Прошлое и будущее передовых технологий, демонстрировавшееся на конференции в честь 60-летия DARPA

В этом году Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США [Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA] празднует 60-летие. Чтобы отметить это событие, DARPA провело конференцию в Вашингтоне, О.К. Одним из наиболее ярких событий стал зал с экспонатами, заполненный текущими проектами DARPA и уникальными артефактами из истории Управления. Мы сделали подборку наиболее интересных предметов. Для тех, кто хочет увидеть ещё больше, Управление подготовило ретроспективу на 140 странц, повествующую о его деятельности за последние 50 лет.

Transit 1

До появления GPS существовала система спутниковой навигации Transit, разработанная DARPA и Лабораторией прикладной физики при Университете Джонса Хопкинса для подводных лодок с баллистическими ракетами Polaris. В системе, работавшей с 1960-х по 1990-е, наземные приёмники использовали доплеровский сдвиг сигнала спутника для вычислениях их местоположения с точностью в несколько десятков метров. Transit был одним из первых проектов DARPA, связанных с космосом.

RHex

DARPA финансировало проект Boston Dynamics по созданию RHex, гипермобильного робота, способного передвигаться по очень разным типам местностей. Он может пройти по песку, гравию, грязи, и даже плавать в воде – и без каких бы то ни было хитроумных датчиков или адаптивной походки. Проект всё ещё развивается, и его успех вдохновил другие программы, связанные с роботами, а также многих роботов от Boston Dynamics.

LUKE Arm

DEKA LUKE Arm была частью программы DARPA «революция в протезах». Она позволяла людям с ампутированными конечностями интуитивно управлять роботизированной рукой повышенной ловкости, используя датчики на ботинках. LUKE расшифровывается, как «жизнь во время кинетической эволюции», а кроме того, отсылает к Люку Скайуокеру из «Звёздных войн», обладавшему роботизированной рукой чуть более сложной конструкции. Сегодня LUKE Arm уже можно приобрести.

Прототип компьютерной мыши

Первую компьютерную мышь, вырезанную из дерева, с одной кнопкой, изобрёл в 1964 году Дуглас Энгельбарт из Стэнфордского исследовательского института. Финансировал проект Отдел по технологиям обработки информации из управления ARPA («D» в название добавили в 1972 году), хотя у DARPA сохранилась только копия первоначального прототипа.

Миниатюрый GPS-приёмник «Virginia Slims»

С 1988 по 1993 года министерство обороны США заказало для пехоты 1400 GPS-приёмников. Каждый весил по 8 кг и стоил $45 000. DARPA тем временем работала над приёмниками, которые должны были уменьшиться до размеров пачки сигарет. Миниатюрное устройство на фото прозвали в честь сигарет Virginia Slims за его размер и форму, и Rockwell Collins была готова к их производству в 1991 году. Это был первый GPS-приёмник, который был вправе называться наладонным.

Плата с микрозеркалами

В рамках программы разработки систем высокого разрешения компания Texas Instruments разработала и выпустила эти платы, заполненные чипами с микрозеркалами. На каждом чипе находятся миллионы микрозеркальных элементов, способных направлять свет проектора для дисплеев высокой чёткости, таких, что устанавливаются в кинотеатрах. Эту технологию награждали как премией «Эмми», так и премией «Оскар», но, что более важно, она проникла в зал славы чипов IEEE Spectrum.

Контролируемый биологический полёт и обоняние

Исследователи из штата Колорадо присоединили миниатюрные нервные интерфейсы к антеннам и полётным мускулам мотылька, чтобы выяснить, как обоняние связано с управлением полётом. По поводу этих жуков я не нашёл информации – обычно это означает, что проект отдали военным, засекретили, и теперь они летают у вас за окном. Прямо. Сейчас.

Летательный наноаппарат «Колибри»

Этот летательный аппарат, имеющий форму и размеры реальных колибри (разработанный с 2008 по 2011 года в компании AeroVironment) находится в полностью рабочем состоянии. Он способен летать в любом направлении, даже назад, со скоростью почти 18 км/ч, перенося оборудование для наблюдений, в течение 10 минут. Программа, очевидно, была успешной, что заставляет задуматься, насколько сильно такая технология продвинулась за последние восемь лет. Можно лишь предполагать, что это происходило под большим секретом.

Распечатываемые солнечные панели

Рабочая трёхслойная солнечная панель, нанесённая на камень при помощи струйной печати. Её показали в 2003 году, как часть совместного проекта Лаборатории военно-морских исследований, военного подрядчика Geo-Centers Inc. и Университета Кентукки. Идея была в том, что военные смогут использовать краску для солнечных панелей как источник энергии в операциях под прикрытием. С тех пор были показаны и другие такие краски, причём чуть более открыто.

Сверхлёгкие микрорешётки

При финансировании DARPA Исследовательские лаборатории Хьюза разработали технологию создания микрорешёток из пластика, металла или керамики меньше, чем за минуту. Эти структуры состоят из пустых трубочек, стенки которых в 1000 раз тоньше человеческого волоса, в результате чего получается материал, на 99,9% состоящий из воздуха – в 100 раз менее плотный, чем пенопласт. Микрорешётки, по заявлению разработчика, «можно использовать для электродов батарей, поддержки катализаторов, для гашения акустических волн, вибраций или ударных волн».

Управляемая пуля Exacto

По фото не скажешь, но эта пуля Exacto (EXtreme ACcuracy Tasked Ordnance, «боеприпас чрезвычайной точности») калибра 0,50 поддаётся активному управлению, то есть, способна менять траекторию в полёте, чтобы компенсировать ветер, следовать за целью или подправить прицел. Ей удаётся это делать без каких бы то ни было видимых стабилизаторов, а как именно – информация секретная. Пулю успешно испытали в 2015 году, когда неопытный стрелок поразил движущуюся цель.

Демонстрационная модель LightningStrike VTOL X-Plane

Компания Aurora Flight Sciences создала эту модель в масштабе 1 к 5 для DARPA для испытаний вертикального взлёта и посадки при помощи распределённой электрической тяги. Восемнадцать электрических винтов на главных крыльях плюс шесть на вспомогательных могут поворачиваться на 90 градусов. Изначально DARPA хотела финансировать создание полномасштабного аппарата, но решила, что масштаба в 20% хватит для доказательства работоспособности технологии и её готовности к переходу в коммерческий сектор.

Управляемая ракета MAD-FIRES

Multi-Azimuth Defense Fast Intercept Round Engagement System [Многоазимутная система защиты, быстрого перехвата и всесторонней атаки] – попытка скомбинировать точность ракет и подход «давайте выстрелим их побольше, поскольку они дешёвые» для пуль. Ракеты среднего калибра с активным управлением способны менять направление полёта в реальном времени, отслеживать множество различных движущихся целей, и стоят в десять раз дешевле. [дешевле чего – не указано / прим. перев.]

Дрон «Гремлины»

Это очень странная идея – назвать проект дрона Gremlins, в честь мифических существ, вызывающих необъяснимые поломки в летательных аппаратах. Но эти универсальные дроны разработаны для использования не более 20 раз подряд, что уменьшает их стоимость по сравнению с другими дронами. Также они созданы для запуска и посадки прямо в воздухе на грузовой самолёт при помощи системы, которую видно на фото.

Лидар на чипе

Два года назад на Научной ярмарке в Пентагоне DARPA и Массачусетский технологический институт демонстрировали проект создания лидара на чипе. На текущей выставке проект уже дошёл до рабочего чипа, который можно укрепить на дроне. Крохотный прямоугольник рядом с камерой GoPro – это рабочий лидар, в который встроен и приёмник, и передатчик. Компания Analog Photonics доводит эту технологию до коммерческого применения, и обещали вскоре поделиться деталями проекта.

PowerSwim

DARPA и само признаёт, что эта штука «выглядит довольно странно», однако PowerSwim способна преобразовывать до 80% подводного движения в тягу для движения вперёд, в отличие от классических ласт, показатель которых находится в районе 15%. PowerSwim надевается на голени, одно крыло находится в районе ног, а другое – около пояса. Когда вы сгибаете колени, крылья двигаются вверх и вниз, и толкают вас вперёд в два раза быстрее, при этом требуя гораздо меньше усилий.