Аквариум с тихоходками: каким мог быть модульный смартфон Ara от Google?

На что способен смартфон? Звонить, делать фотографии, выводить вас в Сеть. Скучно. В конце 2015 года секретная группа Google, занимающаяся продвинутыми технологиями и проектами, искала способы доказать, что Project Ara — так и не вышедший модульный телефон, антиайфон, можно сказать, — способен на все и может быть всем для всех. Эта группа занималась разработкой необычных способов кастомизации Ara — от процессора и экрана до камеры — но через три года, в связи с перипетиями в руководстве, серьезными задержками и проблемами, проект был свернут и окончательно закрыт. Что никак не отменяет его прелести.

У команды Ara выбор был не очень большим, и ей нужно было делать все в темпе.

Им пришлось собрать корпус с нуля — полноценный смартфон с пазами на задней панели для совершенно нового аппаратного обеспечения, совершенно непохожего на привычную начинку смартфонов. Заручившись поддержкой армии подрядчиков, инженеры создали рабочий прототип за пять месяцев.

Google хотела создать прямоугольные модули, которые могли бы сообщать вам о погоде при помощи дисплея E-Ink, подпирать ваш телефон подставкой, записывать песни на крутой микрофон, вызывать автомобиль нажатием кнопки и распылять мятный аромат. Однако Google хотела, чтобы разработчики превзошли себя и придумывали модули покруче, побольше, странней — чтобы вообще.

И когда Google близилась к завершению создания оболочки прототипа Ara, компания поручила группе бруклинских инженеров, дизайнеров и художников пофантазировать на тему безумных воплощений модулей, которые могли бы оказаться внутри телефона.

Если бы вы собирали целый телефон из блоков, как высокотехнологичный конструктор LEGO, что бы вы сделали?

Аквариум с тихоходками

На дизайнерских брифах Google давала не очень точные задания.

«Поэтому они пришли к нам в декабре 2015 — и на брифе сказали буквально так: «Вот Ara. Вот что из него будет. Представьте самые странные из возможных модулей. Мы движемся примерно в этом направлении», говорит Дэдвид Нуньес, управляющий партнер Midnight Commercial.

«Они хотели, чтобы мы сделали модуль, которого ни у кого нет — у них уже были динамики, камеры и прочее такое», говорит основатель и креативный директор Midnight Commercial Джейми Зигельбаум. Эта студия уже сделала себе имя за счет странных арт-тек-проектов вроде Barista Bot — робота, который 3D-печатает ваше лицо пеной на латте — и массивной машины Rube Goldberg, которая играла главную роль в клипе OK GO.

Пока студия Google ATAP откладывала коммерческий выпуск Ara — в последний раз его планировала на весну 2017 года, вместе с розничным магазином в Лос-Анджелесе, в котором будут показываться возможности модулей, — в штаб-квартире Midnight Commercial родилось четыре идеи.

Один из вариантов предполагал модуль, который передает касание, словно улучшенная версия функции сердцебиения в Apple Watch. Другой предполагал, что Google запустит спутник в космос и: «супер-пупер роскошный модуль, который будет стоить тыщи баксов — много-много десятков тыщ баксов. И все, что он будет делать, это предоставлять вам пропуск в клуб людей, у которых есть этот модуль, связанный со спутником». Это был «очень странный концепт», говорит Нуньес. «Им не понравилась эта идея».

И еще была идея принтера, рисующего граффити чернилами. «Вы делаете картинку — рисуете скетч, например, и затем включаете приложение принтера, прикладываете телефон к поверхности и он печатает вам на поверхности».

И самая лучшая идея: крошечный аквариум для телефона, в котором будут жить крошечные микроорганизмы — тихоходки. Такой живой, кушающий, дышащий «тамагочи».

Midnight Commercial планировала запустить аквариумный модуль этой весной, но дикие аппаратные мечты Google были разбиты прошлым летом. Проект лишился сроков запуска, финансовой поддержки и, что самое плохое, шансов на реализацию. Его просто закрыли.

Инженеры Midnight Commercial клянутся, что идея с тихоходками сработала бы, с одной оговоркой: вам пришлось бы поддерживать существование этих существ. Студия не дает никакой гарантий, что ваши микропитомцы выживут.

Популярность тихоходок возросла в 2014 году, если сравнивать с другими поедающими водоросли микроорганизмами. «Водяные медведи» выползли (или выплыли) из лабораторий в Интернет, продемонстрировав свою мифическую несокрушимость. Эти странные организмы, похожие на толстые строительные мешки с пылесосом вместо лица, теоретически могут пережить совершенно невозможные условия: вакуум космоса, радиацию, экстремальные температуры. Ну, это в теории.

«Таким образом, идея заключалась в том, что мы создаем небольшой запечатанный биом с микроорганизмами, тихоходками или кем-то другим, водорослями и раствором, который позволит им существовать очень и очень долго. Этот маленький запечатанный биом будет находиться на цифровом микроскопе, который будет встроен в модуль, и вы сможете смотреть при помощи телефона за своими микроорганизмами в реальном времени. Думаю, мы хотели сделать что-то вроде 30-кратного увеличения», говорит Зигельбаум.

Это был классный фокус. И очень дорогой. Идеально подходящий для инженеров и дизайнеров, которые уже все глаза проглядели, из кожи вон лезли, придумывая сумасшедшие модули. Это был бы шедевр, который можно было бы носить в кармане: идеальное воплощение безумной науки в эпоху аппаратного обеспечения Google.

Еще раз: аквариум с тихоходками в смартфоне.

«Это наглядно демонстрирует нашу культуру, когда телефон уже стал частью тела — он лежит с нами в кровати, сидит в кармане, он ближе, чем кожа», говорит Зигельбаум. «Помещая формы жизни — питомцев — в телефон, мы можем подумать о барьерах, разделяющих организмы, технологии, и что вообще по сути представляет тело человека. Это было бы круто».

Эта идея, которую хранили несколько человек, узнавшие о проекте под строгим соглашением о неразглашении, была сделана специально для Ara. Google дала концепции Midnight Commercial зеленый свет. Но сначала студии нужно было доказать, что это вообще возможно. Одно было ясно: чтобы идея взлетела, она должна была быть настоящей. Не поддельной.

Прототипы

И вот, годом спустя, в новом офисе Midnight Commercial четверо инженеров — Ноа Фиан, Мэтт Боргатти, Сэм Познер и Джесси Гонсалес — показывают пыльные пластиковые и силиконовые прототипы, лежащие на столах лаборатории. Все водоросли высохли, а тихоходки уже умерли.

Инженеры попытались закончить проект посмертно. «Никакого плана действий не было. Нам нужно было создать кучу экспериментального оборудования, поэтому мы решили взвесить наши силы и привлечь экспертов. Мы читали работы, обсуждали все это и нас проверял человек, разбирающийся в оптической инженерии», говорит Боргатти.

Первый прототип, очень простой, был создан за одну ночь с готовыми инструментами прототипирования OpenBeam и мини-компьютером Raspberry Pie за 35 долларов.

«Первый простой образец включал каплю воды с нашими уже высохшими водорослями. Мы видели, как тихоходки плавают. Это позволило нам точно определить расстояние до объектива, при котором картинка будет лучше всего», говорит Фиан.

«Вопрос был в том, как сжать все до карманных размеров, чтобы осталось места самому телефону. У нас было всего несколько миллиметров для оптики», объясняет Боргатти. Точнее, всего 5 миллиметров. Это почти как диаметр тонкого карандаша.

При работе с первым прототипом Фиан научил команду успешно фотографировать тихоходок. «Мы добрались до точки, в которой могли начать экспериментировать с разными видами биологических образцов, просто снимая их снова и снова. Менять свет. А если он будет одноцветным?», говорит Боргатти.

«С увеличением легко, когда две линзы далеко, как у телескопа, — сложнее, когда две линзы близко расположены. Мы обнаружили, что если использовать массив микролинз, много маленьких круглых линз, каждая из которых выдает слегка искаженное изображение, но искажение которых можно убрать за счет наложения».

С помощью микромассива линз Познер разработал метод реконструкции для получения четких снимков в сопутствующем модулю приложении под Android на лету, допускающий даже погрешности при сборке, говорит Фиан. К сожалению, этот прототип забрала Google в прошлом августе, как и все другие, когда проект был внезапно отменен.

Вторая серия прототипов Midnight Commercial включала больше 30 различных вариаций. «Самое веселое было, когда на встрече, посвященной массиву микрооптических линз, мы обсуждали, какие шляпы должны носить тихоходки, если мы решимся это устроить», говорит Познер.

Вместе с бывшим коммерческим дизайнером Midnight Commercial Бэйли Мидоуз инженеры обсуждали групповые чаты и наряды тихоходок, но в конечном итоге отказались от дополнений, чтобы сосредоточиться на основной теме. «Все это должно было создавать ощущение мира, в который вы заглядываете», говорит Нуньес.

Приложение должно было позволять вам наблюдать за тихоходками, как они плавают, покачивают своими когтистыми лапами, кушают водоросли и размножаются. Но консультант проекта, Уильям Шиндел из биотехнологической некоммерческой организации Genspace, увидел нечто совсем другое, когда вернулся в лабораторию после долгих выходных. Штамм тихоходок, который он испытывал, хищный штамм, обратился к каннибализму внутри биома. «И если честно, это была просто обалденная демонстрация возможностей приложения», говорит Фиан. Которая, впрочем, наметила серьезную проблему для аквариума. Команда уперлась в стену: они не могли спасти тихоходок. И каннибализм был меньшим из зол.

Несмотря на мифы, обычные выращенные в лаборатории тихоходки — в Интернете легко можно их найти — чувствительны к теплу, к излучению именно того типа, которое излучают маленькие цифровые камеры, встроенные Midnight Commercial. Этого тепла было достаточно, чтобы убить микропитомцев. Камера могла сделать это за два часа. Только представьте себе владельца тихоходок, который в жаркий летний день мчится в прохладное помещение с кондиционером или даже холодильником, чтобы спасти своих маленьких гадов.

Оказалось, что мифы о тихоходках — что они неубиваемые — не врут. Но только при определенных обстоятельствах.

«Они впадают в криптобиоз. Сливают до 90% воды в своем теле, превращаются в маленькое рисовое зернышко, которое может выжить и в космосе, и в ледниках, 300 лет, а потом его будет достаточно полить, чтобы оно ожило. Криптобиоз требует определенных экологических условий, чтобы начаться», говорит Фиан.

Но внезапное изменение температуры? Лабораторные тихоходки к такому не готовы.

«Это похоже на спячку медведей, когда им нужно получить сигнал от природы, что пора спать. И нужно время, чтобы приготовиться. Мы такие: почему все эти парни умерли? Ах да, у них же погода 70-градусная. Вот почему все умерли», говорит Боргатти.

Команда даже послала одного консультанта в горячие источники в поисках более крепких, любящих тепло тихоходок.

«Первый раз, когда мы выяснили, что включенная камера мешает этим ребятам жить, мы слегка ужаснулись. Она повышала температуру настолько, что эти ребята умирали, и мы такие: боже мой, как вы собираетесь снимать этих ребят, если они не переносят камеру, не выживают? Этот мини-кризис в некотором роде требует осмысления», говорит Гонсалес.

Инженеры собирали данные о «встряхивании, быстрых изменениях температуры, удушении и контроле населения», говорит менеджер проекта Дженнифер Бернштен, главная по контакту с Midnight Commercial в Google. Но, в отличие от «тамагочи», тихоходки были живыми существами. И если они умирали быстрее, чем воспроизводились, остались бы только водоросли.

Midnight Commercial решила исправить эту проблему с помощью программного обеспечения. Инженеры решили добавить возможность «играть» с тихоходками, не убивая их. «Если вы смотрели на них слишком долго, мы добавили контроллер, который говорил, если вы пытались открыть приложение раньше, чем биом остывал достаточно: «Сейчас они отдыхают, почему бы вам не посмотреть видео, которое вы делали раньше?».

«Мы начинали с парада тихоходок и закончили тем, что этот мир в капле воды будет чудом сам по себе. Даже водоросли, которые цвели или поедались, были интересными». Команда планировала в конечном счете включить в биом коловраток, остракод и инструкцию по идентификации своих микропитомцев.

«Составить эту смесь было как сварить колдовское зелье из водорослей, тихоходок и других существ. И соленость воды, сделать ее химически правильной, стала бы самой сложной частью проекта. К тому моменту, когда проект отменили, мы, наверное, были не очень близки к решению, если честно. Но сам микроскоп и модуль был бы готов к производству к весне 2017 года», говорит Нуньес.

По мере продвижения в создании прототипов нового поколения, команда приступила к проектированию фактического модуля.

«Оптический стек, просто по своей природе, должен был быть очень странным на вид. У нас была дырка в доске, в которой располагался крошечный модуль камеры, указывающий на крошечный прозрачный домик тихоходок, и массив микролинз. Нам надо было собрать все это воедино. Очевидно, должно было получиться нечто странное на вид», говорит Боргатти.

Миниатюрный биом не мог быть полностью прозрачным, как в самых первых вариантах, поскольку «свет должен был поступать сквозь массив микролинз в структурированном виде. Но мы могли показывать, что там происходит, сделав отдельные элементы прозрачными. Как в машине с прозрачным капотом, вы не видите, что происходит внутри двигателя, но вы видите, что он работает и где-то внутри спрятана сложная истина», говорит Боргатти.

Должно было сработать

Midnight Commercial не собиралась делать миллионы на модулях с тихоходками. В конце концов, если бы модуль поступил в производство, студия поставила бы на него цену, как на произведения искусства, выпущенные ограниченным тиражом. Google продавала бы их у себя на сайте и выставила бы в Лос-Анджелесе в магазине. В общей сложности Google и ее ближайшие партнеры разрабатывали 27 модулей.

Перед тем как Google cвернула проект Ara в августе 2016 года, на нее посыпалась лавина предложений от сторонних разработчиков — больше 1000, как рассказал VentureBeat источник, знакомый с этим вопросом. Из этих идей «по крайней мере сотня была достойна рассмотрения в Google». Многие модули остались загадкой. Но среди них, можно поспорить, вряд ли было хоть что-то близкое к аквариуму с тихоходками.

Когда Google закрыла проект Tardigrade («Тихоходка»), «мы должны были вот-вот подключить стек оптики к приложению. Все работало», говорит Познер.

«Это была одна из немногих вещей, которую не кладут в коробку с телефоном. Нет ни единого шанса, что Apple выпустила бы телефон с этим», говорит Боргатти. «Мы просто были на коне с этой безумной идеей. Мы покорили бы время. Это было чистое безумие. И я очень рад, что мы зашли так далеко. Мы сделали так много. Должно было сработать».

«Мы собирались сделать что-то совершенно новое, странное, удивительное, и поскольку Google верила в нас, проект был интересным… мы все были уничтожены морально, когда проект отменили. Потому что мы в него вложились по полной и были от него в восторге», говорит Зигельбаум.

Обстоятельства, которые привели к проекту Ara и аквариумному модулю, были исключительными. Не каждая компания готова была бы вложить деньги в такое. В конечном итоге даже Google сдалась. Это была волшебная комбинация действительно прогрессивного и необычного. Не обычная скучная история о том, как заработать денег. Это был шедевр.

Модуль Tardigrade не был доделан, как и телефон Ara. Но Midnight Commerical может однажды продолжить работу над ним без Google, говорит Зигельбаум, возможно, в виде отдельного устройства, которое может стоять на рабочем столе. Но без телефона оно потеряет свой эффект.

Тем временем Google продолжала работу и представила кое-что понадежнее Ara: смартфон Pixel. Это был безопасный ход. Спрос на iPhone говорит сам за себя. Экспериментальный модульный телефон был бы совершенно противоположным — смелым, дальновидным, рискованным ходом. Сложным. Красивым. Странным.

Как жаль, что Google так и не выпустила телефон с аквариумом для тихоходок.