توصيل البضائع عبر الفضاء... حلم يقترب من التحقيق

عبوات تحمل رزماً بريدية إلى مختلف بقاع الأرض

مهندس في شركة «إنفرجن سبيس» يهبط بالمظلة مراقباً هبوط العبوة بمظلتها إلى الأرض
مهندس في شركة «إنفرجن سبيس» يهبط بالمظلة مراقباً هبوط العبوة بمظلتها إلى الأرض
TT

توصيل البضائع عبر الفضاء... حلم يقترب من التحقيق

مهندس في شركة «إنفرجن سبيس» يهبط بالمظلة مراقباً هبوط العبوة بمظلتها إلى الأرض
مهندس في شركة «إنفرجن سبيس» يهبط بالمظلة مراقباً هبوط العبوة بمظلتها إلى الأرض

أعلنت طائرة مروحية متواضعة حلقت فوق ممر جوي ناءٍ خلف جبال سانتا آنا انطلاق مهمة تحويل الفضاء إلى الممر التالي للتوصيلات السريعة.
وبعد شروق الشمس في يوم سبت غير بعيد، رمى مهندسٌ من شركة «إنفرجن سبيس» الناشئة التي تأسست قبل أقل من عام، عبوة تشبه صحناً صغيراً من باب طائرة تحلق على ارتفاع ثلاثة آلاف قدم. تقلبت العبوة (قطرها 20 بوصة) لبضع ثوانٍ في الهواء قبل أن تنفتح مظلة هوائية وتعمد إلى إنزال رزمة بهدوء.
قال جاستن فياشيتي، 23 عاماً، الرئيس التنفيذي في «إنفرجن سبيس» الذي راقب المظلة بقلق بواسطة العين الفاحصة لكاميرا مزودة بعدسة طويلة: «لقد كان أداء المظلة بطيئاً».
عبوات بضائع
بدا هذا التمرين وكأنه عمل مجموعة من الهواة المتحمسين لعلم الصواريخ، ولكنه في الحقيقة كان اختباراً لشيء رائع. تعمل «إنفرجن» على بناء عبوات تدور حول الأرض مهمتها نقل البضائع إلى أي مكان في العالم عبر الفضاء الخارجي. ولتحقيق هذا الأمر، تخطط «إنفرجن» لعبور عبوتها في غلاف الأرض الجوي بسرعة أكبر بخمسٍ وعشرين مرة من سرعة الصوت، ما يحتم استخدام مظلة لضمان هبوط هادئ وبضائع سليمة.
تراهن الشركة على أنه ومع استمرار انخفاض تكلفة الطيران إلى الفضاء، لن ترغب الشركات والوكالات الحكومية بإرسال الأشياء إلى المدار فحسب، بل ستسعى إلى جلب الأشياء من هناك إلى الأرض أيضاً.
تسعى «إنفرجن» لتطوير عبوة بقطر 4 أقدام (1.2 متر) لحمل بضائع بحجم بضع حقائب سفر صغيرة بحلول 2025 وبعد وصولها إلى المدار، تأمل الشركة أن تستطيع العبوة قيادة نفسها إلى محطة فضائية تجارية خاصة أو البقاء في المدار مزودة بالألواح الشمسية حتى استدعائها إلى الأرض. وعندما يحين وقت عودتها، ستكون العبوة قادرة على ترك المدار والدخول من جديد إلى الغلاف الجوي.
في هذه المرحلة، ستفتح العبوة مظلة لإبطاء نزولها وهبوطها في حيز شعاع لا يتخطى بضعة أمتارٍ من موقعها المستهدف. وتخطط الشركة أيضاً لتحضير عرض تجريبي لعبوة بقطر 20 بوصة بحلول 2023.

 نموذج للعبوة

مستودعات فضائية
إذا نجحت «إنفرجن» في تنفيذ خططها، فيمكننا أن نتخيل مئات أو آلاف المحتويات التي تطوف في الفضاء بعد خمس سنوات من اليوم – أي ما يشبه مستوعبات بعيدة للتخزين.
يتخيل مؤسسو الشركة أن تصبح هذه العبوات قادرة على تخزين أعضاء صناعية وتوصيلها إلى غرف العمليات خلال بضع ساعات أو لعب دور مستشفيات ميدانية تطوف في المدار يمكن إرسالها إلى مناطق نائية في جميع أنحاء الكوكب. ويوماً ما، يمكن لطريق مختصر في الفضاء أن يتيح توصيلات سريعة بشكلٍ غير مسبوق - كتوصيل بيتزا نيويوركية إلى سان فرنسيسكو في 25 دقيقة مثلاً.
يعتقد مؤسسو «إنفرجن» أن ما يبدو حلماً اليوم قد يصبح واقعاً مع انخفاض تكاليف الإطلاقات الفضائية التي تبدأ اليوم من مليون دولار (وترتفع بحسب الوزن) والنجاح في الوصول إلى الفضاء على متن صاروخ «سبيس إكس». ولكن الشركة رفضت تقديم تقدير لتكلفة تطوير كبسولتها.
واعتبر ماثيو سي. واينزيرل، أستاذ في كلية التجارة في جامعة هارفارد الذي نشر أخيراً بحثاً عن الإمكانات الاقتصادية للفضاء، أن «العقبة الكبيرة الذي يحاول الجميع في هذا المجال تجاوزها هي أن تكلفة الإطلاق الحالية تحول دون ازدياد الطلب على القيام بالمزيد من الأمور في الفضاء». تعتبر الأقمار الصناعية التي تبقى في الفضاء الحمولة الأساسية للصواريخ اليوم لا سيما أن المركبات التي تنقل بشراً أو تجارب علمية كبيرة جداً وتصل تكلفتها إلى حوالي 100 مليون دولار، فضلاً عن أنها تتوافق غالباً مع صاروخ محدد. في المقابل، كشفت «إنفرجن» أنها صممت عبوة صغيرة لتناسب أي صاروخ تجاري لضمان استمرار وتواتر رحلاتها إلى الفضاء بتكلفة منخفضة. إن ما تحاول هذه الشركة الناشئة فعله ليس سهلاً، إذ إن تصميم المركبة للدخول من جديد إلى غلاف الأرض الجوي يُعد تحدياً هندسياً مختلفاً عن إرسال الأشياء إلى الفضاء. عندما تدخل العبوة إلى الغلاف الجوي من الفضاء، فإنها تنحدر بسرعات هائلة إلى درجة تعرضها لخطر الاحتراق – الأمر الذي يشكل تهديداً كبيراً للمسافرين البشر والبضائع المحمولة على حد سواء.
في هذا السياق، كشفت «إنفرجن» أنها استخدمت مواد أقل انعكاسية لصناعة هذه العبوات بهدف تخفيف التلوث البصري، وأن كبسولتها ستكون مجهزة بأنظمة تساعدها على تجنب النفايات الفضائية والارتطامات في المدار.
* خدمة «نيويورك تايمز»


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة
TT

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة

ذكاء اصطناعي «شديد الحساسية للرائحة» يكتشف المصنوعات المقلَّدة

ابتكر أليكس ويلشكو، مؤسس شركة الذكاء الاصطناعي «أوسمو»، وفريقه نسخة «ألفا» من جهاز خيالي بحجم حقيبة الظهر مزودة بمستشعر شمّ يستخدم الذكاء الاصطناعي لتحديد المنتجات المقلدة من خلال تحليل تركيبها الكيميائي.

وأقامت شركة «أوسمو» (Osmo) شراكة مع منصات إعادة بيع الأحذية الرياضية لإظهار أن اختبار الشم عالي التقنية قادر على تحديد المنتجات المزيفة بدرجة عالية من الدقة.

الجزيئات المتطايرة تحدد الرائحة

كل شيء في العالم له رائحة، من الملابس إلى السيارات إلى جسمك. هذه الروائح هي جزيئات متطايرة، أو كيمياء «تطير» من تلك الأشياء وتصل إلى أنوفنا لتخبرنا بالأشياء. ويختبر الإنسان ذلك بوعي ووضوح عندما يكون هناك شيء جديد قرب أنفه، مثل شم سيارة جديدة أو زوج من الأحذية الرياضية. لكن حتى عندما لا تلاحظ الروائح، فإن الجزيئات موجودة دائماً.

رائحة المنتجات المقلَّدة

الأحذية المقلدة لها رائحة مختلفة عن الأحذية الحقيقية. إذ لا تختلف الأحذية الرياضية الأصلية والمقلدة في المواد، فحسب، لكن في التركيب الكيميائي. حتى الآن، اعتمدت شركات مثل «استوكس» (StockX) على اختبارات الشم البشري والفحص البصري لتمييز الأصالة - وهي عملية تتطلب عمالة مكثفة ومكلفة. وتهدف التقنية الجديدة إلى تبسيط العملية.

خريطة تحليل الفوارق اللونية

تدريب الذكاء الاصطناعي على الاختلافات الجزيئية

ووفقاً لويلشكو، درَّب فريقه «الذكاء الاصطناعي باستخدام أجهزة استشعار شديدة الحساسية للتمييز بين هذه الاختلافات الجزيئية».

وستغير هذه التكنولوجيا كيفية إجراء عمليات التحقق من الأصالة في الصناعات التي تعتمد تقليدياً على التفتيش اليدوي والحدس. وتهدف إلى رقمنة هذه العملية، وإضافة الاتساق والسرعة والدقة.

20 ثانية للتمييز بين المزيف والحقيقي

ويضيف أن آلة «أوسمو» تستغرق الآن نحو 20 ثانية للتمييز بين المنتج المزيف والحقيقي. وقريباً، كما يقول، ستقل الفترة إلى خمس ثوانٍ فقط. وفي النهاية، ستكون فورية تقريباً.

تم بناء أساس التقنية على سنوات من العمل المخبري باستخدام أجهزة استشعار شديدة الحساسية، كما يصفها ويلشكو، «بحجم غسالة الأطباق»، ويضيف: «تم تصميم أجهزة الاستشعار هذه لتكون حساسة مثل أنف الكلب، وقادرة على اكتشاف أضعف البصمات الكيميائية».

وتعمل هذه المستشعرات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، وتجمع باستمرار البيانات حول التركيب الكيميائي لكل شيء من البرقوق والخوخ إلى المنتجات المصنعة»، كما يوضح ويلشكو.

خريطة الرائحة الرئيسية

تشكل البيانات التي تم جمعها العمود الفقري لعملية تدريب الذكاء الاصطناعي الخاصة بالشركة، والتي تساعد في إنشاء فهم عالي الدقة للروائح المختلفة ومنحها موقعاً في نظام إحداثيات يسمى خريطة الرائحة الرئيسية.

إذا كنت على دراية بكيفية ترميز ألوان الصورة في الصور الرقمية، فان الطريقة تعمل بشكل مماثل. إذ تقريباً، يتوافق لون البكسل مع مكان على خريطة RGB، وهي نقطة في مساحة ثلاثية الأبعاد بها إحداثيات حمراء وخضراء وزرقاء.

تعمل خريطة الرائحة الرئيسية بشكل مشابه، باستثناء أن الإحداثيات في تلك المساحة تتنبأ بكيفية ورود رائحة مجموعات معينة من الجزيئات في العالم الحقيقي. يقول ويلشكو إن هذه الخريطة هي الصلصة السرية لشركة «أوسمو» لجعل الاختبار ممكناً في الوحدات المحمولة ذات أجهزة استشعار ذات دقة أقل وحساسة تقريباً مثل أنف الإنسان.

من المختبر إلى الأدوات اليومية

يقول ويلشكو إنه في حين أن أجهزة الاستشعار المحمولة أقل حساسية من وحدات المختبر، فإن البيانات المكثفة التي يتم جمعها باستخدام أجهزة الاستشعار عالية الدقة تجعل من الممكن إجراء اكتشاف فعال للرائحة. مثل الذكاء الاصطناعي لقياس الصورة القادر على استنتاج محتويات الصورة لإنشاء نسخة بدقة أعلى بناءً على مليارات الصور من نموذجه المدرب، فإن هذا يحدث بالطريقة نفسها مع الرائحة. تعدّ هذه القدرة على التكيف أمراً بالغ الأهمية للتطبيقات في العالم الحقيقي، حيث لا يكون نشر جهاز بحجم المختبر ممكناً.

من جهته، يشير روهينتون ميهتا، نائب الرئيس الأول للأجهزة والتصنيع في «أوسمو»، إلى أن مفتاح عملية التعريف لا يتعلق كثيراً بالروائح التي يمكننا إدراكها، لكن بالتركيب الكيميائي للكائن أو الشيء، وما يكمن تحته. ويقول: «الكثير من الأشياء التي نريد البحث عنها والتحقق من صحتها قد لا يكون لها حتى رائحة محسوسة. الأمر أشبه بمحاولة تحليل التركيب الكيميائي».

وهو يصف اختباراً تجريبياً أجرته الشركة مؤخراً مع شركة إعادة بيع أحذية رياضية كبيرة حقق معدل نجاح يزيد على 95 في المائة في التمييز بين الأحذية المزيفة والأحذية الحقيقية.

إلا أن الطريقة لا تعمل إلا مع الأشياء ذات الحجم الكبير، في الوقت الحالي. ولا يمكن للتكنولوجيا التحقق من صحة الأشياء النادرة جداً التي تم صنع ثلاثة منها فقط، مثلاً.

هذا لأنه، كما أخبرني ويلشكو، يتعلم الذكاء الاصطناعي باستخدام البيانات. لكي يتعلم رائحة طراز جديد معين من الأحذية، تحتاج إلى إعطائه نحو 10 أزواج من الأحذية الرياضية الحقيقية. في بعض الأحيان، تكون رائحة البصمة خافتة لدرجة أنه سيحتاج إلى 50 حذاءً رياضياً أصلياً ليتعلم الطراز الجديد.

خلق روائح جديدة

لا يشم مختبر «أوسمو» الأشياء التي صنعها آخرون فحسب، بل يخلق أيضاً روائح جديدة داخل الشركة باستخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي والروبوتات نفسها. أظهر علماء الشركة كيف يعمل هذا بطريقة عملية خلال تجربة أطلقوا عليها اسم مشروع نقل الرائحة. لقد التقطوا رائحة باستخدام مطياف الكتلة للتفريق اللوني الغازي (GCMS)، الذي يحللها إلى مكوناتها الجزيئية ويحمل البيانات إلى السحابة. أصبحت هذه البيانات الملتقطة إحداثيات على خريطة الرائحة الرئيسية. بمجرد رسم الخريطة، يتم توجيه روبوت التركيب في مكان آخر لخلط عناصر مختلفة وفقاً لوصفة الرائحة، وإعادة إنشاء الرائحة الأصلية بشكل فعال.

رائحة مصنّعة لتعريف المنتجات

باستخدام تقنية تصنيع الرائحة نفسها، يتخيل ويلشكو أن «أوسمو» يمكن أن تدمج جزيئات عديمة الرائحة مباشرة في المنتجات بصفتها معرفاتٍ فريدة؛ مما يخلق توقيعاً غير مرئي لن يكون لدى المزورين أي طريقة لاكتشافه أو تكراره. فكر في هذا باعتباره ختماً غير مرئي للأصالة.

وتعمل شركة «أوسمو» على تطوير هذه العلامات الفريدة لتُدمج في مواد مثل الغراء أو حتى في القماش نفسه؛ ما يوفر مؤشراً سرياً لا لبس فيه على الأصالة.

هناك فرصة كبيرة هنا. وكما أخبرني ويلشكو، فإن صناعة الرياضة هي سوق بمليارات الدولارات، حيث أعلنت شركة «نايكي» وحدها عن إيرادات بلغت 60 مليار دولار في العام الماضي. ومع ذلك، تنتشر النسخ المقلدة من منتجاتها على نطاق واسع، حيث أفادت التقارير بأن 20 مليار دولار من السلع المقلدة تقطع هذه الإيرادات. وقد صادرت الجمارك وحماية الحدود الأميركية سلعاً مقلدة بقيمة مليار دولار فقط في العام الماضي في جميع قطاعات الصناعة، وليس فقط السلع الرياضية. ومن الواضح أن تقنية الرائحة هذه يمكن أن تصبح سلاحاً حاسماً لمحاربة المنتجات المقلدة، خصوصاً في أصعب الحالات، حيث تفشل الأساليب التقليدية، مثل فحص العلامات المرئية.

الرائحة هي مفتاح المستقبل

يرى ويلشكو أن النظام جزء من استراتيجية أوسع لرقمنة حاسة الشم - وهو مفهوم بدأ العمل عليه عند عمله في قسم أبحاث «غوغل». إن أساس النظام يكمن في مفهوم يسمى العلاقة بين البنية والرائحة. وتتلخص هذه العلاقة في التنبؤ برائحة الجزيء بناءً على بنيته الكيميائية، وكان مفتاح حل هذه المشكلة هو استخدام الشبكات العصبية البيانية.

إمكانات طبية لرصد الأمراض

إن الإمكانات الطبية لهذه التقنية هي تحويلية بالقدر نفسه. ويتصور ويلشكو أن النظام يمكن استخدامه للكشف المبكر عن الأمراض - مثل السرطان أو السكري أو حتى الحالات العصبية مثل مرض باركنسون - من خلال تحليل التغييرات الدقيقة في رائحة الجسم التي تسبق الأعراض غالباً.

لكنه يقول إنه حذّر بشأن موعد حدوث هذا التقدم؛ لأنه يجب على العلماء أن يحددوا أولاً العلامات الجزيئية لهذه الروائح قبل أن تتمكن الآلة من اكتشاف أمراض مختلفة. وتعمل الشركة بالفعل مع عدد من الباحثين في هذا المجال.

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