أقمار اصطناعية يابانية من الخشب

لتأمين بيئة فضائية أقل تلوثاً

نموذج اولي بقمؤ اصطناعي مكعب من الخشب
نموذج اولي بقمؤ اصطناعي مكعب من الخشب
TT

أقمار اصطناعية يابانية من الخشب

نموذج اولي بقمؤ اصطناعي مكعب من الخشب
نموذج اولي بقمؤ اصطناعي مكعب من الخشب

هناك ما يقرب من 10 آلاف قمر اصطناعي يدور حول الأرض، معظمها مصنوع من الألمنيوم. وقد كان هذا المعدن هو المادة المستخدمة في تصميم الطيران لسنوات كثيرة؛ لأنه خفيف الوزن ومتوفر بكثرة، ويمكن دمجه مع معادن أخرى ليصبح متيناً بشكل لا يصدق.

بيئة فضائية ملوثة

ولكن هذه التصاميم تُشكل مشكلة بيئية، إذ وعندما تحترق المركبات الفضائية المصنوعة من الألمنيوم في الغلاف الجوي، فإنها تترك وراءها دقائق صغيرة يمكن أن تلحق الضرر بطبقة الأوزون للأرض.

وبحلول عام 2030، يُتوقع أن يكون هناك أكثر من 60 ألف قمر اصطناعي جديد في المدار، سيكون الكثير منها عبارة عن أقمار اصطناعية ذات مدار أرضي منخفض تعمل لمدة خمس سنوات تقريباً قبل أن تتبخر عند العودة إلى الغلاف الجوي.

لذا بدأ العلماء يشعرون بالتوتر، ففي نهاية المطاف، هناك سبب وراء تسمية طبقة الأوزون بـ«الدرع الشمسية الطبيعية في العالم»؛ إذ ومن دونها، سنتعرض جميعاً لمستويات خطيرة من الأشعة فوق البنفسجية.

أقمار يابانية من الخشب

لأن هناك أملاً ضئيلاً في إبطاء انتشار الأقمار الاصطناعية، فسيكون من المستحيل تقريباً أن نبعد أنفسنا عن هذه المركبات الفضائية التي تجعل حياتنا الحديثة ذات التقنية العالية ممكنة، ولكن ماذا لو صنعنا الأقمار الاصطناعية من الخشب بدلاً من المعدن؟

هذه هي الفكرة التي اقترحها فريق من الباحثين من جامعة كيوتو اليابانية، فقد صمموا قمراً اصطناعياً خشبياً صغيراً، يعتقدون أنه يمكن أن يكون بديلاً صديقاً للبيئة أكثر من الأقمار الاصطناعية المصنوعة من الألمنيوم المستخدمة اليوم. وهم يخططون لوضع واحد في المدار في وقت لاحق من هذا العام. ولكن يُطرح السؤال التالي: هل يبدو الخشب منافساً واضحاً لمواد المركبات الفضائية أم أنه على العكس من ذلك يبدو خطيراً تماماً؟ لأنه يتعرض للاشتعال والتكسر، وحتى للتآكل.

وقد صرح كوجي موراتا، الباحث في جامعة كيوتو الذي يقود المبادرة، لوسائل إعلام أميركية: «عندما يستخدم الخشب على الأرض، فإنه يواجه مشاكل الاحتراق والتآكل والتشوه، لكن في الفضاء لا يواجه هذه المشاكل؛ إذ لا يوجد أكسجين في الفضاء، لذا فإنه لا يحترق، ولا تعيش في الفضاء كائنات حية، لذا فإنه لا يتآكل».

بدأ موراتا وفريقه مشروع «LignoStella Space Wood» في عام 2020، بالشراكة مع شركة بناء تدعى «ساميتومو فوريستري» في البحث عن أفضل الأخشاب لإرسالها إلى الفضاء، وقرروا إجراء اختبار على ثلاثة أنواع: خشب بتولا إيرمان، والكرز الياباني، ونبات الماغنوليا.

اختبارات في محطة الفضاء

وفي عام 2021، وصلت عينات الخشب إلى محطة الفضاء الدولية، حيث أمضت 290 يوماً في وحدة التجارب اليابانية «كيبو»، وتعرضت لدرجات حرارة شديدة، و«أشعة كونية شديدة ودقائق شمسية خطيرة».

وقال موراتا: «لقد أذهلتنا قدرة الأخشاب على تحمل هذه الظروف». وعلى الرغم من قضاء ما يقرب من عام في ظروف الفضاء القاسية، لم تظهر عينات الخشب أي علامات للتلف... لا تكسير، ولا تقشير، ولا خدش. ويقول الفريق إن من المحتمل استخدام خشب الماغنوليا للقمر الاصطناعي المقترح في وقت لاحق من هذا العام، حيث إن تركيبته الفريدة تجعل العمل معه أسهل وأكثر صلابة بشكل خاص.

نموذج أولي مكعب

ومن المتوقع إطلاق النموذج الأولي «LignoSat2» هذا الصيف في عملية مشتركة بين «وكالة ناسا» و«وكالة الفضاء اليابانية JAXA». وسيكون القمر على شكل مكعب، وبحجم فنجان القهوة تقريباً.

لماذا هذا الحجم الصغير جدا؟ إنه ما يُعرف باسم «CubeSat»، وهو نوع من الأقمار الاصطناعية النانوية المعيارية التي تتميز بتكلفة معقولة في التصميم والتشغيل، ما يجعلها مثالية للمؤسسات البحثية والشركات الصغيرة التي تتطلع إلى إرسال شيء ما إلى المدار. سيكون للمكعب غلاف خشبي، ولكنه سيحتوي أيضاً على كميات صغيرة من البلاستيك والسيليكون، بالإضافة إلى وجود شبه موصل ورقاقة للاتصال بالأرض. وسيقوم الباحثون بمراقبته في المدار لمدة ستة أشهر، ومراقبة رد فعله على التغيرات في درجات الحرارة، ومراقبة القدرات الوقائية له، قبل أن يحترق في الغلاف الجوي للأرض.

يقول موراتا: «يدور القمر الاصطناعي حول الأرض، وتحدث هذه الاختلافات الهائلة في درجات الحرارة خلال 90 دقيقة... نحن لا نعرف إلى أي مدى يمكن للقمر الاصطناعي أن يتحمل هذه الدورة المكثفة والمتكررة من اختلاف درجات الحرارة، لذلك يجب التحقيق في هذا الأمر».

منزل خشبي على القمر

يمكن أن يفتح «LignoSat2» الباب أمام تطبيقات أخرى للخشب في الفضاء. نشأت فكرة المشروع في الأصل من مسألة ما إذا كان المجتمع البشري الذي يعيش في الفضاء يمكنه زراعة الأشجار لاستخدامها بوصفها مورداً متجدداً لبناء الأشياء.

وكان رائد الفضاء والمهندس الياباني تاكاو دوي تواصل مع موراتا، وطرح عليه فكرة مذهلة تتمثل في بناء منزل خشبي على القمر. لكن موراتا قال: «قبل بناء منزل على القمر، نحتاج إلى التحقق مما إذا كان الخشب مادة يمكن استخدامها في الفضاء».

ومن هنا ولدت فكرة القمر الاصطناعي الخشبي. وبطبيعة الحال، إذا ثبت أن الخشب هو المادة الفضائية في المستقبل، فيجب على المرء أن يتساءل: من أين سيأتي كل هذا الخشب؟ وعما إذا كان قطع الأشجار لبناء مركبات فضائية صديقة للبيئة هو أفضل استخدام لها بوصفها منافذ طبيعية لامتصاص الكربون على كوكب الأرض.

*مجلة «فاست كومباني»

- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

هاريس: «فخورة» بالترشح على قائمة بايدن لمنصب «نائبة الرئيس»

الولايات المتحدة​ الرئيس الأميركي جو بايدن ونائبته كامالا هاريس (أ.ب)

هاريس: «فخورة» بالترشح على قائمة بايدن لمنصب «نائبة الرئيس»

أكّدت نائبة الرئيس الأميركي كامالا هاريس، أنّها «فخورة» بترشّحها على قائمة الرئيس جو بايدن، لمنصب «نائبة الرئيس».

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الولايات المتحدة​ المرشح الرئاسي الجمهوري الرئيس السابق دونالد ترمب خلال حدث انتخابي 18 يونيو 2024 (أ.ب)

القاضي المكلف قضية ترمب في نيويورك يرجئ إصدار الحكم إلى 18 سبتمبر

أرجأ الثلاثاء القاضي خوان ميرتشان الذي يرأس محاكمة ترمب في قضية جنائية في نيويورك، إصدار الحكم بحقه حتى 18 سبتمبر (أيلول).

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
الولايات المتحدة​ الرئيس الأميركي جو بايدن (وسط) خلال إحاطة من مسؤولي هيئة الأرصاد الجوية الوطنية ووزارة الأمن الداخلي ووكالة إدارة الطوارئ الفيدرالية ووزارة العمل حول الطقس القاسي في جميع أنحاء الولايات المتحدة بمركز عمليات الطوارئ في واشنطن 2 يوليو 2024 (إ.ب.أ)

بايدن سيجري أول مقابلة تلفزيونية بعد المناظرة مع «إيه بي سي نيوز»

قالت شبكة «إيه بي سي نيوز»، اليوم (الثلاثاء)، إن الرئيس الأميركي جو بايدن سيجري معها أول مقابلة تلفزيونية بعد المناظرة الرئاسية التي خاضها الأسبوع الماضي.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الولايات المتحدة​ المرشح الديمقراطي للرئاسة الرئيس الأميركي جو بايدن بينما يتحدث المرشح الجمهوري للرئاسة والرئيس الأميركي السابق دونالد ترمب في أثناء مناظرتهما في أتلانتا 27 يونيو 2024 (رويترز)

بعد أدائه الكارثي بالمناظرة... ديمقراطيون يضغطون على بايدن للتنحي

بعد المناظرة الكارثية التي خاضها جو بايدن في مواجهة منافسه الجمهوري دونالد ترمب، يضغط معسكر الديمقراطيين على الرئيس الأميركي جو بايدن ليكون «صادقاً» بشأن صحته.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
شؤون إقليمية صورة نشرها موقع روحاني من لقائه مع مرشح الانتخابات الرئاسية مسعود بزشكيان الأسبوع الماضي

روحاني يهاجم جليلي: لا تصوتوا لسلطان القرارات الأممية

سارع الرئيس الإيراني الأسبق حسن روحاني إلى الرد على انتقادات لاذعة وجهها المرشح للرئاسة سعيد جليلي حول الاتفاق النووي.


«كيراميكي»: شاشة تجسد نعومة الحرير ولمعان الزجاج

«كيراميكي»: شاشة تجسد نعومة الحرير ولمعان الزجاج
TT

«كيراميكي»: شاشة تجسد نعومة الحرير ولمعان الزجاج

«كيراميكي»: شاشة تجسد نعومة الحرير ولمعان الزجاج

تمر التجارة الإلكترونية بحالة من الازدهار في الوقت الحاضر. ووفقاً لتقرير صادر عن مؤسسة «ماكينزي»، «تضاعف انتشار مبيعات التجارة الإلكترونية في الولايات المتحدة إلى أكثر من الضعف ليصل إلى 35 في المائة عام 2020، مقارنة بالعام السابق، أي ما يعادل نحو عشر سنوات من النمو». ومنذ الجائحة، شهد هذا القطاع نمواً مستمراً عاماً بعد آخر. وبحسب تقديرات موقع Emarketer، فإن سوق التجارة الإلكترونية ستتجاوز 6 تريليونات دولار هذا العام.

ابتكارات جديدة

وكتب كولاولي صامويل أديبايو ان من الممكن حصول هذا القطاع على دفعة جديدة بفضل ابتكار طرحته شركة الاتصالات العملاقة «نيبون تلغراف آند تيليفون» (NTT). إذ - وفي إطار معرض «أبغرايد 2024»، القمة العالمية التي تعقدها «NTT» سنوياً بخصوص جهود البحث والابتكار في سان فرنسيسكو، كشفت الشركة النقاب عن بعض التقنيات الباهرة... من الجيل الجديد من P5G إلى IOWN (الشبكة البصرية واللاسلكية المبتكرة)، ونموذجها اللغوي الكبير «تسوزومي» (tsuzumi)، إضافة إلى عقد محادثات حول كيفية اعتماد الذكاء الاصطناعي على نحو آمن.

ورغم كل هذه التقنيات المبتكرة، ثمة عنصر بدا متميزاً ونجح في لفت الأنظار: «كيراميكي»... عرض مجال ضوئي عالي الوضوح مصمم لتمثيل الملمس الحقيقي للمواد، ما يمكن أن يكون إيذاناً بانطلاق موجة جديدة من تجارة التجزئة.

يذكر أن هذه ليست المرة الأولى التي تستعد فيها تقنية ناشئة لتغيير المشهد العام الراهن للتجارة الإلكترونية وتجارة التجزئة. فمن جهة، يعمل الذكاء الاصطناعي على تعزيز الطابع الفردي والتوصيات المخصصة لتجارب التسوق. ومن جهة أخرى، يعمل الواقعان المعزز والافتراضي (AR/VR) على سد الفجوة بين الواقع والواقع التقريبي.

تجسيد الملمس وواقعية بصرية

إلا أن «كيراميكي» ـ مشروع مشترك بين شركتي «أدفانسد تكنولوجي » و«نيبون آينولوكس» (Nippon Innolux) ـ احتلت مكانة متميزة عن التقنيات الأخرى، بفضل تركيزها الفريد من نوعه على تجسيد الملمس والواقعية البصرية.

ومع أن هذا المنتج المبتكر ليس تجارياً تماماً بعد حتى وقت كتابة هذا المقال، فإن هناك بالفعل خططاً لنقل شاشة العرض هذه من المختبر إلى السوق في غضون عامين إلى ثلاثة. وفي غضون ذلك، يتطلع فريق العمل المعني إلى إجراء تجارب إثبات المفهوم مع العملاء المحتملين، بعدّ ذلك محطة رئيسية على الطريق، خلال العام المقبل.

تكنولوجيا «كيراميكي»

تعتمد شاشة عرض «كيراميكي» _Kirameki - التي يعكس اسمها معاني تتعلق باللمعان والتألق والضوء الساطع باللغة اليابانية - على «تكنولوجيا عرض المجال الضوئي» light field display (LFD) لإرضاء جميع صور الإدراك البصري للبشر.

وبدلاً من أنظمة العرض التقليدية التي تسمح لك برؤية انعكاس الضوء من نقطة واحدة فقط، تعكس تقنية (LFD) الضوء من زوايا متعددة. ويتيح ذلك للمشاهد رؤية زوايا مختلفة للصورة في أثناء تحركه، ما يجعل الصورة تبدو ثلاثية الأبعاد وشديدة الواقعية. ونظراً لأنه يجري عرض الضوء في اتجاهات مختلفة عديدة، ويحمل القدر نفسه من بيانات الألوان والكثافة، يمكن للمشاهدين رؤية صور مختلفة قليلاً للعنصر نفسه، حسب الزاوية التي ينظرون منها. ويبدو الأمر كما لو أنه يمكنك لمس العنصر الذي يخرج من الشاشة.

علاوة على ذلك، تعد «كيراميكي» متخصصة في مسألة تجسيد الملمس. سواء أكان الأمر يتعلق بنعومة الحرير، أو لمعان الزجاج، أو الملمس المليء بالحبوب للخرسانة، فإن الشاشة تحاكي كيفية تفاعل الضوء مع الأسطح لتوفير تمثيل واقعي للغاية لملمس المادة.

في الوقت الحاضر، تعتمد الشاشة تكنولوجيا IPS LCD، المعروفة بتمثيل الألوان الدقيق وزوايا المشاهدة الأوسع. وجرى تصميم الشاشة كذلك بدقة زاوية عالية (بين 31 - 256 مشاهدة) ودقة إخراج حول الوضوح العالي الكامل، وبالتالي ضمان زوايا متعددة بجودة بصرية جيدة مثل تلفزيون UltraHD الموجود بغرفة المعيشة الخاصة بك.

التجارة الإلكترونية

تلمّس المجوهرات السلع

والآن، ماذا يعني ذلك حقاً للمستهلك العادي؟ قال تاداشي ساكاموتو، المدير بالذراع الأميركية لـ«شركة التكنولوجيا المتقدمة» التابعة لشركة «NTT» في تصريحات لـ«فاست كومباني»: «ستساهم هذه الشاشة في مجال الأعمال، حيث يلعب الملمس دوراً مهماً في النظرة المستقبلية للمنتجات. على سبيل المثال: الفن، والحرف اليدوية، والمجوهرات، والسلع ذات العلامات التجارية الفاخرة، والأطعمة الشهية».

وأضاف: «بجانب الإعلان عن السلع التابعة للعلامات التجارية الفاخرة، مثل المجوهرات والملابس والحقائب والأحذية وما إلى ذلك، سيجري استخدام هذه الشاشة في المجالات حيث يزيد الملمس من قيمة المحتويات، مثل المشاهدة الافتراضية للفن والفيديوهات الثلاثية الأبعاد، ومعاينة المنتجات الصناعية المطورة حديثاً».

ومع أن شاشة «كيراميكي» متاحة الآن فقط بأحجام تتراوح من 17.3 بوصة إلى 28 بوصة، والتي تعد من الشاشات المثالية في المنازل والمكاتب، وحتى الأماكن العامة، فإن المتسوقين عبر الإنترنت الذين يتسوقون عبر أجهزة الكومبيوتر أو الهواتف الذكية الخاصة بهم يمكنهم كذلك الاستفادة من بعض مزايا «كيراميكي».

وأضاف ساكاموتو: «من حيث المبدأ، يمكن استغلال هذه الشاشة لأجهزة الكومبيوتر أو الهواتف الذكية. سنكون سعداء للغاية إذا تمكنا من توسيع نطاق استخدام هذه الشاشة بهذا الحجم الكبير».

تفاصيل البضاعة

تخيل للحظة أنه قبل شراء سترة كشمير جديدة عبر الإنترنت، يمكنك معرفة ما إذا كانت - وأنت على وشك شرائها مقابل 99.99 دولار - مصنوعة بالفعل من قماش الكشمير الأصلي، أو مجرد ألياف صناعية لامعة. وأنت لا تراها فقط صورة منتج على عارضة جميلة المظهر، وإنما بكل تفاصيلها، ومن كل زاوية ممكنة.

وفيما يخص التجارة الإلكترونية، على وجه التحديد، فسوف تغير «كيراميكي» كل شيء.

من بين الـ98 في المائة من المستهلكين عالمياً الذين يتسوقون عبر الإنترنت، لن يقدم كثيرون على هذه التجربة، وهم يشعرون بالارتياح، إلا إذا كانت هناك صور رائعة لمشترياتهم المحتملة. ومع ذلك، هناك كثير للغاية من الأشخاص لا يحصلون على ما طلبوه بالضبط، ما يؤدي إلى إعادة منتجات بقيمة مليارات الدولارات لتجار التجزئة.

مع تكنولوجيا «كيراميكي»، التي تسمح للمتسوقين عبر الإنترنت برؤية قوام وتفاصيل عملية الشراء المحتملة، كما لو كانت المنتجات بأيديهم فعلياً. وعليه، يمكن أن تصبح عملية اتخاذ قرار الشراء أقصر وأكثر تكراراً.

وفيما يتعلق بالمتاجر التقليدية في الواقع، يمكن أن تسهم شاشة عرض «كيراميكي» في خلق تجربة تسوق أكثر جاذبية عبر عروض ترويجية أو الترويج البصري.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».