نظام ذكي يرصد الأجسام المجهولة المارة بسرعة عبر النظام الشمسي
رصد علماء الفلك عام 2017 ولأول مرة أول زائر نجمي لنظامنا الشمسي وأطلقوا عليه اسم "أومواموا"، وعلى رغم أنه ليس مركبة فضائية، فإن "أومواموا" كان جسماً من خارج نظامنا الشمسي، واستعداداً لزوار مستقبليين عكف علماء فلك بجامعة إلينوي في الولايات المتحدة بالاشتراك مع وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) منذ شهور على تطوير نظام عمل عصبي آلي يحاكي الدماغ البشري للتوجيه والتحكم بالمركبات الفضائية قائم على التعلّم الذكي، الذي سيمكن في النهاية مركبات فضائية توجد في الفضاء باستمرار من التعرف إلى مختلف الأجسام الفضائية الزائرة لكوكبنا بأمان وضمن كلفة مالية معقولة، وذلك كما يزعم علماء في "ناسا" وباحثون من جامعات عالمية مرموقة.
"اللقاء العصبي"
في هذا السياق نشر موقع "سبيس دوت كوم" قبل أيام قصة إخبارية تحت عنوان "سرب من المركبات الفضائية يرصد زواراً بين النجوم يمرون بسرعة عبر نظامنا الشمسي" بقلم ستيفاني والديك، واستعداداً لذلك طور الأستاذ بجامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، عالم الفلك هيروياسو تسوكاموتا، إطار عمل للتوجيه والتحكم قائم على التعلم الآلي العميق يُسمى "اللقاء العصبي"، ويُمكن مركباتنا الفضائية من الوصول إلى هذه الأجسام الفضائية التي يطلق عليها تسوكاموتا و"ناسا" حتى هذه اللحظة اسم "أجسام فضائية مجهولة"، ويشير إليها العلماء والباحثون باسم مختصر هو (ISO).
ووفق هذا الموقع يُعالج هذا المشروع، وهو ثمرة تعاون مع مختبر الدفع النفاث التابع لـ"ناسا"، التحديين الرئيسين للاقتراب من هذه الأجسام الفضائية (ISO) وهما: السرعة الفائقة لهذه الأجسام، ومساراتها غير الثابتة على الإطلاق.
بيان عالم جامعة إلينوي
وقال تسوكاموتو في بيان حول هذه الأجسام، "نحاول رصد أجرام فلكية تمر عبر نظامنا الشمسي لمرة واحدة فقط، ولا نريد تفويت هذه الفرصة"، وأضاف، "مع أننا نستطيع تقدير ديناميكيات هذه الأجسام الفلكية المستقلة (ISO) مسبقاً، إلا أنها لا تزال مصحوبة بغموض كبير في حالتها تلك، لأننا لا نستطيع التنبؤ بتوقيت مرورها، وهذا يمثل تحدياً كبيراً لنا".
من هذا الزائر؟
وفق إيفان جو وهو كاتب مختص لدى موقع "يونيفرس توداي" على شبكة الإنترنت، فإن هذه الأجسام المجهولة هي ببساطة "أجرام بين نجمية" وهي أجسام غير مرتبطة بأي نجم آخر. والجرمان اللذان نعرفهما حتى الآن هما "أومواموا" الذي رُصد عام 2017، والمذنب "بوريسوف" الذي رُصد عام 2019، وتتميز "الأجرام بين النجمية" عادة بسرعات عالية جداً، وتتبع مسارات تُظهر أنها لا تدور حول الشمس، ولها تركيبات فريدة تميزها عن أجرام النظام الشمسي، على سبيل المثال قد يكون "أومواموا" جبلاً جليدياً هيدروجينياً، مع أن هذا مجرد احتمال واحد، (ولقد علمنا أن الأجرام بين النجمية (ISOs) ليست غريبة على نظامنا الشمسي، فقد زارنا كثر، وسيزورنا مزيد منها في المستقبل، ومن المتوقع أن يعثر مرصد فيرا روبين على المئات منها سنوياً)، لذلك يحرص العلماء على معرفة مزيد عنها، وقد يكون وجود سرب من المركبات الفضائية في وضع الاستعداد الدائم لكشف طبيعة هذه الأجسام هو السبيل الأمثل لتحقيق ذلك.
يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)
سرعة عالية
يوضح الكاتب إيفان جو في مقالته عبر الموقع ذاته، أن العلماء يحرصون على دراسة هذه الأجرام من كثب ويتوقون لفهم تركيبها وأصولها، ويضيف، "لسوء الحظ، سرعاتها العالية تجعلها بعيدة المنال، ولا يمكننا رؤيتها إلا بالتليسكوبات الأرضية، ما نحتاج إليه هو وسيلة لزيارة أحدها، وأفضل طريقة لذلك هي وجود مركبة فضائية تنتظر اللحاق بها أثناء مرورها عبر النظام الشمسي الداخلي، فيما الأفضل من ذلك هو أن نعد سرباً كاملاً من المركبات الفضائية التي لا تحتاج إلى تعليمات صريحة للالتقاء بمحطة فضائية ما بين النجوم".
مهمة مستحيلة نظرياً
في المقابل تؤكد الدراسات العلمية أنه لا توجد طريقة لوضع مركبة فضائية معترضة في مدار هذه الأجسام، إذ كان "أومواموا" و"بوريسوف" يسافران بسرعة تقارب 88 و45 كيلومتراً/ثانية بالنسبة إلى الشمس، لذا ستحتاج المركبة الفضائية البشرية المعترضة لهما إلى السفر بسرعات مماثلة، وفي ظل مستوانا التكنولوجي الحالي سيتعين على المركبة الفضائية حمل كمية هائلة من الوقود للدخول في مدار حول أحد هذه الأجسام، ومن المرجح أن تكون عمليات التحليق القريبة السريعة هي التصميم الواقعي الوحيد للمهمة.
كيف؟
للإجابة عن هذا السؤال صرح تسوكاموتو الذي يعد أباً روحياً لهذا المشروع الحالم في بيان صحافي، "يتمتع الدماغ البشري بكثير من القدرات مثل التحدث والكتابة... إلخ، ويُنشئ التعلم العميق دماغاً آلياً متخصصاً في إحدى هذه القدرات بمعرفة معينة، وفي هذه الحال علينا أن نعد نظاماً يوفر جميع المعلومات اللازمة لمواجهة نظام حركة هذه الأجسام ISO، مع مراعاة طبيعة استكشاف الفضاء، التي تعد السلامة والتكلفة فيها عاملين حاسمين"، وأضاف تسوكاموتو، "لذلك لا تقتصر مساهمتنا الرئيسة على تصميم دماغ آلي متخصص برصد هذه الأجسام فحسب، بل تشمل أيضاً إثبات فاعليته رياضياً، وعلى سبيل المثال نتعلم من خلال التجربة كيفية التنقل بأمان أثناء قيادة السيارة باستخدام الدماغ البشري، ولكن ما الرياضيات التي تدعم ذلك؟ وكيف نعرف ذلك؟ وكيف نضمن عدم صدم أي شخص؟"، لذلك يرى هذا العالم أن نظامه الافتراضي المكلّف بمهمة ملاحقة ورصد تلك الأجسام يعتمد كلياً على نظرية رياضية كتلك التي تتمتع بها الأنظمة التحكمية غير الخطية في المركبات الذاتية القيادة، إذ تُعد هذه النظرية إطاراً رياضياً دقيقاً يمكنه وضع حدود لآثار الاضطرابات في مثل هذه الأنظمة المعقدة، مما يمكننا من توفير الاستقرار في مواقف معقدة تتغير باستمرار مع مرور الوقت.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
Independent عربية
٠٦-٠٤-٢٠٢٥
- Independent عربية
نظام ذكي يرصد الأجسام المجهولة المارة بسرعة عبر النظام الشمسي
رصد علماء الفلك عام 2017 ولأول مرة أول زائر نجمي لنظامنا الشمسي وأطلقوا عليه اسم "أومواموا"، وعلى رغم أنه ليس مركبة فضائية، فإن "أومواموا" كان جسماً من خارج نظامنا الشمسي، واستعداداً لزوار مستقبليين عكف علماء فلك بجامعة إلينوي في الولايات المتحدة بالاشتراك مع وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) منذ شهور على تطوير نظام عمل عصبي آلي يحاكي الدماغ البشري للتوجيه والتحكم بالمركبات الفضائية قائم على التعلّم الذكي، الذي سيمكن في النهاية مركبات فضائية توجد في الفضاء باستمرار من التعرف إلى مختلف الأجسام الفضائية الزائرة لكوكبنا بأمان وضمن كلفة مالية معقولة، وذلك كما يزعم علماء في "ناسا" وباحثون من جامعات عالمية مرموقة. "اللقاء العصبي" في هذا السياق نشر موقع "سبيس دوت كوم" قبل أيام قصة إخبارية تحت عنوان "سرب من المركبات الفضائية يرصد زواراً بين النجوم يمرون بسرعة عبر نظامنا الشمسي" بقلم ستيفاني والديك، واستعداداً لذلك طور الأستاذ بجامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، عالم الفلك هيروياسو تسوكاموتا، إطار عمل للتوجيه والتحكم قائم على التعلم الآلي العميق يُسمى "اللقاء العصبي"، ويُمكن مركباتنا الفضائية من الوصول إلى هذه الأجسام الفضائية التي يطلق عليها تسوكاموتا و"ناسا" حتى هذه اللحظة اسم "أجسام فضائية مجهولة"، ويشير إليها العلماء والباحثون باسم مختصر هو (ISO). ووفق هذا الموقع يُعالج هذا المشروع، وهو ثمرة تعاون مع مختبر الدفع النفاث التابع لـ"ناسا"، التحديين الرئيسين للاقتراب من هذه الأجسام الفضائية (ISO) وهما: السرعة الفائقة لهذه الأجسام، ومساراتها غير الثابتة على الإطلاق. بيان عالم جامعة إلينوي وقال تسوكاموتو في بيان حول هذه الأجسام، "نحاول رصد أجرام فلكية تمر عبر نظامنا الشمسي لمرة واحدة فقط، ولا نريد تفويت هذه الفرصة"، وأضاف، "مع أننا نستطيع تقدير ديناميكيات هذه الأجسام الفلكية المستقلة (ISO) مسبقاً، إلا أنها لا تزال مصحوبة بغموض كبير في حالتها تلك، لأننا لا نستطيع التنبؤ بتوقيت مرورها، وهذا يمثل تحدياً كبيراً لنا". من هذا الزائر؟ وفق إيفان جو وهو كاتب مختص لدى موقع "يونيفرس توداي" على شبكة الإنترنت، فإن هذه الأجسام المجهولة هي ببساطة "أجرام بين نجمية" وهي أجسام غير مرتبطة بأي نجم آخر. والجرمان اللذان نعرفهما حتى الآن هما "أومواموا" الذي رُصد عام 2017، والمذنب "بوريسوف" الذي رُصد عام 2019، وتتميز "الأجرام بين النجمية" عادة بسرعات عالية جداً، وتتبع مسارات تُظهر أنها لا تدور حول الشمس، ولها تركيبات فريدة تميزها عن أجرام النظام الشمسي، على سبيل المثال قد يكون "أومواموا" جبلاً جليدياً هيدروجينياً، مع أن هذا مجرد احتمال واحد، (ولقد علمنا أن الأجرام بين النجمية (ISOs) ليست غريبة على نظامنا الشمسي، فقد زارنا كثر، وسيزورنا مزيد منها في المستقبل، ومن المتوقع أن يعثر مرصد فيرا روبين على المئات منها سنوياً)، لذلك يحرص العلماء على معرفة مزيد عنها، وقد يكون وجود سرب من المركبات الفضائية في وضع الاستعداد الدائم لكشف طبيعة هذه الأجسام هو السبيل الأمثل لتحقيق ذلك. اقرأ المزيد يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field) سرعة عالية يوضح الكاتب إيفان جو في مقالته عبر الموقع ذاته، أن العلماء يحرصون على دراسة هذه الأجرام من كثب ويتوقون لفهم تركيبها وأصولها، ويضيف، "لسوء الحظ، سرعاتها العالية تجعلها بعيدة المنال، ولا يمكننا رؤيتها إلا بالتليسكوبات الأرضية، ما نحتاج إليه هو وسيلة لزيارة أحدها، وأفضل طريقة لذلك هي وجود مركبة فضائية تنتظر اللحاق بها أثناء مرورها عبر النظام الشمسي الداخلي، فيما الأفضل من ذلك هو أن نعد سرباً كاملاً من المركبات الفضائية التي لا تحتاج إلى تعليمات صريحة للالتقاء بمحطة فضائية ما بين النجوم". مهمة مستحيلة نظرياً في المقابل تؤكد الدراسات العلمية أنه لا توجد طريقة لوضع مركبة فضائية معترضة في مدار هذه الأجسام، إذ كان "أومواموا" و"بوريسوف" يسافران بسرعة تقارب 88 و45 كيلومتراً/ثانية بالنسبة إلى الشمس، لذا ستحتاج المركبة الفضائية البشرية المعترضة لهما إلى السفر بسرعات مماثلة، وفي ظل مستوانا التكنولوجي الحالي سيتعين على المركبة الفضائية حمل كمية هائلة من الوقود للدخول في مدار حول أحد هذه الأجسام، ومن المرجح أن تكون عمليات التحليق القريبة السريعة هي التصميم الواقعي الوحيد للمهمة. كيف؟ للإجابة عن هذا السؤال صرح تسوكاموتو الذي يعد أباً روحياً لهذا المشروع الحالم في بيان صحافي، "يتمتع الدماغ البشري بكثير من القدرات مثل التحدث والكتابة... إلخ، ويُنشئ التعلم العميق دماغاً آلياً متخصصاً في إحدى هذه القدرات بمعرفة معينة، وفي هذه الحال علينا أن نعد نظاماً يوفر جميع المعلومات اللازمة لمواجهة نظام حركة هذه الأجسام ISO، مع مراعاة طبيعة استكشاف الفضاء، التي تعد السلامة والتكلفة فيها عاملين حاسمين"، وأضاف تسوكاموتو، "لذلك لا تقتصر مساهمتنا الرئيسة على تصميم دماغ آلي متخصص برصد هذه الأجسام فحسب، بل تشمل أيضاً إثبات فاعليته رياضياً، وعلى سبيل المثال نتعلم من خلال التجربة كيفية التنقل بأمان أثناء قيادة السيارة باستخدام الدماغ البشري، ولكن ما الرياضيات التي تدعم ذلك؟ وكيف نعرف ذلك؟ وكيف نضمن عدم صدم أي شخص؟"، لذلك يرى هذا العالم أن نظامه الافتراضي المكلّف بمهمة ملاحقة ورصد تلك الأجسام يعتمد كلياً على نظرية رياضية كتلك التي تتمتع بها الأنظمة التحكمية غير الخطية في المركبات الذاتية القيادة، إذ تُعد هذه النظرية إطاراً رياضياً دقيقاً يمكنه وضع حدود لآثار الاضطرابات في مثل هذه الأنظمة المعقدة، مما يمكننا من توفير الاستقرار في مواقف معقدة تتغير باستمرار مع مرور الوقت.
Independent عربية
٠١-٠٤-٢٠٢٥
- Independent عربية
"سبيس إكس" تطلق أول رحلة فضائية مأهولة تحلق فوق قطبي الأرض
أطلقت شركة "سبيس إكس" المملوكة للملياردير إيلون ماسك في وقت متأخر أمس الإثنين مهمتها "فرام 2" التي من المقرر أن تحلق فوق القطبين الشمالي والجنوبي للأرض وتحمل طاقماً من أربعة رواد فضاء غير محترفين، مما يمثل خطوة جديدة في استكشاف الفضاء التجاري. وصدحت هتافات وتشجيعات أفراد طاقم "سبيس إكس" خلال عملية الإطلاق الناجحة للمهمة عبر كبسولة "دراغون" التي يحملها صاروخ "فالكون 9"، وفق ما أظهرت لقطات بثتها الشركة مباشرة على موقعها الإلكتروني. يشارك في هذه المهمة الخاصة التي أطلق عليها اسم "فرام 2" في إشارة إلى القارب الذي استخدم للاستكشاف القطبي في القرن الـ19، أربعة أشخاص من خلفيات متنوعة ليسوا من رواد الفضاء المحترفين. وقد أطلق الصاروخ "فالكون 9" في الساعة 21:46 (01:46 بتوقيت غرينيتش الثلاثاء) من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا. وقال قائد المهمة تشون وانغ، وهو رائد أعمال في مجال العملات المشفرة يمول المهمة، "بالروحية الرائدة نفسها التي تحلى بها المستكشفون القطبيون الأوائل، نسعى إلى التوصل إلى معارف وبيانات جديدة لإحراز تقدم في استكشاف الفضاء على المدى البعيد". ويرافقه في هذه الرحلة إلى الفضاء المخرجة النرويجية يانيكه ميكلسن، والأسترالي الذي استكشف القطبين كمرشد إريك فيليبس، والباحثة الألمانية المتخصصة في الروبوتات رابيا روغه. اقرأ المزيد يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field) التجارب المرتقبة من المتوقع أن تستمر مهمتهم في الفضاء ما بين ثلاثة وخمسة أيام، وستسمح بإجراء أكثر من 20 تجربة علمية، بما في ذلك التقاط أول صور بالأشعة السينية في الفضاء وزراعة الفطر في ظل انعدام الجاذبية. وثمة تجارب عدة يمكن الاستفادة منها في الرحلات المستقبلية إلى المريخ. وتدرب أفراد الطاقم مسبقاً لثمانية أشهر، بما في ذلك خلال فصل الشتاء في ألاسكا. وعند عودتهم إلى الأرض، سيحاول رواد الفضاء الأربعة الخروج من الكبسولة من دون مساعدة طبية، في إطار دراسة لتحديد المهام البسيطة التي يمكن أن يؤديها رواد الفضاء بعد رحلة في الفضاء. وسبق لـ"سبيس إكس" أن نفذت خمس رحلات خاصة، ثلاث إلى محطة الفضاء الدولية بالتعاون مع "أكسيوم سبيس"، واثنتان حول مدار الأرض. وكانت أولى هذه الرحلات "إنسبيرايشن 4" سنة 2021 ثم "بولاريس داون" التي أنجزت خلالها أول عملية سير خاصة في الفضاء على الإطلاق. ومول كلتا المهمتين الملياردير جاريد أيزاكمان، أحد المقربين من إيلون ماسك والذي رشحه الرئيس الأميركي دونالد ترمب مذاك ليصبح رئيس وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) في المستقبل.
العربية
٢٠-٠٢-٢٠٢٥
- العربية
باريس
تدرس وكالات الفضاء منذ سنوات سبل الدفاع عن الأرض بمواجهة خطر الاصطدام بكويكب مثل YR4 الذي يهدد بضرب كوكبنا في عام 2032، رغم أن هذا الخطر لا تزال نسبته ضئيلة. تشير التقديرات إلى أن عرض الكويكب YR4 يتراوح بين 40 و90 متراً، وأن احتمال اصطدامه بالأرض في 22 ديسمبر 2032 يبلغ حاليا 3.1%، وفق حسابات نشرتها وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) الثلاثاء. وهذا أعلى مستوى تم تسجيله على الإطلاق منذ بدء رصد الكويكبات. لكن يجب التعامل مع هذه التوقعات بحذر لأنها تستند إلى بيانات أولية ومن المرجح أن تتغير - ربما نحو الانخفاض - في الأسابيع والأشهر المقبلة، على ما يؤكد خبراء قابلتهم وكالة "فرانس برس". حتى في الحالة الافتراضية حيث يرتفع احتمال الاصطدام إلى 100%، "نحن لسنا بعزّل"، وفق ما أكد ريتشارد مويسل، رئيس مكتب الدفاع الكوكبي في وكالة الفضاء الأوروبية. وفي ما يلي نظرة عامة على الاستراتيجيات التي تتم دراستها: الحرف بواسطة مركبة فضائية ومن أجل اختبار الدفاع الكوكبي ضد هذا النوع من المخاطر، أرسلت ناسا مركبة فضائية عمداً في عام 2022 لتصطدم بديمورفوس، وهو كويكب يبلغ قطره 160 متراً ولا يشكل أي خطر على الأرض. وقد نجحت مهمة "دارت" بالفعل في تحريك الكويكب، وانطلقت مهمة أخرى تحمل اسم "هيرا"، في أكتوبر الماضي لدراسة آثار الاصطدام على بنيته. وقال بروس بيتس، وهو عالم في "جمعية الكواكب" Planetary Society في الولايات المتحدة، إنه يمكن استخدام هذه التقنية لضرب YR4 مرات عدة، ومراقبة تأثيرها على مساره في كل مرة. جرار وأيونات وطلاء وقد فكّر العلماء في طرق أكثر دقة تتطلب التدخل في وقت مبكر بما فيه الكفاية. وتتضمن إحدى هذه الطرق، والتي تسمى "جرار الجاذبية"، إرسال مركبة كبيرة بالقرب من الجرم السماوي ـ من دون لمسه ـ واستخدام قوة الجاذبية لتعديل مداره. وقال مويسل إن إحدى الاستراتيجيات البديلة تتمثل في وضع مركبة فضائية مجهزة بمحركات دفع على مسافة قصيرة من الكويكب، والتي من شأنها أن تطلق "تدفقاً ثابتاً من الأيونات"، ما من شأنه أيضاً أن يؤدي إلى انحراف مساره. كذلك، ثمة طريقة أخرى تتمثل في طلاء أحد وجوه الجسم السماوي باللون الأبيض لاستغلال "تأثير ياركوفسكي"، وهو قوة دفع ضعيفة للغاية تُنتجها الفجوة بين امتصاص الطاقة الشمسية والانبعاث الحراري بالإشعاع. ومن شأن ذلك أيضاً أن يعدل مسار الكويكب بشكل طفيف. قنبلة ذرية وليزر وفي العام الماضي، اختبر باحثون أميركيون في المختبر، باستخدام نموذج بحجم كرة رخامية لأحد الكويكبات، إمكانية تفجير قنبلة نووية بالقرب منه، ما يؤدي إلى تبخر سطحه ودفعه في الاتجاه المعاكس. ويشكل إرسال الأسلحة النووية إلى الفضاء الحل الأخير للتعامل مع الكويكبات التي يبلغ قطرها كيلومتراً واحداً على الأقل، والتي قد تؤدي إلى كارثة عالمية كما حصل مع انقراض الديناصورات. وهناك فكرة مماثلة تتمثل في قصف الكويكب بأشعة الليزر من مركبة فضائية لتبخير أحد وجوهه ودفعه إلى الخلف. وقال بيتس إن التجارب المخبرية تشير إلى أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق ولكنها ليست من بين "التقنيات الرئيسية" التي تخضع للدراسة. ماذا لو فشلت كل الخيارات؟ يؤكد مويسل أنه إذا لزم الأمر، فإن تحويل مسار YR4 "ممكن، لكن ذلك يعتمد على مدى سرعتنا في التصرف ككوكب". وستعمد وكالات الفضاء والعلماء إلى إصدار توصيات، لكن القرار النهائي بشأن كيفية التعامل مع هذا الجسم سيقع على عاتق قادة العالم. إذا فشلت كل الخيارات، فسيكون لدينا في كل الأحوال فكرة دقيقة إلى حد ما عن منطقة اصطدام الكويكب الذي لا يُصنّف "قاتلاً للكواكب"، والذي قد يهدد مدينة في أسوأ الأحوال، بحسب مويسل. وهذا يعني أن الاستعداد للاصطدام، بما في ذلك الإخلاء المحتمل إذا ما كانت المنطقة مأهولة بالسكان، ما سيشكل خط الدفاع الأخير. وقال مويسل "سبع سنوات ونصف سنة فترة طويلة للتحضير"، مشيراً إلى أن هناك احتمالاً بنسبة 97% ألا يضرب الكويكب الأرض.
