لماذا يتعرض نظام تحديد المواقع العالمي للهجوم؟

إشارات زائفة هددت آلاف الرحلات الجوية حول العالم

لماذا يتعرض نظام تحديد المواقع العالمي للهجوم؟
TT

لماذا يتعرض نظام تحديد المواقع العالمي للهجوم؟

لماذا يتعرض نظام تحديد المواقع العالمي للهجوم؟

إن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يدير العالم الحديث؛ لكنه يتعرض لهجومات يومية. ويقول الباحثون إن أكثر من 60 ألف رحلة جوية تجارية تعرضت هذا العام وحده لإشارات نظام تحديد المواقع العالمي الزائفة، الأمر الذي يمكن أن يربك الطيارين.

وكتب سلام جبريكيدان، ك.ك. ريبيكا لاي، وبابلو روبلز، وجيريمي وايت (*) إن شبكة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الأميركية التي كانت ذات يوم المعيار الذهبي، معرضة لخطر أن تصبح أثراً، مع تحديث الأنظمة الصينية والروسية والأوروبية.

ارتباك مناحي الحياة

ومن دون نظام تحديد المواقع العالمي، فإن كثيراً من مناحي الحياة الحديثة سوف ترتبك وتتعثر: تأخر سيارات الإسعاف، وانقطاعات ممتدة للتيار الكهربائي، وتقطُّع إشارات الهاتف الجوال.

ومع ذلك، ليس لدى الولايات المتحدة نظام احتياطي مدني آخر.

إن نظام تحديد المواقع العالمي بسيط وجدير بالثقة، ويعمل دائماً؛ إذ تغطي الأقمار الاصطناعية له العالم بمعلومتين: مكان وجودها في المدار، والوقت.

خدمة الهواتف الجوالة والكومبيوترات

والوقت الذي تستغرقه الإشارة للوصول إلى هاتفك الجوال يتيح للنظام معرفة مدى بعد الهاتف عن القمر الاصطناعي. ومن خلال تسلُّم الإشارات من 4 أقمار اصطناعية في وقت واحد، يمكن لجهازك تحديد موقعك على الأرض. وتساعد ساعات الأقمار الاصطناعية فائقة الدقة هذه أيضاً في مزامنة أنظمة الكومبيوتر، مثل تلك التي تخبر أسواق الأسهم بالتداولات التي وصلت أولاً.

هجمات التشويش

إلا أن هجمات التشويش تطغى على إشارات الأقمار الاصطناعية. ويتم التشويش على نظام تحديد المواقع العالمي في جميع أنحاء العالم، ولكن بشكل خاص بالقرب من مناطق النزاع. وتتهم دول البلطيق روسيا بالتشويش على مجالها الجوي.

وترسل هجمات الانتحال بيانات مضللة، تجعل أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي تعتقد أنها في مكان آخر. وهذا يمكن أن يجعل الطيارين يعتقدون أنهم في المسار الصحيح أو على ارتفاع آمن، عندما لا يكونون كذلك. وتظهر هذه البيانات الأماكن التي تم فيها انتحال الطائرات في الأشهر الخمسة الأولى من هذا العام.

الشرق الأوسط منطقة ساخنة

لقد أصبح الشرق الأوسط نقطة ساخنة، إذ وجد باحثون من جامعة تكساس أن أحد المصادر الرئيسية للانتحال هي القواعد الجوية الإسرائيلية. ويؤدي الخداع إلى تعطيل الصواريخ المعادية، ولكنه يؤثر على الرحلات الجوية التجارية أيضاً.

وفي حين أن الطائرات لديها أنظمة أمان احتياطية، فإن الغش كاد أن يرسل طائرة رجال أعمال إلى المجال الجوي الذي تسيطر عليه إيران في العام الماضي.

ضربات للأقمار الاصطناعية

والأقمار الاصطناعية معرضة أيضاً للهجمات الصاروخية. وقد يبدو الأمر أشبه بالخيال العلمي؛ لكن الصين والولايات المتحدة تمتلكان تكنولوجيا يمكنها استخدام قمر اصطناعي لسحق أو «اختطاف» قمر آخر. والولايات المتحدة متخلفة في هذه المنافسة الجديدة في الفضاء.

أصبحت الأقمار الاصطناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) قديمة الطراز؛ حيث يتجاوز كثير منها العمر الافتراضي المصمم لها، وهو من 8 إلى 15 عاماً، وكانت الولايات المتحدة بطيئة في استبدالها.

بدائل أوروبية وصينية حديثة

وقد طورت دول أخرى بدائل أحدث؛ إذ يقوم نظام «غاليليو» الأوروبي بتوثيق إشاراته، ما يضمن أن الإشارات حقيقية. ويمتلك نظام «بيدو» الصيني أكبر عدد من الأقمار الاصطناعية، وقد قامت البلاد ببناء بنية تحتية على الأرض لتوسيع تغطيتها. والأهم من ذلك أن الصين لديها خطة احتياطية، وتبني محطات توقيت تبث إشارات تغطي كامل البلاد، كما تقوم بتمديد 12 ألف ميل من كابلات الألياف الضوئية التي يمكنها توفير الوقت والملاحة من دون أقمار اصطناعية.

لقد تم اقتراح خطة احتياطية للولايات المتحدة قبل عقد من الزمن؛ لكنها لم تنفذ قط.

إن التقنيات الأميركية الجديدة قيد التطوير، ولكن قد يستغرق الأمر سنوات قبل أن يتم اعتمادها على نطاق واسع. وفي سباق مع الزمن نفسه، فإن الولايات المتحدة تخسر.

(*) خدمة «نيويورك تايمز»

حقائق

أكثر من 60 ألف

رحلة جوية تجارية تعرضت هذا العام وحده لإشارات نظام تحديد المواقع العالمي الزائفة


مقالات ذات صلة

برامج للتحكّم بأسراب الطائرات من دون طيار الضخمة

علوم برامج للتحكّم بأسراب الطائرات من دون طيار الضخمة

برامج للتحكّم بأسراب الطائرات من دون طيار الضخمة

تقنيات «لمنع الحرب العالمية الثالثة»

باتريك تاكر (واشنطن)
تكنولوجيا «غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة لتعزيز الخصوصية ومشاركة البيانات الصحية (غوغل)

«غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة

أطلقت «غوغل» النسخة التجريبية الأولية من آندرويد 16 للمطورين، وهي خطوة تمهد الطريق للتحديثات الكبيرة المقبلة في هذا النظام.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
الاقتصاد مهندس يعمل في إحدى المنشآت التابعة لـ«معادن» (الشركة) play-circle 02:41

رئيس «معادن»: حفر 820 ألف متر من آبار الاستكشاف بالسعودية خلال عامين

تتعاون شركة التعدين العربية السعودية (معادن) مع رواد العالم وتستفيد من أحدث التقنيات لتقديم أكبر برنامج تنقيب في منطقة واحدة على مستوى العالم.

آيات نور (الرياض)
الاقتصاد عرض تقديمي في إحدى الفعاليات التقنية التي أقيمت بالعاصمة السعودية الرياض (واس)

رئيس «سكاي»: الذكاء الاصطناعي يعزز مستقبل الاقتصاد السعودي

تتصدر الشركة السعودية للذكاء الاصطناعي (سكاي) مسيرة بناء منظومة تقنية عالمية المستوى ما يمهد الطريق لتحقيق نمو اقتصادي مدفوع بالذكاء الاصطناعي

آيات نور (الرياض)
تكنولوجيا تمكنك «دورا» من تصميم مواقع ثلاثية الأبعاد مذهلة بسهولة تامة باستخدام الذكاء الاصطناعي دون الحاجة لأي معرفة برمجية (دورا)

صمم موقعك ثلاثي الأبعاد بخطوات بسيطة ودون «كود»

تتيح «دورا» للمستخدمين إنشاء مواقع مخصصة باستخدام الذكاء الاصطناعي عبر إدخال وصف نصي بسيط.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.