علماء فلك يرسمون خرائط لمسارات الكويكبات الخطرة للألف عام المقبلة

علماء فلك يرسمون خرائط لمسارات الكويكبات الخطرة للألف عام المقبلة
TT

علماء فلك يرسمون خرائط لمسارات الكويكبات الخطرة للألف عام المقبلة

علماء فلك يرسمون خرائط لمسارات الكويكبات الخطرة للألف عام المقبلة

إنه لأمر لا مفر منه كشروق الشمس والمد والجزر. فيومًا ما ستصطدم صخرة كبيرة من الفضاء بالأرض. لقد حدث ذلك لمليارات السنين في الماضي وسيستمر في الحدوث لبلايين السنين في المستقبل. وحتى الآن كانت البشرية محظوظة، حيث لم يكن علينا أن نواجه مثل هذا التهديد الكارثي. ولكن إذا أردنا البقاء على هذا الكوكب على المدى الطويل، فسيتعين علينا أن نتصالح مع حقيقة الكويكبات الخطرة وأن نجهز أنفسنا. فالمنظمات في جميع أنحاء العالم تواصل مراقبة السماء. فعلماؤها ينشئون خرائط وكتالوجات لجميع الأجسام القريبة من الأرض أو الأجسام القريبة من الأرض التي يحتمل أن تكون خطرة. ومن الواضح أن الصخور الأكبر تشكل تهديدًا أكبر، لكنها لحسن الحظ أقل عددًا.

وعلى الرغم من أن تعداد الأجسام القريبة من الأرض الخطرة لم يكتمل تقريبًا، فلدينا خرائط موثوقة تقريبًا لجميع الكويكبات التي يحتمل أن تكون خطرة أكبر من كيلومتر واحد (0.6 ميل). وهذا مفيد، على أقل تقدير ، لأن الكويكبات التي يبلغ حجمها كيلومترًا ليس لديها القدرة على القضاء على مدن بأكملها فحسب، بل يمكن أن تسبب ضررًا بيئيًا كبيرًا في جميع أنحاء العالم.

ولتقدير المخاطر التي تشكلها هذه الأجسام القريبة من الأرض، توقع فريق من علماء الفلك مداراتها على مدى الألف سنة المقبلة.

ويشير تحليلهم إلى أن أياً من هذه الأجسام القريبة من الأرض التي يبلغ حجمها كيلومترًا لا تشكل خطرًا كبيرًا علينا خلال القرن المقبل. لكن مع ذلك، نجد صعوبة في التنبؤ بمدارات هذه الأجسام القريبة من الأرض بعد ذلك. هذا لأنه في الديناميكيات المدارية يمكن أن تؤدي التغييرات الصغيرة إلى تأثيرات كبيرة على نطاقات زمنية هائلة والاختلاف الطفيف بمقدار الحرارة التي يتلقاها الكويكب من الشمس أو السحب غير المتوقع من المشتري، على إرسال كويكب على مسار ينتهي به الأمر في غضون بضعة آلاف من السنين إلى التقاطع مع الأرض. انها دوامة زرقاء من الخطوط تمثل مدارات الكويكبات والكواكب، مع نقطة صفراء في المنتصف. لكن الرسم البياني الجديد يوضح مدارات 2200 جسم يحتمل أن تكون خطرة حسب حساب مركز (JPL) لدراسات الأجسام القريبة من الأرض (CNEOS)، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص نقلا عن Universe Today .

فقد تم تسليط الضوء على مدار الكويكب المزدوج ديديموس؛ وهو هدف مهمة اختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة (DART) التابعة لوكالة الفضاء الأميركية «ناسا». (ناسا - مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)؛ إذ درس علماء الفلك أقرب لقاء محتمل بين الأجسام القريبة من الأرض والأرض. كما درسوا بشكل خاص كيف تتغير هذه المسافة الأقرب على مدار مئات وآلاف السنين. لقد فعلوا ذلك من خلال سلسلة من عمليات المحاكاة التي حددت أكبر عدد ممكن من المسارات المدارية الممكنة نظرًا لحالات عدم اليقين في المواقع المدارية الحالية وسرعات الأجسام القريبة من الأرض. فقد حدد علماء الفلك أحد الأجسام القريبة من الأرض، وهو الكويكب 7482، على أنه خطير بشكل خاص. وسيقضي هذا الكويكب وقتًا طويلاً بالقرب من الأرض على مدار الألفية القادمة.

وفي حين أن هذا لا يعني بالضرورة أنه سيضرب كوكبنا، إلا أن هذا يعني أن هذه الصخرة تشكل أكبر فرصة للتصادم خلال الألف سنة القادمة.

وفي هذا الاطار، سلط الباحثون الضوء أيضًا على كويكب آخر هو 143651، الذي له مدار فوضوي لدرجة أنه من المستحيل التنبؤ بموقعه الدقيق خلال العقود القليلة الماضية. والذي قد يشكل أو لا يشكل تهديدًا على الإطلاق. وبناءً على فهمنا الحالي لموقعه وسرعته، لا يمكننا الجزم.

لذلك حدد علماء الفلك إجمالاً 28 مرشحًا لديها احتمالية غير صفرية لـ«لقاء عميق»، ما يعني أنها ستمر على مسافة أقل من المسافة إلى القمر.

لن تصطدم أي من هذه الأجسام بالأرض في المائة أو ألف عام القادمة. لكن إذا أردنا البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة، فنحن بالتأكيد بحاجة إلى الاهتمام بها.


مقالات ذات صلة

رصد 138 كويكباً صغيراً جديداً

يوميات الشرق الكويكبات الجديدة رُصدت بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

رصد 138 كويكباً صغيراً جديداً

تمكن فريق من علماء الفلك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالولايات المتحدة من رصد 138 كويكباً صغيراً جديداً.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
الولايات المتحدة​ باميلا ميلروي نائبة مدير «ناسا» وبيل نيلسون مدير «ناسا» خلال مؤتمر صحافي في واشنطن (أ.ف.ب)

«ناسا» تعلن تأجيلات جديدة في برنامج «أرتميس» للعودة إلى القمر

أعلن مدير إدارة الطيران والفضاء (ناسا)، بيل نيلسون، تأجيلات جديدة في برنامج «أرتميس» الذي يهدف إلى إعادة رواد الفضاء إلى القمر لأول مرة منذ 1972.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم رائدا الفضاء سونيتا ويليامز وباري ويلمور (أ.ب)

مرور 6 أشهر على رائدَي فضاء «ناسا» العالقين في الفضاء

مرّ ستة أشهر على رائدَي فضاء تابعين لوكالة الفضاء والطيران الأميركية (ناسا) عالقين في الفضاء، مع تبقي شهرين فقط قبل العودة إلى الأرض.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق رحلة ولادة الكسوف الاصطناعي (أ.ب)

«عرض تكنولوجي» فضائي يمهِّد لولادة أول كسوف شمسي اصطناعي

انطلق زوج من الأقمار الاصطناعية الأوروبية إلى الفضاء، الخميس، في أول مهمّة لإنشاء كسوف شمسي اصطناعي من خلال تشكيل طيران فضائي مُتقن.

«الشرق الأوسط» (كيب كانافيرال فلوريدا )
يوميات الشرق نموذج ثلاثي الأبعاد لسطح كوكب الزهرة تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر من قبل وكالة «ناسا» يظهر بركان سيف مونس الذي يظهر علامات نشاط مستمر في هذه الصورة المنشورة دون تاريخ (رويترز)

دراسة ترجّح عدم احتواء كوكب الزهرة على المحيطات إطلاقاً

من المرجح أن أي ماء في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بقي على شكل بخار، وأن الكوكب لم يعرف المحيطات، وفق دراسة أجرتها جامعة كامبريدج.

«الشرق الأوسط» (لندن)

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني
TT

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

صمم نظام ذكاء اصطناعي جديد توربين رياح لأول مرة في التاريخ، وفقاً لمطوره.

نظام ذكاء هندسي ثوري

وأعلنت شركة «EvoPhase» البريطانية أن الذكاء الاصطناعي الخاص بها تخلى عن جميع القواعد الراسخة في هندسة مثل هذه الأجهزة. وبناءً على اختباراتها، فإن اختراعها أكثر كفاءة بسبع مرات من التصميمات الحالية.

تتكون «شفرة برمنغهام» The Birmingham Blade -كما تسمي الشركة التوربين- من ست أذرع موازية للأرض متصلة بمحور عمودي مركزي. وتحتوي كل ذراع على شفرة رأسية، وسطح به موجتان تغيران زاوية هجومهما عبر ارتفاعها وطولها.

لعمل مع سرعات رياح منخفضة

يتم تحسين توربينات الرياح التقليدية لسرعات رياح تبلغ نحو 33 قدماً في الثانية. في المقابل، تم تصميم «الشفرة» لسرعات الرياح المتوسطة المنخفضة النموذجية للمناطق الحضرية مثل برمنغهام، والتي تبلغ نحو 12 قدماً في الثانية. هذا يزيد قليلاً عن ثمانية أميال (13كلم تقريباً) في الساعة.

وتم تحسين التصميم للعمل بين المباني الشاهقة التي تنتج أنماط اضطراب تؤثر على فاعلية تصميمات التوربينات الحضرية الأخرى. وإذا ثبت أن هذا صحيح، فقد يفتح التصميم الباب أمام إنتاج كهرباء غير محدود في المباني المكتبية والسكنية بتكلفة تكاد تكون معدومة.

يقول ليونارد نيكوسان، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، في بيان صحافي: «كان استخدام الذكاء الاصطناعي ضرورياً للتحرر من التحيزات طويلة الأمد التي أثرت على تصميمات التوربينات خلال القرن الماضي. سمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف إمكانيات التصميم خارج نطاق التجارب البشرية التقليدية».

وفقاً لنيكوسان، تمكن المصممون من «توليد واختبار وتحسين أكثر من 2000 تصميم لتوربينات الرياح في غضون أسابيع قليلة، ما أدى إلى تسريع عملية التطوير لدينا بشكل كبير وتحقيق ما كان يستغرق سنوات وملايين الجنيهات من خلال الطرق التقليدية».

سحر «التصميم التطوري»

«التصميم التطوري الموجه بالذكاء الاصطناعي» هو منهجية تقوم على نفس فكرة الانتقاء الطبيعي. تبدأ العملية بتوليد آلاف المتغيرات التصميمية التي يتم تقييمها وفقاً لوظيفة «البقاء للأفضل»، والتي تحدد مدى نجاح كل متغير في تلبية أهداف المشروع. ويختار الذكاء الاصطناعي أفضل البدائل لاستخدامها أساساً لتكرارات جديدة، وإعادة الجمع بين الميزات وتنويعها لتطوير إصدارات محسنة.

تتكرر هذه الخطوات حتى يصل الذكاء الاصطناعي إلى حل يحقق تحسين جميع العلامات المهمة مثل الكفاءة الديناميكية الهوائية، والاستقرار الهيكلي، والوزن، أو الاكتناز.

تقول الشركة إن عمليتها تتجنب التحيزات البشرية الموجودة في الهندسة التقليدية. بطبيعتها، تكون الهندسة التقليدية محدودة بالأفكار والمعرفة السابقة.

من ناحية أخرى، يستكشف الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الاحتمالات دون القيود في العقل البشري. عندما تجمع بين جيل الذكاء الاصطناعي والتكرار التطوري، يمكن أن يؤدي هذا إلى نتائج مبتكرة تتحدى غالباً الفطرة السليمة ولكنها لا تزال تعمل.

إن نهج التصميم التطوري هذا ليس جديداً تماماً، إذ استخدمت صناعة الطيران والفضاء برامج بهذه القدرات لسنوات. ومثلاً استخدمت شركة «إيرباص»، بالتعاون مع شركة «أوتوديسك»، عملية مماثلة لتصميم حاجز مقصورة خفيف الوزن للغاية لطائراتها من طراز A320وظهرت النتيجة مستوحاة من هياكل العظام الطبيعية، ما أدى إلى انخفاض الوزن بنسبة 45 في المائة مقارنة بالهياكل المماثلة المصممة بالطرق التقليدية.

كما طبقت شركة «جنرال إلكتريك» الخوارزميات التطورية في إعادة تصميم حامل محرك نفاث جديد، مما أدى إلى انخفاض وزن القطعة بنسبة 80 في المائة. وتستخدم وكالة «ناسا» أيضاً هذه التقنية منذ سنوات، ففي عام 2006 استخدمت الوكالة خوارزمية تطورية لتصميم «هوائي متطور».

نجاح توربين «برمنغهام بليد»

لقد طبق فريق المصممين بقيادة الدكتور كيت ويندوز - يول من جامعة برمنغهام هذه العملية التطورية لحل مشكلة تكافح العديد من تصميمات التوربينات لمعالجتها: كيفية العمل بكفاءة في البيئات الحضرية، حيث تكون الرياح أبطأ وأكثر اضطراباً بسبب المباني.

ويقول نيكوسان: «كنا بحاجة إلى توربين يمكنه التقاط سرعات الرياح المنخفضة نسبياً في برمنغهام مع إدارة الاضطرابات الناجمة عن المباني المحيطة. وكان لا بد أن يكون التصميم أيضاً مضغوطاً وخفيف الوزن ليناسب التركيبات على الأسطح».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»