Самые громкие технические новинки весны 2024 года: от роборук и ракет до веществ, созданных искусственным интеллектом

По завершении каждого слоя 3D-сканер осматривает его и сравнивает с цифровой моделью, чтобы при необходимости внести изменения и нивелировать возникшие дефекты, – такой подход позволяет избавиться от постобработки готового изделия. Демонстрируя возможности технологии, инженеры воспроизвели анатомию человеческой кисти в экспериментальном манипуляторе.

Помимо костей, суставов и сухожилий рука оснащена мягкими подушечками на пальцах. При нажатии они слегка вдавливаются, повышая давление в связанных с ними трубочках и позволяя отслеживать силу воздействия. Остается только подсоединить датчики и приводы, чтобы манипулятор заработал, – и все это за один проход принтера.

Корпорация IBM представила новейший квантовый процессор Heron и построенный на его основе модульный компьютер. 133-кубитный Heron может не слишком впечатлить на фоне конкурентов, включая Osprey самой IBM, содержащий более 1000 кубитов. Однако разработчики заявляют, что за счет удачной архитектуры процессор обеспечивает большую результативность расчетов при резком снижении числа ошибок. Добиться этого удалось благодаря не только уменьшению количества кубитов, но и более плотному их размещению.

На базе трех таких процессоров уже собрали и запустили компьютер Quantum System Two – тоже инновационный, модульный: криогенная инфраструктура позволяет гибко менять количество и процессоров, и обслуживающих их обычных серверов, подстраивая под конкретную задачу. Уже анонсирован выход следующих поколений с еще более плотными кубитами при общем их количестве, уходящем далеко за тысячу.

Для появления наиболее тяжелых химических элементов требуются невероятно экстремальные условия – такие могут быть, например, при взрывах сверхновых или слиянии нейтронных звезд. Захватывая дополнительные нейтроны, ядра накапливают все большую массу, превращаясь в элементы из самых дальних строк периодической таблицы.

Чтобы выяснить, есть ли у данного процесса предел, ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории оценили количества тяжелых ядер – гадолиния, европия и других – в останках нескольких десятков подходящих звезд. И похоже, некоторая часть этих веществ образовалась в результате распада еще более тяжелых ядер, масса которых превышала 260 атомных единиц. До сих пор считалось, что такие великаны могут рождаться лишь в мощных ускорителях, но в природе вряд ли встречаются, однако далекие звезды оказались вполне пригодными для этого «фабриками».

Считается, что в распоряжении современного человечества имеется порядка 20 тыс. материалов, от стекла до тефлона и высокомолекулярного полиэтилена. Однако их все равно не хватает: всегда хочется получить что-то более прочное, безопасное, эффективное и полезное. Создание каждого нового материала – сложнейшая задача, порой требующая многих лет работы и миллиардных вложений.

Изменить сложившуюся ситуацию обещает искусственный интеллект, продемонстрированный компанией DeepMind и Калифорнийским университетом. Нейросеть уже «нафантазировала» более 380 тыс. перспективных материалов с разными ценными свойствами, а в Беркли собрали робота-лаборанта, который сможет синтезировать их в автоматическом режиме. За 17 дней экспериментального запуска система получила образцы более 40 новых материалов. Людям осталось только проверить, действительно ли они настолько полезны.

Израильский стартап REE замахнулся на революцию в автомобильной промышленности и шаг за шагом движется к цели. В 2019 году компания представила компактную электрическую платформу, по сути, плоскую панель на четырех колесах, в которой размещается все необходимое для движения, так что пассажирский салон или грузовой кузов с кабиной можно просто установить сверху, подключив управляющие контакты.

В отличие от многих электромобилей здесь нет прямого привода: усилие передается на колеса через индивидуальные трансмиссии, что дает возможность использовать более экономичные и мощные двигатели. Недавно собранный на основе такой платформы экспериментальный грузовичок P7-C прошел сертификацию для испытаний на дорогах США. Это первое подобное разрешение для автомобиля, вообще не имеющего механических соединений между шасси и системой управления в кабине.

Чтобы идентифицировать драгоценный камень и определить его происхождение, нужно проводить сложную экспертизу. Сегодня это требуется не только для подтверждения цены, но и, например, для того, чтобы определить местоположение камня: добыча ценных ископаемых часто связана с жестокой эксплуатацией природы и людей, поэтому сегодня многие покупатели стремятся удостовериться в этичности украшения.

Упростить задачу предлагает оксфордский стартап Opsydia. Его технология позволяет маркировать бриллианты примерно так же, как это делается при лазерной гравировке стекла. Блеск драгоценности не пострадает: система Opsydia наносит код настолько крошечный, что рассмотреть его получится лишь под мощным микроскопом.

Финансируемый основателем Amazon Джеффом Безосом некоммерческий фонд The Long Now потратит более 40 млн долл. на часы, которые должны проработать не менее 10 тыс. лет, тикая всего раз в год и приветствуя каждое новое тысячелетие боем.

Кажется, авторы «тысячелетних часов» смотрят в будущее с большим оптимизмом, надеясь, что их систему все это время будут обслуживать и вовремя заводить, поднимая груз (хотя некоторое время часы смогут проработать автономно, извлекая энергию из перепадов температуры на вершине горы над собой). Полноразмерная 152-метровая система уже строится в шахте на территории Техаса, а двухметровый прототип, показанный на фотографии, можно увидеть в лондонском Музее науки.

Ровно 426 секунд продолжались огневые испытания главного двигателя для нового европейского носителя Ariane 6 – и были признаны успешными. Ракета так и не оторвалась от стартового стола, однако до полноценного запуска осталось уже недолго.

Разработка Ariane 6 продолжается уже 10 лет. Ожидается, что ракета будет использоваться в двух модификациях – легкой (выведение около 10 т груза на низкую околоземную орбиту) и тяжелой (более 21 т). В любом варианте на пер- вой ступени планируется использовать жидкотопливный двигатель Vulcain 2.1, работающий на паре водород/кислород, плюс несколько твердотопливных ускорителей. Сам двигатель стал развитием Vulcain 2, который применяется на ракетах Ariane 5 с 2005 года, и проходит испытания с неизменным успехом.

Похоже, что давно откладывающийся премьерный полет Ariane 6 в 2024 году наконец состоится. Ракета должна вывести на орбиту 30 спутников для системы связи OneWeb. Прежде их группировка развивалась за счет запусков российскими ракетами, однако в 2022 году британский оператор системы и Роскосмос прекратили сотрудничество, и теперь эту задачу должны взять на себя новые ракеты ESA. Заказ станет серьезным подспорьем для новой ракеты, которой предстоит конкурировать с «хитами» от SpaceX, занимающей львиную долю на рынке космических запусков.

Биологи из Океанического института Шмидта протестировали новый подводный беспилотник, способный ловить живые организмы на глубине более 1 км. Аппарат использует пару камер, позволяющих вести наблюдение в 3D, и лидар для отслеживания объектов. А манипулятор RAD2 способен выхватывать морских существ из толщи воды прямо в движении: он имеет форму полого додекаэдра, грани которого смыкаются вокруг цели. Это дает возможность рассмотреть организм со всех сторон и взять образцы тканей.

В будущем на некоторые из 12 поверхностей фигуры планируется установить дополнительные датчики, но и в нынешнем виде устройство отлично зарекомендовало себя в океане: аппарат смог собрать 14 образцов с глубины около 1200 м всего за одно погружение и сфотографировал самых удивительных местных жителей.

Вначале года прошел первый запуск по новой программе взаимодействия NASA с частным бизнесом – Commercial Lunar Payload Services. С мыса Канаверал во Флориде стартовала ракета-носитель ULA Vulcan с модулем Peregrine, разработанным американской компанией Astrobotic. Аппарат предназначался для доставки на Луну полезных грузов и должен был стать исключительно полезным для ее предстоящего освоения.

Однако подтвердить свои способности к мягкой посадке Peregrine не сумел: вскоре после отделения от второй ступени ракеты он начал отклоняться от намеченной траектории. Стало ясно, что сбой в двигательной системе не позволит ему добраться до цели. Чтобы избежать накопления космического мусора, модуль развернули обратно, и он сгорел в атмосфере Земли.

Одним из хитов краудфандинговой платформы Kickstarter в 2023 году стал Hypershell Omega – минимальный экзоскелет для любителей туризма, спорта и экстремальных развлечений.

По задумке китайских разработчиков, система добавит человеку мощности в одну лошадиную силу, позволив бегать на скорости до 20 км/ч по пересеченной местности или снизив нагрузку от тяжелого рюкзака. Устройство массой менее 2 кг крепится на поясе и помогает разгибанию бедер, причем аккумуляторы обеспечивают пробег до 35 км без подзарядки. Набор датчиков постоянно отслеживает движения ног, а встроенный искусственный интеллект адаптирует усилия под текущие условия.

Проект быстро собрал необходимое финансирование, и на выставке CES 2024 были продемонстрированы две версии экзоскелета, Pro и Go, а впоследствии появилась и топовая Carbon. Во всех вариантах используется электродвигатель на 800 Вт, одно активное и восемь пассивных сочленений, и все уже доступны для предзаказа на сайте Hypershell.

Новый экспонат Музея будущего в Дубае – шестиметровая песчаная стена Nadarra, «самая сложная и детализированная из когда-либо распечатанных на 3D-принтере», как заверяет автор проекта, архитектор-исследователь Барри Уорк.

3D-печать песком (а также порошками из керамики и металлических частиц) — не новая технология, для скрепления таких слоев берут жидкие связующие. Методику широко применяют в промышленности, например при получении форм для литья. Однако Уорк считает, что технология остается недооцененной, прежде всего в строительстве, ведь она позволяет создавать фасады практически любых форм. Это и демонстрирует Nadarra, которая имеет сложную поверхность, спроектированную генеративными алгоритмами.

Давным-давно, когда римляне еще покоряли Средиземноморье, в Южной Америке существовала загадочная цивилизация. Ее следы обнаружены в окрестностях реки Упано, которая спускается с Анд в лесистые равнины современного Эквадора. К сожалению, местность заросла джунглями, которые надежно скрыли древние города и дороги. Пробиться туда почти невозможно, поэтому ученые прибегают к помощи лидаров, сканируя местность с высоты.

Недавно в журнале Science археологи отчитались об обнаружении многочисленных поселений, остатков полей и целой сети дорог. По имеющимся оценкам, в этой агломерации могли проживать десятки тысяч человек, что говорит о впечатляющем уровне развития народа упано – задолго до расцвета крупных доколумбовых цивилизаций.

Необычную для беспилотников конструкцию выбрали инженеры чешского стартапа ThunderFly. Их аппараты TF-G – это дроны-автожиры, которые оснащены двумя пропеллерами, лишь один из которых приводится в движение мотором. Верхний винт вращается в режиме авторотации, за счет набегающего потока воздуха, и создает подъемную силу, тогда как передний обеспечивает тягу. В сравнении с классическими схемами вертолета или аппарата с фиксированным крылом автожир получается дешевле и проще в управлении, а главное – стабильнее в полете, особенно на небольших скоростях и в сложную погоду.

Этого ожидают разработчики и от своих беспилотников ThunderFly (грузоподъемностью до 5 кг в версии TF-G1 или 0,1 кг в версии TF-G2). Их плюсами называют устойчивость к турбулентности и способность мягко садиться даже при полном отказе двигателя – за счет авторотирующего винта – сберегая бортовую аппаратуру. К этому списку можно добавить нетребовательность к взлетной площадке: ThunderFly стартуют с крыши обычного автомобиля прямо в движении, что делает их особенно удобными для фермеров и метеорологов.

С весны 2024 года в продажу поступает «самая продвинутая ручка в мире», разработка нидерландского стартапа Nuwa. В устройство встроена камера, датчики движения –и собственный вычислительный модуль, который обрабатывает собранные ими данные, на лету распознавая рукописный текст и картинки и сохраняя их во встроенной электронной записной книжке. Продолжить работу с ними можно в собственном мобильном приложении Nuwa или в более привычном, например Google Drive, Trello или Evernote, с которыми данные полностью совместимы. В конце концов, можно воспользоваться и оставленными на листе заметками: помимо умной электронной начинки Nuwa еще и просто способна писать на бумаге.

В Пасадене (Калифорния) готовится к открытию первый полностью роботизированный ресторан быстрого питания. Проект управляющей компании Cali Group реализован при поддержке инженеров из стартапа Miso Robotics, который прославился довольно удачной платформой Flippy для автоматизированной жарки во фритюре.

В новом ресторане CaliExpress by Flippy роботы готовят не только картошку фри, но и бургеры: жарят котлеты, чуть подогревают булочки, выкладывают ингредиенты слой за слоем, чередуя салат и мясо, соус и овощи. Система PopID – собственная разработка Cali Group – обеспечивает прием и оплату заказов на стойках, включая идентификацию покупателей по лицу.