Китай значительно продвинулся в разработке, патентовании и реализации квантовой связи и на академических направлениях, но по практической реализации квантовых компьютеров он плетётся в хвосте у США. Новейшая китайская квантовая платформа Wukong будет в шесть раз слабее системы IBM Quantum System Two, и ликвидировать это отставание придётся годами.

24-кубитовая система Wuyuan. Источник изображений: Origin Quantum

Как сообщило руководство китайской компании Origin Quantum Computing Technology, 72-кубитовая система Wukong — на сегодня самая мощная в Китае — проходит финальное тестирование и в июле поедет к заказчику. В феврале этого года компания призналась, что свою первую «серийную» квантовую систему она поставила неназванному клиенту ещё в 2021 году. На Западе аналогом квантовых систем Origin Quantum Computing можно считать квантовые компьютеры компании IBM. В каждом случае это законченные платформы, готовые для эксплуатации клиентами, а не конструктор «сделай сам».

Поскольку в конце прошлого года компания IBM анонсировала 433-кубитовые сверхпроводящие процессоры и системы Quantum System Two на их основе, китайский серийный компьютер номинально будет в шесть раз слабее американского. Это чисто условное сравнение, но примерно даёт понять степень отставания китайских разработчиков от их американских коллег. По мнению руководства Origin Quantum Computing, они отстают от IBM и западных разработчиков квантовых вычислительных платформ на 3–4 года. На преодоление этого отставания понадобятся годы напряжённой работы, даже не считая «бонуса» в виде санкционного давления.

Санкции видятся руководству китайского разработчика серьёзной помехой. Квантовые чипы требуют современных литографических техпроцессов и редких материалов. В частности, компания Origin Quantum Computing видит проблему в прекращении поставок в Китай оборудования японского производства для электроннолучевой литографии. Компания ищет и находит пути для ухода из-под санкций, например, она начала совместные исследовательские проекты с тайваньской компанией Powerchip Semiconductor Manufacturing, у которой СП Nexchip с властями Хэфэя, где располагается главный офис Origin Quantum Computing.

Компания PSMC — это третий по величине тайваньский чипмейкер. Самые тонкие его техпроцессы — это 55-нм, которые не подпадают под санкции США. Производства Powerchip могут выпускать сотни тысяч процессоров Origin Quantum Computing и закроют потребность компании в чипах. Это не позволит догнать техпроцессы и квантовые чипы Intel, но обеспечит развитие квантовой отрасли в Китае.

Компания Origin Quantum Computing образована в 2017 году двумя китайскими учёными и аккумулировала все передовые академические знания в области квантовых вычислений в стране. Её специалисты разрабатывают целый спектр квантовых процессоров, от сверхпроводящих до спиновых. Из всего этого многообразия что-то да выйдет. Также компания может похвастаться единственными практическими квантовыми компьютерами в Китае, которые можно назвать серийными.

Китайский фотонный квантовый компьютер «Цзючжан» смог обработать ориентированные на задачи искусственного интеллекта алгоритмы в 180 млн раз быстрее самого мощного классического компьютера. Это ещё не тотальное преимущество квантовых технологий, но очевидное приближение к их внедрению.

Квантовая система «Цзючжан». Источник изображений: University of Science and Technology of China

В опубликованной в издании Physical Review Letters статье, сообщает газета South China Morning Post, китайские учёные сообщили об обработке компьютером «Цзючжан» 200 тыс. выборок с использованием моделирования случайного поиска и отжига (поиск минимумов) менее чем за одну секунду. Классический суперкомпьютер только на каждую выборку потратил бы 700 секунд, что в сумме составило бы пять лет непрерывных расчётов. По словам исследователей, проблемы, решаемые их квантовым компьютером, могут быть применены к интеллектуальному анализу данных, обработке биологической информации, сетевому анализу и исследованиям в области химического моделирования.

Фактически Китай намекнул на достижение квантового превосходства в одной из областей искусственного интеллекта, и это не первый случай достижений учёных Поднебесной в сфере квантовых технологий. Так, квантовый компьютер «Дзучунжи» (Zuchongzhi ) на сверхпроводящих кубитах уже доказал квантовое превосходство на задачах генерации случайной строки с последующим сравнением с теоретическими данными. Он даже оказался на несколько порядков быстрее квантового компьютера Google Sycamore, который Google назвала первым в мире «превосходным» квантовым компьютером. Позже исследователи оптимизировали классический алгоритм и сильно приземлили квантовое преимущество этих систем в работе над этой узкоспециализированной задачей, но теперь прорвало в новом месте — в сфере алгоритмов ИИ.

Ранее фотонная система «Цзючжан» (Jiuzhang) показала преимущество на задачах с Гауссовой бозонной выборкой, которую она решала в трлн раз быстрее классических систем.

Комментируя статью китайской команды, рецензент написал в журнале American Physical Societ: «Результат расширяет список задач, в решении которых современные шумные квантовые компьютеры имеют преимущество перед классическими компьютерами». В то же время остаётся множество задач, при решении которых квантовые компьютеры не имеют такого преимущества перед классическими, особенно, если начать оптимизировать классические алгоритмы. Квантовым системам придётся доказывать своё превосходство шаг за шагом и, прежде всего, по той причине, что сегодня мало кто понимает, как и для каких целей это делать.

В Поднебесной в ответ на призыв руководства Китая расширить изучение земных недр стартовал проект по бурению сверхглубокой скважины на 10 тыс. метров. Объект начал работу 30 мая в регионе Синьцзян, известном своими нефтяными бассейнами. Ожидается, что шахта небольшого диаметра пройдёт через десяток континентальных пластов и позволит узнать реальный состав пород в регионе и провести ряд геологических наблюдений.

Кольская сверхглубокая скважина. Буровая первого этапа (глубина 7600 м), 1974 год. Источник изображения: ru.wikipedia.org

С годами выяснилось, что пробурить в земле вертикальное отверстие больше трёх-пяти километров — это невообразимо сложная задача. Не считая наклонных шахт для добычи нефти и газа, самой глубокой вертикальной шахтой была и остаётся Кольская сверхглубокая скважина, вгрызшаяся в землю до глубины 12 262 м. Оказалось легче сотни раз слетать в космос, чем второй раз пробурить землю до слоёв возрастом сотен миллионов лет.

Китайская сверхглубокая скважина призвана провести разведку недр и больше рассказать о вероятной сейсмической активности региона. Немаловажным аспектом работ станет отработка уникальных технологий бурения, которые наверняка будут востребованы в других проектах, например при глубоководном бурении дна океана. Возможно и даже наверняка в планах Китая есть и другие множественные цели проведения подобных работ, но связующим звеном для всех них будет технологическое развитие. Но даже с учётом современных технологий и по прошествии полувека рекорд Кольской сверхглубокой останется непревзойдённым.

Международная группа учёных во главе с китайскими академиками разработала технологию производства гибких фотоэлектрических панелей из обычного кристаллического кремния. Ранее присущая кремнию хрупкость не позволяла мечтать о подобном, заставляя учёных искать гибкость в перовскитах и сложных химических соединениях. Теперь же отказ от экзотики сэкономит средства и позволит быстро внедрить новинку в носимой и другой электронике.

Источник изображения: Nature

О перспективной разработке учёные из Шаньянского института микросистем и информационных технологий (SIMIT), китайского Университета Tongwei (TW), Университета науки и технологий Чанша, Юго-Западного нефтяного университета, Университета Сухоу и Университета Бэйхан сообщили в статье, опубликованной в журнале Nature. Работе предшествовало тщательное изучение поведения обычных кристаллических фотоэлектрических ячеек под физической нагрузкой. Детальное изучение процессов образования трещин в материале позволило выявить слабые места и устранить их.

Оказалось, что под физической нагрузкой на изгиб трещины в солнечных ячейках из кристаллического кремния начинают образовываться в районе кромки. В профиль структура материала в таких местах напоминает зигзаг с острыми пиками и впадинами. Уточним, речь идёт о так называемых гетеропереходных солнечных ячейках, когда кристаллический кремний обволакивается с обеих сторон тонкоплёночным слоем аморфного кремния. Такая конструкция повышает КПД. В то же время в структуре ячейки появляются зигзагообразные переходы от одного материала к другому.

Учёные догадались сгладить острые переходы в материале, придав пикам и впадинам U-образную форму. Для этого потребовалось разработать специальный техпроцесс, и он был испытан на реальном производстве. Испытания показали, что изменение структуры кремния только в кромке фотоячейки резко повышает прочность кристаллического кремния на изгиб. При этом по всей рабочей поверхности ячейки материал не подвергался изменению, что позволяет удержать КПД ячейки почти на прежнем уровне.

Эффективность изготовленной новым способом гибкой гетеропереходной солнечной ячейки оказалась на уровне 23,3 %. Дополнительное нанесение на ячейку антибликового покрытия на основе фторида магния (MgF₂) повысило её КПД до 24,50 %. Для сравнения, эффективность классической «толстой» гетеропереходной солнечной ячейки достигает 25,83 %. Новинка потеряла совсем немного, но приобрела гибкость — качество, востребованное для производства носимой электроники, аэрокосмических солнечных элементов и, в целом, для массы нужд в солнечной энергетике, где присущая кремнию жёсткость зачастую мешала внедрению.

Наконец, предложенная технология производства позволит сэкономить на кремнии и сделать фотоэлектрические ячейки из кристаллического кремния дешевле, что также будет означать снижение стоимости выработки электроэнергии этими ячейками.

Обновлённая статистика по научным работам, опубликованным в 2022 году в ведущих мировых научных журналах, поведала о рекордном росте статей за авторством китайских учёных. Впервые в истории учёные из Китая превзошли своих американских коллег по вкладу в мировые научные публикации. Надо ли говорить, что эта тенденция будет только нарастать?

Источник изображения: Pixabay

Соответствующий подсчёт ведёт издание Nature. Для этого в 2014 году был введён соответствующий маркер — Nature Index, который учитывает место постоянного проживания авторов научных работ. Авторство исследуется для публикаций в 82 мировых журналах, включая рецензируемые и самые престижные из них — это Cell, Nature, Science и Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Согласно обновлённым данным Nature Index, о чём подробно обещают рассказать в следующем месяце, в 2022 году авторы из Китая по количеству публикаций впервые обогнали авторов из США. В частности, авторы из Китая вышли на первое место по публикациям в сфере наук о Земле и окружающей среде, хотя уступили в области наук о жизни (медицина, биология и тому подобное). Впереди авторы из Китая были в физике, химии и других дисциплинах. Кстати, в области физики и химии авторы из Поднебесной вышли на первое место по вкладу в публикации ещё в 2021 году. В целом индекс Nature с самого начала показывал стабильный рост участия авторов из Китая в научных публикациях.

Отметим, при расчёте вклада в ту или иную статью учитывается процент авторов из каждой страны. Если все авторы из одной страны, то статье присваивается индекс «1». Если среди авторов учёные из других стран проживания, то индекс будет меньше единицы. Итого, в 2022 году на долю авторов из Китая в совокупности набрали индекс 19 400, а на долю авторов из США — 17 610.

Интересно отметить, что в суперпрестижных журналах Nature и Science доля авторов из США резко лидирует: 790 Nature Index у США против 186 у Китая. Также Китай отстал в категории, где хотя бы один из авторов был китаец или американец: 23 500 у Китая против 25 200 у США. Иначе говоря, американские авторы поучаствовали в большем числе исследований, удостоившихся публикации в престижных журналах из охватываемого Nature Index списка.

В Китае давно не скупятся на науку, что дало ощутимый результат. По данным Национального бюро статистики, Китай занимает второе место в мире по объёму расходов на научные исследования: в 2022 году объем финансирования НИОКР превысил 3 трлн юаней ($426,6 млрд).

В заключение напомним, что речь давно уже идёт не о количестве, а о качестве научных статей китайских авторов. По общему объёму научных публикаций Китай обошёл США ещё в 2016 году, а по качеству — в виде частоты цитирования публикаций — сделал это в прошлом году.

24 апреля в Китае отмечается День космонавтики. Под эту дату китайское космическое агентство представило полные цветные карты поверхности Марса, сделанные исключительно собственными силами. Данные получены в ходе полугодовой работы орбитальной станции «Тяньвэнь-1». Для удобства карты составлены в разных проекциях из 14 757 фотографий, сделанных камерой со средним разрешением. В свободный доступ карты будут выложены в мае.

Источник изображения: China National Space Administration

В последние годы Марс стал магнитом для научных космических программ. Туда были отправлены новый марсоход NASA Perseverance вместе с вертолётом, арабская станция «Надежда» и китайская станция «Тяньвэнь-1» с посадочным модулем и марсоходом «Чжужун». На следующем этапе будет осуществлена попытка взять образцы пород на Марсе и вернуть их на Землю. Уточнённые карты Марса, включая созданные китайскими учёными, помогут в планировании этих миссий.

Орбитальный аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter также занимался картографированием поверхности Марса. В начале апреля команда учёных представила онлайн-ресурс с новыми картами Красной планеты, сделанными с беспрецедентным разрешением — 5 м на пиксель. Представленная китайцами карта обладает намного меньшим разрешением — всего 76 м на пиксель, но в отличие от карты NASA не монохромная, а цветная, что в ряде случаев может иметь решающее значение.

«Тяньвэнь-1»

Орбитальная станция «Тяньвэнь-1» была запущена 23 июля 2020 года и вышла на орбиту Марса после 202 дней полета. После разведки на планету 15 мая 2021 года был спущен марсоход «Чжужун». К концу июня 2022 года орбитальный аппарат «Тяньвэнь-1» обогнул Марс 1344 раза, делая снимки поверхности и работая по своей научной программе. Марсоход за время своей работы проехал 1921 метр и в мае 2022 года был введён в спящий режим по причине наступления зимы на Марсе. Из спящего режима марсоход не вышел и, с большой вероятностью, может считаться потерянным. В то же время он смог проработать земной год, хотя изначально был рассчитан на три месяца жизни.

Сообщается, что на конкурсе проектов для постройки первой в Китае линии «гиперлупа» победил маршрут Шанхай-Ханчжоу. Это будет 150-км трасса в трубе с низким давлением. Поезд в ней будет двигаться на скорости до 1000 км/ч. На путешествие между станциями уйдёт 15 минут, тогда как сейчас высокоскоростной поезд проезжает это расстояние за час. Но это транспортное чудо появится только через 12 лет.

Экспериментальная капсула. Источник изображений: China Aerospace Science and Industry Corporation

У Китая пока нет завершённой технологии по созданию «гиперлупа» — транспортной системы в трубах низкого давления с использованием сверхпроводящих магнитов и левитации в магнитном поле. Но в стране уже полным ходом проводятся испытания подобных платформ. Как считают эксперты, если Китай за 15 лет смог построить настолько обширную сеть высокоскоростных железнодорожных магистралей, что они по длине могли бы обогнуть Землю, то «гиперлуп» также будет покорён в разумные сроки.

За право первыми получить революционную магистраль боролись пары крупнейших мегаполисов Китая, включая Пекин-Шицзячжуан, Гуанчжоу-Шэньчжэнь и Чэнду-Чунцин. После технико-экономического обоснования проекта эксперты выбрали линию между Ханчжоу и Шанхаем. В документе сообщается, что этот выбор сделан благодаря относительно ровному рельефу местности, что гарантирует хорошую техническую осуществимость. Такой проект также окажет положительное социальное воздействие, способствуя региональной интеграции между Шанхаем и Ханчжоу. Линия будет иметь большой экономический потенциал благодаря высокой плотности населения и активной экономической деятельности в обоих городах.

Идею «гиперлупа» в медийное пространство ввёл в 2013 году Илон Маск (Elon Mask) и даже основал для этого компанию Boring Company. Позже были основаны другие компании подобной направленности, включая проект Hyperloop One Ричарда Брэнсона (Richard Branson). Сегодня все они притихли и находятся в подвешенном состоянии. Китайские инженеры всерьёз восприняли идею транспорта в «вакуумной» трубе и, как видим, продолжают движение к цели.

Проект транспорта будущего

Запуск линии «гиперлупа» между Шанхаем и Ханчжоу ожидается к 2035 году. С одной стороны, это не очень скоро. Тем не менее, массы технологий для осуществления такого проекта сегодня просто нет, и предстоит проделать колоссальную научную работу, прежде чем начинать строительство, которое само по себе будет очень и очень непростым и крайне дорогостоящим.

Учёные из Института физики Китайской академии наук в Пекине сообщили о создании литиевого аккумулятора типа «мешочек» с рекордной плотностью энергии — свыше 700 Вт·ч/кг. Также поставлен рекорд в объёмной плотности энергии, который составляет 1653,65 Вт·ч/л. Оба показателя вдвое превышают возможности современных коммерческих литиевых батарей, но быстрого появления в продаже новинок учёные не обещают — количество рабочих циклов у них низкое.

Прогресс в разработке литиевых аккумуляторов (новый рекорд обозначен звёздочкой). Источник изображения: B Wang

Нелишне вспомнить, что несколько дней назад китайская компания CATL сообщила о разработке литиевого аккумулятора с плотностью энергии 500 Вт·ч/кг. Очевидно, что это перспективный продукт, который появится на рынке не сегодня и не завтра. Аккумуляторы с ещё большей плотностью — это следующая и ещё более отдалённая ступенька, но она обозначена и достижима. Подобные ёмкости дадут преимущество не только электромобилям, но также подтолкнут вперёд электрическую авиацию, где прогресс продолжает топтаться на месте.

Проблема современных технологий производства литиевых аккумуляторов в том, что они дошли до своего технологического предела. Катоды на основе LiFePO₄, LiCoO₂ или LiNixMnyCozO₂ (так называемого интеркаляционного типа), а также аноды на основе графита по плотности энергии приблизились к своему верхнему пределу.

В новой работе китайские физики рассказали об изготовлении практичных литиевых аккумуляторов типа «мешочек» на базе сверхтонкого катода Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂ и анода из металлического лития. За счёт богатых литием оксидов на основе марганца обеспечивается высокое напряжение заряда-разряда и повышенная ёмкость аккумулятора. В экспериментах была достигнута ёмкость 711,3 Вт·ч/кг, что является сегодня абсолютным рекордом в этой области.

В то же время исследователи не удовлетворены количеством рабочих циклов новой батареи — оно было ощутимо ниже коммерческих образцов. Над улучшением этого и других параметров батареи ещё предстоит много работы, признаются учёные. Во главу угла, что правильно, они ставят безопасность работы новых батарей, а потом уже всё остальное, в том числе повышенную ёмкость.

На днях эксперты и представители китайских университетов, исследовательских институтов и компаний, занимающихся передовыми вычислениями, приняли участие в конференции в Тяньцзине, посвящённой созданию в Китае «суперкомпьютерного интернета». Сеть будет объединять свыше 15 суперкомпьютерных платформ, обеспечивая одновременный доступ к нескольким из них через «браузер». Ресурс будет доступен для решения отраслевых задач от фармакологии до космоса.

Источник изображения: Pixabay

Согласно открытым источникам, например списку TOP-500 самых производительных суперкомпьютеров мира, Китай уверенно лидирует по числу самых мощных суперсистем, хотя с прошлого года перестал предоставлять информацию о самых быстрых машинах. Тем не менее, в ноябрьском обновлении списка было 162 китайских суперкомпьютера и только 126 американских. Несмотря на явное преимущество, Китай отстаёт в практическом применении суперкомпьютерных платформ. Была информация, что мощности часто простаивают и создаются просто потому, что это обещало субсидии от государства.

В то же время избыток вычислительных мощностей в одном месте не означает, что они не востребованы в другом. Но передать такой ресурс куда-то далеко так просто нельзя. Для этого нужны очень и очень широкие каналы связи и программная поддержка. Именно этим и многим другим, включая подготовку кадров, намерена заняться группа, целью которой станет создание в Китае интернета для суперкомпьютеров. Ожидается, что проект начнёт работать к концу 2025 года.

Распределённый вычислительный ресурс будет предоставляться для отраслевых пользователей от разработчиков новых лекарств до финансов, искусственного интеллекта, прогнозирования погоды и обслуживания космических программ, но всё это, в конечном итоге, приведёт к повышению качества жизни простых граждан, путь даже им никогда не позволят войти в этот интернет.

Добавим, в Китае над рядом похожих пилотных проектов уже работает компания Huawei. Её опыт и оборудование могут лечь в основу будущего национального суперкомпьютерного интернета.

Исследователи из Уханьского университета сообщили о проведении эксперимента с активным участием искусственного интеллекта в космосе. В полное распоряжение ИИ на сутки был отдан спутник дистанционного зондирования Земли Qimingxing 1. Без вмешательства людей ИИ сам выбирал интересные для себя цели наблюдения. Одних это рассмешило, а других напугало. Первые сочли эксперимент расточительством, а вторые — угрозой человечеству.

Источник изображения: Pixabay

Учёных волновал тот факт, что работа спутников наблюдения часто малоэффективна. Например, Китай сейчас располагает более чем 260 спутниками дистанционного зондирования Земли, но они, по словам учёных, часто работают «вхолостую», собирая данные, не имеющие прикладной ценности.

«Спутники стоят дорого и имеют ограниченный срок службы. Необходимо максимально использовать их возможности с помощью новых орбитальных приложений», — утверждают исследователи.

Чтобы собираемые данные были максимально актуальны для тех или иных клиентов, необходимо создать обучаемую модель, что сделала группа учёных из Уханя. Исследователи собрали для этой задачи большую языковую модель типа ChatGPT и наделили её возможностью проявлять инициативу. В качестве эксперимента ей на сутки передали в полное распоряжение спутник ДЗЗ, позволив самостоятельно выбирать цели наблюдения. Искусственный интеллект, считают разработчики, должен понимать взаимосвязь событий не только на основе обучения на базах данных, но также на примере прямого наблюдения за природой и деятельностью человека.

Первое, что сделал ИИ, — это направил камеры на древний город Патна у реки Ганг на северо-востоке Индии. Это место известно базированием Бихарского полка, который в 2020 году участвовал в столкновении с подразделениями китайской армии в спорном приграничном районе.

Другим высокоприоритетным районом в списке целей для наблюдения ИИ оказался японский порт Осака, куда время от времени заходят корабли ВМС США. Можно только представить, чему обучили китайский аналог ChatGPT, если он сразу бросился смотреть обстановку по местам условно горячих точек в своей зоне ответственности.

Как ожидается, количество средств наблюдения за Землёй из космоса будет расти ускоряющимися темпами. Всерьёз рассматриваются предложения вооружать системами дальнего зондирования Земли даже спутники связи типа Starlink. Вместе с группировками других компаний и стран это будут десятки и даже сотни тысяч глаз в небесах, управлять которыми не сможет нормально ни один коллектив. Очевидно, эту работу надо будет передавать обучаемым алгоритмам, и китайские учёные начали движение в эту сторону и вряд ли это сделали только они.

«Спутники — это наши глаза и уши в небе. Неужели мы хотим, чтобы ИИ решал, что мы видим и слышим?» — опасается один из профильных специалистов, слова которого привело издание SCMP.

«Я считаю, что центральное [пекинское] управление полётами будет внимательно следить за всем. Если ИИ попытается сделать что-то не то, он будет немедленно прерван человеком-оператором», — уверен другой специалист, слова которого также приводит издание.

Самое опасное в ситуации с ИИ в том, что с определённого момента человек может перестать понимать логику принятия решений и модель поведения искусственного интеллекта. Это сложно даже сейчас с относительно примитивными алгоритмами, и по мере их усложнения это будет всё труднее и труднее.

Китайские источники сообщают, что экспериментальный китайский термоядерный реактор Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST, токамак HT-7U), расположенный в городе Хэфэй провинции Аньхой, установил новый мировой рекорд по длительности поддержания высокотемпературной плазмы. В одном цикле реактор работал непрерывно 403 с, побив свой предыдущий рекорд в 101 с.

Experimental Advanced Superconducting Tokamak снаружи. Источник изображения: SCMP

К сожалению, это вся официальная информация, которая есть о данном событии. Источники не раскрывают, в каком режиме работал реактор и до какой температуры была разогрета плазма и, что важно, о какой плазме идёт речь — об электронной или ионной, что тоже принципиально.

Если взять за основу сравнение с предыдущим экспериментом, то речь может идти о разогреве в плазме электронов до температуры 120 млн °C. Для запуска термоядерной реакции синтеза в реакторе необходимо разогреть в плазме не электроны, а ионы — до температуры свыше 100 млн °C, а они тяжелее электронов и на их разогрев требуется едва ли не в два раза больше энергии. Поэтому до появления новой информации будем считать, что EAST установил рекорд по удержанию в течение 403 секунд плазмы с температурой электронов в жгуте на уровне 120 млн °C.

Ранее EAST также смог удивить экспериментом с удержанием разогретой до 70 млн °C электронной плазмы в течение 17 мин и 36 с (1056 с). Также он смог удержать 20 с разогретую до 160 млн °C электронную плазму. Рекорд по разогреву ионной плазмы пока принадлежит Южной Корее (реактору KSTAR), который 30 с удерживал в жгуте плазмы ионы, разогретые до 100 млн °C.

Что важно, хотя китайцы не запустили у себя такой масштабный проект термоядерного реактора, как ИТЭР (хотя они участвуют в нём), у них уже в целом готов проект 2-ГВт термоядерной электростанции CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor). Электростанция CFETR должна начать работу в 2035 году или около того, в то время как аналогичный европейский проект DEMO едва-едва приблизится к завершению проектирования. Тем самым Китай собирается первым в мире поставить себе на службу «искусственное солнце», что очень и очень амбициозно.

На прошедшей в Вене (Австрия) 8-й конференции IAA по планетарной защите представители Китая сообщили о выборе цели и времени для испытания ударной космической платформы по защите Земли от опасных астероидов. Корабль-камикадзе и станция наблюдения за миссией будут запущены в 2025 году, а целью станет околоземный астероид 2019 VL5 диаметром 30 м.

Источник изображения: ESA

Как известно, NASA успешно провела аналогичную миссию, врезавшись кораблём-камикадзе DART в малый астероид Диморф в двойной системе астероидов. Этот эксперимент показал, что при удачном стечении обстоятельств и раннем обнаружении опасных астероидов их можно уводить с опасной траектории просто врезавшись на космической скорости в небесное тело достаточно тяжёлым объектом. Хотя собранные данные указывают на успех испытаний, позже к Диморфу будет отправлена европейская автоматическая станция Hera, которая вблизи изучит последствия удара зондом-камикадзе по астероиду.

Китайская программа по изучению ударного воздействия на опасные астероиды предполагает одновременный запуск зонда-камикадзе и станции наблюдения. Оба аппарата будут запущены на одной ракете «Чанчжэн-3B» и станция наблюдения с массой приборов первой выйдет на орбиту целевого астероида. На станции будут радиолокаторы, лазерные дальномеры, средства анализа пыли и частиц и камеры высокого разрешения. Станция будет вблизи и очень подробно наблюдать весь процесс удара и разлёта обломков, чего не было в случае миссии NASA DART.

Согласно расчётам, удар по астероиду 2019 VL5 изменит его скорость на 5 см/с. Наблюдать за процессом будут также земные телескопы (для этого выбирается окно для запуска с 2025 по 2027 годы), а также орбитальный телескоп, который Китай запустит как приложение к своей орбитальной станции к концу 2024 года.

Следует сказать, что Китай намерен серьёзно подойти к созданию планетарной обороны для защиты от опасных астероидов, и вынашивает для этого достаточно планов. Другое дело, что на современном уровне развития науки и техники всё это будет работать только в том случае, если у нас будет время на подготовку для отражения угрозы и это не недели или месяцы, а годы. И это всё не работает в случае появления долгопериодических комет, которые выскакивают из облака Оорта абсолютно непредсказуемо.

Источники сообщают, что недавно на китайской орбитальной станции «Тяньгун» прошла первая в мире серия испытаний двигателя Стирлинга в условиях орбитального полёта. Установка с преобразователем энергии обеспечивала стабильное электропитание с «передовым» уровнем эффективности термоэлектрического преобразования. Ожидается, что в сочетании с ядерными реакторами двигатель Стирлинга станет главным поставщиком энергии для космических баз.

Источник изображения: China Manned Space Agency

Солнечная энергия доступна не повсеместно и не может служить основой для бесперебойного снабжения лунных и, в целом, космических баз. В основе космической энергонезависимости будут ядерные установки, которые сегодня разрабатывают все космические державы, включая Китай. Двигатели Стирлинга не могут тягаться с ними по пиковой мощности, но зато способны работать на любом источнике тепла, включая ядерный распад. При этом двигатели Стирлинга имеют малый вес, простую конструкцию, быстрый цикл запуска, производят незначительные вибрации и низкий уровень шума.

Термальное расширение рабочего тела в двигателях Стирлинга толкает поршни с магнитами сквозь катушку провода, генерируя при этом ток в обмотках. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока есть внешний источник тепла. В своё время аналогичный проект разработали в NASA и в 2018 году приступили к наземным испытаниям по программе Kilopower Reactor Using Sterling Technology (KRUSTY), но в космосе испытания двигателя Стирлинга первым провёл Китай.

В понедельник в журнале Nature вышла статья китайских учёных, в которой раскрывается потенциальный источник огромных залежей воды на Луне. Данные получены после анализа ударного стекла в образцах лунной породы, собранной китайским ровером в миссии «Чанъэ-5». По самым скромным оценкам, в ударном стекле на Луне может храниться до 297,6 млрд тонн воды. Но самое главное, это даёт повод надеяться на наличие воды на других скалистых планетах.

Источник изображения: Pixabay

Это не первый намёк на присутствие воды в ударном стекле — сплавленных остатках минералов, испарённых с поверхности Луны метеоритами. Присутствие воды в метеоритном стекле-импактите обнаружено ещё в образцах, привезённых на Землю в «Аполлонах». Образцы лунной породы также были изучены после успешного завершения миссии «Чанъэ-5» и в них тоже обнаружено заметное присутствие воды. Новая работа показала, что на каждый грамм ударного стекла приходится 0,002 грамма воды. В масштабах Луны это неимоверные запасы, которые обещают полностью обеспечить водой лунные базы вплоть до производства ракетного топлива, а не только для проживания человека.

Источник изображений: Nature Geoscience, 2023

Согласно современной теории, значительная часть воды на Луне образуется при небольшой помощи солнечных ветров, так как ионы водорода из этих ливней солнечных частиц соединяются с кислородом, который уже содержится в лунном грунте. Часть воды испаряется в космос, но аморфное стекло имеет способность абсорбировать воду внутрь и сохранять. Мало того, эти процессы происходят сравнительно быстро — «стеклянные бусины» способны накопить воду в течение нескольких лет.

«Такое короткое время диффузии указывает на то, что вода, полученная в результате солнечного ветра, может быть быстро накоплена и сохранена в стеклянных бусинах, образованных в результате [метеоритного] удара по лунной поверхности», — пишут исследователи.

Образцы ударного стекла с поверхности Луны

Также учёные делают вывод, что вода таким образом может возникать на других безвоздушных телах Солнечной системы. Кроме того, она выбрасывается в космос, что делает воду распространённым явлением в космической среде. Это также становится лишним доводом о потенциальной распространённости биологической жизни во Вселенной, хотя это уже другая история.

Как известно, и это подтверждено снимками с орбиты, китайский марсоход «Чжужун» (Zhurong) вовремя не вышел из спящего режима. Пробудить марсоход планировали в день весеннего равноденствия на Красной планете. Помешать этому могло либо сильное охлаждение батарей, либо недостаточная выработка энергии солнечными панелями аппарата. Поскольку в апреле на Марсе в зоне посадки марсохода начинается лето, остаётся шанс, что он оттает и продолжит работу.

Источник изображения: CNSA

О некоторой вероятности оживить марсоход сообщил один из соавторов работ по исследованию Марса приборами «Чжужуна» — И Сюй (Yi Xu), доцент Института космических наук Университета науки и технологий Макао. Он дал интервью ресурсу VICE World News. По его словам, для этого батареи марсохода должны быть теплее -15 °C, а выработка электроэнергии солнечными панелями не должна опускаться ниже 140 Вт.

В летнее время на Марсе температура воздуха может подниматься до 20 °C в районе экватора. В районе посадки марсохода «Чжужун» на равнине Утопия климат не такой мягкий и это низменность, где будет холоднее по определению. Поэтому достаточный для запуска батарей и бортового оборудования прогрев марсохода может произойти не в апреле, а в мае или позже. В зоне его посадки лето длится до шести месяцев и времени для выхода из спячки более чем достаточно, если бортовое оборудование в целом осталось в исправности.

Марсоход — это синяя точка на планете. Она неподвижна как минимум с сентября 2022 года. Источник изображения: NASA

Марсоход «Чжужун» прибыл на Марс в мае 2021 года. Он без проблем выполнил заложенную в него научную программу, рассчитанную на три земных месяца. После этого он работал ещё девять месяцев сверхурочно, а в мае 2022 году перешёл в спящий режим, чтобы пережить марсианскую зиму. Увы, в декабре 2022 года он не вышел из спящего режима. Возможно, это произойдёт благодаря естественным причинам через месяц или два. Официальных комментариев от космических организаций Китая по этому поводу нет.