Розвиток технологій та фундаментальні наукові відкриття потребують значних фінансових вкладень. Міжнародна космічна станція залишається найдорожчим об’єктом в історії досліджень, на створення та експлуатацію якої витрачено близько 150 мільярдів доларів. Цей проєкт, що об’єднав зусилля багатьох країн, функціонує з 1998 року та щорічно потребує 3 мільярдів доларів на утримання. Завершення експлуатації станції очікується у 2030 році, що вимагатиме додатково 1 мільярда доларів на виведення об’єкта з орбіти.

Програма Аполлон, реалізована NASA у період з 1960 по 1972 рік, стала ключовим етапом космічних перегонів та коштувала 25,4 мільярда доларів. У сучасних цінах ця сума становить приблизно 203 мільярди доларів. Результатом місії стала успішна висадка людини на Місяць у 1969 році. Хоча програма була завершена понад п’ятдесят років тому, розроблені тоді технології досі використовуються в інженерних рішеннях. Пізніше цю програму замінили багаторазові космічні кораблі серії Спейс Шаттл.

Великий адронний колайдер, побудований організацією CERN між 1998 та 2008 роками, обійшовся у 4,75 мільярда доларів. Прискорювач частинок розташований у 17-мильному тунелі під землею поблизу Женеви. У 2015 році за його допомогою виявлено бозон Хіггса, що стало значним успіхом для фізики елементарних частинок. Наразі триває підготовка до модернізації пристрою, а до 2038 року планується початок будівництва ще потужнішого прискорювача, вартість якого оцінюється у 23 мільярди доларів.

Проєкт картування людського геному, що проходив з 1990 по 2003 рік, коштував від 2,7 до 3 мільярдів доларів. У межах роботи дослідники секвенували 90 відсотків геному, решта була завершена до 2022 року. Окрім біологічних досліджень, фінансування було спрямоване на аналіз етичних та соціальних наслідків генетичних втручань. Паралельно NASA інвестувало 2,5 мільярда доларів у марсохід К’юріосіті, який з 2012 року збирає дані про поверхню Марса, перевищивши свій початковий дворічний термін роботи.

Американська орбітальна станція Скайлеб, запуск якої відбувся у 1973 році, коштувала 2,3 мільярда доларів. Станція досліджувала сонячну радіацію, проте у 1979 році вона зійшла з орбіти та зруйнувалася в атмосфері Землі. Мангеттенський проєкт, у межах якого було створено першу ядерну зброю під час Другої світової війни, коштував 2,2 мільярда доларів, що еквівалентно понад 40 мільярдам доларів у 2026 році, залучивши до роботи близько 130 тисяч осіб.

Океанографічна мережа NEPTUNE, що фінансується Ocean Networks Canada, отримала 79 мільйонів доларів інвестицій, дозволяючи вивчати океанічне дно за допомогою кабельних систем та дистанційно керованих апаратів. Водночас Дуже великий масив радіотелескопів Національного наукового фонду США був побудований за 78,5 мільйона доларів у 1980 році, що сьогодні відповідає приблизно 627 мільйонам доларів. Наразі триває розробка наступного покоління радіотелескопів, загальна вартість яких може скласти 2 мільярди доларів.

У 1975 році молодий інженер компанії, що виробляла фотоплівку Kodak, зробив перший знімок за допомогою портативної цифрової камери. Від цього моменту фотографія вже ніколи не була колишньою.

Коли Стів Сассон розпочав роботу в компанії Eastman Kodak, американський виробник фотоплівки був яскравим символом промислової винахідливості Сполучених Штатів.

Заснована Джорджем Істменом у 1870-х роках, компанія стала синонімом плівкової фотографії завдяки бренду Kodak. Люди купували фотоплівку Kodak і заряджали її в камери з логотипом Kodak. Плівку проявляли за допомогою хімікатів Kodak, а готові відбитки переглядали на фотопапері Kodak.

Наприкінці XIX століття компанія навіть сформулювала влучний слоган, що описував увесь цей замкнений цикл: «Ви натискаєте кнопку, ми робимо все інше».

Однак коли 23-річний Сассон приєднався до Kodak у 1973 році, він почувався не на своєму місці. Він не був хіміком-дослідником, який працював би над новими типами плівки, і не був інженером-механіком, здатним проєктувати нові камери для цієї плівки. Він був інженером-електриком, і сама логіка фотографічного процесу здавалася йому незручною.

У другій половині XX століття Kodak був одним із найбільш упізнаваних брендів у світі.

Нові працівники Kodak мали проходити обов’язкове навчання з фотографії. Вони повинні були самостійно проявляти плівку, виходити з камерами, робити знімки, вивчати фотоматеріали. Саме цей процес викликав у Сассона роздратування. Після зйомки потрібно було довго чекати результату та працювати з хімічними речовинами.

Вирішальну роль відіграло його захоплення науковою фантастикою, зокрема серіалом Star Trek. Саме там, на його думку, народжувалися найкращі ідеї. У нього виникло запитання: що, якби весь процес можна було зробити електронним. Що, якби зображення можна було захоплювати, зберігати та обробляти електронно, без будь-якої плівки.

Технологічні передумови для камери без плівки вже існували, хоча ніхто прямо не намагався створити такий пристрій. Десятиліттями було відомо, що деякі метали під дією світла певної довжини хвилі генерують слабкі електричні струми. Саме на цьому принципі працювали перші експонометри з селеновими елементами.

Примітивні цифрові зображення вже отримувалися супутниками NASA, зокрема програмою Landsat, які використовували сенсори на основі вакуумних ламп. Астрономи також застосовували комп’ютери для перетворення світлових сигналів з телескопів у зображення, однак такі системи були надзвичайно дорогими та громіздкими і не підходили для побутового використання.

У 1969 році дослідники Bell Labs створили інтегральну схему типу CCD, або прилад із зарядовим зв’язком. Електричний заряд можна було зберігати на метал-оксидному напівпровіднику та передавати між такими елементами. Передбачалося, що ця технологія колись може знайти застосування у візуалізації, хоча конкретного механізму тоді ще не існувало.

Розвиток CCD пішов швидко. У 1974 році компанія Fairchild Semiconductors створила перший комерційний CCD розміром 100 на 100 пікселів. Можливість захоплення зображення існувала лише теоретично, оскільки ніхто ще не намагався реально зняти та відобразити зображення. Водночас NASA також досліджувало цю технологію, але не з прицілом на споживчі камери.

Про CCD Сассон дізнався завдяки своєму керівнику Гарету Ллойду. У 1974 році Сассон працював у лабораторії прикладних досліджень Eastman Kodak, де займалися ідеями продуктів і практичним вирішенням завдань. Ллойд запропонував йому дві тимчасові задачі, одна з яких полягала в ознайомленні з новою інтегральною схемою CCD.

Ідея того, що світло може впливати на електроніку і керувати нею, захопила Сассона. Він вважав, що всі необхідні компоненти для камери без плівки вже існують і їх лише потрібно зібрати разом. Його метою було створити камеру без рухомих частин, що різко контрастувало з механічно складними камерами того часу.

Для роботи він придбав два CCD-чипи, побоюючись, що один може бути пошкоджений. Ці пристрої вимагали живлення від приблизно дванадцяти різних напруг, і будь-яка помилка призводила до повної відсутності сигналу. Налаштування повністю лягало на інженера.

Дослідження показали, що CCD чудово підходить для формування зображення, але погано для його зберігання. Через так званий темновий струм, спричинений теплом, зображення швидко деградувало, що створювало електронні шуми.

Щоб камера працювала, потрібно було додати об’єктив, перетворити світловий сигнал у цифрові дані та знайти спосіб їх зберігати. Офіційного фінансування не було, тому всі компоненти збиралися з доступних запасів. Оптичний блок було взято з кінокамери, а аналого-цифровий перетворювач отримано з недорогого цифрового вольтметра.

Для зберігання даних використовувалася аудіокасета. Також довелося створити окремий пристрій для відтворення зображення, який перетворював цифровий сигнал у телевізійний стандарт NTSC. Для цього був використаний мікропроцесор Motorola, що на той час коштував дуже дорого. Офіційно його придбали нібито для вивчення можливостей процесора.

Після більш ніж року роботи камера та пристрій відтворення були завершені у грудні 1975 року. Камера робила знімок приблизно за одну двадцяту секунди, а запис даних на касету тривав 23 секунди.

Перший знімок було зроблено в офісі, де на фото потрапила співробітниця Kodak. Після відтворення зображення стало зрозуміло, що камера працює, хоча обличчя було сильно спотворене через технічні обмеження. Незважаючи на це, сам факт отримання зображення вважався великим успіхом.

Таким чином було зроблено перший у світі знімок портативною цифровою камерою. Світ фотографії змінився за одну двадцяту секунди експозиції та 23 секунди передавання даних.

Демонстрації камери для керівництва Kodak викликали більше запитань, ніж відповідей. Менеджерів цікавило не те, як працює технологія, а навіщо вона потрібна. Вони ставили під сумнів саму ідею фотографії без плівки та друкованих відбитків.

На той момент цифрова камера була занадто дорогою і технічно недосконалою, щоб стати масовим продуктом. Прогнози щодо її розвитку ґрунтувалися на законі Мура, і Сассон припустив, що для досягнення якості плівки знадобиться від 15 до 20 років. У 1995 році Kodak випустила свою першу споживчу цифрову камеру DC40, майже точно в межах цього прогнозу.

У 1978 році Eastman Kodak отримала перший патент на цифрову камеру. Згодом цей патент приніс компанії значні ліцензійні доходи. Подальший розвиток цифрової фотографії забезпечили й інші інженери Kodak, зокрема творець матриці Байєра.

Оригінальна камера Сассона нині зберігається в Музеї Джорджа Істмена в Рочестері. У 2009 році її творець був удостоєний Національної медалі США з технологій та інновацій. Технологія, яка починалася як експеримент з підручних деталей, згодом стала основою для сучасних камер і смартфонів, здатних створювати зображення, недосяжні для класичної фотоплівки.

Історія цієї винахідницької роботи демонструє, що цифрова фотографія з’явилася не як миттєва революція, а як результат наполегливої інженерної праці, випередивши свій час і потреби ринку.

За матеріалами: BBC

Роботи-пилососи, як і багато інших “розумних” домашніх пристроїв, не виправдали гучних обіцянок, хоча й можуть ефективно виконувати деякі завдання за ідеальних умов та на відповідних поверхнях. Їх можна запрограмувати на роботу під час вашої відсутності, щоб повернутися до чистої підлоги, але, як показує досвід, ці пристрої ще не можуть повністю замінити традиційний вертикальний пилосос.

На основі тестування різноманітних моделей, від бюджетних до преміум-класу, включаючи ті, що самостійно спорожнюються або мають функцію “вологого прибирання” (що часто зводиться до перетягування вологої серветки), стає зрозуміло, що старі перевірені методи іноді є найкращими. Існує дев’ять причин, чому роботи-пилососи не виправдовують свою вартість, і чому на даний момент варто залишатися звичайним вертикальним пилососом та шваброю.

Одним з головних недоліків для будинків з кількома поверхами є неможливість роботів-пилососів прибирати сходи та необхідність їх ручного переміщення між рівнями. Хоча на щорічних виставках електроніки (CES) демонструвалися прототипи, здатні долати сходи, їхні можливості супроводжуються значними застереженнями. Наприклад, робот Roborock Saros Rover, оснащений колесами на висувних ніжках, може підійматися, але не спускатися, і поки що не має чітких термінів появи на ринку.

Альтернативним рішенням, представленим компанією Dreame, є Cyber X – окремий робот-транспортер на “пильних” ніжках, який переносить пилосос. Така система, хоча й цікава концептуально, є непрактичною, адже потребує додаткового пристрою, який сам по собі займає простір, необхідний для зарядної станції. До того ж, очікувана вартість Cyber X близько 1 200 доларів у другій половині 2026 року робить придбання окремих роботів для кожного поверху більш вигідним.

Ключовим показником ефективності будь-якого пилососа є потужність всмоктування, що вимірюється в паскалях (Pa). Якщо ранні моделі роботів-пилососів ледве досягали 1 000 Pa, то сучасні, як Roborock Saros Z70, заявляють до 22 000 Pa. Однак, незважаючи на вражаючі цифри, реальна ефективність часто залишає бажати кращого.

Для твердих поверхонь, таких як ламінат чи плитка, робот-пилосос може забезпечити щоденне швидке прибирання, особливо в запилених регіонах. Проте, через розподіл потужності всмоктування на широку площу, ці пристрої мають обмеження в кутах, уздовж стін та у важкодоступних місцях, де зазвичай використовується щілинна насадка. Це підкреслює, що потужність всмоктування не є єдиним критерієм вибору, і такі фактори, як механізм щіток та загальна форма корпусу, також мають значення, тому позбуватися звичайного пилососа поки не варто.

Ще одним фактором, що ставить під сумнів вигідність роботів-пилососів, є їхні габарити. Навіть найпростіші моделі займають приблизно стільки ж місця, скільки тумбочка або торшер. Більш складні пристрої, оснащені станціями для автоматичного спорожнення пилозбірника, вимагають більшого простору для функціонування, хоча й усувають необхідність ручного очищення. Деякі моделі з функцією вологого прибирання потребують підключення до водопроводу для подачі чистої та відведення брудної води.

Такі базові станції, незалежно від їх функціоналу, мають значний “слід” у приміщенні, і на відміну від звичайних пилососів, які можна зберігати у шафі, робот-пилосос повинен мати постійний доступ до своєї зарядної станції. Це створює певні незручності, особливо в малих квартирах, де простір є дефіцитним. Деякі виробники навіть пропонують спеціальні меблі, що маскують ці громіздкі бази.

Незважаючи на автоматизованість, роботи-пилососи потребують регулярного обслуговування. Щомісяця, або навіть частіше, особливо якщо у домі є особи з довгим волоссям, необхідно очищати щітки, які схильні до накопичення волосся та ниток, що може призвести до зниження ефективності роботи. Цей процес може бути складнішим, ніж очищення щіток традиційного пилососа, оскільки він часто включає демонтаж основної та бічних щіток, займаючи від десяти до п’ятнадцяти хвилин.

Важливою передумовою для роботи робота-пилососа є попередня підготовка приміщення. Шкарпетки, шнурки, іграшки, кабелі – все це предмети, які можуть стати перешкодою для автономного пристрою. На відміну від ручного прибирання, де сміття можна просто відсунути, роботи-пилососи вибагливі до перешкод, часто застрягають, вимагаючи втручання користувача. Необхідність прибирати під меблями або розчищати шлях перед запуском зводить нанівець обіцянку економії часу.

Сучасні роботи-пилососи вимагають значного контролю через програмне забезпечення. Налаштування зон, заборонених для прибирання, інтеграція з системами “розумного будинку”, повторне сканування карти приміщення, ручне позначення зон з різними типами покриття – це лише деякі з функцій, якими доводиться користуватися. Пристрій повинен створити карту вашого житла, і будь-які зміни в розташуванні меблів можуть призвести до помилок і необхідності нового сканування, а вихід виробника з бізнесу може призвести до повного знецінення цих функцій.

Акумулятор будь-якого портативного електронного пристрою з часом деградує, і роботи-пилососи не є винятком. На відміну від пилососів, що працюють від мережі, їхня автономність обмежена ємністю батареї, яка з часом зменшується, особливо при частому використанні. Втрата потужності та скорочення часу роботи можуть стати помітними вже за кілька років, тоді як старі, простіші моделі пилососів з механічними компонентами можуть служити десятиліттями.

Роботи-пилососи часто не в змозі розпізнавати специфічні забруднення, особливо це стосується домашніх тварин. Навіть прості датчики дотику чи радара не завжди дозволяють відрізнити твердий об’єкт від м’якого, що може призвести до розмазування екскрементів по всій підлозі та забруднення пристрою. Хоча деякі моделі оснащені камерами та системами штучного інтелекту для розпізнавання перешкод, вони не є стовідсотково надійними.

Навіть якщо робот-пилосос має функцію самоочищення, витратні матеріали, такі як мішки для пилу та щітки, можуть бути дорогими. Заміна цих компонентів, особливо для нових моделей з унікальними функціями, може виявитися значною статтею витрат. Вартість змінних мішків для станцій самоочищення, які можуть коштувати до 20 доларів за чотири одиниці, створює відчуття прихованої підписки, що ставить під сумнів економічну доцільність цих пристроїв.