Kus lõppeb kosmos ja algab Maa?

Tundub esialgu uskumatu, kuid kuni viimase ajani oli kosmose alguse ja Maa atmosfääri lõppemise piir teadusemaailma üks enim vaieldud küsimusi. Eelmise sajandi viiekümnendatel USA-Ungari teadlase Theodore von Kármáni poolt arvutuslikult määratletud kujundlik joon on seni arvatud olevat ei rohkem ega vähem kui 100km (62 miili) kõrgusel maailmamere pinnast. Samas, kes on jälginud kosmosesüstikute starti, siis loetakse kosmoselaev olevat kosmoses peale 50 miili piiri ületamist. Ehk siis koht, kus õhu hõrenemine peaks pihta hakkama. On veel terve rida riike maailmas, kes peavad kosmose alguspiiriks hoopis mingit muud kõrgust. Seepärast on täiesti arusaadav teadlaste aastakümnete pikkused vaidlused kosmose alguse osas.

Põhjus, miks kriitilise hõrenduse piiri polnud kuni hiljutise ajani õnnestunud eksperimentaalselt kindlaks teha, peitub tõdemuses, et 100km piir on liialt kõrge, et seda õhupallisondiga uurida ning liialt madal, et satelliidil lasta oma tööd teha. Kuni siis tänaseni, kui Kanada Calgary University teadlased panid kokku erinevate allikate andmed, hindamaks hõrenduse kriitilise piiri ja kosmiliste osakeste olemasolu tegelikku kõrgust.

Nagu avaldatud aprillikuises Journal of Geophysical Research ajakirjas, näitavad teadlaste poolt läbi viidud mõõtmised, et asjakohane hõrenduse kriitiline piir koos kosmiliste osakeste oluliselt kõrgema konsistentsiga ja seega ka kosmose alguseks tänase definitsiooni põhjal on tinglik joon 73 miili kõrgusel maailmamere pinnast. Ehk siis on kosmos meist kaugemal, kui seni oleme arvanud. Samas on see uus väljakutse kõigile neile, kes seni keskmisest veidi kõrgemale lennutavate lennukitega rahvast "kosmosesse" viisid.

E-dokumendi uus tase - videopass

Kui ameeriklased aasta alguses teavitasid, et kaaluvad raadiosageduslikult loetava RFID kiibiga varustatud ID kaartide kasutuselevõttu USA ja lähinaabrite vahelises asjaajamises, siis 19. mail teavitasid Euroopa juhtiv dokumenditootja Bundesdruckerei GmBH Berlin ja Korea elektroonikagigant Samsung SDI, et on prototüübina välja töötanud aktiivmaatriksiga OLED (AMOLED) ekraanil põhineva isikuttõendava dokumendi.

Los Angeleses displeitootjate iga-aastasel konverentsil tutvustatud passi südameks on 300 mikromeetri paksune, lamineeritud ja paindumiskindel värvidisplei. Koos laminaadi ja alusega õnnestus arendajatel dokumendilehe paksuseks saada 700 mikromeetrit. Võrdluseks, et hariliku A4 koopiapaberi paksuseks peaks olema kuskil 110 mikromeetrit.

The display is activated via the power provided by a contactless reader, so that the document itself does not require any batteries. It will be possible to retrieve all kinds of information via the display, for instance, a moving passport image of the document holder, as well as text-based information, such as the passport holder's address.

Arvestades, et võrreldes varasema passiivmaatriksiga OLED displeiga, on aktiivmaatriksi voolutarve palju võiksem ning passi elektrooniline osa aktiveeritakse inimloetavaks läbi kontaktivaba sensori, ei vaja AMOLED kogukat toiteallikat ning võib sarnaselt ID kaardi sertide alla laadimisega, olla teatud aja tagant uuesti aktiveeritav (laetav).

Kaks aastat kosmoseturismi alguseni

Kui aasta algupoolel käisid kõlakad, et Richard Bransoni Virgin Galactics alustab 2008. aasta jooksul konsmoseturismi kuni 18 kuulisi katselende, siis peale märtsi lõpu uudist USA ettevõttelt XCOR Aerospace, saab olla juba päris kindel, et aastal 2010 võib esimene kosmoseturist oma kohvri pakkida.

Nimelt teatas XCOR Aerospace oma ülalmainitud uudises, et alternatiivina Bransonile on nad peale kolmeaastast arendust valmis Lynx nimelise lennumasinaga (pildil) hiljemalt 2010. aastal alustama huviliste viimist Maa orbiidile.

XCOR test pilot, former pilot astronaut and Space Shuttle commander, Col Rick Searfoss, enthused: "Lynx will be the 'Greatest Ride Off Earth'. The acceleration, the weightlessness, and the view will provide you with an experience that is out of this world. And the best part of it all is that you'll ride right up front, like a co-pilot, instead of in back, like cargo."

Mõlemad ettevõtmised teavitavad, et taevasse lendamise kaheotsa pilet jääb tulevikus kuskile miljoni ja kahe miljoni Eesti krooni vahele ning, et iga üritaja peab enne starti läbi tegema elementaarse väljaõppe, saamaks aru, kuidas toimib skafander ja mil viisil lennuaparaadiga hädamaanduda.

Seejuures ei jäta XCOR märtsikuises teates muidugi mainimata, et nemad on valmis oma kahekohalise kosmoselennumasinaga inimesi enam kui 60km kõrgusele orbiidile lennutama kuni 2 korda odavamalt kui Branson. Samuti lubab XCOR, et Lynxi pardal ei pea reisijad istuma piloodi taga, nagu seda on lubanud Branson, vaid kogu lennuelamus, seal hulgas kaaluta olek, saadakse piloodi kõrval istmel.

XCOR ja Virgin Galacticu võiduajamine esimese turismilennu rakendamiseks on hetkel varju jätnud kolmanda kosmoseturismi plaanija pingutused. Nimelt on ka Euroopa päritolu EADS Aerospace levitanud kuuldusi oma ettevalmistuste kohta lennutada teadmata tulevikus kosmoserändurid kuni 100km kõrgusele. Ehk siis piirkonda, kus raadiolained enam palju ülespoole ei rända ja olenevalt päikese aktiivsusest võib õhutemperatuur ulatuda kuni 15 000 kraadini Celsiuse järgi.

Matrix saabub juba homme ?

Neljapäevane NewScience.com avaldas äärmiselt põneva viite USA Brookhaven National Laboratory in Upton New York (BNL) aruandele virtuaalse reaalsuse modelleerimisest. Nimelt pakuvad selle teadusasutuse eksperdid, et inimsilmale reaalsusest eristamatu virtuaalne reaalsus võib tegelikkuseks saada juba lähiajal.

Nagu BNL teadlase Michael McGuigani asjakohases teadusartiklis kirjas, on teadlased viimasel ajal US Department of Energy tellimusel viinud läbi terve rea arvuti-katseid, üritamaks saavutada maksimaalselt kvaliteetne tulemus virtuaalse reaalsuse visuaalsel kujutamisel.

Virtuaalse reaalsuse omamoodi mõõdupuuks on nii USA kui ka maailma teistele asjakohastele teadusasutustele kujunenud kaasaegse arvutiteaduse isa Alan Turingu poolt 1950. aastal välja pakutud tehisintellekti taseme hindamise "Turing Test":

In 1950, Alan Turing, the father of modern computer science, proposed the ultimate test of artificial intelligence – a human judge engaging in a three-way conversation with a machine and another human should be unable to reliably distinguish man from machine.

Turing Test'i edasiarendusena on teadlased kasutusele võtnud "Graphics Turing Test'i", mille sisuks siis inimsilma abil virtuaalse reaalsuse graafilise kujutise ja tema toimimise (liikumise) reaalsusest eristatavuse testimine.

Kuigi suur hulk täna turul olevaid tarkvaralisi lahendusi suudavad algupärandile ääretult lähedaselt taasesitada keskkondasid staatiliselt, on nende kujutiste inimsilmale söödavalt "ellu äratamine" osutunud tõsiseks väljakutseks. Nimelt vajab inimsilmale häirimatult liikuv kujutis minimaalselt kaadrisagedust vähemalt 30 kaadrit sekundis. Arvestades aga üliheal graafilisel tasemel kujutise mahtu (mega)baitides, võib vaid ette kujutada, mida arvuti op.mälule tähendab sellise pildi erineval kujul taasesitamine 30 korda igas sekundis.

McGuigan otsustas selle väljakutse aga siiski vastu võtta ja kasutas modelleerimiseks ka tulevikuveebis korduvalt tutvustatud IBM Blue Gene/L superarvutit. Nimetatu andmetöötlusvõimsus ulatub siis kuskile sinna 103 teraflopi kanti sekundis. Võrdluseks, et tavalise kalkulaatori andmetöötlusvõimus on umbes 10 floppi sekundis.

Eriliselt keskendus McGuigan oma katses valguse ja objektide omavahelise suhestumise taasesitamisele. Samuti asjakohaste modelleerimise ja ray-tracing tarkvaraliste lahenduste toimimisele virtuaalsete live lahenduste loomisel.

The nice thing about this ray tracing is that the human eye can see it as natural. There are actually several types of ray-tracing software out there – I chose one that was relatively easy to port to a large number of processors. But others might be faster and even more realistic if they are used in parallel computing.

Nagu katsed näitasid, osutus ka täna teadaolevaist ühe võimsama superarvuti võimsus Turing Testi läbimiseks ebapiisavaks. Küll suutis Blue Gene/L peal jooksutatud modelleerimistarkvara ray-tracingu abil luua ülirealistliku staatilise taasesituse, kuid live esitus osutus veel vägagi vaevaliseks. McGuigani hinnangul oleks virtuaalsusesse kantud kujutise inimsilmale sujuvaks liikumiseks vajalik ca 1000 teraflopine andmetöötlusvõimsus (siis 10 korda enam, kui hetkel suurim olemasolev). Selline võimsus pole aga tänast tehnoloogia arengu kiirust arvestades mõne aasta möödudes üldse mingi müstika.

Et kinolinalt tuttava Matrixi loomine on veel nii mõnelegi teadlasele hetkel enam kui kosmoseteadus, siis on McGuigani katsete tulemused ja ülijulged järeldused juba teadusfoorumites saanud ka mitmete tuntud teaduskeskuste ekspertide kriitika osaliseks. "Virtuaalse reaalsuse modelleerimine pole nii lihtne" on läbivaks teemaks neis kõigis. BNL teadlased ei lase sellest ennast kõigutada. Ja õigustatult:

McGuigan agrees that realistic animation poses its own problems. "Modelling that fluidity is difficult," he says. "You have to make sure that when something jumps in the virtual world it appears heavy." But he remains optimistic that animation software will be up to the task. "Physical reality is about animation and lighting," he says. "We've done the lighting now – the animation will follow."

Ehk siis päris homme me enda ümber virtuaalseid maju ja autosid veel suure tõenäosusega ei näe, küll aga võime juba Eesti Vabariigi 100 sünniaastapäevaks kümne aasta pärast virtuaalse Tallinna koos reaalselt sõitva Kopli trammiga püsti panna kasvõi keset Punast Väljakut.

Innovatsioon 2008: ajujaht signaalidele kosmosest

Euroopa kosmoseteadlased on maailma avalikkusel lubanud piiluda järjekordse suursuguse kosmoseprojekti kattevarju alla. Nimelt hakkab tasahilju valmis saama 1997. aastal Hollandis alustatud Euroopat katvate kosmose-antennide (pildil) projekt LOFAR.

1997. aastal valminud ideekirjelduse kohaselt ühendatakse LOFAR nimelisse süsteemi viies Euroopa riigis asuvad 10-240 MHZ spektri (ehk siis hariliku raadiosageduse) antennide jadad ühtseks Euroopat katvaks antenniks. Projekti käigus ühendatakse 2010. aastaks omavahel kokku 93 antenniväljal Suurbritannias, Prantsusmaal, Hollandis, Rootsis ja Saksamaal asuvad 9300 antenni. Antennide vahendusel saadav laia spektiga informatsioon koondatakse läbi mitmekümne serveri ühtsesse IBM BlueGene/L superarvutisse, kus siis ca 70 arvutilise klusteri abil toimub andmestiku analüüs.

The input section of the Central Processor is dimensioned such that 32 Core stations and 50 Remote Stations can be accommodated simulataneously at their full bandwidth. The processing capacity is matched to the proposed scenario for EoR observations. The exact processing demands for the geophysical and agriculture applications are to be worked out in detail.

Nagu kommenteerib ühe asjaosalise, Suurbritannia Portsmouth University, kosmoloog Robert Nichol pühapäevases The Guardian'is, on sellise antennisüsteemi peamine ülesanne koguda infot nii umbes 13 miljardi aasta taguste universumi lapsepõlveaastate kohta. Samas, kuna antennisüsteem kogub õhust kokku igasuguse raadiosignaali, loodetakse sealt välja lugeda ka seni tundmatutele kosmilistele eluvormidele omaseid signaalimustreid.

Some of these signals will reveal information about the early universe, for example. However, broadcasts by alien intelligences would also be revealed by our computers because we will, primarily, be collecting radio signals. Signals that have regular patterns will give themselves away as the possible handiwork of extraterrestrials. Such work is a bonus, however.

Innovatsioon 2008: gravitatsioonivalgusti

Nädalapäevad tagasi oma suvekodule alternatiivenergial töötavat aiavalgustit valides, jäi silma USA Virginia Ülikooli poolt käesoleva aasta algupoolel patenteeritud valgusallikas GRAVIA, mis kasutab toiteallikana maa gravitatsioonijõust ammutatud energiat. USAs rohelise energia kasutamise eest juba tunnustatud ideerakendus kujutab endast ca 1,5 meetrit kõrget ning mõnekümne sentimeetrise läbimõõduga helendavat klaastoru (vaata pilti). Valguselementidena on torus kasutatud kümmet tugeva valgusjõuga LEDi.

LEDide toiteks vajalik energia saadakse toru ülemisest osast läbi lambi südame langev mass, milline paneb pöörlema lambi sisemusse integreeritud rootori. Sarnaselt liivakellale tuleks sõltuvalt tehnilisest lahendusest lamp kas iga ca 4 tunni tagant ringi pöörata või siis sarnaselt pommidega seinakellale, raskused lambi ülaosasse uuesti "vinnastada".

Tänapäeva LED tehnoloogia tippsaavutusi arvestades suudaks idee autori Clay Multon'i hinnangul selline lambisüsteem toota kuni 800 lumenit valgust, mis oleks ekvivalent 40W elektripirnile.

Multon ei varjagi, et tegemist on hetkel vaid ideelahendusega, mis tänapäeva tehnoloogia (eelkõige LED tehnoloogia) kiiret arengut silmas pidades, võib igapäevaseks olmelahenduseks saada juba lähiaastatel.

Moulton said: “I was told it was not possible given current LED's, but given the rapid pace of innovation in low powered lighting, it would be a conceptual challenge. The mechanism itself is the novelty. I hope everyone understands that this criticism and even failure is all part of a process, and that my job as a designer is to take this feedback and work on."

Maailma moodsaim kosmoserobot äratati ellu

Möödunud ööl said miljonid kosmosehuvilised NASA telekanali vahendusel laivis jälgida maailma moodsaima kosmoseroboti DEXTRE (vaata fotot) elluäratamist kosmosesüstiku Endeavour meeskonna poolt. Kanadas konstrueeritud ja kolme avakosmoses käigu tulemusena kokku pandud 1,5 korda 3 meetriste gabariitidega kosmoserobot läks NASAle maksma üle 200 miljoni USD (ca 2 miljardit krooni).

Nagu lugeda Kanada kosmoseagentuuri kodulehelt, on DEXTRE valmis avakosmoses suuritama suhteliselt unikaalseid operatsioone etteantud programmi raames nii omapäi kui ka rahvusvahelise kosmosejaama juhtimise all:

A variety of tasks will be performed by Dextre including installation and removal of small payloads such as batteries, power supplies and computers; providing power and data connectivity to payloads; and manipulating, installing, removing and inspecting scientific payloads. A typical task for Dextre is to replace a depleted (100 kg) battery, which involves bolting and unbolting operations as well as millimetre level positioning accuracy to properly align and insert the spare battery within its worksite and properly engage all connectors. This peg-in-the-hole type of task demands a great amount of precision and a gentle touch to avoid binding. To achieve this Dextre has a unique feature which complements its remarkable dexterity: precise sensing of forces and torques at the "hand" and automatic compensation to ensure the payload moves smoothly into its mounting fixture. To illustrate the level of performance of Dextre, here on Earth it could likely be used to insert an item as delicate as a videotape into a video recorder.

Kel huvi oma silmaga jälgida Endeavour meeskonna toimetamisi, sh DEXTRE taltsutamist, saab seda teha NASA TV vahendusel:

http://www.nasa.gov/multimedia/nasatv/

Innovatsioon 2008: turvakaamera, mis vaatab sulle taskusse

Nagu loogilise jätkuna eelmisel nädalal sati vahendusel nähtud Schwarzeneggeri The End of Days müstikafilmile, teatas Ühendkuningriigi firma ThruVision Reutersi vahendusel, et on välja töötanud valvekaamera lahenduse, milline võimaldab sõna otseses mõttes vaadata inimese taskusse.

Teatavasti olid britid Euroopas esimesed, kes peale Londoni metrooplahvatusi katsid oma pealinna keskosa tänavad kaameratega sedasi, et seal liikuv inimene on keskmiselt iga 3 minuti tagant mõne tsentraalselt jälgitava valvekaamera vaateulatuses. Oma uue lahendusega T5000 läheb ThruVision aga veelgi edasi, lubades kuni 25 meetri raadiuses lugeda neilt inimestelt kiirguvat looduslikku ülimadalsageduslikku kiirgust, millise sagedus jääb kuni mõnekümne terahertsi ringi.

The T5000 camera, created by a company called ThruVision, uses what it calls "passive imaging technology" to identify objects by the natural electromagnetic rays -- known as Terahertz or T-rays -- that they emit.

Süsteemi väljatöötajad võtsid toote arendamisel aluseks Euroopa Kosmoseagentuuri teadlaste tööd, millistes analüüsiti kustuvate tähtede ja nende jälgede lugemist. Nii nagu astronoomide poolt analüüsitud kustunud tähed, nii ka maal asuvad objektid kiirgavad kõik olenevalt materjalist ja kooslusest unikaalset kuni mõnekümne terahertsise sagedusega kiirgust, millise lugemisel baseerub ka ThruVision'i kaamerasüsteem. Nii näiteks on oma looduslikult kiirguselt selgelt eristatavad kokaiin tärklisest ja plastiklõhkeaine plastiliinist.

Innovatsioon 2008: su arvuti tunneb su ära!

Saksamaa Regensburg'i Ülikooli spin-off firma Psylock GmbH tutvustas selleaastasel CeBIT väljanäitusel huvitavat kasutaja turvalise autentimise tarkvara PsyLock, milline baseerub klaviatuuri kasutaja trüki-käitumise identifitseerimisel.

Psylock identifies users on the basis of their individual typing behavior – a cost-efficient, reliable authentication method. Without passwords, without sensors. With high security.

Kasutaja trüki-käitumise õppimiseks peab süsteemi sisestama kaheksa korda etteantud pikkusega teksti, mille käigus siis süsteem omandab maatriksi, mida kasutaja alateadlikult kasutab klahvide vajutamisel. Seejuures ei ole süsteemi jaoks oluline, mida trükitakse, vaid see, kuidas seda tehakse. Ükskord maatriksi selgeks õppimisega süsteem aga ei piirdu, vaid õpib kasutaja käitumist pidevalt, kohandudes sellega pidevalt ka kasutaja trükikäitumise muutustega.

The system "learns" with every successful login. It adapts itself to any ongoing changes in typing habits. In the case of abrupt changes, the same applies as for hand injuries.

Kuni senised traditsioonilised biomeetriarakendused on olnud korra fikseeritud andmestiku suhtes äärmiselt staatilised, siis sakslaste lahenduse kontsept lubab päris huvitavaid edasiarendusi ka mahukamate turvasüsteemide projekteerimisel. Näiteks inimkeha käitumisproofiili kaudu autentimine vms. Kuskil aasta tagasi mäletan ühte sellist kehakeele lahendust Iisraeli teadlaste kirjutistest, kuid viimasel ajal pole sarnastest arendustest palju kuulda olnud.

Innovatsioon 2008: sõbralikud sibulad

Et tulevikuveeb väga igavalt poliitikakeskseks ei muutuks, annab Uus-Meremaa Crop and Food Research teada, et on geneetilise muudatuse tulemusena aretanud pisaravaba sibula sordi. Selleks neutraliseerisid nad sibula aretuse käigus geeni, mis tootis pisaraid tekitavat väävliensüümi.

The technology creates a sequence that switches off the tear-inducing gene in the onion so it doesn't produce the enzyme. So when you slice the vegetable, it doesn't produce tears.

Lisaks väävliensüümi tootmise lõpetamisele, usuvad teadlased, et selleks kasutatud aineid on võimalik suunata sibula maitse ja lõhnaomaduste parandamiseks.

Kuigi sibula nö prototüüp on täna juba olemas, usuvad teadlased, et enne 10 aastat ta poelettidele ei jõua. Igasugu tervisele võimalike mõjude analüüs võtvat sedavõrd palju aega. Eks ole geneetiliselt muundatud organismidele (GMO) ka piisavalt negatiivne foon avalikkuses loodud, et erinevad protseduurid kahetsusväärselt pika aja võtaksid.

Innovatsioon 2008: vihmapiisad elektriks

Kaksteist kuud kehva suusailma viib nii mõnigi kord mõtte sellele, et millekski on selline olukord kindlasti ka kasulik. Nüüd siis on ka teadusmaailm oma helgemad pead sellel teemal kokku pannud ja asunud uurima iga üksiku vihmapiisa kasutamisvõimalusi eluks kasuliku elektri tootmiseks.

Nimelt on Prantsusmaal Grenoblis asuva mikroelektroonika rakendustele orienteerunud Leti-Minatec Institute teadurid mudelina välja töötanud süsteemi, mis suudab lugeda piesolektroonilisele pinnale langeva vihmapiisa poolt tekitatud vibratsiooni energiat. Süsteem on võimeline lugema iga üksiku 1 kuni 5 mm diameetriga piisa poolt tekitatavat kuni 12 millivati võimsusega energiat (2 µJ kuni 1 mJ). Kahtlemata on tegu ääretult väikese energiahulgaga, kuid ärenduseks on hea algus loodud.

“Our work could be considered as a good alternative to power systems in raining outdoor environments where solar energy is difficult to exploit,” told Thomas Jager from Leti-Minatec. He explained that the system could be used for both mobile outdoor devices as well as indoor power. “For example, we intend to develop remote sensor nodes in cooling towers, but abandoned sensor networks are also one of the foreseen applications for this type of system.”

Edasiste arenduste osas lubavad teadlased, et järgmiseks on plaanis lisaks saadava energia suuruse kasvatamisele, tegeleda ka saadud energia jäärdvustamise rakendustega, et tagada lõpptarbijale pidev energiavoog.

Innovatsioon 2008: Star Wars andis käe

Proteeside väljatöötamise lugu on kujunenud kuidagi sedasi, et kui jalaproteeside teemal on tänapäeva meditsiinitehnoloogia ületamas 21. sajandi lävepakku, siis käeproteeside arendus on kuni viimase ajani kulgenud seal kuskil dinosauruste ajastu piirimail. Seda hetkeni, kuni veebruarikuine inseneriteaduste lipulaev IEEE Spectrum avaldas oma vastilmunud veebruarinumbris pikema ülevaate USA Kaitseuuringute Agentuuri DARPA poolt rahastatud ja kuulsa John Hopkinsi Ülikooli JHU poolt realiseeritud kolmeaastase projekti tulemused. Nimelt annab JHU Spectrumi vahendusel teada, et on valmis saanud täistehnoloogilise käe proteesi prototüübi, ristinimega "Luke arm". Kes legendaarset Star Wars kangelast Luke Skywalkerit mäletab, siis väidetavalt on proteesi disainlahendus just selle ekraanitegelase käeasendajast inspireeritud (vaata pilti).

The Luke arm grew out of DARPA’s Revolutionizing Prosthetics program, which was created in 2005 to fund the development of two arms. The first initiative, the four-year, US $30.4 million Revolutionizing Prosthetics contract, to be completed in 2009, led by Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Md., seeks a fully functioning, neurally controlled prosthetic arm using technology that is still experimental.

Valminud prototüüp on täna võimeline sooritama lihtsamaid operatsioone alates teretamisest kuni võtmega ukse avamise või laualt nõude korjamiseni. Kokku kuus eelprogrammeeritud operatsiooni peaks küll katma suurema osa igapäevastest käeliigutustest, kuid kahtlemata pole prototüüp veel täiuslik. Samas, töö, mis proteesi funktsionaalsuse "päris" käega sarnaseks muutmiseks on tehtud, lubab tulevikuks paljugi:

Engineers worked closely with the Rehabilitation Institute of Chicago, where neuroscientist Todd Kuiken has had recent successes in surgically rerouting amputees’ residual nerves—which connect the upper spinal cord to the 70 000 nerve fibers in the arm—to impart the ability to “feel” the stimulation of a phantom limb. Normally, the nerves travel from the upper spinal cord across the shoulder, down into the armpit, and into the arm. Kuiken pulled them away from the armpit and under the clavicle to connect to the pectoral muscles. The patient thinks about moving the arm, and signals travel down nerves that were formerly connected to the native arm but are now connected to the chest. The chest muscles then contract in response to the nerve signals. The contractions are sensed by electrodes on the chest, the electrodes send signals to the motors of the prosthetic arm—and the arm moves. With Kuiken’s surgery, a user can control the Luke arm with his or her own muscles, as if the arm were an extension of the person’s flesh. However, the Luke arm also provides feedback to the user without surgery.

Kui käe testimine kulgeb plaanipäraselt, lubab DARPA, et esimesed "neuro-tehnoloogilised" proteesid paigaldatakse vajajatele juba 2009. aastal.

Innovatsioon 2008: TESLA kaunitarist roadster

Juba pikka aega on Tesla Motors mootorihuvilisi õrritanud ideega, et 100% elektrienergial toimiv roadster tüüpi auto-kaunitar (vaata pilti siinjuures) on iga hetk turule tulemas. Nüüd siis andis firma teada, et on valmis alates 17. märtsist lõpuks tootmist alustama:

The company has cleared all the Environmental Protection Agency and Department of Transportation hurdles and says it will start building cars in England on March 17. Production will start slowly and ramp up through the summer once DriveTrain 1.5 is ready to go.

Tegemist on siis kuni 200 km/h kiirust arendava (100km/h 4 sekundiga) ning ühe laadimisega kuni 220 km sõitva vägagi kauni disainlahendusega. Ainuke, mis tehnoandmeid lugedes esmapilgul silma kriipis, oli 3.5 tunnine toiteallika laadimisaeg. Samas, looduslähedasi lahendusi enim vajavasse linnakeskkonda mõeldud masinale piisab sellest täiesti.

Esimene robotkärbes saab tuule tiibadesse

Kuigi lindistavad ja pildistavad kärbsed kui vaenlase tehnikaime on kinolinal tehnikahuvilisi köitnud juba aastakümneid, saab esimene sellise kärbse prototüüp ametlikult sõna otseses mõttes tuule tiibadesse käesoleva aasta 24. veebruaril New Yorgis. Nimelt maailmakuulsas moodsa kunsti muuseomis MOMA. Esitlusele tuleb Harvardi Ülikooli Mikrorobootika Labori poolt USA kaitsetööstuse grandi (DARPA) raames välja töötatud mikroõhusõiduk - robotkärbes. Tegemist on seni loodutest väikseima sarnasega (vt pilti), mille tiivaulatuseks on 3 sm ja kaaluks umbes 60 milligrammi.

Mikroõhusõidukite (MAV - Micro Air Vehicle) kasutusala ei piirdu aga ainult saladustega:

For example, during a search and rescue mission for a nuclear disaster, where humans rescuers would be put in danger, hundreds of these MAVs could be sent into the area to search for survivors. With the ability to maneuver into small spaces within the debris, MAVs would be able to detect carbon dioxide gas and report the location of the survivors.

Varasemad katsed sarnases mõõdus mikroõhusõidukitega on väidetavalt takerdunud puuduliku tõukejõu taha, millega lennumasinat maast lahti saada ja seal arvestatava aja ka hoida.

Mitteametlikult lasti Harvardi Ülikooli poolt loodud prototüüp lendu juba 2007. aasta suvel, kui Washingtonis mitmed sarnased lennumasinad jõudsid ka ajakirjanduse sõrmede vahele ja millest siis suuri vandenõuteooriaid keerutama hakati. Nimelt eitasid kõik küsitletud eriteenistused sellise tehnoloogia olemasolu :-)

Innovatsioon 2008: elektroonilised silmaläätsed

Kes oleks osanud arvata, et kümmekond aastat peale Terminatori nimelise linateose esilinastumist, saab terminaatori võimeid endale vabalt külge osta. Nüüd siis on USA Washingtoni Ülikooli teadlased kokku seadnud elektroonilise silmaläätse. Oma saavutust tutvustati möödunud nädalal Institute of Electrical and Electronics Engineers aastakonverentsil.

There are many possible uses for virtual displays. Drivers or pilots could see a vehicle's speed projected onto the windshield. Video-game companies could use the contact lenses to completely immerse players in a virtual world without restricting their range of motion. And for communications, people on the go could surf the Internet on a midair virtual display screen that only they would be able to see.

Samuti ei välistata elektroonilise abimehe kasutamist kombineerituna raviläätsega:

The prototype contact lens does not correct the wearer's vision, but the technique could be used on a corrective lens. And all the gadgetry won't obstruct a person's view.

Seega, juba õige pea saab nii mõnigi jõnglane näiteks vaadata läätsedispleilt mõnda järjekordse Terminaatori kangelastegusid ning iseloomulikul kõrihäälel "I´ll be back" sõnuda.

Innovatsioon 2011: prügi autokütuseks

Ühiskonnas palju kõneainet pakkuva prügitemaatika ning kütusehindade tõusu juurde sobib ülihästi USA tuntud autorifma General Motors´i hiljutine teade, et nad on koostöös biotehnoloogia arendusi pakkuva Coskata Inc´ga valmis 2011st aastast sünteesima etanoolipõhist biokütust praktiliselt igasugusest prügist.

Using patented microorganisms and transformative bioreactor designs, Coskata ethanol is produced via a unique three-step conversion process that turns virtually any carbon-based feedstock, including biomass, municipal solid waste, bagasse and other agricultural waste into ethanol, making production a possibility in almost any geography. Coskata’s process technology is ethanol-specific and enzyme independent, requiring no additional chemicals or pre-treatments; environmentally superior, reducing carbon dioxide emissions by as much as 84% compared to conventional gasoline; and has the ability to generate 7.7 times as much energy as is required to produce the ethanol, compared to corn ethanol which generates approximately 1.3 times as much energy according to Argonne National Labs.

Seejuures pakutakse ühe galloni (4,6 liitrit) "prügikütuse" omahinnaks alla ühe USD (10,6 EEK), ehk siis alla 2,3 EEK liitri kohta.

Innovatsioon 200X: Su arvuti jälgib Sind!

Kolmapäevane ajakirja The Times veebiversioon avaldab hiljutisele Bill Gatesi lahkumise teatele lisaks uue põneva uudise, et Microsoft on USAs patenteerinud tehnoloogia, mis võimaldab laiatarbearvutitele paigaldatuna juhtmevabalt hinnata arvuti kasutaja füüsilist seisundit. Alates pupilli reageerimisest kuni vererõhu ja südamerütmini. Uue patendi väljastamise fakti kinnitas kolmapäeval ka USA Patendiamet.

The Times has seen a patent application filed by the company for a computer system that links workers to their computers via wireless sensors that measure their metabolism. The system would allow managers to monitor employees’ performance by measuring their heart rate, body temperature, movement, facial expression and blood pressure.

Varasemalt on sarnased süsteemid teatavasti olnud kasutusel näiteks lendurite ja kosmonautide organismi talitluse jälgimiseks. Microsofti patent oleks esimene üritus nimetatu toomiseks laiatarbetehnoloogiasse.

Koheselt on aga kohal ka inimõiguslased ja ametiühingud, kelle sõnul riivab süsteem oluliselt inimõigusi ning ei keskendu mitte töö produktiivsuse mõõtmisele, vaid töövõtja väga isikliku tervisliku seisundi analüüsimisele.

Microsofti pressiteenistus on seni hoidunud firma asjakohaste plaanide kommenteerimisest, paisates meediakanalitele vaid:

“We have over 7,000 patents worldwide and we are proud of the quality of these patents and the innovations they represent. As a general practice, we do not typically comment on pending patent applications because claims made in the application may be modified through the approval process.”

Ega jää muud üle, kui uusi teateid oodata. USA Patendiameti veebiraamatukogus patenti ennast kolmapäeva õhtul veel üleval ei olnud.

Innovatsioon 2008: vangidele mikrokiibid

Mikrokiipide kasutamine inimeste identifitseerimiseks on viimastel aastatel päris palju kõneainet pakkunud. Hiljaaegu pajatasin siinsamas blogis Korealaste saavutusest raadiosagedusliku kiibiga (RFID) töötava USB krediitkaardi käibelevõtul. Samal põhimõttel töötavad kiibid on mitmel pool juba ka isikut tõendavates dokumentides ning teadaolevalt üksikute era-initsiatiividena paigaldatud ka inimorganismi (nt meditsiinitestides). Britid on nüüd aga teoks tegemas ideed inimeste riiklikust mikrokiibistamisest. Nagu kirjutab käesoleva aasta 13. jaanuari The Independent, on Ühendkuningriigi valitsus alustanud avalikku debatti kohtus süüdi mõistetud isikutele raadioloetavate RFID kiipide paigaldamiseks. Põhjus taolise dialoogi algatamiseks on enam kui olemas. Nii nagu kogu maailmas, on vangide arv seal pidevas kasvutrendis ning senine kinnipeetavate "rõngastamine" jala või käe külge kinnitavate seadmetega ei ole vähemalt Ühendkuningriigis olnud nii tõhus kui algselt arvati. Ainuüksi viimase kümnendi jooksul on vangistatute arv UK's kasvanud ca kolmandiku ja kasv on jätkuv. See toob omakorda kaasa maksulaekumiste üha suurema voolamise ühiskonna pahupoole vangimajades prii ülalpidamise katmisesse. Kahtlemata pole maksumasja sellisest trendist huvitatud ning vaja on valitseusepoolseid uusi lahendusi.

Algne idee kiipide kasutamiseks pärines Briti parlamendist, kus seksuaalkurjategijate märgistamist aegade jooksul erinevate parlamendiliikmete poolt korduvalt nõutud on. Sama legendiga on kiibistamise teema olnud arutusel ka mitmes USA osariigis, kus ametlike sammudeni teadaolevalt veel jõutud ei ole. Brittide idee on aga omamoodi edasiarendus kõigist varasematest, taodeldes kiibistamisega samasugust tulemust nagu ennast korduvalt õigustanud sõidukite GPS signalisatsiooniga varustamine. Ehk siis on Brittide ettepanek seada süsteemi lähiaja eesmärgiks kiibistatute satelliitjälgimine. Sedasi oleks näiteks võimalik muuhulgas koolidesse ja lasteasutustesse seada kiibiandurid, mis annaksid varakult teada, kui asutuse läheduses mõni paadunud retsidivist ringi liigub. Rääkimata siis potensiaalsetest kodulahendustest "vargaalarmi" vms näol.

Kuigi Briti ametivõimude väitel on RFID põhise järelevalvesüsteemi tõhusus märkimisväärselt kõrgem, kui senisel "rõngastussüsteemil" ning süsteem on kiibi kandja jaoks ka mugavam, on mitmed inimeõigusaktivistid seadnud küsimuse alla süsteemi hakkuvuse üldlevinud inimõigustega. Eelkõige aga nüansiga, et kiibi kandja on enese teadmata (?) igal hetkel järelevalveasutusele nähtav. Õiguskorrast lugupidava avalikkuse hääletorud tunduvad süsteemi aga pigem toetavat, kui maha tegevat.

Ei tuku ka RFID kiibitootjad ettevõtjad. Kiire surf asjakohaste ettevõtete kodulehekülgedel annab ülevaate erinevatest võimalikest kiibilahendustest, alates jaekaupade turvaelementidest kuni elektrishokikiipide ning mikroraadiojaamadeni. Ja see kõik maksimaalselt ühe kuni kahe riisiterasuuruses polümeer- või klaaskeskkonnas.

Kogu selle loo asjakohasus meie kohalikule kriminaaljustiitsia süsteemile peitub aga selles, et kui Britid suudavad süsteemi edukalt ellu viia, pole kaugel ka aeg, kui siinsete rootsi kardinate tagant mikroskeemiga poisse ja tüdrukuid me sekka hakkab laekuma.

Veebisurfamine jätkab kaablist väljumist

Nagu The Economist aasta lõpus ennustas, jätkab ka igapäevane veebisurfamine väljumist traditsioonilistest kaabellahendustest. Nii näiteks teatas sel nädalal Google, et on valmis saanud toega iPhone´le - iGoogle. Varasemast ajast oli Googlel olemas toetus mobiiltelefonile mGoogle aadressil http://www.google.com/m/. Google uus iPhone rakendus asub konkurentsi Netvibes poolt loodud rakendusega: http://m.nv1.netvibes.com, milline tuli välja 2007. aasta suvel. Esmamulje Google tootest on, et lahendus on hea minimalistlik ja päris ergsalt reageeriv.

Massiivne OJ 287

Kui see nädal juba Mustast August rääkimiseks läks, siis jätkan samal lainel. Ameerika Astronoomia Ühingu aastakoosolekul suutsid täna astronoomiaringkondades sensatsioonilise avaldusega maha saada ka Soome Turku Ülikooli teadlased. Nagu teatab reedene BBC News, õnnestus Turku teadlastel Mauri Valtoneni juhtimisel ära mõõta seni suurima teadaoleva Musta Augu OJ 287 mass.

Soome teadlaste arvutuste põhjal pakutakse OJ 287 massiks 18 kordset Päikese massi, mis on 2×10 astmel 30 kg. Kui reeglina on nii suure massiga Musta Augu massi arvutamine olnud praktiliselt võimatu tulenevalt ülisuurest gravitatsiooniväljast selle läheduses, siis OJ 287 mass õnnestus vähemalt 10% täpsusega ära mõõta seetõttu, et Soome teadlased avastasid tema orbiidil 1,5 valgusaasta kaugusel veel teisegi, väikese musta augu. Objekte omavahel suhtesse seades, saadi ka nimetatud arvutused.

Ascertaining the binary nature of the system also allowed the astronomers to make their accurate measurement of the bigger black hole's mass. It had previously been suggested that black holes up to this mass might exist in quasars, but this is the first direct confirmation.

Võrdluseks võib veel tuua, et universumi massiks arvatakse 3×10 astmel 52 kg.

OJ 287 on Maale universumi seisukohalt suhteliselt lähedal - 3,5 miljardi valgusaasta kaugusel (universumi enda läbimõõt on ca 93 miljardit valgusaastat). Samas, arvestades mustade aukude mõjuala - mõnisada kilomeetrit, pole sellest siiski meile suurt ohtu.