00:00 Начало 00:27 Поднебесный Скайнет 03:22 Неразрешимые проблемы Google 06:21 Почему двуногие роботы не идут на завод 08:45 Надёжная система для требовательных задач 12:20 Как реализовать мечты о море 14:00 Говорливая нейросеть и голосистая Черная Вдова 15:55 Скарлетт Йоханссон и предложение OpenAI 18:00 На что возбудились звёздные адвокаты 19:30 Дальнейшие перспективы развития ИИ
Подавляющее большинство отечественных IBM-совместимых 80-90х годов имели видеоадаптер именно CGA, давайте рассмотрим его подробнее.
В 1981 году во время появления первых IBM PC видеоплата CGA (Color Graphics Adapter) предлагалась как достаточно дорогая модель, старшая в серии видеокарт для PC (младшей была монохромная и чисто текстовая MDA — Monochrome Display Adapter). И по конструкции это был достаточно внушительный агрегат — длиннющая плата, содержавшая порядка 70 микросхем (больше, чем во многих ПК начала 80-х и не намного меньше, чем системная плата того же IBM PC), включая собственное ОЗУ на 16 Кбайт, ПЗУ со знакогенератором на 256 символов (2 Кбайт), чип видеоконтроллера Motorola 6845 (он же использовался в видеокартах MDA и EGA, компьютерах BBC Micro, Amstrad CPC и др.) и десятки корпусов «мелкой логики». Поддерживалось несколько текстовых и графических режимов, причём текстовые были вполне многоцветные: отображалось 25 строк по 80 или 40 символов (матрица знака 8х8 точек), и для каждого символа допускался выбор любого из 16 цветов фона и 16 цветов изображения, а также доступно мерцание. В стандартном графическом режиме 320×200 точек CGA мог отображать лишь 4 цвета одновременно с возможностью выбора одной из двух палитр (но для каждой доступно два варианта — тёмный и светлый), а также выбором любого цвета фона из 16-ти доступных. В режиме высокого разрешения 640×200 точек выводилось лишь два цвета, причём один из них выбирался произвольно из 16-цветной палитры (но почти всегда использовался белый), а фон всегда оставался чёрным.
Фото с попугаями, выведенное на CGA в разрешении 320х200 c первой 4-цветной палитрой (яркий вариант). Видно, что для отображения реалистичных картинок четырёх цветов отчаянно не хватает, хотя сами доступные цвета достаточно приятные, тёплые.
Второй вариант CGA-палитры: холодные цвета
Монохромная CGA-графика в разрешении 640х200: достаточно чёткое изображение с неплохой передачей полутонов за счёт изменения пространственной плотности расположения точек
Третий (как бы нестандартный) вариант палитры CGA: неплохое сочетание тёплого (красный) и холодных цветов (голубой, белый)
Надо заметить, CGA-графика отличается достаточно странным и спорным набором цветов — мало того, что их всего 4, так ещё и выбор их довольно загадочен: в одной палитре — белый, голубой и сиреневый, в другой — красный, зёленый, жёлтый/коричневый (не считая цвета фона, который в большинстве случаев был чёрным). Отобразить с такими цветами какую-либо приличную графику достаточно проблематично, в том числе и в играх. Впрочем, хотя цвета CGA и принято поругивать, всё же своя логика в них есть: в палитре «красный-зелёный-жёлтый» цвета «тёплые», в «белый-голубой-сиреневый» — «холодные», а в 3-й палитре («голубой, красный, белый») — смесь тех и других.
Ещё одной особенностью, связанной с ограничениями чипа 6845 (он предназначен в основном для вывода текста, а не графики, и мог отображать не более 128 строк) было использование двухбанковой структуры видеопамяти в графическом режиме: нечётные строки изображения (100 строк, ~8 Кбайт) хранились в одной половине памяти, чётные — в другой, то есть последовательно расположенные строки находились в памяти не друг за другом, а со смещением в 8 Кбайт, что создавало некоторые трудности при программировании графики.
Известным недостатком оригинальных CGA (отсутствующим у многих «клонов» CGA и у всех видеокарт других типов) был так называемый «снег» — помехи в виде случайных горизонтальных чёрточек, появлявшиеся в текстовом режиме при записи данных процессором ПК в видеопамять (из-за приоритета ЦП ПК над видеоконтроллером при доступе к видеопамяти). Обойти этот недостаток можно было лишь одним способом — записывая данные в видеопамять только в короткий период обратного хода луча кадровой развёртки (примерно 1—2 миллисекунды в течение каждого кадра длительностью 1/60 сек) или обратного хода строчной развёртки (очень короткие отрезки в несколько микросекунд после вывода каждой строки на экран).
Никакой стандартной поддержки игровой или «мультимедийной» графики у CGA не предусмотрено — ни скроллингов (плавного сдвига изображения по вертикали или горизонтали), ни аппаратных «спрайтов», ни программируемой палитры, ни многоплановой структуры видеопамяти и т. д. Вся работа с графикой выполнялась чисто программно, за счёт центрального процессора. Зато, в отличие от большинства тогдашних игровых ПК, в CGA есть произвольный выбор цветов для любой точки — в графическом режиме среднего разрешения 320х200 нет никаких ограничений на использование доступных 4-х цветов, любые точки (в том числе соседние) можно окрашивать в любой из 4-х цветов (аналогично БК-0010/0011, «Львову», «Искре 1080» и т.д.). Правда, в отличие от некоторых ПК (например, советского «Корвета») одновременное использование графического и текстового режимов — скажем, наложение аппаратного текста на графику или наоборот — не предусмотрено.
CGA-графика с 16-ю цветами, но низкого разрешения — 160х100. Цвета, безусловно, намного веселее, но разрешение, к сожалению, катастрофически слабое.
Кроме стандартных режимов, CGA поддерживал и несколько дополнительных возможностей, которые иногда использовались в программах и играх: третью палитру (голубой, красный, белый), «композитный» 16-цветный графический режим с использованием особенностей американского стандарта цветного телевидения NTSC (позволял значительно улучшить цвета в некоторых играх), 16-цветную графику низкого разрешения 160х100 на основе изменённого текстового режима и др. Однако большинство разработчиков игр пользовалось лишь стандартными возможностями, изредка прибегая к каким-то «твикам» вроде многократной смены палитр или фонового цвета в кадре. Хороший пример максимального использования функций CGA дают «демки» — например,
Обычный текстовый режим CGA 80x25: пример программы на стандартном Бейсике — строки почти слипаются, читать текст очень неудобно
Та же Бейсик-программа на мониторе MDA: между строками нормальные просветы, читать текст намного легче; изображение приятно-зеленоватое, поскольку большинство монохромных мониторов для IBM PC имели именно зелёное свечение (реже жёлтое, белое и т.п.)
Текст CGA: на укрупнённом снимке хорошо видно, что соседние строки местами буквально сливаются (там, где есть запятые, а в других случаях — некоторые строчные буквы, спецсимволы и т.д.), поскольку на просвет между строками отведена всего одна точка
Текст MDA (а также Hercules): строки не «сливаются» (на просветы между ними отведено 3 точки), сами символы несколько мельче, но заметно чётче и выглядят лучше (матрица типичного большого символа 7х11 точек, а не 7х7, как у CGA); между буквами просветы так
В целом, CGA-видеокарты трудно назвать удачными, даже с учётом относительно раннего времени появления. В качестве профессиональных они во многом уступали даже более простым MDA или Hercules, имевшим значительно более приятный и серьёзный режим вывода текста с матрицей знакоместа 9х14 точек, из которых сами символы использовали 7х11 точек (между буквами были нормальные просветы как по горизонтали, так и, особенно, по вертикали; а вот в CGA символы и строки были вплотную прилеплены друг к другу — матрица знакоместа 8х8, а матрица символа 7х7, то есть просветы между крупными символами всего в одну точку и сами символы более простые, что выглядело гораздо хуже и напоминало дешёвые домашние ПК). Графика CGA также была весьма ограниченной (особенно по количеству цветов) и малопригодной для серьёзных целей в качестве именно цветной графики. Однако само наличие графики, конечно, сильно расширяло сферу применения ПК в сравнении, например, с текстовыми MDA — и не только в тех очевидных случаях, когда требовалось что-то рисовать на экране, но и, к примеру, для той же обработки текстов (появлялись возможности пропорционального отображения букв, а не с постоянной шириной, изменения начертания и размера шрифта, одновременного использования любых языков и т. п.) или для реализации графических оболочек в операционных системах (в середине 1980-х появились первые версии Windows и другие подобные программы).
Хотя первые IBM PC в минимальной конфигурации были вполне рассчитаны на подключение к обычному телевизору и бытовому магнитофону (но гораздо чаще использовались всё же со специальным монитором и дисководами), для домашнего использования CGA был также не очень-то хорош — для компьютера с минимальной ценой 1565 долларов (с 16 Кбайт ОЗУ и без какой-либо периферии) предлагалась видеокарта, явно уступавшая по возможностям работы с цветом очень многим в разы более дешёвым домашним ПК и видеоприставкам (причём видеокарта гордо называлась «цветным графическим адаптером» и стоила дороже многих ПК и приставок). Впрочем, в отличие от большинства дешёвых ПК и, тем более, приставок, CGA всё же имел достаточно высокое разрешение и графики, и текста, что выделяло его среди типичных домашних ПК начала 80-х. А в сфере профессиональных ПК многие вообще не имели поддержки графики, предлагая чисто текстовый экран. Однако некоторые компьютеры при значительно более скромных ценах отличались заметно лучшими графическими возможностями — к примеру, вышедший в конце того же 1981 года учебно-домашний Acorn BBC Micro, основанный также на видеоконтроллере 6845, предлагал гораздо больше режимов экрана, большее количество одновременно выводимых цветов (8 вместо 4, да ещё и с программируемой палитрой) и большее максимальное разрешение (640х256 вместо 640х200).
Серьёзными конкурентами CGA были видеокарты Hercules Graphics Card, производившиеся с 1982 года и не имевшие поддержки цвета (хотя позже вышла и цветная версия), но зато обеспечивающие высокое качество текста и графику вдвое большего разрешения, чем CGA — 720х348 точек. Эти видеокарты были совместимы как с MDA, так, частично, и с CGA, поэтому были очень удобны для бизнес-пользователей и стали фактически главным стандартом на IBM-совместимых ПК с монохромными мониторами.
Одна из первых версий Windows (1.01) на IBM PC с CGA: работа в графическом режиме 640х200 позволяет отображать текст со шрифтами разного вида (в том числе пропорциональными) и разного размера
Windows 1.01 на CGA, графический редактор Paint: разрешения 640х200 было вполне достаточно для рисования качественных монохромных значков, окон и т.п.
Таким образом, CGA, очевидно, создавался как некий компромисс между функциями вывода текста и графики, возможностями чипа 6845, объёмом видеопамяти, необходимостью поддержки не только специальных мониторов, но и бытовых телевизоров (а это сильно снижало допустимое вертикальное разрешение) и так далее. В результате получился достаточно странный видеоадаптер, не очень-то хорошо справляющийся ни с типичными задачами профессиональных ПК (как правило, в том или ином виде работа с текстами), ни с развлекательными функциями домашних ПК, но при этом довольно сложный и дорогой (и рассчитанный на подключение к достаточно дорогому цветному монитору, а не к дешёвому монохромному). Впрочем, долгая жизнь CGA — а они были основными цветными видеокартами на IBM-совместимых ПК примерно до 1987 года и очень широко использовались вплоть до начала-середины 1990-х — говорит о том, что при всех теоретических недостатках, его практические возможности оказались вполне приемлемыми для широкого круга задач. В 1984 году IBM предложила новый вариант старшей видеокарты массового применения — EGA (Enhanced Graphics Adapter), в которой удачно исправлялись недостатки как текстового режима (матрица знакоместа увеличена до 8х14 точек, появился программируемый знакогенератор), так и графического (максимальное разрешение увеличено до 640х350, причём для любой точки доступно 16 цветов, программируемых из общей палитры в 64 цвета). Впрочем, EGA-карты стоили значительно дороже и не были совместимы с CGA-мониторами, а EGA-мониторы также были дороже. Поэтому в недорогих IBM-совместимых видеокарты CGA продолжали использоваться ещё достаточно долго, в том числе даже после появления ещё более продвинутых VGA (1987 г.), XGA, SVGA и т. д.
Применение CGA-совместимых видеоконтроллеров в советских IBM-совместимых ПК, особенно недорогих домашних моделях, также вполне логично: для дешёвых компьютеров более сложные и дорогие видеокарты были просто неприемлемы (учитывая, что даже на реализацию сравнительно простого CGA уходило до половины микросхем всего ПК); к тому же среди стандартных видеоадаптеров для PC только CGA поддерживал вывод на обычные телевизоры, что было необходимым условием для отечественных домашних ПК.
■ Очередные 20 спутников Starlink на орбите. ■ Electron вывел на орбиту кубсат от NASA ■ Олег Кононенко стал первым человеком с 1000 суток в космосе. ■ Телескоп Хаббл работает с одним гироскопом. Хватит еще на 10 лет.
Звучит как название супергероя, но на самом деле это что-то покруче!
Project GR00T — это революционная ИИ-модель, которая обещает научить роботов пониманию человеческого языка и имитации движений людей. А самое интересное, что эти роботыбудут учиться всему этому на ходу, адаптируясь к новым задачам и условиям.
Например, машина, которая не просто выполняет заранее запрограммированные команды, а действительно "понимает" вас и может подстроиться под ваши нужды.
Но Nvidia не остановилась на одном лишь Project GR00T. Они также анонсировали Jetson Thor —компактный суперкомпьютер для роботов. Jetson Thor дает роботам возможность обрабатывать огромные объемы информации в реальном времени, что является ключом к их автономности и гибкости.
И знаете что? Nvidia уже нашла единомышленников в лице таких гигантов робототехники, как Boston Dynamics и Figure AI. Это не просто партнерство, это начало эры, где роботы станут неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, благодаря способности понимать и взаимодействовать с окружающим миром на совершенно новом уровне.
Представьте себе будущее, где робот может поддержать разговор, помочь вам дома или даже стать частью команды спасателей, благодаря способности адаптироваться к любым условиям.
Видео для вас перевел телеграм канал ИИшница. Если вам интересны новые технологии, полезные сервисы и новости будущего, добро пожаловать на канал!
Компания открыла инновационный магазин в Южной Корее. В этом футуристическом заведении для оптимизации работы и повышения качества обслуживания покупателей используется передовая технология искусственного интеллекта Deep Brew.
Южная Корея известна тем, что в ней самое большое количество роботов на душу населения в мире. На каждые 10 000 работников производства приходится более 900 роботов.
Первые советские интегральные микросхемы, содержащие несколько десятков транзисторов, появились в середине 1960-х, а менее чем через 10 лет, к середине 1970-х, в СССР уже начался выпуск микропроцессоров и других сложных микросхем, содержащих тысячи транзисторов. Первые советские универсальные микропроцессоры и микро-ЭВМ на их основе были созданы в 1974 году — почти одновременно с появлением аналогичных устройств за рубежом. Это были секционные процессоры серий К532 (переименованной позже в К587) и К536, позволявшие создавать компьютеры с разрядностью до 16–32 бит (чаще всего на их основе делались 16-разрядные микро-ЭВМ).
К587ИК2 — один из первых советских микропроцессоров (разработан в 1974 году), 4-разрядная секция для секционных процессоров с микропрограммным управлением и разрядностью, кратной 4-м; технология КМОП с очень малым энергопотреблением
К580ИК80 — один из первых советских однокристальных микропроцессоров (выпускался с 1977 г.), аналог 8-битного Intel 8080, 4800 транзисторов; ранний вариант процессора в 48-выводном планарном металло-керамическом корпусе
К1801ВМ1 — один из первых советских однокристальных 16-битных микропроцессоров (выпускался с 1981 г.), система команд DEC PDP-11/LSI-11, 17000 транзисторов (50000 элементов), прямых зарубежных аналогов нет. Применялся, в частности, в БК-0010, БК-0010-01, Б
Затем на основе архитектуры К587 были созданы микропроцессоры серий К588, К1804, К1883. В 1977 году начался выпуск 8-разрядного процессора К580ИК80 — аналога знаменитого 8080 корпорации Intel. На его основе впоследствии будут разработаны десятки, если не сотни, моделей советских ПК и микро-ЭВМ самого разного назначения.
В 1979 году была разработана одна из первых в мире 16-разрядных однокристальных микро-ЭВМ — К1801ВЕ1, а в 1981-м на её базе создан однокристальный 16-разрядный микропроцессор К1801ВМ1 с системой команд очень популярной в то время американской мини-ЭВМ PDP-11. Этот процессор стал родоначальником целой семьи советских 16-разрядных микропроцессоров, на которых также было создано множество моделей ПК.
Появление сравнительно дешёвых микропроцессоров, оперативной памяти (ОЗУ) и других компонентов на основе микросхем высокой степени интеграции как раз и стало той отправной точкой, от которой началось развитие персональных ЭВМ — теперь компьютеры могли быть гораздо проще по конструкции и доступнее по цене. Однако сама концепция малогабаритного компьютера для индивидуального, личного использования в те годы была ещё совсем новой и непривычной — компьютеры тогда чаще всего занимали целые машинные залы с тоннами разного оборудования и многочисленным обслуживающим персоналом, и пользователей у каждой такой ЭВМ могли быть десятки и сотни. Лишь к концу 1970-х годов начался промышленный выпуск устройств, которые сейчас принято называть персональными компьютерами. В СССР производство первых ПК — «Искра-1256» — началось в 1979 году. Причём это были не какие-то простейшие компьютеры, а вполне серьёзные аппараты с объёмом ОЗУ до 64 килобайт и с возможностью подключения разнообразных периферийных устройств. «Искра-1256» оснащалась процессором с тактовой частотой 3 МГц и быстродействием до 1 миллиона простых операций в секунду (МИПС), монохромным текстовым монитором и встроенным накопителем-магнитофоном на компакт-кассете. В самом начале 1980-х появился ещё ряд интересных моделей советских ПК: «Искра-226» с графическим дисплеем довольно высокого разрешения 512 × 256 точек, бухгалтерский компьютер «Искра-555», «ВЭФ-Микро» на базе К580ИК80, диалоговый вычислительный комплекс ДВК-1 с уже упоминавшимся 16-разрядным процессором К1801ВМ1. На рубеже 1970-х и 1980-х годов были разработаны и первые любительские ПК в СССР — например, знаменитый «Микро-80», о котором популярный журнал «Радио» опубликовал большой цикл статей в 1982–1985 годах.
Конечно, все советские серийные ПК конца 1970-х – начала 80-х были чисто профессиональными моделями, предназначенными для сугубо серьёзного применения. В то время люди только-только начали привыкать к подобным персональным ЭВМ, которые, кстати, стоили не так уж и мало — примерно как автомобиль, а то и несколько. О выпуске каких-то «игрушечных» компьютеров для домашнего применения тогда речь ещё не шла. Впрочем, нечто подобное в СССР всё же производилось: советские телевизионные игровые приставки выпускались с 1978 года, но они были в сотни раз проще и дешевле, чем тогдашние ПК. В 1981-м году был также разработан мощный 16-разрядный универсальный ПК «Электроника НЦ-8010», вполне подходящий на роль домашнего (см. ниже), но, видимо, тогда время таких ПК ещё не пришло.
Однако всего через пару лет ситуация сильно изменилась — примерно с 1983 года за рубежом ПК стали массовым видом электроники, в том числе и домашней. Соответственно, советское руководство и промышленность, а также любители-энтузиасты не могли на это не отреагировать. В 1981 году началась разработка универсального ПК «Агат» в основном учебного назначения (в 82-м выпущены его первые прототипы), а в 1983 году был создан первый отечественный бытовой компьютер — «Электроника БК-0010», причём его конструкция была максимально упрощена и удешевлена за счёт применения специализированных микросхем на базе универсальных вентильных матриц — он содержал в себе всего 45 микросхем. Для сравнения — у первой модели «Агата» их было более 300! Правда, внедрение этих ПК в массовое производство сильно затянулось, и оно началось фактически лишь после того, как в 1984 году советским руководством было принято решение об обязательном изучении информатики в школах и, соответственно, об оснащении учебных заведений компьютерами. После этого потребность в ПК резко возросла — ведь только для оснащения школ требовалось более 1 миллиона ЭВМ. Таким образом, в 1984 году начался выпуск «Агатов» — полноценных, достаточно дорогих ПК, частично совместимых с американскими Apple II и оснащённых чёрно-белыми или цветными мониторами и дисководами для гибких дисков. В том же 1984 году стартовал и мелкосерийный выпуск БК-0010, основная часть которых направлялась в школы, а другая поступала в продажу в фирменные магазины «Электроника», где их теоретически могли купить все желающие. Однако объём производства БК-0010 оказался не так велик, чтобы удовлетворить спрос и учебных заведений, и частных покупателей, поэтому в первые годы купить его было не так-то просто — обычно это делалось по предварительной записи. Впрочем, те, кому действительно был необходим домашний ПК, хоть и не без трудностей, но вполне могли так или иначе его приобрести.
Автор : Барт Хендрикс, Понедельник, 20 мая 2024 г. Первоисточник
Плазменная камера “Крот” в Нижнем Новгороде, возможно, используется для исследований противокосмического оружия с направленной энергией. (Источник)
Часть 1 обобщила недавнюю российскую научную литературу о последствиях высотных ядерных взрывов. Основная часть исследований в этой области, по-видимому, проводится в Федеральном ядерном центре Росатома – Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФИЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове и Институте автоматизированного проектирования (ИАП) Российской академии наук в Москве. Обе эти организации, а также несколько других, также, по-видимому, занимаются исследованиями систем вооружения, которые имитировали бы некоторые эффекты ядерных взрывов в космосе, не имея таких же разрушительных последствий.
Плазменное оружие
Помимо компьютерного моделирования высотных ядерных взрывов, команда ИАП под руководством Евгения Ступицкого также проводила исследования плазменных пушек космического базирования. Это оружие направленной энергии, которое генерирует сгустки плазмы в форме пончика (так называемые компактные тороиды) и разгоняет их до высоких скоростей, создавая примерно те же эффекты плазменных волн, которые возникают при ядерных взрывах. Статьи об исследованиях относятся к экспериментам, проведенным в 1990-х годах в лаборатории Филлипса ВВС США в Нью-Мексико под названием MARAUDER ( «кольцо с магнитным ускорением для достижения сверхвысокой направленной энергии и излучения»). В них использовалась энергия, вырабатываемая батареей конденсаторов под названием Shiva, для сжатия плазменных тороидов до высокой плотности массы и напряженности магнитного поля и ускорения их до высокой скорости. Проект прекратился в середине 1990-х годов, и неизвестно, проводилась ли какая-либо работа в этой области в США в последующие годы. Большая часть литературы о плазменном оружии подчеркивает его недостатки и относит его к области научной фантастики. Они требуют большой мощности, громоздки, а плазменная волна быстро рассеивается даже в условиях, близких к вакууму, на низкой околоземной орбите. Это означает, что дальность действия такого оружия ограничена.
Аккумуляторная батарея Shiva использовалась для экспериментов MARAUDER.
Ступицкий впервые написал о плазменных пушках в начале этого столетия, но в последние годы исследования, похоже, активизировались. Очевидно, были найдены способы уменьшить размеры плазменных пушек настолько, чтобы рассмотреть возможность установки их на орбитальные платформы. Как именно это будет сделано, не объясняется. Российские исследователи изучили формирование плазменного тороида вскоре после того, как он покидает генератор, его последующее распространение в ионосфере и его воздействие на спутники. Статьи, опубликованные в 2019 и 2020 годах, не оставляют сомнений в том, что основной целью исследований является изучение возможности превращения плазменных пушек в противоспутниковое оружие. В них описывается, как плазменные волны могут значительно снизить прозрачность стеклянных слоев, используемых в спутниковых оптических системах, и повлиять на работу систем космической радиосвязи и радаров, «работающих в мегагерцевом диапазоне».
Ступицкий впервые написал о плазменных пушках в начале этого столетия, но в последние годы исследования, похоже, активизировались.
Очевидно, были найдены способы уменьшить размеры плазменных пушек настолько, чтобы рассмотреть возможность установки их на орбитальные платформы.
Исследования показали, что по мере расширения плазменного облака оно становится менее плотным, и многие положительные ионы захватывают свободные электроны, образуя нейтральные атомы водорода. На них не влияет геомагнитное поле Земли, и поэтому они могут преодолевать значительные расстояния до потенциальных спутников-целей. По оценкам команды Ступицкого, если плазменное облако образуется на высоте от 150 до 300 километров, его дальность действия может составлять от 8 до 100 километров. Кроме того, чем шире становится облако, тем больше у него шансов столкнуться со спутниками-целями. Все это наводит на мысль, что такое оружие было бы разработано для атаки на несколько спутников.
Работа, по-видимому, вышла за рамки простого компьютерного моделирования. Документ 2019 года на эту тему был подготовлен в соавторстве со специалистами Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ). Подчиненный Госкорпорации «Росатом», ТРИНИТИ является ведущим российским исследовательским центром в области управляемого термоядерного синтеза, физики плазмы и лазерной физики. Здесь есть различные испытательные стенды, имитирующие воздействие высокоскоростных плазменных волн на различные материалы. Эксперименты в первую очередь направлены на создание будущих термоядерных реакторов, но, по-видимому, могут быть применены и к плазменным пушкам. Противоспутниковые плазменные пушки были одной из тем недавней докторской диссертации под руководством Ступицкого. В видеоролике с защитой докторской диссертации на YouTube можно услышать, как Ступицкий говорит, что TRINITI создает плазменную установку «значительно большего размера», чем та, что находится в лаборатории Филлипса ВВС США (сейчас называется Исследовательской лабораторией ВВС). Однако не совсем ясно, имел ли он в виду установку, способную проводить эксперименты, подобные MARAUDER.
Команда Ступицкого также занималась исследованиями выброса химических веществ в ионосферу. Эксперименты такого типа проводились в прошлом веке как со спутниками, так и с ракетами-зондами. Основой для нового исследования является совместный американо-российский эксперимент под названием «Полярная звезда», проведенный с помощью зондирующей ракеты Black Brant XII, запущенной с исследовательского полигона Покер-Флэтс на Аляске 22 января 1999 года. Ракета несла генераторы взрывного типа, которые производили две высокоскоростные плазменные струи ионов алюминия для изучения их взаимодействия с космической средой. Хотя миссия преследовала чисто научные цели, исследователи ИАП используют полученные данные для других целей. Они сосредоточились на том факте, что некоторые молекулы, образующиеся в результате этих событий, такие как углекислый газ, монооксид углерода и вода, способны излучать в инфракрасном диапазоне спектра. В своей литературе по исследованиям они не уточняют, почему это представляет для них интерес, но на ранее упомянутой защите докторской диссертации Ступицкий сказал, что выброс химических веществ в космос может создать то, что он назвал «интерференционной средой» в инфракрасном диапазоне спектра [2].
Генератор взрывчатого типа, запущенный во время миссии “Полярная звезда” в 1999 году. (Источник)
Однако ясно, что подобные эксперименты могут иметь и другие военные применения. Как отмечает Ступицкий в некоторых своих публикациях, выброс химических веществ, таких как барий, в ионосферу также может имитировать некоторые эффекты высотных ядерных взрывов. Скорее всего, подобные эксперименты были бы применимы и к плазменному оружию космического базирования.
Лабораторное моделирование экспериментов по химическому высвобождению со спутников проводится командой Института прикладной физики (ИПФ) в Нижнем Новгороде по крайней мере с 2018 года. ИПФ располагает большой вакуумной камерой под названием Krot ( «Крот» ) диаметром три метра и длиной десять метров, которая используется для моделирования широкого спектра процессов в космосе. Для этой конкретной серии экспериментов камера оснащена так называемой коаксиальной плазменной пушкой для изучения поведения расширяющегося плазменного облака в магнитном поле. Как буквально указано в одной из статей, их целью является создание «плотных плазменных облаков для имитации взрывного впрыска ионизированного вещества в ионосферу спутниками». В другой статье говорится о «создании расширяющихся облаков почти сферической формы для имитации естественных и искусственных взрывов в космосе». В одном из документов ИПФ упоминается работа над плазменными пушками, выполненная командой Ступицкого в ИАП, хотя нет никаких доказательств какого-либо прямого сотрудничества между ИПФ и ИАП [3].
Аналогичная работа была проделана командой Института лазерной физики (ИЛФ) в Новосибирске. С помощью лазерной установки под названием КИ-1 создаются сферические плазменные облака путем воздействия на пластмассовые мишени толщиной в один сантиметр лучами четырех углекислотных лазеров, установленных вокруг них в виде тетраэдра. Заявленная цель - «смоделировать 3D-динамику искусственных выбросов плазмы в околоземном космическом пространстве». Сферические плазменные облака сравниваются с облаками, образовавшимися в ходе экспериментов по выделению бария, проведенных немецким спутником AMPTE, запущенным в 1984 году [4]. Некоторые статьи ИПФ и ИЛФ по этой теме написаны в соавторстве со специалистами РФЯЦ-ВНИИЭФ. Между ИПФ и ИЛФ было по крайней мере некоторое сотрудничество в экспериментах с использованием плазменной камеры «Крот», хотя они связаны исключительно с астрофизическими исследованиями [5].
Известно, что у России нет каких-либо активных программ зондирования земли ракетами, а это означает, что любые подобные эксперименты, скорее всего, придется проводить со спутников.
Как отмечается в некоторых статьях команды ИПФ, преимущество лабораторных экспериментов перед реальными экспериментами в космосе заключается в том, что их можно повторять многократно и воссоздавать самые разнообразные условия в ионосфере. Однако недавняя статья в российском военном журнале указала на некоторые недостатки лабораторных экспериментов, включая ограниченный размер вакуумных камер и негативное влияние стен таких камер. В нем говорилось, что только эксперименты на месте могут обеспечить полное понимание возмущений в ионосфере, вызванных плазменными образованиями «естественного и техногенного происхождения», и их воздействия на спутники и их системы связи. В статье упоминаются новые технологические прорывы в конструкции плазменных генераторов взрывного типа, которые могут использовать «любой твердый материал» в качестве взрывчатого вещества. Не имея «аналогов за рубежом», такие генераторы могли быть доставлены на любую высоту в зависимости от используемого «носителя», и несколько из них можно было собрать вместе, чтобы произвести «значительно больше энергии» [6].
Россия не объявляла о каких-либо планах проведения новых экспериментов по химическому высвобождению из космоса в научных целях, что ставит вопрос о том, прокладывает ли эта работа путь для миссий по имитации ядерных взрывов в космосе и / или тестированию потенциального применения плазменного оружия космического базирования. Известно, что у России нет каких-либо активных программ зондирования земли ракетами, а это означает, что любые подобные эксперименты, скорее всего, придется проводить со спутников. Нет никаких доказательств того, что какие-либо подобные миссии активно готовятся, но создание оборудования для них не должно представлять каких-либо непреодолимых технических проблем.
Радиочастотное оружие
Одним из наиболее разрушительных эффектов высотного ядерного взрыва является электромагнитный импульс (ЭМИ), кратковременный энергетический импульс, который может не только серьезно повредить наземные электронные системы, но и нанести ущерб незащищенным спутникам на околоземной орбите. Электромагнитные импульсы также создаются природными явлениями, такими как молнии и выбросы солнечной корональной массы.
Исследования ядерных ЭМИ в 1960-х годах вдохновили исследователей на изучение возможности генерирования аналогичных типов электромагнитного излучения, которое имело бы некоторые из тех же эффектов, не требуя ядерного взрыва. Они будут использовать более короткие формы сигналов на более высоких частотах, что сделает их высокоэффективными против электронного оборудования и более трудными для защиты. Такое оружие направленной энергии обозначается различными терминами, включая неядерное электромагнитное оружие, микроволновое оружие и радиочастотное оружие. В отличие от традиционных систем радиоэлектронной борьбы, которые предназначены для временного подавления передатчиков противника, они предназначены для нанесения необратимого ущерба электронным системам путем подавления их излучением высокой интенсивности либо в виде одиночного короткого импульса, либо серий коротких импульсов. Это может быть достигнуто путем проникновения в цели через их антенны (метод, известный как «соединение с передней дверью») или через отверстия в их экранировании ( «соединение с задней дверью» ). Такими отверстиями могут быть трещины, швы, уплотнения, трубопроводы, электропроводка, отверстия, солнечные элементы, оптические датчики и так далее.
Радиочастотное оружие обычно подразделяется на две основные группы: узкополосные или высокомощные микроволновые устройства (HPM) и сверхширокополосные (СШП) или безлучевые устройства (хотя HPM также иногда используется как общий термин для обозначения этого оружия). Оружие HPM генерирует радиочастотные лучи в очень узких частотных диапазонах и обладает высокой направленностью. СШП-оружие охватывает широкий частотный спектр и имеет ограниченную направленность. Высокоточное оружие больше всего подходит для «подключения к входной двери», поскольку вся его энергия может быть сфокусирована в узком частотном диапазоне антенны. СШП-оружие, хотя и менее мощное, более эффективно при скрытом соединении из-за широкого диапазона используемых частот, что позволяет ему поражать цель с нескольких точек.
Устройства HPM состоят из генератора мощных импульсов, мощного микроволнового генератора, способного преобразовывать мощный импульс в узкополосные радиочастотные сигналы, и антенны. СШП-устройствам не требуется микроволновый генератор, поскольку преобразование импульсной мощности в СШП-сигнал происходит на антенне. Меры защиты от ядерных ЭМИ не столь эффективны против РПМ и СШП-оружия из-за более высоких частот и более короткого времени импульса [7].
Одним из недостатков радиочастотного оружия, часто упоминаемого в литературе по противокосмическим системам, является его относительно ограниченный радиус действия. Поскольку длина волны микроволн в тысячи раз больше длины волны оптического света, сфокусировать излучение на больших расстояниях сложнее. Для создания противоспутникового микроволнового оружия наземного базирования потребуются высокие уровни излучаемой мощности и большие антенны для фокусировки луча, а также придется бороться с помехами из атмосферы и нижних слоев ионосферы. Таким образом, радиочастотное оружие космического базирования, способное приближаться к своим целям на близкое расстояние (либо по копланарным, либо пересекающимся орбитам), в целом считалось более эффективным [8].
В некоторой российской научной литературе высказывается предположение, что существует особый интерес к противоспутниковому радиочастотному оружию, генерирующему сигналы сверхширокополосного диапазона.
Интерес России к радиочастотному оружию космического базирования очевиден из статьи о противокосмических системах, опубликованной в ведущем военном журнале «Военная мысль» в прошлом году. В нем говорится, что системы радиоэлектронной борьбы космического базирования могут эволюционировать в радиочастотное оружие в случае увеличения бортового источника питания. В другом месте статьи авторы отмечают, что противокосмическое оружие (и особенно оружие направленной энергии) с высоким уровнем мощности позволит увеличить его дальность действия, что, в свою очередь, предъявляет менее жесткие требования к его маневренности [9]. «Экипаж», спутник с ядерной установкой, разрабатываемый в КБ «Арсенал», должен соответствовать этим требованиям, но невозможно сказать, является ли он постановщиком помех или радиочастотным оружием.
В некоторой российской научной литературе высказывается предположение, что существует особый интерес к противоспутниковому радиочастотному оружию, генерирующему сигналы сверхширокополосного диапазона. На это указывает тот факт, что значительное количество исследований в последние годы было сосредоточено на распространении СШП электромагнитных импульсов через ионосферу. Теоретические статьи по этой теме были опубликованы РФИЯЦ-ВНИИЭФ и 12 научно-исследовательским институтом ЦНИИ Министерства обороны. Одним из аспектов работы в 12 ЦНИИ был анализ того, как ионосфера может влиять на способность СШП-сигналов проникать через отверстия в защитной оболочке спутников; другими словами, насколько эффективными были бы эффекты обратной связи в космической среде. По какой-то причине институт также изучал, как высотный ядерный взрыв может повлиять на СШП-сигналы, проходящие через ионосферу [10].
Это исследование тоже перенесено в лабораторию. Плазменная камера ИПФ «Крот» в Нижнем Новгороде была сконфигурирована для исследований распространения СШП-сигнала в ионосфере путем оснащения ее тем, что русские называют «гигантской коаксиальной линией», десятиметровым устройством, заполненным плазмой, которое подключено к генераторам наносекундных и субнаносекундных ЭМИ. Некоторые статьи об экспериментах написаны в соавторстве со специалистами РФИЯЦ-ВНИИЭФ. Фактические цели экспериментов не разглашаются. Среди областей применения - системы СШП-радиосвязи, использующие ионосферные каналы, системы космического базирования для мониторинга «природных и техногенных явлений» и «анализ влияния ЭМИ, генерируемых молнией, и явлений взрывного типа на космическое оборудование» [11].
Плазменная камера «Крот», оснащенная “гигантской коаксиальной линией”, подробно показана на рисунках (b) и (c). (Источник)
Другие экспериментальные работы в этой области (упомянутые в некоторых статьях о СШП-экспериментах «Крот») выполняются группой Объединенного института высоких температур Российской академии наук (ОИВТ) в сотрудничестве с Институтом общей физики им. Прохорова (ИОФ) и РФЯЦ-ВНИИЭФ. Это включает в себя изучение распространения СШП-сигналов через атмосферу с помощью оборудования, установленного как на земле, так и на борту воздушных шаров. Конечная цель - разместить СШП-передатчик и приемник на расстоянии десяти километров друг от друга и экстраполировать некоторые результаты измерений на распространение СШП-сигнала в ионосфере. Как отметили исследователи, такие измерения также можно было бы провести, установив СШП-передатчик на зондирующую ракету, но они не дают никаких указаний на то, что такой вариант активно рассматривается [12].
Несмотря на ранее отмеченные недостатки размещения противоспутникового радиочастотного оружия на земле, есть некоторые признаки того, что именно там русские хотят разместить СШП-оружие. В своих исследованиях эффектов скрытой связи СШП-сигналов на спутниках специалисты 12 научно-исследовательского института ЦНИИ использовали алгоритмы, предполагающие, что сигналы будут следовать «вертикальной траектории Земля-ионосфера».
Еще один ключ к разгадке содержится в статье одного из исследователей РФЯЦ-ВНИИЭФ, участвовавших в СШП-экспериментах «Крот». Он был представлен совместно со специалистами КБ «Арсенал» на военной конференции в 2022 году и назывался «Теоретические и экспериментальные основы создания комплекса с использованием мощных генераторов электромагнитных импульсов сверхширокополосного диапазона для электронного отключения бортового оборудования средств воздушного и космического базирования». Тезисы статьи недоступны, что делает невозможным точное определение того, что предлагается. Однако оно было представлено в разделе, посвященном проектам ВМС, предполагая, что речь могла идти о радиочастотном оружии морского базирования, достаточно мощном, чтобы поражать как самолеты, так и спутники. КБ «Арсенал» действительно имеет необходимые связи с военно-морским флотом, создавая как корабельные артиллерийские системы, так и разведывательные спутники страны в океане [13].
Изучение распространения СШП-сигнала в ионосфере также, по-видимому, является одной из целей сверхсекретного военно-космического проекта под названием «Нумизмат» ( «коллекционер монет»).
Итак, есть ли какие-либо доказательства того, что СШП-оружие наземного базирования находится в стадии разработки? Самое меньшее, что можно сказать, это то, что в последние годы был достигнут значительный прогресс в создании относительно компактных, но мощных генераторов электромагнитных импульсов, которые могут наносить урон целям, расположенным на значительных расстояниях. Например, в прошлом году сообщалось, что китайские ученые разработали небольшое наземное микроволновое устройство мощностью в десять гигаватт, которое может излучать десять импульсов в секунду и потенциально выводить из строя спутники Starlink [14].
В России РФИЯЦ-ВНИИЭФ на протяжении нескольких десятилетий был в авангарде работ над генераторами электромагнитных импульсов, такими как генераторы сжатия потока с взрывной накачкой, генераторы с виртуальным катодом (виркаторы) и черенковские источники ЭМИ. Последний тип упоминается в нескольких патентах на мощные генераторы ЭМИ сверхширокополосной длительности субнаносекундной длительности, индуцируемые лазерами и источниками рентгеновского излучения. Один из этих патентов был подан в 2020 году некоторыми из тех же исследователей РФЯЦ-ВНИИЭФ и ИОФ, участвовавших в полевых экспериментах, проводимых ОИВТ [15]. Однако нет никаких доказательств того, что какая-либо из этих работ конкретно связана с противокосмическими операциями.
Российский рисунок, показывающий микроволновое оружие наземного базирования, атакующее спутник на низкой околоземной орбите. (Источник)
По-видимому, также есть опасения, что собственные спутники России могут стать жертвами радиочастотного оружия. ИСС имени Решетнева, ведущий отечественный производитель спутников связи и навигации, сотрудничает с Томским государственным университетом систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) в разработке специальных фильтров, которые защитили бы системы питания спутников от электронных атак с помощью ультракоротких импульсных сигналов. По-видимому, предполагается установить их на новейшие спутники связи «Экспресс» [16].
«Нумизмат»
Изучение распространения СШП-сигнала в ионосфере также, по-видимому, является одной из целей сверхсекретного военно-космического проекта под названием «Нумизмат» ( «коллекционер монет» ). Официально они начались 1 июля 2014 года в соответствии с контрактом, подписанным между Министерством обороны и Центральным научно-исследовательским химико-механическим институтом (ЦНИИХМ), который имеет опыт разработки противоспутниковых технологий [17].
Одним из субподрядчиков ЦНИИХМ по проекту является Научно-исследовательский институт измерительных систем имени Седакова (НИИИС). Базирующийся в Нижнем Новгороде, он стал филиалом РФИЯЦ-ВНИИЭФ в 2017 году. Как следует из общедоступной закупочной документации, НИИИС объединился с компанией под названием НПП «Пульсар» для разработки так называемых «радиочастотных модулей» для «Нумизмат», которые «усиливают, обнаруживают и преобразуют в цифровую форму радиоимпульсные сигналы на частотах в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн». Частоты, указанные в доступной документации, варьируются от 400 мегагерц до 4 гигагерц, а средняя полоса пропускания сигналов составляет 25 мегагерц [18].
В одной совместной статье НИИИС / АЭС «Пульсар», которая явно связана с «Нумизмат», полезная нагрузка описывается как «приемник наносекундных импульсных радиосигналов», добавляя, что она может использоваться как «один из приемных каналов сверхширокополосного анализатора спектра в реальном времени» (хотя, строго говоря, полоса пропускания сигналов недостаточно велика, чтобы классифицировать их как СШП-сигналы). В статье подробно рассматриваются только технические характеристики приемника, без описания его точного назначения и даже без привязки к проекту создания спутника [19].
Один из компактных приемников СШП-сигнала, созданных для «Нумизмат». (Источник)
Анализатор СШП-спектра, в свою очередь, фигурирует в нескольких работах НИИИС, в двух из которых говорится, что он необходим для изучения передачи СШП-сигналов через атмосферу и ионосферу. Его можно синхронизировать с генератором СШП-сигналов с помощью «сигналов точного времени», возможного признака того, что генератор и / или приемник работают совместно с навигационными спутниками Глонасс. Две статьи появились в 2013 и 2014 годах, что означает, что НИИИС начал работу над этим полезным грузом еще до получения контракта Numizmat от ЦНИИХМ в январе 2015 года. Они включают чертеж спутника с анализатором спектра, способным принимать СШП-сигналы в четырех различных частотных диапазонах. Однако нет уверенности, что именно так в конечном итоге выглядел «Нумизмат» [20].
Четыре антенны СШП-анализатора спектра, установленные на спутнике. (Источник)
Все это не дает ответа на вопрос, какова конечная цель СШП-полезной нагрузки «Нумизмат». В некоторых статьях НИИИС исследования распространения СШП-сигнала в ионосфере связываются с космическими СШП-радарами [21]. В частности, один из типов, так называемый СШП-шумовой радар, изначально невосприимчив к помехам, обнаружению и наведению. Это сделало бы его хорошо подходящим для скрытного сближения с другими спутниками (хотя любые спутники, пытающиеся подкрасться незаметно к другим, все еще могут быть довольно легко обнаружены наземными оптическими или радарными системами). В этом сценарии «Нумизмат», скорее всего, будет нести сам генератор и сближаться с целью для отражения сигналов.
Другая возможность заключается в том, что полезная нагрузка «Нумизмат» каким-то образом связана с исследованиями СШП противоспутникового оружия. В этом направлении могут указывать связи НИИИС с РФЯЦ-ВНИИЭФ, а также с ИПФ, также расположенным в Нижнем Новгороде. Стоит отметить, что одна из статей о СШП-экспериментах на объекте ИПФ в «Кроте» была написана в соавторстве со специалистом НИИИС, который участвовал в исследованиях поражающего воздействия СШП-электромагнитных импульсов на оборудование спутниковой навигации [22]. В этом сценарии генератор пришлось бы установить на другом спутнике или на земле. Тот факт, что СШП-анализатор спектра предназначен для улавливания сигналов, передаваемых как через атмосферу, так и через ионосферу, свидетельствует о последнем. Один из признаков того, что СШП-оружие может быть сделано достаточно маленьким для установки на спутниках и иметь значительную дальность действия, содержится в китайской статье, опубликованной в 2023 году. Здесь обсуждается возможность развертывания группировки низкоорбитальных спутников с СШП-передатчиками для подавления наземных приемников спутниковой навигации [23].
Неизвестно, летал ли уже «Нумизмат». Учитывая тот факт, что проект был начат десять лет назад, он, безусловно, мог бы сделать это к настоящему времени. За последние три года или около того Россия запустила ряд военных спутников, которые нельзя с уверенностью связать ни с какими известными проектами. Одна особенно загадочная серия спутников была запущена в период с сентября 2021 по март 2023 года под названиями Космос-2551, 2555, 2560 и 2568. Инсайдеры, пишущие на российских космических форумах, идентифицировали их как EO MKA, что может означать «прототип малого спутника». Первые три не выполняли никаких маневров и сошли с орбиты всего через несколько недель пребывания на орбите. Четвертый начал регулярно корректировать орбиту после нескольких месяцев медленного снижения и все еще находится на орбите более года после запуска.
Нет четких признаков того, что вывод ядерного оружия на орбиту является частью военной доктрины России или что какие-либо недавние российские военные запуски напрямую связаны с таким оружием.
Однако любые доказательства его существования, вероятно, были бы настолько чувствительными, что вряд ли стали бы доступны в общественном достоянии.
Также пока не поддается объяснению пара спутников (Космос-2561 и 2562), запущенных вместе в октябре 2022 года. «Космос-2562» провел несколько месяцев, выполняя операции сближения с российским выведенным из эксплуатации спутником дистанционного зондирования «Ресурс-П3». Космос-2561 находится в одиночном полете, но в течение нескольких недель находился в плоскости орбиты, очень близкой к плоскости орбиты Космоса-2568, хотя он вращался примерно на 150 километров выше. Наконец, два спутника (Космос-2574 и 2575), запущенные в декабре 2023 года и феврале этого года, вращаются почти в одной и той же орбитальной плоскости и сближались друг с другом на расстоянии примерно каждые две недели.
Выводы
Заявление Белого дома о том, что Россия разрабатывает ядерное оружие космического базирования, не может быть подтверждено открытыми источниками информации. Нет четких признаков того, что вывод ядерного оружия на орбиту является частью военной доктрины России или что какие-либо недавние российские военные запуски напрямую связаны с таким оружием. Однако любые доказательства его существования, вероятно, были бы настолько чувствительными, что вряд ли стали бы доступны в общественном достоянии. Что можно определить из академической литературы, так это то, что Россия проводит исследования в области высотных ядерных взрывов и их воздействия на космическую среду. Это исследование не ограничивается теоретическими расчетами и компьютерным моделированием, но также проводится в форме экспериментов в плазменных камерах. Тем не менее, это не обязательно свидетельствует о какой-либо активной работе над ядерным оружием космического базирования.
Анализ научной литературы также указывает на то, что Россия изучает возможность развертывания неядерного противоспутникового плазменного и электромагнитно-импульсного оружия, которое оказывало бы менее разрушительное воздействие, чем ядерное оружие. Хотя исследования плазменного оружия пока кажутся чисто теоретическими, работы над электромагнитным импульсным оружием, особенно в сверхширокополосном диапазоне, возможно, достигли стадии, когда проводились или будут проводиться эксперименты в ближайшем будущем.
Барт Хендрикс - давний наблюдатель за российской космической программой.