17 декабря в российский прокат вышла долгожданная картина
«Звездные войны: Пробуждение силы», чтобы вновь перенести поклонников в
«далекую-далекую галактику» — не только к полюбившимся героям и злодеям,
но и к высоким технологиям, которые в свое время вдохновили не одно
поколение писателей-фантастов и ученых. И если в 1977 году концепции
роботов и гаджетов из «Звездных войн» казались лишь плодом воображения
сценаристов, то к 2015 году многие из них не удивляют даже людей,
далеких от мира науки.
«Лента.ру» проанализировала технологии вселенной «Звездных войн» и сравнила их с существующими разработками российских компаний.
События во вселенной «Звездных войн», хоть и произошли «давным-давно,
в далекой-далекой галактике», оставили свой след не только в сердцах
поклонников фантастической саги, но и в реальной истории. Технологии,
реализованные в вымышленной вселенной, вдохновили не одно поколение
амбициозных ученых и инноваторов. Дроны, голограммы и лазерные пушки,
казавшиеся шуткой почти 40 лет назад, сейчас уже смеха не вызывают.
Хотя подобные вещи по-прежнему ассоциируются с «далеким-далеким
будущим», с каждым днем это будущее кажется все менее отдаленным.
Некоторые изобретения из фильма Джорджа Лукаса существуют уже сегодня в
виде прототипов и демонстрационных образцов. Например, «кредиты» —
галактическая валюта, которая очень напоминает современные кредитные
карты, и двигатели, работающие на солнечной энергии. Даже виртуальные
создания, которые Чуббака и Оби-Ван Кеноби используют для игры в
3D-шахматы на борту «Тысячелетнего сокола», были успешно адаптированы
компанией Sony при создании игры EyePet.
Конечно, световые мечи, о которых мечтал в детстве любой фанат
«Звездных войн», пока возможны лишь теоретически (по крайней мере, так
утверждает физик Митио Каку в книге «Физика невозможного»). А на
создание космических кораблей-гигантов размером с имперский крейсер ушла
бы половина ресурсов Земли. Зато многие другие технологии, от которых у
киноманов прошлого отваливались челюсти, можно увидеть уже сегодня. И
сделаны они не в Голливуде, а в промышленных цехах российских компаний.
Беспилотники
Концепция беспилотных аппаратов неоднократно прослеживалась в
«Звездных войнах», причем в разных частях саги. В эпизоде «Звездные
войны: Скрытая угроза» к плохишу Дарту Молу прилетает необычный аппарат,
который только что разведал поселения на планете Татуин — обители
авантюристов, наемников и охотников за головами. В других эпизодах по
планетам Республики снуют разные транспортные средства, и тоже без
пилотов. Сейчас подобными дронами мало кого удивишь: в реальности
земного 2015 года существуют беспилотники разных типов и мастей —
летающие, плавающие и ездящие.
Интересные образцы обнаружились среди российских разработок. Самый
большой российский беспилотный летательный аппарат БЛА ZALA 421-16Е5 на
электрической тяге разработан концерном «Калашников», входящим в состав
Корпорации Ростех. Он обладает уникальными возможностями для
патрулирования государственных границ, в том числе в условиях
чрезвычайных ситуаций, и способен непрерывно находиться в воздухе до
семи часов. Продвинутая машина практически незаметна в воздухе и еле
слышна.
Производителям также удалось добиться возможности запуска и
посадки беспилотного самолета на неподготовленной местности.
Разработчики облегчили и управление — оператор больше не должен
постоянно корректировать положение камеры для эффективного отслеживания
цели. Умная система управления аппарата делает это автоматически.
Подобная технология (в стадии разработки) существует и для наземного
транспорта. Крупнейший российский производитель грузовых автомобилей
КАМАЗ работает над проектом по созданию беспилотного автомобиля под
проектным названием «Авторобот».
Работы над первым коммерческим
беспилотником ведутся совместно с двумя российскими партнерами,
компаниями Cognitive Technologies и ОАО «ВИСТ Групп». Проект стартовал
чуть меньше года назад, и уже в июле будущего года в Москве на закрытом
полигоне начнут испытывать прототип, изготовление которого начинается
сейчас в НТЦ ОАО «КАМАЗ».
«Уже через десять лет возможно создать полноценный грузовик —
беспилотник», — считает Сергей Назаренко, главный конструктор по
инновационным продуктам НТЦ ОАО «КАМАЗ». КАМАЗ- беспилотник сможет быть
самостоятельным участником движения: замечать ямы и выбоины на дороге,
«видеть» другой транспорт и пешеходов, отслеживать препятствия и
дорожные объекты. Грузовик с автопилотом сможет двигаться при отсутствии
разметки, в условиях бездорожья, в черте города, сможет анализировать
сигналы светофоров и дорожные знаки. Но самое главное: беспилотник будет
принимать решение о маршруте движения, автоматически определять степень
безопасности маневра и предупреждать ДТП. Считывать информацию об
окружении автопилот будет с помощью видеокамер и радаров.
Роботизация автотранспорта несет, по мнению экспертов, множество
преимуществ в будущем: Минобороны заинтересовано в отсутствии
человеческих потерь во время боевых действий; для добывающих компаний
важно исключить людей из процесса добычи полезных ископаемых в особо
тяжелых условиях труда; пожарные, спасатели МЧС также заинтересованы в
беспилотных машинах для работы в опасных районах.
«Анализ потенциального спроса на беспилотные грузовые автомобили в
нефтегазовом секторе, сельском хозяйстве и ЖКХ показал, что он
достаточно высок», — сообщил журналистам руководитель пресс-службы
автогиганта Олег Афанасьев. Суммарные затраты на разработку и
производство беспилотных КАМАЗов оцениваются в 17-18 миллиардов рублей.
Умные протезы
Каждый фанат саги помнит этот драматический момент. В финале пятого
эпизода «Звездные войны: Империя наносит ответный удар» Дарт Вейдер
отрубает руку своему сыну — Люку Скайуокеру. Но в итоге Люку не
приходится побеждать зло одной рукой вместо двух.
На помощь джедаю
приходит добрый робот-медик и всех спасает, восстанавливая утраченную
конечность с помощью механизированного протеза. Фанаты помнят, что
внешне протез мало отличается от обычной руки. При этом и сам Дарт
Вейдер, Энакин Скайуокер, лишившийся когда-то руки и ноги в бою с
Оби-Ван Кеноби, также имеет протезы.
Указанные эпизоды отдаленно напоминают эндопротезирование — «земной» аналог высокотехнологичной замены поврежденных частей.
По какому пути в России движется эта технология?
Над созданием подобной технологии в составе Объединенной
приборостроительной корпорации (ОПК), также являющейся составной частью
Ростеха, работает Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им.
И.С. Брука. Разработанный нейроинтерфейс позволяет с легкостью управлять
вживленными средствами силой мысли, как бы фантастически это ни
звучало.
Технология открывает новые возможности для медицины в области
протезирования и реабилитации инвалидов с различными моторными
нарушениями, а также для развития российской робототехники в целом.
Технология основана на преобразовании намерений пользователя,
отраженных в электрических сигналах головного мозга, в управляющие
команды. Очевидно, что с помощью силы мысли человек скоро сможет
управлять роботизированными протезами, экзоскелетами. А в далеком
будущем подобные технологии позволят управлять даже отдельными
робототехническими средствами, наземными или воздушными.
В это же время в России разрабатывается эндопротез на основе
нанотехнологий, который сможет восстанавливать функции поврежденного
сустава в короткие сроки. Такой результат может быть достигнут благодаря
технологии другой «дочки» Ростеха — концерна «Швабе» — биоактивного
покрытия, которое способствует интеграции эндопротезов прямиком в
костную ткань за счет управления процессами разрастания клеточных
тканей.
Роботизированные комплексы
В разных эпизодах «Звездных войн» активно демонстрировались дроиды —
роботы с искусственным разумом. В фильме эти создания использовались для
самых различных целей: от строительства до шпионажа. Фанаты помнят
дроидов-строителей, охранников и даже хакеров. Наиболее впечатляющая
сцена с участием дроидов происходит в первом эпизоде саги. Ожесточенная
битва на планете Набу, в которой множество роботов выстраиваются единым
строем и движутся абсолютно синхронно друг другу.
Смотрится зрелищно, но есть ли у этой технологии перспектива в реальных военных конфликтах?
Российским аналогом подобной разработки можно считать программный
комплекс «Уникум», созданный концерном «Системы управления» в составе
уже упомянутой выше ОПК. «Уникум» позволяет в автоматизированном режиме
управлять до десяти робототехническими комплексами одновременно и дает
возможность машинам действовать на поле боя отдельно или в составе
группировки. Роботизированные комплексы могут самостоятельно
распределять роли внутри группы, выбирать из своих рядов «старшего»,
заменять выведенных из строя роботов, занимать выгодные позиции,
осуществлять поиск целей, запрашивать у оператора разрешение на их
поражение и поражать цели в автоматическом режиме. В программном
комплексе также допускается исключение человека из процесса управления с
его согласия. В этом случае группировка сможет решать задачи
самостоятельно, не запрашивая конечного решения у оператора.
Как оказалось, система может применяться не только в военных, но и в
мирных целях. Например, для охраны объектов, обеспечения правопорядка во
время массовых мероприятий, спасательных операций. С помощью
программного комплекса роботы могут самостоятельно без участия человека
выполнять поставленные задачи, видеть обстановку, оценивать ее,
прокладывать маршруты, взаимодействовать с другими машинами.
Космический скафандр
Все поклонники «Звездных войн» помнят жутковатые доспехи Дарта
Вейдера. По сути это целая портативная система жизнеобеспечения.
Устрашающий шлем вместе с герметичным воротником и тяжелой броней
полностью скрывали изувеченного Вейдера от врагов и позволяли ему
продолжать свое привычное существование. Костюм был разработан
специально для поддержки ослабленного тела героя и содержал в себе такие
удивительные вещи, как система искусственного дыхания и даже
взрывоустойчивый комбинезон. Очевидно, что для создания подобного
костюма использовались самые передовые «галактические» технологии.
Отчасти к этому уровню приближаются разработки современных космических
скафандров. Например, «Орлан-МКС» от НПП «Звезда».
Скафандр оборудован
автоматизированной системой климат-контроля, которая позволит
космонавтам не отвлекаться на включение и выключение систем обогрева, а
использованные в конструкции новые материалы заметно увеличат срок
службы изделия.
Сейчас к отправке на МКС готовятся три новых скафандра. В перспективе
разработка «Звезды» полностью заменит нынешний «гардероб» российских
космонавтов. Система «климат-контроля», которой оснащены новые
российские скафандры, обеспечивает терморегулирование с учетом уровня
нагрузки, количества кислорода и углекислого газа. Российский аналог
вейдерского скафандра создан для того, чтобы сделать работу российских
специалистов на МКС еще более удобной и эффективной.
Даже на случай разгерметизации из-за повреждения обшивки в
«Орлане-МКС» предусмотрена система, способная поддерживать внутри
скафандра необходимое давление в течение 30-50 минут.
Этого достаточно
для успешного возврата на станцию.
Экипировка солдата
Один из символов «Звездных войн» — элитные воины-штурмовики
Галактической империи. В фильме они защищали императора и
демонстрировали его железную волю и несгибаемость. Экипировка
императорских штурмовиков смотрелась стильно даже в 1977 году, когда
зрители первый раз увидели ее на экранах кинотеатров. Идеально белая и
абсолютно невесомая на вид, форма олицетворяла идеального галактического
стража. И хотя современные образцы военной экипировки внешне мало
похожи на аналог из «Звездных войн», технологии в данной сфере тоже
развиваются очень быстро.
«Лента.ру» расскажет, что представляет собой экипировка будущего для российского солдата.
Инновационная боевая экипировка «Ратник» разработки ЦНИИточмаш — это
комплексная интегрированная система, обеспечивающая организацию
управления и связи, индивидуальную защиту военнослужащего,
жизнедеятельность и возможность эффективного поражения целей для
успешного выполнения боевых задач. Экипировка полностью модульная, что
позволяет оснащать бойцов необходимыми средствами в зависимости от их
воинской специальности и условий ведения боя. В рамках этой работы
Ростех интегрировал деятельность более 70 российских предприятий из
различных отраслей промышленности. Всего в боевой экипировке «Ратник»
предусмотрено пять систем. Система поражения включает все носимое
вооружение с необходимыми прицельными комплексами, которые позволяют
эффективно поражать противника в любых погодных условиях днем и ночью на
максимальных дальностях.
Система защиты обеспечивает сохранение жизни и
боеспособности солдата на поле боя. В нее входят бронешлем, бронежилет и
комплект защиты коленных и локтевых суставов, противоосколочный костюм.
Система управления включает в себя устройства получения и обработки
информации, средства обнаружения и распознавания целей, средства связи,
навигации, определения местоположения конкретного военнослужащего.
Система жизнеобеспечения включает в себя боевое снаряжение, инженерные и
медицинские средства, комплект вещевого имущества и продовольствие.
Система энергообеспечения обеспечивает бесперебойное и качественное
функционирование перечисленных выше систем боевой экипировки в любых
погодных условиях.
Разработчиками были проведены сравнительные испытания систем боевой
экипировки Германии, США, Израиля и других стран, где наша экипировка по
многим показателям находится на том же уровне, а по некоторым
превосходит зарубежные аналоги.
Сканирование поверхностей планет
Фанатам фильма известны многие уникальные приборы и технологии,
которыми пользовались герои «Звездных войн» для изучения поверхностей и
составов планет. В пятом эпизоде культовой саги «Империя наносит
ответный удар» Дарт Вейдер рассылает сканирующие зонды во все уголки
Галактики, чтобы разыскать базу повстанцев, скрывшихся на далекой и
холодной планете Хот. Зонды-разведчики обнаруживают мятежников, в
частности, посредством теплового сканирования. Очевидно, что у героев
«Звездных войн» были гаджеты разной направленности, но с общей целью —
сбора максимального количества информации. В реальном мире также есть
уникальная космическая техника — правда, в несколько другой модификации.
Интересную разработку не так давно продемонстрировал холдинг «Швабе».
Прецизионный блок — это уникальный прибор, призванный помочь
современным ученым в освоении космоса.
Прецизионный блок сканирующего
зеркала представляет собой зеркало, вращающееся или качающееся (в
зависимости от типа зеркала) вокруг оси. За счет этого происходит
доскональное сканирование земной поверхности и существенное увеличение
обзора аппаратуры спутника. Уникальность заключается в том, что при
сборке блока зеркало с высокой точностью выставляется относительно оси
вращения. Делается это для того, чтобы исключить искажение изображения
земной поверхности.
Блоки сканирующих зеркал полностью изготовлены предприятиями «Швабе»
(включая зеркала, входящие в состав блоков). Отличием новых изделий
является повышенная надежность (увеличенный срок службы). В дальнейшем
планируется изготовление блоков сканирующих зеркал еще для двух
спутников «Арктика-М», точные даты запусков которых пока уточняются.
Зеркала из астроситалла, также разработанные «Швабе», в настоящее
время успешно применяются при создании оптических и оптико-электронных
систем слежения, аэрофотосъемки и дистанционного зондирования Земли
космического и авиационного базирования.
Арктические вертолеты
В пятом эпизоде «Звездные войны: Империя наносит ответный удар» Люк
Скайуокер успешно взлетает с ледяной планеты Хот и так же успешно
приземляется на болотистую поверхность планеты Дагоба.
Наверняка в этот
момент зрители удивились возможностям космического корабля джедая, ведь
далеко не все современные летательные аппараты могут эксплуатироваться в
экстремально сложных условиях болот, непроходимых лесов и ледяных
пустынь.
Однако подобные разработки уже есть, как оказалось, у российской
компании. Мы не уверены насчет болот, но с условиями экстремального
холода им справиться точно по силам.
Встречайте: вертолет Ми-8АМТШ-ВА, изготовленный холдингом «Вертолеты
России», составляющим основу авиационного направления Ростеха, — это
первый «арктический» вертолет. Он предназначен для эксплуатации на
Крайнем Севере, где температура ниже минус 50 градусов.
Вертолет Ми-8АМТШ-ВА в скором времени должен пройти испытания на
Крайнем Севере, и если положительные ожидания подтвердятся, то модель
будет передана Минобороны РФ. Решение о количестве закупаемых машин
министерство примет после завершения испытаний. Дальность полета
вертолета с установленными дополнительными топливными баками составляет
более 1300 километров. В дальнейшем данную технологию планируется
использовать для создания гражданской версии «арктического» вертолета.
Многочисленные системы — обогрев кабины экипажа и грузовой кабины,
улучшенная теплоизоляция и теплоизоляционные шторы, встроенная система
подогрева силовой установки и трансмиссии — позволяют успешно
эксплуатировать машину в условиях экстремально низких температур.
Повысить точность навигации вертолета Ми-8АМТШ-ВА в условиях
малоориентирной местности и арктической полярной ночи позволяет цифровой
автопилот. Машина оснащена сразу несколькими системами навигации:
дублированной спутниковой системой, цифровой навигационной системой со
встроенным генератором карт и бесплатформенной инерциальной системой,
которая позволяет определить текущие координаты местоположения вертолета
даже при пропадании спутниковых сигналов. Также вертолет адаптирован
под применение очков ночного видения. А для повышения жизнеобеспечения
личного состава и членов экипажа в условиях длительного автономного
базирования вертолет имеет специальное оборудование, в том числе для
разогрева воды и пищи.
Источник: Лента.ру
