اگر رویای شما این است که به مریخ بروید، زمان شروع آماده سازی است. در اواخر سال 2018، ایلان ماسک اعلام کرد که موشک بزرگ Rock Fighter Rocket اولین پرواز نزدیک به زمین خود را در سال 2019 آغاز خواهد کرد و پنج سال بعد، برنامه ریزی برای راه اندازی اولین مریخ نورد استپروژه های فرود زمستانی توسط ناسا، آژانس فضایی اروپا و همچنین تعدادی از پروژه های خصوصی توسعه می یابد. آنها تاریخ شروع مأموریت به مریخ را از 2025 تا 2039 می خوانند.
درباره ی اینکه چه مهارتهای مفیدی باید در حال حاضر آموخته شود و یا تعلیم داده شود، نظر کارشناسان را بخوانید.
هنگام پرواز به مریخ، بسیاری از سیستم های هوشمند از جمله برای کنترل مریخ نورد، درگیر خواهند شد. در حال حاضر آنها فعالانه در حال توسعه هستند. پرواز فضایی و به ویژه فرود و مراحل قابل استفاده مجدد بر اساس پردازش اطلاعات و یادگیری ماشین است.
چنین فن آوری ها بیشتر و بیشتر فشرده خواهد شد. و ما با افرادی که با آنها در ارتباط هستیم، نیاز به یک زبان داریم، در صورت خرابی می توانیم استفاده نکنیم، تعمیر کنیم و یا در حین عملیات باید چیزی را از ابتدا ایجاد کنیم.
بشریت فقط برای راه رفتن روی مریخ نمی رود. ما این دنیای جدید را بررسی خواهیم کرد، نمونه ها را جمع آوری می کنیم و در اینجا روش یادگیری ماشین می تواند فرایند را بسیار ساده کند. این یک تکنولوژی آماده است و می تواند برای ما در مریخ مفید باشد.
من قطعا توصیه می کنم ابتدا مهندسان را آموزش دهیم. اینها افرادی هستند که سیستم های مکانیکی را ایجاد می کنند، می دانند که چگونه کار می کنند، آنها الکترونیک و اتوماسیون را درک می کنند، یعنی کاربردی، و نه چیز های انتزاعی.
من اکنون امیدوار هستم که ریاضیات را بیاموزید. برای صحبت کردن و برقرار کردن ارتباط باهم باید به مهندس تبدیل شوید. در هر صورت شما می دانید، مانند فیلم "مریخ": قهرمان زیست شناس است، اما او می تواند مسئله ریاضی را حل کند و فیزیک را درک کند. در فضا، ما به "سربازان جهانی" نیاز داریم که دارای زمینه فنی قوی باشند.سیاره مریخ در آینده ی نزدیک برای ما یک محیط بسیار خصمانه خواهد بود که ما باید مهارت های تفکر، پیش بینی و برنامه ریزی سیستم ها را اعمال کنیم.
البته مسافران مریخ مجبور به ساختن بسیاری ازچیز ها نخواهند شد و اساسا همه چیز رباتیک خواهد بود: من فکر نمی کنم که کارگران ساختمانی را می توان به یک سیاره دیگر برد. علاوه بر این، در مریخ شما می توانید از ربات های شناسایی، هواپیماهای بدون سرنشین استفاده کنید. برای کنترل ربات ها، برای دادن وظایف صحیح به آنها، باید با پردازش داده ها آشنایی کامل داشته باشید و مهارت های تخصصی در سایبرنتیک و برنامه نویسی داشته باشید.
بنیانگذاران اولین مستعمره نیز بدون توسعه دهنده فناوری اطلاعات، معمار و متخصص در مواد جدید نمی توانند کاری انجام دهند. علاوه بر این، یک پزشک(باید زندگی را در آنجا حفظ کرد)، یک متخصص زیست شناسی و یک خبرنگار مورد نیاز خواهد بود.
شناخت الگوریتم های یادگیری ماشین، تجربه با تکنولوژی دوقلوهای دیجیتال (یک مدل مجازی از یک فرآیند، محصول و یا خدمات) مفید است. ماموریت به سیاره مریخ با انتخاب نقطه بهینه فرود آغاز می شود. این یک وظیفه چند منظوره در شرایط مجموعه محدودی از داده های به دست آمده از ماهواره ها و روورها است. همانطور که اطلاعات در مورد مریخ انباشته شده است، ممکن است معلوم شود که نقطه فرود، از نظر توسعه ی بیشتر سایت های ساخت و ساز مطلوب نیست. و در اولین ماموریت، فرد باید بتواند به سرعت تجزیه و تحلیل داده های ورودی و تشکیل یک دیدگاه آگاهانه در مورد محل سایت های ساخت و ساز را برآورد کند. برای انجام این کار، شرکت کننده در ماموریت باید با الگوریتم تجزیه و تحلیل خوشه ای آشنا باشد.
هنگامی که اطلاعات جدید تغییرات قابل ملاحظه ای در محل سایت های ساخت و ساز آینده ایجاد نخواهد کرد، ساخت و ساز سرمایه در نقاط انتخاب شده آغاز خواهد شد.
در مریخ، تمام امکانات بر روی فناوری خانه های هوشمند ساخته خواهد شد. حالت اشیاء با استفاده از انواع سنسورها نظارت می شود که خوانش آنها به طور منظم به مراکز کنترل مرکزی ارسال می شود.
ما اکنون در پروژه دیجیتالی پالایشگاه ها یک عنصر از چنین آینده ای را می بینیم. برای دستیابی به استقلال کامل ، لازم است مدل های بسیار دقیق و پایدار تمام فرایندها را داشته باشیم. و این واقعیت که تا همین اواخر به نظر غیرممکن بود، با توسعه سیستم های ذخیره داده و تجزیه و تحلیل اطلاعات، به عنوان اطلاعاتی در مورد اشیاء و فرایندها افزایش می یابد و قابل دسترسی است قبل از اینکه مستقیم با چشم دیده شود.
من به متخصصان جوان توصیه می کنم که روش تجزیه و تحلیل ریاضی و مدل سازی را به دانش خود اضافه کنند.شرکت کنندگان اجبارا در اولین سفر به مریخ باید مهندسان در علوم فیزیک و ریاضی و همچنین برنامه نویسان سیستم باشند که بتوانند نرم افزار را توسعه دهند. مطمئنا شما نیاز به دانش از تئوری کنترل خودکار و مدل سازی ریاضی برای توسعه مدل برای کنترل وسایل فنی دارید.
علاوه بر این، در اولین سفر، کارشناسان برای توسعه راه حل های پلت فرم، طراحی شده اند تا کل زیرساخت را به یک سیستم نرم افزاری خودکار متصل سازند. این کار مشابه با سیستم عامل های موجود در گوشی های ما و همچنین تکنولوژی خانه های هوشمند است.
یک مثال ساده از این که چگونه این همه می تواند مفید باشد. وظیفه بارگیری و تجهیزات کار را در نظر بگیرید. بر روی زمین تمرین وجود دارد که در کارکرد فناوری، اولویت با حالت حداکثر بار تجهیزات قرار می گیرد، انتظار می رود که خروجی از محصول نهایی بیشتر باشد. این مانند فشارآوردن حداکثر به ماشین است و همیشه موثر نیست. شما می توانید محصولات کمتری را در تبدیل متوسط تولید کنید، با این حال، شما می توانید برق را ذخیره کنید، تجهیزات را از بین نبرید و در نهایت برنده شوید.
برای انجام چنین محاسباتی ضروری است یاد بگیرید که به آینده نگاه کنید، اما این تنها برای فرد امکان پذیر نیست. به کمک دستیارهای شناختی که می توانند بر اساس داده ها برای پیش بینی آینده دقیق باشند، شبکه های عصبی و برنامه های هوش مصنوعی استفاده می شود. ابزارهای ذکر شده به شخص اجازه می دهد آینده را پیش بینی کند.
پیچیده ترین کار نیاز به حداکثر اتوماسیون، که منبع مقدار زیادی از داده ها برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی است می باشد. همه سیستم ها باید بر روی یک زبان "جهانی"، نوعی "اندروید صنعتی" کار کنند که به شما امکان همگام سازی تمام تکنولوژی ها و به دست آوردن نتیجه مطلوب را می دهد.
به طور طبیعی، به منظور ادامه توسعه این فنآوری ها، مهارت های خوب در فناوری اطلاعات و ریاضیات مورد نیاز است. و اولویت آن با ریاضیات است، زیرا پایه ای برای علوم مانند فیزیک، شیمی، بیوانفورماتیک و سایر تخصص های مهم برای توسعه سیاره مریخ است.
ماموزیت فضایی دارای درجه بالایی از عدم اطمینان است. و این شامل استفاده از روش های کاملا استاندارد برای حل مشکلات نمی شود. هر قدمی که باید برداریم: آیا می رویم؟ آیا ما درست انجام می دهیم؟ در چنین شرایطی، ذهنیت قیاسی، اسکروم SCORM(قوی ترین استانداردها در زمینه آموزش مجازی)، کانبان( ابزاری برای پیاده سازی تولید بهنگام) و چارچوب های مشابه بیشتر مناسب هستند. بسیار مهم است که یاد بگیرید.
ما می توانیم مریخ را مستقیما مستعمره کنیم. به عنوان مثال، برای دوره های کوتاه مدت، به خودتان یک کار اختصاص دهید. بدون نیاز به تلاش برای ایجاد کل شهر در یک سیاره جدید از ابتدا و در نهایت استراتژی آینده خود را مطابق با شرایط تغییر دهید. برای به دست آوردن حداکثر کارایی در خروجی، رویکردهای تکراری-افزایشی را می توان حتی در فضا استفاده کرد.
استاد اسکروم می داند چگونه می تواند فرآیند کار تیمی را سازماندهی کند، چگونه به حل یک مشکل پیچیده و برای حمایت از همکاران در یک لحظه دشوار کمک کند. علاوه بر این، مطلوب است که این افراد، توانایی های خود را به یکدیگر آموزش دهند.
چنین چیزی، به نظر من، بسیار مهم است، مانند تمایل به دائما گسترش دانش آن ها می باشد. ما در جهانی زندگی می کنیم که در آن همه چیز به سرعت تغییر می کند و حرفه های امروز می توانند در عرض 15-20 سال از بین بروند. باید برای این واقعیت آماده باشید که شما همیشه کسانی نیستید که در دانشگاه تحصیل کرده اید. شما باید آماده تغییر زمینه حرفه ای باشید و این کار را به سرعت انجام دهید و بعضی از مهارت ها را به عنوان یک بزرگسال به دست بیاورید.
موسسه ویس در دانشگاه ورزشی دانشگاه هاروارد در حال به روزرسانی شلوارک رباتیک است که موجب صرفه جویی در مصرف انرژی هنگام راه رفتن یا دویدن می شود. Exosuit جدید ، که مانند یک جفت شلوارک دوچرخه پوشیده شده می شود ، باعث می شود که هم برای راه رفتن و هم دویدن انرژی بیشتری داشته باشید.
فیلیپ مالكوم در دانشگاه نبراسكا اوماها در آمریكا و همكارانش انعطاف پذیری در این شلوارک رباتیک ایجاد كردند ، این امر باعث می شود انرژی مصرف كننده در هنگام پیاده روی 9 درصد و میزان انرژی مصرف شده برای مصرف را 4 درصد كاهش دهد.
این شلوارک رباتیک (Exosuit) اولین ربات پوشیدنی نیست که انرژی صرف شده در حرکت را کاهش می دهد. مالکوم و تیمش می گویند این اولین رباتیکی است که به راه رفتن یا دویدن، هر دو کمک می کند. سرانجام این تکنولوژی برای افرادی که مدت طولانی را روی پای خود می ایستند ، مانند امدادگران ، آتش نشانان و پرسنل ارتش قابل استفاده
است.
وزن این شلوارک رباتیک 5 کیلوگرم وزن است و از دو پارچه در اطراف ران ها تشکیل شده است که به کمربند پارچه ای وصل شده اند.در این شلوارک از سنسور روی تنه استفاده می شود تا تشخیص دهد که فرد در حال راه رفتن است یا در حال دویدن است ، در حالی که سنسورهای موجود در ران ها باعث تغییر در وضعیت پا می شوند.مالکوم می گوید: او و تیمش این شلوارک رباتیک را روی 9 شرکت کننده در تردمیل ها آزمایش کردند که هر یک بیش از 5 دقیقه 450 متر راه می رفتند و در طول 5 دقیقه 750 متر دویدند ، هر دو با روشن و خاموش کردن لباس انجام شد.
صرفه جویی در مصرف انرژی متوسط است ، و مرحله بعدی تحقیق به آزمایش های طولانی مدت نیاز دارد تا مشخص شود آیا Exosuit می تواند به شخصی که شلوارک را می پوشد،کمک کند سریعتر یا طولانی تر کار کند؟
ایلان ماسک از ساخت نخستین موشک برای پرواز به مریخ خبر داد
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
ماسک از تکنولوژی ساخت نخستین موشک برای پرواز به مریخ خبر داد
ایلان ماسک ، بنیانگذار این شرکت گفت: اولین پرواز آزمایشی وسیله نقلیه پرتاب فوق سنگین Starship ، که SpaceX قصد دارد از آن برای مأموریت به مریخ استفاده کند ، طی یک یا دو ماه آینده انجام می شود. آنها قصد دارند ظرف شش ماه موشک را وارد مدار کنند.
به گفته New York Times : بنیانگذار SpaceX ، ایلان ماسک (شماره 40 در رده بندی میلیاردرهای جهانی Forbes ، با ثروت 22.3 میلیارد دلار) ، زمان نخستین پرتاب موشک فوق سنگین Starship را اعلام کرد ، وظیفه اصلی آن پروازها به سایر سیارات به ویژه مریخ است. به گفته وی ، در ارتفاع 20 کیلومتری ، این دستگاه در یک تا دو ماه آینده آزمایش می شود و پرتاب آن در شش ماه آینده انجام می شود ،
ماسک برنامه های خود را هنگام ارائه در محل پرتاب SpaceX در بوکا چیکا ، تگزاس به اشتراک گذاشت. میلیاردر گفت: "این کاملاً دیوانگی به نظر خواهد رسید ، اما فکر می کنم که در کمتر از شش ماه سعی خواهیم کرد وارد مدار شویم." ایجاد دستگاه نسل جدید باید "پروازهای فضایی را به سفرهای هوایی" تبدیل کند. ماسك به نقل از بلومبرگ گفت: "ما واقعاً در آستانه اجرای این امر هستیم."
موتور پرتاب فوق العاده سنگین SpaceX دارای هفت موتور Raptor است. این برنامه به منظور ایجاد بار در مدار با امکان بازگشت و پرتاب بعدی طراحی شده است. در طول پرواز آزمایشی بعدی ، این موشک به ارتفاع حدود 20 کیلومتر بالا می رود و پس از آن دوباره به زمین باز می گردد. رئیس SpaceX در مورد فرود آمدن دستگاه توضیح داد: "این سرعت با سرعت زیاد در زاویه 60 درجه پایین می آید ، سپس شروع به کاهش می کند و مانند یک اسکاییدر سقوط می کند ، فقط خود را کنترل می کند و بعد می چرخد و می نشیند."
به گفته ماسک ، این موشک دارای سه موتور متحرک است که می توانند تا 15 درجه و 3 استاتیک منحرف شوند و بدنه Starship از استیل ضد زنگ ساخته شده است.
این ربات های باکتریایی ممکن است یک روز در جریان خون شما شنا کنند
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
باکتری Escherichia coli ، که در اینجا نشان داده شده است ، خود را با ساختارهای مژه مانند بنام flagella حرکت می دهد. این یکی از میکروب های متحرک است که دانشمندان به سازه های حمل بار برای تشکیل میکروربوترهای بیوهیبرید پیوند داده اند.
در عالم Doctor Who Who ، ترسناک ترین دشمنان، همه ی ربات های ترکیبی و ارگانیک هستند که به نام Daleks شناخته می شوند.
هر Daleks یک موجود زنده است که در یک پوسته رباتیک مجهز به سلاح های کشنده قرار دارد ، که اغلب برای وحشت لندن ، شهرها یا سیارات دیگر به کار می رود. اما اگر فکر می کنید ترسناک است ، اکنون nano Daleks را تصور کنید که خیلی کوچک باشد و هر یک از آنها شعار نابودی درون بدن شما شناور باشند
کاملاً دور از ذهن نیست. دانشمندان در حال توسعه چیزی شبیه به این هستند. اما ایده حمله و تسخیر نیست - بلکه برای درمان یا بهبودی است.
درمان از درون بدن توسط میکروربوت های بیولوژیکی
به جای دکتر كی ، این شركت چیزی شبیه به نسخه واقعی زندگی Fantastic Voyage را پیش بینی می كند ، فیلم 1966 كه توسط اسحاق آسیموف ساخته شده است. در آن داستان دانشمندان یک زیردریایی (با افراد درون آن) را به اندازه یک میکروب کوچک کردند و به انسان این امکان را دادند تا با یک لخته خون خطرناک به مغز یک دانشمند سفر کنند.
در نسخه امروز این داستان ، دانشمندان میکروبهای زنده (بسیار کوچک را برای شروع ، بدون نیاز به کوچک شدن) با دستگاه حمل بار اضافی ترکیب می کنند. این "میکروربوت های بیولوژیکی ترکیبی" می توانند داروهای مقابله با بیماری را تحویل دهند ، به تومورها حمله کنند یا عملکردهای مفید دیگری را انجام دهند.
محققان باید قبل از تبدیل شدن ریزگردها به روش عملی استاندارد ، موانع فنی زیادی را در این تکنولوژی حل کنند.در حال حاضر محققان چندین نسخه از میکروربوت هیبریدی را قادر به حرکت در دنیای سلولی طراحی و ساخته اند.
آزمایشات در لوله های آزمایش ، ظروف آزمایشگاهی یا حیوانات ، به عنوان مثال نشان داده است که ربات های بیوهیبرید توسط میادین مغناطیسی ، پالس های سبک یا خصوصیات شیمیایی محیط اطرافشان هدایت می شوند تا داروها را به نقاط مورد نظر تحویل دهند.
تمام رویکردهای ربات هیبریدی مشترک در ساختن یک میکروب متحرک - که می تواند خزنده یا شنا کند - با ساختاری که می تواند محموله هایی مانند دارو را حمل کند یا کارهای دیگری انجام دهد ، مشترک است.
آلاپان و همكارانش ، از مؤسسه مك پلانك سیستمهای هوشمند در اشتوتگارت ، آلمان نوشتند: "هیچ دستور العمل واحدی برای ایجاد میكروبوت بیو هیبریدی ایده آل وجود ندارد ، زیرا كارایی و عملکرد مورد نیاز به برنامه خاصی وابسته است."
طراحی ربات های هیبریدی
محققان طرح های مختلف و روش های ساخت را برای اتصال میکروب به حامل بار بررسی کرده اند. در یک روش ، بارهای الکتریکی طبیعی می توانند این دو را به صورت الکترواستاتیک به یکدیگر متصل کنند. به عنوان مثال ، باکتری Serratia marcescens دارای بار مثبت می باشد و آن را قادر می سازد تا آن را به حامل ساخته شده از ذرات منفی پلاستیک متصل کند.
در بعضی موارد ، یک ساختار باربری دارو منفرد توسط میکروب های متعدد منتقل می شود. در موارد دیگر ، یک یا دو میکروب به تنهایی می توانند ریزنشت دارو را تحریک کنند. و در طراحی بیشتر دالک مانند ، میکروب درون ساختار حمل بار قرار می گیرد.
ریزگردهای بیوهیبرید میکروارگانیسم های متحرک را با ساختار حامل ترکیب می کنند تا داروها را تحویل دهند و یا سایر عملکردهای مفید بدن را انجام دهند. محققان در حال استفاده از چندین میکروب مختلف برای پیشران و انواع سازه های حمل بار هستند. موفقیت نیاز به یافتن روشهای مؤثر برای ادغام میکروب با حامل و روشهای مؤثر هدایت ربات هیبریدی ، مانند میدان مغناطیسی ، پالسهای سبک یا سیگنالهای شیمیایی در محیط ربات دارد.
تمام این طرح ها از توانایی میکروارگانیسم ها مانند باکتری یا جلبک برای شنا یا خزیدن در محیط های بیولوژیکی استفاده می کنند. این میکروب ها با استفاده از انرژی شیمیایی از محیط اطراف خود برای هدایت "موتورهای مولکولی" خود را به حرکت در می آورند. برای مثال باکتریها به وسیله تاژک می چرخند به سمت مواد غذایی شنا می کنند. شکل دیگری از حرکت فلاژلار اسپرم را در تلاش خود برای بارور کردن تخم ها سوق می دهد.
میکروارگانیسم های دیگر با استفاده از حرکت آمیبوئید ، که توسط خم شدن اسکلت های سلولی آنها ساخته شده است ، ساخته شده از پروتئین اکتین است. همانطور که اسکلت آن خم می شود ، بیرون زدگی از غشای سلول به سطوح اطراف می چسبد تا خودش را به جلو بکشاند.
آلپان و همكارانش می نویسند: "این مزایا باعث می شود كه میكروبوتهای سلولی بیوهیبرید كاندیداهای جذاب را برای برنامه های پزشکی از جمله داروهای هدفمند در نظر بگیرند.
از منظر زندگی روزمره ، ممکن است سرعت حرکت این میکروارگانیسم ها کند به نظر برسد. سرعت شنای E. coli از طریق آب تقریباً نیمی از مایل در سال است (و شاید در مایعات بیولوژیکی خیلی سریع نباشد). برخی از گلبول های سفید خون بیشتر از یک مایل در هر قرن خزش دارند. اما در المپیک میکروسکوپی خود ، چنین سرعتهایی چشمگیر است. E. coli می تواند 15 برابر طول بدن خود در هر ثانیه ، معادل انسانی را که فاصله کمی 100 متر را در مدت زمان کمی بیشتر از سه ثانیه طی می کند ، طی کند ، و باعث می شود Usain Bolt مانند یک لاک پشت باشد.سرعت تنها مسئله نیست. فرمان دقیق نیز ضروری است.
محققان در سالهای اخیر از پیشرفت سریع در تدوین استراتژی های فرماندهی مؤثر خبر داده اند. یک تحقیق در سال 2017 موفقیت در پوشش اسپیرولینا ، نوعی سیانوباکتری ها ، با نانوذرات مغناطیسی را نشان داد و سپس با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی ، آن را از طریق معده موش هدایت کرد. تحقیقات دیگر نشان داده است که گلبولهای سفید پر شده از نانوذرات مغناطیسی می توانند جهت تحویل دارو استفاده شوند. یک مطالعه دیگر نشان داد که میکروب های مبتنی بر جلبک ها توسط پالس های نوری LED قابل هدایت هستند.
در برخی از طراحی های ربات ، فرمان بر توانایی خود میکروب در حس کردن شیمی محیط خود متکی است. آلپان و همكاران خاطر نشان می كنند: "جنبه جذاب كنترل شیمیایی در دسترس بودن طیف گسترده ای از سیگنالهای شیمیایی است كه بصورت محلی توسط سلولها یا بافتهای هدفمند منتشر می شوند."
در حالی که بسیاری از ویژگی های مطلوب را ارائه می دهد ، ریزگردها هیبریدی مشکلات بزرگی را ایجاد می کنند. ملاحظات پزشکی و مهندسی باید به گونه ای ادغام شود که ربات ها هم قابل اعتماد و هم ایمن باشند. سازه های حمل دارو باید از موادی ساخته شود که به عنوان مثال باعث حمله سیستم ایمنی بدن به آن ها نشوند. برای این موضوع ، حامل ها نیز نباید برای میکروب هایی که آنها را سوق می دهند سمی باشند. و به نوعی پس از اتمام کار خود ، باید با خیال راحت از بین بروند. (یک روش بارگذاری میکروربوت با سنسورهایی است که می توانند با استفاده از نور مادون قرمز برای تولید گرمای کافی برای تخریب ربات در دستور کار قرار گیرند.)
علاوه بر این ، بعید است که هر گونه مداخله پزشکی با موفقیت با یک میکروربوت هیبریدی انجام شود. بنابراین باید تکنیک هایی برای کنترل و هماهنگی حرکت و عملکرد کل چرخ های ربات ها طراحی شود.
آلاپان و همکارانش می نویسند: "استفاده از میكروبوتهای بیوهیبرید در پزشکی هنوز چالش های بسیاری را به همراه دارد. طراحی تحقیق برای برطرف کردن این چالش ها در "همکاری نزدیک با محققان پزشکی ... تولید میکروربوترهای بیوهیبرید را برای مصارف پزشکی به طور قابل توجهی تقویت و تسریع می کند."
در سال 2020 ، همه می خواهند به مریخ بروند. و ایالات متحده ، اتحادیه اروپا و چین و حتی امارات!
شیدایی بار دیگر سیاره زمین را فرا گرفت. ایالات متحده امیدوار است که هواپیمای بدون سرنشین را به مریخ بفرستد ، اولین هلیکوپتر فرازمینی. سرانجام چینی ها می خواهند وسیله مأموریت پرتاب خود را برای مأموریت مریخ آماده کنند ، و اعراب امارات که می خواهند بدانند از اکسیژن و هیدروژن رودخانه های مریخ بدانند.
در سال 2020 ، پروازهای فضایی اهداف بسیار متفاوتی خواهند داشت ، از کاوش در مریخ گرفته تا حفاظت از زمین.
برای طرفداران مریخ ، سال 2020 سال بسیار هیجان انگیزی خواهد بود. با بهره گیری از همگرایی زمین و مریخ ، که هر دو سال یک بار اتفاق می افتد ، آژانس های فضایی آمریکا ، چین ، اروپا و امارات متحده عربی قصد دارند مریخ نورد های بدون سرنشین را به سیاره سرخ ارسال کنند. هر پرواز به تشنگی دانش دامن می زند. اما همه آرزوهای زمینی بیشتری دارند.
آژانس فضایی ناسا در مریخ در حال حاضر ربات هایی دارد. اما مریخ نورد "مریخ 2020" نیز دارای یک بالگرد بدون سرنشین خواهد بود. در صورت موفقیت آمیز بودن پرواز در فضایی نادر از مریخ ، کشوری که هواپیما را اختراع کرده است ، افتخار بیشتری کسب می کند و اولین کسی خواهد شد که یک هواپیمای فرازمینی را به پرواز درآورد. تصاویر حاصل از این پهپاد بدون شک توجه همه را به خود جلب خواهد کرد.
آژانس فضایی اروپا (ESA) هنوز در مریخ فرود نیامده است. اولین تلاش وی در سال 2016 با شکست روبرو شد زیرا هواپیمای Skiaparelli سقوط کرد. این بار ایالات متحده و روسیه به اروپایی ها کمک می کنند ، اما ESA به خودی خود درگیر فرود این مریخ نورد خواهد بود. وی به نام دانشمند بریتانیایی Rosalind Franklin نامگذاری شده است ، که مشغول مطالعه ساختار DNA بود. فرمانده مأموریت ، پیترو باگلیونی ، گفت: اروپا باید ثابت كند كه قادر است بخشی از كار را به تنهایی انجام دهد.
اولین پرواز چین به مریخ در سال 2012 با ناکامی تمام شد که فضاپیمای روسی که وسیله نقلیه ساخت چینی که به آن وصل شد ، نتوانست مدار زمین را ترک کند. بنابراین ، پرتاب فضاپیمای بعدی به مریخ (آن را HX-1 نامیدند) ، چین به طور مستقل انجام خواهد شد ، همانطور که توسط Lan Tianyi ، رئیس شرکت مشاوره پکن با نام شاعرانه "سحابی نهایی آبی" رهبری می کند.
با این وجود ، چین علاقه خود را به همکاری های بین المللی اعلام می کند. معاون آژانس فضایی چینی Yanhua به طرز حتمی از ایجاد تلاش های بین المللی برای "جامعه سرنوشت مشترک بشر" در فضا "با کمک حکمت چینی" صحبت می کند.
کشوری به نام امارات متحده عربی (امارات) نیز با همکاری آمریکایی ها در حال آماده سازی پرواز به مریخ است و آنها یک موشک ژاپنی پرتاب می کنند. با این حال ، این اولین پرواز بین قاره ای است که توسط نیروهای جهان عرب انجام می شود. احمد بن عبدالله حمید بلهول آل فالاسی ، رئیس آژانس فضایی امارات ، پرواز آینده را یک دستاورد تاریخی رای اعراب خواند که "شکوه اجداد ما را بازیابی می کند."
در مورد تحقیقات علمی ، کاوشگر امارات متحده عربی با نام Hope از طریق طیف سنجی ماوراء بنفش ، جو مریخ را در تلاش برای درک چگونگی و چرایی هیدروژن و اکسیژن به فضا بررسی می کند. یکی از دستگاه های ناسا که "مانند درخت تنفس می کند" ، دی اکسید کربن را که به وفور در جو سیاره سرخ وجود دارد، می گیرد و اکسیژن وارد می کند ، که در آنجا بسیار کم است. فضانوردان آینده قادر به تنفس یا استفاده از آنها برای تولید سوخت موشکی خواهند بود.
مریخ نورد ESA دارای مته ای است که از عمق دو متری خاک از دهانه رودخانه سابق استخراج می کند که به خودی خود بی سابقه است. در یک کوره دوار ، نمونه های سنگ خرد شده و گرم می شوند تا گازهایی استخراج شوند که ممکن است نشانه هایی از میکروارگانیسم های فعلی یا باستانی باشد.
برنامه پرتاب به فضا برای سال 2020 نیز ممکن است شامل اولین پرتاب بزرگترین موشک جهان NASA SLS )Space Launch System) باشد. Virgin Galactic و Blue Origin می توانند پروازهای کوچکتر تجاری را برای ماجراجویان ثروتمند و جویندگان آدرنالین انجام دهند. اما مهمترین واقعه ممکن است پرتاب یک کاوشگر خورشید ی توسط آژانس فضایی اروپا باشد که برای فوریه 2020 برنامه ریزی شده است.
مدارگرد خورشیدی در مدار طولی پرواز می کند و هر پنج ماه یک بار به خورشید نزدیک می شود. حفاظت حرارتی آن دارای دهانه هایی برای مشاهده است که از طریق آن تجهیزات موجود ارتباط بین نوسانات در فضای خورشیدی و انتشار ناگهانی شدید دوره ای ذرات باردار را کنترل می کند. این انتشارات ، هنگامی که لایه ازن در بالای زمین ضعیف می شود ، از لحاظ تئوریکی می توانند شبکه های برقی و رایانه های روی زمین را غیرفعال کنند ، به همین دلیل تمام قاره ها می توانند وارد شرایط بحرانی و هرج و مرج شوند.
ایان والترز از ایرباس ، یک شرکت اروپایی ، می گوید: مدارگرد خورشیدی باید نوعی "دفاع سیاره ای" محسوب شود. داده های این مدارگرد خورشیدی به توسعه مدل ها کمک می کند تا چند روز قبل از برخورد به زمین ، رویکرد چنین ذرات نابود کننده الکترونیکی را پیش بینی کنند. به گفته وی ، در این حالت ، شبکه های برقی و سایر تجهیزات می توانند به طور موقت خاموش یا محافظت شوند. این مأموریت ممکن است برجسته ترین رویداد در سال 2020 باشد.
میدان مغناطیسی مریخ زودتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند منقرض شده است
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
میدان مغناطیسی مریخ زودتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند ظاهر شد. این توسط محققان دانشگاه های ایالات متحده و فرانسه بیان شده است.
میدان مغناطیسی جهانی سیاره از آن چیزی که دانشمندان آنرا دینام می نامند ناشی می شود: جریان فلز مذاب در هسته سیاره که جریان الکتریکی ایجاد می کند. در روی زمین ، دینام چیزی است که سوزن های قطب نما را به سمت شمال نشان می دهد. اما دینام مریخ برای میلیاردها سال است که منقرض شده است.
یافته های جدید محققان UBC که با همکارانش در ایالات متحده و فرانسه کار می کنند ، که امروز در Science Arvances منتشر شده اند ، ما را به دانستن زمان دقیق و مدت زمان دینام مریخ نزدیک می کند.
آنا میتلهولز ، همکار پسا گفت: "ما می دانیم که دینام مریخ در 4.5 میلیارد و 3.7 میلیارد سال پیش عمل می کرد. زمان بندی دینامو بخش بزرگی از تکامل سیاره است و آنچه می یابیم با آنچه تاکنون فکر کرده ایم بسیار متفاوت است." در بخش زمین ، اقیانوس و علوم جوی UBC ، اولین نویسنده این مطالعه است. "دینامو چیزی در مورد تاریخ حرارتی سیاره ، تکامل آن و چگونگی رسیدن به جایی که امروز است به ما می گوید و برای هر یک از سیارات زمینی - زمین ، مریخ ، زهره و عطارد بی نظیر است."
سرنخ های مربوط به تاریخ مغناطیسی یک سیاره در سنگ های مغناطیسی و زیر سطح آن نهفته است. سنگ مانند یک نوار ضبط کننده ، به ویژه سنگهای آتشفشانی است . آنها به عنوان گدازه شروع می شوند ، اما با حضور و ایجاد میدان مغناطیسی ، خنک و جامد می شوند ، مواد معدنی موجود در صخره ها خود را با میدان مغناطیسی جهانی تراز می کنند. دانشمندان با قدمت این سنگها می توانند تخمین بزنند که آیا دینامیک در زمان سنگ فعال بوده است یا خیر.
مغناطیس در برخی صخره های سطح مریخ نشان می دهد که دینام مریخ بین 4.3 تا 4.2 میلیارد سال قبل فعال بوده است ، اما عدم وجود آهن ربایی بیش از سه حوضه بزرگ که 3.9 میلیارد سال پیش تشکیل شده است باعث شده است که بیشتر دانشمندان معتقد باشند مغناطیس در آن زمان غیرفعال بوده است .
محققان UBC داده های ماهواره ای جدید را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و شواهد روشنی از میدان مغناطیسی ناشی از جریان گدازه Lucus Planum که کمتر از 3.7 میلیارد سال پیش تشکیل شده بود- بسیار دیرتر از حوضه مذکور ، را یافتند.
محققان همچنین میدان های مغناطیسی با شدت کم در حوضه Borealis در نیمکره شمالی سیاره را کشف کردند که 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت و گمان می رود یکی از قدیمی ترین ویژگی های مریخ باشد.
کاترین جانسون ، استاد دانشگاه گروه علوم زمین ، اقیانوس و علوم جوی و دانشمند ارشد در موسسه علوم سیاره در توسان ، آریزو ، که همچنین در این مطالعه نقش داشته است. گفت: "ما این دو مشاهده را داریم که به اولین پویایی در اولین زمان شناخته شده در تاریخ مریخ اشاره می کنند ، و پویایی که نیم میلیارد سال پس از آن وجود داشته است.
محققان دو دلیل احتمالی را برای عدم وجود میدان مغناطیسی در حوضه ارائه می دهند: دینام ممکن است قبل از تشکیل حوضه ها متوقف شده و سپس قبل از تشکیل لوکوس پلانوم دوباره شروع به کار کند ، یا تأثیراتی که حوضه ها را ایجاد کرده است به سادگی بخشی از پوسته حاوی مواد معدنی را جابجا کرده اند. که می تواند مغناطیس قوی داشته باشد.
داده های جدید این تحقیق از ماهواره MAVEN ، مریخ Atmosphere و Volatile Evolution گرفته شده است. داده های اولیه درباره مغناطیس در مریخ توسط ماهواره مریخ جهانی نقشه برداری جمع آوری شده بود که بین سال های 1999 تا 2006 ، سیاره زمین را چرخانده بود ، بیشتر در 400 کیلومتری سطح قرار داشت. MAVEN ، که در سال 2013 راه اندازی شد ، نزدیک به سطح زمین کار می کند و سیگنال های ضعیف تری را که MGS قادر به تشخیص آن نیست ، جمع می کند.
توانایی MAVEN برای گرفتن سیگنال از ویژگی های کوچکتر در سطح و در نزدیکی سطح آن به محققان کمک می کند تا تشخیص دهند که آهن ربایی از آن ها ناشی می شود ، یا از سنگهای قدیمی تر که عمیق تر در پوسته سیاره دفن شده اند.
این بینش های جدید ، محققان را در مورد اینکه چه چیزی می تواند آشکار شود ، اگر به سطح مریخ نزدیکتر شوند. میتلهولز خاطرنشان کرد: این مطالعه بر دو ویژگی خاص متمرکز شده است ، اما دهانه های موجود در سرتاسر مریخ داستان هایی برای گفتن دارند. در آینده ، اکتشاف می تواند از ماهواره ها به هواپیماهای بدون سرنشین یا بالون ، پیشرفت کند و داده های دقیق تری را ارائه دهد.
آژانس فضایی اروپا ExoMars-TGO برای اولین بار تصاویری از درخشش سبز ضبط شده در مریخ را دریافت کرد: اتم های اکسیژن چنین تأثیراتی را ایجاد می کنند. 40 سال پیش این پدیده پیش بینی شده بود ، اما هیچ کس نمی دانست چطور در مریخ به نظر می رسد. نتایج اندازه گیری و در مقاله ای در مجله Nature نجوم منتشر شده است.
آسمان شب در بالای زمین حتی در تاریکی ترین ساعت ها به رنگ سیاه غیر قابل نفوذ نمی شود ، زیرا جو سیاره ما دائماً درخشش کم رنگی ایجاد می کند. این اثر به دلیل واکنش های شیمیایی ضعیف بین مولکول ها و همچنین در طی عبور پرتوهای کیهانی از جو فوقانی ظاهر می شود.
این ویژگی در اواسط قرن (XIX (19 توسط محقق سوئدی آندرس آنگستروم کشف شد ، از آن زمان تاکنون توسط همه گروه های دانشمندان مورد مطالعه قرار گرفته است. این اثر برای اولین بار در اطراف سیاره بر خلاف زمین مشاهده شد. در سیاره ما ، این پدیده با شفق قطبی همراه است.
در اواخر دهه 1970 ، سیارهشناسان آمریکایی اظهار داشتند كه همان درخشش باید از مریخ برود ، اما هیچ تأیید قبلی در این مورد وجود نداشت. مأموریت آژانس فضایی اروپا ExoMars-TGO به تفصیل لایه های بالایی جو مریخ را مورد بررسی قرار داد و سعی کرد اثری از آن دسته از یون های اکسیژن پیداکند که درخشش سبز ایجاد می کند.
ژان کلود جرارد ، استاد ، دانشگاه لیژ در بلژیک:
نتایج ما از مشاهده مریخ به طور کامل تئوری سیاره ساطع شده از درخشش را تأیید کرد. حتی معلوم شد که از جو زمین قوی تر است. این بدان معنی است که ما هنوز کاملاً درک نمی کنیم که چگونه اتم های اکسیژن رفتار می کنند ، این درک برای رشد بیشتر فیزیک کوانتومی و اتمی مهم است.