Nattsyn uten nattkikkert
FREDAGSTECH: Spennende smånyheter som du kanskje har gått glipp av denne uken: Oppgradering av øyet til ekte nattsyn, atomdrevet drone, robot søker et marked.
Fredag nå igjen! Denne uka åpner vi med teknologi som er litt på siden av det vi vanligvis beskjeftiger oss med her, men siden dette er i stedet for elektronikk, så lar vi den passere:
Nattsyn uten nattkikkert
Et øye er egentlig en mottaker eller sensor for elektromagnetiske bølger med en gitt bølgelengde. Det menneskelige øyet klarer å oppfatte bølger med bølgelengde mellom omlag 380 og 700 nanometer som lys av forskjellige farger. Rett under ligger ultrafiolett og rett over finnes infrarødt, begge farger vi normalt ikke klarer å se.
Vi mennesker lar oss selvsagt ikke stoppe av begrensninger som evolusjonen og Mor Natur har pålagt oss, så vi har lagd utstyr som likevel lar oss se i mørket. Det finnes flere varianter og teknikker for å få det til, men en av de mest utbredte er å utnytte nær-infrarødt lys (NIR). Dette er lys som ligger rett ovenfor det synlige spektrumet, som vi har lagd briller som «oversetter» dette lyset til en farge vi klarer å se.
Slike nattkikkerter er store og klumpete innretninger, som vanligst brukes av politi og militære. Disse brillene fanger enten opp naturlig forekommende NIR lys, eller så kan man opplyse synsfeltet med slikt lys, også fanger nattkikkerten opp refleksjonene. Soldater i felt er naturligvis ikke så glade i den siste løsningen, siden dette lyset også vil blir sett av fiendene, om de har samme typen briller. Ikke er disse brillene noe særlig å ha montert på hjelmen når du skal gjennom busk og kratt heller, og synsfeltet blir også kraftig redusert. Disse to siste innvendingene kan det komme en løsning på, ved å «oppgradere» selve øyet til å bli en nattkikkert.
Det er forskere ved University of Science and Technology i Kina og University of Massachusetts Medical School i USA som har publisert en rapport om dette på nettsiden Cell.com, der de beskriver en nattsynløsning med oppsiktsvekkende resultat. Deres løsning er å sprøyte spesielle nanopartikler inn i øyet, der de lager grønt synlig lys når de blir truffet av lysbølger med NIR bølgelengder.
Den grunnleggende biten av løsningen er såkalte «oppkonverterende nanopartikler» (UCNP) som kan sende ut lys med lavere bølgelengde når de blir truffet av NIR lys. Forskerne gav partiklene et lag med et spesielt protein som fester seg til spesielle reseptorer for sukkermolekyler, som finnes på membranene rundt de lysfølsomme sansecellene i øyet. Deretter ble partiklene sprøytet inn bak netthinnen til laboratoriemus. Resultatet er smått utrolig: Mus som kan se i mørket der det finnes NIR lys.
Forskerne har vist at musene ikke bare kan se NIR lys, men de kan også se forskjeller på mønstre som vises ved hjelp av dette lyset. Nanopartiklene påvirker ikke musenes evne til å se i vanlig lys, og forskerne kunne ikke fastslå noen merkbare bi-effekter eller problemer. Evnen til å se i NIR lys varte i opptil ti uker før kroppen hadde kvittet seg med alle nanopartiklene.
UTROLIGE RESULTATER: Denne videoen viser hvordan forskerne gjorde dette, og hvilke forsøk de gjorde for å vise hvor godt nattsyn musene fikk av behandlingen. (Video: Cell.com/forskerne)
Dette er altså en forbigående «superkraft» som gav musene nattsyn, men i kun én farge – en grønnfarge med en bølgelengde på sånn cirka 550 nanometer, dette er den fargen det menneskelige øyet er mest følsom for. Forskerne skriver i rapporten sin at en videre mulig utvikling kan være å lage tre forskjellige UCNP-er som til sammen kan lage alle farger, slik at nattsynet blir i farger.
Selv om den opplagte anvendelsen for mennesker er å gi politimenn og soldater superkraften nattsyn uten ekstrautstyr, så kunne jo dette vært noe å gi til alle nordlendinger på blå resept, sånn litt uti november, når mørketiden skikkelig tar tak.
Atomdrevet romfarts-drone
Ut over rene landingsfartøyer, har utforskningen av månen og Mars vært gjort med kjøretøy. Vi husker med glede astronautene som lekte seg med en bil de hadde med seg til månen, og på Mars har flere «rovere» – rullende, delvis fjernstyrte roboter – vært i bruk med tildels stor suksess, blant annet med tanke på mye lengre levetid og kjørelengde enn noen hadde trodd på forhånd. Men når NASA setter kursen mot Titan, Saturns største måne, så kommer de ikke til å sende en rover. De har valgt å sende en drone i stedet.
Dronen Dragonfly kommer til å være på størrelse med en liten bil, ha fire armer med to propeller hver, være helt autonom, og være drevet av atomkraft. Dette høres umiddelbart helt spinnvilt ut, med tanke på at denne ekspedisjonen kommer til å koste rundt om en milliard dollar og flytiden til Titan vil være på åtte år. Da kommer både ingeniørene og blårussen til å være bra risikoaverse – er ikke en drone en kjemperisk å ta?
Elizabeth Turtle ved Johns Hopkins Applied Physics Laboratory er forskningslederen for denne ekspedisjonen, og forsikrer overfor nettsiden National Public Radio at dette faktisk er ganske 'tam' ekspedisjon. Hun forteller at det er ikke mye ny teknologi i bruk, flygekontroll over en drone er vel kjent nå, autonome funksjoner er i full utvikling, og atomkraften som skal lade dronens batterier er den samme som er i bruk på NASAs Curiosity-rover på Mars. Hun mener at dette er den mest farbare veien, og dette bestemte NASA seg også for i sommer, og gav grønt lys for Dragonfly.
TITAN: Her er et dokumentarprogram fra BBC om Titan, for de som vil vite mer (59 min).
For sakens faktum er at en autonom drone er det perfekte redskapet for å utforske Titan. Til tross for at Titan er større enn planeten Merkur, så er gravitasjonskraften svært lav – faktisk lavere enn på månen, og bare 14 prosent av jordas tyngdekraft. Dette, kombinert med at atmosfæretrykket er nesten 50 prosent høyere enn på jorda og atmosfæren er fire ganger så tett som på jorda, ligger alt til rette for å flytte på seg ved å fly.
Ifølge nettsiden «What if» hos XKCD.com, kunne vi mennesker flydd med muskelkraft på Titan. Hadde vi brukt en hangglider kunne vi tatt av ved hjelp av litt store svømmeføtter, eller ved å flakse med kunstige vinger festet til armene.
At Dragonfly er helt nødt til å manøvrere selv ved hjelp av autonom programvare, kommer av avstanden ut til Titan. I skrivende stund er det 1.466.752.788 kilometer dit – dette er et tall ingen mennesker kan forholde seg til, men lys – og dermed også radiobølger for fjernstyring – bruker snaue halvannen time hver vei mellom jorda og Titan.
EKSPEDISJON: Slik ser NASA for seg at landingen og utforskningen av Titan kan se ut.
Det er naturligvis denne distansen som gjør reisetiden dit så lang. Når vi legger til at ekspedisjonen er planlagt å skytes opp først i 2026, så er det altså klart at Dragonfly ikke skal legge ut på tur over Titans overflate før i 2034. Det er litt synd, for vi gleder oss til å se fete dronebilder fra stedet der det regner metan og fjellene er lagd av ekstremt dypfrosset is av vann.
Robot søker marked
Det amerikanske selskapet Boston Dynamics har eksistert siden 1992. Selskapet er viden kjent for sine roboter som beveger seg på føtter med nesten naturtro bevegelser – men bare nesten, dette er maskiner som definitivt befinner seg nedi «uncanny valley».
ROBOTHUND: Boston Dynamics' robot Spot er nå på tur ut i det kommersielle markedet. Om noen klarer å finne ut hva den skal brukes til. (Ill: Bob O’Connor/Robots.ieee.org)
Boston Dynamics har gjennom hele sin levetid gjort svært mye forskning for det amerikanske forsvarsdepartementet, på roboter som skal bistå soldater i felt med transport i terreng som er for ulendt for kjøretøy og andre maskiner med hjul. På det sivile markedet har Boston Dynamics’ hoved«produkter» vært demovideoer av sine roboter på to og fire bein som gjør utrolige ting. Men nå kommer selskapet på banen på det sivile markedet med et ekte kommersielt produkt: Spot.
Spot er en firebeint robot som aller mest minner om en hund uten hode. Den går på fire bein, også i ulendt terreng, og gjør det i 90 minutter før den må ha nytt batteri. Spot kan ta med seg last opptil 14 kilo, og har tilkoblinger for å montere spesialutstyr som sensorer, kamera eller en gripearm.
MULIGHETER: Boston Dynamics Spot er en fullt funksjonerende robot, som kanskje kan ha en karriere innen vakthold, datainnhenting og farlige oppdrag. (Ill: Boston Dynamics)
Boston Dynamics oppgir ingen pris på sine nettsider. De som virkelig er interesserte må registrere seg for å bli kontaktet av selskapet. Nettsiden IEEE Spectrum antar at prislappen kan bli så stor som «tilsvarende en luksusbil».
Det er heller ikke hvem som helst som får kjøpe roboten nå, selskapet omtaler salget nå som et «early adopter program», altså for selskaper som vil tidlig inn i bruken av slike roboter. Dette er like mye at Boston Dynamics ser etter anvendelser for denne roboten, slik at det kun er selskaper som har spennende bruksområder som slipper til først. Vi andre må nok vente litt til før bikkja på plenen er gul og uten hode.
Dersom det ikke frister å bla opp hundretusener for en robot som vi ikke er helt sikre på hva den skal brukes til, så fortsetter Boston Dynamics å legge ut flere gratis videoer som viser hva robotene deres kan. Her er den nyeste videoen av den tobeinte roboten Atlas, som nå har begynt med parkour:
