Ideeën en techniek – Pagina 2

Het Noorse dwergsatellietje Ncube2, met aan boord een radiostation.

Cubesat: Satelliet van een kilo

4 reacties / Ideeën en techniek, Wetenschap / Door Germen Roding / 23 november 2021 22 november 2021

Groot hoeft niet altijd beter te zijn. Een dwergsatelliet kan vaak dezelfde wetenschappelijke experimenten uitvoeren als een honderden kilo’s wegend monster, maart is veel goedkoper te lanceren en te bouwen. Ook voor kleinere landen en organisaties komt ruimtevaart zo dichtbij. Geen wonder dat CubeSat en vergelijkbare dwergsatellieten een doorslaand succes zijn.

Het voordeel van minisatellieten

Ruimtevaart is duur en kost erg veel brandstof. Een kilogram massa in een baan om de aarde brengen kost al gauw tientallen kilogram brandstof en rakettrappen. Gewichtsbesparing is daarom extreem belangrijk in de ruimtevaart. Een ander gevolg is dat een enkele lancering heel veel geld kost, tussen de veertig en de vierhonderd miljoen euro.
Geen wonder dat na wordt gedacht over manieren om slimmer met beperkte hulpbronnen om te gaan. In plaats van jarenlang te lobbyen bij een politieke suikeroom (die door nog veel meer lobbygroepen met meer geld en invloed dan jijzelf wordt bewerkt) is het uiteraard productiever om je experiment zo op te zetten dat het ook an boord van en zeer kleine compacte satelliet uitgevoerd kan worden, dachten enkele studenten aan de technische universiteit van Californië en de universiteit Stanford. Ze bedachten de ruimtevaartequivalent van de zeecontainer: de CubeSat, een kubus van 10x10x10 cm met een inhoud van precies een liter en een maximale massa van 1,33 kg.

Lancering Cubesat voor onder de zestigduizend euro

Arianespace verkoopt bijvoorbeeld lanceerslots voor de Ariane V raket voor rond de honderd miljoen euro. Hiervoor kan er acht ton gewicht in een baan om de aarde worden gebracht. Stel dat die acht ton in wordt genomen door zesduizend minisatellietjes, dan dalen de lanceerkosten per satelliet tot nog geen zeventienduizend euro. Wil je geen grafsteen, maar is je laatste wens dat een dwergsatelliet op zonne-energie alle hits van, zeg, Marco Borsato ten gehore brengt tot hij door een stukje ruimtepuin weg wordt gegraasd of onderzoeken hoe de geraniumstek van je tante zich ontwikkelt onder gewichtloze omstandigheden? Het is nu mogelijk. Er zijn ook grotere slots leverbaar voor experimenten die niet genoeg hebben aan tien centimeter: 2U en 3U, die respectievelijk 20x10x10 cm en 30x10x10 cm groot zijn.

Wat de kosten nog meer drukt is dat CubeSats gebruik maken van standaard leverbare onderdelen en geen gebruik hoeven te maken van de spreekwoordelijk dure ruimtevaarttechniek van bedrijven als Boeing en McDonnell Douglas. Dit brengt ruimtevaart ook voor kleine of arme landen en kleinere organisaties binnen bereik. Diverse universiteiten, waaronder die van Delft, en diverse groepen studenten van over de hele wereld hebben al kleine onderzoekssatellieten gelanceerd.De Delftse Delfi-4 satelliet is de vierde Nederlandse satelliet in de ruimte.

Hopelijk komt er nu ook een dergelijk systeem om microsatellieten af te leveren op de maan of Mars. Een op afstand bestuurbaar robotje dat met levensgrote letters in het maanstof “Marie, wil je met me trouwen?” schrijft is natuurlijk het unieke huwelijksaanzoek…

Wat doet het Technium met ons?

4 reacties / Ideeën en techniek, Wereld / Door Germen Roding / 21 november 2021 22 november 2021

De techniek waar we tussen leven heeft veel weg van een levend organisme (of een ecologie van levende organismen). Techniek evolueert, verspreidt zich, concurreert en neemt andere technieken in zich op om steeds tot een beter resultaat te komen. Vandaar dat denker Kevin Kelly de laatste stap maakt en de verzameling van alle techniek in de wereld een organisme met een eigen dynamiek, het technium noemt. Wat staat ons te wachten?

Het technium

In Kelly’s optiek vormt de techniek zoals we die nu ontwikkeld hebben een vorm van ecologie. Immers, technische vindingen werken met elkaar samen, beïnvloeden elkaar en roepen voortdurend om verbeteringen. Weliswaar is de mens de bedenker en uitvoerder van nieuwe technologie, maar steeds meer ligt de controle bij de dynamiek die door de technologie in het leven is geroepen. Er komen steeds betere chips omdat de concurrenten ook steeds betere en snellere chips ontwikkelen. Marktwerking is niets anders dan de smeerolie die deze dynamiek laat lopen.

Efficiency en noviteit als drijvende kracht
Het grootste deel van de ontwikkeling van nieuwe techniek gebeurt door grote corporaties met aandeelhouders. In de meeste westerse landen (w.o. de VS) bestaat er wetgeving die managers verplicht share holders value te maximaliseren. Met andere woorden: grote corporaties zijn in feite machines geworden met als doel zo veel mogelijk winst te maken. In de praktijk wordt dat bereikt door zo veel mogelijk te verkopen tegen zo laag mogelijke kosten.
Veel verkopen lukt alleen als je iets produceert dat in de ogen van klanten veel beter is dan dat van concurrenten. De effectiefste manier is, naast geslepen marketing, hiervoor voortdurend met technische innovaties komen. Het grootste deel van de techniek wordt gebruikt door bedrijven om andere techniek te fabriceren; hierbij is efficiency en enabling (het in staat stellen om nieuwe dingen te doen) allesoverheersend. Het netto resultaat van dit alles is dat bedrijven een groot deel van hun bruto winst steken in techniek en innovatie.

Wat staat ons te wachten?
Tot nu toe heeft de ontwikkeling van het technium per saldo gunstig voor mensen uitgepakt. Dit komt omdat de meeste technische innovatie in enigszins democratisch geregeerde landen plaatsvindt, waardoor er vooral vraag is naar techniek die de individuele mogelijkheden en welvaart vergroot.

Het technium: sterker dan de consument

Uiteindelijk maken consumenten een steeds kleiner deel uit van de economische ecologie. De business-to-business markt, het deel dat bedrijven als zodanig consumeren in bijvoorbeeld Nederland is groter dan wat consumenten netto uitgeven. In de woorden van Jan Marijnissen: in Nederland wordt meer verdiend met beleggen dan met werken. Kortom: alle reden dus om de technologie als zodanig, het technium, te zien als een zelfstandige kracht die onder controle staat van niemand.

Grotere ongelijkheid en verarming van de modale westerling
De laatste jaren vindt echter een zorgelijke trend plaats, vooral in de VS. Hoewel de economie daar enorm is gegroeid is de modale Amerikaan (gecorrigeerd voor inflatie) qua welvaart stil blijven staan. Het gevolg zal zijn dat de drijvende kracht achter het technium steeds meer de kleine groep superrijken zal zijn. Het is in hun belang een zo groot mogelijk deel van de welvaart en hulpbronnen naar zichzelf toe te trekken (en zullen dus voornamelijk R&D doen naar technieken die dat doel bereiken). Het gaat hier in het algemeen over grootschalige technieken. Geen zonnepanelen dus maar enorme zonnefarms, geen pc’s maar enorme serverparken met domme clients.

We zullen dus iets moeten verzinnen om het technium weer meer mensgericht te laten worden. Mijns inziens kan dat alleen als er meer research en development door citizen scientists, publieke organisaties en open source groepen plaatsvindt. Er zal een sterk open-source technium moeten komen. Kleine bedrijfjes moeten weer de drijvende kracht achter vernieuwing worden.

Meer lezen

Houten wolkenkrabbers in plaats van metaal en beton – Michael Green

8 reacties / Ideeën, Ideeën en techniek, Mensheid, Visionair leven, Wereld / Door Germen Roding / 18 november 2021 18 november 2021

Volgens eco-architect Michael Green is hout sterk genoeg om houten wolkenkrabbers tot 30 verdiepingen hoog mee te bouwen. Dit is volgens hem niet alleen mogelijk, maar zelfs noodzakelijk. Bij het gebruik van traditionele bouwmaterialen, zoals beton en staal, komt volgens Green namelijk veel te veel kooldioxide vrij, terwijl hout dit juist in de vorm van cellulose en lignine vastlegt.

Houten wolkenkrabber vereist een andere bouwtechniek dan beton

Wat betreft de eigenschappen van het bouwmateriaal kan het in principe, zeker als je op strategische plaatsen andere materialen zoals staal inzet. De hoogste bomen ter wereld, de Californische sequoia’s, zijn meer dan 100 m hoog. Omdat hout in verhouding tot het gewicht veel sterker is dan beton, zou dit qua sterkteberekening niet echt een probleem moeten zijn. Wel vereist dit een heel andere ontwerptechniek. Hout heeft namelijk een enorme treksterkte maar buigt makkelijk door. Je moet dus je gebouwen zo ontwerpen dat je van deze eigenschappen maximaal gebruik maakt en de zwakke punten van hout compenseert.

Behoefte aan hout zal exploderen

Green legt helaas niet uit waar hij het extra bosgebied vandaan wil halen om deze bomen te kweken. Op dit moment worden de meeste productiebossen al maximaal geëxploiteerd en groeien de sterkste bomen die het duurzaamste en sterkste hout leveren het langzaamst. Per jaar levert een hectare bos in Nederland ongeveer 7,3 kubieke meters hout op. Dat is genoeg voor een houten huis in acht jaar. Om een wolkenkrabber van 30 verdiepingen hoog te bouwen zijn dus heel wat hectares nodig. Maar er kunnen natuurlijk ook heel wat mensen in wonen.

Houten wolkenkrabber in Noorwegen

In Noorwegen is de visie van Green ondertussen werkelijkheid geworden met deze 18 verdiepingen hoge wolkenkrabber van hout. Dit gebouw bereikt een hoogte van maar liefst 85 m. Ook in Nederland wordt er nu massaal gebouwd met hout. Ook gebouwen met meerdere verdiepingen zoals appartementencomplexen.

Beton is in veel gevallen bepaald niet het slimste bouwmateriaal. Het wordt snel aangetast door betonrot en zeker gewapend beton is berucht omdat het staal in het beton als bloot komt te liggen begint te roesten. Ook vereist de productie van beton veel zand en kalk, wat grote stukken land verwoest. Deze problemen zijn er veel minder als je gebruik maakt van duurzaam hout. En zoals in Noorwegen is aangetoond kan het dus ook echt. Zeker als we op nu nog braakliggende terreinen zoals woestijnen meer bomen gaan kweken, ontstaan er veel mogelijkheden voor bouwen met hout.

Programmeerbare materie

Laat een reactie achter / Ideeën en techniek, Wetenschap / Door Germen Roding / 9 november 2021 9 november 2021

Je kan computers al letters en beelden laten zien aan de hand van opdrachten. Maar waarom zou je niet iets van vorm kunnen laten veranderen met een programma? Programmeerbare materie belooft juist dit te bieden.

Wat is programmeerbare materie?
In principe kan je materie op verschillende manieren configurabel maken, afhankelijk van de schaal. Je kan op atoomniveau, moleculair niveau (metamaterialen) en door middel van nanorobotjes voorwerpen van vorm en eigenschappen laten veranderen.

Atoomniveau
Atomen bestaan uit een positief geladen atoomkern met nucleonen en precies genoeg negatief geladen elektronen om de totale elektrische lading nul te maken.

quantum corral — Een Stonehenge van atomen vormt een concentrisch patroon van elektron-waarschijnlijkheidsgolven. The Well (Quantum Corral) (2009) by Julian Voss-Andreae, CC-BY-SA 3.0

De chemische eigenschappen van atomen worden bepaald door het aantal elektronen. Ben je in staat het aantal elektronen van een atoom te veranderen (door de positieve kern meer of juist minder lading te geven), dan verander je hiermee dus de chemische eigenschappen: stikstof wordt zuurstof en dergelijke.

Op commando het aantal (positief geladen) protonen in de kern aanpassen van een individueel atoom is nog niet mogelijk (atoombommen lenen zich niet echt voor consumententoepassingen), maar wel kunnen enorme kunstmatige atomen worden geconstrueerd: holtes, enkele tientallen tot honderden atomen groot met hierbinnen elektronen: quantum dots. Quantum dots worden nu al gebruikt voor nanolasers en bepaalde optische effecten: het aantal elektronen in een quantum dot en de energie waarmee ze zijn gebonden bepaalt namelijk de kleur. Sommige onderzoekers zijn er in geslaagd zwakke bindingen tussen quantum dots tot stand te brengen.

Mocht het ooit lukken om kleinere programmeerbare atomen te bouwen en lukt het om hiermee chemische bindingen met ‘echte’ atomen en moleculen tot stand te brengen, dan beschik je uiteraard over een zeer interessante programmeerbare katalysator. Je kan dan letterlijk moleculen stap voor stap bouwen, in plaats van zoals nu gebeurt, astronomische hoeveelheden uitgangsmoleculen bij elkaar te gooien, met elkaar te laten reageren en dan met veel kunst en vliegwerk het gewenste eindproduct uit de massa zeven.

Nu peperdure medicijnen zoals menselijke hormonen zouden dan ook voor armere mensen betaalbaar worden (al blijven uiteraard de onderzoekskosten, bijwerkingen en werkzaamheid van niet-menselijke stoffen hoog).

Moleculair niveau en metamaterialen

De eigenschappen van materialen zijn te veranderen, niet alleen door de verhouding waarin atomen onderling voorkomen te veranderen en de moleculaire bindingen van atomen te veranderen, maar ook door de ruimtelijke ordening van atomen en moleculen in het materiaal te manipuleren. De natuur was ons hier al voor: de lotus heeft bijvoorbeeld een waterafstotende oppervlakte. Niet door vetten, maar door nanostructuurtjes die lijken op stekels: het lotuseffect. Dit effect dat milieuvervuilende oppervlaktecoatings vervangt wordt op dit moment al uitgebuit door sommige fabrikanten.

Sommige vlinders, zoals morpho’s, en andere insekten hebben vleugels met een metaalachtige (of parelmoerachtige) glans. Niet door metaaldeeltjes in de vleugels, maar door het iriserende effect van laagjes die licht reflecteren en, afhankelijk van de golflengte, uitdoven of juist versterken. Ook hier dus geen afwijkende atomen, maar een andere rangschikking van atomen. Deze effecten zijn ook te manipuleren. Zo zijn er geheugenmaterialen die onder invloed van warmte of stroom van vorm veranderen. Microsoft doet hier onderzoek naar voor de volgende generatie beeldschermen die in tafels ingebouwd zullen worden. Sommige dieren, zoals kameleons en octopussen kunnen van kleur veranderen door chromatoforen, cellen met kleurstof, te manipuleren. Dit principe is uiteraard ook toe te passen in programmeerbare metamaterialen, hoewel de mogelijkheden een kleur te genereren door de nanostructuur van een oppervlak te manipuleren veel interessanter is.

Claytronics
Met nanorobotjes kan ook programmeerbare materie worden verwezenlijkt. Deze robotjes, in het claytronics-jargon catoms genaamd, hechten zich als een soort trapezewerkers aan elkaar en kunnen elke denkbare vorm innemen, zoals klei, vandaar de naam van dit concept: claytronics. Het bekendste equivalent uit de natuur zijn trekmieren, die levende tunnels en drijvende bollen kunnen vormen om de rest van de kolonie mee te vervoeren. Je kan ook slijmzwammen, zelfstandig levende eencelligen die zodra de leefomstandigheden ongunstig worden zich aaneensluiten tot een enkel organisme, zo zien. Claytronics op macroschaal is al mogelijk: in 2005 is samenwerking bereikt tussen programmeerbare robotjes van 44 millimeter groot die door middel van elektrische en magnetische invloeden aan elkaar blijven kleven. Onderzoekers van de Amerikaanse Carnegie-Mellon universiteit werken nu aan catoms van een millimeter groot die in enorme aantallen kunnen worden gefabriceerd.

In dit statief wordt een goede digitale camera met telelens geplaatst. Uit meer dan tienduizend foto's wordt zo een enorme Gigapan samengesteld.

Gigapan: Long view

3 reacties / Ideeën en techniek, Maatschappij / Door Germen Roding / 4 november 2021 3 november 2021

Een momentopname met meer dan menselijke scherpte vastleggen voor het nageslacht? Nu kan het. Onze verre nazaten kunnen nu zien hoe een regenwoud of een moderne stad er anno 2010 uitzag.

Voorbij de menselijke zintuigen
Ons menselijk gezichtsvermogen is beperkt. Op ons netvlies beschikken we ongeveer over zeven miljoen kegeltjes (die kleur kunnen waarnemen) en honderd miljoen staafjes (voor zwart-wit zicht) [1]. In 2011 scoren de allerbeste digitale camera’s, bijvoorbeeld de Hasselblad H4D-40, rond de veertig miljoen pixels, alle uiteraard kleur. Het record staat in 2011 op 120 megapixels[2], scherper dus dan het menselijk oog. Maar wat krijg je als je een foto maakt van de totale omgeving met honderd miljard pixels, dus rond de duizend maal zo veel?

Gigapan
Het antwoord: Gigapan. Gigapan is een combinatie van een digitale camera met een mechanisch besturingsssysteem en software. Gigapan beweegt de digitale camera heen en weer en maakt zo een groot aantal foto’s. Die worden vervolgens aan elkaar gelast tot één panoramisch beeld, dan driehonderdzestig graden bestrijkt. In totaal is dit honderd miljard pixels, duizend keer zo scherp als het menselijk oog. Zo slaagt Gigapan er in om een volledig moment in de tijd, op een bepaalde plaats, vast te leggen. Honderd miljard pixels is erg veel. Op een complete harde schijf passen er zonder compressie maar enkele van dit soort foto’s, om over beeldbewerking maar te zwijgen. Om die reden hebben de initiatiefnemers van Gigapan.

Moment, bevroren in de tijd
Het maken van een Gigapan betekent dat je het uitzicht op een bepaalde plaats met een bovenmenselijke precisie vastlegt. Het voordeel is dat je niet van tevoren hoeft na te denken wat interessant kan zijn. Met Gigapan wordt alles met een enorme resolutie vastgelegd. Onderzoekers kunnen op die manier de foto nauwkeurig onder de loep nemen en zo achteraf dingen ontdekken die nadere bestudering waard zijn. Dit is een enorm voordeel op bijvoorbeeld Mars – signalen doen er al gauw een kwartier of langer over om heen en weer naar de aarde te reizen. Dit is overigens ook de reden dat NASA betrokken is geweest bij de ontwikkeling van Gigapan (in samenwerking met Carnegie Mellon Universiteit).

Gigapan als flash back
Door de zeer grote resolutie kan iemand uit de toekomst de realiteit anno nu ondergaan alsof hij er zelf staat[3]. Beter zelfs, want je blik is duizend keer zo scherp. Dingen die een menselijke waarnemer anno nu ontgaan omdat ze zo vanzelfsprekend zijn of omdat ze niet opvallen, een bepaald insekt of het serienummer van een apparaatje, kunnen door een historicus uit de toekomst worden geduid. Misschien levert dit essentiële historische data op, denk aan de betekenis die een Griekse potscherf in Mexico zou hebben.

Een tijdcapsule dus. En met de snel toenemende rekensnelheid van computers en grootte van harde schijven, over tien jaar een standaardaccessoire voor digitale camera’s? Wie weet…

Voor wie op Mars wil ronddwalen, is er alvast deze Gigapan. Ook een bezoekje aan Beiroet is een stuk veiliger achter de pc. Behoefte aan een eigen Gigapan? Het model op het plaatje is voor onder de achthonderd euro te bestellen.

Actueel
Anno 2021 is honderd miljard pixels niet zoveel meer. De beste smartphones halen nu standaard 100 miljoen pixels, dat is tien maal meer dan tien jaar geleden. Bigpixel, een Chinees bedrijf, maakt nu standaard 240 miljard pixel opnames, hier van de Tibetaanse hoofdstad Lhasa. Het Gigapan initiatief is nog steeds springlevend. Zie bron.

Bronnen
1. Retina – Wikipedia (EN)
2. Canon develops world’s first 120 megapixel APS-H CMOS sensor, DPreview.com
3. Panoramic Possibilities, LongNow Foundation
4. Gigapan
5. Opname van Lhasa, Tibet. Bron: Bigpixel.cn

StarTram: tram naar de sterren

8 reacties / Ideeën, Ideeën en techniek, Visionaire projecten, Zonnestelsel / Door Germen Roding / 7 september 2021 9 september 2021

Met een nieuw, visionair plan willen enkele ruimtewetenschappers de ruimte definitef openleggen. De meest uitgebreide versie van Startram kan zelfs mensen voor de kosten van een rond-de-wereld ticket in low earth orbit brengen.

StarTram, een soort rail gun?

Het voorgestelde lanceersysteem Startram werkt niet met raketten of raketbrandstof, maar door elektromagnetische aandrijving. Elektromagneten versnellen een gemagnetiseerde drager op rails en lanceren de lading uiteindelijk in de stratosfeer. Er zijn al veel plannen ontwikkeld voor een magnetische accelerator, zowel in science fiction als op NASA-tekentafels, maar tot nu toe is geen het laboratoriumstadium voorbij gekomen.

Volgens de bedenkers van Startram heeft hun geesteskind wel kans van slagen. Startram maakt gebruik van nu al verkrijgbare technologie en is volgens de bedenkers commercieel haalbaar. Dus zou in principe gebouwd kunnen worden. Een van de ontwikkelaars is dr. James Powell, mede-uitvinder van supergeleidende maglev treinen. Mede-initiatiefnemer dr. George Maise, een ruimtevaartingenieur die hiervoor aan Brookhaven National Laboratories verbonden was, heeft voldoende ervaring om dit idee in praktijk te brengen.

Alleen vracht voor 20, of ook passagiers voor 60 miljard

De bedenkers hebben twee verschillende modellen voorgesteld: een versie die alleen vracht kan vervoeren (Generation 1). Dit model kost ongeveer 20 miljard dollar (plm. 16,3 miljard euro, zeg maar een klein bankreddinkje a la ABN Amro) en tien jaar om te bouwen. Deze versie kan tegen een hoge berg gebouwd.

De krachtiger passagiersversie, Generation 2, zou rond de 60 miljard dollar kosten (plm. 47 miljard euro, een achtste van wat er in Afghanistan doorheen is gedraaid om de Afghanen te “bevrijden” van zichzelf). Deze uitgebreidere versie kan in rond de 20 jaar voltooid worden. De Generation 2 is maar liefst 1609 km lang en reikt tot een hoogte van 20 km in de stratosfeer. De lancering werkt door miljoenen ampères stroom door zowel supergeleidende kabels op de grond, als door een kabel boven de buis te sturen. Deze (in tegengestelde richtingen bewegende) stromen stoten elkaar vervolgens af, waardoor de buis blijft zweven.

Door de enorme lengte kunnen passagiers na een geleidelijke versnelling een snelheid van 9 km/s bereiken zonder door dodelijke g-krachten tot moes te zijn gedrukt. Bij deze enorme snelheden is de luchtweerstand enorm. Vandaar dat de elektromagnetische versnelling plaats vindt in een luchtledige buis.

Enorme kostenbesparing

Beide uitvinders wijzen er op dat lanceren via een Startram-achtig systeem vele malen goedkoper is dan lanceren met een raket. Een kilogram lading in low earth orbit brengen kost nu rond de tienduizend dollar. Met de Startram zou dit slechts vijftig dollar kosten, waarvan slechts een procent energiekosten. Ruimtereizigers naar het internationale ruimtestation ISS kunnen hun ticketkosten drukken van 20 miljoen tot vijfduizend dollar.

Is StarTram een realistisch plan?

Onderzoekers van Sandia National Laboratories hebben het plan doorgerekend, op zoek naar fouten, maar hebben geen ernstige gebreken in de opzet kunnen vinden. De voornaamste technische uitdaging is opschalen van bestaande systemen. Voor zowel de tunnel als de ruimtevaartuigen is een supergeleidende niobium legering nodig, die wordt gekoeld tot 4 kelvin. Dit is zeer koud, deze temperatuur van 4 graden boven het absolute nulpunt komt alleen binnen bereik met het zeer schaarse helium.

Dit plan zou inderdaad de ruimte open kunnen leggen en plannen om asteroïden te ontginnen of andere planeten te koloniseren realistisch maken. Zwakke punten zijn m.i. de zeer sterke magnetische velden die op worden gewekt. Dit kan de vlucht van trekvogels, alsmede de vele andere wezens die gevoelig zijn voor magnetisme, ontregelen. En ook de krankzinnig grote hoeveelheden helium die nodig zullen zijn.

Aan de andere kant, hiermee kunnen we wel dat helium gewoon uit de ruimte halen. Want planeten als Jupiter bestaan er voor een groot deel uit. Wat denken jullie?

Verder lezen

Bron:

Website – StarTram

Hoe kunnen we spreken met aliens? De mogelijkheden

3 reacties / Filosofie, Ideeën, Ideeën en techniek / Door Germen Roding / 31 mei 2021 31 mei 2021

Kunnen we spreken met aliens, als ze ons bezoeken? Zijn er dingen die alle intelligente wezens delen, een soort universele taal?

Uit recente lekken van de Amerikaanse marine blijkt dat we bezocht worden door onverklaarbare objecten die met duizenden g kunnen versnellen en vertragen. Dit ligt ver buiten het bereik van onze bestaande natuurkundige kennis. Daarmee wordt het erg aannemelijk dat deze objecten afkomstig zijn van een niet-menselijke beschaving. Waarbij de vraag belangrijk wordt: hoe kunnen wij communiceren met aliens die nog minder met ons verwant zijn dan de mens met een covid-19 virusdeeltje?

Wiskunde en natuurwetenschap als gemeenschappelijke taal om te spreken met aliens

Toch is dit minder hopeloos dan het lijkt. We delen namelijk tot op zekere hoogte een gemeenschappelijke taal met alle andere bewoners van dit universum. Ja, we hebben het over de wiskunde. Of je nu een intelligente worm bent die in de modder van een oceaanwereld leeft, een collectieve zwerm intelligentie of een intelligent energieveld op de waarnemingshorizon van een zwart gat, of zelfs een kunstmatige levensvorm, we leven allemaal in hetzelfde universum en we hebben te maken met dezelfde wiskunde er zijn nog andere dingen die we redelijk zeker weten. Zo hebben aliens waarschijnlijk een complex sociaal systeem. Immers, zonder samenwerking van duizenden intelligente wezens kun je geen ingewikkeld technologisch ecosysteem opzetten. Laat staan, het bouwen van ruimteschepen die alle aardse technologie ver in de schaduw stellen.

Hoe kunnen we spreken met aliens? Bron: Kellepics, Pixabay / free to use

Afhankelijk van deze vastliggende omstandigheden kunnen we conclusies trekken over de taal die aliens waarschijnlijk zullen spreken. Isaac Arthur heeft deze gedachten uitgewerkt in onderstaande video.

Zie ook ons eerdere artikel hier.

Een interessante vraag is natuurlijk: Willen we wel dat aliens ons kunnen verstaan? Een kijkje op de sociale media en in subgroepen is weinig flatterend voor onze soort. Waarschijnlijk denken ze dat ze maar beter ver bij ons uit de buurt kunnen blijven. Geef ze eens ongelijk.

Kerncentrales op zee kunnen snel gerealiseerd worden

3 reacties / Ideeën en techniek, Nederland, Techniek, Visionaire projecten, Wetenschap / Door Germen Roding / 25 mei 2021 25 mei 2021

Kernenergie is een klimaat vriendelijk alternatief voor kolencentrales. Kerncentrales op zee kunnen ook snel in gebruik worden genomen.

Kernenergie, betrouwbaar en compact

Vergelijken met zonne-energie en windenergie heeft kernenergie enkele grote voordelen. Het voornaamste voordeel van kernenergie is dat dit altijd beschikbaar is. Zomer en winter, dag en nacht. Zonnig weer of ijzige winterstorm. Dat is met zonne-energie en windenergie maar afwachten. Een ander groot voordeel van kernenergie is dat het maar weinig ruimte in beslag neemt. Vergelijk een windmolenpark of een zonneweide maar met een kerncentrale die een gelijk vermogen levert. Een ander voordeel is de geringe hoeveelheid afval. Zowel een zonneweide als vooral windmolens leveren enorm veel afval op, dat heel moeilijk is te hergebruiken. Ter vergelijking: alle afval van de kerncentrale in Borssele kan worden opgeslagen in een enkele grote schuur.

Afvalprobleem is te overzien

Kernenergie heeft twee grote nadelen. Ten eerste is dat het afvalprobleem, ten tweede het gevaar op een kernramp. Het afvalprobleem wordt in feite behoorlijk overschat. De hoeveelheid hoog radioactief afval die vrijkomt is maar klein. Om een indruk te geven, de kerncentrale in Borssele produceert per jaar ongeveer drie kubieke meter kernafval. Hiervoor in ruil levert de centrale 3,3 miljard kWh per jaar. Ter vergelijking: een kolencentrale produceert per kilowattuur 358 g kooldioxide. Als Borssele vervangen zal worden door een kolencentrale zou dat dus meer dan 1 miljard kg extra CO2 opleveren.

Omgekeerd, als in 2019 alle vijf steenkoolcentrales in Nederland vervangen zouden worden door kerncentrales, zou dat 17â€¯ miljard kWh * 358 g = rond 6 miljard kg uitstoot van kooldioxide hebben bespaard. Omgerekend is dat ruim 3% van de totale Nederlandse uitstoot. Als we trouwens ook het complete Nederlandse wagenpark van stroom zouden voorzien, in plaats van, zoals nu, van benzine en diesel, en ook de industrie, zou dit de Nederlandse CO2-uitstoot meer dan halveren. Dit, zomer en winter, 24 uur per dag. Als we een kerncentrale in het Westland zouden plaatsen, kan deze de tuinders van gratis warmte voorzien.

Risico’s van kerncentrales op zee zijn beperkt

De twee grote kernrampen, Tsjernobyl en Fukushima, deden zich voor bij verouderde, onveilige centrales. De oude reactor in Fukushima had al jaren eerder dicht gemoeten. Tot overmaat van ramp bouwde het corrupte Japanse bedrijf Tepco de centrale in Fukushima ook nog op een onveilige plaats, waar veel aardbevingen en tsunami’s voorkomen. Moderne reactoren zijn veel veiliger.

De voornaamste reden dat kernenergie niet massaal wordt uitgerold is emotioneel. Kernrampen als Tsjernobyl en Fukushima waren heel veel in de publiciteit. Toch zijn hierbij in verhouding heel weinig doden gevallen. In Tsjernobyl zijn als gevolg van straling hooguit enkele tientallen doden gevallen. In Fukushima welgeteld één. Ter vergelijking, er vallen per biljoen: kilowattuur door de mijnbouw en vervuiling rond de 100.000 doden als gevolg van het gebruik van steenkool [2]. Omdat deze doden verspreid over het jaar vallen, en wij het normaal vinden dat mensen met longkanker in het ziekenhuis liggen, maakt bijna niemand hier een punt van.

Kerncentrales op zee voorkomen rechtszaken van omwonenden

Vanwege deze emotionele bezwaren is het heel moeilijk om nieuwe kerncentrales te bouwen. Omwonenden spannen eindeloze rechtszaken aan, waardoor het tientallen jaren duurt voordat er eindelijk een kerncentrale kan worden gebouwd. Zoveel tijd hebben we niet.

Rosatom ontwikkelde deze kerncentrale op zee in zeven jaar. Rosatom kan deze centrales in enkele jaren leveren. De oplossing? Bron/copyright: rosatom.ru[1]/fair use

Drijvende kerncentrales op zee kunnen heel snel aanmeren

Zoals gezegd, zijn windmolenparken een ramp voor het milieu. Bijvoorbeeld, door de vogels die ze doden. De wieken van versleten windmolens zijn heel moeilijk te recyclen. Tot overmaat van ramp is de winning van de zeldzame aardmetalen, die nodig zijn voor de permanente magneten in windmolens, zeer milieuvervuilend. Daar hebben wij niet veel last van, maar de Chinezen die in de omgeving van deze mijnbouw leven, des te meer. Maar we kunnen toch plezier hebben van de dure infrastructuur die voor deze windmolenparken is aangelegd. Namelijk, door schepen met kerncentrales aan boord aan te meren en aan te koppelen in deze windmolenparken.

Zonne-energie een prima idee, maar dan op de daken van woonhuizen

Zonnepanelen zijn prima. Niet in zonneweides, maar op de daken van huizen van particulieren, natuurlijk. Deze kunnen prima de airconditioning van energie voorzien in de zomer. De populariteit van airconditioning stijgt snel. Door de klimaatverandering komen hoge temperaturen in de zomer immers steeds vaker voor. Zonnepanelen kunnen deze piek in de behoefte aan elektriciteit in de zomer prima opvangen.

Bronnen

Chip implanteren met injectiespuit nu mogelijk

1 reactie / biologie, geneeskunde, Ideeën en techniek, natuurkunde, Techniek, Wetenschap / Door Germen Roding / 14 mei 2021 13 mei 2021

Aanhangers van complottheorieën geloven dat een vaccinatie, een chip implanteren betekent. Nu is dat ook daadwerkelijk technisch mogelijk. Met een domme chip. Nog wel.

Chip implanteren wordt steeds makkelijker

Met de nieuwste EUV-machines van ASML is het nu mogelijk om microtransistoren met een diameter van 3 nanometer te ontwerpen. Ter vergelijking: een atoom is circa 0,032 (helium) tot 0,265 (cesium) nanometer in diameter. De atomen in de schakeling zijn gemiddeld rond de 100 nm groot. Dit betekent, dat structuren nog maar enkele tientallen atomen breed zijn, en dat er een volwaardig (Turing-compleet) computertje op zeer kleine oppervlaktes kan worden gerealiseerd.

In microscopische computers uit werk van de universiteit van Michigan uit 2018, zijn de transistoren nog relatief groot, rond de 50 nm. In principe zouden deze computertjes dus nog tien maal zo klein in diameter kunnen worden. En hiermee erg gemakkelijk om te implanteren. Het zendbereik ligt rond de 15 cm. [1] Dat is wat weinig voor communicatie met de sinistere 5G-masten van de Illuminati (of een andere groep engerds), maar mogelijk zou je het zendbereik kunnen opvoeren door een antenne toe te voegen.

Injecteerbare chip

In deze nieuwe, nog kleinere en daardoor injecteerbare chips van 2021 lijkt de grootte inderdaad nog verder te zijn teruggebracht. Columbia University bereikte minder dan ongeveer 0,2 mm. [2] Hiermee zijn deze chips ongeveer zo groot als een menselijke eicel, of grote eencellige. Voorlopig is er nog geen reden tot ongerustheid. Althans: met deze chips niet. De chips zijn namelijk “dom”. Ze bevatten alleen ‘klassieke’ elektronica, geen computer. De temperatuurmetingen worden door een passief elektronisch circuit omgezet in ultrageluid[2].

Chip implanteren met een hypodermische injectienaald. Bron: engineering.columbia.edu, persberichten

Geluid in plaats van radiogolven

Deze chips zijn zo klein, dat ze geen radiogolven meer kunnen produceren, althans niet op de gebruikelijke manier met een zendantenne. Vandaar dat de onderzoekers gebruik hebben gemaakt van pulsen ultrageluid voor communicatie en om het apparaatje van energie te voorzien. [2] De chip is ontwikkeld om nauwkeurige metingen te kunnen uitvoeren van de temperatuur in kankergezwellen. Tumoren springen namelijk nogal verkwistend met voedingsstoffen om en zijn erg actief. Daarom zijn ze doorgaans wat warmer dan gezond weefsel. Het toestelletje is, met een andere sensor en elektronica, ook geschikt voor andere metingen, bijvoorbeeld pH en druk. [3]

Bronnen

1. A 0.04mm316nW Wireless and Batteryless Sensor System with Integrated Cortex-M0+ Processor and Optical Communication for Cellular Temperature Measurement, symposium VSLI Circuits, 2018
2. Chen Shi et al., Application of a subâ€“0.1-mm³ implantable mote for in vivo real-time wireless temperature sensing, Science Advances 07 May 2021: Vol. 7, no. 19, eabf6312, DOI: 10.1126/sciadv.abf6312
3. Universiteit van Columbia, persbericht

Duizend jaar oude organisaties hebben enkele opvallende kenmerken. Bron: Wikimedia Commons

Duizend jaar oude organisaties, hun geheimen

1 reactie / Filosofie, Ideeën, Ideeën en techniek, Maatschappij, Mensheid, Visionair leven, Wetenschap / Door Germen Roding / 25 april 2021 24 april 2021

De RK kerk, de Genda ShigyÅ Papiermakerij en de Staffelter Hof zijn alle meer dan duizend jaar oude organisaties. Wat is hun geheim?

Instituten waren en zijn essentieel voor het functioneren van de menselijke beschaving. Het waren kloosters die als centra van kennis de Europeanen door de donkere Middeleeuwen loodsten. Willen we een toekomstige periode van barbarij enigszins heelhuids doorkomen, dan is het nuttig om een organisatie achter de hand te hebben die duizenden jaren kan blijven functioneren zonder dat deze uiteenvalt. En voor de Long Now Clock, die zo’n tienduizend jaar lang de tijd aangeeft, is het natuurlijk wel handig als er generaties van klokkenmakers zijn die de klok netjes onderhouden. Bijvoorbeeld, omdat ze deel uit maken van een duizend jaar oude organisatie.

Duizend jaar oude organisaties

Dit verklaart de interesse van de Long Now Foundation voor de geheimen van meer dan duizend jaar oude organisaties. Zouden we net als Hari Seldon in de Foundation-SF reeks van Isaac Asimov, een organisatie op kunnen richten die over het voortbestaan van de aarde en de mensheid waakt? Die als een soort modern klooster de kennis van nu beschermen tegen verlies, zonder uit elkaar te vallen?

Uit het eerste onderzoek van de Foundation blijken al enkele gemeenschappelijke patronen. Zo zijn de organisaties vrijwel altijd klein. Er werken niet meer dan driehonderd mensen. Vaak richten ze zich op een niche-activiteit, dikwijls het produceren van alcoholische dranken als wijn of whiskey. Tradities spelen een belangrijke rol en vormen de voornaamste bestaansreden van de organisatie. Winst maken is vooral nodig om te overleven.

In onderstaande lange verkenning gaat de Long Now Foundation dieper in op deze vraag.

Bronnen

The data of long lived organisations – Long Now Foundation blog, 2021