تغيرات جينية في خلايا الدماغ لدى المصابين بالفصام وكبار السن

تتسبب في ضعف الإدراك

تغيرات جينية في خلايا الدماغ لدى المصابين بالفصام وكبار السن
TT

تغيرات جينية في خلايا الدماغ لدى المصابين بالفصام وكبار السن

تغيرات جينية في خلايا الدماغ لدى المصابين بالفصام وكبار السن

اكتشف باحثون من معهد برود التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ومن كلية الطب بجامعة هارفارد، ومستشفى ماكلين في الولايات المتحدة، مجموعة مماثلة بشكل لافت للنظر من التغيرات في نشاط الجينات في أنسجة المخ لدى الأشخاص المصابين بالفصام ومن كبار السن.

أساس مشترك لضعف الإدراك

وتشير هذه التغيرات إلى أساس بيولوجي مشترك للضعف الإدراكي الذي غالباً ما يظهر عند الأشخاص المصابين بالفصام وكبار السن.

وفي دراسة نُشرت في مجلة «نتشر (Nature)» في 6 مارس (آذار) الحالي يصف ستيف مكارول أحد كبار المؤلفين المشاركين في الدراسة وعضو معهد برود ومدير علم الأحياء العصبي الجينومي في مركز برود ستانلي لأبحاث الطب النفسي وأستاذ في كلية الطب بجامعة هارفارد كيف قام الباحثون بتحليل التعبير الجيني لدى خلايا هاتين المجموعتين.

والتعبير الجيني هي العملية التي يجري من خلالها استخدام المعلومات الجينية لتوليد منتجات وظيفية داخل الخلية حيث تجري ترجمة هذه المعلومات من الحامض النووي إلى سلاسل من الأحماض الأمينية لتشكيل البروتينات.

وفي الدراسة دقق الباحثون في أنسجة المخ التي تحتوي على أكثر من مليون خلية فردية، بعد الوفاة، لدى 191 شخصاً، ووجدوا أنه لدى الأفراد المصابين بالفصام ولدى كبار السن غير المصابين بالفصام أيضاً، قلل نوعان من خلايا الدماغ وهي الخلايا النجمية والخلايا العصبية من قدرة ترجمة المعلومات من الحامض النووي إلى الأحماض الأمينية لتخليق البروتينات التي تدعم الوصلات بين الخلايا العصبية التي تسمى المشابك العصبية، مقارنة بالأشخاص الأصحاء أو الأصغر سناً.

التنسيق بين أنواع الخلايا

أطلق الفريق على هذه المجموعة المنسقة من التغييرات اسم برنامج الخلايا العصبية والخلايا النجمية (SNAP) Synaptic Neuron and Astrocyte Program. وحتى عند الشباب الأصحاء فإن التعبير عن جينات هذه المجموعة من الخلايا يزداد أو ينقص دائماً بطريقة منسقة في الخلايا العصبية والخلايا النجمية.

وإذا كان العلماء يركزون غالباً، وفي كثير من الأحيان، على الجينات التي يعبر عنها كل نوع من الخلايا من تلقاء نفسه، فان أنسجة المخ لكثير من الأشخاص لا تعمل بوصفها كيانات مستقلة، ولكن يوجد لديها تنسيق وثيق فيما بينها، حيث من المعروف أن الفصام يسبب الهلوسة والأوهام التي يمكن علاجها جزئياً على الأقل بالأدوية، ولكنه يسبب أيضاً تدهوراً إدراكياً منهكاً ليست له علاجات فعالة. وهو شائع في الشيخوخة أيضاً. وتشير النتائج الجديدة إلى أن التغيرات المعرفية في كلتا الحالتين قد تنطوي على تغيرات خلوية وجزيئية مماثلة في الدماغ.

تداعيات الفصام والشيخوخة

يعمل الدماغ إلى حد كبير لأن الخلايا العصبية تتصل مع الخلايا العصبية الأخرى في نقاط الاشتباك العصبي، حيث تمرر الإشارات إلى بعضها البعض. ويقوم الدماغ باستمرار بتكوين نقاط اشتباك عصبي جديدة، ويزيل المشابك القديمة.

ويعتقد العلماء أن المشابك العصبية الجديدة تساعد أدمغتنا على البقاء مرنة، وقد أظهرت الدراسات السابقة أن كثيراً من العوامل الوراثية المرتبطة بالفصام تنطوي على جينات تسهم في وظيفة المشابك العصبية. أما في الدراسة الجديدة فقد استخدم ستيف ماكارول وسابينا بيريتا المؤلفة المشاركة في الدراسة والأستاذة المشاركة من مركز موارد أنسجة الدماغ في كلية الطب بجامعة هارفارد التي قدمت أنسجة الدماغ للدراسة، تسلسل الحامض النووي الريبوزي (RNA) الذي يقيس التعبير الجيني في الخلايا الفردية لفهم كيفية اختلاف الدماغ بشكل طبيعي بين الأفراد بشكل أفضل.

وقام الباحثون بتحليل 1.2 مليون خلية من 94 شخصاً مصاباً بالفصام و97 شخصاً غير مصاب بالفصام، وظهر أن الجينات التي تشكل برنامج الخلايا العصبية والخلايا النجمية تضمنت كثيراً من عوامل الخطر التي جرى تحديدها مسبقاً لمرض انفصام الشخصية، وأن تلك الخلايا تشكل الضعف الوراثي لهذه الحالة. كما وجد الباحثون أيضاً أن برنامج الخلايا العصبية والخلايا النجمية يتباين بشكل كبير حتى بين الأشخاص غير المصابين بالفصام؛ ما يشير إلى أن هذا البرنامج يمكن أن يكون له دور في الاختلافات المعرفية لدى البشر الأصحاء.

وتشير النتائج إلى أن التغيرات المعرفية التي لوحظت في الفصام والشيخوخة قد تنطوي على تغيرات خلوية وجزيئية مماثلة في الدماغ، كما يشير تحديد جينات الخلايا العصبية والنجمية بما في ذلك الجينات المرتبطة سابقاً بخطر الفصام إلى الدور المحتمل لكل منها في تلك الحالة. وكان هناك تباين كبير في برنامج الخلايا العصبية والنجمية حتى بين الأفراد غير المصابين بالفصام مع كون العمر عاملاً مهماً، لكنه انخفض مع تقدم العمر لدى كثير من الأفراد الأكبر سناً؛ ما يشير إلى احتمال تورطه في الاختلافات المعرفية لدى الأفراد الأصحاء.

وأخيراً يهدف الباحثون إلى إجراء مزيد من التحقيق في برنامج الخلايا العصبية والنجمية في الحالات النفسية الأخرى؛ مثل «اضطراب الثنائي القطب» (bipolar disorder) والاكتئاب (depression)، بالإضافة إلى ذلك يخططون لاستكشاف وجود البرنامج في مناطق الدماغ الأخرى وتأثيرها على التعلم والمرونة المعرفية، وبشكل عام توفر الدراسة نظرة ثاقبة لتغيرات التعبير الجيني المنسقة في خلايا الدماغ المرتبطة بوظيفة التشابك العصبي، وتسليط الضوء على الأهداف العلاجية المحتملة لعلاج الإعاقات الإدراكية في الفصام والشيخوخة.



الطفل المولود هذا العام قد يخسر مليون دولار على مدى حياته

الطفل المولود هذا العام قد يخسر مليون دولار على مدى حياته
TT

الطفل المولود هذا العام قد يخسر مليون دولار على مدى حياته

الطفل المولود هذا العام قد يخسر مليون دولار على مدى حياته

الطفل الذي يولد هذا العام في أميركا سيبلغ الثمانين من عمره في عام 2104. وبحلول تلك السنة، ربما تكون درجات الحرارة في الولايات المتحدة قد ارتفعت بمقدار 10 درجات فهرنهايت (أكثر من 5 درجات مئوية)، حتى أكثر من المتوسط العالمي.

أعاصير وحرائق

طوال حياته، ستستمر الأعاصير وحرائق الغابات والفيضانات في أن تصبح أكثر تدميراً، وسيؤثر ذلك في حسابات الناس المصرفية. بالنسبة للأميركي العادي المولود في عام 2024، قد يعني تغير المناخ أن يصبح أكثر فقراً بنحو 500 ألف دولار على مدار حياته، وفقاً لتقرير جديد صادر عن «كونسيومر ريبورتس (Consumer Reports)» (تقارير المستهلكين) وشركة الاستشارات العالمية «ICF».

وإذا تضمن التحليل مزيداً من العوامل غير المؤكدة، فقد تكون التكلفة أقرب إلى مليون دولار. يقول كريس هارتو، أحد كبار محللي السياسات في «كونسيومر ريبورتس»: «كثيراً ما يتمحور كثيرٌ من المناقشات حول تغير المناخ حول البيئة... أردنا حقاً أن نلقي نظرة فاحصة على كيفية تأثير ذلك في الناس». من المحتمل أنك تخسر المال بالفعل بسبب تغير المناخ.

الحرارة الشديدة

الحرارة الشديدة تدفع فواتير الطاقة إلى الارتفاع. قد تكون الفيضانات أو حرائق الغابات دمرت منزلك. ربما تدفع مزيداً مقابل التأمين (وقد تنخفض قيمة منزلك إذا أصبح غير قابل للتأمين). أنت تدفع أكثر مقابل الأطعمة مثل الشوكولاته، حيث تزداد صعوبة نمو المحاصيل.

ومع تقدم تغير المناخ، سوف تستمر التكاليف في الارتفاع. يقول بيتر شولتز، نائب رئيس «ICF»: «إن آثار تغير المناخ تضرب المستهلكين بالفعل... نتوقع مع زيادة تغير المناخ في المستقبل أن تزداد هذه التأثيرات شدة بمرور الوقت».

تكاليف المناخ الفردية

كيف تتراكم التكاليف الفردية للمناخ؟ ستؤدي الفيضانات والحرائق وغيرها من الأحوال الجوية القاسية التي يغذيها المناخ إلى زيادة تكلفة إصلاح المنازل وتأمينها. قد يدفع الشخص المولود هذا العام 125 ألف دولار إضافية للسكن طوال حياته. كما سترتفع تكلفة تبريد المنازل. وقد تقوم مرافق الكهرباء أيضاً برفع الأسعار لتغطية تكلفة إصلاح البنية التحتية التي تضررت بسبب الأحوال الجوية القاسية. وقد يرتفع إجمالي فواتير الطاقة بمقدار 88 ألف دولار.

وبما أن الطقس القاسي يعطّل الزراعة، فقد تزيد تكلفة الغذاء بمقدار 33 ألف دولار على مدار عمره.

المشكلات الصحية الناجمة عن الحرارة الشديدة يمكن أن تكلف 5 آلاف دولار. من المرجح أن ترتفع تكاليف التأمين على السيارات لأن الطقس القاسي يزيد من احتمالية وقوع حوادث. وفي الوقت نفسه، ستزداد الضرائب، بمتوسط 200 ألف دولار على مدى العمر، حيث يتعين على الحكومة أن تدفع تكاليف إصلاح الطرق التي تذوب بسبب الحرارة، على سبيل المثال، أو تغطية تكاليف الرعاية الصحية المتزايدة لأن الحرارة الشديدة تؤثر في أمراض القلب وغيرها من الأمراض المزمنة.

انخفاض دخول العاملين

ويمكن أن تنخفض الدخول أيضاً. وتناول التقرير التأثير الأكثر وضوحاً على الوظائف: فالأشخاص الذين يعملون في الخارج في البناء أو الزراعة سيفقدون ساعات العمل؛ بسبب الحرارة الشديدة. لكن رواتب العاملين في المكاتب يمكن أن تكون أقل أيضاً لأن الشركات المتضررة من تغير المناخ ستبحث عن طرق أخرى لتوفير التكاليف. وهذا مثال واحد على التأثير المحتمل الذي لم يتم تضمينه في التحليل.

ولا يتضمن التقرير أيضاً كيفية تأثير تغير المناخ في التضخم، على سبيل المثال. ومن المرجح أيضاً أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة انعدام الأمن العالمي، وهو ما قد يؤدي إلى زيادة الضرائب. ومن المرجح أن يكون انخفاض أرباح التقاعد ضمن أكبر التكاليف، ولكنه أيضاً غير مدرج في التقدير المحافظ هنا.

ستتحمل الشركات مزيداً من النفقات، حيث يؤدي الطقس القاسي إلى إتلاف الأصول وتعطيل سلاسل التوريد. سيتعين عليها الاستثمار في تقليل الانبعاثات. سوف تنخفض إنتاجية العمل في موجات الحر.

كل هذا يعني أن قيمة الأسهم من المرجح أن تنخفض. قد يكسب الشخص المولود هذا العام ما متوسطه 400 ألف دولار أقل في حساب التقاعد الخاص به على مدار حياته.

الحفاظ على البيئة يغير المعادلة

العمل من أجل الحد من التغيرات المناخية يغير المعادلة. يأخذ التحليل في الاعتبار سيناريو «العمل كالمعتاد» مع استمرار الانبعاثات في مسارها الحالي. ولكن من شأن اتخاذ إجراءات أقوى، وتحقيق أهداف «اتفاق باريس للمناخ» تخفيض التكاليف الإجمالية التي يتحملها الأفراد على مدى حياتهم بما يصل إلى الثلثين.

يقول هارتو: «هناك تأثيرات مناخية ظهرت بالفعل بسبب الانبعاثات التي أطلقناها في الغلاف الجوي، لكن هذه التكاليف أقل بكثير». وفي دليل جديد، توصي «تقارير المستهلكين» بتغييرات يمكن للمستهلكين إجراؤها لخفض الانبعاثات في حياتهم، بما في ذلك إضافة مضخات حرارية أو ألواح شمسية في المنزل. وتدعو المنظمة أيضاً إلى سياسة مناخية أقوى، مع إدراك أن هناك حدوداً لما يمكن أن يحققه الأفراد بمفردهم.

يقول هارتو: «إن كثيراً من هذه الحلول مفيدة حقاً للمستهلكين والمناخ... يمكنهم توفير المال على المدى القصير مع تقليل الانبعاثات على المدى الطويل».

* «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا».


هل سيستحوذ الذكاء الاصطناعي على تكنولوجيا التعليم؟

هل سيستحوذ الذكاء الاصطناعي على تكنولوجيا التعليم؟
TT

هل سيستحوذ الذكاء الاصطناعي على تكنولوجيا التعليم؟

هل سيستحوذ الذكاء الاصطناعي على تكنولوجيا التعليم؟

بين انتشار الوباء... وظهور الذكاء الاصطناعي التوليدي، كان قطاع التعليم في حالة تغير دائم على مدى السنوات القليلة الماضية.

ولبعض الوقت، كانت منصات التعلم عبر الإنترنت في صعود، لتصل إلى اللحظة التي أصبحت فيها أماكن العمل والمدارس على حد سواء بعيدة، ثم هجينة لاحقاً.

ظهور الذكاء التوليدي

مع ظهور «تشات جي بي تي» إلى الملأ عام 2022، اغتنمت شركات تكنولوجيا التعليم –مثل «إيدكس edX»، التي كانت واحدة من أوائل عمالقة التعلم عبر الإنترنت– الفرصة لدمج الذكاء الاصطناعي التوليدي في منصاتها، في حين يحاول المعلمون والإداريون فهم ذلك.

ماذا يمكن أن يعني هذا في الفصول الدراسية؟ سرعان ما أصبح من الواضح أن التكنولوجيا تحتاج إلى حواجز حماية عندما يتعلق الأمر باستخدام الطلاب لها.

وكان أن شرعت شركات مثل «أكاديمية خان Khan Academy» في محاولة إنشاء أدوات تعمل بتقنية «جي بي تي» من شأنها تعزيز تجربة التعلم عبر الإنترنت وتقديم دعم شخصي -ولكن دون تمكين الطلاب من الغش.

وكانت النتيجة تطوير «خانميغو Khanmigo»، وهو برنامج دردشة آليّ أطلقته «أكاديمية خان» لمساعدة الطلاب على تحرير المقالات وحل المسائل الرياضية.

ابتكارات في ميدان التعليم

في عام 2024، سيستمر الذكاء الاصطناعي في كونه المحرك الرئيسي للابتكار في مجال تكنولوجيا التعليم. إذ تراهن شركة «إيلو Ello»، على سبيل المثال، على أن مدرب القراءة المدعوم بالذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد على تحسين معدلات معرفة القراءة والكتابة لدى الأطفال. وأطلقت الشركة الناشئة مؤخراً نسخة رقمية فقط لمنتجها بأسعار معقولة، إلى جانب كتالوغ ضخم من الكتب الإلكترونية.

من جهته يقول توري باترسون، المدير الإداري لشركة «أويل فنتشورز Owl Ventures»، وهي شركة رأس مال استثماري: «هناك الكثير من التقنيات المثيرة. والذكاء الاصطناعي التوليدي على رأس القائمة، وهو الأمر الذي يجذب قواعد مستخدمين متفجرة للغاية».

ومع ذلك، فهو يرى أنه من المهم الاستمرار في التساؤل عن كيفية استخدام كل هذه التكنولوجيا ولأي غرض. ويضيف: «إنني أعود دائماً إلى المبادئ الأساسية... ما الذي نحاول حله باستخدام كثير من هذه التكنولوجيا الجديدة؟».

تعليم بشري مباشر

هناك، بطبيعة الحال، الكثير من القضايا في قطاع التعليم التي لا يمكن حلها بالتكنولوجيا وحدها، حتى في عصر الذكاء الاصطناعي التوليدي. بوصفها سوقاً عبر الإنترنت، تساعد شركة «سوينغ إيديوكيشن Swing Education» على ربط المدارس بمعلمين بديلين. ولكن استجابةً للنقص المستمر في المعلمين، تحاول الشركة الآن توظيف مزيد من الأشخاص في الوظيفة أيضاً، من خلال تبسيط عملية الموافقة.

من ناحية أخرى، تعمل شركات مثل «كود باث CodePath» و«ترانسفر Transfr» على معالجة أوجه عدم المساواة المستمرة في التعليم العالي من خلال إنشاء مسارات جديدة للعمال المهمشين للدخول في صناعة التكنولوجيا أو الحصول على تدريب مهني للوظائف التي لا تتطلب شهادة جامعية.

ثم هناك «كامباس Campus»، وهي كلية مجتمعية وطنية عبر الإنترنت يضعها مؤسسها تادي أويريندي، بديلاً ميسور التكلفة للتعليم الجامعي التقليدي لمدة أربع سنوات وفرصة لزيادة معدلات المشاركة والإكمال بين الطلاب الذين يتابعون برامج الشهادات عبر الإنترنت.

وحين النظر إلى العام المقبل، يعتقد باترسون أن الانخفاض العام في مشاركة الطلاب -وهي القضية التي كشف عنها الوباء- سيكون أحد أهم التحديات التي تواجه الصناعة في المستقبل. ويقول: «إن مشكلة مشاركة الطلاب ليست مشكلة بيولوجية... إنها مشكلة تتعلق بالمحتوى والطريقة مقارنةً بالوضع الذي وصل إليه جيلنا الحالي».

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


حطام من محطة الفضاء الدولية يسقط على منزل بفلوريدا

صورة قدمتها «ناسا» لجسم أسطواني مزق منزلاً في نابولي بولاية فلوريدا (أ.ب)
صورة قدمتها «ناسا» لجسم أسطواني مزق منزلاً في نابولي بولاية فلوريدا (أ.ب)
TT

حطام من محطة الفضاء الدولية يسقط على منزل بفلوريدا

صورة قدمتها «ناسا» لجسم أسطواني مزق منزلاً في نابولي بولاية فلوريدا (أ.ب)
صورة قدمتها «ناسا» لجسم أسطواني مزق منزلاً في نابولي بولاية فلوريدا (أ.ب)

أكدت وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) اليوم (الاثنين)، أن جسماً سقط الشهر الماضي من السماء على منزل رجل أميركي كان قطعة كبيرة من الحطام المقذوفة من محطة الفضاء الدولية.

وكان أليخاندرو أوتيرو من مدينة نيبلز بولاية فلوريدا كتب على منصة «إكس» الشهر الماضي، أن جسماً معدنياً «مزق السقف وعَبَر طبقتين» من منزله، وكاد يصيب ابنه في 8 مارس (آذار)، وفقاً لما ذكرته وكالة «الصحافة الفرنسية».

وقد حدث ذلك في زمان ومكان يتطابقان بدرجة كبيرة مع توقعات رسمية لاحتراق جزء من منصة شحن تحمل بطاريات قديمة تم التخلص منها من المحطة المدارية في عام 2021، ما رجّح وجود رابط بالحادثة في فلوريدا، بحسب مراقبين لشؤون الفضاء.

وبعدما أخذت الجسم من أوتيرو لتحليله، أكدت وكالة «ناسا» في منشور جديد عبر مدونة، أن التوقعات في هذا الإطار كانت صحيحة.

وقالت: «بناء على الفحص، خلصت الوكالة إلى أن الحطام هو عبارة عن دعامة من معدات دعم الطيران التابعة لـ(ناسا) المستخدمة لتركيب البطاريات على منصة الشحن».

وأضافت: «الجسم مصنوع من سبيكة معدنية من نوع إنكونيل، ويزن 1.6 رطل (0.7 كيلوغرام)، ويبلغ ارتفاعه 4 بوصات (10 سنتيمترات) وقطره 1.6 بوصة».

وتعهدت وكالة الفضاء الأميركية أيضاً التحقيق في كيفية إفلات الحطام من التدمير الكامل في الغلاف الجوي، مضيفة أنها ستحدث نماذجها الهندسية وفقاً لذلك.

وتابعت: «ستبقى (ناسا) ملتزمة بالعمل بشكل مسؤول في مدار أرضي منخفض، والحد من المخاطر بأكبر مقدار ممكن لحماية الناس على الأرض عندما يتعين إطلاق الأجهزة الفضائية».

وذكر تقرير صادر عن موقع «ارس تكنيكا» المتخصص الشهر الماضي، أنه على الرغم من أن البطاريات مملوكة لوكالة «ناسا»، فإنها كانت متصلة بهيكل منصة نقالة أطلقته وكالة الفضاء اليابانية، ما قد يعقّد مطالبات المسؤولية.

وتشمل الأمثلة السابقة للحطام الفضائي الذي يضرب الأرض جزءاً من كبسولة «سبايس إكس دراغون» التي هبطت في مزرعة أغنام أسترالية في عام 2022. كما سقط «سكايلاب» (Skylab)، أول محطة فضائية أميركية، في غرب أستراليا.

وفي الآونة الأخيرة، تعرضت الصين لانتقادات من وكالة «ناسا» لسماحها لصواريخها العملاقة «لونغ مارش» بالهبوط إلى الأرض بعد الخروج من المدار.


الذكاء الاصطناعي يعزز قدرات الطائرات المسيّرة على مواجهة الكوارث

يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)
يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)
TT

الذكاء الاصطناعي يعزز قدرات الطائرات المسيّرة على مواجهة الكوارث

يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)
يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)

عند تعرض المجتمع للكوارث مثل الفيضانات والحرائق والزلازل، تطلب الحكومات في كثير من الأحيان من الهيئات المحلية إجراء تقييم سريع للأضرار، للحصول على صورة عامة حول الأماكن الأكثر تضرراً أو التي يصعب الوصول إليها. وهنا تكمن أهمية استخدام الطائرات دون طيار «الدرونز» في استجابة الكوارث، حيث تمكن البشر من جمع البيانات والصور الجوية بسرعة، لتقديم تقارير مفصلة عن الأضرار، ما يُسهّل تحديد المناطق التي تحتاج إلى الدعم بشكل أكبر.

وقد أثبت استخدام الطائرات دون طيار في تقييم الأضرار بعد الكوارث فاعليته في العديد من البلدان، حيث توفر هذه التكنولوجيا تقييماً دقيقاً للأضرار التي تلحق بالبنية التحتية والممتلكات بعد الكوارث الطبيعية.

الذكاء الاصطناعي يعزز قدرات الطائرات بدون طيار (جامعة ميسوري)

ومن المتوقع أن يصل حجم سوق الطائرات دون طيار العالمي إلى 35.28 مليار دولار أميركي عام 2024، مع معدل نمو سنوي مركب يبلغ 13.90 في المائة، وأن تتجاوز السوق حاجز الـ67.64 مليار دولار بحلول عام 2029، وفقاً لأحدث تقارير شركة أبحاث «موردور إنتليجنس».

توظيف الذكاء الاصطناعي

وحالياً، تتطلب قيادة الطائرات دون طيار يدوياً مستوى عالياً من الوعي المكاني والزماني لتفادي العوائق في المحيط، مثل المباني والأشجار والجبال والجسور واللافتات. لكن التطورات التكنولوجية مثل الذكاء الاصطناعي قد تجعل الطائرات دون طيار أكثر استقلالية وتنوعاً. ويعكف باحثون من جامعة ميسوري الأميركية على مشروع لتزويد الطائرات دون طيار بقدرات الملاحة البصرية المستقلة، مستفيدين من تقنيات الذكاء الاصطناعي، ما قد يغير طريقة عمل هذه الطائرات ويعزز قدراتها في مواجهة الكوارث الطبيعية.

ومن خلال مجموعة من أجهزة الاستشعار البصرية والخوارزميات التي تستند للذكاء الاصطناعي، يعكف الباحثون على تطوير برمجيات تسمح للطائرات دون طيار بالتحليق بمفردها، وإدراك بيئتها والتفاعل معها بشكل مستقل مع تحقيق أهداف أو غايات محددة، ويستمر المشروع لمدة عامين بدعم من مركز البحث والتطوير الهندسي التابع للجيش الأميركي.

يقول الدكتور كانابان بالانيابان أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكومبيوتر بجامعة ميسوري، أحد القائمين على المشروع: «تواجه الطائرات دون طيار تحديات كبيرة عند الاستجابة للكوارث الطبيعية، خاصة في المواقف التي تنقطع فيها إشارات الملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو تُفقد، ويحدث هذا غالباً بسبب العوائق مثل البنية التحتية المتضررة أو عوائق التضاريس أو التدخل البشري».

وأضاف لـ«الشرق الأوسط»: «دون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، لن تتمكن الطائرات دون طيار من التنقل بفاعلية وقد تهبط ببساطة أينما كانت، ما يعيق قدرتها على المساعدة في السيناريوهات الحرجة. ومع ذلك، تقدم تقنية الذكاء الاصطناعي حلاً من خلال تمكين الطائرات دون طيار من قيادة نفسها بشكل مستقل باستخدام المعالم البصرية».

وأوضح أنه من خلال الاستفادة من أجهزة الاستشعار البصرية والخوارزميات المتقدمة المدعومة بالتعلم العميق والتعلم الآلي، يمكن للطائرات دون طيار إدراك بيئتها والتفاعل معها بشكل مستقل، والتغلب على القيود التي يفرضها فقدان إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتضمن هذه القدرة أن الطائرات دون طيار يمكنها الاستمرار في العمل بفاعلية حتى في الظروف الصعبة بعد الكوارث الطبيعية.

في السنوات الأخيرة، سمحت التطورات في تكنولوجيا الاستشعار البصري مثل الكشف عن الضوء ومداه، والتصوير الحراري، للطائرات دون طيار، بأداء مهام محدودة المستوى مثل اكتشاف الأشياء والتعرف البصري. لكن عند دمجها مع خوارزميات الفريق المدعومة بالتعلم العميق والتعلم الآلي، وهي مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي، يمكن للطائرات دون طيار أن تساعد في تطوير صور متقدمة ثلاثية الأبعاد أو رباعية الأبعاد لرسم الخرائط وتطبيقات المراقبة.

رسم خرائط المناطق المتضررة

ويشير بالانيابان إلى أن قدرات التصوير المتقدمة التي يسهلها الذكاء الاصطناعي تعزز بشكل كبير من فاعلية الطائرات دون طيار في رسم خرائط المناطق المتضررة من الكوارث ومراقبتها. ومع التقدم في تكنولوجيا الاستشعار البصري إلى جانب خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتطورة، يمكن للطائرات دون طيار أداء مهام مثل اكتشاف الأشياء والتعرف البصري بدقة وكفاءة أكبر، وتتيح هذه القدرات للطائرات دون طيار إنشاء صور ثلاثية أو رباعية الأبعاد عالية الجودة للمناطق المتضررة من الكوارث، ما يوفر رؤى لا تقدر بثمن لتطبيقات رسم الخرائط والمراقبة.

ويضيف: «بعد عاصفة شديدة أو كارثة طبيعية، يمكن للطائرات دون طيار المجهزة بتقنية التصوير المتقدمة، على سبيل المثال، التقاط بيانات مفصلة عن الأضرار التي لحقت بالمباني والجسور وشبكات الطرق وغيرها من البنية التحتية. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه البيانات لإنشاء عمليات إعادة بناء شاملة ثلاثية الأبعاد للمنطقة المتضررة، ما يسمح للمستجيبين الأوائل والمسؤولين الحكوميين بتقييم مدى الضرر بسرعة ودقة».

ونوه بأن استخدام الطائرات دون طيار لتقييم الأضرار، يسمح لأطقم الإغاثة بتحديد مناطق الدمار بسرعة وتحديد أولويات جهود الإنقاذ والتعافي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للطائرات دون طيار المساعدة في إنشاء عمليات إعادة بناء تفصيلية ثلاثية الأبعاد للمناطق المتضررة من الكوارث، وتوفير معلومات قيمة للتخطيط الحضري، وإصلاح البنية التحتية، وتخصيص الموارد.

تقنيات متنوعة

يلعب الذكاء الاصطناعي دوراً محورياً في معالجة البيانات المرئية وبيانات الاستشعار الخاصة بالطائرات دون طيار، ما يسمح باتخاذ القرار في الوقت الفعلي.

وعبر معالجة الصور المتقدمة والشبكات العصبية، يمكن للطائرات دون طيار اكتشاف الأشياء وإجراء تتبع وتصنيف دقيق وتتبع الكائنات والتنقل بشكل مستقل. وتقوم الشبكات العصبية، وهي مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي، بتحليل كميات هائلة من البيانات لتحديد الأنماط واتخاذ القرارات بشكل أسرع وأكثر دقة من البشر.

إضافة لذلك، فإن استخدام تقنية الرؤية الحاسوبية في الطائرات دون طيار يمكنها من مواجهة التحديات في مختلف الصناعات.

والرؤية الحاسوبية تقنية تستخدمها الذكاء الاصطناعي للتعرف تلقائياً على الصور ووصفها بدقة وكفاءة، استناداً لوصولها إلى حجم كبير من الصور وبيانات الفيديو التي يتم الحصول عليها أو إنشاؤها من الهواتف الذكية وكاميرات المرور وأنظمة الأمان والأجهزة الأخرى.

ومع القدرة على معالجة البيانات في الوقت الفعلي، واتخاذ القرارات المستقلة، والتطبيق متعدد الاستخدامات عبر القطاعات، يمكن أن تكون الطائرات دون طيار المجهزة بالذكاء الاصطناعي أداة أساسية للعديد من المهمات مثل البحث والإنقاذ والاستجابة للطوارئ والعمليات التجارية.


بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم

بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم
TT

بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم

بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم

أفادت دراسة حديثة باكتشاف محوري يتعلق بسلالة محددة من البكتيريا الموجودة عادة في الفم، إذ تم التعرف على تلك البكتيريا على أنها قادرة على الانتقال إلى القناة الهضمية والازدهار داخل أورام سرطان القولون والمستقيم، ما يؤدي في النهاية إلى تطور السرطان، ويقود إلى نتائج أسوأ للمرضى بعد علاج السرطان.

بكتيريا الفم وسرطان القولون

يعد سرطان القولون والمستقيم السبب الرئيسي الثاني للوفيات المرتبطة بالسرطان لدى البالغين في الولايات المتحدة، وفقاً لجمعية السرطان الأميركية. وحسب التقديرات لعدد حالات سرطان القولون والمستقيم في الولايات المتحدة كانت هناك نحو 106590 حالة إصابة جديدة بسرطان القولون، منها 51 بالمائة لدى الرجال، و49 بالمائة لدى النساء، ونحو 46.220 حالة إصابة جديدة بسرطان المستقيم؛ 59 بالمائة لدى الرجال، و41 بالمائة لدى النساء لعام 2022.

ولأجل التحقيق في دور بكتيريا تسمى فيوزيبكتريم نيوكلياتم Fusobacterium nucleatum، وهي بكتيريا معروفة بإصابة الأورام، قام مؤلفا الدراسة بالإشراف بشكل مشترك بدراستها.

وهما سوزان بولمان الباحثة في ميكروبيوم السرطان وكريستوفر جونستون عالم الأحياء الدقيقة الجزيئية، وكلاهما من قسم الأحياء البشرية مركز فريد هاتشينسون للسرطان سياتل واشنطن الولايات المتحدة الأميركية. ونشرت الدراسة في مجلة «نتشر» Nature في 20 مارس (آذار) 2024.

وأجرى الفريق البحثي فحصاً لأورام سرطان القولون والمستقيم التي تمت إزالتها من 200 مريض مصاب بالسرطان، وكشفت التحاليل في نحو 50 بالمائة من الحالات وجود سلالة محددة من البكتيريا بنسبة كبيرة في أنسجة الورم مقارنة بالأنسجة السليمة.

واعتقد الباحثون في البداية أن البكتيريا الأولية في سرطانات القولون والمستقيم نشأت من نوع فرعي واحد. لكن التحقيقات الإضافية كشفت عن نوعين متميزين أحدهما فقط هو الذي يؤدي إلى نمو الورم. علاوة على ذلك، وجد الباحثون مستويات أعلى من هذه البكتيريا في عينات البراز لمرضى سرطان القولون والمستقيم، مقارنة بعينات البراز من الأفراد الأصحاء.

وأكدت سوزان بولمان على الارتباط المستمر بين وجود بكتيريا فيوزيبكتريم نيوكلياتم Fusobacterium nucleatum في أورام القولون والمستقيم، وعلى صعوبة نقاهة المريض وبقائه على قيد الحياة.

اختلافات جينية

سلط الدكتور كريستوفر جونستون الضوء على اكتشاف مهم يتعلق بالتنوع الجيني لبكتيريا فيوزيبكتريم نيوكلياتم في أورام القولون والمستقيم. وخلافاً للافتراضات السابقة، كشفت التحليلات الجينية أن هذه البكتيريا التي تعد أنها نوع فرعي واحد single subspecies لكنها في الواقع تتكون من سلالتين متميزتين تعرفان باسم «الفرعيات» clades هما Fna C1 وFna C2 من البكتيريا داخل الأورام. وتظهر هذه الفروع اختلافات وراثية ملحوظة، حيث يُظهر النوع الفرعي Fna C2 سمات تمكنه من الانتقال من الفم عبر المعدة وقدرته على تحمل حامض المعدة والنمو في الجهاز الهضمي السفلي. وكشف التحليل أيضاً عن 195 اختلافاً جينياً بين تلك الفرعيات Fna C1 وFna C2.

وأكدت التحليلات الجزيئية الإضافية انتشار النوع الفرعي Fna C2 في نحو 50 بالمائة من حالات سرطان القولون والمستقيم. والأهم من ذلك أن مستويات هذا النوع كانت أعلى باستمرار في مرضى سرطان القولون والمستقيم مقارنة بالأفراد الأصحاء عبر مئات عينات البراز التي تم اختبارها.

وتفتح نتائج هذا البحث الرائد السبل الكفيلة لتطوير علاجات مستهدفة، وكذلك طرق فحص تستهدف مجموعة فرعية محددة من بكتيريا فيوزيبكتريم نيوكلياتم المرتبطة بنمو سرطان القولون والمستقيم.

ويتصور الباحثون فرصاً كبيرة لتطوير علاجات خلوية ميكروبية، وذلك باستخدام سلالات بكتيرية معدلة لتوصيل العلاج مباشرة إلى الأورام. وتمثل هذه الدراسة خطوة حاسمة إلى الأمام في فهم التفاعل المعقد بين المجتمعات الميكروبية وتطور سرطان القولون والمستقيم.


قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية

قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية
TT

قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية

قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية

تصدرت شركة تصنيع مركبات السكك الحديدية السويسرية «ستادلر ريل» Stadler Rail عناوين الأخبار من خلال قطار الركاب الذي يعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية، الذي سجل رقماً قياسياً جديداً في موسوعة غينيس للأرقام القياسية بالسفر بشكل متواصل تقريباً لمدة يومين تقريباً، حيث قطع مسافة مذهلة تبلغ 1741.7 ميل (2803 كلم).

قطار «هيدروجيني»

وفي الوقت الذي تبذل فيه الجهود لتطوير تقنيات نظيفة للنقل بالسكك الحديدية في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك مشاريع الكهربة وإدخال القاطرات الكهربائية التي تعمل بالبطارية، لا تستطيع كل شبكات السكك الحديدية دعم هذه التطورات بسهولة. وبالنسبة لوسائل النقل لمسافات طويلة، حيث لا يكون استخدام الكهرباء ممكناً، فإن القطارات التي تعمل بالهيدروجين تقدم حلاً واعداً، حيث ينبعث منها البخار والماء فقط كمنتجات ثانوية.

وقد صممت الشركة نموذج قطار الركاب Flirt H2 الذي تم تقديمه لأول مرة في معرض InnoTrans 2022 في برلين. وتم اختباره في سويسرا، ليحل محل القطارات التي تعمل بالديزل على الطرق غير المكهربة أو المكهربة جزئياً.

ويتميز Flirt H2 بمقطورتين بمحركين مع خزانات الهيدروجين وخلايا الوقود بينهما.

وتستخدم خلايا الوقود لتوليد الطاقة لبطارية على متن المقطورة، ما يعمل على تشغيل المحرك الكهربائي. وقد تم تصميمه في الأصل لصالح هيئة النقل في مقاطعة سان برناردينو في كاليفورنيا.سرعات ومسافاتويسير القطار بسرعة قصوى تبلغ 79 ميلاً (127 كلم) في الساعة ومدى يصل إلى 286 ميلاً (460كلم) لكل محطة للتزود بالوقود. ومع ذلك، فإن الاختبارات الأخيرة التي أجريت في حلبة اختبار ENSCO في بويبلو، بولاية كولورادو الأميركية، حطمت الأرقام القياسية السابقة للمدى، حيث قطع القطار المسافة المذهلة المذكورة بخزان واحد من الهيدروجين.

أدى هذا الإنجاز إلى دخول الشركة في موسوعة غينيس للأرقام القياسية عن «أطول مسافة يقطعها قطار ركاب يعمل بالهيدروجين دون التزود بالوقود أو إعادة الشحن».

وفي حين لم يتم الكشف عن تفاصيل محددة مثل متوسط السرعة وقدرة نظام خلايا الوقود، فإن هذا الإنجاز يسلط الضوء على إمكانات القطارات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية في إحداث ثورة في النقل بالسكك الحديدية.

ومع تأكيد الطلبيات في كاليفورنيا والعقود الموقعة من قبل اثنين من مشغلي السكك الحديدية الإيطاليين لتزويد 15 قطاراً يعمل بالهيدروجين، تستعد الشركة لقيادة الجهود في تطوير تكنولوجيا السكك الحديدية المستدامة.


«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس

«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس
TT

«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس

«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس

أطلقت «هوزو ديزاين»؛ الشركة الرائدة في مجال تصنيع أدوات القياس المدمجة والقوية في أكثر من 60 دولة، «إم كيوب» الذي وصفته بأنه أول جهاز قياس ليزري معياري على مستوى العالم، ويشكل مستقبل القياس.

قياس دقيق بالليزروفي الواقع، تتجاوز الأداة الجديدة أنها مجرد أداة للقياس، فهي توفر كل ما هو مطلوب للحصول على قياسات دقيقة للغرف والمساحات. ويتضمن ذلك «مقياساً ليزرياً (laser measure)»، و«مخطِّطاً ذكياً (smart planner)»، و«ليزراً ثنائياً إضافياً (bilateral laser plus)»، و«أسطوانة ذكية (smart roller)». وتمثل هذه الأداة مستقبل القياس؛ ذلك أنها تمكن المستخدمين من التبديل بين وحدات القياس بسهولة؛ الأمر الذي يضمن التكيف مع معظم الاحتياجات بدقة غير مسبوقة.

يتميز «إم كيوب» بمعدل سرعة يبلغ 10 أقدام في الثانية، وجرى تصنيعه بالاستعانة بـ«لدائن البولي كربونات (بي سي)» و«أكريلونتريل بوتاديين ستايرين (إيه بي إس)». ويعتمد الجهاز على بطارية قابلة لإعادة الشحن بشحنة 900 ملي أمبير - ساعة، يمكنها العمل لمدة 12 ساعة متواصلة، أو 14 يوماً من الاستخدام المنتظم، أو 90 يوماً من وضع الاستعداد.

ويضم الجهاز كذلك شاشة «إل سي دي» مقاس 1.89 بوصة من الزجاج المقسى وتعمل بخاصية اللمس. ويتوافر «تطبيق ميزور (Meazor app)» مع الجهاز لأجهزة «آي أو إس» و«آندرويد».

وحدات الجهازأما الوحدات المتوافرة بالجهاز، فتتضمن «إم كيوب 01 سمارت بلانر موديول (M-Cube 01 Smart Planner Module)»، التي تمكن المستخدمين من رصد قياسات مساحات كاملة باستخدام عصا تحكم معززة الكفاءة والسرعة. وجرى إدراج النطاق لخط واحد يمتد بطول 165 قدماً، وبإمكان عصا التحكم التحرك في 8 اتجاهات بوضعين؛ أحدهما بزاوية 45 درجة، والآخر بزاوية 360 درجة.

علاوة على ذلك، يضم الجهاز وحدة «03 بايلاترال ليزر بلس موديول (03 Bilateral Laser Plus module)»، وهي مزدوجة الوظيفة، وتغطي نطاقاً يبلغ 330 قدماً بحد أقصى، ونطاقاً أحادي الجانب بحد أقصى يبلغ 165 قدماً فيما يخص قياس الليزر الثنائي.

وتتيح هذه الوحدة إجراء قياسات سريعة وفاعلة. كما أن «إم غرين» المدمج لقياس مستوى الخط يجعل الجهاز مثالياً لمهام المحاذاة؛ مثل تعليق الصور. وبفضل الخوارزميات الذكية، تضمن وحدة «03 بايلاترال ليزر بلس موديول» إجراء قياسات دقيقة في كل مرة.

أما وحدة «إم كيوب 05 سكيل رولر (05 Scale Roller module)»، فتتولى قياس المنحنيات والخطوط والهياكل المعقدة. وجرى تزويدها بمقاييس خاصة لا نهائية تقضي على الحسابات الزائدة على الحاجة. وتعد ميزة محاذاة الخط الأحمر المتقاطع ممتازة لأولئك الذين يحتاجون إلى تحجيم مخصص.

وبفضل سرعة الليزر السريعة، يوفر «إم كيوب» أداءً متميزاً بسعر معقول يبدأ من 89 دولاراً لوحدة «إم كيوب» المركزية. وتتنوع الحزم المتاحة بين «إم كيوب برو كيت» مقابل 395 دولاراً، وتتضمن «قياس ليزر 00»، و«01 سمارت بلانر موديول» و«وحدة ليزر ثنائي إضافية (03)» و«05 سكيل رولر موديول». https://hozodesign.com

* خدمات «تريبيون ميديا»


دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد

دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد
TT

دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد

دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد

أشارت دراسة جديدة إلى أن عملاقي الجليد أورانوس ونبتون ليسا مائيين تمامًا كما كان يعتقد سابقًا؛ فقد يحتويان أيضًا على كميات هائلة من الميثان المتجمد. ما قد يحل لغز كيفية تشكلهما.

ويعتقد علماء الفلك منذ فترة طويلة أن العملاقين الجليديين أورانوس ونبتون غنيان بالمياه المتجمدة. ومع ذلك، تشير دراسة جديدة إلى أنهما قد يحتويان أيضًا على أطنان من جليد الميثان. ويمكن أن تساعد النتائج الجديدة في حل اللغز حول كيفية تشكل هذه العوالم الجليدية. وذلك وفق ما ذكر موقع «لايف ساينس» العلمي.

ولا يزال الكثير عن أورانوس ونبتون غير معروف. فلم يكن لدى هذه العوالم الجليدية العملاقة سوى زائر واحد فقط هي المركبة الفضائية (فوييجر 2)، التي حلقت بالقرب منهما في الثمانينيات. ونتيجة لذلك، ليس لدى العلماء سوى فكرة ضبابية عن تركيباتهما؛ على سبيل المثال، أنهما يحتويان على كميات كبيرة من الأكسجين والكربون والهيدروجين.

ولمعرفة المزيد حول مكونات أورانوس ونبتون، ابتكر علماء الفلك نماذج تتوافق مع الخصائص الفيزيائية التي قامت (فوييجر 2) والتلسكوبات الأرضية بقياسها. إذ تفترض العديد من النماذج أن الكواكب تحتوي على غلاف رقيق من الهيدروجين والهيليوم؛ طبقة أساسية من الماء المضغوط فائق التأين والأمونيا؛ ونواة صخرية مركزية. (الماء هو ما يمنحها صفة العملاق الجليدي).

وتشير بعض التقديرات إلى أن أورانوس ونبتون قد يحتوي كل منهما على 50000 ضعف كمية المياه الموجودة في محيطات الأرض. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يقولون إن هذه النماذج تتجاهل الطريقة التي تشكل بها العملاقان الجليديان؛ فعندما اتحد أورانوس ونبتون من سحابة الغبار المحيطة بالشمس الفتية، التهما أو تراكما أجساما تسمى الكواكب المصغرة.

وفي هذا الاطار، يقول فريق الدراسة «إن هذه الكواكب المصغرة تشبه المذنبات الحالية مثل 67P/Churyumov-Gerasimenko، والتي تنشأ في حزام كويبر؛ وهي منطقة على شكل كعكة من الأجسام الجليدية خارج مدار نبتون».

وعلى عكس عمالقة الجليد التي يُفترض أنها غنية بالمياه، فإن جزءًا كبيرًا من هذه الأجسام الشبيهة بالكواكب الصغيرة غني بالكربون. إذًا «كيف يمكن تشكيل عملاق جليدي من وحدات بناء فقيرة بالجليد؟» .


مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر

مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر
TT

مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر

مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر

عندما هبطت بعثة وكالة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) على سطح القمر آخر مرة عام 1972، قاد روادها مركبة «لونار روفنغ فيهكل» Lunar Roving Vehicle، «عربة القمر الجوالة»، التي تعمل بالطاقة الكهربائية والتي تبدو وكأنها كراسي حديقة مربوطة بهيكل سيارة.

مركبة «إنتويتف ماشينز»

مركبات قمرية مستقبلية

والآن وعندما يشرع رواد الفضاء قريباً بالهبوط على سطح القمر كجزء من مهمة «أرتميس» التابعة لـ«ناسا»، فإنهم سيقودون مركبة مستقبلية جديدة للغاية، كما كتب هانتر شوارتز في مجلة «فاست كومباني». وقد أعلنت وكالة ناسا عن اختيارها لثلاثة تصاميم مرشحة للجيل التالي من مركباتها المخصصة للتضاريس القمرية، وهي مركبات من شركات: «إنتويتف ماشينز» Intuitive Machines و«لونار آوتبوست» Lunar Outpost و«فنتشوري أسطرلاب» Venturi Astrolab. وقدم كل من الشركات مفهومها ليخلص للتصميم.

* «متسابق القمر»

يبدو أن Moon RACER أي «مركبة استكشاف الطاقم المستقلة القابلة لإعادة الاستخدام Reusable Autonomous Crewed Exploration Rover» من «إنتويتف ماشينز» مناسبة لاستكشاف سطح القمر، إذ صممت كما لو كانت تتسابق فوق الكثبان الرملية.

مركبة «لونار آوتبوست»

*مركبة «الفجر القمري»

مركبة «لونار دون إل تي في» Lunar Dawn LTV التي تروج شركة «لونار آوتبوست» لها، صممت بمقصورة للقيادة في المقدمة في المركبة الثقيلة

* مركبة «فليكس»

عربة FLEX من شركة «فنتشوري أسطرلاب»، عربة جوالة مزودة بحاويات تخزين لجمع العينات القمرية.

دراسة مناطق القمر

يقول جاكوب بليشر، كبير علماء الاستكشاف في «ناسا» في قسم مهمة تطوير أنظمة الاستكشاف التابعة للوكالة، إن رواد فضاء «ناسا» سيستخدمون المركبات الجوالة «للانتقال إلى مواقع قد لا نكون قادرين على الوصول إليها سيراً على الأقدام، مما يزيد من قدرتنا على الاستكشاف وتحقيق اكتشافات علمية جديدة».

تحمّل درجات الحرارة القصوى

كان على جميع التصاميم المتأهلة للتصفيات النهائية تلبية طلب صعب لتصاميمهم للوصول إليها، إذ كانت مركباتهم بحاجة إلى أن تشتمل على ميزات مثل إمكانية التشغيل عن بعد والقدرة على تحمل درجات الحرارة القصوى، بالنظر إلى المكان الذي ستعمل فيه.

ويمكن أن تصل درجات الحرارة في القطب الجنوبي القمري، إلى 130 درجة فهرنهايت (54.4 مئوية) في ضوء الشمس الكامل، و-334 درجة فهرنهايت (-203.3 مئوية) في المناطق المليئة بالفوهات التي تكون مظللة بشكل دائم.

مركبة «فنتشوري أسطرلاب»

أنشطة العربات الجوالة

وتقول وكالة ناسا إن من المتوقع أن تهبط المركبة على القمر قبل رواد الفضاء، وسيتم استخدامها في الأنشطة غير المأهولة والتجارية بين المهام.

ويقول بليشر: «من خلال مهمات أرتميس المأهولة، وكذلك أثناء العمليات البعيدة عندما لا يكون هناك طاقم على السطح، سيكون بإمكاننا الاستكشاف على القمر على مدار العام».

ويجب أن تخضع تصميمات الشركات الثلاث الآن لدراسة لمدة عام لتلبية متطلبات وكالة ناسا للمركبة، التي تقول الوكالة إنها يمكن أن تكون قيد الاستخدام لمدة تصل إلى عقد من الزمن.

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


باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء

باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء
TT

باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء

باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء

طور فريق بحثي صيني نوعا جديدا من الألياف يمكنه إصدار ضوء وتوليد طاقة دون توصيله بالكهرباء.

وتتمتع الألياف الجديدة بوظائف متعددة بما في ذلك جمع الطاقة اللاسلكية وإدراك البيانات ونقلها، كما يمكن تحويلها إلى منسوجات يمكنها إدراك وظائف التفاعل بين الانسان والحاسوب مثل العرض الضوئي والتحكم باللمس دون رقائق وبطاريات.

ومن المتوقع أن تغير هذه الدراسة، التي نشرت أخيرا بمجلة «العلوم»، الطريقة التي يتفاعل بها الناس مع البيئة وبين الناس، لأن لها أهمية بارزة في تطبيق المنسوجات الذكية. وذلك وفق ما ذكرت وكالة أنباء «شينخوا» الصينية.

وأصبحت الأجهزة الذكية القابلة للارتداء جزءا من الحياة اليومية وتلعب دورا مهما في مجالات مثل المراقبة الصحية والتطبيب عن بعد والتفاعل بين الإنسان والحاسوب وغيرها.

وبالمقارنة مع مكونات أشباه الموصلات الصلبة التقليدية أو أجهزة الأغشية الرقيقة المرنة، فإن المنسوجات الإلكترونية المصنوعة من الألياف الذكية أكثر تنفسا ونعومة.

ومع ذلك، فإن التطوير الحالي للألياف الذكية يستخدم طريقة تكامل معقدة متعددة الوحدات، الأمر الذي يزيد من حجم ووزن وصلابة المنسوجات.

فقد وجد فريق بحثي من كلية علوم وهندسة المواد بجامعة دونغهوا بالصدفة أثناء تجربة أن الألياف ينبعث منها الضوء في مجال راديوي. وبناء على هذه النتائج، طور الفريق نوعا جديدا من الألياف الذكية تستخدم الطاقة الكهرومغناطيسية كقوة دافعة لاسلكية.

ومن أجل المزيد من التوضيح، قال يانغ وي فنغ عضو فريق البحث «إن هذا النوع الجديد من الألياف يتميز بمواد خام فعالة من حيث التكلفة وتكنولوجيا معالجة ناضجة. وبدون استخدام الرقائق والبطاريات، يمكن تحقيق وظائف مثل عرض الأقمشة ونقل التعليمات اللاسلكية».

من جانبه، قال هو تشنغ يي الباحث بجامعة دونغهوا «إن الملابس المصنوعة من هذه الألياف الجديدة يمكن أن تكون تفاعلية ومضيئة، كما يمكنها التحكم عن بعد في المنتجات الإلكترونية لاسلكيا من خلال توليد إشارات فريدة لأوضاع مختلفة للمستخدمين».

وفي هذا الاطار، ذكر فريق البحث إنه سيواصل دراسة كيفية جعل الألياف الجديدة تجمع الطاقة من الفضاء بشكل أكثر فعالية لتطوير المزيد من الوظائف بما في ذلك العرض وتحويل الأشكال والحوسبة.