Время прочтения - 6 мин.
В Вашингтонском университете разработали систему управления для летающих микророботов. Sierra Space испытала на прочность модуль будущей космической станции Orbital Reef. В Ливерморской лаборатории впервые провели реакцию термоядерного синтеза с положительным энергобалансом.
Комариные стандарты
Вот уже около 40 лет специалисты по робототехнике и микротехнологиям мечтают о создании роботов размером с комара и весом в несколько миллиграммов, которые могли бы использоваться для поддержки поисково-спасательных миссий, инспекций опасных объектов и даже для космических исследований.
Но реализация этой задачи оказалась сложной из-за технических проблем, возникающих при попытке искусственно воспроизвести способность насекомых парить, а также стабилизировать полет малых летающих роботов.
Исследователи из Вашингтонского университета разработали систему управления, способную помочь решить эту проблему робототехники.
Система, представленная в Science Robotics, основана на использовании датчиков-акселерометров, измеряющих ускорение любого движущегося устройства, объекта или тела.
«Как правило, маленькие роботы и дроны с машущими крыльями нестабильны без обратной связи и быстро падают. Считается, что мухи компенсируют это, используя жужжальца (видоизмененные крылья, имеющие свойства гироскопа). Поэтому очевидным решением было бы добавить в конструкцию робота гироскоп», — утверждает один из разработчиков, Сойер Фуллер.
Комплект авионики для 10-мг «комариного робота», представленный Фуллером, включает гироскоп весом 2 мг, микропроцессор в 3 мг и оптический датчик потока весом 1 мг.
Тем не менее для того, чтобы робот полностью соответствовал комариным стандартам, ученым необходимо еще более уменьшить вес гироскопа.
Самый маленький из существующих на сегодняшний день весит 15 мг. А это на 5 мг превышает вес целого робота размером с комара.
Космический модуль взорвали, чтобы проверить на прочность
Компания Sierra Space (США), разрабатывающая обитаемый надувной модуль для частного космического комплекса Orbital Reef, провела уже второй эксперимент для проверки прочности будущего жилища астронавтов.
Как и полагалось, «испытание на предельное давление разрыва» закончилось взрывом прототипа модуля, проведенном на испытательном стенде Saturn-1 и Saturn-1B в Центре космических полетов NASA, где более 60 лет назад испытывались лунные ракеты.
«Этот второй успешный тест доказывает, что мы можем продемонстрировать повторяемость проектирования, производства и сборки, что является ключевыми задачами для сертификации», — сообщил старший технический директор Sierra Space Шон Бакли.
В дальнейшем надувной модуль под названием Large Integrated Flexible Environment (LIFE) станет частью более крупной космической станции Orbital Reef, основным владельцем которой станет Blue Origin Джеффа Безоса.
В 2030-х гг., после окончания эксплуатации Международной космической станции (МКС), NASA стремится обеспечить присутствие на орбите с помощью частных коммерческих станций, участвуя в их финансировании и предлагая техническую поддержку. Orbital Reef входит в их число.
Для этого год назад NASA выделила $415 млн, разделив их примерно поровну между Nanoracks LLC ($160 млн), Blue Origin ($130 млн) и Northrop Grumman Systems Corp ($125,6 млн).
В ходе испытаний на прочность Orbital Reef продемонстрировал максимальное давление разрыва в 192 и 204 фунта на квадратный дюйм (psi), превышающее требования безопасности NASA в 182,4 psi.
Термоядерный прорыв
Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса Министерства энергетики США совершили прорыв в области термоядерного синтеза.
По данным Financial Times, в ходе проведенного лабораторией эксперимента ученым удалось получить выигрыш чистой энергии. Затратив 2,1 мегаджоулей для питания лазеров, они получили около 2,5 мегаджоулей энергии.
До этого ученым, стремящимся получить более чистый вид энергии, по сравнению с атомной энергией АЭС, никогда не удавалось, произвести больше энергии, чем было использовано на ее производство. Из-за чего терялся сам смысл экспериментов.
В отличие от ядерной энергии деления, при которой она высвобождается путем расщепления атомов, энергия синтеза получается благодаря столкновению ядер атомов водорода в высокотемпературной плазме.
Таким же точно образом Солнце, состоящее в основном из водорода, производит огромное количество энергии, питающей солнечную систему. Но чтобы достичь подобных условий на Земле, в экспериментальных установках — токамаках («тороидальная камера с магнитными катушками» для удержания плазмы) — необходимо обеспечить температуру свыше 150 млн °С.
В 2021 году термоядерная установка Китайской академии наук достигла рекордной температуры в 120 млн °С и поддерживала в ней плазму почти 2 мин. Теперь же ученые сумели доказать возможность энергетического выигрыша при создании термоядерных реакторов, что будет стимулировать дальнейшие эксперименты.
«Этот прорыв может изменить правила игры для всего мира», — заявил конгрессмен от Калифорнии Тед Лью.
В настоящее время крупнейший в мире термоядерный реактор, ITER, строится во Франции и должен быть запущен в 2025 году, чтобы доказать возможность коммерческого использования энергии ядерного синтеза. В проекте стоимостью $25 млрд участвуют США, ЕС, КНР, РФ, Индия и Корея.
Однако страны-участники ITER имеют и свои собственные лаборатории с реакторами, а перспективы обретения нового вида энергии заставляют богатейших людей планеты, включая Джеффа Безоса, Билла Гейтса и Питера Тиля, вкладывать миллионы долларов США в частные стартапы.
Таких в мире уже около 30. Наиболее известные среди них — канадская компания General Fusion, Commonwealth Fusion Systems, британские Tokamak Energy и First Light Fusion, американская Helion Energy и др.
В 2021 году частная термоядерная индустрия получила инвестиций на $4,9 млрд, а по итогам текущего года, они могут удвоиться.
Источники: TechXplore, Space.com, Bloomberg
Подпишись на наш телеграм канал
только самое важное и интересное
