Osiągnięcia kosmiczne

W tym roku nie brakowało osiągnięć kosmicznych, mimo że tarcia między Rosją i Zachodem mogły utrudnić współpracę w kosmosie.

Niewątpliwie największym kosmicznym osiągnięciem było lądowanie Philae na komecie Czuriumow-Gierasimienko. To ogromny sukces, nawet jeśli nie wszystko poszło tak, jak planowano. Nie zadziałał specjalny silnik dociskający oraz harpuny. Sonda odbiła się od komety i spadła w innym miejscu, gdzie pojawił się problem z pozyskiwaniem energii ze słońca. Ostatecznie sonda musiała przejść w tryb hibernacji, ale wcześniej zdążyła wysłać pewne dane z komety i jest jeszcze nadzieja, że będzie można ją wybudzić.

źródło: ESA

Godne odnotowania są również inne kosmiczne nowości. Właśnie w tym roku firma Google dorobiła się swojego satelity. Polacy byli dumni z wystrzelenia satelity Heweliusz. Unia Europejska cieszyła się z kolejnych satelitów Galileo, chociaż urządzenia te nie trafiły na dobrą orbitę. Amerykanie mogli się natomiast pochwalić pobiciem rekordu dystansu pozaziemskiej jazdy i intrygującym odkryciem dotyczącym metanu na Marsie (to oczywiście zasługi Curiosity).

W Polsce obserwowaliśmy ciekawe inicjatywy prawne związane z kosmosem. Przyjęto ustawę o utworzeniu Polskiej Agencji Kosmicznej. Rozpoczęto też prace nad... polskim Prawem Kosmicznym i to będzie bardzo ważne. Dzięki tej ustawie nie będzie tak, że byle amator wystrzeli głowicę nuklearną w kosmos. Jeśli nie będzie miał odpowiednich zaświadczeń, w ogóle nie dostanie pozwolenia na wystrzelenie :-)

Protezy i robotyczne ręce

Kilka tegorocznych nowinek dotyczyło różnych robotycznych rąk. Jednym z ciekawszych przykładów był Versaball - robotyczny manipulator, który nie jest wzorowany na ręce i nie chwyta niczego w sposób tradycyjny. Jest to kula, która dopasowuje się do dowolnego kształtu. W języku angielskim to rozwiązanie określane jest jako jamming manipulator. W takim manipulatorze znajduje się ziarnisty materiał oraz powietrze, które może być odsysane, by stworzyć próżnię. Manipulator może się więc zachowywać jak płyn (kiedy "ziarenka" nie są razem ściśnięte), ale może też być twardy, podobnie jak upakowana w paczce kawa.

Pisaliśmy też o robotycznej ręce ze zmysłem dotyku. Dzięki niej Dennis Aabo Sørensen mógł po 9 latach przerwy poczuć dotyk w lewej ręce, którą wcześniej utracił. W tej protezie znajdują się sztuczne "ścięgna" umożliwiające pomiar siły nacisku na chwytany przedmiot. Proteza generuje różne sygnały elektryczne w zależności od nacisku, ale te sygnały nie mogą być wysłane bezpośrednio do nerwów. Komputer dzięki specjalnym algorytmom musi je przekształcić na sygnał nerwowy.

Proteza może też dawać ludziom nowe supermoce. Amerykańscy naukowcy stworzyli dla pewnego perkusisty robotyczną protezę, która potrafi reagować na sygnały elektryczne w mięśniach ramienia. Na tej podstawie dostosowuje siłę uchwytu pałki oraz szybkość ruchu. To jednak nie wszystko. Naukowcy postanowili dać robotycznej ręce dodatkowe narzędzie w postaci autonomicznej pałeczki. Ta pałeczka ma własny napęd kontrolowany na podstawie danych z mikrofonu i akcelerometru. Specjalny algorytm analizuje wykonywaną muzykę (także partie muzyków grających wspólnie z Barnesem) i na tej podstawie generuje dodatkowe uderzenia. Żaden "zwykły" perkusista nie ma takiego aparatu gry.

Również w tym roku zobaczyliśmy bioniczną nogę, dzięki której tancerka mogła zatańczyć po utracie nogi. Było to bardzo budujące widowisko i stał za nim kawałek niezwykłej technologii. Aby zapewnić naturalny ruch trzeba wiedzieć, jak wykonać wiele nieprzewidzianych ruchów. To z kolei wymaga zebrania i przeanalizowania mnóstwa informacji o tym, jak porusza się człowiek w określonych sytuacjach.

Paliwa i źródła energii

Ciekawe przełomy nastąpiły w tym roku w dziedzinie źródeł energii. Badacze z U.S. Naval Research Laboratory (NRL) pochwalili się postępem w dziedzinie wytwarzania paliwa z wody morskiej. Takie paliwo ma wygląd i zapach podobny do stosowanych dziś paliw. Szacowany koszt jego wytwarzania to od 3 do 6 dolarów za galon (ok. 3,7 litra). Zdaniem naukowców przy odpowiednim wsparciu ta technologia może być wprowadzona na rynek za 7-10 lat.

Niedługo później Europejczycy znaleźli sposób na robienie paliwa lotniczego ze słońca, wody i dwutlenku węgla. Polega to na wykorzystaniu skoncentrowanego światła do przekształcenia dwutlenku węgla i wody w gaz syntezowy w wysokotemperaturowym reaktorze słonecznym. Ten gaz syntezowy (mieszanina wodoru i tlenku węgla) jest następnie przekształcany w naftę przy wykorzystaniu znanego procesu Fischera-Tropscha.

W maju tego roku w ramach amerykańskiego projektu Solar Roadways przedstawiono systemy do budowania dróg, które umożliwiają umieszczenie w ich nawierzchni baterii słonecznych. Wyglądało to bardzo futurystycznie, ale już w listopadzie tego roku Holendrzy zaprezentowali fragment ścieżki rowerowej, który jest jednocześnie baterią słoneczną. Trwają testy tego rozwiązania.

zdj. Solaroad

Był też postęp w dziedzinie przechowywania energii. Bateria ładująca się w kilka minut, o żywotności 20 lat, została opracowana przez naukowców z Nanyang Technology University. Co ciekawe, ta bateria ma być stosunkowo prosta i tania w produkcji.

Tegoroczną ciekawostką było również biurko z pedałami do ładowania laptopa, ale to raczej nie jest wielki przełom.

Roboty, oprogramowanie i elektronika z klocków

Bardzo ciekawe były prezentowane w tym roku nowinki technologiczno-edukacyjne. Stephen Wolfram, znany głównie jako szef firmy Wolfram Research, zaprezentował ideę programowania w naturalnym języku. Wymaga to stworzenia takiego języka programowania, w którym nie ma rozdziału na kod i przetwarzane dane. Wszystko w tym języku jest traktowane jak symbol, którym programista dowolnie manipuluje, nakazując wykonanie nawet złożonych zadań na złożonych zestawach danych. Wolfram pokazał, jak to może wyglądać w praktyce.

Ujrzeliśmy też roboty do uczenia robotyki. Jednym z nich był Pi-Bot, bazujący na rozwiązaniu Arduino. Ten robot dostarczany jest w pudełku, które zawiera elementy do samodzielnego montażu. Są wśród nich kółka, przekładnie, układy elektroniczne, sensory, przełączniki, przewody itd. Zestaw może być wzbogacany o różne materiały edukacyjne, ze wskazówkami dla nauczyciela włącznie.

Inny robot edukacyjny to Poppy. Można go wydrukować na drukarce 3D. Oprogramowanie kontrolujące tego robota składa się z wygodnych do wykorzystania modułów. Kontrolowanie robota może się odbywać przez interfejs webowy, a więc nie ma konieczności instalowania specyficznego oprogramowania na komputerze. Poppy jest już kompatybilny z platformą Arduino, która zapewnia mu interfejs z innymi urządzeniami elektronicznymi, takimi jak inteligentne ubrania, oświetlenie, czujniki i instrumenty muzyczne.

Edukacyjnie można składać nie tylko roboty, ale także urządzenia elektroniczne podłączane do sieci. Firma littleBits opracowuje moduły, które można łączyć magnesami, tworząc dowolne urządzenia. Przykładowo można połączyć zasilacz, włącznik i silnik, aby stworzyć urządzenie do przesuwania jakichś przedmiotów w naszym otoczeniu. W tym roku firma przedstawiła "moduł chmurowy". Ma on służyć do tworzenia urządzeń, którymi można sterować przez internet lub inną sieć. Bez kabli, bez wiedzy o programowaniu będzie można tworzyć zdalnie sterowane urządzenia. Będzie to istny internet przedmiotów budowany z klocków.

Manipulowanie myślami, hodowanie organów

W pierwszej połowie tego roku świat obiegła informacja, że naukowcy potrafią kasować i reaktywować wspomnienia u szczurów. Było to niezwykłe osiągnięcie, ale potem naukowcy z MIT posunęli się jeszcze dalej. Pokazali, że potrafią zmieniać skojarzenia związane z danym wspomnieniem, a więc mogą sprawić, aby wspomnienie było złe lub dobre. Oczywiście wymagało to męczenia gryzoni, których komórki były traktowane specjalnymi impulsami świetlnymi w celu wywołania określonych efektów.

Naukowcom udało się również wyhodować w organizmie myszy w pełni funkcjonalny organ - grasicę. Ten gruczoł znajdujący się w klatce piersiowej jest niezbędny dla rozwoju odporności organizmu. Grasica jest organem stosunkowo prostym. Trzeba też mieć na uwadze, że to, co udało się na myszy, może nie udać się w przypadku ludzi. Niemniej jest to krok do przodu w dziedzinie hodowania organów

Cześci ciała mogą być nie tylko hodowane, ale też drukowane. Neurochirurgom udało się w tym roku odtworzyć bardzo duży fragment czaszki 22-letniej kobiety, oczywiście dzięki drukowaniu 3D. Poinformowano o tym w marcu, choć sama operacja miała miejsce 3 miesiące wcześniej. Pacjentka nie tylko wróciła do normalnego życia, ale nawet trudno po niej zauważyć przebytą operację. 

Postępy w inwigilacji

Badacze amerykańscy pokazali w tym roku, że z filmu "niemego" da się odczytać dźwięk, jeśli uda się uchwycić jakiś lekko wibrujący przedmiot. Okazało się, że naukowcy byli w stanie odczytać dźwięki mowy, filmując z odległości 4,5 metra paczkę chipsów znajdującą się w pomieszczeniu (za szybą nieprzepuszczającą dźwięku). Udało się również odczytać dźwięk z filmu nagranego zwykłą kamerą, choć w tym przypadku rezultat był gorszy.

Tymczasem polscy naukowcy udowodnili, że przy pomocy laserów można ustalić, w którym aucie jest pijany człowiek. Do zdalnego wykrywania pijanych kierowców służy urządzenie, które wykorzystuje wiązki światła oraz lustra w celu prześwietlenia kabiny w aucie i wykrycia oparów alkoholu. Urządzenie jest na tyle czułe, że wykrywa ślady alkoholu, jeśli w aucie jest kierowca mający 0,1 promila alkoholu we krwi.

Sztuczna inteligencja

Istotne jest również to, że właśnie w tym roku program komputerowy przekonał ludzi, że jest 13-letnim chłopcem i przeszedł tzw. test Turinga. Test został zorganizowany przez University of Reading oraz organizację RoboLaw. W czasie pięciominutowych rozmów tekstowych "Eugene" przekonał 33% ludzkich sędziów, że jest człowiekiem. Program podawał się za 13-letniego chłopca, dla którego język angielski nie był pierwszym językiem.

Oczywiście to nie są wszystkie fantastyczne osiągnięcia naukowców i inżynierów z tego roku. Wybraliśmy tylko część z nich. Niektóre wcale nie wyglądałyby tak ciekawie, a jednak były bardzo ważne. Praca naukowców nie zawsze jest kosmicznie fascynująca. Czasem jest to żmudne dążenie do rozwiązania różnych problemów. Nie pozostaje nic innego, jak życzyć im wszystkim ważnych i fascynujących osiągnięć w roku 2015.