10 найцікавіших технологічних розробок: чим здивував людство 2020 рік
Зліт і падіння "марсіанського" космічного корабля, глобальний супутниковий інтернет, вічна батарейка. Які ще технології вразили світ цього року?
Незважаючи на пандемію та інші катаклізми, людство продовжує невпинно вдосконалювати технології і створювати нові.
Традиційно наприкінці року ЕП публікує добірку найбільш цікавих технологічних розробок.
10. Супутник, який "бачить" крізь стіни
Американська компанія Capella Space в грудні 2020 року показала надчіткі зображення, зняті крізь хмари і навіть стіни деяких будівель. Представлені знімки були зроблені за допомогою 100-кілограмового супутника Capella 2, який здатний знімати одну і ту ж локацію протягом 20-60 секунд.
У знімках один піксель дорівнює квадрату розміром 50х50 см. Capella Space зазначає, що іноді вона може отримувати знімки з роздільною здатністю 20х20 см.
У компанії відзначили, що збираються поставляти знімки з роздільною здатністю 25х25 см, однак на цьому шляху їм ще доведеться дочекатися дозволу від регуляторів відповідної космічної діяльності.
Така чіткість супутникових зображень з'явилася на комерційному ринку вперше. При цьому в компанії є і більш потужний продукт, але продавати отримані з його допомогою знімки дозволено тільки клієнтам з уряду США.
На відміну від багатьох інших супутників для спостереження, що перебувають на орбіті Землі, розробка Capella Space не використовує звичні камери. Супутник Capella 2 оснастили радаром із синтезованою апертурою (РСА). Він працює за тим же принципом, як дельфіни або кажани використовують ехолокацію.
Супутник направляє потужний 9,65-гігагерцовий радіосигнал в сторону цілі, а потім збирає та інтерпретує дані, які відбилися назад на орбіту. Оскільки супутник посилає власний сигнал, а не вловлює світло, у деяких випадках він може "просвітити" навіть стіни будівель.
У Capella Space стверджують, що найлегше подивитися крізь хмарочоси, які виглядають на знімках як "примарні гриби". На оригінальному зображенні із супутника без стиснення можна побачити навіть те, що відбувається в конкретних кабінетах, заявив гендиректор компанії Пайам Баназаде.
9. Безконтактне управління жестами від Google
Project Soli – це крихітний радар для мобільних пристроїв. Він може стежити за руками і пальцями з набагато більшою точністю, ніж камера.
З використанням радара користувач може керувати інтерфейсом у повітрі: Project Soli в реальному часі відстежує рухи і перетворює їх на дії. Над вдосконаленням Project Soli з 2015 року працює команда розробників з підрозділу Google ATAP.
Радар побудований на апаратній платформі на базі міні-ПК Intel NUC і Google Soli. Ця платформа дозволяє обробляти радіосигнал в режимі реального часу.
Кожен отриманий сигнал оцінюється за 661 критерієм, після чого інформацію "вивчає" нейромережа. Мета аналізу – виявлення об'єктів з максимально близьким набором ознак.
Сім технологій, які до 2025 року можуть змінити світ
У результаті система навчилася ідентифікувати навіть схожі об'єкти, наприклад, аркуші паперу в пачці або гральні карти.
Точність ідентифікації окремих карт становить 99,4%. У разі оцінки паперу (у пачці лише 20 аркушів) точність розпізнавання падає до 88,6%. Точність розпізнавання банківських карток становить 99,5%.
"Міні-радар" працює із спектром частот 57-64 ГГц, кількість каналів досягає восьми. Принцип роботи простий: Soli випромінює сигнал за допомогою двох елементів і приймає відбиті сигнали за допомогою чотирьох елементів.
У результаті система розпізнає навіть найслабші зміни конфігурації радіосигналу. Розміри робочого пристрою – всього 10х8 мм з урахуванням масиву антен. Рухомих частин та чутливості до рівня освітлення немає.
Уперше технологію Project Soli масово запустили на ринок у смартфонах Google Pixel 4. Смартфон отримав функцію Motion Sense, яка повинна була дозволити управляти пристроєм за допомогою жестів над пристроєм.
Розробники смартфона обіцяли користувачам, що за допомогою жестів можна буде пропускати пісні, вимикати будильник, регулювати гучність відтворення. Однак функція працювала абияк і не у всіх країнах.
У смартфони Google Pixel 5 технологію не вбудували заради здешевлення пристроїв, однак компанія не відмовилася від подальшого вдосконалення Project Soli.
8. Найбільший у світі водневий літак
Американський стартап ZeroAvia, який займається створенням авіаційних силових установок з нульовими викидами, у вересні 2020 року випробував у реальному польоті свій літак на водневих паливних елементах.
Модифікований шестимісний літак Piper M-класу, який, як повідомляє ZeroAvia, тепер є найбільшим повітряним судном на водневих акумуляторах у світі, злетів з науково-дослідного центру компанії в Кренфілді, Англія.
Він успішно здійснив повний польотний цикл (розбіг, зліт, набір висоти, крейсерський політ, зниження, посадка, парковка) використовуючи як джерело енергії водневі паливні елементи.
Фахівці компанії оснастили повітряне судно паливними елементами на водні, які дозволяють тримати літак у повітрі без дозаправки довше, ніж із звичайними акумуляторами.
Транспортний засіб є частиною проєкту HyFlyer з виробництва масштабованої воднево-електричної гібридної рухової установки, яку можна встановити на звичайних літаках. Також у рамках цього проєкту розробники тестують інфраструктуру, яка дозволить заправляти повітряні судна воднем.
Проєкт HyFlyer фінансує британський уряд. ZeroAvia повідомляє, що технологію можна буде масштабувати в найкоротші терміни. Компанія планує ввести 10-20-місні літаки в експлуатацію через три роки, а 50-100-місні версії – до 2030 року.
Також засновники ZeroAvia готують запуск 200-місного судна з дальністю польоту понад 5 556 км до 2040 року.
7. Вічна атомна батарейка
Американський стартап NDB (Nano Diamond Battery) повідомив про успішні лабораторні випробування двох прототипів так званих бета-гальванічних батарей (betavoltaic).
Такі батарейки перетворюють радіоактивне бета-випромінювання на електричний струм. Стверджується, що розробка NDB дозволить "вічно" забезпечувати енергією будь-що: від смартфонів до літаків.
"Атомна" батарейка являє собою радіоактивний сердечник (джерело ізотопів), покритий синтетичним алмазом. Ізотопи взаємодіють з ним в процесі непружного розсіювання. Це перетворює енергію випромінювання на електричний струм.
Оскільки радіоактивна речовина здатна "фонити" тисячоліттями, то термін роботи такої батарейки перевищить усі можливі терміни роботи техніки, яку вони будуть живити.
Для людини і середовища такі джерела живлення безпечні. Назовні випромінювання не виходить, а алмазна оболонка стрижня є гарантією від пошкоджень. Зайва енергія, яку вироблятиме батарейка, буде накопичуватися в буферній ємності.
Розробники пропонують для цього суперконденсатор, але накопичувачем може бути звичайна літій-іонна батарея.
Як повідомляють у компанії, з двома великими виробниками досягнута домовленість про спільні "польові" випробування батареї Nano Diamond Battery. Назви компаній не розкриваються. Одна з них займається виробництвом, обслуговуванням та утилізацією продуктів ядерного палива, а друга належить до ВПК США.
Прототипи батарейки NDB випробувані в Ліверморській національній лабораторії і Кавендішській лабораторії Кембриджського університету. Обидві підтвердили, що ефективність заряду виробу досягла рекордних значень для так званих алмазних батарей на основі синтетичних алмазів.
Якщо сторонні розробки показують не більше 15% ефективності при виробництві енергії, то прототипи NDB продемонстрували ефективність 40%.
6. Перший серійний прозорий телевізор
На честь десятої річниці з дня заснування китайський виробник електроніки Xiaomi представив новинки, серед яких – прозорий телевізор Mi TV Lux OLED Transparent Edition.
У вимкненому стані його дисплей виглядає як звичайний шматок скла. Проте, як стверджує компанія, коли телевізор увімкнений, зображення "ширяє в повітрі".
Новинка оснащена великим 55-дюймовим прозорим OLED-екраном товщиною 5,7 мм. Екран забезпечує глибину кольору 10 біт, охоплення в межах 93% колірної гами DCI-P3 з підтримкою відображення 1,07 млрд відтінків кольору і часом відгуку 1 мс. Статична контрастність екрана – 150000:1.
Телевізор має функцію Always On Display, завдяки якій інформація відображається на екрані при вимкненому пристрої.
Його "серцем" є чіпсет MediaTek 9650, який використовується в новітніх моделях Smart TV. Телевізор підтримує технологію компенсації руху MEMC. Високу якість звуку забезпечує технологія об'ємного звучання Dolby Atmos. Для управління використовується інтерфейс MIUI for TV.
Компанія позиціонує продукт як перший у світі телевізор з прозорим екраном, що надійшов у масове виробництво. Пристрій з'явився в продажу в Китаї 16 серпня за ціною 7 200 дол.
5. Celera 500L: літак, який винайшли наново
У серпні 2020 року був представлений надекономічний експериментальний літак Celera 500L, який розробила компанія Otto Aviation Group американського вченого і підприємця Вільяма Отто.
Celera 500L розроблялася як економічна альтернатива приватним бізнес-джетам. Основним завданням творців було зменшити споживання пального і збільшити ефективність літака, не знижуючи при цьому швидкісні показники і дальність польоту. Це їм вдалося повною мірою.
Літак має незвичайний зовнішній вигляд: фюзеляж у вигляді витягнутого еліпсоїда і тонка хвостова балка з мінімумом елементів, що виступають.
Обводи літака забезпечують ламінарний плин потоку. Дослідження показали, що Celera 500L має на 59% менший опір порівняно з літаком традиційного вигляду тих же розмірів і характеристик.
Літак отримав вантажопасажирську кабіну висотою близько 1,85 м і довжиною близько 5 м загальним обсягом 12,7 куб м. Пасажирський салон бізнес-класу розрахований на шість місць.
Celera 500L, як мінімум, не поступається конкурентам. Крейсерська швидкість сягає 740 км/год, а дальність польоту – понад 8 300 км. Показники економічності більш ніж переконливі: на одному літрі пального Celera 500L долає 7,6-10,6 км проти 0,85-1,27 км у традиційних літаків.
Є ще один цікавий параметр Celera 500L: висока, характерна для планерів аеродинамічна якість – 22. Це означає, що, почавши планування при вимкненому двигуні на висоті 10 км, він може пролетіти понад 200 км.
4. Революційний шолом віртуальної реальності Oculus Quest 2
У жовтні 2020 року в продаж надійшов шолом віртуальної реальності Oculus Quest 2, розробкою якого займався Facebook. Компанія називає новинку своїм найбільш передовим VR-пристроєм класу "все в одному".
Oculus Quest 2 отримав схвальні відгуки оглядачів і зробив своєрідну революцію в галузі віртуальних гарнітур.
По-перше, в Oculus Quest 2 майже відсутній ефект "москітної сітки" (надмірна пікселізація зображення через низьку роздільну здатність екранів, як, наприклад, в Oculus Quest попереднього покоління).
По-друге, Oculus Quest 2 має вищу частоту оновлення зображення. Це усуне проблему зависання, яка виникає у деяких користувачів у разі низького показника оновлення.
Можна сказати, що в жовтні на ринок уперше вийшов якісний безальтернативний пристрій для занурення у віртуальну реальність за доступною ціною – 300-400 дол. Досі VR-шоломи з такими характеристиками коштували 1-1,5 тис дол.
Наприкінці жовтня Oculus Quest 2 уп'ятеро перевершила попередню модель за популярністю серед покупців.
Голова Facebook Марк Цукерберг відзначив, що на Oculus Quest 2 було оформлено в п'ять з гаком разів більше попередніх замовлень, ніж на модель 2019 року. Він заявив, що вихід пристрою став для компанії серйозним просуванням вперед у створенні наступної обчислювальної платформи.
3. Ігрова консоль Sony PlayStation 5
У листопаді 2020 року в продаж надійшла ігрова приставка нового покоління Sony PlayStation 5. Вона прийшла на заміну Sony PlayStation 4, продаж якої почався в далекому 2013 році.
Головная відмінність Sony PlayStation 5 від приставки попереднього покоління – значно більша потужність.
Для PlayStation 5 був розроблений новий модифікований 8-ядерний і 16-потоковий центральний процесор AMD Ryzen покоління Zen 2, який виробляється за технологічним процесом 7 нм. Робоча частота процесора становить 3,5 ГГц. Для порівняння: частота ЦП у PS4 становила 1,8 Ггц, у PS4 Pro – 2,1 Ггц.
Графічним процесором консолі став новий кастомний чип сімейства Radeon Navi з архітектурою RDNA 2 і продуктивністю 10,3 TFLOPS. Для порівняння: потужність графіки в PS4 становить 1,8 TFLOPS, у PS4 Pro – 4,2 TFLOPS. При цьому показники TFLOPS не відображають усіх архітектурних нововведень, тому порівняння PS5 з PS4 і PS4 Pro умовне.
Підміна обличчя як бізнес: історія українського додатку, який обійшов TikTok та опинився в топі AppStore
У Sony PlayStation 5 передбачається підтримка роздільної здатності 8K і частоти кадрів до 120.
Вихід консолі був надзвичайно очікуваний у світі. За перший тиждень їх продано 1,5 млн штук. За кілька днів Sony продала четверту частину планованого до кінця 2020 року обсягу поставок. Через високий попит у світі виник дефіцит пристроїв.
В Україні Sony PlayStation 5 коштує мінімум 13,5 тис грн.
2. Супутниковий інтернет Starlink
У жовтні 2020 року американська компанія SpaceX почала публічне бета-тестування глобальної супутникової системи Starlink.
"Швидкість передавання даних буде варіюватися від 50 мегабіт за секунду до 150 мегабіт за секунду, а затримка сигналу – від 20 мілісекунд до 40 мілісекунд протягом наступних кількох місяців паралельно з удосконаленням системи Starlink.
Також будуть короткі періоди відсутності зв'язку. Коли ми запустимо більше супутників, встановимо більше наземних станцій і поліпшимо наше мережеве програмне забезпечення, швидкість передавання даних, затримка і час безвідмовної роботи значно покращаться.
Ми очікуємо, що до літа 2021 року затримка сигналу досягне 16-19 мілісекунд", – йдеться в листах з пропозицією протестувати Starlink, які SpaceX розсилає потенційним абонентам у північних штатах США.
Перші учасники програми бета-тестування вже почали ділитися результатами.
За даними одного з них, що живе у Вашингтоні, типова швидкість Starlink при завантаженні становить 134 Мбіт/с, а при передаванні – 19 Мбіт/с, але може варіюватися в обидва боки.
Наприклад, один з результатів показав швидкість завантаження 97 Мбіт/с, але ті ж 19 Мбіт/с при передаванні. Рівень затримки становив 40 мс.
За словами користувача, це дозволило йому без проблем вести пряму трансляцію на YouTube з якістю 1440p і 4K. У Call of Duty Modern Warfare рівень затримки становив 40-70 мс, що виявилося цілком комфортним для гри.
Тестувальник також зазначив, що супутниковий зв'язок час від часу втрачався, але це пояснюється малою кількістю супутників Starlink на орбіті. У майбутньому їх стане набагато більше, тож ця проблема незабаром зникне.
Доступ до мережі коштуватиме 499 дол (разовий платіж за обладнання без урахування податків, доставки та установки) плюс 99 дол на місяць (абонентська плата). Зараз скористатися пропозицією можуть жителі США і Канади.
1. Зліт і падіння прототипу космічного корабля Starship SN8
У грудні 2020 року після низки перенесень SpaceX запустила в небо прототип космічного корабля Starship SN8 для випробувального польоту.
Корабель висотою 50 м, діаметром 9 м і масою понад 120 тонн на очах мільйонів інтернет-глядачів піднявся на 12,5 км, зробив кульбіт, але під час приземлення вибухнув.
Зліт пройшов штатно: один з трьох двигунів Raptor вимкнувся через дві хвилини польоту, через три хвилини – другий, а потім і третій. Starship зайняв горизонтальне положення і почав знижуватися.
Як потім пояснив Ілон Маск, вибух стався через низький тиск у паливному баку, через що швидкість при приземленні була надто високою. У той же час, додав він, усі важливі дані були отримані.
Маск визнав випробування успішним і привітав свою команду. До запуску він давав один шанс з трьох, що все завершиться успішно, проте для компанії було важливо зібрати дані, а не провести показовий випробувальний політ.
Тимчасом SpaceX готує до випробувань дев'ятий і десятий Starship. Маск заздалегідь готовий до невдач під час випробувань, адже коли Starship полетить з людьми на Місяць і Марс, права на помилку не буде.