NaszKraj.info

Wiadomości i ciekawostki z kraju i ze świata

projekty naukowe.jpgO tym, że nauka nie jest tanim zajęciem, wie chyba każdy. Nowe technologie, komputery, powstawanie nowych materiałów, ale również zużycie energii generują niemałe koszty.

 

ISS - Międzynarodowa Stacja Kosmiczna

Początek: 1984 r.

Cena: ponad 450 mld zł

Pierwszy pomysł budowy takiej stacji należał do amerykańskiego prezydenta Ronalda Reagana (1911-2004). Jednak sytuacja polityczna i ekonomiczna zmusiły Amerykanów do odłożenia projektu budowy. W 1984 r. do projektu dołączyła Europejska Agencja Kosmiczna, a później Kanada i Japonia. W 1991 r. swój akces zgłosiła również Rosja, dzięki czemu zaczął powstawać projekt stacji Alpha. Pierwsze przygotowania do budowy datowane są na 1995 r. W ciągu 3 lat sukcesem zakończyło się 9 próbnych połączeń z rosyjską stacją Mir. Planowany start pierwszego modułu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, którym miał zostać rosyjski moduł energetyczny Zaria, opóźnił się ze względu na problemy finansowe Rosji i ostatecznie został sfinansowany przez Amerykanów. Moduł Zaria (w języku rosyjskim świt) wyruszył w kosmos 20 listopada 1998r, 16 dni później do Zarii doleciał amerykański wahadłowiec Endeavour i dołączył do niej drugi moduł Unity. Służy on jako rodzaj skrzyżowania czy centralne połączenie modułów ISS. W tej chwili ISS nie potrafiła jeszcze sama utrzymać się na odpowiedniej orbicie, ponieważ czekano na przyłączenie kolejnego elementu, którym była rosyjska Zwiezda (gwiazda). Powtarzające się problemy finansowe Rosji spowodowały dalsze opóźnienia i moduł został wysłany w kosmos dopiero 12 lipca 2000 r. Zwiezda służy jako tymczasowa przestrzeń mieszkalna, ale przede wszystkim zapewnia energię elektryczną, komunikuje się z naziemnym centrum operacyjnym oraz koryguje orbitę ISS. Niedługo potem, 2 listopada 2000 r., na stację przybyła pierwsza stała załoga, której zadaniem było przystosowanie i aktywacja stacji. W lutym następnego roku do stacji dołączono nowy moduł Destiny (ang. przeznaczenie). Jest on głównym centrum eksperymentów naukowych na ISS. W 2001 r. ważną częścią stacji stał się kanadyjski system dźwigowy Canadarm2, z którego pomocą przenosi się niezbędny ładunek z modułów transportowych na stację. Budowa stacji po 2003 r., w którym miała miejsce katastrofa wahadłowca Columbia, doznała kilkuletniego opóźnienia. Potem jednak ISS rozszerzono o dwa kolejne laboratoria - japońskie Kibo (jap. Nadzieja, w 2008 r.) i europejskie Columbus (także w 2008r.). Budowa został zaplanowana na ponad 40 lotów montażowych, z których większość (łącznie 36) wykonały amerykańskie wahadłowce, pozostałe zaś rosyjskie rakiety Proton i Sojuz. Stacja ma objętość ok. 840 m3, rozpiętość 108,4 m, długość 73 m i masę 45t. Energię uzyskuje z ogniw fotowoltaicznych. Ziemię okrąża na niskiej orbicie okołoziemskiej na wysokości ok. 420 km, z prędkością 7660 m/s okrąża całą Ziemię w 92 min. Stała 6-osobowa załoga stacji wymienia się co 6 miesięcy. Niska orbita została wybrana z kilku powodów, ale przede wszystkim dlatego, że jest to trasa dostępna z USA i Rosji, która dodatkowo umożliwia obserwację najbardziej zamieszkanych miejsc na Ziemi. Wyżej wymieniona kwota 150 mld dolarów jest liczbą szacunkową, opartą o budżet NASA dla projektu w latach 1985-2015 (73mld dolarów), koszty lotów wahadłowców (50 mld dolarów) i koszty pozostałych podmiotów. Prawdziwe koszty mogły być o wiele większe.

IIER -Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny

Początek: 1985 r.

Cena: 67 mld

Zadaniem Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termonukleamego ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) jest odnalezienie technologicznego sposobu na fuzję termonuklearną, i jego zastosowania komercyjnego jako ekologicznego źródła energii. Europejscy i azjatyccy naukowcy chcą wykorzystać do fuzji pole magnetyczne. System nadprzewodzących elektromagnesów miał-by znajdować się wokół olbrzymiej komory pierścieniowej i sprężać plazmę wodorową. Dzięki temu plazma powinna osiągnąć temperaturę rzędu 150 mln stopni Celsjusza. Projekt sięga aż do 1985 r., w którym powstał plan Euratomu. Wzięły w nim udział Unia Europejska, USA, Związek Radziecki i Japonia. W wyniku zmian politycznych i gospodarczych projekt został ukończony dopiero w 2001 r. W 2005 r. postanowiono, że reaktor zostanie umieszczony we Francji, w centrum badań jądrowych Cadarache w Saint-Paul-les-Durance. W 2007 r. rozpoczęto budowę tokamaka. Niestety, napotkano na kolejne przeszkody, głównie o charakterze gospodarczym. Ok. 45% budżetu na budowę pochodzić miało z europejskiej kieszeni, jednak Europa została dotknięta kryzysem gospodarczym. Amerykański budżet również został dramatycznie zredukowany. Część europejskich udziałów odsprzedano Japonii. Termin ukończenia, którym miał być 2017 r., z pewnością ulegnie przesunięciu. Obecnie mówi się o 2019 r. ITER miałby osiągnąć pełną moc w 2026 lub 2027 r. Fuzja miałaby produkować 10-krotnie więcej energii, niż zużywa przy swoim uruchomieniu. Projekt ma wyłącznie stworzyć i zademonstrować działającą technologię. Objętość wewnętrzna reaktora, o zewnętrznych rozmiarach ok. 1 l m na 30 m, będzie wynosiła 840 m3, a planowana moc miałaby wynosić 500 MW podczas zapłonu, trwającego ok. 400-500 sekund. Moc tokamaku miałaby wynosić 500 MW utrzymanych przez ponad 1000 s. Jest to porównywalne do mocy przeciętnego reaktora jądrowego. Paliwem dla reaktora ITER będzie mieszanka deuteru i trytu w ilości zaledwie 0,5 g. Deuter zawarty jest w wodzie w stosunku 1 atom deuteru na 6,5 tys. atomów wodoru, tryt można przygotować z litu. Produktem ubocznym reakcji będzie hel i strumień neutronów, który w otoczce z litu wytworzy ciepło przez wyjątkowe rozszczepienie atomów litu i jednego ze składników paliwa trytu. ITER to reaktor eksperymentalny. Całkowity produkt tokamaka zostanie poprowadzony do wież chłodzących. Po eksperymentach z reaktorem ITER pierwsza elektrownia fuzyjna mogłaby powstać dopiero po 2026 r.

LHC -wielki zderzacz hadronów

Początek: 1980 r.

Cena: 34mld zł

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC, Large Hadron Collider) jest największym akceleratorem cząsteczek na świecie. Mimo ogromnych kosztów, wysiłek przyniósł rezultaty dzięki niemu w ubiegłym roku odkryto bozon Higgsa. Urządzenie umieszczone jest w podziemnym tunelu na granicy Francji i Szwajcarii. Okrągły tunel o obwodzie 27 km znalazł się na głębokości od 50 do 175 m pod ziemią, budowany tam od 1998 r., w miejscu przeznaczonym pierwotnie dla innego akceleratora cząstek. W projekcie LHC wzięło udział kilka tysięcy uczonych z 34 krajów świata. Do pierwszego pełnego zderzenia z szybkością bliską prędkości światła doszło 10 września 2008 r. Pierwotny koszt, z którym liczono się podczas budowy w 1995 r., miał wynieść ok. 3 mld dolarów, jednak ostatecznie cena budowy i eksploatacji wzrosła do 10 mld.  Zasada działania LHC opiera się na zderzeniach dwóch wiązek promieni poruszających się w przeciwne strony, które osiągają 99,95% prędkości światła. Im bliżej prędkości światła, tym większe energie cząstek. Przy zderzeniu promieni powstaje wiązka nowych cząstek, które poddawane są dalszym badaniom. Dzięki dokładnym analizom odkryto właśnie długo poszukiwany bozon Higgsa. Średnio dochodzi do 20 zderzeń na każdych 200 mld wystrzelonych cząstek. Ze względu na ilość tej materii eksperci uważają, że dochodzi do ok. 30 mln zderzeń na sekundę. Promienie obiegają cały tunel LHC ponad 11 tys. razy w ciągu sekundy. Jedna wiązka promieni może krążyć w akceleratorze przez 7 godz., w związku z czym pokona odległość ponad 10 mld km (mógłby zatem przebyć drogę na Neptuna i z powrotem). W LHC przeprowadzanych jest kilka niezależnych eksperymentów za pomocą różnych detektorów. Każdy ma swoją nazwę i prze-znaczenie. Nad rozwojem tych detektorów pracowali również eksperci z Polski. ALICE zderza jony ołowiu, aby wytworzyć warunki, które byłyby podobne do chwili po Wielkim Wybuchu. ATLAS poszukiwał bozonu Higgsa i jego wysiłki zostały ukoronowane sukcesem w 2013 r. CMS podobnie jak ATLAS bada pewien wycinek fizyki cząsteczkowej, jednak robi to w trochę inny sposób wykorzystuje jeden olbrzymi elektromagnes o cylindrycznym kształcie, który potrafi wytworzyć pole magnetyczne ok. 100 tys. razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi. LHCb specjalizuje się w badaniu różnic między materią i antymaterią, bada kwarki b, a jego zadaniem jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, dlaczego wydaje się, że kosmos składa się głównie z materii, a prawie w ogóle nie z antymaterii. TOTEM jest przeznaczony na badania zjawisk, które nie znalazły się wśród zadań detektorów ATLAS i CMS. Służy jako kolektor danych ze wszystkich eksperymentów, które przebiegają w LHC. LHCf ma symulować promieniowanie kosmiczne w warunkach laboratoryjnych i jest to najmniejszy eksperyment, przeprowadzany w akceleratorze.

Curiosity – badanie marsa

Początek: 2011 r

Cena: 7,6 mld zł

Nieoczekiwany sukces poprzednich badaczy Marsa w postaci łazików Spirit i Opportunity doprowadził NASA do rozwoju nowocześniejszej, większej i doskonalszej sondy kosmicznej Mars Science Laboratory (MSL marsjańskie laboratorium naukowe), która jest lepiej znana pod nazwą Curiosity (ang. ciekawość). W porównaniu ze swoimi poprzednikami, Curiosity jest 5-krotnie cięższy i ma na swoim pokładzie wielokrotnie więcej przyrządów naukowych. Głównym celem sondy jest poszukiwanie współczesnych lub dawnych warunków do życia mikroorganizmów na Marsie. Urządzenia zostały wyprodukowane w USA, Kanadzie, Niemczech, Francji, Rosji i Hiszpanii. Curiosity ma także analizować atmosferę i geologię Marsa oraz przygotować warunki dla badaczy. Ma więc zbadać, czy ludzie są w stanie przetrwać na Marsie. Oczekiwana żywotność łazika wynosi co najmniej 1 rok marsjański, czyli 685 dni ziemskich. Możemy jednak założyć, że czas misji, podobnie jak jej poprzedniczek, ulegnie wydłużeniu. Curiosity została wyniesiona w kosmos za pomocą rakiety nośnej Atlas, 26 listopada 2011 r. Niecałe 9 miesięcy później, 6 sierpnia 2012 r. sonda bez problemów wylądowała na Marsie. Curiosity jest rozmiarów samochodu Mini Cooper. Przy długości 2,9 m waży 900 kg, z czego urządzenia naukowe to 80 kg. Potrafi pokonać przeszkody do 75 cm wysokości i porusza się z prędkością do 90 m/h (choć przeważnie nie szybciej niż 30 m/h, pokonując ok. 200 m dziennie). Obecnie sonda przejechała już ok. 1 km. Jest napędzana przez radioizotopowy generator termoelektryczny, który był już używany przez NASA w sondach Viking 1 i Viking 2 w 1976 r. Posiada radioaktywne paliwo na 14 lat funkcjonowania. Sercem i mózgiem Curiosity są dwa komputery, których pamięć odporna jest nawet na bardzo wysokie promieniowanie. Każda pamięć (flash) ma 2 GB pojemności, posiada też 256 MB RAM. Przedłużeniem wzroku naukowców w centrum naziemnym jest 17 kamer, z których jedna jest zamontowana na automatycznym ramieniu łazika. Z drugiej strony aparat potrafi również wykonywać panoramiczne fotografie krajobrazu. Po roku od lądowania naukowcy zbilansowali rezultaty badań Curiosity. Udało jej się wypełnić główne zadania, które miała wykonać na Marsie. Z odwiertów, które wykonała, wynika, że na Czerwonej Planecie dawniej mogły panować warunki odpowiednie do wystąpienia życia. W ciągu 12 miesięcy sonda wysłała na Ziemię ponad 190 GB danych, które są teraz dokładnie analizowane przez badaczy z NASA i przynoszą nowe informacje na temat planety. Dzięki Curiosity astronomowie wiedzą już, że Mars podczas swojego rozwoju stracił 85-95% atmosfery i że w przeszłości znajdowały się na nim jeziora wypełnione wodą. Robot wykonał również słynną panoramiczną fotografię, składającą się z 548 zdjęć. W przyszłości centrum sterowania ma skierować sondę na szczyt góry Mount Sharp. Jest to bardzo długa droga dla łazika mierzy 8 km. Na koniec mała ciekawostka cena projektu, równa 2,5 mld dolarów, wydaje się duża, a w istocie kosztowała jednego Amerykanina niecałe 8 dolarów (24 zł).

Superkomputer Watson- system komputerowy o sztucznej inteligencji

Początek: 2006 r.

Cena: od 10 mln do kilku mld złotych

Gdy w 2011 r. w popularnym teleturnieju Jeopardy! (w Polsce znanym pod nazwą Va banque) zwyciężył komputer Watson stworzony przez firmę IBM, wiele osób oczekiwało szybkiego rozwoju sztucznej inteligencji. Jednak tak się nie stało. Watson potrafi wprawdzie odpowiadać na pytania postawione w języku naturalnym, ale ciągle nie umie sam myśleć. Wszystko zostało opracowane na podstawie zaprogramowanych algorytmów. Po zwycięstwie w teleturnieju, do którego Watson przygotowywał się 5 lat, firma IBM miała nadzieję, że Watson sprawdzi się w sektorze finansowym, w medycynie oraz w wielu innych dziedzinach. Jednak projekt nie spełnił oczekiwań. Zamiast wielkich transakcji finansowych na razie odnotowano zamówienia za „zaledwie” 100 mln dolarów. Pomimo to IBM wierzy, że w 2018 r. Watson będzie zarabiać miliard dolarów, a 5 lat później 10 mld. Dlatego firma ciągle zajmuje się udoskonaleniami systemu. W ten sposób miałby powstać komputer reagujący na pytania zadane na piśmie, na bodźce słuchowe i wizualne. Dzięki temu typowi komunikacji Watson na bieżąco będzie się uczył i ulepszał Na razie praca Watsona w medycynie nie rozwija się w pełni w oczekiwany sposób. Potrafi on polecić odpowiednie leczenie dla konkretnego pacjenta na podstawie jego dokumentacji zdrowotnej, ale wyłącznie w przypadku, gdy wszystkie dane zostały precyzyjnie wprowadzone do systemu. Jest zatem jeszcze nieprzydatny dla praktyki klinicznej, ponieważ jego rozwiązania mogłyby być mylące i zamiast pomagać, szkodziłyby pacjentom. Nie znaczy to jednak, że projekt jest całkowitą klapą. W zeszłym roku została przygotowana pierwsza wersja Watsona medycznego, która będzie potrafiła czytać informacje medyczne o pacjentach z rakiem piersi i płuc. Na podstawie analizy dokumentacji może ustalić optymalny plan leczenia, który porównywany jest z zaleceniem lekarzy i pielęgniarek. IBM podaje, że do dziś 90% pielęgniarek wykorzystuje z powodzeniem opracowany system. Watson odbył pierwsze próby konkursowe już w 2006 r., jednak wówczas osiągnął niskie wyniki. Ludzie byli od niego 2 razy szybsi i nie mylili się w 95%, podczas gdy Watson odpowiedział poprawnie tylko na 15% pytań. Pięć lat później komputer odniósł jednak  zwycięstwo. Miał do dyspozycji 4 TB informacji pochodzących z programowania strukturalnego i niestrukturalnego, z których za pomocą odpowiedniego algorytmu potrafił wybrać poprawną odpowiedź szybciej, niż mogli zareagować zawodnicy. Obecnie Watson posiada 16 TB pamięci RAM i może przetwarzać 500 GB informacji na sekundę. Jest o 240% skuteczniejszy w przetwarzaniu danych od swojej poprzedniej wersji i prawdopodobnie będzie nadal rozwijany.

Musisz się zarejestrować aby dodawać komentarze.

Kursy walut


Strona naszkraj.info powstała aby skupić w jednym miejscu ciekawostki o codziennym życiu, ciekawostki z polski i ze świata, skupia ona również informacje z polski a także świata. Zachęcamy zatem do czytania artykułów z dziedziny: informacje z polski oraz ciekawostki. Jeśli lubisz pisać, lub znasz jakąś ciekawą informację możesz ją opisać na naszej stronie, wystarczy że się zalogujesz i możesz korzystać nieograniczonych narzędzi dających możliwość dodawania artykułów w naszym serwisie.



opinie

Informujemy, iż w celu optymalizacji treści dostępnych w naszych serwisie, dostosowania go do indywidualnych potrzeb każdego użytkownika, jak również dla celów reklamowych i statystycznych korzystamy z informacji zapisanych za pomocą plików cookies na urządzeniach końcowych użytkowników. Pliki cookies użytkownik może kontrolować za pomocą ustawień swojej przeglądarki internetowej.

Akceptuję ciasteczka z tej witryny.

EU Cookie Directive Module Information