MIT:n tutkijoiden Gregory Charvatin ja John Peabodyn ja  keksintö perustuu lukuisiin mikroaaltolähettimiin.
MIT:n tutkijoiden Gregory Charvatin ja John Peabodyn ja keksintö perustuu lukuisiin mikroaaltolähettimiin.

MIT:n tutkijoiden Gregory Charvatin ja John Peabodyn keksintö perustuu lukuisiin ultralaajakaista-antenneihin.

Uusi mikroaaltoalueen säteilyä hyväksikäyttävä tutka pystyy näkemän ihmisen ja tämän liikkeet jopa 20 senttiä paksun betoniseinän läpi.

Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat ovat kehittäneet ultralaajakaistaisen antennijärjestelmän, joka ensin lähettää ja sitten ottaa vastaan betoniseinän läpi takaisin sironneen mikroaaltosäteilyn.

Annenneja on kahdessä rivissä yhteensä 21 kappaletta. 13 niistä lähettää signaaleja ja kahdeksan vastaanottaa.

Mikroaalloista alle yksi prosentti läpäisee paksun betoniseinän. Samoin takaisin heijastuneista aalloista yli 99 prosenttia suodattuu betoniin. Alkuperäisestä signaalista jää jäljelle vain noin 0,0025 prosenttia.

Signaalin vahvistaminen on vielä suhteellisen helppoa, mutta tutkijoiden suurin haaste onkin ollut saada tutkasta nopea. Kuvanmuodostamiseen menisi helposti kymmeniä minuutteja.

Järjestely käyttää hyväkseen niin sanottua SAR-tutkatekniikkaa. SAR-tutka (Synthetic Aperture Radar) tarkoittaa suuren laskennallisen läpimitan tutkaa. Erilliset kaiut tallennetaan muistiin ja käsitellään yhdessä aivan kuin ne olisi mitattu yhdestä suuresta antennista. Suoraan seinästä heijastuneet signaalit suodatetaan pois.

Vastaanotetuista signaaleista muodostetaan videokuvamainen reaaliaikainen näkymä seinän takana liikkuvista ihmisistä. Tarkkuus tosin on kaukana videokuvan tarkkuudesta, ihmiset näkyvät epämääräisinä läiskinä. Kuvia saadaan kymmenen sekunnissa.

Laskentatekniikka perustuu peräkkäisten kuvien eroihin, minkä vuoksi tutka näkee ainoastaan liikkuvat kohteet. Tutkijoiden mukaan tarkkuus on kuitenkin niin suuri, ettei elävä ihminen voi seistä niin liikkumatta, etteikö tutka häntä paljastaisi.

Tutka voi sijaita jopa 20 metrin päässä tarkkailtavasta seinästä.

Tavoitteena on kehittää tutkasta ajoneuvoihin asennettava prototyyppi. Nykymallikin mahtuu kuorma-autoon.

Tekniikasta toivotaan apua esimerkiksi pelastustyöntekijöille sekä kaupunkisodankäyntiin. Tutkimus on Yhdysvaltain ilmavoimien rahoittama.

Lisätietoja MIT:n nettisivuilta.

Musiikki soi aivoissa kaikkialla. Kuva: Getty Images

Kansien kärkitilan nappasi koira.

Tiede-lehden lukijat ovat antaneet vuosipalautteensa eli äänestäneet vuoden 2017 jutut ja kannet.

Tänä vuonna Tieteessä julkaistiin 76 artikkelia. Kannatus jakautui laajalti, mutta kolmen kärki oli hyvin tasainen. Sijat ratkesivat muutamilla äänillä.

Vuoden jutut

1.  Aivot rakastavat musiikkia

Artikkeli kertoi, kuinka musiikki on paljon muutakin kuin kuuntelunautinto. Musiikkiharrastus vahvistaa aivoja ja kehittää kognitiivisia valmiuksia keskittymiskyvystä muistiin ja älyyn.

Artikkeli ilmestyi numerossa 11/2017. Kirjoittajat olivat tiedetoimittajat Panu Räty ja Kirsi Heikkinen.

2. Mitä koira näkee sinussa?

Artikkeli kysyi, miten paras ystävämme suhtautuu meihin ja mitä se meidän mielenliikkeistämme ja tekemisistämme tajuaa.

Artikkeli ilmestyi numerossa 6/2017. Kirjoittaja oli tiedetoimittaja Maija Karala.

3. Elämän suurimmat arvoitukset

Artikkeli kysyi, mitä nykytiede sanoo maailman pohdituimmista asioista, kuten tietoisuuden olemuksesta ja elämän tarkoituksesta.

Artikkeli ilmestyi numerossa 2/2017. Kirjoittajat olivat New Scientist -lehden tiedetoimittajia.

 

Lue Digilehdet.fi:ssä

Jos olet jonkin Sanoman aikakauslehden tilaaja, voit lukea voittoisat artikkelit Digilehdet-palvelussa kirjautumalla tilaajatunnuksillasi alla olevista linkeistä.

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet.

 

Vuoden kannet

Tasainen oli myös kansiäänestys. Lämpenevän luonnon maapallojäätelö ja Eurooppaa valtaava susi hävisivät vain hienoisesti koiralle.

Äänestyksen voittajat

Arvonnassa muhkean tietokirjapaketin voittivat

Jaakko Rantanen, Hämeenlinna

Nikolas Uso, Helsinki

Veera Vedenpää, Teerijärvi

 

Muinainen punkki jäi meripihkaan. Kuva on tutkimuksesta.
Muinainen punkki jäi meripihkaan. Kuva on tutkimuksesta.

Punkilla on ikää sata miljoonaa vuotta.

Meripihkaan kivettyneet eläimet ovat melkein kuin valokuvia dinosaurusten ajasta. Nyt Myanmarista on löytynyt kivettynyttä meripihkaa, jonka sisällä on ikivanha punkki.

Pieni otus on imenyt itsensä täyteen dinosauruksen verta ja tarraa yhä kiinni dinosauruksen sulkaan. Muinaisen havupuun pihkaan on ikuistunut hetki sadan miljoonan vuoden takaa.

Meripihkasta on löytynyt aiemmin vanhempiakin ötököitä ja esimerkiksi kokonainen muinainen linnunpoikanen. Nyt löytynyt punkki on ensimmäinen suora todiste siitä, että nämä verenimijät kiusasivat myös muinaisia eläimiä.

Toki tiedetään, että punkkeja oli olemassa jo yli 200 miljoonaa vuotta sitten. On kuitenkin harvinaista, että sekä loiseläin ja kappale sen isäntää ovat kivettyneet samaan pihkanpalaseen.

Tutkijat eivät voi olla täysin varmoja, kuuluiko meripihkaan jämähtänyt sulka dinosaurukselle vai eräälle esihistorialliselle linnulle.

Tiedetään, että useat teropodien alalahkoon kuuluneet dinosaurukset olivat höyhenpeitteisiä. Teropodien kuuluisin edustaja on Tyrannosaurus rex. Teropodeista kehittyivät myös nykyiset linnut.

Pihkasta löytynyt punkki on tieteelle uusi ilmestys. Se edustaa aiemmin tuntematonta punkkilajia ja tutkijat antoivat sille nimeksi Deinocroton draculi, Draculan hirmuinen punkki.

Havupuun pihkaan on tarttunut muutakin kiintoisaa. Tutkijat löysivät useita meripihkaan kivettyneitä punkkeja, ja osaan niistä näyttää tarttuneen pieniä karvoja. Näiden karvojen tutkijat arvelevat olevan peräisin erään kuoriaislajin toukasta.

Nämä toukat elävät nykyäänkin lintujen ja nisäkkäiden pesissä ja popsivat pesänhaltijasta varisevaa kuollutta ihosolukkoa ja sulkia. Kun toukkia on paljon, niistä irtoilevat karvat voivat muodostaa pesän pohjalle maton.

Niinpä tutkijat päättelevät, että punkit ovat vierailleet jonkin sulkapeitteisen dinosauruksen pesässä, missä niihin on myös takertunut näitä toukkien karvoja.

Verenimijät karvoineen ja dinosauruksesta tai linnusta irronnut sulka ovat sitten jämähtäneet kiinni puun pihkaan, joka sopivissa olosuhteissa kivettyy ja vuosimiljoonien saatossa kerrostuu merenpohjaan.

Vaikka yksi punkeista on täynnä verta, joka mahdollisesti on peräisin dinosauruksesta, ei ole toivoakaan, että näistä muinaisjäänteistä saataisiin dinosauruksen dna:ta. Perimäaines ei säily ehjänä siinä kivettymisprosessissa, jossa meripihka muodostuu.

Tutkimuksen julkaisi Nature Communications.