الطائرات المُسيّرة... ابتكارات متعددة لتحسين جهود مكافحة الأمراض

تطوير نظام آلي لـ«إطلاق البعوض»

الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)
الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)
TT

الطائرات المُسيّرة... ابتكارات متعددة لتحسين جهود مكافحة الأمراض

الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)
الطائرات المُسيرة أداة فعالة لمكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض (برنامج البعوض العالمي)

يتنامى دور الطائرات المُسيّرة «الدرونز» في عديد من المجالات، من بينها مجال الصحة العامة ومكافحة الأمراض، حيث تقدم هذه التكنولوجيا حلولاً مبتكرة للوصول إلى المناطق النائية، وتُسهم في تقليل انتشار المرض.

ويمثّل استخدام الطائرات المُسيّرة في مكافحة الأمراض المنقولة بواسطة البعوض تطوراً مهماً في الصحة العامة؛ حيث يجمع بين التكنولوجيا الحديثة والفاعلية في السيطرة على انتشار الأمراض، وحماية صحة الإنسان.

وفي السنوات الأخيرة، استُخدمت الطائرات المُسيّرة لمكافحة الملاريا وحمى الضنك وفيروس زيكا، عبر إطلاق ذكور البعوض العقيمة في المناطق المستهدفة، وتُحلّق الطائرات المزوّدة بصندوق مليء بالبعوض العقيم فوق هذه المناطق، وتطلق الحشرات التي تتزاوج مع الإناث، ما يقلّل من النسل، وهي وسيلة فعّالة وآمنة لتقليل تجمّعات البعوض الناقل للأمراض.

وعلى مدى الأعوام الخمسين الماضية زاد انتشار الأمراض الفيروسية المنقولة بواسطة البعوض، مثل حمى الضنك وزيكا، وتُعدّ بعوضة «الزاعجة المصرية» ناقلاً رئيسياً لهذه الأمراض، وانتشارها تزايَد بسبب التحضر وتغيّر المناخ، ما أطال موسم انتقال الأمراض.

الطائرات المُسيرة يمكنها إطلاق البعوض بشكل آلي (برنامج البعوض العالمي)

ويعيش حوالي 53 في المائة من سكان العالم في مناطق مناسبة لانتقال حمى الضنك، خصوصاً في آسيا وأفريقيا والأميركتين، ما يؤثر على أكثر من 100 دولة.

ولمكافحة حمى الضنك، استخدم باحثون في برنامج البعوض العالمي (WMP) بأستراليا نهجاً مبتكراً، ينطوي على نشر بكتيريا «ولباشيا» في البعوض، التي تمنع انتقال الفيروسات، لكن تطبيق هذه الاستراتيجية على نطاق واسع كان يمثّل تحدياً، بسبب الجهد والوقت، والقدرة على استخدام الطرق اليدوية التقليدية.

نظام آلي

ولإجراء هذه العملية بدقة وأمان طوّر الباحثون ببرنامج البعوض العالمي نظاماً آلياً لنقل البعوض باستخدام الطائرات المُسيّرة، قادراً على حمل 160 ألف بعوضة بالغة، ونُشرت النتائج بعدد 31 يوليو (تموز) 2024 من دورية «Science Robotics».

ويمكن للنظام الآلي إطلاق البعوض في مجموعات صغيرة، كما أنه مزوّد بنظام تحكّم يحافظ على البعوض في حالة تخدير وصحة جيدة حتى يتم إطلاقه في مجموعات من 150 بعوضة.

وفي أول تجربة ميدانية في جزر فيجي جنوب المحيط الهادي وجد الفريق أن الإطلاق الجوي أدّى لتوزيع متساوٍ للبعوض مقارنةً بالطرق التقليدية الأرضية، وفي التجربة الثانية في فيجي انتقلت عدوى «ولباشيا» من البعوض المصاب إلى البعوض البرّي، علاوةً على ذلك نُفّذت هذه العملية عن بُعد بأمان وكفاءة.

يقول الباحث الرئيسي للفريق في برنامج البعوض العالمي، الدكتور جيريمي جيلز، إن استخدام الطائرات المُسيّرة لإطلاق البعوض يحمل العديد من المزايا، أبرزها القدرة على تغطية مناطق واسعة، وبكفاءة أكبر من الطرق اليدوية الأرضية، ما يعزّز فاعلية هذا التدخل.

ويضيف لـ«الشرق الأوسط»: «هذه الطائرات تقلّل من الحاجة إلى استخدام فِرق أرضية كبيرة لنشر البعوض؛ لأنها تتم عن بُعد، ومن ثم تنخفض مخاطر السلامة المرتبطة بالوصول للمناطق الوعرة أو غير الآمنة».

وأشار إلى أن الآلية الجديدة لتوزيع البعوض التي نفّذها الفريق في فيجي يمكن أن تُساهم بشكل كبير في تحسين هذا النهج، ما يُساهم في تعزيز جهود مكافحة حمى الضنك، والأمراض الأخرى المنقولة بواسطة البعوض على نطاق عالمي.

مهام متعددة

ولا يقتصر دور الطائرات المُسيّرة على إطلاق البعوض بشكل آلي، حيث استخدمت خلال السنوات الأخيرة في مهام عدة، منها جمع البيانات حول توزيع وأماكن وجود البعوض، ما يساعد في توجيه جهود المكافحة بشكل أكثر دقةً.

واستُخدمت الطائرات المسيّرة أيضاً لمراقبة البيئات التي يصعب الوصول إليها، مثل المستنقعات والغابات الكثيفة حيث يتكاثر البعوض، ليس ذلك فحسب، بل استُخدمت لتحديد مواقع تكاثر البعوض، من خلال التصوير الجوي وتقنيات التصوير الحراري، في تجارب أُجرِيت في زنجبار وتنزانيا، وهذه البيانات تساعد في استهداف المناطق التي تحتاج إلى تدخل عاجل، سواءً من خلال رشّ المبيدات الحشرية، أو إزالة مواقع المياه الراكدة التي تشكّل بيئة مناسبة لتكاثر البعوض الناقل للأمراض.

كما استعانت بلدان عدة، منها كندا والولايات المتحدة وروسيا، بالطائرات المُسيّرة كذلك في توزيع المبيدات الحشرية بكفاءة على مساحات واسعة، بما في ذلك المناطق التي يصعب الوصول إليها بوسائل أخرى، مثل المستنقعات والمياه الراكدة، وهذه الطريقة تضمن توزيعاً أكثر دقة، ما يقلّل الاستخدام المفرط للمبيدات، ويحُدّ من تأثيرها البيئي السلبي.

ووفق الباحثين، فإن ما يميّز الطائرات المُسيّرة أنها تتيح التدخل السريع في المناطق المتضررة من تفشّي الأمراض، ما يساعد في السيطرة على الوضع بشكل أسرع، وبتكلفة أقل من الطرق التقليدية.


مقالات ذات صلة

«قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة

علوم «قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة

«قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة

بمرور السنوات، تحولت الممرات المائية في المناطق الحضرية، مثل الأنهار والقنوات من ممرات أساسية للسفر والتجارة، إلى مجرد عناصر ثانوية داخل هذه المناطق.

نيت بيرغ (واشنطن)
الاقتصاد مقر شركة تايوان لصناعة أشباه الموصّلات (TSMC) (من الموقع الإلكتروني للشركة)

مليارا دولار إعانات من اليابان والصين لشركة تايوانية لأشباه الموصّلات

ذكرت شركة تايوان لصناعة أشباه الموصّلات السبت، أنها حصلت على إجمالي 62.5 مليار دولار تايواني (1.95 مليار دولار أميركي)، في صورة إعانات من حكومتَي الصين واليابان

«الشرق الأوسط» (تايبيه)
عالم الاعمال «آيسر» تتجه للاحتفال بالذكرى الخمسين لتأسيسها

«آيسر» تتجه للاحتفال بالذكرى الخمسين لتأسيسها

تركز شركة «آيسر» على المستقبل مع السعي إلى جعل التكنولوجيا متاحة بشكل فوري للجميع، وذلك بالاعتماد على الابتكار كوسيلة لمواجهة التحديات.

خاص تزداد عمليات الاحتيال التي تستهدف المستهلكين عبر الرسائل والبريد الإلكتروني والقنوات الرقمية الأخرى (شاترستوك)

خاص تطبيقات الرسائل تشكل 62 % من عمليات الاحتيال الإلكتروني

غالباً ما يقوم المحتالون بإنشاء وتوزيع فرص عمل وهمية على منصات مثل «واتساب».

نسيم رمضان
تكنولوجيا يستعد هذا الروبوت المسمى «آيرون كاب» لإحداث ثورة في كيفية استجابتنا لحالات الطوارئ (IIT)

أول روبوت «بشري» في العالم يطير بقوة الدفع النفاثة!

جُهز بأربعة محركات نفاثة، اثنان منها مثبتان على ذراعيه والآخران على حقيبة نفاثة مثبتة على ظهره.

نسيم رمضان (لندن)

مشاريع فضائية لإعادة الشحنات من المدار نحو الأرض

حاويات شحن فضائية
حاويات شحن فضائية
TT

مشاريع فضائية لإعادة الشحنات من المدار نحو الأرض

حاويات شحن فضائية
حاويات شحن فضائية

مستقبل التصنيع التحويلي في الفضاء يعتمد على تصاميم مركبات لإعادة الأشياء إلى الأرض ظلت صناعة الفضاء مبنية على طريق ذي اتجاه واحد. إذ كانت عقود من الابتكارات البشرية جيدة للغاية في إرسال المركبات الفضائية والأقمار الاصطناعية إلى المدار، ولكن الشركات لا تزال تعمل على إيجاد مسار فعال لعودة البضائع، ما سيمكن الصناعة التحويلية الفضائية من الازدهار.

شحنات من المدار إلى الأرضتعتبر شركة «أوت - بوست - Outpost» إحدى الشركات الناشئة التي تتصدر تلك المهمة، والتي تأخذ منهجاً مختلفاً تماماً في إرجاع الأشياء إلى الأرض من المدار. وهكذا تستعد شركة «إيرث ريترن - Earth Return» ومقرها لوس أنجليس للإطلاق الأول ثم العودة لمركبة «كاريول - Carryall» الفضائية وهي بحجم حاوية شحن.

منذ الأيام الأولى لرحلات الفضاء البشرية، ظلت تكنولوجيا العودة إلى الأرض من دون تغيير إلى حد كبير. إذ يتم تزويد الكبسولات الفضائية العائدة من المدار بالدروع الحرارية الاستئصالية لتحمل الحرارة الهائلة الناتجة عن العودة. وهي مليئة بمخزون كبير من الوقود الدافع لإبطاء سرعتها بالقوة عبر الغلاف الجوي، ولديها مظلات ثقيلة أو «بارافويل»، التي يتم فتحها ونشرها على ارتفاعات منخفضة لجلب الكبسولات إلى بقية الطريق إلى الأرض.

نتيجة لذلك، فإن الكبسولات الفضائية لها قدرة محدودة وصعوبة معروفة في الوصول إلى هدف محدد سلفاً على الأرض.

إن أي شخص يحاول الحصول على الأشياء - من نتائج التجارب العلمية إلى الأدوية المصنعة في المدار من الأرض - يواجه تكاليف باهظة للغاية، الأمر الذي يؤدي في النهاية إلى الحد من عدد الأشياء التي يمكن بناؤها أو اختبارها في الفضاء وإعادتها في حالة سليمة.

ويقول جيسون دون، الرئيس التنفيذي لشركة «أوت - بوست»: «الشركات التي نجحت في هذا، بجمع التبرعات على الأقل، وجدت حالات استخدام لأشياء يمكن أن تتلاءم مع هذه الكبسولات الصغيرة ذات القيمة الهائلة. لذا، يمكن وضع شيء ما في أنبوب اختبار أو قارورة تبلغ قيمتها ملايين الدولارات».

مع ذلك، فإن مستقبل التصنيع التحويلي في الفضاء يعتمد على شركات العودة للأرض التي تجد وسيلة لإعادة كميات أكبر من الفضاء - مثل حاويات الشحن، على سبيل المثال.

مراحل إعادة الشحنات من المدار إلى الأرض (أوت بوست)

نظام «أوت-بوست»تجمع المركبة الفضائية «فيريول - Ferryall» و«كاريول - Carryall» التابعة لشركة «أوت - بوست» عدداً من التقنيات البسيطة نسبياً لإعادة الأجسام من المدار بطريقة ثورية. وتشمل هذه المكونات ما يلي:

> «حافلة المدار»: وهي تحمل نظام الدفع الذي يسمح للمركبة الفضائية بالمناورة في المدار وإعادة إرسالها إلى الأرض.

> الدرع الحراري: الدرع الحراري لشركة «أوت - بوست»، الذي يستخدم التكنولوجيا التي طورتها وكالة «ناسا»، وتم اختباره عام 2023، مصنوع من نسيج ثلاثي الأبعاد من ألياف الكربون التي تتكشف في المدار لحماية الحمولة وإبطاء سرعة المركبة.

> الحاوية: يمكن لمركبة «فيريول - Ferryall» أن تحمل حمولة قدرها 100 كيلوغرام، في حين أن مركبة «كاريول - Carryall» هي بحجم حاوية شحن قياسية بطول 20 قدماً ويمكن أن تستضيف حمولات تصل إلى 10 أطنان.

> الطائرة الشراعية الآلية: عند العودة للأرض، يُنشر جناح الطائرة الشراعية ويقود المركبة الفضائية آلياً إلى مقصدها بدقة متناهية.

تأتي مركبة «فيريول - Ferryall»، النموذج الأصغر، مصممة لهندسة مشاركة الرحلات لدى شركة «سبيس إكس»، في حين أن مركبة «كاريول - Carryall» سوف تكون قادرة على الانتظام في منصات الإطلاق المتوسطة الحالية، مثل «فالكون 9».كيفية العملبمجرد وصولها إلى المدار، تخرج «كاريول - Carryall» من مركبة الإطلاق ويُفتح درعها الحراري.

> يسمح نظام الدفع على متن المركبة بالمناورة كما يفعل أي قمر اصطناعي آخر. وعندما تكون مستعدة للعودة إلى الأرض، فإنها توجه نفسها نحو مسار إعادة الدخول وتبدأ في الهبوط.

> من هنا، يُظهر الدرع الحراري فوائده الفريدة. ومن خلال التبريد الإشعاعي، فإنه يحمي الحمولة خلفه من الحرارة المفرطة من دون الحاجة إلى غلاف خلفي. الأهم من ذلك، أن المساحة الكبيرة للدرع الحراري تؤدي إلى إبطاء سرعة المركبة إلى ما دون سرعة الصوت بصورة أسرع بكثير من الكبسولات أو الطائرات الفضائية.

> على مسافة 30 كيلومتراً تقريباً عن الأرض، تنشر «كاريول - Carryall» مظلة التوجيه المسؤولة عن استقرار المركبة الفضائية والإقلال من سرعتها أثناء إغلاق الدرع الحراري.

> على مسافة 20 كيلومتراً تقريباً، تُطلق «كاريول - Carryall» مظلتها وتفتح جناحها الشراعي الذي يتحكم به الروبوت، والذي يسمح لشركة «أوت - بوست» بتوفير التسليم من نقطة إلى نقطة، في أي مكان في العالم، بدقة مذهلة.

يقول جيسون دون: «العودة للأرض لا تعني مجرد العودة إلى الكوكب. إنها تتعلق بالعودة إلى مكان محدد للغاية على الأرض. نريد بلوغ دقة منصة الهبوط».

عززت الشركة، خلال أكثر من 100 اختبار طيران، من هذه الدقة. وفي أحد الاختبارات، نشرت مركبة الاختبار جناحها الشراعي من منطاد الطقس على ارتفاع 20 كيلومتراً، وحلقت لمسافة تزيد على 180 كيلومتراً إلى الأسفل، وهبطت على الهدف بارتفاع 5 أمتار.

الحمولات المستقبليةيسمح هذا النظام للشركات باختبار الأشياء في الفضاء بهدف إعادتها إلى الأرض، وتصنيع كميات هائلة من السلع لبيعها على الأرض.

قال جيسون دون، في مؤتمر «أمازون مارس» عام 2023: «نظراً لأن نظام الدخول لدينا بأكمله هيكلي وخفيف الوزن ومنخفض الكتلة، يمكننا تخصيص كمية كبيرة من مركبتنا لحمولة الزبون. تخصص الكبسولة النموذجية الحالية العائدة من الفضاء نسبة 5 في المائة، أو ربما 10 في المائة، من كتلة الحمولة الكاملة لحمولة الزبون - إننا نخصص نسبة في نطاق 50 في المائة وأعلى».

تعتزم شركة «أوت - بوست» خفض تكلفة التصنيع التحويلي في الفضاء وفتح الباب أمام حالات استخدام جديدة في الصناعة التي قد تكون باهظة التكلفة مع نظم العودة الأخرى. إضافة إلى ذلك، تأمل الشركة في أن تقلل التكنولوجيا التي تمتلكها من كمية النفايات الفضائية في المدار، وتعزز من قابلية إعادة الاستخدام.

ووقعت الشركة بالفعل صفقة قيمتها 1.7 مليون دولار مع وزارة الدفاع الأميركية لبناء عبّارة فضائية لنقل العبارات لدعم مهام التجميع والتصنيع التحويلي في الفضاء (ISAM). كما أنها تتشارك مع وكالة «ناسا» لتطوير «عبّارة البضائع - Cargo Ferry»، التي سوف تُستخدم لإعادة الأشياء من محطات الفضاء التجارية والدولية.

ومن المقرر أن تبدأ أول مهمة للمركبة «فيريول - Ferryall» أوائل عام 2026، ومن المرجح أن يأتي العملاء الأوائل من الجيش الأميركي للتسليم من نقطة إلى نقطة، وتتطلع الشركات التجارية إلى إجراء اختبارات سريعة ومتكررة في المدار. كما يمكن لمركبة «كاريول - Carryall» الانطلاق في وقت مبكر من عام 2027.

• مجلة «فاست كومباني»

خدمات «تريبيون ميديا»