A legígéretesebb amerikai katonai projektek, amelyek felhasználása békés célokra lehetséges
A katonai erők és a tudomány technológiai berendezéseinek fejlesztésére évente több millió dolláros forrást különítenek el. A Fejlett Védelmi Projektek Kutató Ügynöksége, amely jobban ismert amerikai rövidítésén - DARPA, részt vesz ezen a területen. Ez az ügynökség az olyan találmányok szerzője, mint az Internet, a GPS és a lopakodó repülőgépek, amelyek nemcsak a katonaság, hanem a rendes civilek számára is nagy jelentőséggel bírnak.
Jelenleg az ügynökség jelentős számú olyan projektet dolgoz ki, amelyek jelentős hatással lehetnek az emberiségre is, ha csak az ipari termelésbe engedik őket.
Jelenleg a DARPA nagy figyelmet fordít a fejlesztésére lézerrendszerek … Az Ügynökség programjai között szerepelnek a következő programok: Excalibur, Architecture for Diode High Energy Laser System, Ultra Beam és Compact Mid-ultraibolya technológia.
Kis méretű Excalibur lézerrel vezérelt pisztoly
A hadsereget mindig nagyon aggasztja a tökéletes fegyver használata a városi háborúban. A repülőgépek és drónok lézerfegyverekkel való felszerelése érdekében azonban szükséges, hogy mérete elég kompakt és sokkal hatékonyabb legyen, mint a jelenleg létező és nagy platformokra telepített rendszerek. A DARPA megkezdte a kompakt és hatékony lézerfegyver -rendszer kifejlesztését repülőgépeken és más repülőgépeken.
Korábban a legegyszerűbb módja a lézer létrehozásának az volt, hogy nagy méretű mérgező hatóanyagokat tartalmazó tartályokat használtak. Különösen egy ilyen lézert telepítenek a Boeing-747-re, de egy ekkora eszköz fegyverként való használata támadó repülőgépen vagy vadászrepülőgépen legalábbis nem praktikus.
Az új Excalibur lézerágyú sokkal könnyebb és kompaktabb. Vázlatosan ez a fegyver nagyszámú, egymástól független lézerből áll. Így a kibocsátók mérete csökkenthető. Ezeket a sugárzókat egy sugárba kell egyesíteni, anélkül, hogy elveszítenék erejüket. Ennek az elvnek köszönhetően jelentősen csökken az elfogyasztott energia mennyisége. De az ágyúnak bizonyos hátrányai is vannak. Így különösen számos probléma merül fel azzal kapcsolatban, hogy sok sugarat egybe egyesítenek, amelynek nagy fényereje és alacsony eltérése lenne. Az interferencia, a diffrakció és más nemlineáris hatások akadályozzák ennek elérését. Ezért a probléma megoldása érdekében az alkotók a fázisos tömbantenna analógját használták, amelyet a modern radarokban használnak, és lehetővé teszi nemcsak a sugár fókuszálását, hanem az eltérítés szögének korrigálását az antenna elforgatása nélkül maga.
Az év végéig az ügynökség ígéretet tesz egy lézerágyú prototípusának bemutatására, amelynek kapacitása mindössze 3 kilowatt. De a befejezett rendszer sokkal nagyobb teljesítményű lesz (körülbelül 100 kilowatt). Így használható légi és földi célpontok elleni pontos csapásokhoz. És mivel a fegyver súlya tízszer kisebb lesz, mint a jelenleg létező lézerek, az Excalibur szinte bármilyen katonai platformra felszerelhető anélkül, hogy rontaná harci tulajdonságait.
A dióda nagy energiájú lézerrendszer architektúrája
Az ügynökség másik új programja, az Architecture for Diode High Energy Laser System (ADHELs), az új lézersugarak hosszúságának kutatását szolgálja a kompakt, nagy hatékonyságú, nagy energiájú lézerek új generációjának létrehozása során. Az ilyen rendszerek integrálhatók taktikai légi járművekbe, különösen drónokba.
A program elsősorban olyan technológiák kifejlesztését célozza, amelyek nagy teljesítményű és fényességű lézersugarak előállítására szolgálnak, alacsony fénysugárral.
A program 36 hónapra szól, és két szakaszból áll. Az első szakaszban a spektrális és koherens sugár kombinációjának tanulmányozását tervezik. A második szakasz teljes mértékben a nagy hatékonyságú és teljesítményű spektrális sugár létrehozására összpontosít. A projekt végső célja egy diffrakciós szerkezet megszerzése egy olyan rendszer számára, amely hosszú lézerhullámokkal működik a HEL-osztályú, 100 kilowattos rendszerek skáláján.
Ultra Beam
Az ügynökség jelenleg több lézeres fejlesztési projektet hajt végre. Tehát az egyik ilyen program az "Ultra Beam", amelynek célja egy lézer létrehozása gamma-sugárzással. A fejlesztés első szakaszában már elértek bizonyos eredményeket - laboratóriumi körülmények között hoztak létre röntgenlézereket, amelyekben a fotonenergia 4,5 keV volt, ami azt bizonyítja, hogy a gamma lézer a közeljövő kérdése. Ez a fejlesztés polgári jelentőségű is, mivel a kompakt gamma lézerek nagyobb hatékonysággal használhatók a sugárterápiában és a diagnosztikában.
Az egyedülálló röntgenlézer, amelynek technológiáját a DARPA fejlesztette ki, hozzájárulhat a laboratóriumi kompakt források kifejlesztéséhez, nagy koherens sugárzással, ami lehetővé teszi a háromdimenziós megjelenítést élő sejtek modelljei.
Az UltraLuch program két szakaszból áll. Az első szakaszban a röntgensugarak telítettségét 4,5 keV-mal 10 mJ teljesítmény mellett megnövelték, és bebizonyosodott, hogy ezek a sugarak átláthatatlan szilárd tárgyakon, például tartályokon keresztül képesek impulzusokat továbbítani. A második szakaszban a tervek szerint 36 hónapig kifejlesztenek egy nagyobb teljesítményű röntgenlézert, diagnosztizálják a gamma-sugarakat, és meghatározzák a gamma-sugárzás felerősítéséhez szükséges paramétereket, amikor nagy szilárdságú anyagokon használják. atomok.
Kompakt közepes ultraibolya technológia
A hadseregnek képesnek kell lennie észlelni és azonosítani azokat a vegyi és biológiai fegyvereket, amelyek az ellenség arzenáljában lehetnek. De a modern észlelési módszerek nagyok és nehézek, és sok energiát is igényelnek. E hiányosságok kiküszöbölésére a DARPA megkezdte a kompakt közép-ultraibolya technológia program fejlesztését. Az eredmények, amelyeket a program keretében kívánnak elérni, hatékonyabbá teszik a biológiai és vegyi fegyverek felderítését és azonosítását lézeres technológiák segítségével. Az aminosavakat és más biológiai molekulákat közepes hullámú ultraibolya hullámok segítségével lehet kimutatni, így ezek az elemek azonosíthatók, ha ilyen típusú fegyvert használnak.
Az NMP kimutatására szolgáló lézertechnológiák már léteznek az ultraibolya sugarakban nagy lézerekben, különösen a KrF -ben (248 nm). A kis lézereket (Biological Point Detection System) jelenleg a vegyi zászlóalj szintjén használják. De, mint fentebb említettük, mindezek a rendszerek olyan drágák és nagy méretűek, ezért rendkívül kényelmetlenek a széles körű használathoz. Ezért az ügynökség által javasolt programot két fő irányban mutatják be: 250-275 nm-es LED tájolással és 100 mW kimenőteljesítménnyel, valamint lézerekkel, amelyek teljesítménye 10 mW és iránya 220-250 ni. A program fő része a nitridek csoportjának közepes rövid ultraibolya hullámok félvezetőként való elrendezésének korlátozásával kapcsolatos problémák megoldására irányul.
Ennek a programnak a végrehajtása lehetővé teszi olyan kompakt eszközök létrehozását, amelyek képesek érzékelni a kémiai és biológiai szennyeződést, például a vízben.
A DARPA ígéretes programjai orvosi terület … Ide tartoznak a Dialízis-szerű terápiák (DLT) ügynökség, az In Vivo Nanoplatforms, az Élő Öntödék és a Megbízható idegi interfész technológia projektjei.
Dialízis-szerű terápiák (DLT)
A baktériumok által okozott fertőzések gyakran vérmérgezés (szepszis) következményei, amelyek következtében akár egy enyhén megsebesült katona is meghalhat. Az amerikai katonai minisztériumot komolyan aggasztja ez a kérdés, ezért utasítást kapott egy új technológia kifejlesztésére a vér baktériumoktól való megtisztítására. A DARPA megkezdte a 10 millió dolláros projekt fejlesztését. Fő célja egy olyan hordozható eszköz létrehozása, amellyel lehetséges lenne a szennyezett vér eltávolítása a szervezetből, speciális szűrők segítségével megtisztítani a káros anyagoktól, majd a már tiszta vért visszajuttatni a szervezetbe. Ez az eszköz funkciójában hasonló a vese dialízishez.
Jelenleg folyamatban van a patogén anyagok érzékelőinek fejlesztése, amelyek megállítják a vírusos és bakteriális toxinokat. Ezenkívül fejlesztenek olyan technológiákat, amelyekkel ezek az összetevők elválaszthatók a vértől. A következő lépés egy teszt elvégzése az eszköz hatékonyságának ellenőrzésére. Végső soron olyan hordozható gépet kell beszerezni, amely részletes elemzést készít a teljes vérmennyiségről egy időben, amely lehetővé teszi a vírusok és toxinok megjelenésének korai szakaszában történő kimutatását.
Az ilyen technológia nagy jelentőségű lesz a polgári felhasználás szempontjából, mert segítségével évente több száz és ezer ember életét lehet megmenteni.
In vivo nanoplatformok
Mindenféle betegség korlátozza a katonák harckészültségét, és jelentős költségeket okoz a katonai osztálynak az egészségügyben. De jelenleg a betegségek diagnosztizálására szolgáló meglévő technológiák többnyire drágák és időigényesek. Ezért gyorsabb diagnózisukra és kezelésükre van szükség egy modern hadseregben.
A DARPA megkezdte egy másik ígéretes projekt fejlesztését "In Vivo Nanoplatforms" néven. Lényege abban rejlik, hogy új osztályú nanorészecskéket hoztak létre, amelyek az emberi test egységes és pontos érzékelésére, valamint különféle fertőző betegségek és élettani rendellenességek kezelésére szolgálnak.
Valójában a program célja egy olyan nanokapszula kifejlesztése, amely biztosítja az emberi test állapotának folyamatos nyomon követését.
A nanokapszula üreges gömb alakú részecske, amelynek héja foszfolipidekből vagy polimerekből áll. A kapszula belsejében alacsony molekulatömegű anyag található. Ezenkívül a héj bizonyos módon szervezett DNS -molekulákból, kalcium -szilikátból vagy hidroxiapatitból készülhet.
A nanorészecskék alkalmazása bizonyos összetételű gyógyszerek vagy genetikai konstrukciók (hormonok vagy enzimek) célzott beadását biztosíthatja. És annak érdekében, hogy a nanokapszulát "a rendeltetési helyére" juttassák el, héját receptorokkal vagy antigénekkel látják el.
A programot 2012 márciusában tesztelték. Várhatóan ősszel engedélyezik a használatát.
Élő öntödék
A modern mérnökség alapos, speciális fejlesztéseken alapul, és az eredmények csak ismételt próba és hiba után érhetők el. És nagyon gyakran az egyik projekten való munka nem teszi lehetővé, hogy elkezdjen dolgozni egy másik projekten. Ennek eredményeképpen tíz év és több száz millió dollár jut egy biomérnöki projektre. A biomérnöki technológiák fejlesztése lehetővé teszi olyan összetett problémák megoldását, amelyekre jelenleg vagy egyáltalán nincs megoldás, vagy több megoldás is létezik egyszerre.
A DARPA új Élő Öntödék programját arra tervezték, hogy új biológiai keretet hozzon létre az emberi biológia építési rendszereinek megtervezéséhez és bővítse azok összetettségét. A program célja olyan új technológiák és technikák kifejlesztése, amelyek lehetővé teszik a korábban megoldatlan problémák megoldását. Különösen lehetővé válik egy személy genetikai hajlamának meghatározása bizonyos betegségekre, a sejtek és a test egészének funkcióinak korrigálása.
Egyrészt úgy tűnhet, hogy ilyen technológiákat nem lehet létrehozni, de az új biológiai anyagok és gyógyszerek tömeges előállításának lehetősége csábítóan hangzik.
Megbízható neurális interfész technológia
A neurális protézisek, különösen a cochleáris implantátumok (mesterséges fülek) kifejlesztése és kutatása bebizonyította, hogy az emberi test érzékeli ezt az anyagot. Az ilyen protézisek segítségével sok ember számára helyreállították az elveszett funkciókat. Bár az emberi idegrendszerhez rögzíthető protézisek nagyon ígéretesek és fontosak a hadügyminisztérium számára, két fő és alapvető akadály áll fenn, amelyek megakadályozzák az ilyen implantátumok használatát klinikai körülmények között. Mindkét akadály az információátvitel pontosságához kapcsolódik. Például egy miniatűr hordozható idegrendszeri eszközt hosszú évek óta nem alkalmaztak az idegsejtek pontos információinak megszerzésére. Ezenkívül az ilyen protézisek nem tudják használni a vett jeleket, és nem tudják nagy sebességgel vezérelni őket.
Az ügynökség érdekelt e két probléma megoldásában, hogy a protéziseket klinikai használatra lehessen használni. Így a sebesült katonák felépülése gyorsabb lesz, illetve sokkal gyorsabban visszatérhetnek szolgálatba.
Először is, a program célja annak megértése, hogy az implantátumok miért nem szolgálhatnak megbízhatóan több éven keresztül. A tervek szerint kutatásokat végeznek az abiotikus és a biotikus rendszerek közötti kölcsönhatás paraméterével kapcsolatban. Ezenkívül egy új rendszert hoznak létre, amely információkat tartalmaz arról, hogyan továbbítják az információkat az idegsejtekből a protézisekbe.
Vitatható, hogy ennek a technológiának széles körű polgári alkalmazása is lesz.
A DARPA fejlesztésorientált programjai megfigyelő rendszerek.
Olcsó termikus képalkotó gyártás
A termikus látórendszer számos katonai alkalmazást tartalmaz. De eddig ez a rendszer rendkívül drága, ezért alkalmazása nem olyan nagy, mint szükséges. A DARPA programot kínál költséghatékony hőkamera kifejlesztésére. A fejlesztők biztosítékai szerint teljesen lehetséges az ilyen hőkamerák integrálása a kommunikátorokba és a mobiltelefonokba. A fejlesztésre 13 millió dollárt különítettek el. Ezenkívül a projekt befejezésére legkésőbb három évvel később kerül sor.
Az új generációs hőkamerák fő követelményei viszonylag alacsonyak - körülbelül 500 dollár. Ezenkívül a kapott kép felbontásának legalább 640 * 480 képpontnak kell lennie, a betekintési szögnek legalább 40 fokosnak kell lennie, és az energiafogyasztásnak kevesebbnek kell lennie, mint 500 milliwatt.
Az új hőkamera technológiája az infravörös sugárzás használatán alapul, amely segít megkülönböztetni a színt a meleg és a hideg tárgyaktól. Így nemcsak normál körülmények között, hanem rossz látási viszonyok között és éjszaka is használhatók.
A ma létező hőkamerák nagyok és drágák. Azt is el kell mondani, hogy ha a kutatás sikeres lesz, akkor az eredmények nemcsak katonai, hanem civil szervezeteket is felhasználhatnak. Emlékezzünk vissza, hogy az olyan DARPA fejlesztéseket, mint a hipertext technológia és a grafikus felület, eredetileg katonai célokra fejlesztették ki.
Fejlett széles látószögű architektúrák a kép rekonstrukciójához és hasznosításához
A távolabbi látás képessége, minden körülmények között nagyobb tisztasággal, a harci műveletek sikeres lebonyolításának egyik tényezője. Szükség van a látómező növelésére, a nappali és éjszakai látás képességére, feltéve, hogy a kamera nem drága. Ennek az oknak a fő oka abban rejlik, hogy a katonák rendelkezésére bocsátják a rendelkezésre álló vizualizációs eszközöket harci hatékonyságuk növelésére, más szóval fotó- és videokamerákat. Ezért a DARPA elindította az Advanced Wide FOV Architecture For Image Reconstruction and Exploitation (AWARE) programot, amelynek célja az ilyen jellegű problémák megoldása.
Az új vizualizációs rendszer, amelyet a program végrehajtásának részeként terveznek beszerezni, nagyon kompakt és könnyű lesz. Feltételezi a látómező növekedését, a nagy felbontást és a kiváló minőségű képeket bármilyen időjárási körülmények között, nappal vagy éjszaka, jelentős távolságban. Több mint 150 kamerát egyesít egy objektívben. A rendszert 10-50 gigapixel felbontású képek készítésére tervezték - ez a felbontás jelentősen meghaladja az emberi szem által látható tartományt.
Az első ilyen rendszereket földi tárgyakra történő telepítésre tervezik, növelik a látótávolságot, a működőképességet, a nappali és éjszakai látást, megalapozzák a célkeresés képességét és biztosítják az érzékelők nagy csoportjának használatát.
Az ilyen eszközök nagy katonai jelentőséggel bírnak, mivel olyan célokra használhatók, mint a célzás, az érzékelés és az állandó megfigyelés.
Manapság szinte minden katonai termék tele van elektronikus alkatrészekkel, mikroáramkörökkel, chipekkel stb. Ezért nagyon sok DARPA program célja a fejlesztés és a fejlesztés komponens alapja … Ilyen programok a következők: Intrachip Enhanced Cooling; Integrált áramkörök integritása és megbízhatósága; Energiahatékonysági forradalom a beágyazott számítási technológiák számára; Tipp-alapú nanorészítés és mások.
Intrachip fokozott hűtés
A modern elektronika alkatrészeinek számának növekedése soha nem látott magasságokba emelte a fűtés és az energiaveszteség szintjét. Ugyanakkor még mindig lehetetlen korlátozni a hőmérséklet -emelkedést anélkül, hogy megnövelnék az elektronikus rendszerek térfogatát és súlyát. A távhűtés alkalmazása, amelyben a hőt a forgácsból a levegőbe kell vezetni, már nem hatékony.
Ezért a DARPA megkezdte az Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL) nevű program kifejlesztését, amely megpróbálja leküzdeni a távhűtés korlátait. A program megvizsgálja a hevítés szintjét a chipekben szilícium használatával. Az ügynökség célja annak bizonyítása, hogy a hűtés ugyanolyan fontos a chip tervezése szempontjából, mint a többi alkatrész. A projekt feltételezi, hogy a belső hűtést vagy közvetlenül a mikroáramkörbe, vagy a chipek közötti mikrorésbe kell felszerelni.
Sikeres befejezés esetén a projekt lehetőséget biztosít a chip és a hűtőrendszerek sűrűségének csökkentésére, ami nagyon hatékony lesz az elektronikus rendszerek új generációjának létrehozásához.
Hőkezelési technológiák
A technológia és a rendszerintegráció jelentős javulása a katonaság energiafelhasználásának jelentős növekedéséhez vezetett. Az áramfogyasztás szintje nőtt, míg a mikroáramkörök mérete csökkent. Emiatt ezek a rendszerek túlmelegedtek. Ezért a DARPA elindította a Thermal Management Technologies programot, amely a hűtőborda rendszerrel rendelkező új nanoanyagok tanulmányozásával és optimalizálásával foglalkozik, amelyeket a tervek szerint a mikroáramkörök gyártásában fognak használni. A program öt fő területen fejlődik: mikrotechnológia a hőcserélők hűtésére, a modulok aktív hűtése, adaptált hőcső -technológia, modernizált teljesítményerősítők, termoelektromos hűtők.
Így a program fő erőfeszítései a kétfázisú hűtésen alapuló nagyteljesítményű hőelosztók kifejlesztésére és létrehozására irányulnak, és ezeknek a rendszerekben jelenleg használt rézötvözetekre történő cseréjére irányulnak; a hőhűtés szintjének növelése a hőellenállás csökkentésével; új anyagok és szerkezetek kifejlesztése, amelyek csökkenthetik a fűtést; hűtési technológiák tanulmányozása termoelektromos modulok segítségével.
Energiahatékonysági forradalom a beágyazott számítási technológiák számára
A jelenlegi katonai információs rendszerek többsége korlátozott volt a számítási teljesítmény tekintetében az elektromos teljesítmény, méret és súly korlátozása, valamint a hűtési problémák miatt. Ez a korlátozás jelentős negatív hatást gyakorol a katonai osztályok operatív irányítására, mert például a hírszerző és felderítő rendszerek több információt gyűjtenek össze, mint amennyi valós időben feldolgozható. Ezért kiderül, hogy az intelligencia nem képes értékes adatokat szolgáltatni egy adott időpontban.
A meglévő információfeldolgozó rendszerek másodpercenként 1 gigabájt adatot képesek feldolgozni, míg a katonaság szerint 75 -ször többre van szükség. De a modern processzorok már elérték a maximumot a kapacitásnövelés során, anélkül, hogy növelnék az energiafogyasztást. A DARPA Power Efficiency Revolution for Embedded Computing Technologies (PERFECT) programja a szükséges energiahatékonyságot szolgálja.
A program az információfeldolgozás kapacitásának 75 -szörös növekedését írja elő. Ennek a programnak a megvalósítása lehetővé teszi, hogy olyan okostelefonokat hozzanak létre, amelyek hetekig működnek, vagy laptopokat, amelyek akkumulátorát olyan gyakran kell tölteni, mint amikor tankolja az autót.
Tipp-alapú nanorészítés
Az ügynökség sokat költ a nanotechnológia fejlesztésére. De annak ellenére, hogy fejlesztésük során az alapfogalmakat szükségesnek ismerik el, tömeges előállításukkal továbbra is problémák merülnek fel.
A Tip -Based Nanofabrication program célja a nanoanyagok - nanohuzalok, nanocsövek és kvantumpontok - gyártásának minősége feletti ellenőrzés ellenőrzése, amely magában foglalja az egyes termékek méretének, tájolásának és helyzetének ellenőrzését. A program magában foglalja a vezérlés és az innovatív technológiák kombinálását, ezáltal magas hőmérsékletet, nagy sebességű áramlást és az optikai technológiához hasonló erős elektromágneses mezőket hozva létre.
Jelenleg lehetetlen ellenőrizni a nanogyártási folyamatot. Bizonyos technikákat bebizonyítottak az elmúlt években, de mindegyiknek jelentős hátrányai vannak. Így például a nanocsövek gyártásakor csak a növekedésük szabályozható, de a méretük és a tájolásuk nem. Kvantumpontok létrehozásakor lehetetlen nagy homogenitású nagy tömböt létrehozni.
Ha a projekt sikeresen befejeződik, annak eredményei rendkívül fontosak lesznek a nanotermékek előállítása szempontjából.
Integrált áramkörök integritása és megbízhatósága
Az amerikai védelmi minisztérium számára kifejlesztett számos elektronikus rendszer középpontjában az integrált áramkörök állnak. Ugyanakkor a katonai osztály rendkívül óvatosan használja őket, aggódva e rendszerek integritása miatt. Mivel a piac globalizációjával összefüggésben a legtöbb mikroáramkört illegális vállalkozásokban gyártják, fennáll annak a veszélye, hogy a katonai osztály rendszereihez beszerzett áramkörök nem felelnek meg az előírásoknak, és ennek megfelelően nem lesznek megbízhatóak..
A DARPA az integrált áramkörök integritásának és megbízhatóságának (IRIS) program részeként olyan módszerek kifejlesztésére törekszik, amelyek ellenőrizhetik az egyes chipek működését anélkül, hogy megsemmisítenék azokat. Ezen módszerek rendszere magában foglalja a mély szubmikronos áramkörű eszközök fejlett felismerését, valamint az eszközök közötti kapcsolat meghatározására szolgáló számítási módszereket.
Ezenkívül a program innovatív módszerek létrehozását írja elő az eszközök modellezésére és elemzési folyamatok lefolytatására, amelyek célja az integrált áramkörök megbízhatóságának meghatározása kis számú minta tesztelésével.
Élvonalbeli hozzáférési program
Amint fentebb említettük, az Egyesült Államokban használt chipek többségét az országon kívül gyártják. Ez az állapot az amerikaiak véleménye szerint káros. Először is, a fejlett technológiákhoz való hozzáférés hiánya hozzájárul a magasan képzett személyzet kiáramlásához az országból. Másodszor, a Védelmi Minisztérium nem bízik túlzottan az ilyen mikroáramkörökben.
A félvezető technológia területén végzett kutatásnak nagy jelentősége van a technológiai fejlesztések bevezetésében nemcsak a kereskedelmi struktúrákban, hanem a katonai osztályon is. Ezért az ügynökség új programot indított Leading Edge Access Program néven, amelynek célja, hogy fejlett katonai félvezető technológiát biztosítson az egyetemek, az ipar és a kormányzati szervek számára. Mindezt a chipgyártás korai visszatérésének reményében teszik Amerikába.
A fejlett technológiai alkalmazások közé tartozik az analóg vagy vegyes jelű integrált áramkörök digitális cseréje, a kiegészítő vegyes jelű integrált áramkörök, az analóg-digitális átalakítók és a többmagos processzorok nagy sebességű és kis teljesítményű problémájának megoldása. Egy bizonyos időpontban a katonai osztály új projektekkel látja el az ügynökséget. A fő kiválasztási kritériumok a tervezés újszerűsége, a hadiiparban való alkalmazás lehetősége, valamint a működési hatékonyság sikeres mozgósításának lehetőségei lesznek.
Sokoldalúan hozzáférhető heterogén
Az egyik fő probléma, amely jelenleg gátolja a számítástechnika további fejlődését, az, hogy a hozzájuk tartozó mikroáramköröket különböző anyagokból kell készíteni. A DARPA a Diverse Accessible Heterogeneous programot fejleszti, amelynek célja egy új, egyetlen szilícium platform létrehozása, amelyen új generációs mikrochipeket hoznak létre. Így a fejlesztők szerint a heterogén integrációnak számos komoly problémát kell leküzdenie az adatátviteli folyamattal kapcsolatban, meg kell határoznia a heterogén vegyületek sűrűségét, létre kell hoznia az optimális hőmérsékleti rendszert és optimalizálnia kell a tömegtermelés új platformját.
Sikeres fejlesztés esetén a heterogén platform használható olyan iparágakban, mint az optoelektronikus mikroáramkörök, optikai érzékelő rendszerek, tetszőleges jelek optikai generátorai, többhullámú hőkamerák integrált képfeldolgozással és információolvasással.
A program eredményei a polgári felhasználás szempontjából is fontosak lesznek, hiszen egy univerzális platform létrehozása elősegíti a számítógépek gyorsabb és hatékonyabb működését.
Mindenütt jelenlévő nagy teljesítményű számítástechnika
Az ügynökség fejlesztései között van egy program, amely gyakorlatilag a semmiből közelíti meg a számítógépes berendezések létrehozásának folyamatát - "Ubiquitous High Performance Computing". Olyan technológiák tervezésére és fejlesztésére összpontosít, amelyek megalapozzák az alacsony energiafogyasztású, kibertámadások elleni és nagyobb teljesítményű számítógépek létrehozását. Ezenkívül a program feltételezi, hogy az ilyen számítógépek sokkal könnyebbek lesznek a programozás szempontjából, így még a kevés tapasztalattal rendelkező szakemberek is meg tudják csinálni.
Ezek a számítógépek megbízhatóbbak és hatékonyabbak lesznek a skálázható, jól programozható rendszerek fejlesztésével. Olyan komoly struktúrák vesznek részt ebben a projektben, mint a Massachusettsi Műszaki Egyetem, az Intel, az NVIDIA. Így vitatható, hogy ez a program a DARPA egyik legambiciózusabb fejlesztése.
Ezenkívül az ügynökség aktívan dolgozik az integrált 3D mikroáramkörök fejlesztésén. Jelenleg a mikroáramkörök a mikroelektronika egyik legfontosabb pontja. A folyamatosan csökkenő chipméretekkel szemben azonban a modern félvezető technológiák számos sajátos és alapvető problémával szembesülnek. Ezért a félvezetők nagy sikere ellenére a fejlesztők új típusú, általános célú mikroáramköröket keresnek, amelyek nagyobb teljesítményűek lesznek.
A háromdimenziós integrált áramkör létrehozása nagy lehetőségeket nyit meg a számítástechnika gyorsabb és hatékonyabb fejlesztése előtt, mivel a két dimenzió korlátozása felülkerekedik. Végül is a fejlődés elérte a fejlődési pontot, amikor a mikroáramkörök annyira összetettek, hogy egyszerűen nincs hely a szükséges kapcsolatokhoz egy kétdimenziós chipen.
Egy háromdimenziós mikroáramkör létrehozása a gyakorlati alkalmazásával kapcsolatos összes problémával együtt lehetővé teszi a technológiák kompaktabbá tételét.
Mikrotechnológia a helymeghatározáshoz, navigációhoz és időzítéshez
Hosszú évtizedek óta a globális helymeghatározó rendszert (GPS) beépítették a legtöbb katonai navigációs berendezésbe. Így sokféle fegyver függ a hely, az utazás iránya, a repülési idő és a rendszer által továbbított adatoktól. De az ilyen függőség nagy problémákat okozhat, mivel nehéz vétel vagy jel zavarása esetén a rendszerrel való folyamatos kommunikációt igénylő fegyverek nem működnek.
A DARPA megkezdte a Micro-technology for Positioning, Navigation and Timing (MICRO-PNT) program fejlesztését, amelynek lényege, hogy olyan technológiákat hozzon létre, amelyek lehetővé teszik az offline munkát. A szerelés legfontosabb kérdései ebben a szakaszban a méret, súly és teljesítmény. A sikeres kutatás egyetlen eszközt hoz létre, amely egyesíti az összes szükséges eszközt: gyorsulásmérőket, órákat, kalibrálást, giroszkópokat. A mikroszkópos kalibrálásnak pontosabb célzást kell biztosítania belső hibajavítással.
2010-ben megkezdődtek a kutatások a mikrotechnológia fejlesztésében a nagy pontosságú órák és inerciális műszerek létrehozásával kapcsolatban.
A program fejlesztése elsősorban a tehetetlenségi érzékelők dinamikus tartományának növelésére, az órahiba csökkentésére, valamint mikrochipek kifejlesztésére irányul a mozgás helyzetének és pályájának meghatározására.
Ha a programot megvalósítják, képzelje el a Google Térképet a metróban.
