Mars bot über Millionen Jahre lebensfreundliche Bedingungen

Gab es auf dem Mars einst Leben? Und wenn ja, wann? Zwei neue Studien bringen etwas Licht ins Dunkel.

Gab es auf dem Mars einst Leben? Und wenn ja, wann? Zwei neue Studien bringen etwas Licht ins Dunkel.

Der junge Mars besaß viele Millionen Jahre lang die nötigen Voraussetzungen für eine lebensfreundliche Umwelt. Das schließen Forscher aus neuen Bodenanalysen des Marsrovers Curiosity der US-Raumfahrtbehörde Nasa. Die Daten liefern Belege für ein relativ stabiles Klima auf dem Roten Planeten, wie Wissenschaftler um Joel Hurowitz von der Stony Brook University (US-Bundesstaat New York) im Fachblatt Science berichten.

Curiosity fährt seit 2012 durch den rund 150 Kilometer großen Gale-Krater auf dem Mars und hat verschiedene Indizien dafür gefunden, dass den Krater einst ein großer See füllte. In der neuen Studie haben Forscher Schlammsteine aus unterschiedlichen Tiefen des einstigen Sees untersucht. Dabei zeigte sich, dass der See einmal Schichten mit verschiedenen chemischen Bedingungen besaß. Während es nahe der Oberfläche einen hohen Anteil oxidierender Verbindungen aus der Atmosphäre gab, herrschten in tieferen Wasserschichten sauerstoffarme Bedingungen.

Verlängertes Zeitfenster

Insgesamt deuteten die Analysen darauf hin, dass auf dem Roten Planeten über längere Zeit ein stabiles Klima vorgeherrscht haben muss, erläutern die Forscher. Es habe sich von kalten, trockenen Bedingungen zu wärmeren und feuchteren entwickelt, bis der See schließlich austrocknete, vermutlich aufgrund Veränderungen in der Atmosphäre. Die Untersuchung belege gemeinsam mit anderen Funden, dass der junge Mars vor etwa 3,8 Milliarden bis 3,1 Milliarden Jahren alle physikalischen, chemischen und energetischen Voraussetzungen für eine lebensfreundliche Umwelt besessen habe, schreiben die Forscher.

Auch nach dem Austrocknen des Sees könnte es einer zweiten Analyse zufolge noch größere Grundwasserströme gegeben haben. Das schließen Wissenschaftler um Jens Frydenvang vom Los Alamos National Laboratory (US-Bundesstaat New Mexico) aus Ablagerungen von Siliziummineralen. Die Minerale seien von sehr altem Grundgestein in darüberliegendes jüngeres Gestein gewandert, schreiben die Forscher im Fachblatt „Geophysical Research Letters“. „Selbst als der See schließlich verdunstete, gab es noch wesentliche Mengen Grundwasser, viel länger als wir bislang gedacht haben“, erläuterte Frydenvang in einer Mitteilung seines Instituts. „Das verlängert das Fenster für eine mögliche Existenz von Leben auf dem Mars.“

Quelle: Mars bot über Millionen Jahre lebensfreundliche Bedingungen | heise online

Was VR in fünf Jahren kann – und wie das die Welt verändert

HTC Vive, Oculus Rift, PSVR: Die erste VR-Generation ist fertig. Auf der Oculus Connect 2016 berichtete Chief Scientist Michael Abrash, vor welchen Herausforderungen die Technik in den nächsten fünf Jahren steht – und was damit möglich wird.

Microsoft, id Software, Valve, Oculus VR – der Lebenslauf von Michael Abrash liest sich wie ein Who’s who der Softwaregeschichte. Der Chief Scientist von Oculus Research schrieb schon Programmcode für Windows NT, Doom und Quake, arbeitete an den ersten beiden Xbox-Spielkonsolen und legte bei Valve den Grundstein für deren VR-System Vive. Ganz nebenbei verfasste er einige Standardwerke für Grafikprogrammierer.

Vor gut zweieinhalb Jahren wechselte er von Valve zu Oculus, einmal mehr mit seinem alten id-Kollegen John Carmack vereint. Sein Vortrag im Rahmen der Keynote-Veranstaltung der Oculus-Connect-Konferenz widmete sich der Frage: Wie sieht Virtual Reality in fünf Jahren aus? Und welche Entwicklungen und Durchbrüche braucht es dazu in Optik und Bildschirmtechnik, Grafik, Augen-Tracking, Akustik, Interaktion, Ergonomie und Computer Vision?

Heute aktuell, morgen prähistorisch

Michael Abrash, Chief Scientist bei Oculus: "In fünf Jahren laufen VR-Displays mit 4K x 4K Pixeln, einem Blickwinkel von 140 Grad bei einer Pixeldichte von 30 Pixeln pro Grad und variabler Tiefenschärfe."
Michael Abrash, Chief Scientist bei Oculus: „In fünf Jahren laufen VR-Displays mit 4K x 4K Pixeln, einem Blickwinkel von 140 Grad bei einer Pixeldichte von 30 Pixeln pro Grad und variabler Tiefenschärfe.“

„In fünf Jahren wird die VR-Technik von heute prähistorisch anmuten“, eröffnete Abrash seinen Vortrag. Seiner Meinung nach wird die Auflösung eines VR-Displays auf 4K × 4K ansteigen, das Blickfeld soll sich von 90 auf 140 Grad erweitern – bei einer Pixeldichte von 30 statt wie heute 15 Pixel pro Grad. Oh, und die heute noch bei etwa zwei Meter Abstand fixierte Tiefenschärfe soll variabel sein – von 25 Zentimetern bis unendlich. Allerdings gibt es derzeit noch keine Optiken, die das bewerkstelligen könnten. Die Forschung konzentriert sich hier auf Verfahren wie Holografie-, Plenoptik-, Gleitsicht- und Mehrfach-Displays.

Grafikkarten dürfte die Berechnung von 16 Millionen Pixel bei 90 Hertz ins Schwimmen bringen, doch. Allerdings nimmt das menschliche Auge in der Peripherie viel weniger Details wahr als in der Fovea, dem Bereich des schärfsten Sehens in der Netzhaut. Hier setzt dieTechnik des Foveated Imaging an, bei der nur 1/10 der dargestellten Pixel gerendert werden – nämlich die im Fixpunkt der Netzhaut. Zwar arbeitet unter anderen schon Nvidia mit Multi-Res Shading an der Umsetzung dieser Methode, doch generell erfordert ihr flächendeckender Einsatz ein „Redesign der kompletten Grafik-Pipeline“, so Abrash. Außerdem notwendig: perfektes Augen-Tracking, damit der Fixpunkt des gerenderten Bildes immer mit dem des Auges übereinstimmt.

Netzhaut-Tracking und gewaltige Rechenressourcen

Wer denkt, zum perfekten Augen-Tracking müsse man einfach einige Kameras ins Headset integrieren, um die Pupille zu verfolgen, irrt. Michael Abrash zeigt das anhand einiger Videos, in denen unterschiedlich große, nicht immer perfekt runde Pupillen durch Wimpern oder gar Lasik-Operationen weiter verformt werden. Obendrein verändert sich der Pupillendurchmesser beschleunigungsbedingt bei der Augenbewegung. „Außerdem machen Kameras das Headset nur noch schwerer“, gibt Abrash zu bedenken. Und: „Ideal wäre ein Netzhaut-Tracking.“

Auch die VR-Akustik knöpft sich Michael Abrash vor. Heute hören wir Spiele und Anwendungen in Stereo, besser wäre jedoch binaurale Kunstkopfstereophonie. Das ist wahrlich keine neue Technik –Neumann baute die ersten Kunstkopfmikros bereits 1933 –, doch schon eine statische Aufnahme erfordert höchste Präzision. Im VR-Raum kommen dann noch nichtlineare Kopfbewegungen dazu, und so braucht man zur richtigen Audiosimulation Transferfunktionen, die gewaltige Rechenressourcen verschlingen, so Abrash.

22 Freiheitsgrade und 16 Millionen Pixel

Was Interaktionen in der virtuellen Wirklichkeit angehen, ist Michael Abrash relativ zufrieden. Seiner Meinung nach werden die Touch-Controller auch in fünf Jahren noch nicht zum alten Eisen gehören. „Die einzige Verbesserung wäre, wenn man seine Hand ohne Controller nutzen könnte“, sagt Abrash. Doch die dafür notwendige Technik ist noch nicht mal am Horizont zu erkennen. Das soll nicht heißen, dass sich das Hand-Tracking nicht verbessern wird, doch eine komplette Erfassung einer Hand mit ihren 22 Freiheitsgraden ist eine ernsthafte Herausforderung. Auch wenn Markus Grebenstein vom DLR schon 2010 das Patent Verfahren zum Erfassen von Bewegungen einer menschlichen Hand einreichte.

Was VR in fünf Jahren kann ? und wie das die Welt verändert
„Augmented VR“ erfasst und kombiniert ein Wohnzimmer und zwei Anwender mit VR-Inhalten wie einem Wald und einem Dinosaurier.

Was die VR-Ergonomie angeht, besteht ebenfalls noch viel Innovationsbedarf. Michael Abrash: „In einer idealen Welt würden wir einfach ins Holodeck spazieren.“ Tatsächlich müssen wir jedoch klobige Headsets aufsetzen, auf deren Displays die virtuellen Wirklichkeiten abgebildet werden. Leichtere Materialien, bessere Unterstützung von Brillenträgern und eine schnurlose Verbindung mit genug Bandbreite stehen ganz oben auf Abrashs Wunschliste. Doch er weiß: „Heute gibt es noch keinen Standard, der in der Lage ist, 16 Millionen Pixel drahtlos und latenzfrei zu übertragen.“

Mein Sofa steht im Urwald

Das letzte Puzzlestück auf dem Weg zur Zukunft heißt Computer Vision. Damit soll möglich werden, was Michael Abrash „Augmented VR“ nennt: Die Erfassung einer kompletten Umgebung und dann ihre Wiedergabe und Modifizierung in der virtuellen Realität. So könnte ein erfasstes und rekonstruiertes Wohnzimmer mit VR-Inhalten vermischt werden, indem zwei Sofas und ein Sessel „freigestellt“ und dann in einen Wald versetzt werden, in dem noch ein bereits ausgestorbener Dinosaurier herumstreift. Derweil sitzen zwei VR-Nutzer in der virtuellen Welt – als virtuelle Ebenbilder ihrer selbst.

Was VR in fünf Jahren kann ? und wie das die Welt verändert
Augmented VR kann auch bei virtuellen Arbeitsplätzen zum Einsatz kommen, in denen sich über den ganzen Erdball verteilte Kollegen treffen.

„Doch das ist extrem komplex“, sagt Michael Abrash. Im genannten Beispiel müssen nicht nur zwei Gesichter und vier Hände, sondern auch alle anderen Körperteile, Haare und Kleidung in Echtzeit erfasst werden. „Daran ist heute nicht einmal im Traum zu denken.“ Ein ernsthafterer Einsatzbereich für diese Technik wären virtuelle Arbeitsplätze, in denen über den ganzen Erdball verteilte Kollegen in einem ebenfalls virtuellen Konferenzraum zusammenkommen und diesen nach ihren Wünschen ausstatten können. „Es wird sicher noch andere Anwendungsbereiche geben, die eine so fortgeschrittene VR-Technik revolutionieren wird“, ist sich Abrash sicher.

Die richtigen Probleme zur richtigen Zeit

Doch all diese Herausforderungen können Michael Abrashs Optimismus nicht bremsen: „Wir erschaffen heute eine Plattform, die bestimmt, wie wir in den nächsten Jahrzehnten arbeiten, uns unterhalten und ganz einfach leben werden.“ Mit zwei Zitaten schließt der Programmierer seinen Vortrag und markiert damit gleichzeitig noch einmal die zwei Kernpunkte, auf die es ankommt.

Was VR in fünf Jahren kann ? und wie das die Welt verändert
Diese virtuellen Konferenzräume lassen sich dann von den Teilnehmern individuell gestalten – Kaminfeuer und Bücherregal inklusive.

Billy Zelsnacks „Schon bald werden Computer schnell sein“ verwendete Abrash schon vor 20 Jahren in einem Vortrag auf der Game Developers Conference. Mit anderen Worten: Ohne technischen Fortschritt sind die besten Ideen zum Scheitern verdammt. Gleichzeitig gilt aber auch, dass Fortschritt nicht von alleine passiert: „Damit sich technologische Revolutionen ereignen, müssen schlaue Leute zur richtigen Zeit an den richtigen Problemen hart arbeiten“, sagte einst Abrashs Valve-Kollege Atman Binstock, der als Chief Architect ebenfalls seit 2014 bei Oculus arbeitet.

„Schaut euch einmal um, Freunde“, ermuntert Michael Abrash seine 2500 Zuhörer. „Diese schlauen Leute – das seid ihr.“ (Roland Austinat)

Quelle: Was VR in fünf Jahren kann – und wie das die Welt verändert | heise online

KI-Forscher und Ökonomie-Professor sagt „Zeitalter der EMs“ voraus

Es klingt stark nach Science-Fiction, soll aber saubere Wissenschaft sein: Laut einem neuen Buch wird die Menschheit irgendwann in den nächsten hundert Jahren von nachgebauten Gehirnen in Computern an den Rand gedrängt.

Innerhalb der nächsten hundert Jahre wird es möglich sein, ein menschliches Gehirn mit allen seinen Nervenzellen und Synapsen zu scannen und als Computer-Modell nachzubilden, das Signale und Reize auf exakt dieselbe Weise verarbeitet wie das natürliche Vorbild. Diese Emulationen oder kurz EMs werden dann in großer Zahl kopiert und so eine neue Welt entstehen lassen, in der Menschen nur noch am Rande eine Rolle spielen. Das schreibt der Physiker, ehemalige KI-Forscher und Ökonom Robin Hanson in seinem Buch „The Age of EM“, über das Technology Review online in „Wenn die Rechner regieren“ berichtet.

Wer Hansons (gut belegte) Grundvoraussage für hinreichend plausibel hält, findet im englischen Original auf fast 400 Seiten eine bemerkenswert detaillierte Beschäftigung mit der neuen Wirtschaft und Kultur im Zeitalter der emulierten Gehirne: Sie werden loyale Clans bilden, ihre Geschwindigkeit variieren, gelegentlich Kurzzeit-Kopien anfertigen, die nach erledigter Arbeit wieder verschwinden, und nur selten einen Körper haben – dafür aber eine gute Chance auf ein ewiges Leben in einem langsameren Modus.

Was all das für die Menschheit bedeutet, damit beschäftigt sich Hanson nur relativ kurz ­– vielleicht passend zu seiner These, dass wir Menschen ohnehin nicht mehr so wichtig sein werden. Doch immerhin hat er einige Ratschläge zu bieten, wie wir uns auf diese Zukunft vorbereiten können. In seiner Logik vielleicht der wichtigste davon: Die Menschheit sollte die ersten Scans aktiv unterstützen und als Geschenk an die neue Gattung der Computer-Hirne verstehen. Denn dann, so Hanson, bestehe die Hoffnung, dass die EMs sich uns gegenüber dankbar und verpflichtet fühlen.

Quelle: KI-Forscher und Ökonomie-Professor sagt „Zeitalter der EMs“ voraus | heise online