New Horizons

Rok 2015 dobrze się zapisze w historii podboju kosmosu! Sonda New Horizons, wystrzelona jeszcze w 2006 roku, właśnie w tym roku zbliżyła się do Plutona. Musiała pokonać dystans 7,5 mld kilometrów (4,67 mld mil). Przez większość czasu lotu sonda pozostawała w stanie hibernacji, a więc zużywała niewiele prądu i tylko raz na tydzień wysyłała sygnał na Ziemię.

Dzięki zbliżeniu New Horizons do Plutona mogliśmy zobaczyć młode góry Plutona, Charona i Hydrę. We wrześniu tego roku opublikowano zdjęcia w większej rozdzielczości. W internecie pojawiły się także świetne zdjęcia Charona. To było po prostu wspaniałe. 

Co zabawne, Pluton był uznawany za planetę, gdy wystrzelono sondę New Horizons. Gdy sonda dotarła do Plutona, był on już zdegradowany do planety karłowatej. 

Odkrycia z Rosetty

Czy pamiętacie sondę Rosetta, która dogoniła kometę i wypuściła na nią lądownik Philae? To było jeszcze w roku 2014, ale za to w roku 2015 w specjalnym wydaniu magazynu Science opublikowano wstępne wyniki pomiarów dokonanych przez sondę Rosetta.

Ustalono, że kometa ma dużą porowatość, a jej struktura wewnętrzna najprawdopodobniej składa się ze słabo związanych grudek pyłu lodowego z małymi przestrzeniami pomiędzy nimi. Naukowcy wyznaczyli na komecie 19 regionów odgrodzonych widocznymi granicami. Otrzymały one nazwy egipskich bóstw, co ma być nawiązaniem do nazwy Rosetty.

zdj. ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Lodu na komecie wcale nie widać, ale znajduje się on pod powierzchnią. Może dawać o sobie znać, gdy kometa jest ogrzewana. Wówczas woda zamienia się w gaz i uwalnia się na powierzchnię, tworząc tzw. komę, czyli pyłowo-gazową atmosferę otaczającą jądro komety.

Woda na Marsie w stanie ciekłym!

We wrześniu tego roku NASA ogłosiła, że na Marsie jest woda w stanie ciekłym. Tym razem odkrycie zostało dokonane dzięki sondzie Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), która bada Czerwoną Planetę z jej orbity. Sonda nie zaobserwowała co prawda efektownych kaskad czy zbiorników wodnych, ale pozwoliła na odkrycie... płatów wilgotnej gleby.

Nie od dziś wiadomo, że na Marsie są tajemnicze smugi, które pojawiają się na zboczach i najwyraźniej płyną w dół. Pojawiają się tylko w cieplejszych okresach i tylko w pewnych obszarach na Marsie, kiedy temperatury sięgają powyżej -23 stopni Celsjusza. Te smugi określane są jako RSL, co jest skrótem od "recurring slope lineae".

Już wcześniej podejrzewano, że RSL mają związek z wodą. W tym roku natomiast naukowcy odkryli sole uwodnione, które mogą wyjaśniać, na czym ten związek polega. Szczegóły w tekście pt. Na Marsie jest woda w stanie ciekłym!

NASA/JPL/University of Arizona

Kosmiczny... ekspres do kawy

Czy brak kawy w kosmosie mógł hamować podbój kosmosu? Nie wiadomo, ale dopiero w tym roku na Międzynarodową Stację Kosmiczną trafił ekspres do kawy ISSpresso.

Nie jest to zwykły ekspres, bo przy braku ciążenia ciecze zachowują się całkiem inaczej niż na Ziemi. Już same prace nad tym urządzeniem były okazją do sprawdzenia w praktyce pewnych teorii na temat zachowania cieszy. W czasie tworzenia ekspresu opracowano kilka opatentowanych już technologii, które mają znaleźć zastosowania zarówno w podboju kosmosu, jak i... przy nowych technologiach parzenia kawy.

Jubileusz ISS

W tym roku minęło 15 lat ciągłego zamieszkiwania ludzi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Pierwsza załoga stacji zwana Ekspedycją 1 (na zdj.) wystartowała 31 października 2000 roku. Niedługo później w Polsce zaprzysiężono Aleksandra Kwaśniewskiego na Prezydenta RP, a premierzy krajów UE na szczycie w Nicei przyjęli i podpisali Kartę praw podstawowych. To naprawdę kawał czasu.

Dziś na stacji również żyje i pracuje sześciu astronautów z Ekspedycji 45. Do ich dyspozycji jest 15 głównych modułów stacji. ISS waży 419 455 kg. Objętość przestrzeni życiowej wynosi 388 metrów sześciennych. ISS znacznie się rozrosła, ale ciągle służy jednemu celowi: jest to najbardziej niezwykłe laboratorium badawcze, pozwalające na prowadzenie badań w warunkach mikrograwitacji nieosiągalnej na Ziemi.

SpaceX: Lądowanie rakietą, załogowy Dragon

Firma SpaceX dokonała w tym roku nie lada wyczynu. Rakieta Falcon 9 niosąca ładunek satelitów ORBCOMM została wystrzelona w kosmos, oddzieliła się od drugiego członu i w sposób kontrolowany zeszła na Ziemię, lądując pionowo na wyznaczonym lądowisku "Landing Zone 1". 

To ogromny przełom. Stosowane dotychczas rakiety nie lądowały. Niektóre ich człony udawało się wyłowić z oceanu, inne mogły zostawać na orbicie, po czym spalały się w atmosferze. To znacznie zawyżało ceny misji kosmicznych.

Film poniżej pokazuje to historyczne lądowanie. 

Ponadto we wrześniu tego roku firma SpaceX pokazała wnętrze nowego statku Crew Dragon, który w przyszłości ma dostarczać astronautów na stację kosmiczną. Warto zobaczyć te zdjęcia. Poniżej jedno z nich.

Solar Impulse przeleciał pacyfik

W tym roku obserwowaliśmy postępy w niezwykłej podróży dookoła świata, którą odbywa samolot Solar Impulse 2 zasilany energią słoneczną. Samolot ten dokonał niezwykłego wyczynu, przelatując przez Pacyfik. Niestety okazało się, że lot uszkodził baterie samolotu. Dalsza część podróży odbędzie się wiosną 2016 roku.  

Serce bijące po śmierci

Firma Transmedics opracowała urządzenie do "reanimowania" organów pobranych od zmarłych ludzi. To samo urządzenie może rozciągnąć czas, w jakim organ nadaje się do przeszczepu. 

Obecnie organ (jak np. serce) trzeba pobrać od pacjenta, w przypadku którego orzeczono tzw. śmierć mózgową. Następnie pobrany organ przechowuje się w niskiej temperaturze. Urządzenie Transmedics pozwala na przechowywanie organu w stanie ciepłym, podtrzymując jego funkcjonowanie. Serce jest umieszczane w specjalnej sterylnej komorze, w której nadal bije, dostaje krew i odpowiednie składniki odżywcze. Chodzi dosłownie o serce bijące specjalnym pudełku.

Mózg myszy na pilota

Wyobraźcie sobie urządzenie o szerokości ludzkiego włosa, które można umieścić w mózgu, by podawać bezpośrednio leki lub stymulować neurony światłem. Dodatkowo to urządzenie może być sterowane zdalnie. Właśnie coś takiego opracowali naukowcy z Washington University School of Medicine​ w St. Louis we współpracy z naukowcami University of Illinois w Urbana-Champaign.

Naukowcy nie od dziś robią doświadczenia ze stymulowaniem mózgu lekami lub światłem. Szczególnie ciekawe jest właśnie stymulowanie światłem, które w przeszłości pozwalało kasować i reaktywować wspomnienia lub nawet zmieniać złe wspomnienia na dobre. Tego typu eksperymenty wymagały podłączania zwierząt do aparatury, która ograniczała im możliwość ruchu. Było też ryzyko zniszczenia komórek mózgowych w czasie tego zabiegu. 

Nowo opracowany implant do podobnych celów jest zasilany małą baterią, zawiera bardzo małe zbiorniki na leki i jest elastyczny. 

Smartfon wykrywa HIV w 15 minut

Ekipa naukowców pod kierownictwem Samuela Sia z Columbia University stworzyła urządzenie, które może znacznie ułatwić i skrócić wykrywanie HIV. To urządzenie wymaga próbki krwi pobranej z palca. Może być podłączone do smartfona lub komputera i jest proste w obsłudze.

zdj. Samiksha Nayak z Columbia Engineering

Urządzenie było już testowane w Rwandzie na 96 osobach. Prawidłowo zdiagnozowało wszystkich pacjentów HIV-pozytywnych. U pacjentów HIV-negatywnych urządzenie poprawnie zdiagnozowało 87% badanych. Oznacza to, że zdarza mu się znaleźć chorobę tam, gdzie jej nie ma, ale nie zdarzyło się określenie chorego jako zdrowego. 

Edytor rzeczywistości

Nie chodzi tutaj o odkrycie naukowe, ale o bardzo interesującą ideę dla internetu przedmiotów (IoT). W ramach badań MIT opracowano Reality Editor, czyli rozwiązanie pozwalające dosłownie na programowanie zachowania inteligentnych przedmiotów, przy czym to programowanie odbywa się za pomocą prostego (i całkiem efektownego) graficznego interfejsu.

W praktyce wygląda to tak, że możesz skierować smartfona na inteligentne urządzenie i wówczas na smartfonie wyświetli się interfejs dla tego urządzenia. Na zdjęciu poniżej widzimy smartfona skierowanego na lampę biurkową. Na ekranie smartfona jest ikona żarówki.

To nie koniec, bo lampa wcale nie musi być włączana standardowym włącznikiem. Przy pomocy Reality Editora moglibyśmy sprawić, aby lampa włączała się po otworzeniu drzwi albo po zajęciu miejsca w inteligentnym fotelu przy biurku, albo po przekręceniu pokrętła stojącego sobie na biurku. Wystarczyłoby, że użytkownik zaprogramuje te przedmioty poprzez narysowanie linii pomiędzy nimi.

Mikroroboty w myszy

Mikroroboty mające zdolność poruszania się w organizmie myszy zostały opracowane i przetestowane przez naukowców z University of California w San Diego. Oczywiście te mikroroboty nie mogą się poruszać tak jak pojazdy - nie mają silnika ani źródła energii. Naukowcy postanowili wykorzystać ideę czerpania paliwa ze środowiska organizmu. Roboty są rurkami o długości zaledwie 20 mikrometrów i średnicy ok. 5 mikrometrów. Są pokryte cynkiem, który reaguje z kwasem zawartym w sokach trawiennych i to powoduje wytwarzanie się pęcherzyków wodoru. Dzięki bąbelkom mikroroboty są napędzane jak małe rakiety.

Kamera co działa bez baterii

Kamera zasilana wyłącznie światłem padającym na światłoczułą matrycę została zbudowana przez naukowców z Columbia University. Podkreślmy, że ta kamera nie posiada żadnych zewnętrznych paneli słonecznych. Po prostu sensor obrazu jest jednocześnie fotoogniwem.

Co dość istotne, ta kamera ma kondensator zamiast baterii i nie posiada wewnętrznej pamięci (przesyła obrazy od razu na komputer). Naukowcy poprzez taką konstrukcję chcieli podkreślić ideę urządzenia. Ono nie przechowuje żadnej energii, ale wytwarza ją na bieżąco ze światła w otoczeniu. Być może ten gadżet wniesie coś nowego do rozwoju internetu przedmiotów. 

Perfekcyjny poker

Naukowcy z University of Alberta stworzyli program doskonale grający w pokera. Co ciekawe, ludzie nie zawarli w tym programie żadnej wiedzy ekspertów-pokerzystów. Program o nazwie Cepheus rozgrywał sam ze sobą liczne rozdania pokera i każde rozdanie zwiększało jego wiedzę o tym, jak w danych sytuacjach należy grać. Program trenował przez ponad dwa miesiące używając 4 tys. procesorów i analizując miliardy rozdań w każdej sekundzie.

itay uri / Shutterstock.com

Co ma ludzkość z tego odkrycia? Wkład do badań nad sztuczną inteligencją. W zwykłym życiu nierzadko rozwiązujemy problemy bardziej przypominające granie w pokera niż w szachy. Mamy często ograniczoną wiedzę o osobach, rzeczach albo działaniach, w obliczu których musimy podejmować decyzje. Z tego powodu uważa się, że teoria gier może pomóc w tworzeniu rozwiązań wspomagających podejmowanie decyzji w różnych sytuacjach.

Komputer za 20 złotych

W ramach projektu Raspberry Pi powstał komputer Raspberry Pi Zero, który kosztuje zaledwie 5 dolarów (czyli około 20 złotych). Nie jest to może wielkie osiągnięcie nauki, ale pokazuje, do czego doszła nasza cywilizacja. Mała rzecz, a cieszy :-)

Mapowanie 3D w zwykłym smartfonie

Metoda mierzenia wielkości przedmiotów przy pomocy kamery i standardowych sensorów w smartfonie została opracowana przez badaczy z Carnegie Mellon University. W celu dokonania pomiaru trzeba poruszać smartfonem w czasie filmowania obiektu. Analizowane są dane na temat ruchu smartfona (pochodzące z akcelerometru i żyroskopu), a także dane z kamery. Pozwala to na stworzenie dość dokładnego modelu 3D, choć trzeba zaznaczyć, że technologia nie działa w czasie rzeczywistym.

Udało nam się osiągnąć takie dokładności na tanich sensorach, których sobie nie wyobrażaliśmy - mówił Simon Lucey z instytutu robotyki CMU. - Z programem do skanowania twarzy byliśmy w stanie zmierzyć odległość między źrenicami osoby z dokładnością do połowy milimetra. 

Drukarka 3D jak z Terminatora

W tym roku w Dzienniku Internautów opisywaliśmy technologię drukowania przestrzennego firmy Carbon3D, której cechą jest drukowanie szybsze od 25 do 100 razy. Dodatkowo drukowanie wygląda bardzo efektownie, kojarząc się z technologiami z filmów o Terminatorach. Drukowane kształty jakby wyłaniają się z płynu, co jest możliwe dzięki zastosowaniu żywicy utwardzanej za pomocą światła ultrafioletowego. Światło jest emitowane ze specjalnego projektora niczym animacja powstającego obiektu.

Jeszcze szybsza technologia drukowania została opracowana przez australijską firmę Gizmo 3D. Technologia ta jest podobna do rozwiązania Carbon 3D, ale w przeciwieństwie do niego nie drukuje przedmiotu poprzez wyciąganie kształtu do góry. W rozwiązaniu Gizmo 3D drukowany obiekt pozostaje w pojemniku z płynem.

Szybkość na krowim łajnie

Autobus, którego paliwo wytwarza się z krowich odchodów, osiągnął na torze prędkość 123 km na godzinę.

Ustalenie rekordu miało pokazać, że autobusy na biometan nie są powolne i śmierdzące. To nowoczesne pojazdy będące przykładem motoryzacyjnej innowacji. Autobus prezentuje się świetnie i nawet silnik ciekawie brzmi. Aż miło patrzeć jak jedzie.

Przed nami rok 2016. Z pewnością naukowcy i inżynierowie znów będą nas zaskakiwać.