Hamshahri corpus document

DOC ID : H-811120-60050S1

Date of Document: 2003-02-09

كاوشگر اعماق كارل پوسي ترجمه: عليرضا عبادتي هنوز بخش عمده اي از اسرار دنياي اقيانوس ها براي انسان ناشناخته است. ناوگان جديدي از زيردريايي هاي روبوتي ماموريتي جديد را آغاز مي كنند تا گزارش هايي از اين دنيا براي ما بفرستند، از مهم ترين ماموريت هاي اين روبوت ها پژوهش در نواحي زلزله خيز كف اقيانوس ها و تاثير آن بر تغييرات آب و هوااست. روزي نيست كه در جايي در كف اقيانوس به خصوص چين و چروك هاي پوسته فوران گدازه اتفاق نيافتد. تا جايي كه مي توان گفت پوسته زمين هيچ روزش شبيه ديروزش نيست. دانشمندان در مورد اين وقايع زيراقيانوس هيچ چيز نمي دانند. چون تا به خود مي آيند كه زيردريايي را به نقطه اي بفرستند كه در آن فوران گدازه رخ داده، كار از كار گذشته است. تمام حسگرهايي كه به آب انداخته شده اند هرگز نتوانسته اند اطلاعات كامل يا حداقل قابل تجزيه و تحليل به دست آورند و اين بفرستند موضوع انگيزه اي قوي در دانشمندان ايجاد كرده است تا روبوت هاي جديدي طراحي كنند كه به آنها ابزار زيردريايي خودگردان (autonomous Vehicles underwater يا به طور مخفف AUV) مي گويند. تصورش را بكنيد: حسگرهاي زلزله ياب در اعماق اقيانوس ها و در چين و چروك هاي پوسته كف اقيانوس كار گذاشته مي شوند و به محض تحريك پيام ها هشداري براي AUV مي فرستند كه حداكثر فاصله آنها تا هر يك از اين حسگرها سه كيلومتر است كه به سرعت خود را به محل ارسال پيام از حسگر مي فرستند. اين روبوت هاي خودگردان از لحظه دريافت پيام هشدار انواعي از اطلاعات را جمع آوري مي كنند از جمله درجه حرارت. در ضمن مدام عكس هايي مي گيرد كه براي مركز كنترل ارسال مي كند. اين روبوت ها در اسرع وقت خود را به محلي مي رسانند كه حسگر پيام فرستاده هر است چه به حسگر نزديك تر مي شود نمونه هاي بيشتري را برداشت مي كند و مورد تجزيه و تحليل قرار مي دهد و هر گونه تغييري را پس از فوران گدازه به ثبت مي رساند. ها AUV با هم در تماس هستند مثل نيروهاي امنيتي كه در محل حادثه متمركز مي شوند و در ارتباط تنگاتنگ با يكديگر باقي مي مانند. هر لحظه كه در پوسته زمين در اثر فوران گدازه تغيير ايجاد مي شود با عكس هايي كه ها AUV مي گيرند به ثبت مي رسد. به اين ترتيب همان طور كه جيم بلينگام مدير مهندس موسسه تحقيقاتي مونتري بي اكواريوم در ] [كاليفرنيا مي گويد هيجان آن در اين است كه براي اولين بار فوران گدازه در بستر اقيانوس در زمان وقوع قابل مشاهده شده است. نظريه پردازان معتقدند بستر درياها و اقيانوس ها حاوي سرنخ هايي است كه به بسياري از پرسش هاي مبهم و در عين حال تحريك كننده پاسخ مي دهد، از جمله: آينده شرايط آب و هوايي و اقليمي كره زمين و حتي منشاء حيات. در حالي كه در وضعيت كنوني ابزارهايي كه دانشمندان در اختيار دارند قادر به كشف حقايق نيست و هنوز تصوير ما از جهاني كه در آن زندگي مي كنيم تار و مبهم نور است خورشيد فقط تا چندين متر از عمق آب اقيانوس ها نفوذ مي كند; امواج رايويي پس از طي مسافتي در عمق آب كمانه مي كند; پژواك اصوات منتشر شده توسط سونار (دستگاهي براي تعيين محل اشياء زيردريايي و مخابرات زيردريايي ) اطلاعاتي در مورد اعماق اقيانوس ها، اشيا و موجودات زيردريايي به دست مي دهد كه چندان دقيق نيست. براي همين هم هست كه دانشمندان اميد بسته اند عمليات جديد آنها موفقيت آميز باشد و اطلاعات هر چند مختصر اما دقيق به دست آورند. بلينگام كه از پيشگامان ساخت ها AUV است مي گويد: ما به دريا مي زنيم تا فرآيندهايي كه در اعماق اقيانوس در جريان است به صورت زنده و پويا مورد مطالعه قرار دهيم. اما در حال حاضر با ابزارهاي موجود نمي توانيم مطمئن باشيم كه در زمان مناسب در موقعيت مناسب هستيم. اگر مي توانستيم ابزاري بسازيم كه حين وقوع حوادث در بستر اقيانوس حضور داشته باشيم در آن صورت اطلاعاتي كه به دست مي آمد به واقعيت نزديك تر بود. شايد تصور كنيد كه دانشمندان در مورد ابزار زيردريايي خودگردان [AUV] اغراق يا حتي هوچي گري مي كنند اما واقعيت اين است كه موضوع ساخت ابزارهاي بدون سرنشيني كه در سواحل و زيردرياها حافظ امنيت كشور و مردم باشد سال ها است كه ذهن دانشمندان ارتش هاي بزرگ دنيا را به خود مشغول كرده پنتاگون است در حال ساخت هايي AUV است كه در جنگ به كار مي روند. محققان نيروي دريايي تلاش مي كنند به زيردريايي هاي بدون سرنشين خودگرداني دست پيدا كنند كه علاوه بر خنثي كردن مين هاي دريايي توان گشت زني و جمع آوري اطلاعات و مراقبت از آبهاي يك كشور را دارا باشند و در صورت لزوم وارد قلمرو دشمن شده، ماشين جنگي دشمن را مختل مجله سازد پاپيولار ساينس در ماه مارس (ماه آينده ) گزارش كاملي از هاي AUV نظامي به چاپ خواهد رساند. فكر ساخت ها AUV چندان في البداهه نبود و اسلاف آنها ها ABE ABEبودند مخفف Explorer Benthic Autonomous و به معني: كاوشگر خودگردان اعماق اقيانوس است. سازنده اين كاوشگرها موسسه اقيانوس شناسي وودز هول WoodsHole در ماساچوست بود. شايد بتوان هاگين كه 3000 شباهت به اژدر دريايي دارد و توسط شركت نروژي كونگزبرگ - سپمارد ساخته شده اجداد AUV به حساب آورد. هاگين 3000 اساسا براي نظارت و مراقبت از دكل هاي نفتي طراحي شده بود و از لوله هاي نفت و كابل هايي مراقبت مي كرد كه از عمق 2 مايلي از زيراقيانوس مي گذشت. اما اقيانوس شناساني كه با بلندپروازي به فكر فايق آمدن بر مشكلات ساخت ايستگاه هاي نظارت و مراقبت در اعماق اقيانوس ها بودند نسل جديدي از ها AUV را عرضه كردند كه ضمن گشت زني و پرسه زني در اعماق درياها و اقيانوس ها اطلاعات و داده هاي حين وقوع حوادث (time - real) را جمع آوري و ارسال مي كند. اختراع تلسكوپ مطالعه اجرام آسماني را براي اخترشناسان تسهيل اكنون كرد ها AUV همان نقش را در اعماق اقيانوس ها ايفا خواهند كرد. ايستگاه هاي تحقيقاتي زيردريايي سال 2005 به مرحله بهره برداري مي رسند و وقايعي كه در اقيانوس ها اتفاق مي افتد را آشكار مي سازند. الكساندرا ايسرن ( Isern.A) مدير برنامه فناوري اقيانوسي در بنياد علوم ملي كه خود از سرمايه گذاران ساخت ايستگاه هاي مراقبت زيردريايي است مي گويد: براي اولين بار 24 ساعت شبانه روز و هفت روز هفته مخفي ترين نقاط اقيانوس از نگاه فاقد اين مراقبان هميشه بيدار قسر در نمي رود. درست همان طوري كه ماهواره هاي به صورت دائمي مراقب وضعيت خشكي ها هستند ايستگاه هاي تعبيه شده زيردريا شرايطي را فراهم مي كند كه ها AUV به آنها مراجعه كرده و باطري هاي خود را شارژ كنند و براي آن كه قريب به ذهن باشد مي توان ايستگاه هاي نظارت و مراقبت را به پمپ بنزين تشبيه كرد كه وقتي باك خودروها رو به خالي شدن مي رود، راننده خود را به پمپ بنزين مي رساند تا باك خود را پر كند. ها AUV نيز پيش از آن كه به طور كلي انرژي خود را از دست بدهند، خود را به نزديك ترين ايستگاه رسانده و باطري هاي خود را شارژ مي كنند. تمام اطلاعاتي كه ذخيره كرده اند به حافظه ايستگاه منتقل مي كنند و دوباره به محل ماموريت خود باز مي گردند و منتظر پيام هاي حسگرها مي مانند. اين ايستگاه ها را مي توان به رصدخانه هاي اخترشناسان تشبيه كرد چون وجود اين ايستگاه ها باعث مي شود جايي در اقيانوس باقي نماند كه از چشم مراقبان دور بماند. ارتباط ميان روبوت ها از يك سو و ارتباط ميان ايستگاه هاي زيردريايي از سوي ديگر بسيار پيچيده است و علاوه بر ارتباط فيزيكي نوعي رابطه زيست شناختي نيز ميان آنها برقرار است. براي دانشمندان فعاليت دقيق اين روبوت ها و ايستگاه ها بسيار حياتي و فوري است به خصوص كه اعماق اقيانوس ها در پديده هاي جوي و اقليمي تاثيرگذار بلينگام است مي گويد: بدون درك صحيح اقيانوس ها، پيش گويي در مورد سلامت كره زمين ممكن نيست. دفتر كار بلينگام در خليج مونتري Bay Monterey يكي از طبيعي ترين آزمايشگاه هاي اقيانوس شناسي است. چون در فاصله نزديكي از اين خليج به يك باره عمق به قدري زياد مي شود كه حتي از گراند كانيون عميق تر اين است قسمت از خليج محيطي بسيار غني و مملو از غذا را براي ارگانيسم هاي دريايي فراهم مي آورد. گويي اين بخش از دنيا كه با يك قايق بادي يك ساعت از ساحل فاصله دارد براي اين ساخته شده است تا به عنوان يك آزمايشگاه به كار رود. هر آنچه در اين نقطه اتفاق مي افتد مشتي از خروار و مينياتوري از وضعيت جهاني درياها است. بلينگام 41 ساله فيزيكدان و مهندسي است كه آرام و قرار ندارد و هميشه با فنجان قهوه اش در جنبوجوش است. مسئوليت آزمايشگاه AUV برنامه Grant Sea موسسه فناوري ماساچوست (ام آي تي ) از سال 1989 بر عهده اوست و از آن موقع تا به حال صدها روبوت AUV را طراحي كرده است كه هزاران بار در انواعي از قسمت هاي اين خليج به آب سپرده شده اند. جالب اين جاست كه اين روبوت ها مثل كبوتران نامه رسان و يا الاغ هاي دهات مي مانند چون هر كجاي اقيانوس، آنها را رها كنيد سرشان را پايين مي اندازند و يكراست به سمت منزل حركت مي كنند و هر چقدر مانع بر سر راهشان بگذاريد سر آخر سر از خانه درمي آورند. نسل پيش از آنها اين قدر سر به راه نبودند و مي بايست مثل سگ خانگي قلاده به گردن آنها مي انداختند. به عبارت ديگر مي بايست هدايت و كنترل آنها به صورت دستي و توسط اپراتور صورت مي گرفت. دليل آنكه به آنها ابزار زيردريايي خودگردان مي گويند هم همين است. خودگردان هستند چون به صورت هوشمند قادرند در اقيانوس به گشت زني بپردازند بدون آنكه راه خود را گم كنند و به موقع براي دادن گزارش و انتقال اطلاعات و شارژ باطري به ايستگاه هاي زيردريايي مراجعه مي كنند. ها ABE نيز قادر به جهت يابي و بازگشت به ايستگاه به صورت خودكار نبودند. به علاوه فقط قادر بودند چند ساعتي را زير آب دوام بياورند در حالي كه هاي AUV نسلي كه در سال 2005 به اوج شكوفايي خود مي رسند حدود يك ماه در آبها به گشت زني مي پردازند و فقط براي شارژ باطري نياز به بازگشت دارند. فقط دو سال است كه اين اقيانوس گردها خودگردان شده اند. نكته بسيار قابل توجه اين است كه علي رغم اين حقيقت كه اين روبوت ها از پيش برنامه ريزي شده اند و براي هدف مشخصي ساخته شده اند، همواره قابليت اجراي فرامين جديد و وفق پيدا كردن با شرايط غيرقابل پيش بيني را دارند. مثل مورچه ها كه شاخك هايشان را به هم تماس مي دهند و از وضعيت اطرافشان اطلاعات كسب مي كنند اين روبوت ها نيز با يكديگر رابطه دارند و متناسب با شرايط واكنش نشان مي دهند. آخرين نسل AUV دورادو Dorado نام دارد كه بسيار شبيه اژدرهاي ضدزيردريايي است و 5 متر طول و نيم متر عرض دارد. پنل هاي آن از جنس آلومينيوم مقاوم در برابر فشار است. در ساخت اين وسيله از شيشه و تيتانيوم هم استفاده شده است. احتمال آنكه جريان آب، اين وسيله را از مسير خود خارج سازد وجود دارد و حتي احتمال آن مي رود كه وارد آبهاي كشورهاي همسايه شود اما روي آن نوشته شده است: وسيله اقيانوس شناس غيرمسلح در آن از ابزارهاي شناوري استفاده شده است در صورت لزوم با كنترل از راه دور اين سيستم فعال شده و اين روبوت روي آب شناور خواهد شد. هر سال كه مي گذرد اين ها AUV به انواعي از ابزارها و امكانات مجهز مي شوند و از سونار (همان طور كه توضيح داده شد دستگاهي است كه براي تعيين موقعيت اشياي زير آب استفاده مي شود ) حسگرهاي گوناگون كه مي تواند نيتروژن و اكسيژن را رديابي و اندازه گيري كند. براي اندازه گيري ميزان شوري آب و چگالي آن از وسيله اي به نام CTD (مخفف depth-ConductivityTemperature رسانايي _ حرارت _ عمق ) استفاده مي شود اين وسيله اي درون محفظه اي درون AUV جاسازي شده هر است سال كه مي گذرد وسايل جانبي و كمكي به كار رفته در آن كوچك تر و سبك تر طراحي مي شوند. شايد تا ديروز امكان كار گذاشتن ابزارهاي تحليلگر دي ان اي ( DNA) وجود نداشت اما اكنون ممكن شده است. در واقع مي توان به اين روبوت حرف گوش كن فرمان داد ميكروارگانيسمي را انتخاب كرده و DNA آن را مورد بررسي قرار دهد. به قدري اين دستگاه ها دقت پيدا كرده اند كه جانوران سمي را به دقت تشخيص مي دهند. نام اين دستگاهي كه جانوران سمي را تشخيص مي دهد Darlene است درمان حاضر بايد دانشمندان روي اندازه آن كار كنند تا ظرف چند سال آينده امكان نصب اين دستگاه روي AUV فراهم شود. تجزيه و تحليل DNA يكي از كارهايي است كه از دست دارلين [Darlene] برمي آيد. AUV در هر 12 ساعت سه گره دريايي طي مي كند و قادر است تا عمق 3 مايلي زير آب بماند. مدل هاي قديمي AUV حدود 20 ساعت زير آب طاقت مي آورد اما انواعي كه به پيل سوختي مجهزند تا 260 ساعت نيز دوام مي آورند. انواعي از ها AUV را به ملخ هاي پرقدرت مجهز كرده اند كه سرعت جابه جايي آن بيشتر از ساير مدل هاست. دانشگاه واشنگتن نيز هايي AUV طراحي كرده است كه Seaglider نام دارد و طول آن حدود 2 متر است. بعد از هر باري كه به عمق مي رود به سطح آب آمده نفسي تازه مي كند و آنتن خود را طوري قرار مي دهد كه دستگاه موقعيت ياب آن System Positioning Global راه خود را گم Seagliderنكند مي تواند از شبكه هاي ماهواره اي ايريديوم دستورات جديد را دان لود كند. مهندسان موسسه سيستم هاي زيردريايي خودگردان System Undersea Autonomous در نيوهمپ شاير در حال ساخت هايي AUV هستند كه مجهز به پنل هاي خورشيدي است. هر شركت براي تامين انرژي اين روبوت ها به راه هاي مختلفي متوسل شده است. از آنجايي كه براي كسب انرژي نياز به خورشيد دارند هرازگاهي به سطح آب آمده و انرژي خود را از خورشيد مي گيرند و دوباره غوطه ور مي شوند. اين سيستم هاي زيردريايي خودگران بسيار حرف گوش كن هستند، كافي است برنامه بدهيد. به عنوان مثال: از عمق سه متري پايين تر نرو هر، بار كه به دسته اي از پلانكتون ها (موجودات ريز ذره بيني دريايي ) برخورد كردي نمونه بردار. به دنبال وجود حيات بيولوژيكي باش. دشوارترين وظيفه اي كه برعهده اين ها AUV مي گذارند بيرون كشيدن اشياي غرق شده است و بدترين عواقب هم در چنين شرايطي گريبان گير ها AUV مي شود. بدترين حالت هم اين است كه ابزارهاي AUV طوري كار مي كنند كه دستگاه فكر مي كند مي داند در چه وضعيتي قرار دارد در حالي كه داده ها اشتباه است و در واقع اطلاعاتي كه AUV از موقعيت خود دارد اشتباه است. هر چه اين وسيله به سطح آب نزديك تر باشد كمتر راه خود را گم مي كند چون آنتن آن به سطح آب نزديك تر است و به علائمي كه از ماهواره ها براي دستگاه موقعيت ياب فرستاده مي شوند بهتر پاسخ مي دهند. هر چه عمق آب بيشتر مي شود امكان نفوذ علائم ارسالي از ماهواره به داخل آب كمتر مي شود. براي رفع چنين مشكلي بعضي از ها AUV به سيستمي مجهز مي شوند كه تمامي حركت هاي اين وسيله را به انضمام سرعت هاي طي شده ثبت مي كند و موقع بازگشت دستگاه محاسبه مي كند كه براي بازگشت چه مسيري را طي مي كند. اگر چه تمامي اجزاي رصد اقيانوس ها فراهم آمده است اما تا زماني كه چشمان بشر به طور دائم اقيانوس ها و اعماقش را زير نظر بگيرد حداقل دو سال وقت لازم است. Feb 2003, Science Popular