Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Военные США заплатят за разработку фотонных чипов для ИИ — для этого придётся в чём-то обмануть физику
07.02.2026 [15:39],
Геннадий Детинич
Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявило запуск программы PICASSO, целью которой обозначено преодоление фундаментальных физических ограничений фотонных вычислительных архитектур. Фотоника продолжает оставаться в зачаточном состоянии, что не даёт воспользоваться всеми её преимуществами — низкими задержками и предельно малым потреблением энергии. Пришло время ей поднять голову, а физике — уступить. 
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews Основные проблемы современных фотонных систем — это неизбежное затухание оптического сигнала, невозможность усиления полезного сигнала без одновременного усиления шума, а также паразитные интерференции, рассеяние, отражения, резонансные явления и нестабильность характеристик при массовом производстве, а также уход параметров за рамки заявленных под воздействием температуры и других внешних факторов. Всё перечисленное выше привело к тому, что современные фотонные чипы способны выполнять лишь простые линейные операции на небольшую глубину вычислений, а для более сложных расчётов приходится постоянно преобразовывать световой сигнал в электрический и обратно — что сводит на нет преимущества фотонных архитектур. По крайней мере, в гибридной реализации. В этой связи DARPA приглашает разработчиков и компании создать фотонные архитектуры на уровне схемотехнических решений, которые смогут обойти существующие физические ограничения, используя при этом уже производимые фотонные компоненты (без создания новых материалов или устройств). Цель — добиться предсказуемой работы больших фотонных схем, чтобы раскрыть их потенциал для задач ИИ и других приложений, где требуются интенсивные вычисления. Программа PICASSO (Photonic Integrated Circuit Architectures for Scalable System Objectives) разделена на два этапа по 18 месяцев каждый, общий бюджет составляет около $35 млн, а заявки принимаются до 6 марта 2026 года. На первом этапе требуется доказать осуществимость поставленных задач, а на втором — создать функциональные решения. В DARPA считают, что в своё время схемотехники смогли на базовом уровне создать надёжные и устойчивые электронные архитектуры, так почему бы это не повторить для фотонных цепей? В США создали подводный 3D-принтер, печатающий бетоном прямо на морском дне
04.02.2026 [21:09],
Геннадий Детинич
Исследователи Корнеллского университета (Cornell University) разработали технологию 3D-печати бетонных конструкций непосредственно на морском дне. Проект финансируется агентством DARPA с целью сделать подводное строительство и ремонт океанских сооружений быстрее, дешевле и безопаснее. Традиционные методы требуют значительных затрат, длительного времени и нарушают морскую экосистему, с чем приходится мириться в отсутствие альтернатив. 
Источник изображений: Cornell University Учёные получили от DARPA грант на $1,4 млн и список требований, которые нужно будет удовлетворить для дальнейшего финансирования. Одним из ключевых условий стало использование донных отложений в качестве базового ингредиента бетонной смеси для 3D-печати под водой. Так достигается максимальная экологичность и снижается нагрузка на логистику. Строить можно будет на месте с минимальными затратами на транспортировку компонентов на удалённую площадку.  Ключ к успеху проекта, по мнению команды, — это преодоление вымывания материала. Основная проблема подводной 3D-печати заключается в том, что цементная смесь размывается водой до затвердевания. Учёные решили эту задачу, оптимизировав баланс между вязкостью материала и его способностью к перекачиванию. В составе бетона преимущественно используется морской осадок с самого дна — это требование DARPA, как отмечено выше. Для работы под водой адаптировали крупный промышленный 3D-принтер массой около 2700 кг, ранее применявшийся для печати больших конструкций на суше. По крайней мере, он смог печатать в бассейне, сам не погружаясь полностью в воду. Ещё одной проблемой стали датчики изображений, которые не могли нормально управлять системой печати в мутной воде. Поэтому учёные разработали новые сенсорные системы, позволяющие точно контролировать процесс печати даже в условиях крайне низкой видимости. Тестирование проводилось в больших водных резервуарах, где удалось продемонстрировать успешную подводную печать с минимальным возмущением окружающей среды. Технология показывает, что можно строить или ремонтировать конструкции прямо на месте без подъёма материалов на поверхность и без привлечения дайверов. Команда Корнелла входит в число шести команд-участниц конкурса DARPA. В марте текущего года состоится соревнование, в рамках которого каждая команда должна будет напечатать подводную арку строго по заданным параметрам. Успешное выполнение этих демонстраций позволит подтвердить потенциал технологии для реального применения в строительстве под водой. Разработка уже считается важным шагом к трансформации подходов к созданию и обслуживанию подводных сооружений. Это могут быть основания ветряных электростанций, сооружения для подводных ЦОД и другая инфраструктура. Миллионы долларов на ветер — DARPA отменило проект космического рейдера на тепловом ядерном двигателе
02.07.2025 [23:17],
Геннадий Детинич
Официальный представитель Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) заявил, что агентство отменило проект по созданию космического теплового ядерного двигателя (NTP), который оно разрабатывало совместно с NASA. Это решение было принято в связи с достижениями в современном ракетостроении, включая успехи компании SpaceX, а также после нового анализа перспектив атомных ракетных двигателей. 
Источник изображения: DARPA Программа DARPA DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) по созданию демонстрационной ракеты с атомным ракетным двигателем для полётов в пространстве Земля-Луна была анонсирована в начале 2020 года. Позже в том же году первый контракт стоимостью $14 млн на черновое проектирование двигательной установки выиграла компания Gryphon Technologies. Это должен был быть тепловой ядерный двигатель, в котором реакция деления разогревала бы рабочее тело — сжиженный водород — и создавалась тяга за счёт выброса раскалённых газов в космос (что важно — радиоактивных газов). В 2021 году DARPA по программе DRACO заключило контракты с компаниями General Atomics ($22 млн), Blue Origin ($2,5 млн) и Lockheed Martin ($2,9 млн). Первая компания должна была разработать концепцию ядерного реактора, второй — разработать концепцию операционной системы и демонстрационного космического аппарата, а третьей — создать операционную и демонстрационную системы. Следует уточнить, что атомные двигатели обещали впечатляющую дальность полёта и длительность манёвров в космосе. К 40-м годам окололунное пространство обещает стать достаточно оживлённым. Проект DRACO должен был привести к созданию космического рейдера с большим запасом хода и высокой манёвренностью для операций патрулирования в этом пространстве. Как пояснили в Пентагоне, это необходимо для защиты бизнеса и научных программ в окололунном пространстве. Среди американских специалистов в то время тепловой ядерный ракетный двигатель считался наиболее перспективным. Поэтому в DARPA остановились на этом типе двигательной установки. Она обещала оказаться в 10 000 раз мощнее по тяге, чем электрические (ионные) двигатели, и в пять раз эффективнее ракетных двигателей на химическом топливе. В общем, тогда выбор казался очевидным. В 2023 году к программе DRACO присоединилось NASA, которое стало отвечать за подготовку к изготовлению двигателя и демонстрационной ракеты. Контракт на разработку двигателя был заключён с компанией BWX Technologies, а Lockheed Martin взялась изготовить ракету и интегрировать в неё силовую часть, а также провести испытание в космосе. Стоимость общего контракта составила $499 млн. Деньги на развитие проекта были выделены из бюджета NASA. Запуск демонстратора был запланирован на 2027 год. Сегодня у NASA сложное положение с финансами. В проекте бюджета на 2026 год средства на программу DRACO уже не предусмотрены. В NASA прокомментировали этот момент так: «Запрос также отражает решение нашего партнёра отменить демонстрационный проект Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO)». Представитель DARPA позже пояснил, что развитие в области средств доставки демонстрирует такой прогресс, что необходимость в атомных двигателях уже не так актуальна, как раньше. Так, стоимость запуска существенно снизилась, а новый анализ атомных двигателей показал, что на первое место выходят электроракетные ядерные двигатели. К слову, именно такой ядерный электроракетный или электроплазменный двигатель будет использоваться на российском ядерном буксире «Зевс». Таким образом, программа DRACO больше не актуальна, и её решено закрыть, несмотря на значительные суммы, потраченные на неё. Из-за китайских санкций США занялись разработкой транзисторов на алмазах и нитриде алюминия
10.10.2024 [17:25],
Павел Котов
В передовых силовых микросхемах и радиочастотных усилителях используются полупроводники с широким значением запрещённой зоны, например, нитрид галлия (GaN). Львиную долю мировых поставок галлия контролирует Китай, и недавно введённые Пекином ограничения на его экспорт означают дополнительные риски для нацбезопасности ряда стран, включая США. Поэтому входящее в Минобороны США агентство DARPA поручило Raytheon разработать синтетические полупроводники из алмазов и нитрида алюминия в качестве альтернативы GaN. 
Источник изображения: Maxence Pira / unsplash.com Цель Raytheon — обеспечить внедрение данных материалов в оборудование, предназначенное для современных и перспективных радиолокационных и коммуникационных систем: радиочастотные переключатели, ограничители и усилители мощности — это поможет расширить их возможности и дальность действия. Такие компоненты будут применяться в аппаратуре для зондирования, радиоэлектронной борьбы, направленной передачи энергии и в системах высокоскоростного оружия, включая гиперзвуковое. В будущем, вполне возможно, подобные полупроводники найдут применение и в гражданской сфере, например, в электромобилях, системах связи и других приложениях. Ведущим материалом в силовых и высокочастотных полупроводниках является нитрид галлия, ширина запрещённой зоны которого составляет 3,4 эВ. Его возможности способен превзойти синтетический алмаз с 5,5 эВ — он окажется полезным в оборудовании, где критически важны высокочастотные характеристики, высокая подвижность электронов, экстремальный контроль температур, высокие мощность и долговечность. Но синтетический алмаз пока является новым материалом в полупроводниковой сфере, и до сих пор существуют проблемы, связанные с его массовым производством. Ещё более широкая запрещённая зона в 6,2 эВ у нитрида алюминия, а значит, он даже лучше подходит для такого оборудования. Но Raytheon только предстоит разработать соответствующие полупроводниковые компоненты. На первом этапе компания займётся разработкой полупроводниковых плёнок на основе алмаза и нитрида алюминия. На втором — эти технологии будут оптимизироваться для работы на пластинах большего диаметра, в частности, для сенсорных систем. Обе фазы Raytheon надлежит завершить за три года. У компании уже есть опыт в интеграции GaN- и GaAs-компонентов в радиолокационное оборудование, поэтому и с новой задачей она, вероятно, справится. В США создали робота-водомерку на бактериальном питании — «жучок» сможет десятилетиями вести разведку морей
30.07.2024 [15:39],
Геннадий Детинич
В рамках реализации программы DARPA «Океан вещей» (Ocean of Things) учёные из Университета Бингемтона разработали миниатюрную роботизированную платформу на бактериальном питании. Робот-водомерка с массой датчиков и радиосвязью сможет десятилетиями скользить по поверхности воды, получая электрическое питание для систем от процесса бактериальной жизнедеятельности в составе специальной батареи. 
Источник изображения: Professor Seokheun “Sean” Choi Исследователи нашли возможность объединить в одной батарее несколько штаммов бактерий, используя преимущества одних и других. Хотя работы ещё не завершены, учёные говорят, что таким образом можно повысить мощность и энергетическую плотность бактериального источника питания. Батарея разрешает попадание воды вовнутрь, что приносит с собой влагу и питательные вещества. Находящиеся в батарее споры бактерий при благоприятных условиях начинают размножаться и при этом вырабатывают электричество, что свойственно процессам жизнедеятельности отдельных видов микроорганизмов. Пока они вырабатывают электричество, автономный «жучок» выполняет свою работу — плывёт в нужном направлении, фиксирует характеристики среды и проплывающие (пролетающие) в зоне чувствительности датчиков живые и неживые объекты. Затем он передаёт собранную информацию куда надо, если хватает питания. Попадание в неблагоприятную среду заставляет бактерии в батарее снизить активность и уйти в состояние спор до лучших времён. Таким образом, батарея на бактериях потенциально может оставаться рабочей десятки лет и даже до 100 лет. В лабораторных условиях учёные смогли получить от прототипа батареи до 1 мВт мощности. Этого достаточно для перемещения миниатюрного робота-водомерки и для работы его основных датчиков. Учёные продолжат исследования, чтобы добиться от биобатареи ещё более внушительных характеристик. Они утверждают, что в этом поможет более тщательный подбор комбинации штаммов перспективных бактерий. Northrop Grumman разработает концепцию лунной железной дороги
22.03.2024 [15:00],
Павел Котов
В рамках подготовки к строительству постоянно действующей обитаемой лунной базы агентство DARPA заключило с компанией Northrop Grumman контракт на разработку концепции лунной железной дороги. 
Источник изображения: JB / pixabay.com Идея о запуске поезда на Луне может показаться неожиданной, но за ней стоит твёрдая логика. Постоянное присутствие человека на Луне потребует наличия соответствующей инфраструктуры. Луна намного меньше Земли, но это всё-таки довольно крупный объект — площадь её поверхности сравнима с площадью Африки. Даже ограниченное присутствие человека здесь потребует какой-то транспортной системы, связывающей различные аванпосты и объекты обеспечения жизнедеятельности. В этой связи наличие железной дороги действительно имеет смысл: она обеспечит не только логистику, но и станет решением одной из главных проблемы Луны — пыли. Лунная пыль абразивна, и она способствует коррозии. Из-за отсутствия воды статическое электричество заставляет её налипать на скафандры и оборудование, которые пачкаются, а срок их службы сокращается. Переезды по железной дороге сократят контакт с лунной пылью. Ещё один аргумент в пользу железной дороги — следы. Это на земной поверхности следы человека и транспортных средств быстро исчезают из-за дождей и эрозии, а на Луне они могут оставаться миллиарды лет. Свести такой ущерб к минимуму имеет смысл хотя бы из эстетических соображений. В рамках реализации проекта инженерам Northrop Grumman предстоит определить необходимые для строительства лунной железнодорожной сети интерфейсы и ресурсы, сформировать смету прогнозируемых затрат, списки технологических и логистических рисков, разработать прототипы для концептуального проектирования и архитектуры, выработать механизмы постройки железной дороги с помощью роботов, решить проблемы планировки линий, строительства фундамента, прокладки путей и, наконец, проработать вопросы их эксплуатации: осмотра, технического обслуживания и ремонта железной дороги. В США ротационный детонационный двигатель для ракет испытали длительной работой
12.03.2024 [15:45],
Геннадий Детинич
Несмотря на широкое распространение и надёжность ракетных двигателей на жидком и твёрдом топливе, в будущее их не пригласят. Потенциальной заменой двигателям на химическом топливе могут стать ротационные детонационные ракетные двигатели (Rotating detonation rocket engine — RDRE). Они обещают оказаться на 15 % экономичнее и будут надёжнее в эксплуатации. Но к этому ещё нужно прийти, а пока что такие двигатели проходят испытания. 
Источник изображений: Venus Aerospace На днях Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) сняло гриф секретности с процедуры испытания ротационного детонационного двигателя для ракет компании Venus Aerospace. Это позволило компании представить видео испытаний двигательной установки, в ходе которого была сделана заявка на достижение значимой вехи в разработке революционного двигателя. По словам компании, её специалистам удалось добиться длительной работы двигателя, что подойдёт как для оснащения гиперзвуковой ракеты, так и гиперзвукового самолёта. Ранее подобным достижением хвалилось NASA. Создаваемый агентством ротационный детонационный двигатель смог проработать 4 мин. Этого хватит, например, чтобы посадить спускаемый модуль на Луну. Двигатель Venus Aerospace создаётся с прицелом на длительные перелёты в пределах Земли и для выхода аппаратов на орбиту. В таких условиях RDRE должен работать намного дольше и теперь, после испытаний, можно с уверенностью двигаться к этой цели, заявили в компании. Впрочем, подробностей нет. Вероятно это секретная информация. Компания Venus Aerospace проектирует гиперзвуковой самолёт и разработка надёжного двигателя нужна ей как воздух. Ротационный детонационный ракетный двигатель грубо можно представить как два соосных цилиндра один в другом. Топливо впрыскивается в простенок между ними и поджигается. Создаётся взрыв и вихреобразное распространение ударной волны, что существенно повышает тягу и экономит топливо.  Прорывом Venus Aerospace стала разработка системы охлаждения двигателя, которая позволяет ему особенно длительную работу. Но компания находится лишь в начале пути. И не факт, что она его пройдёт — он слишком сложен и малоизучен. Bell Textron испытала технологию двигателя для скоростного самолёта SPRINT X-plane с вертикальным взлётом и посадкой
12.02.2024 [14:15],
Владимир Мироненко
Компания Bell Textron провела наземные испытания технологии двигателя со складывающимся винтом, которая будет использоваться в будущем самолёте SPRINT X-plane с вертикальным взлётом и посадкой. Bell Textron является одним из претендентов на заключение контракта с Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) на разработку самолёта данного типа в рамках программы Speed and Runway Independent Technologies (SPRINT). 
Источник изображения: Bell Textron Конкуренцию Bell Textron составят Aurora Flight Sciences (дочерняя компания Boeing), Northrop Grumman Aeronautic Systems и Piasecki Aircraft Corporation, тоже получившие в ноябре гранты на $15 млн для подготовки концептуального проекта SPRINT X-plane и определения требований и интерфейсов на этапе 1A. Первый этап программы продлится 6 месяцев. Цель проекта SPRINT — создание самолёта, который не зависит от наличия взлётно-посадочной полосы, для выполнения различных миссий: от высадки спецназа до оказания помощи при стихийных бедствиях в труднодоступных районах. Наземные испытания Bell Textron, проведённые на базе ВВС Холломан в Нью-Мексико, призваны показать возможность перехода винтокрылого аппарата от вертикального взлёта с помощью винтового двигателя к горизонтальному скоростному полёту с использованием реактивного двигателя. Подобно конвертоплану V-22 Osprey, будущий X-plane после вертикального подъёма на определённую высоту с помощью роторов будет наклонять их в горизонтальное положение для движения вперёд, но в данном случае вступают в действие реактивные двигатели. Чтобы уменьшить сопротивление воздуха и не мешать в полёте, роторы будут сконструированы так, чтобы не только поворачиваться, но и складываться, и фиксироваться на месте. Второй этап программы 1B стартует в середине 2024 года. На этом этапе будет усовершенствована конструкция X-plane посредством всестороннего анализа, моделирования, испытаний компонентов и подсистем, планирования производства и планирования летных испытаний, кульминацией которых станет предварительный анализ конструкции. Второй этап будет включать детальное проектирование, строительство, наземные испытания и сертификацию X-Plane Demonstrator. Третий этап — программа лётных испытаний X-plane — позволит проверить технологии и интегрированную концепцию в соответствующем масштабе и в реальных условиях полёта. Ожидается, что новый пилотируемый самолёт сможет летать со скоростью до 833 км/ч на высоте до 9100 м и перевозить груз весом до 2300 кг на расстояние до 370 км. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
