ДР Цертуса 2011

(no subject)

Настоящим объявляю, что все мои персональные данные, тексты, фотографии, рисунки, переписка и т.п. являются объектами моего авторского права (согласно Бернской Конвенции), и оповещаю «ЖЖ» (LiveJournal, Inc / SUP Media) о том, что разглашение, копирование, распространение моей личной информации в коммерческих целях равно как и любые другие противоправные действия по отношению к моему профилю в социальной сети строго запрещены.

Для коммерческого использования всех вышеупомянутых объектов авторского права в каждом конкретном случае необходимо мое письменное разрешение.

Гёттинген
17 января 2015 г.
Александр Куклев
ДР Цертуса 2011

(no subject)

Встретил фотографию толпы футбольных фанатов, и она меня скорее напугала, у меня уж точно нет желания быть там среди них. Но внезапно я понял, что так ведь так не с любой толпой...

TechCrowd, около миллиона людей, занятых в индустрии новейших технологий или восхищённых ими, съехавшиеся со всего света на огромнейшую выставку, которую просто невозможно физически обойти менее чем за два дня, выставку, где впервые в истории показывают кучу офигеннейших новинок (таких как например смартфоны или беспроводной интернет). Невероятно яркие цвета и запахи, невероятно выглядящие люди со всего света — японцы, корейцы, индусы, невероятные одежды и прически, манеры и языки.

Многие из вас родились уже в XXI веке, и контекст совершенно непонятен. Когда я был маленький, у нас дома не было телефона. Не мобильного телефона, а никакого телефона. Если кому-то, например, бабушке хотелось что-то срочно сообщить нам, то самым быстрым способом было сесть на автобус и через полчаса приехать, с риском не застать нас дома. Тогда можно было оставить записку и сунуть её в дверь. Договориться о приходе заранее было невозможно, как невозможно было и отменить заранее согласованную встречу. При хороших отношениях с имеющими телефон соседями, можно было позвонить куда-то от соседей, или в совсем-дико-экстренных случаях могли позвонить соседям и попросить что-то передать. Но это потом, когда к дому подвели телефон, в первые потора года во всем доме не было ни одного телефона.

Когда я был в детском лагере, самым быстрым способом что-то передать домой было послать телеграмму, на следующий день она гарантированно доходила. Телефон был, один на весь лагерь, по нему заведующая могла вызвать скорую помощь или там сообщить чьим-то родителям что кто-то сломал руку. Дело в том, что междугородные звонки стоили чудовищно дорого, кроме того просто взять и позвонить по телефону в другой город было невозможно, ну просто нет способа набрать номер, не находящийся в предалах того же населённого пункта. Чтобы позвонить в Омск из лагеря в области, нужно было _заказать_ междугородний звонок, и через полчаса-час телефон звонил, на том конце провода была телефонистка, которая соединяла. С родственниками и друзьями из других городов мы переписывались письмами (в зависимости от интенсивности общения от одного письма в месяц до парочки в год) и перезванивались примерно один раз в год. Кроме Омска, мелких городков и деревень Омской области, и Новосибирска я не бывал вообще нигде до 11 лет, на самолете ни разу не летал до 16 лет. До 11 лет я не видел ни моря, ни другой крупной реки, кроме той, что протекает в Омске, ни гор. На отдых ездили в леса и/или на речку в пределах автомобильной доступности, за один день езды по раздолбанным дорогам. Всякие там дома отдыха ведомственные ещё были в деревнях Омской области — Чернолучье, Красноярка. За всю жизнь до 6 лет я вживую общался может быть с пятью иностранцами, а видел в непосредственной близости может быть человек 15 максимум, не считая трудовых мигрантов из Китая и Вьетнама. Среди них ни одного японца, ни одного индуса или там южноамериканца. Ни одного негра, кстати. Все кого я видел были европейцы или североамериканцы, не сильно отличающиеся от жителей России внешним видом и в плане одежды, причёсок и всякого такого отличающиеся разве что тем, что одежда более дорогая, а люди чуть более ухожены. Ну и никаких культурных шоков, людей с розовыми волосами, английских лордов. Да что там, я ни одного живого вегитарианца на тот момент не встречал.
Напоминаю, мне не сто лет, мне сейчас всего 36. :-)

Так вот, чтобы понять, насколько на выставке в 1996 году меня поразил интернет (а ещё там был VR-шлем), нужно понимать именно этот контекст. В 2001 году я внезапно оказался в Ганновере, и через полгода попал на CeBIT – крупнейшую международную выставку IT, и это был конечно взрыв мозга. Сто новых технологий и устройств за три дня, какие-то невероятные японцы с синими волосами на самокатах. Это как будто оказываешься в фантастическом фильме, а вокруг инопланетяне. Ну и да, технологии про которые сложно сейчас поверить, что так было не всегда, в тот момент показывались просто впервые: от цветных экранов мобильных телефонов, видеозвонков через интернет и до интернет-банкинга и соцсетей – да-да, они всё это появилось в 2001ом, а до этого ничего этого не было вовсе. До этого эти штуки были в фантастических книгах и фильмах, а на выставке их можно было взять и попробовать. И вот это удивительное ощущение причастности к вот этой разноязыкой, но очень близкой по интересам и мировоззрениями толпе, объединённой вовлечённостью в эту невероятную технологическую революцию.
ДР Цертуса 2011

Прогресс

Десять дней назад, вторая ступень SpaceX'овского корабля Starship своим ходом слетала своим ходом на десять километров вверх, и усмепшно приземлилась назад на космодром. Это, на-минуточку, стальная болванка размером 55 метров в высоту и 9 в диаметре. То есть как 15-этажный дом, у которого на каждом этаже квартира площадью более 60 квадратный метров. Оно летает и садится. И в 2024 году полетит на луну, скорее всего.

Вторая новость менее свежа и менее зрелищна, но куда более монументальна. На тестовой установке C2-W (Норман) компании Tri-Alpha Energy (с инжекторами нейтралов из Новосибирского ИЯФа им. Будкера) научились стабильно держать хорошую плазму температуры 50-70 миллионов градусов по 5 миллисекунд, причём время ограничено только запасом энергии на прогрев плазмы и вопросами теплоотвода. На следующей тестовой установке они рассчитывают поднять температуру ещё в два с половиной раза и получить таким образом условия, достаточные для стабильной реакции синтеза дейтерия с тритием, таким образом обогнав ИТЭР.

Такой демонстратор у них скорее всего получится. Демонстратор, а не энергоустановка, дляпотому что там не будет предусмотрено устройств для съема произведённой энергии, и кучи-кучи-кучи невероятно сложны инженерно устройств охлаждения, радиационной защити и проч., позволяющей такой установке работать в непрерывном режиме.

Дело в том, что цель их в другом — цель добиться безнейтронной (не производящей радиоактивных отходов) реакции синтеза p-¹¹B, для чего нужно будет поднять температуру ещё в десять раз. Но это святой грааль энергетики и ракетостроения.
Во-первых, безнейтронная реакция это уже не “чайник топить”: в отличие от атомных реакторов и реакторов на дейтериево-тритиевом синтезе, которые просто греют теплоноситель, из которого энергию добывают при помощи паровых турбин, с безнейтронной реакции можно снимать электроэнергию напрямую, благодаря чему возможен несравнимо более высокий КПД.
Во-вторых, на безнейтронной реакции синтеза можно сделать прямоточный термоядерный ракетный двигатель, не убивающий радиацией всё живое на корабле. И одновременно, являющийся энергоустановкой для внутренних нужд корабля, не требующий недоступных в открытом космосе систем теплоотвода. И это единственный вид ракетных двигателей, дающий:
1) перспективу путешествий за пределы Солнечной Системы;
2) перспективу пилотируемых межпланетных путешествий дальше Марса.

Я совсем не уверен, что TAE успеют как они надеются к 2030-2040 году, но чёрт с ним, главное чтобы они вообще в принципе хоть когда-нибудь смогли, потому что если у них получится — то это новая эра в жизни человечества. Эра энергетической независимости (от ископаемых, стационарных и волатильных источников) и доступности межпланетных путешествий.
ДР Цертуса 2011

О водосбережении

Как известно, питьевая вода во многих странах дефицитный ресурс. И даже в дождливой Германии летом иногда случаются засухи, в результате которых она на какое-то время становится дефицитным ресурсом.

Я уже много раз об этом писал, но иногда не грех напомнить.

Эффективность использования воды в домохозяйствах развитых странах можно при двух параллельных канализаций — одной для так называемых практически чистой мыльной воды (“серый сток”), другой для всего остального (“чёрный сток”). Серые стоки — это вода из раковин, душа, ванной, стиральной и посудомоечной машины. Использование двух канализаций позволяет минимум вдвое сократить эффективный расход воды домохозяйствами, потому как серые стоки составляют от 50 до 60% канализации каждого жилого дома, и могут быть на 100% использованы повторно минимальными усилиями:
— Во-первых, серые стоки можно вообще без фильтрации использовать для смыва в туалете, таким образом понижая расход воды домохозяйствами на 30%.
— Во-вторых, после нейтрализации моющих средств, такая вода может сразу применяться для полива. Напомню, что для нейтрализации моющих средств не требуются химикаты и вообще расходные материалы, используются только долгоживущие катализаторы + ульрафиолет. И установка по обезмыливанию воды небольшая и спокойно влезает в подвале в техническое помещение.

Например в Германии в домах с разделением канализации (увы, это пока большая редкость) расход водопроводной воды составляет в среднем всего 60л на человека в день. В малоэтажных домах с участком (таких, где живёт максимум 2-3 семьи) очень часто есть ещё система сбора дождевой воды, которая используется для полива. В таких домах можно дополнительно озаботиться вторым водопроводом для “свежей дождевой воды”, чтобы мыться, стирать и мыть полы дождевой водой — так можно сократить расход до 20-30л в день на человека. К сожалению в многоэтажных домах эта система не работает — собираемой с многоэтажки дождевой воды хватает только для полива газона и насаждений на прилегающей территории. Важно, однако помнить, что в состоятельных засушливых приморских странах для всех тех же нужд очень хорошо применять опреснённую морскую воду. Таким образом, реальная потребность в питьевой водопроводной воде составляет лишь 20-30л на человека безо всякой экономии и с ежедневным душем щедрой струёй.

А теперь внимание: всё это не имеет никакого смысла, если воду не экономят в сельском хозяйстве и в индустрии. В развитых странах только
9-12% расхода воды приходится на домохозяйства,
50-75% на индустрию,
25-30% на сельское хозяйство.

За пределами развитых стран почти вся вода (ок. 80%) используется для нужд сельского хозяйства.

Почему же важно всё-таки говорить о методах снижения расхода воды в домохозяйствах? Потому что для нужд сельского хозяйства и индустрии полностью хватает опреснённой морской воды. Кроме того, существуют технологии (капельное орошение в сельском хозяйстве и куча всего в индустрии), позволяющие на порядок снизить расход воды.
ДР Цертуса 2011

36

Традиционный деньрожденный пост.
Год выдался необычный. :)
ДР Цертуса 2011

Посудомойка моей мечты

Оказывается существует общее решение для двух кухонных проблем:
1) Как сделать посудомойку, чтобы от её загрузки не страдали люди с больной спиной?
2) Что делать с бессмысленным угловым пространством?

Решение (правда, на мой взгляд, чуть-чуть недодуманное) придумали 5 лет назад дизайнеры Mohsen Jafari Malek и Behzad Taheri, см. приложенное изображение. Как жалко, что никто пока не сделал такой посудомоечной машины!

Geschirrspüler-Toploader


А мои соображения такие:
1) Штырь посреди очень жрет пространство и мешает загрузке. Штырю лучше быть в дальнем углу, а от него уже пусть идут под центр каждого из ящиков горизонтальные опоры с поворотным шарниром. Поворотный шарнир (он предполагается и в оригинальном дизайне) — это чтобы ящики можно было поворачивать и таким образом иметь оптимальный доступ к дальнему краю. Для машины стоящей в глухом углу кухни это необходимость.

2) У ящиков не нужно срезать углы! Достаточно просто сделать поворотный шарнир выезжающим, т.е. когда начинаешь поворачивать ящик, он отъезжает по своей направляющей от штыря в углу так, чтобы углы ящика не тёрлись об стену и не мешали повороту.

3) Сверху над посудомоечной машиной могут висеть шкафчики, в которые вся эта выезжающая наверх конструкция может упираться, поэтому верхнюю крышку лучше сделать откидной для экономии места.

4) Отдельное горизонтальное отделение для столовых приборов (как во всех машинках Miele) не только очень удобная вещь, но и очень экономит полезный объем остальных ящиков. Мне оптимальный вариант видится так:
– Сверху откидная крышка;
– Под ней отделение для ложек-вилок-ножей, оно не поворотное, и откидывается как и крышка;
– После того, как всё это откинул, наверх выезжают собственно ящики с посудой.
Доступ к фильтрам, отделению с солью, отделению для запаса моющего средства (который нужно пополнять раз в месяц-другой, потому что автоматическая система дозирования) и, в экстренном случае, для прочистки и ремонта — через боковую стенку, через соседний нижний шкафчик. Как правило это будет шкафчик под раковиной.
ДР Цертуса 2011

Языки программирования

Я тут понял удивительную вещь. Одно из тех открытий, когда вдруг понимаешь, что всю жизнь говорил прозой. Ну когда обнаруживаешь, что ты какую-то вещь считал естественной, считал что вообще все вокруг так думают, а оказывается, ровно наоборот: так не думает почти никто.

Итак, открытие: кажется, подавляющее большинство математиков и подавляющее большинство программистов думаю о языках программирования как об инструментах для “компьютерщиков”. Ну типа как какие-то там специальные отвертки с моторчиком или вроде того, чтобы где-то покрутить и компьютер начал делать то что нужно.

Для меня язык программирования это, разумеется, инструмент концептуализации и моделирования той или иной предметной области. В первую очередь математических построений, потому что любая другая предметная область пользуется математическими конструкциями (попробуйте сформулировать какую-нибудь бизнес-логику, не прибегая к понятиям пары, списка и числа). Естественно sine qua non для языка программирования в моей голове — возможность записывать на нём концептуально чисто и элегантно известные уже 2300 лет геометрические построения и алгоритм Эвклида.

Именно поэтому я столько лет не понимал, когда очень сильные программисты начинали тирады что в языках программирования не нужна поддержка замыканий и прочего FP, или наоборот ратовали только за pure FP без каких-либо выразительных средств для описания императивных алгоритмов. Ну как можно _хотеть_ работать на языке, на котором _невозможно сказать то, что ты имеешь в виду_? Как можно хотеть разговаривать на птичьем языке Эллочки-людоедки, в рамки которого просто не влезают _правильные_ концептуализации того, с чем мы работаем?

Именно поэтому я столько лет не понимал, когда знакомые математики отмахивались от HoTT со словами “ну, наверное программистам это полезно, но зачем это нужно в математике пока непонятно”. Как это может быть непонятно? Математика кишмя кишит построениями, от и до. Определение какиех-нибудь когомологий это описание того, как их строить. Теорема о неявной функции — это декларативное описание того, как строить функцию по её уравнению.

Мы можем конечно делать вид, что словесное описание с картинками (коим пользовался и Эвклид ещё ~2300 лет назад), это и есть идеальный способ описания построений. Но если бы это было так, не было бы затруднений несколькими умелыми штрихами превращать словесные описания в формализованные машинно-читаемые. Раз это далеко не так, значит в словесных описаниях лишь видимость conceputal clarity, а на самом деле что-то существенное замели под ковёр. Значит должно быть интересно, что именно замели под ковёр, и как этого избежать не теряя в элегантности описания построений. И тут природа как обычно даёт нам подсказку, что мы копаем в нужном месте — тем удивительным фактом, что на пути формализации построений откуда ни возьмись вдруг возникает нетривиальная современная математика.
ДР Цертуса 2011

Корневищный такой...

Задремал... проснулся от видения, точнее обоняния, вкуса и осязания. Мне привиделся креп-суп с нежно подкопчёнными полосками трески, нежными лисичками и кубиками обжаренной брюквы, а к этому был ароматный латгальский хлеб — ч0рный-пречёрный кисло-сладкий ржаной хлеб, и винегрет, как давеча был у Юлия Ремпель — классический в общем-то русский винегрет, но такой, что можно есть тарелка за тарелкой и остановиться просто невозможно. И такие были текстуры во рту, и хрусткая квашеная капуста в винегрете, и лисички такие, даже не опишешь толком, и кубики брюквы — чуть-чуть надкусываешь, а потом можно уже размять языком, а там вкус такой насыщенный, посконный корневищный вместе с мягкостью жаренной картошки, а крем суп обволакивающий, но не однородный, с некоторым характером.

Я проснулся и никак не мог решить, чем же это запить, вроде бы и чёрный хлеб, но и такие разнообразные текстуры и вкусы во рту. Сошелся с собой на очень охлаждённом (градусов до 10) гевюрцтраминере, хоть и не очень он идёт ко всей этой еде, но вот как-то захотелось. Вообще суп этот прекрасный с брюквой в ресторане Kartoffelhaus у нас тут в брюквенный сезон делают, и подают к нему тёмное пиво — разливной чешский Staropramen, к брюкве он конечно больше подходит, но не к нежно подкопчённым полоскам трески, вот в чём загвостка.

А потом я совсем проснулся и понял, что мне это всё к сожалению только приснилось, и что-то обидно стало, по коей причине и решил я написать это текст и выставить его на публичное обозрение, чтобы и в вас тоже вселился ночной жор.
ДР Цертуса 2011

Sea Launch for SpaceX

А вот для сверхтяжелых ракет воздушный старт — совсем не опция. Как следствие, не опция и для ракет полностью многоразовых, потому что экономически осмысленная полностью многоразовая ракета не может быть менее чем сверхтяжелой, по крайней мере если исходить из доступной в ближайшие 15-20 лет технологической базы. Поэтому SpaceX этим воздушными стартами не интересуется.

Зато при запуске сверхтяжелой ракеты можно несколько выиграть, если запускать её с экватора или очень рядом к нему, особенно ежели не с земли, а с плавучей стартовой площадки в море. Кажется, с этой целью, как выяснилось на прошлой неделе, SpaceX купил две неиспользуемые океанские нефтедобывающие платформы. Планы, насколько я понимаю, наполеоновские — с платформы стартует двухступенчатый SpaceShip, первая ступень сразу же возвращается и садится туда же (причём без использования ножек, она просто зависает над стартовым столом и её ловят железны хваталочки под белы рученьки-Grid Fins), и после инспекции, установки на ея кумпол новой второй ступени и перезаправки готова к следующему старту.

Да, если что, идея морского старта совершенно не новая, ей в обед сто лет, более того такие старты даже практиковали несколько лет. Есть такая компания https://en.wikipedia.org/wiki/Sea_Launch которая ровно этим и занималась используя носитель Зенит-3SL совместного Украино-Российского производства, пока не случился конфликт между Россией и Украиной.
ДР Цертуса 2011

RocketLab + Virgin Orbit

Вот есть фирма RocketLab она делает ракету Electron для запуска маленьких спутников на орбиту. На 500-километровую гелиосинхронную орбиту она умеет поднимать чуууть больше 300 кг. Бывает в двух вариантах — двухступенчатая для одного спутника побольше, или двух-с-половиной-ступенчатая для сборного груза совсем маленьких спутников формфактора CubeSat, двух-с-половинная ступень это штука для распихивания спутников из сборного груза каждый по своей орбите.

Фирма RocketLab очень прикольная, потому ракеты у них невероятно лёгкие, компактные, очень эффективные для своего класса, и они очень крепко стоят на пути к тому, чтобы использовать первые ступени многоразово, что резко снижает стоимость запуска. У них подход не в том, чтобы ступень садилась, а в том, чтобы спускалась на парашюте, и внизу её вертолётом ловить (да, она такая лёгкая, что её можно без проблем ловить вертолётом). Причём прошлой осенью у них уже можно сказать всё получилось. Они не делали последнего шага, не ловили вертолётом, просто позволили ступени аккуратно приводниться, и её подняли. Всё получилось, ступень в отличном состоянии. А манёвр ловли вертолётом они уже репетировали отдельно, и там совершенно ничего невозможного. Когда у них начнёт получаться, они планируют снизить цену запуска до менее чем $50k за одноюнитный CubeSat в составе сборного груза (сейчас от 80k).

А есть фирма Virgin Orbit, которая запускает существенно менее новаторскую ракету, но очень новаторским способом — прямо в воздухе, с самолёта. И по параметрам того, что запускать, они тика в тику как Electron. Те же 300 кг CubeSat'ов на 500км гелиосинхронную орбиту. У них на прошлой недели случился первый удачный запуск, Virgin flight так сказать. Прямо немедленно хочется губы Никанора Ивановича да приставить к носу Ивана Кузьмича, в смысле запускать так RocketLab'овский Electron, да сразу с многоразовой первой ступенью.

Virgin Orbit запускает ракету с обычного Боинга 747-400, то есть не очень высоко и с дозвуковой стартовой скоростью, так что выигрыш в плане ∆v/грузоподъёмности невелик. Однако, есть другие бесспорные плюсы:

– Не нужно строить стартовую площадку, над космодромами какими-то задумываться. Самолёт с прицепленной ракетой может взлететь с практически любой взлётнопосадочной полосы, из любого достаточно большого гражданского или военного аэропорта.

– Можно производить старт хоть прямо над экватором, с любым желаемым наклонением, на любой желаемой долготе. Т.е. не нужно будет у ракеты тратить топливо на маневры изменения наклонения, на этом действительно иногда можно получить значительный выигрыш в ∆v/грузоподъёмности.

— У первой ступени ракеты можно использовать более оптимизированное под вакуум сопло, что тоже некоторая экономия.

— Если предположить, что первые ступени будут использоваться многоразово, то получается существенная экономия ресурса двигателей первой ступени.

— Старт становится практически независимым от погодных условий.

Кроме того, объединение усилий RocketLab и Virgin Galactic было бы очень хорошим шагом на пути к стратосферному запуску.

Дело в том, что запуск в воздухе, если его делать не с обычного грузопассажирского Боинга, а очень высоко в стратосфере (не ниже 28км) со сверхзвукового (а лучше, гиперзвукового) самолёта-дрона, да ещё сразу под правильным углом вверх (задрав нос самолёту перед стартом) позволяет получить колоссальый выигрыш в ∆v/допустимой массе полезной нагрузки и таким образом сделать запуски намного дешевле, и в частности иметь возможность конкурировать с полностью многоразовыми сверхтяжелыми ракетами-носителями (имеется в виду, конечно, SpaceX Starship, буде он залетает). Но это надо с нуля разрабатывать самолёт-нулевую ступень, что естественно очень сложно, долго, дорого, рискованно. Но может быть этого слона можно будет съесть по частям, начав с запусков с обычного Боинга.

Риски кстати в основном в том, что если будет летать и Starship и такие штуковины, то найдётся ли вообще столько желающих запускать что-то в космос? С одной стороны это станет очень дёшево, запуски одноюнитных CubeSat'ы начнут быть по карману чуть ли не для школьных проектов. С другой стороны, сколько можно выдумать оригинальных проектов малого размера и веса, имеющих хоть какой-то смысл? С третьей стороны, изготовление и обкатка стартующего с земли стратосферного гиперзвукового самолёта-дрона (особенно если с двигателями в духе Reaction Engines Scimitar, но на жидком метане в качестве топлива) — само по себе очень полезное в народном хозяйстве дело.