Visi tikslai, visą laiką; Sintetinės diafragmos radaras

„Iš visų generolams prieinamų naujų matymo būdų vienas išsiskiria

 

    PIRMASIS kartas, kai žmonės mūšio lauką iš dangaus taško stebėjo, buvo 1794 m. birželio mėn., praėjus vos dešimtmečiui po to, kai broliai Montgolfier išrado karšto oro balioną. Prancūzų aerostatinis korpusas, marga chemikų, dailidžių ir prisikabinusių įgula (kartais tiesiogine prasme), skraidė pririštu vandenilio balionu l'Entrepenant virš mūšio lauko Fleuru mieste, dabartinės Belgijos teritorijoje. Laive buvę stebėtojai semaforu informavo savo bendražygius apačioje apie austrų priešų nusiteikimą ir judėjimą. Prancūzija laimėjo mūšį.

 

    Pati sėkmė nebuvo tendencija. Kai po 21 metų Prancūzija, Didžioji Britanija ir Prūsija susitiko Vaterlo mieste, esančiame 30 km į šiaurę nuo Fleuru, niekas nežiūrėjo žemyn, tik paukščiai: Napoleonas 1799 m. panaikino aerostatinį korpusą. Karinis skraidymas oro balionu iš tikrųjų neatsirado iki Amerikos pilietinio karo ir jo svarba buvo trumpalaikė. Kai 1914 m. karas sugrįžo į žemiausias šalis, oro balionas jau ėmė užleisti vietą lėktuvui; iki karo pabaigos buvo visiškai naudojami tik lėktuvai. Tuo metu, kai septintajame dešimtmetyje NATO perkėlė savo karinę būstinę į Monsą, esantį už 40 km į vakarus nuo Fleurus, į paveikslą buvo papuolę palydovai.

 

    Tačiau net pasikeitus pakilimo metodui, jutimo priemonės nepasikeitė. Tai, kas trenkė į prancūzų oro balionininkų tinklainę – matomą šviesą, – buvo tas pats, kas nukrito į pirmųjų Amerikos šnipų palydovų panoraminių kamerų filmą. Artimiesiems infraraudoniesiems spinduliams jautri plėvelė kartais buvo naudojama, siekiant atskirti kamufliažą (kuri dar visai neseniai buvo linkusi neatspindėti tų bangų ilgių) nuo žalumynų (kurie juos stipriai atspindi). Palydovai, sukurti balistinių raketų paleidimui pastebėti, tai daro, pasirinkdami ilgesnius infraraudonųjų spindulių bangos ilgius, susijusius su karštomis raketų išmetamosiomis dujomis. Tačiau dauguma sistemų, skirtų žiūrėti iš orbitos, daugiausia rėmėsi matoma šviesa.

 

    Tai turi dvi akivaizdžias problemas, kai žiūrite iš orbitos: naktis ir debesis. Pusė pasaulio bet kuriuo metu yra tamsoje. Didžioji dalis kartais būna debesuota, o dalis beveik visada debesuota. Pasak Adamo Maherio iš Ursa Space, Itakoje (Niujorko valstijoje) įsikūrusio startuolio, kuris naudoja palydovines nuotraukas, daugiau, nei pusė Europos bet kuriuo metu paprastai yra užtemdyta, o kai kuriose Pietų Amerikos dalyse vaizdai be debesų atsiranda tik maždaug kas dešimtmetį.  Planet, bendrovė, siekianti kiekvieną dieną daryti vieno metro raiškos viso žemės paviršiaus nuotraukas, teigia, kad apie 70% paviršiaus bet kuriuo metu yra debesuota. Kareiviai, kad ir kokie būtų gudrūs, dešimtmečius perkelia kariuomenę ir įrangą, prisidengdami nepalankiu oru.

 

    Tačiau per pastaruosius kelerius metus matomų bangų ilgių alternatyva padarė milžinišką pažangą. Palydovai, iš kurių Ursa piešia savo vaizdus, ​​yra sukurti su radijo antenomis, o ne objektyvais. Šie orbitiniai radarai apšviečia paviršių šimtus tūkstančių kartų ilgesniais bangos ilgiais, nei matoma šviesa. Tokie bangos ilgiai lengvai prasiskverbia per debesis, rūką, smogą ir, jei reikia, maskuojamąjį tinklą, prieš atsitrenkdami į paviršių ir vėl iššokdami į kosmosą.

 

    Ilgų bangų ilgių pranašumai prasiskverbimo požiūriu yra su kompensuojančiais trūkumais. Jutiklio skiriamoji geba priklauso nuo bangos ilgio ir jo diafragmos dydžio – fotoaparato ar teleskopo veidrodžio arba objektyvo, radaro antenos. Jei pailginate bangos ilgį, padidinate reikiamą diafragmos dydį, kad pasiektumėte nurodytą skiriamąją gebą. Norint sukurti išsamius vaizdus radaru, reikia iš tikrųjų labai didelės diafragmos – daug didesnės, nei bet ką gali pasiūlyti vienas erdvėlaivis.

 

    Sintetinės diafragmos radaras (SAR) leidžia išspręsti šią problemą. Palydovai juda gana dideliu greičiu – paprastai žema orbita, maždaug 25 000 km/val. Atsižvelgdama į visus aidus, kuriuos radaro palydovas gauna iš tam tikro taikinio, kai jis praeina pro jį, ir apdorodamas juos į vieną vaizdą, SAR sukuria tokį tikslų rezultatą, tarsi jis būtų sukurtas, naudojant vieną diafragmą, kurios plotis yra toks pat, kaip atstumas, kurį, rinkdamas duomenis palydovas nukeliavo - dešimtys šimtų kilometrų.

 

    Ši technologija buvo prieinama nuo septintojo dešimtmečio, o šnipų palydovuose naudojama nuo devintojo dešimtmečio. Tačiau metodas buvo ribotas, brangus ir labai įslaptintas. Tik 2000-ųjų pabaigoje, kai Indija ir Izraelis turėjo savo karinius SAR palydovus, Amerikos Nacionalinė žvalgybos tarnyba, Pentagono padalinys, išslaptino savo tokių palydovų egzistavimą, pagaliau leido savo darbuotojams pasikalbėti su oro pajėgų pareigūnais apie juos. Civilinės kosmoso agentūros Amerikoje, Kanadoje ir Europoje naudojo technologiją įvairioms aplinkos apsaugos misijoms, bet ne kaip įprastą žmogaus veiklos stebėjimo būdą. Tai buvo tiesiog per brangu.

 

    Elektronikos, erdvėlaivių inžinerijos ir orbitos skaičiavimo pažanga reiškia, kad dabar ji yra geroje pozicijoje. Yra galimybė už priimtiną kainą įdėti kelių metrų ar mažesnės skiriamosios gebos SAR sistemas į mažus palydovus. 2018 m. dvi naujos įmonės – „Capella Space“ Kalifornijoje ir „ICEYE“ Suomijoje paleido komercinius SAR palydovus, ir dabar ši sritis klesti. Supratęs, kad bandyti sustabdyti bumą būtų beprasmiška, nes kitos šalys ir taip turi panašių pajėgumų, Pentagonas tai paskatino – iš dalies todėl, kad tai labai padidina jo pajėgumus.

 

    Dangaus karaliai

 

    Jackas O'Connoras, kuris 2013 m. pasitraukė iš Amerikos nacionalinės geoerdvinės žvalgybos agentūros, teigia, kad tada, kai viskas buvo įslaptinta, turimos SAR aprėpties nepakako tokiai analizei, kuri dabar yra įprasta. Daugiau visiems reiškia daugiau šnipams. „Jei dirbate profesionalioje žvalgybos agentūroje, dabar turite papildomų šaltinių ir galite patikrinti orbitas, kad pamatytumėte, ar jie kartais ir vietose, kurių anksčiau negalėjau gauti?

 

    Nors žvalgybos agentūros ir ginkluotosios pajėgos linkusios nesigirti tuo, kuo tai įmanoma paversti, kiti tuo džiaugiasi. Rusija išbandė branduolinę sparnuotąją raketą, kurią NATO vadina „Skyfall“, objektuose Novaja Zemljos salyne, esančiame aukštai virš poliarinio rato. Ir kaip podcast'as „Arms Control Wonk“ nurodė praėjusį rugsėjį vienos serijos pavadinime: „Novaja Zemlijoje visada debesuota“. Epizodas buvo apie tai, kaip Jeffrey'us Lewisas iš Jameso Martino Neplatinimo tyrimų centro Midlberio tarptautinių studijų institute Monterėjaus mieste ir jo kolegos naudojo Capella pateiktus SAR vaizdus, ​​​​kad parodytų, jog ruošiami nauji sistemos bandymai. Vėliau amerikiečių žvalgybos šaltiniai CNN patvirtino, kad jie taip pat užfiksavo pasiruošimą.

 

    Galimybė matyti prastą orą dieną ar naktį leidžia stebėti dalykus, kurie, laikui bėgant, keičiasi. Tokios karinės pajėgos Ukrainos pasienyje yra puikus tikslas; vaizdai gali būti nepakankamai ryškūs, kad būtų galima nustatyti konkretų tanko tipą, tačiau jie yra pakankamai geri, kad būtų galima suskaičiuoti jų skaičių.

 

    O pokyčius konkrečioje vietoje galima analizuoti nepaprastai tiksliai. Radaro sistemos gali gauti duomenis iš naudojamų bangų fazės taip, kaip to negali optinės sistemos, naudojančios aplinkos šviesą. Tai leidžia „nuoseklų pokyčių aptikimą“ gali parodyti net menkiausias anomalijas. Kai Amerika sužinojo, kad Irake ir Afganistane ji praranda daugiau savo kareivių dėl pakelės minų, nei bet kurio kito tipo ginklų, Sandijos nacionalinės laboratorijos, vienos iš Amerikos branduolinių ginklų gamybos objektų, kariai sukūrė Copperhead, bepiločio orlaivio SAR sistemą. kurie naudojo tokio pobūdžio pokyčių aptikimą, kad aptiktų nedidelius dirvožemio trikdžius, kur sukilėliai galėjo palaidoti miną arba juos suaktyvinusius komandų laidus. Panašūs metodai leidžia palydovams atskleisti nedidelį paviršiaus įdubimą, atsirandantį, statant tunelius branduoliniams bandymams.

 

    Aptikti labai subtilius pokyčius, laikui bėgant naudinga žvalgybos programoms. Aptikti akivaizdžius atvejus, kai jie įvyksta, naudinga kariaujant. Įvertinus, ar bombos pataikė į teisingus taikinius ir kokią žalą jos padarė, reikia padaryti kuo greičiau, kad kita pusė neišvalytų ar neužtemdytų vietos. Indija panaudojo augantį SAR palydovų parką šiam tikslui po oro antskrydžio Pakistane 2019 m. vasario mėn. Amerikos oro pajėgos padarė tą patį per 2020 m. gruodžio mėn. atliktus bandymus, kaip motyvaciją aiškiai nurodydamos oro sąlygas Europoje ir Ramiajame vandenyne. .

 

    Gyventojai visi laike ir erdvėje

 

    Galimybė reguliariai matyti teatrą, nepaisant oro sąlygų, taip pat leidžia ginkluotosioms pajėgoms kurti archyvus, kurie bus sukurti tik ateityje. Geras pavyzdys yra iš kitos sistemos, kurią Pentagonas sukūrė kovai su minomis: „Gorgon stare“ leido orlaiviams beveik nepertraukiamai filmuoti ištisus miestus savaites ir mėnesius. Idėja buvo tokia, kad po atakos būtų galima tarsi paleisti juostą atgal, kad būtų galima pamatyti, kada buvo įdėtas mina, ir atsekti atsakingos sukilėlių grupės narius. Iš esmės SAR archyvai galėtų suteikti analogišką galimybę atsukti laikrodį atgal, atsižvelgiant į naujus duomenis apie tam tikrus teatrus visame pasaulyje.

 

    Payam Banazadeh, Capella įkūrėjas, sako, kad su šešiais palydovais, kuriuos dabar jo įmonė turi orbitoje, ji gali prisiregistruoti bet kurioje planetos vietoje kas šešias valandas. Bendrovės planuojamas 40 palydovų žvaigždynas skirtas sutrumpinti pakartotinio apsilankymo laiką iki ne daugiau, kaip 15 minučių – mažiau laiko, nei prireiktų šaliai paleisti balistinę raketą, pažymi ponas Banazadehas. Palydovai negali veikti 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę: jų energijos ištroškusios antenos maitinasi iš saulės baterijų, o jų baterijos nėra pakankamai didelės, kad galėtų nuolat veikti naktį. Bet jiems sekasi gana gerai. Šiuo metu 14 SAR palydovų valdančios ICEYE, Capella ir kitų kompanijų augimas reiškia pasiekiamų palydovų skaičius sparčiai auga, todėl aprėpties spragos mažėja. Visos šios įmonės turi karinių klientų.

 

    Laikas, kurio reikia informacijai gauti iš kosmoso ir gauti tiems, kuriems jos reikia, taip pat greitai mažėja, nes didelės duomenų įmonės, tokios, kaip „Amazon Web Services“, kaupiasi rinkoje ir plečia antžeminių stočių skaičių. Po penkerių metų bus galima paprašyti vaizdo, susisiekti su palydovu ir gauti produktą per kelias minutes, sako Joe Morrison iš Umbra, Kalifornijos įmonės, kuri pernai birželį paleido pirmąjį SAR palydovą. „Jūs spragtelėsite pirštu ir tą pačią valandą gausite 25 centimetrų raiškos vaizdus – galbūt 15 centimetrų, jei tai JAV vyriausybės nacionalinio saugumo naudojimo atvejis.

 

    „Umbra“ tikisi paskatinti tolesnės pramonės augimą, kuri galėtų parduoti SAR duomenimis pagrįstą analizę civiliams ir vyriausybės klientams, padarydama tuos duomenis pigesnius už optinį ekvivalentą, kurį siūlo tokios bendrovės kaip „Planet“ ir „Maxar“, Žemės stebėjimo įmonė, įsikūrusi Kolorado valstijoje. Ji planuoja parduoti vaizdus, ​​apimančius 16 kvadratinių kilometrų, vieno metro skiriamąja geba – pakankamai gerai, kad būtų galima aptikti automobilį – už 500 dolerių per kartą pagal „Creative Commons“ licenciją, kuri leidžia pirkėjams su produktu daryti, ką nori. Pasak jo, dabartinė lygiaverčio detalumo optinio vaizdo kaina būtų maždaug šešis kartus didesnė ir būtų parduodama, laikantis ribojančių sąlygų, kurios riboja, kaip jį būtų galima skleisti ir naudoti. Tokia konkurencija turėtų sumažinti kainas ir padidinti galimybes pridėti bet kokią vertę.

 

    Didžiulis palydovinių vaizdų kiekis santykinai žemomis kainomis yra ideali įvestis mašininio mokymosi algoritmams, kurie paskatino naujausius dirbtinio intelekto pasiekimus: daug gerai struktūrizuotų duomenų, padedančių išmokti atpažinti įvairius dalykus. Toks automatizavimas leidžia gauti naujų įžvalgų ir atlikti plačią analizę. Ponas Maheris iš Ursa sako, kad jo įmonė gali kartą per savaitę patikrinti 20 000 objektų vienam klientui. „Vienam žmogui stebėti tuos teatrus yra ne mažiau, nei visą darbo dieną“, – sako jis.

 

    SAR galimybės yra tik vienas iš pažangos, padarytos naudojant įvairius pažangius jutiklius ir duomenų apdorojimo sistemas, reikalingas jų rezultatams interpretuoti, pavyzdys, nors ir dramatiškas. Visame pasaulyje atsiranda palydovinių optinių vaizdų, hiperspektrinių duomenų ir radijo vietos nustatymo paslaugų teikėjų, kurie stebi orlaivius ir laivus. Galimybė naudoti radarą, stebint judančius objektus iš kosmoso realiuoju laiku tampa vis artimesnė. Ir beveik viską, ką galima padaryti iš orbitos, taip pat galima padaryti su dronais, esančiais arčiau tikslo ir galinčiais reaguoti į naujus prašymus beveik akimirksniu. Žemės paviršiuje yra nedaug vietų, kuriose nėra tokio šnipinėjimo. Tačiau žemiau jūrų paviršiaus vis dar yra abejonių – kol kas“ [1]

 

·  ·  · 1. "All the targets, all the time; Synthetic-aperture radar." The Economist, 29 Jan. 2022, p. 0.7(US).

All the targets, all the time; Synthetic-aperture radar.

 

"Among all the new ways of seeing available to generals, one stands out

THE FIRST time that humans observed a battlefield from a celestial vantage point was in June 1794, scarcely a decade after the Montgolfier brothers had invented the hot-air balloon. The French Aerostatic Corps, a motley crew of chemists, carpenters and hangers on (sometimes literally), flew a tethered hydrogen balloon, l'Entrepenant, over the battlefield at Fleurus, in what is now Belgium . The spotters on board informed their comrades down below about the disposition and movements of their Austrian enemies by semaphore. France won the battle.

The success was not in itself trendsetting. When France, Britain and Prussia met 21 years later at Waterloo, 30km north of Fleurus, no one looked down but the birds: Napoleon had abolished the Aerostatic Corps in 1799. Military ballooning did not really come into its own until the American civil war, and its importance was short lived. When war returned to the low countries in 1914 the balloon was already beginning to give way to the aeroplane; by the end of the war it had been completely eclipsed. By the time NATO moved its military headquarters to Mons, 40km west of Fleurus, in the 1960s, satellites had entered the picture.

Yet even as the method of elevation changed, the means of sensing did not. What struck the retinas of the French balloonists--visible light--was the same thing that struck the film of the panoramic cameras aboard America's first spy satellites. Film sensitive to the near infrared has sometimes been used to differentiate camouflage (which until recently tended not to reflect those wavelengths) from foliage (which reflects them strongly). Satellites built to spot the launch of ballistic missiles do so by picking out the longer infrared wavelengths associated with hot rocket exhausts. But most systems for looking down from orbit have relied mostly on visible light.

This has two obvious problems when you are looking down from orbit: night and cloud. Half the world is in darkness at any given time. Most of it is sometimes cloudy and some of it is nearly always cloudy. More than half of Europe is typically obscured at any given time and in parts of South America cloud-free images only appear every decade or so, according to Adam Maher of Ursa Space, a startup based in Ithaca, New York, which uses satellite pictures for business intelligence. Planet, a company which aims to take one-metre resolution pictures of the entire land surface every day, says that about 70% of the surface is cloudy at any one time. Soldiers, sneaky as they are, have been moving troops and equipment under cover of inclement weather for decades.

In the past few years, though, an alternative to visible wavelengths has been making enormous strides. The satellites from which Ursa draws its images are built around radio antennae, not lenses. These orbiting radars illuminate the surface using wavelengths hundreds of thousands of times longer than those of visible light. Such wavelengths pass easily through clouds, fog, smog and, when necessary, camouflage netting before hitting the surface and bouncing back out into space.

The advantages long wavelengths offer in terms of penetration come with compensating drawbacks. The resolution a sensor depends on the wavelength and on the size of its aperture--the mirror or lens in the case of a camera or a telescope, the antenna in a radar. If you lengthen the wavelength, you increase the size of the aperture you need in order to achieve a given resolution. To produce detailed images with radar requires a very large aperture indeed--far larger than anything a single spacecraft can offer.

Synthetic-aperture radar (SAR) provides a way round that problem. Satellites move at quite a clip--typically, in low orbit, around 25,000kph. By taking all the echoes a radar satellite gets from a given target as it passes over it--and processing them into a single image, SAR produces a result as precise as if it had been made using a single aperture as wide across as the distance the satellite travelled while gathering the data--tens of hundreds of kilometres.

This technology has been available since the 1960s, and used by spy satellites since the 1980s. But it was limited, expensive and highly classified. It was not until the late 2000s, when India and Israel both had military SAR satellites of their own that America's National Reconnaissance Office, an arm of the Pentagon, declassified the existence of its own such satellites, finally allowing its employees to talk to Air Force officers about them. Civilian space agencies in America, Canada and Europe used the technology for various environmental missions, but not as a routine way of looking at human activities. It was simply too expensive.

Advances in electronics, spacecraft engineering and on-orbit computation mean it is now possible to put SAR systems with resolutions of a few metres or less onto small satellites at a reasonable price. In 2018 two startups, Capella Space, in California, and ICEYE, in Finland, launched commercial SAR satellites, and the field is now booming. Realising that trying to stop the boom would be pointless, as other countries have similar capabilities anyway, the Pentagon has encouraged it--in part because it greatly increases its own capacities.

Kings of heaven

Jack O'Connor, who retired from America's National Geospatial-Intelligence Agency in 2013, says that back when everything was classified the amount of available SAR coverage was not sufficient for the sort of analysis that is now normal. More for everyone means more for the spooks. "If you're in a professional intelligence agency, now you have additional sources and you can check the orbits to see do they give me coverage at times and in places I couldn't get before?"

Though intelligence agencies and armed forces tend not to brag about what this makes possible, others are happy to. Russia has been testing a nuclear-powered cruise missile which NATO calls "Skyfall" at facilities in the Novaya Zemlya archipelago, high up above the Arctic Circle. And as the "Arms Control Wonk" podcast put it in the title of an episode last September, "It's always cloudy in Novaya Zemlya". The episode was about the way that Jeffrey Lewis of the James Martin Centre for Nonproliferation Studies at the Middlebury Institute of International Studies at Monterey and his colleagues had used SAR images provided by Capella to show that new tests of the system were being prepared. American intelligence sources subsequently confirmed to CNN that they, too, had clocked the preparations.

The ability to see through poor weather, day or night, lends itself to tracking things that are changing over time. A military build-up like that on the border of Ukraine is the perfect target; the imagery may not be sharp enough to identify the specific type of tank, but it is good enough to count the number of them.

And changes at a specific site can be analysed with remarkable precision. Radar systems can get data from the phase of the waves they are using in ways that optical systems using ambient light cannot. The "coherent change detection" this allows can show up even minute anomalies. When America discovered that it was losing more of its soldiers in Iraq and Afghanistan to roadside IEDs than any other type of weapon, boffins at Sandia National Laboratory, one of the facilities responsible for America's nuclear weapons, developed Copperhead, a drone-mounted SAR system that used this sort of change detection to spot tiny disturbances in the soil where insurgents might have buried IEDs or the command wires that triggered them. Similar techniques allow satellites to reveal the slight surface subsidence which comes with the building of tunnels for nuclear tests.

Detecting very subtle changes over time is useful for intelligence applications. Detecting blatant ones as they happen is useful for war-fighting ones. Assessing whether bombs have struck the correct targets and what damage they have brought about needs to be done as quickly as possible, lest the other side clean up or obscure the site. India used its burgeoning fleet of SAR satellites for just this purpose after an air strike on Pakistan in February 2019. America's air force did the same thing in tests carried out in December 2020, pointing explicitly to weather conditions in Europe and the Pacific as the motivation.

Dwellers all in time and space

Being able to see a site on a regular basis regardless of the weather also allows armed forces to create archives which will only come into their own in the future. A good example comes from another system the Pentagon developed to counter IEDs: "Gorgon stare" allowed aircraft to take near-continuous video of whole cities over weeks and months. The idea was that, after an attack, it would be possible to run back the tape, as it were, to see when the IED had been emplaced and to trace members of the insurgent group responsible. In principle, SAR archives could provide an analogous ability to turn back the clock in light of new data for select sites all around the world.

Payam Banazadeh, the founder of Capella, says that with the six satellites his company now has in orbit it can check in on any spot on the planet every six hours. The company's planned 40-satellite constellation is intended to get that revisit time down to no more than 15 minutes--less time than it would take for a country to launch a ballistic missile, Mr Banazadeh notes. The satellites cannot operate 24/7: their power-hungry antennae take their sustenance from solar panels, and their batteries are not large enough for them to operate continuously at night. But they do pretty well. The growth of ICEYE, which is currently operating 14 SAR satellites, Capella and other companies means the number of satellites available is rising rapidly, reducing gaps in coverage. All these companies have military customers.

The time it takes to get the information down from space and into the hands of those who need it is also falling quickly, as big data companies like Amazon Web Services pile into the market and expand the number of ground stations. In five years it will be possible to request an image, communicate with the satellite and receive the product in minutes, says Joe Morrison of Umbra, a California firm which launched its first SAR satellite last June. "You'll snap your finger and in that same hour you've got 25-centimetre resolution imagery--maybe 15-centimetre if it's a US government national-security use case."

Umbra hopes to nurture the growth of a downstream industry that could sell analysis based on SAR data to civilian and government customers by making those data cheaper than the optical equivalent offered by companies like Planet and Maxar, an Earth observation company based in Colorado. It plans to sell images covering 16 square kilometres at a resolution of one metre--good enough to make out a car--for $500 a time under a Creative Commons licence which lets buyers do as they please with the product. The current price of an optical image of equivalent granularity would be around six times as much, and be sold under restrictive conditions that limit how it could be disseminated and used, he says. Such competition should drive down the price all round--and increase the scope for adding all sorts of value.

Huge amounts of satellite images at relatively low prices provides a pretty much ideal input for the sort of machine-learning algorithms that have powered recent advances in AI: lots of well structured data with which to learn how to recognise all sorts of different things. Such automation allows both new insights and analysis at scale. Mr Maher of Ursa says that his firm might check in on 20,000 facilities once a week for a single client. "It's less than a full-time job for one person to monitor those sites," he says.

The capabilities of SAR are just one example, albeit a dramatic one, of the sort of progress being made with all sorts of advanced sensors and the data-processing systems needed to interpret their output. Satellite providers of optical images, hyperspectral data and radio-location services which keep tabs on aircraft and ships are springing up around the world. The ability to use radar to track moving objects from space in real time is getting closer. And pretty much everything which can be done from orbit can also be done with drones closer to the target and capable of responding to new requests almost instantly. There are few places, if any, on the surface of the Earth that are free from such snooping. Below the surface of the seas, though, there is still a redoubt--for now." [1]

 

·  ·  · 1. "All the targets, all the time; Synthetic-aperture radar." The Economist, 29 Jan. 2022, p. 0.7(US).

Investuotojai skatina „Crispr proveržį“

  „Didėjančios rizikos kapitalo investicijos į genų redagavimo technologijas skatina siekį apsaugoti intelektinę nuosavybę sektoriuje, kuris žada paskatinti pažangą keliose biotechnologijų srityse.

 

    Technologija, žinoma, kaip Crispr, leidžia tyrėjams atlikti tikslius genetinio kodo pakeitimus arba redaguoti genetinį kodą, o tai gali paskatinti genetinių ligų, vėžio ir kitų ligų gydymą. Dėl plataus komercinio potencialo genų redagavimo technologija jau keletą metų buvo apsupta ginčų dėl intelektinės nuosavybės.

 

    Viename iš tokių ginčų JAV patentų institucijos nusprendė, kad Broad Institute, partnerystė, apimanti Masačusetso technologijos institutą ir Harvardo universitetą, pirmasis išrado augalų ir gyvūnų ląstelių redagavimo metodą, naudojant fermentą Cas9 – molekulinių žirklių tipą, kuris gali supjaustyti DNR. Ginče Broadas priešinosi Kalifornijos universitetui Berklyje, Vienos universitetui ir Emmanuelle Charpentier, kuri 2020 m. Nobelio chemijos premiją pasidalijo su Berklio profesore Jennifer Doudna už jų Crispr-Cas9 tyrimus.

 

    JAV patentų ir prekių ženklų tarnybos sprendimas turi įtakos įmonėms, kurios naudoja Cas9, teikia pirmenybę toms, kurios yra susijusios su Broad, įskaitant Editas Medicine Inc., ir prieštarauja vaistų gamintojams, pvz., Intellia Therapeutics Inc., turinčioms Kalifornijos universiteto ir jo partnerių licencijas. „Intellia“ praėjusią savaitę pranešė, kad pateikė patentų paraiškas savo „Crispr-Cas9“ naujovėms ir nesitiki, kad sprendimas turės įtakos jos gebėjimui kurti būsimus „Crispr“ pagrindu pagamintus vaistus.

 

    Keletas „Crispr“ pagrindu veikiančių startuolių, pastaruoju metu pritraukiančių rizikos kapitalą, naudoja kitus fermentus, o ne Cas9, kad sukurtų naujas genų redagavimo programas, išvengtų esamų patentų ir sukurtų naują intelektinę nuosavybę. Praėjusią savaitę priimtas sprendimas paskatins dar daugiau Crispr naujovių, sakė Katherine Ann Rubino, advokatų kontoros Caldwell Intellectual Property Law gyvybės mokslų praktikos grupės pirmininkė.

 

    Pasak rinkos stebėjimo priemonės „PitchBook Data Inc.“, rizikos kapitalistai pernai investavo 1,08 mlrd. dolerių į 31 „Crispr“ starto finansavimą, palyginti su 172,9 mln. dolerių 18 sandorių 2020 m.. Dalis patrauklumo yra Crispr genų redagavimo efektyvumas, specifiškumas ir paprastumas, sako Ursheet Parikh, rizikos įmonės „Mayfield“ partnerė.

 

    „Tai taps viena iš šių labai pagrindinių, plačiai paplitusių technologijų“, – sakė J. Parikh.

 

    „Crispr“ pagrindu veikiančios biotechnologijų įmonės, neseniai pritraukiančios rizikos kapitalą, yra Brisbene, Kalifornijoje įsikūrusi „Mammoth Biosciences Inc.“, kurią Dr. Doudna įkūrė 2017 m., kad įdiegtų naują Cas fermentų rinkinį. Mammoth, kurio investuotojai yra Mayfieldas, kuria savo gydymo priemones ir bendradarbiauja su vaistų gamintojais, įskaitant Bayer AG.

 

    „Mammoth“ įrankių rinkinyje esantys fermentai, tokie kaip Cas14, kurie yra mažesni už Cas9, gali sudaryti sąlygas naujoms terapijoms, sakė vienas iš įkūrėjų ir generalinis direktorius Trevoras Martinas. Pavyzdžiui, „Crispr“ pristatymo įrankiai, pvz., su adeno susijusiu virusu, gali talpinti tik nedaug krovinių. Jis sakė, kad, naudojant mažesnį baltymų kiekį, gydymas galėtų eiti lengviau.

 

    Pasak generalinio advokato Gary Loebo, „Mammoth“ turi išskirtines licencijas iš UC Berkeley ir savo atskirą IP portfelį, susijusį su jos tyrimais.

 

    Panašiai, Scribe Therapeutics Inc., Alamedoje, Kalifornijoje, įsikūrusi biotechnologijų startuolis, kurį taip pat įkūrė dr. Doudna, kuria pagal užsakymą sukurtus fermentus, skirtus Crispr pagrindu veikiančiam neurodegeneracinių ir kitų ligų gydymui. „Scribe“ technologijos skiriasi nuo ankstesnių metodų, sakė vienas iš įkūrėjų ir generalinis direktorius Benjaminas Oakesas.

 

    Kitos naujos įmonės, įskaitant Haywardą, Kalifornijoje įsikūrusią Spotlight Therapeutics Inc., daugiausia dėmesio skiria genų redagavimo vaistų veiksmingesniam tiekimui į ligos vietas organizme. Pavyzdžiui, naudojant į ląsteles nukreiptus baltymus, „Spotlight“ gali tiekti genų redagavimo fermentus į imunines ląsteles, supančias naviką, kad būtų galima gydyti vėžį, sakė generalinė direktorė Mary Haak-Frendscho.

 

    Kadangi genų redagavimo technologija tobulėja taip greitai, patentavimas siekiant tik patentuoti gali prarasti savo vertę, nes įmonės sparčiai kuria naujus genetinio kodo redagavimo būdus, sakė advokatų kontoros Dickinson Wright PLLC patentų teisininkė K. Lance Anderson. Jis sakė, kad tikisi, kad dėl to įmonės imsis tikslingesnio požiūrio į intelektinę nuosavybę, siekdamos patentų pagrindiniams savo technologijos aspektams." [1]

 

Tai ką, bezdam, broliai lietuviai? Gerai, kad bezdam. Žmogaus organizmas pagamina daug dujų. Blogai, kad nieko kito nedarom. Juk tikėjomės gauti Nobelio premiją už Crispr. Negavom, bet investuoti neinvestuojam, žiniomis nesinaudojam. Gėda.

1.  Finance News: Investors Fuel a Crispr Rush
Gormley, Brian.
Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 11 Mar 2022: B.10.  

Investors Fuel a Crispr Rush

"Increasing venture-capital investment in gene-editing technology is fueling a rush to secure intellectual property in a sector that promises to spur advances across several areas of biotechnology.

Technology known as Crispr enables researchers to make precise changes, or edits, to the genetic code, which could lead to therapies for genetic diseases, cancer and other conditions. Because of its broad commercial potential, the gene-editing technology has been surrounded by intellectual-property disputes for several years.

In one such dispute, U.S. patent authorities ruled that the Broad Institute, a partnership including the Massachusetts Institute of Technology and Harvard University, was first to invent a method of editing plant and animal cells using the enzyme Cas9, a type of molecular scissors that can cut DNA. The dispute pitted Broad against the University of California, Berkeley, the University of Vienna and Emmanuelle Charpentier, who shared the 2020 Nobel Prize in Chemistry with Berkeley professor Jennifer Doudna for their Crispr-Cas9 research.

The U.S. Patent and Trademark Office decision affects companies that use Cas9, favoring those with ties to Broad, including Editas Medicine Inc., and going against drugmakers such as Intellia Therapeutics Inc. that have licenses from the University of California and its partners. Intellia last week said it had filed patent applications for its own Crispr-Cas9 innovations and that it doesn't expect the ruling to affect its ability to develop future Crispr-based medicines.

Several Crispr-based startups raising venture capital recently are using enzymes other than Cas9 to enable new applications for gene editing, avoid existing patents and generate new intellectual property. Last week's ruling will spur even more Crispr innovation, said Katherine Ann Rubino, chair of the life-sciences practice group for law firm Caldwell Intellectual Property Law.

Globally, venture capitalists invested $1.08 billion in 31 Crispr startup financings last year, compared with $172.9 million in 18 deals in 2020, according to market tracker PitchBook Data Inc. Part of the appeal is the efficiency, specificity and simplicity of Crispr gene editing, said Ursheet Parikh, a partner with venture firm Mayfield.

"It will become one of these very fundamental, pervasive technologies," Mr. Parikh said.

Crispr-based biotech startups raising venture capital recently include Brisbane, Calif.-based Mammoth Biosciences Inc., which Dr. Doudna co-founded in 2017 to deploy a new set of Cas enzymes. Mammoth, whose investors include Mayfield, is developing its own therapeutics and collaborating with drugmakers including Bayer AG.

Enzymes in Mammoth's tool kit, such as Cas14, that are smaller than Cas9 could enable new types of therapies, said co-founder and CEO Trevor Martin. Crispr-delivery tools such as adeno-associated virus, for example, can only hold so much freight. With a smaller protein, the treatment could include more machinery, he said.

Mammoth has exclusive licenses from UC Berkeley and its own separate IP portfolio stemming from its research, according to General Counsel Gary Loeb.

Similarly, Scribe Therapeutics Inc., an Alameda, Calif.-based biotech startup also co-founded by Dr. Doudna, is developing custom-engineered enzymes for Crispr-based treatments for neurodegenerative and other diseases. Scribe's technologies are distinct from earlier approaches, co-founder and CEO Benjamin Oakes said.

Other new companies, including Hayward, Calif.-based Spotlight Therapeutics Inc., focus on delivering gene-editing drugs more effectively to sites of disease in the body. Using cell-targeting proteins, for example, Spotlight potentially could deliver gene-editing enzymes into immune cells surrounding a tumor in an effort to treat cancer, said CEO Mary Haak-Frendscho.

Because gene-editing technology is advancing so quickly, patenting for the sake of patenting could lose its value because companies are rapidly devising new ways to edit genetic code, said K. Lance Anderson, a patent lawyer with law firm Dickinson Wright PLLC. He said he expects companies will start to take more targeted approaches to intellectual property as a result, seeking patents on core aspects of their technology." [1]

 So what, passing gas, Lithuanian brothers? It's okay to pass gas. The human body produces a lot of gas. It’s a bad thing we don’t do anything else. After all, we were hoping to win a Nobel Prize for Crispr. We have not received, but we do not invest, we do not use knowledge. What a shame.

1.  Finance News: Investors Fuel a Crispr Rush
Gormley, Brian.
Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 11 Mar 2022: B.10.  

Ėjimas be kodo; Pigus programinės įrangos kūrimas

„Skambinkite visiems koduotojams

Įmonės leidžia visiems darbuotojams, o ne tik geek elitui, rašyti programinę įrangą

2018 M. Australijos telekomunikacijų įmonėje Telstra dirbantis technikas sukūrė programėlę, kuri sujungė 70 pranešimų sistemų, skirtų pranešti apie telefono linijos problemas. Technikas tai padarė, nors neturėjo kodavimo patirties. Sąsaja gali atrodyti netvarkinga: nukreipimo puslapyje užstrigdyta 150 mygtukų ir vietinių naujienų žymeklis – programos atitikmuo lėktuvo kabinai, šmaikštauja Charlesas Lamanna iš „Microsoft“, prižiūrintis programinės įrangos titano „Power Apps“ platformą, dėl kurios tai įmanoma. Bet tai buvo hitas. Jį naudoja apie 1300 kitų Telstra technikų, sutaupydami kasmet 12 mln. dolerių.

 

Profesionalūs kūrėjai (profesionalūs kūrėjai) gali pasijuokti iš techniko „pasidaryk pats“ programėlės. Tačiau tendencija, kurią ji parodo, nėra pokštas.

 

Jau gerokai prieš 2017 m., kai Chrisas Wanstrathas, vienas iš kodavimo ir bendradarbiavimo svetainės „GitHub“ įkūrėjų, pareiškė, kad „kodavimo ateitis – tai joks kodavimas“, vadinamieji žemo kodo/be kodo (LC/NC) įrankiai atsirado ir išaugo. Jie leidžia bet kam rašyti programinę įrangą, naudojant vien tik nuvilkimo vaizdines sąsajas (be kodo) arba su šiek tiek kodo (mažas kodas). Po gaubtu tai verčiama į iš anksto parašytą arba automatiškai sugeneruotą kodą, kuris vėliau veikia.

 

Tokie įrankiai yra labai paklausūs. Vos 25 mln. žmonių visame pasaulyje laisvai kalba standartinėmis programavimo kalbomis, teigia tyrimų įmonė „Evans Data Corporation“ – vienas iš 125 pasaulio darbuotojų ir 1,4 mln. mažiau, negu reikia. Šis trūkumas iki 2025 m. padidės iki 4 mln., teigia tyrimų įmonė IDC. LC/NC produktai išplečia programuotojų grupę, įtraukdami į „verslo srities“ darbuotojus, kurie retai kalba C++, Java ar Python kalbomis. Ir už jos ribų. LC/NC dėka Cheryl Feldman iš jaunesniosios pareigų kirpykloje perėjo į techninę karjerą programinės įrangos firmoje „Salesforce“.

 

Samit Saini pakeitė darbą po 13 metų Hitrou apsaugos darbuotoju ir tapo „IT sprendimų specialistu“ oro uoste po to, kai sukūrė programinę įrangą „Microsoft Power Apps“.

 

Kalbos barjerų įveikimas

 

IDC skaičiuoja, kad 2021 m. pasaulyje mažai arba visai neprogramuojantys sudarys 2,6mln. darbuotojų. Jis tikisi, kad iki 2025 m. jų gretos padidės vidutiniškai 40 % per metus, t.y. tris kartus greičiau, nei bendra programų kūrėjų populiacija. 2021 m. organizacijų, naudojančių „Power Apps“, skaičius išaugo daugiau, nei dvigubai. Dabar joje kas mėnesį yra 10 mln. vartotojų. BASF, chemijos įmonė, ją naudoja leisdama 122 000 darbuotojų rašyti programinę įrangą. Praėjusiais metais konsultacinės bendrovės „Aite-Novarica Group“ atliktas tyrimas parodė, kad daugiau, nei pusė Amerikos draudikų yra įdiegę arba planuoja įdiegti LC/NC. „Unqork“, be kodo pradėtas startuolis, kurio vertė viršija 2 mlrd. dolerių ir remiamas „Goldman Sachs“, įtikina kitas finansų įmones žengti šį žingsnį. Ponas Lamanna numato, kad pasaulyje bus milijardas mažai/visai nekoduojančių.

 

Svajonė apie tokį kodą nėra nauja. Tony Wasserman iš Carnegie Mellon universiteto filialo Silicio slėnyje jį datuoja nuo septintojo dešimtmečio „automatinio programavimo“ koncepcijos. Nuo tada vienas po kito einančios supaprastinimo ir abstrakcijų bangos palengvino programuotojų gyvenimą, nes kodavimo kalbas atitolino toliau nuo kompiuterio aparatinės įrangos suprantamo mašininio kodo. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje „Microsoft“ bandė dar labiau supaprastinti reikalus, paleisdama „Visual Basic“, ankstyvą LC/NC įsilaužimą. Per kitą dešimtmetį tokios įmonės kaip „App ian“, „Caspio“, „Mendix“ ir „Salesforce“ pradėjo siūlyti produktus, skirtus konkrečiai verslo rūšims.

 

Neseniai LC/NC potencialą išlaisvino debesis, leidžiantis žmonėms lengvai prisijungti prie duomenų ir bendradarbiauti realiuoju laiku, sako Ryanas Ellisas, vadovaujantis LC/NC produktams Salesforce.

 

Praėjusiais metais „Amazon Web Services“ (AWS), internetinio milžino debesų kompiuterijos padalinys, pristatė „Amazon SageMaker Canvas“ –įrankių rinkinį, leidžiantį žmonėms diegti mašininio mokymosi modelius, neįrašant kodo.

 

Jis taip pat siūlo „Honeycode“, be kodo programų kūrimo priemonę, beta versiją.

 

LC/NC anksčiau daugiausia buvo skirtas profesionalių kūrėjų veiksmingumui. Dabar taip pat siekiama pritraukti daugiau žmonių, kuriant programas, sako Adamas Seligmanas iš AWS. Kalbant apie poveikį, pasak jo, naujausia banga „lėks aukščiau paplūdimyje“. Viena vertus, įmonės, skubančios skaitmeninti, supranta, kad kai verslo srities žmonės kuria programinę įrangą, tai pagreitina darbą. „Lauko darbuotojas, gaminantis ką nors kitiems lauko darbuotojams, yra labai vertingas, nes grįžtamasis ryšys yra greitesnis“, – sako Adamas Barras, buvęs „Microsoft“ profesionalus kūrėjas ir knygos „Problema su programine įranga: kodėl išmanieji inžinieriai rašo blogą kodą“ autorius. Skaitmeniniai vietiniai gyventojai įsitraukia į darbo jėgą, jie taip pat reikalauja automatizuoti pasikartojančias ar rankiniu būdu įvestas duomenų įvedimo užduotis, dažnai kenčia nuo išėjimo.

 

Be to, LC/NC greitai tampa slaptu padažu šiuolaikinėje programinės įrangos kūrimo srityje, ypač mašininio mokymosi srityje, sako Arnal Dayaratna iš IDC. Tokio tipo dirbtinio intelekto (AI) programinei įrangai reikalingas Python arba Java įvaldymas yra bauginantis net profesionaliems kūrėjams. Bratinas Saha, kuris prižiūri AWS mašininio mokymosi paslaugas, nori, kad „SageMaker Canvas“ įgalintų nuolatinius verslo analitikus – iš rinkodaros ar finansų įdiegti mašininį mokymąsi. Jis prognozuoja, kad tai gali padidinti įmonėms prieinamų dirbtinio intelekto specialistų skaičių.

 

Tam tikras skepticizmas yra pagrįstas. Vien todėl, kad ne programuotojai gali sukurti taikomąją programą, naudodami LC/NC įrankius, dar nereiškia, kad ji bus naudinga, sako ponas Wassermanas, lygiai taip pat, kaip klaidų kupinos skaičiuoklės duoda klaidingų rezultatų. Jie taip pat gali tapti galvos skausmu įmonių IT skyriams, jei piliečiai kūrėjai rinks beverčius arba, dar blogiau, privatumą pažeidžiančius, klientų duomenis. Ypač be kodo įmonės gali pastebėti, kad joms reikalingos funkcijos dar neegzistuoja. Be kodo platformos palengvina pirmuosius 90 % naudingos programos pristatymo, o paskutinius 5 % – dažnai neįmanomus, sako Timas Bray, buvęs AWS kūrėjas. Ir daugelis profesionalių kūrėjų išlieka skeptiški. Nors jie kreipiasi į LC/NC, kad supaprastintų kai kurias užduotis, vieno komentatoriaus žodžiais tariant, daugelis profesionalų jį laiko prisegamų kaklaraiščių programavimo pusbroliu. Kai kurie nerimauja, kad dėl specializacijos LC/NC srityje jie atrodo, kaip diletantai, praneša ponas Barras.

 

LC/NC visiškai nepakeis „viso“ kodavimo, kaip tvirtina jo evangelistai. Profesionalūs kūrėjai ir toliau kurs pagrindinius savo įmonės produktus ir svarbias įmonės sistemas. Tačiau juos vis dažniau papildys būriai iniciatyvių verslo srities darbuotojų su programinės įrangos kūrimo eilute. Darbdaviams tai reiškia didesnį našumą. Darbuotojams tai gali pakeisti gyvenimą. 2019 m. Telstra technikas tapo vyresniuoju verslo specialistu lauko skaitmeninimo srityje ir nuo to laiko vėl buvo paaukštintas." [1]

 

·  ·  ·  1. "Going codeless; Software development." The Economist, 29 Jan. 2022, p. 51(US).