Кто изобрел автомобиль на солнечной энергии и как будут выглядеть дома на Марсе: самые громкие технические разработки

Несмотря на перспективы перехода на альтернативные источники энергии, в обозримом будущем самолеты продолжат летать на авиатопливе. Однако и здесь остается простор для усовершенствований, недаром новая линейка двигателей Rolls-Royce обещает значительную экономию горючего – до 25%. Первым таким двигателем стал гигантский UltraFan диаметром 3,56 м, на 5% больше нынешнего рекордсмена GE9X от General Electric. Увеличение диаметра дает заметный прирост ометаемой площади, за счет чего повышается эффективность.

Кроме того, из титана сделана только ведущая кромка лопаток двигателя, для остальных частей использованы композиты – это уменьшило их массу и также позволило получить небольшой выигрыш. Наконец, вентилятор с компрессором связывает планетарная передача, которая помогает им работать на оптимальных оборотах. Уже на предварительных тестах UltraFan продемонстрировал рекордную мощность – 489 кН. Подтвердить уникальные характеристики двигателя предстоит на испытаниях, которые стартуют в Великобритании в 2023 году.

Дефицит инфраструктуры остается одной из главных проблем, препятствующих массовому переходу от автомобилей с бензиновыми двигателями на более «чистые» альтернативы. Поэтому известный производитель суперкаров Hyperion, который пару лет назад презентовал водородную модель XP-1, решил не ждать у моря погоды и объявил о планах развернуть собственную сеть зарядных станций Hyper:Fuel. Пробег XP-1 составляет более 1600 км, поэтому особенно густой эта сеть вряд ли станет. Зато каждая такая станция сможет сама производить, очищать и сжижать водород, питаясь как от сети, так и от солнечных батарей. Кроме того, полностью автоматические Hyper:Fuel позволят автовладельцам заодно пополнить запасы обычного топлива или подзарядить аккумулятор электромобиля.

Запущенная недавно с базы ВВС США Ванденберг ракета ATLAS 5 вывела в космос не только тяжелый метеоспутник JPSS-2, но и экспериментальную нагрузку от NASA – тепловой щит HIAD, разработанный для торможения аппаратов при спуске на Землю с их одновременной защитой от перегрева.

На орбите щит, изготовленный из гибкого керамического волокна, наполнился газом и развернулся в подобие 6-метровой «летающей тарелки». Новый керамический материал способен выдержать нагрев выше 1600 °С, что и продемонстрировал в испытаниях. HIAD благополучно прошел сквозь земную атмосферу и упал в океан в районе Гавайев, где был подобран ожидавшим его судном.

Осенью 2022 года электромобиль Sion немецкой компании Sono Motors завершил пробег через континентальную часть США, подзаряжаясь исключительно от солнца. Тонкие панели, покрывающие большую часть кузова, не отличаются рекордной производительностью. Зато они выполнены на основе полимеров, что резко снижает и стоимость, и массу машины. За день Sion успевает собрать энергию, достаточную для пробега 112-245 км, накапливая ее в литий-железо-фосфатном аккумуляторе. Правда, из-за тех же солнечных батарей выбор доступных оттенков для Sion можно описать известной фразой Генри Форда, сказавшего, что «цвет автомобиля может быть любым при условии, что он черный».

Многоразовые ракеты-носители компании SpaceX произвели революцию в индустрии доставки грузов на орбиту. Но ракетами прогресс не ограничивается: американский стартап SpinLaunch исследует совершенно иную концепцию, с использованием самой большой «пращи» из когда-либо созданных. Начав работу в 2014 году, компания собрала больше 150 млн долл. инвестиций и уже возвела в Нью-Мексико вертикальную вакуумированную центрифугу, необходимую для разгона снаряда до скорости 7500 км/ч. Планируется, что система сможет забросить груз на высоту до 60 км – а там в дело вступит реактивный двигатель, который поднимет его до орбиты. К концу 2022 года «праща» прошла уже десяток испытаний, показав, что при соблюдении определенных требований и двигатель, и прочее оборудование способны выдержать перегрузки, связанные с таким необычным способом запуска.

Кембриджские разработчики показали прототип искусственной кувшинки. Это устройство способно улавливать энергию солнечного излучения, и притом оно настолько легкое, что может спокойно плавать на поверхности воды. Возможно, когда-нибудь городские водоемы «зарастут» такими листьями, производящими чистое топливо.

Ранние прототипы этой системы были продемонстрированы еще в 2019 году. В них используются неорганические соединения, улавливающие солнечные фотоны, и платиновый катализатор. Однако прежде такие устройства оказывались слишком сложными и массивными. Чтобы избавиться от всего лишнего, ученые использовали тонкие и гибкие полимерные пленки, покрытые слоями перовскитов и оксидов металлов. В зависимости от конкретного набора металлов, пленка может как разлагать воду, получая молекулярный водород, так и восстанавливать углекислый газ из воздуха с образованием СО. Смесь этих веществ называется синтез-газом и используется для выработки электроэнергии. Сейчас его производят, сжигая природный газ на больших коптящих предприятиях, но в будущем то же самое сможет сделать изящный зеленый лист, который легко держится на волнах.

Готовясь обосноваться на Красной планете, NASA уже приступило к сбору идей по устройству будущей марсианской базы. Для одного из таких конкурсов архитектурное бюро Hassell совместно с инженерами из компании Eckersley O’Callaghan предложило необычную «многослойную» концепцию. По задумке, внешний периметр базы, защищающий постройки от метеоритов, радиации и непогоды, роботы построят из местного реголита с помощью технологий 3D-печати. Укрытие должно быть подготовлено до прибытия людей, которые смогут работать под ним, используя быстровозводимые блоки. Сама база будет состоять из шести сферических надувных модулей. Гибкий интерьер позволит быстро менять функциональное назначение помещений, по мере необходимости превращая комнаты из жилых в лабораторные или складские. Разработчики продемонстрировали концепт и интерьеры на выставке Moving to Mars.

«Пико» – это еще не «нано», но уже близко. Именно к такому классу относится проектор Tairona, разработанный тайваньским стартапом Inaday. При размере 112 х 112 х 28 мм и весе менее 280 г устройство поместится даже в кармане. Встроенная батарея способна обеспечить 1,5 часа интенсивной работы, проецируя изображение диагональю до 120 дюймов с разрешением 854 x 480 пикселей. Предусмотрены встроенный накопитель на 8 Гб, модули для подключения по HDMI, USB или через Wi-Fi, поддержка звука Dolby 5.1 и 4K-видео, динамик и разъем для наушников. Впрочем, не все так радужно: яркость картинки карманного проектора достигает максимум 100 люмен, а значит, для просмотра потребуется затемненное помещение.