События, прорывы, открытия

Популярная механикаHi-Tech

20 лет/20 трендов

События, прорывы, открытия

Возобновляемая энергетика 2020 год. Китайская провинция Цинхай

Солнце, воздух и вода

Дороговизна ископаемого топлива и очевидный вклад, который вносит его сжигание в глобальное потепление, заставляют ведущие страны мира активно стимулировать использование возобновляемых и безопасных источников энергии. К ним присоединились и многие крупные компании. Альтернативная энергетика стартовала с крайне низких позиций, но растет темпами, намного опережающими прогнозы 20-летней давности. Каждый год количество электричества, получаемого из солнечного света, ветра и воды, увеличивается на десятки процентов. Собственные генераторы устанавливают обычные домовладельцы, а для сохранения и балансирования потока энергии строятся накопители разных масштабов. Сегодня уже почти треть мирового энергопотребления удовлетворяется за счет возобновляемых источников – правда, большая часть этого количества до сих пор приходится на обычные ГЭС.

В 2020 году солнечная электроэнергия стала самой дешевой в истории: стоимость новых мощностей для некоторых проектов составила менее 20 долл. за 1 МВт∙ч.

От битов к кубитам

В отличие от традиционных квантовые компьютеры оперируют не двоичными битами, а кубитами, способными принимать значения и 0, и 1 одновременно. Это обещает тотальное превосходство при выполнении целого ряда важных вычислений, а связь, организованная на принципах квантовой механики, может стать недоступной для любого взлома. Однако управлять кубитами куда сложнее, чем обычными битами, и к началу 2000-х такие системы насчитывали не более пяти кубитов. Но дальше дело пошло веселее, и в 2020 году создатели китайского компьютера Цзючжан даже объявили о достижении долгожданного квантового превосходства. Их инструмент легко справился с задачей, для решения которой самому быстрому в мире классическому компьютеру потребовались бы сотни миллионов лет. И хотя этот результат оспаривается, некоторые квантовые компьютеры сегодня набирают уже десятки и сотни кубитов, а сети квантовой связи используются на практике.

Квантовые вычисления. Разработчики: D-Wave Systems, IBM Research, Google, Xanadu, Ionq.
IBM Quantum System One -первый в мире коммерческий квантовый компьютер, рабочее время которого можно приобрести для своих вычислений,-запущен в 2019 году.

Космическая рябь

До недавнего времени все, что мы знали о Вселенной, было получено с помощью телескопов, ведущих наблюдения в разных диапазонах электромагнитных волн. Галилей всматривался в небо в видимых лучах, но в ХХ веке астрономы расширили свое «зрение» почти на весь спектр, от радиоволн до жесткого гамма-излучения. В последние десятилетия к ним добавились и волны совершенно иной природы – гравитационная «рябь пространства-времени», которую создают самые мощные процессы и объекты, такие как сливающиеся черные дыры и нейтронные звезды. Само существование гравитационных волн было предсказано еще Эйнштейном, но впервые поймать их удалось лишь в 2015 году, через 99 лет после расчетов великого физика. К настоящему моменту зарегистрированы уже десятки таких событий, а астрономия обзавелась совершенно новым инструментом – гравитационно-волновыми интерферометрами.

Гравитационные волны. Имена: международная коллаборация ученых, зарегистрировавших событие GW150914, в том числе Кипторн, один из крупнейших современных специалистов по общей теории относительности. Инструменты: LIGO, VIRGO, KAGRA, будущий космический интерферометр LISA.
Гравитационные волны обнаруживают по мельчайшим изменениям расстояния между зеркалами, разнесенными на несколько километров.

Демократизация орбиты

Весь XX век в космонавтике безраздельно доминировали большие государства. Пожалуй, именно они во многом и завели ее в тупик: как только резерв для идеологически нагруженных рекордов был исчерпан, оказалось, что такие дорогие проекты могут потянуть разве что военные. Однако в первые десятилетия нового века родилась частная космонавтика, на поле которой активно действуют десятки больших компаний и малых стартапов. Особенно этому способствовали быстрый успех SpaceX и появление многоразовых ракет Falcon 9, позволивших снизить стоимость выведения грузов на орбиту примерно вдесятеро. Сегодня «частники» собирают спутники, помогающие другим «частникам» проводить коммерческое освоение околоземного пространства, запускают грузовые и пилотируемые корабли, модули МКС. SpaceX и другие компании активно участвуют в программе NASA по возвращению на Луну и планируют самостоятельные экспедиции к Марсу.

Частная космонавтика. Имена: Илон Маск, Ричард Брэнсон, Джефф Безос. Ракеты-носители: SpaceX Falcon 9, SpaceX Falcon Heavy, SpaceX Starship. Космические корабли: Dragon, Crew Dragon, Spaceship Two, Newshepard.

Интернет-флотилии

Спутниковая связь появилась уже давно, ее обеспечивают тяжелые и мощные аппараты на геостационарных орбитах. Сигналу приходится проходить около 35 тыс. км, а потом обратно, что приводит к неизбежным задержкам – до 600 мс. Это нестрашно для телетрансляций, терпимо при разговоре, но недопустимо для интернет-коммуникаций. Чтобы охватить всю планету с меньшей высоты, требуется на порядки больше спутников, причем срок их существования будет намного меньшим, а значит, придется регулярно обновлять разросшуюся группировку. Лишь в последние десятилетия резкое удешевление электроники и космических запусков сделало такие проекты экономически целесообразными, и сегодня на низких орбитах развертываются флотилии невероятных масштабов. Компания OneWeb запускает свою сеть связи, опираясь на группировку из почти 700 аппаратов, а проект Starlink ориентируется на более чем 40 тыс. спутников, работающих на высоте около 550 км.

Низкоорбитальная связь. Имена: Илон Маск, Грег Уайлер. Компании: Starlink, Oneweb, Globalstar, Amazon (Project Kuiper), Viasat.

Дроны вокруг нас

Первыми осваивать беспилотные летательные аппараты начали военные. Развитие электронных средств управления и навигации, появление глобальной системы GPS позволили массово использовать дроны еще в конфликтах 1990-х годов. Но в последние десятилетия беспилотники пришли «на гражданку». Это связано с появлением новой микроэлектроники и алгоритмов, способных контролировать работу винтов квадрокоптера – в остальном крайне простой и дешевой схемы. Оператору достаточно задать направление и скорость полета, всю остальную работу берет на себя автоматика. А благодаря использованию машинного обучения и компьютерного зрения некоторым дронам нужно лишь дать команду, и они самостоятельно вернутся на базу или выполнят другое задание. Аппараты китайской компании DJI задают тон на этом рынке, и сегодня каждый может купить себе летающую машину для развлечений или съемок.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Фортуна любит везучих Фортуна любит везучих

Как гарантированно привлечь удачу без глупых суеверий и магии

Maxim
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
«Адская молотилка». Десять выстрелов в минуту в одну точку «Адская молотилка». Десять выстрелов в минуту в одну точку

Российская армия приняла на вооружение артиллерийского монстра

Популярная механика
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Эрдоган зажат между интересами США и Британии Эрдоган зажат между интересами США и Британии

Политический кризис в Турции может серьезно встряхнуть государство и регион

Монокль
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Электрический сноуборд Электрический сноуборд

Настало время познакомиться с модным зеленым сноубордом ELIQ на электротяге

Популярная механика
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Летящая на волне Летящая на волне

История о том, как летал один из самых необычных сверхзвуковых самолетов

Популярная механика
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

«Инфорги» — люди, которые придут на смену Homo Sapiens

Популярная механика
Мертвые дети, неравенство и травмы Мертвые дети, неравенство и травмы

Настоящий мир вымышленного Питера Пэна

Weekend
Созвездие рекламы Созвездие рекламы

Почему разработчики ионных двигателей занялись проектом космической рекламы

Популярная механика
Патриотизм «подлинный» и «показной» Патриотизм «подлинный» и «показной»

Некогда мы гордились тем, что считали себя самой читающей страной

Дилетант
Собираясь к Ганимеду Собираясь к Ганимеду

Европейское космическое агентство готовится к запуску зонда в систему Юпитера

Популярная механика
Очень странные дела Очень странные дела

Какие бьюти-тренды из соцсетей искренне настораживают косметологов

Лиза
Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Лучше, чем жизнь Лучше, чем жизнь

Традиционно самыми ресурсоемкими считались спецэффекты для кино

Популярная механика
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Новая дисциплина Новая дисциплина

Чемпионка мира, чемпионка Европы, призер Олимпийских игр – Евгения Медведева

Maxim
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Магомет идет к горе Магомет идет к горе

Мобильная станция, в которой содержится около 7–8 т различных видов масел

Популярная механика
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Открыть в приложении