„Starlink“ sėkmė Ukrainoje įžiebė naujas kosmoso lenktynes

„Tai FAKTAS: mes dalyvaujame kosminėse lenktynėse.“ Taip sausio 1 d. sakė NASA vadovas Billas Nelsonas. Jei Kinijai pavyktų nusileisti Mėnulyje prieš Amerikai ten sugrįžtant, jis perspėjo, kad ji gali užgrobti Mėnulio išteklius sau ir net pasakyti Amerikai: „Laikykis toliau, mes čia, tai mūsų teritorija“.

 

     Ponas Nelsonas teisus, numatydamas kosmoso lenktynes, bet neteisingas sutelkęs dėmesį į Mėnulį. Jis turi simbolinę vertę, bet neturi naudingų išteklių, kurių nebūtų lengviau gauti Žemėje. Kitas kosmoso lenktynes sukėlė Rusijos karinė operacija Ukrainoje. Tai vyksta arčiau Žemės. Ir tai laimi Amerika, daugiausia dėl vienos bendrovės.

 

     Įmonė yra „SpaceX“, įkurta Elono Musko, kad būtų galima kolonizuoti Marsą, ji gamina labai pigias, daugkartinio naudojimo raketas, kurių pirmosios pakopos grįžta iš viršutinių atmosferos sluoksnių ir grakščiai nusileidžia ant jų uodegos. Jie padarė įmonę kosmoso supervalstybe: „SpaceX“ dabar į orbitą iškelia daugiau dalykų, nei visos kitos bendrovės ir šalys, kartu paėmus.

 

     Nuo 2019 m. šis pajėgumas buvo naudojamas, statant Starlink – palydovų „megažvaigždyną“, skirtą perduoti internetą į vietas, kurių nepasiekia įprastas plačiajuostis ryšys. Per trejus metus „SpaceX“ paleido apie 3500 „Starlink“ palydovų, tai yra maždaug pusė viso šiuo metu orbitoje esančių aktyvių palydovų. Ji planuoja paleisti net 40 tūkst.

 

     Starlink yra skirta vartotojams. Tačiau karinės operacijos pradžioje Ukrainos vyriausybė paprašė „SpaceX“ atsiųsti mažus nešiojamus indus, kurie leistų vartotojams prisijungti prie tinklo. Kaip paaiškinama mūsų informaciniame pranešime, nuo tada jis tapo gyvybiškai svarbus Ukrainos pastangoms. Kareiviai naudojasi bendraudami, atpažindami taikinius ir įkeldami filmuotą medžiagą viešųjų ryšių tikslais. Palydovinis internetas nėra nauja idėja. Tačiau „Starlink“ reiškia laipsnišką pokytį dviem būdais. Vienas iš jų yra didžiulis jo siūlomų pajėgumų kiekis. Anksčiau palydoviniai ryšiai daugiausia buvo skirti vyresniesiems pareigūnams, štabui ir bepiločių orlaivių pilotams, o didžiąją dalį žemesnio lygio ryšio tvarkė radijas. „Starlink“ reiškia, kad priekinės linijos kariai gali stebėti vaizdo įrašus, vaizdus ir pranešimus realiuoju laiku, net kai jie nepasiekia mobiliųjų tinklų. Tai suteikia tokį taktinį judrumą, kuris yra gyvybiškai svarbus šiuolaikinei karinei operacijai.

 

     Antrasis yra jo atsparumas puolimui. Starlink iki šiol išgyveno bandymus užstrigdyti ar įsilaužti. Rusija pareiškė, kad jo naudojimas Ukrainoje daro jį teisėtu kariniu taikiniu. Tačiau kadangi tradiciniai palydoviniai tinklai, sudaryti iš nedidelio skaičiaus didelių, sudėtingų palydovų, yra pažeidžiami priešpalydovinių raketų, Starlink – ne. Dėl palydovų skaičiaus ir greičio, kuriuo „SpaceX“ gali juos pakeisti, bandymas jį numušti yra beprasmis. 2022 m. įmonė vidutiniškai paleidžia maždaug vieną kartą per savaitę, o šiais metais tikisi, kad ji bus dar spartesnė.

 

     Pasikliauti įnoringu magnatu gyvybiškai svarbiai infrastruktūrai yra ir neigiamų pusių. Muskas skundėsi dėl Ukrainos „Starlink“ naudojimo subsidijavimo išlaidų, kurios, jo teigimu, siekia maždaug 100 mln. dolerių. Jis atsitraukė po atsako, bet tikrai buvo teisus. Labdara nėra būdas vykdyti karinę operaciją: niekas nesitiki, kad „Lockheed Martin“ paaukos raketų. Geriau, kad Amerikos vyriausybė padengtų išlaidas, kaip tai daroma su kita karine pagalba.

 

     Spalio mėnesį kilo ginčas su Ukrainos vyriausybe, kai Muskas pasiūlė taikos planą, pagal kurį Rusija išlaikytų Krymą, kurį ji turi nuo 2014 m. Nors santykiai buvo pataisyti (bent jau viešai), „SpaceX“ vis dar nenori leisti Ukrainai naudotis jos sistema, skirta pradėti atakas pačioje Rusijoje.

 

     Tačiau apskritai sistema veikė gerai. 2022 m. „SpaceX“ pristatė „Starshield“ padalinį, skirtą „Starlink“ pritaikyti vyriausybės ir kariniams klientams. (Amerikos ginkluotosios pajėgos eksperimentavo su Starlink dar prieš karinę operaciją.) Amerikos draugai ir varžovai taip pat atkreipė dėmesį į tai.

 

Kaip ir GPS, kuris pasirodė toks naudingas, kad daugelis kitų šalių nusprendė, kad turi turėti savo suverenias sistemas, Europa, Kinija ir Rusija lenktyniauja kurdamos savo mega žvaigždynus.

 

Kinija ir Rusija bando sugalvoti būdus, kaip atakuoti ar sutrikdyti Starlink, jei iškiltų poreikis.

 

Lenktynės vyksta. Tačiau kol kas Amerika „SpaceX“ dėka turi didžiulį pranašumą." [1]

 

·  ·  · 1. "Internet from the sky; Starlink." The Economist, 7 Jan. 2023, p. 10(US).

 

The success of Starlink in Ukraine has ignited a new space race

""IT'S A FACT: we're in a space race." So said Bill Nelson, the boss of NASA, on January 1st. If China managed to land on the Moon before America returned there, he warned, it could seize lunar resources for itself, and even tell America: "Keep out, we're here, this is our territory."

Mr Nelson is right to foresee a space race, but wrong to focus on the Moon. It has symbolic value, but no useful resources that cannot be obtained much more easily back on Earth. The next space race has been triggered by Russia's military operation in Ukraine. It is happening closer to Earth. And it is one which America, thanks largely to a single company, is winning.

The company is SpaceX. Founded by Elon Musk to enable the colonisation of Mars, it makes very cheap, reusable rockets, whose first stages return from the upper atmosphere, landing gracefully on their tails. They have made the firm a space superpower: SpaceX now flies more things into orbit than all other companies and countries combined.

Since 2019 it has put that capacity to use building Starlink, a "mega-constellation" of satellites designed to beam the internet to places unreached by conventional broadband. In three years SpaceX has launched around 3,500 Starlink satellites, roughly half the total number of active satellites now in orbit. It plans to launch as many as 40,000.

Starlink is aimed at consumers. But early in the military operation Ukraine's government asked SpaceX to send it the small, portable dishes that allow users to connect to the network. As our Briefing explains, it has since become vital to the Ukrainian effort. Soldiers use it to communicate, identify targets and upload footage for PR purposes. Satellite internet is not a new idea. But Starlink represents a step-change in two ways. One is the sheer amount of capacity it offers. Previously, satellite links were largely reserved for senior officers, headquarters and drone pilots, with the bulk of lower-level communication handled by radio. Starlink means front-line troops can sling around videos, images and messages in real time, even as they advance beyond the reach of mobile networks. That provides the sort of tactical agility vital to modern military operation.

The second is its resistance to attack. Starlink has, so far, survived attempts to jam or hack it. Russia has said that its use in Ukraine makes it a legitimate military target. But whereas traditional satellite networks, made up of small numbers of big, complicated satellites, are vulnerable to anti-satellite missiles, Starlink is not. The number of satellites, and the speed with which SpaceX can replace them, make trying to shoot it down futile. The firm averaged around a launch a week in 2022, and expects to go even faster this year.

There are downsides to relying on a whimsical tycoon for vital infrastructure. Mr Musk has complained about the cost of subsidising Ukraine's use of Starlink, which he says runs to $100m or so. He backed down after a backlash, but was surely correct. Charity is no way to run a military operation: no one expects Lockheed Martin to donate missiles. Better for America's government to cover the cost, as it does with other military aid.

In October a row erupted with Ukraine's government, when Mr Musk suggested a peace plan that involved Russia keeping hold of Crimea, which it has from  2014. Although relations have been mended (at least in public), SpaceX is still reluctant to let Ukraine use its system to launch attacks inside Russia itself.

But, generally speaking, the system has performed well. In 2022 SpaceX unveiled Starshield, a division aimed at adapting Starlink for government and military customers. (America's armed forces had been experimenting with Starlink even before the military operation.) America's friends and rivals have taken note, too.

 

As with GPS, which proved so useful that many other countries decided they must have sovereign systems of their own, Europe, China and Russia are all racing to build their own mega-constellations.

 

China and Russia are trying to come up with ways to attack or disrupt Starlink should the need arise.

 

The race is on. For now, though, America, thanks to SpaceX, has a huge lead.” [1]

·  ·  · 1. "Internet from the sky; Starlink." The Economist, 7 Jan. 2023, p. 10(US).

Ripe for disruption? The changing nature of science.

 

"Papers and patents are becoming less challenging of orthodoxy

"IDEAS ARE like rabbits," John Steinbeck said. "You get a couple and learn how to handle them, and pretty soon you have a dozen." Scientific and technological progress is often viewed in this way. Current ideas build on previous ones. And ideas, along with papers and patents, have indeed proliferated in the recent past.

Yet despite--or perhaps because of--this productivity (papers published and patents issued each year now number in the millions), it has been documented that innovation within specific fields has been in decline. For example, a paper titled "Science in the age of selfies", published in 2016, warned of a shifting incentive-and-information landscape in biology, particularly neuroscience, that has diluted the number of high-impact discoveries.

Michael Park and Russell Funk of the University of Minnesota, and Erin Leahey of the University of Arizona, have set out to determine whether this decline holds for science and technology in general. In a study published this week in Nature they analyse 45m papers and 3.9m patents published and filed between 1945 and 2010.

The measurement they use for this work, known as the CD index, quantifies how "consolidating" or "disruptive" each paper or patent is. A paper is consolidating (a low CD score) if later work citing it also cites the papers that it, itself, cited. Discoveries and inventions of this sort--like a patent awarded in 2005 for genetically modified soyabeans--serve to propel science forward along its existing trajectory. 

By contrast, a paper is disruptive (a high CD score) if it is cited by later work in the absence of citations of its predecessors. A classic example of that was the study published in 1953 by James Watson and Francis Crick on the double-helical structure of DNA. High- CD papers disrupt the status quo, fundamentally altering a field's trajectory or creating a new field altogether.

Both consolidating and disruptive work are needed for scientific progress, of course, but science now seems to favour the former over the latter in a potentially unhealthy way. Mr Park and Drs Leahey and Funk found that the average CD score for papers has fallen by between 92% and 100% since 1945 (see chart), and for patents between 79% and 92%. These declines are not mere artefacts of changing publication, citation or authorship practices; the researchers controlled for that. Why, then, has science become less disruptive?

One hypothesis is the low-hanging-fruit theory--that all the easy findings have been plucked from the branches of the tree of knowledge. If true, this would predict different fields would have different rates of decline in disruption, given that they are at different stages of maturity. But that is not the case. The decline the researchers found was comparable in all big fields of science and technology.

Another idea is that the decline in disruptiveness stems from one in the quality of published work. To test this, the researchers looked at two specific categories: papers in premier publications and Nobel-prizewinning discoveries. "If there were a pocket of science where the quality might have declined less, or hasn't declined," said Mr Park, "it would be in those places." But the downward trend persisted there, too.

A more likely reason for the change, the researchers argue, is that scientists and inventors are producing work based on narrower foundations. They found that citing older work, citing one's own work, and citing less diverse work all correlate with less disruption. As the amount of published science grows, the effort required to master a pool of knowledge that is both deepening and narrowing as the years roll by may inhibit the ability to form creative connections between disparate fields. Here is an argument for the rebirth of the renaissance human.

Mr Park maintains there is room for optimism. Though the average disruptiveness of discoveries has declined, the number of "highly disruptive" ones has remained constant. Humanity does not appear to be reaching the end of science. Albert Michelson, winner of the 1907 Nobel prize in physics for his work on the immutability of the speed of light, which underlay Albert Einstein's special theory of relativity, is as wrong now as he was in 1894, when he said that it was "probable that most of the grand underlying principles have been firmly established".” [1]

 

 In short, the further you go, the more often most researchers produce less significant work, even those who receive Nobel prizes. The number of really important results does not change.

 

·  ·  ·1.  "Ripe for disruption? The changing nature of science." The Economist, 7 Jan. 2023, p. 59(US).

Pribrendo trikdymui? Besikeičianti mokslo prigimtis

  „Moksliniai straipsniai ir patentai ortodoksijai kelia vis mažiau iššūkių

  „IDĖJOS – kaip triušiai“, – sakė Johnas Steinbeckas. „Gauni porą ir išmoksti su jais elgtis, o gana greitai turėsi tuziną“. Dažnai taip žiūrima į mokslo ir technologijų pažangą. Dabartinės idėjos remiasi ankstesnėmis. Ir idėjų, kartu su moksliniais straipsniais ir patentais, pastaruoju metu iš tiesų daugėjo.

 

     Tačiau nepaisant – o gal ir dėl to – šio produktyvumo (kasmet publikuojamų straipsnių ir išduotų patentų dabar yra milijonai), buvo užfiksuota, kad naujovės konkrečiose srityse mažėjo. Pavyzdžiui, 2016 m. paskelbtame straipsnyje „Mokslas asmenukių amžiuje“ buvo įspėta apie kintančią paskatų ir informacijos gamtą biologijoje, ypač neuromoksle, dėl kurios sumažėjo didelio poveikio atradimų skaičius.

 

     Michael Park ir Russellas Funkas iš Minesotos universiteto ir Erin Leahey iš Arizonos universiteto nusprendė nustatyti, ar šis nuosmukis apskritai galioja mokslui ir technologijoms. Šią savaitę „Nature“ paskelbtame tyrime jie analizuoja 45 mln. straipsnių ir 3,9 mln. patentų, paskelbtų ir paduotų 1945–2010 m.

 

     Matavimas, kurį jie naudoja šiam darbui, žinomas kaip CD indeksas, kiekybiškai įvertina, kiek „konsoliduojantis“ ar „ardomasis“ yra kiekvienas mokslinis straipsnis ar patentas. Straipsnis yra konsoliduojantis (žemas CD balas), jei vėlesnis darbas, kuriame jis cituojamas, taip pat cituoja straipsnius, kuriuos jis pats cituoja. Tokio pobūdžio atradimai ir išradimai, kaip ir 2005 m. išduotas patentas genetiškai modifikuotoms sojų pupelėms, skatina mokslą eiti į priekį esama trajektorija.

 

     Priešingai, darbas yra trikdantis (aukštas CD balas), jei jis cituojamas vėlesniame darbe, nesant jo pirmtakų citatų. Klasikinis to pavyzdys buvo Jameso Watsono ir Franciso Cricko 1953 m. paskelbtas tyrimas dėl dvigubos spiralės DNR struktūros. Didelio CD straipsniai sutrikdo status quo, iš esmės pakeičia srities trajektoriją arba sukuria naują sritį.

 

     Žinoma, mokslo pažangai reikia ir konsoliduojančio, ir trikdančio darbo, tačiau dabar atrodo, kad mokslas pirmenybę teikia pirmiesiems, o ne antriesiems potencialiai nesveiku būdu. Ponas Parkas ir daktarai Leahey ir Funkas nustatė, kad vidutinis CD įvertinimas straipsniams nuo 1945 m. sumažėjo nuo 92% iki 100% (žr. diagramą), o patentų - nuo 79% iki 92%. Šie mažėjimai nėra vien keitimosi publikavimo, citavimo ar autorystės praktikos artefaktai; tyrėjai kontroliavo tai. Kodėl tada mokslas tapo mažiau trikdantis?

 

     Viena iš hipotezių yra žemai kabančių vaisių teorija – kad visi lengvi atradimai buvo nuskinti nuo žinių medžio šakų. Jei tai tiesa, tai numatytų, kad skirtingose srityse sutrikimo mažėjimo tempai bus skirtingi, atsižvelgiant į tai, kad jie yra skirtinguose brandos etapuose. Tačiau taip nėra. Tyrėjų nustatytas nuosmukis buvo panašus visose didžiosiose mokslo ir technologijų srityse.

 

     Kita idėja yra ta, kad trikdančio pobūdžio mažėjimas kyla dėl paskelbto darbo kokybės. Norėdami tai patikrinti, tyrėjai išnagrinėjo dvi konkrečias kategorijas: straipsnius svarbiausiuose leidiniuose ir Nobelio premijos laureatų atradimus. „Jei būtų mokslo kišenė, kurios kokybė būtų sumažėjusi mažiau arba nesumažėtų“, – sakė ponas Parkas, – tai būtų tose vietose. Tačiau mažėjimo tendencija išliko ir ten.

 

     Labiau tikėtina pokyčių priežastis, tyrėjai teigia, kad mokslininkai ir išradėjai kuria darbus, pagrįstus siauresniais pagrindais. Jie nustatė, kad senesnio darbo, savo darbo ir mažiau įvairaus darbo citavimas koreliuoja su mažesniu trikdymu. Augant publikuotų mokslų kiekiui, pastangos, reikalingos įgyti žinių telkinį, kuris bėgant metams ir gilėja, ir siaurėja, gali slopinti gebėjimą užmegzti kūrybinius ryšius tarp skirtingų sričių. Štai argumentas už renesanso žmogaus atgimimą.

 

     Ponas Parkas tvirtina, kad optimizmui yra vietos. Nors vidutinis atradimų trikdymas sumažėjo, „labai trikdančių“ skaičius išliko pastovus. Atrodo, kad žmonija nepasiekia mokslo pabaigos. Albertas Michelsonas, 1907 m. Nobelio fizikos premijos laureatas už darbą apie šviesos greičio nekintamumą, kuriuo grindžiama specialioji Alberto Einšteino reliatyvumo teorija, dabar klysta taip pat, kaip ir 1894 m., sakydamas, kad tai „tikėtina. kad dauguma pagrindinių pagrindinių principų buvo tvirtai nusistovėję“. [1]

 

Trumpai pasakius, kuo toliau tuo dažniau dauguma tyrėjų šūdą mala, net tie, kurie gauna Nobelio premijas. Tikrai svarbių darbų skaičius nesikeičia. 

·  ·  ·1.  "Ripe for disruption? The changing nature of science." The Economist, 7 Jan. 2023, p. 59(US).