هليكوپتر بدون سرنشين فاير ـ ايكس ساخت نورثروپ گرومن
اگر چه عمده پهپادها از رده هواپيماهاي بال ثابت است، اما برتريهاي پرندههاي بالگرد كه توانايي پرواز عمودي و درجا را نيز دارد عاملي براي توجه برخي مشتريان به اين پرندههاست. پهپاد فاير ـ ايكس يكي از اين پرندههاي بالگرد است كه هماكنون در مراحل نهايي طراحي و توسعه خود به سر ميبرد و پيشبيني ميشود تا پايان سال ميلادي جاري به بهرهبرداري كامل برسد. اين پهپاد براي ماموريتهاي شناسايي، مراقبت و هدفيابي در نيروي دريايي آمريكا به كار گرفته خواهد شد. فاير ـ ايكس در مقايسه با بالگرد بل 407 كه هماكنون عملياتي است، برد بيشتري داشته و محمولههاي سنگينتري را ميتواند حمل كند. نيروي پيشران اين پرنده كاملاً خودكار، از يك موتور با ملخي 4 پره تأمين ميشود.
پهپاد واسپ، ساخت شركت آيرووايرنمنت
اين پهپاد، كوچكترين پهپاد عملياتي در نيروي هوايي آمريكاست. اگر چه شايد وقتي صحبت از نيروي هوايي به ميان ميآيد ناخودآگاه ذهنها به سوي هواپيماهاي جنگنده بزرگ كه به انواع سلاحها مسلح شده برود، اما بايد گفت كه اين پهپاد كوچك براي فرماندهان نيروي هوايي يكي از مفيدترين و كاراترين سلاحها به شمار ميآيد.البته مطمئنا كار اين پهپاد حمل سلاح يا حمله به جايي نيست، بلكه ماموريت اصلي پهپاد واسپ تهيه اطلاعات همزمان (real time) و ارسال آنها به مركز فرماندهي تا شعاع حدود 5 كيلومتري است. اين پهپاد موتور الكتريكي، قادر است با استفاده از باتريهاي قابل شارژ ليتيوم يون خود با سرعت بيش از 60 كيلومتر بر ساعت در ارتفاع 15 تا 300 متري به انجام ماموريت شناسايي بپردازد. دهانه بال واسپ حدود 60 سانتيمتر و وزن آن كمتر از نيم كيلوگرم است. واسپ در انجام ماموريتهاي شناسايي نيازي به هدايت خلبان ندارد و ميتواند پس از پرواز به طور اتوماتيك تا مدت 45 دقيقه در منطقه گشتزني كرده و اطلاعات مهم را به مركز مخابره كند. هر چند خلبان زميني در صورت نياز ميتواند كنترل آن را به دست گيرد.ابعاد كوچك و جنس غيرفلزي باعث ميشود شناسايي اين پهپاد براي نيروهاي مقابل بسيار دشوار شود و به اين ترتيب فرماندهان در ميدان جنگ ميتوانند بدون اينكه شناخته شوند، وضعيت حريف را شناسايي كرده و ماموريتهاي خود را بر اساس آن طراحي كنند.
پهپاد پوما آ.اي، ساخت شركت آيرووايرنمنت
پهپاد پوما آ.اي از ديگر ساختههاي شركت آيرووايرنمنت است كه با دست پرتاب ميشود و پس از پرتاب قادر است با استفاده از موتور الكتريكي خود با سرعتي بين 35 تا 80 كيلومتر در ساعت پرواز كند. اين پهپاد كه ماموريت اصلي آن تجسس و شناسايي است، علاوه بر ماموريتهاي زميني در ماموريتهاي دريايي نيز به كار گرفته ميشود. دهانه بال پوما حدود 7/2 متر است و 6 كيلوگرم وزن دارد.اين پهپاد ميتواند به مدت 2 ساعت در ارتفاع 150 متري پرواز كند. از آنجا كه اين پهپاد فاقد چرخ است، لازم است براي فرود، روي دريا يا زمينهاي نرم پوشيده از چمن يا شن فرود آيد. اما اين فرود به سادگي صورت نميگيرد؛ چرا كه پوما قبل از نشست براي كاهش سرعت برخورد به زمين، دماغه خود را بالا ميكشد و تقريباً به صورت عمودي پرواز ميكند. پس از اين تغيير زاويه مسير و كاهش سرعت، موتور خاموش ميشود و پرنده با دم به سمت زمين ميافتد. يكي از دلايل اين نوع فرود، جلوگيري از برخود دماغه به زمين است تا موتور و ملخ پرنده در فاز فرود آسيبي نبيند. پوما يكي از پهپادهاي مورد علاقه نيروهاي دفاعي آمريكاست كه به خاطر توانايي پرواز در تمام شرايط آب و هوايي بسياري از نيازمنديهاي نيروهاي مسلح را برآورده ميكند.
پهپاد آر.كيو شادو، ساخت شركت اي.اي.آي
اگر چه اين پهپاد به چرخ مجهز است و براي فرود از آن استفاده ميكند، اما براي شروع پرواز و جدا شدن از زمين، روي يك ريل قرار ميگيرد و با نيروي هيدروليكي به حركت در ميآيد.دوربين اين پهپاد ميتواند تصوير 360 درجه از محيط را در روز و شب بردارد و با استفاده از لينكهاي مخابراتي تا شعاع بيش از 100 كيلومتر ارسال كند. مداومت پروازي شادو در ارتفاع 15 هزار پايي (حدود 5 كيلومتر) در حدود 9 ساعت بوده و سرعت پرواز آن بيش از 160 كيلومتر بر ساعت است. دهانه بال شادو حدود 6 متر و وزن آن 220 كيلوگرم است. اين پهپاد كه «چشمان فرمانده» نيز ناميده ميشود در حال حاضر فقط در ارتش آمريكا به كار گرفته ميشود.
در نظر اول، شاید نوشتن از نسل چهارم شبکههای مخابراتی، آن هم در حالی که به تازگی و البته به شکل محدود نسل سوم در ایران به راه افتاده، کمی ناموجه جلوه کند. ولی آشنایی با پیشرفتهایی که دیر یا زود راه خود را به هر کشوری باز خواهند کرد، و در این مورد خاص تکنولوژی 4G که میتواند شبکههای اینترنت کابلی را کاملاً از دور خارج کند، خالی از لطف نیست. پس در ادامه مطلب با نارنجی همراه باشید تا بیشتر با این نسل انقلابی شبکه های مخابراتی آشنا شوید.از بین تمام اصطلاحات گیجکنندهای که این روزها در بازار مصرف شنیده میشود، احتمالاً گنگترین مورد، 4G است که برای توصیف یک نسل جدید و بسیار پرسرعت تبادل اطلاعات موبایل (cellular data) با استفاده از تلفنهای هوشمند، تبلتها و سایر دستگاهها به کار میرود. موضوع به نظر ساده میآید، ولی (در امریکا) گونههای مختلفی از 4G وجود دارد و ادعاهای مختلفی هم مطرح میشود. AT&T مدعی است که «بزرگترین شبکه 4G کشور» را دارا است. T-Mobile هم میگوید که «بزرگترین شبکه 4G امریکا» را دارد. Verizon ادعا دارد «سریعترین شبکه 4G امریکا» را دارد و البته Sprint هم میگوید که «اولین شبکه 4G» را دارد. با این حال از نظر برخی کارشناسان، تکنولوژی استفاده شده توسط T-Mobile و نیز بخش بزرگی از شبکه 4G متعلق به AT&T، در واقع 4G «واقعی» به حساب نمیآیند، و نیز ثابت شده که آنچه توسط Sprint استفاده میشود یک بنبست به تمام معنا است و در حال متروک شدن است. اکنون آنچه توسط Verizon عرضه میشود، در حال بدل شدن به استاندارد مورد پذیرش رقبایش هم هست، ولی با این حال شبکههای این شرکتها با هم سازگار نیستند و این بدل به سرگیجهای برای مشتریان شده. بنابراین در اینجا یک توضیح ساده راجع به برخی از مهمترین پرسشها ارائه میکنیم، که بر اساس مصاحبههایی با کارمندان فنی این چهار شرکت مخابراتی تهیه شده است. این پاسخ ها به شناخت بیشتر ما از این تکنولوژی کمک فراوانی می کند.
4G چیست؟
4G چهارمین و جدیدترین نسل از تکنولوژیهای مخابراتی برای ارسال و دریافت اطلاعات از طریق شبکههای موبایل است. سریعتر از نسل قبلی است و به شبکهها ظرفیتی بالاتر از نسل 3G (نسلی که هم اکنون بر روی اکثر تلفنهای همراه اروپا و آمریکا مورد استفاده است) را میدهد. تعریف فنی 4G توسط یکی از آژانسهای اروپایی سازمان ملل متحد ارائه شده. تعریف بازاریابی آن هم هست، که البته خیلی سست ولی برای اکثر مردم مناسب است.
چه کسی به 4G احتیاج دارد؟
4G بیشتر برای کسانی که موبایلهای هوشمند، تبلت و لپتاپ دارند مناسب است. کسانی که اغلب وقتی که خارج از محدوده پوشش وای-فای هستند، نیازمند سرعت بالا برای مرور وب، استفاده از اپلیکیشنها و کار با ایمیل میباشند. مثلاً وقتی در تاکسی هستید، 4G میتواند سرعتی یکسان یا حتی بالاتر نسبت به وای-فای منزل یا دفتر کار به شما بدهد. در هتلها و فرودگاهها نیز 4G اغلب سریعتر از وای-فای همگانی مستقر در این مکانها است.
اصطلاح 4G چه فرقی با دیگر اصطلاح تبلیغاتی این روزها یعنی LTE دارد؟
LTE مخفف عبارت Long Term Evolution (تکامل بلند مدت) است که سریعترین و باثباتترین گونه از 4G به حساب میآید. و به اعتقاد اکثر کارشناسان فنی، نزدیکترین تکنولوژی به استانداردهای تعیین شده از طرف سازمان ملل است. LTE در ابتدا توسط Verizon به کار گرفته شد، که آن را در 200 منطقه ارائه کرد. AT&T نیز به کارگیری آن را شروع و تاکنون در 28 منطقه خدمات LTE را ارائه کرده است. Sprint و T-Mobile نیز در حال چرخش به سمت استفاده از LTE هستند، که البته هنوز هیچ شهری را تحت پوشش آن قرار ندادهاند. بنابراین در عمل، بحث ما محدود به دو اوپراتور میشود.
سایر گونههای 4G چه هستند؟
Sprint از یک تکنولوژی به نام WiMax استفاده میکند. T-Mobile و AT&T از تکنولوژی HSPA+ که ورژنی از 3G با سرعت بالاتر از ورژنهای قبلی است، استفاده میکنند و آن را به عنوان 4G جا زدهاند که بسیاری از کارشناسان فنی از آن با نام «4G تقلبی» یاد میکنند. شبکه Sprint در سال جاری به LTE تغییر خواهد یافت و T-Mobile نیز در سال 2013 به این جرگه خواهد پیوست.
سرعت 4G چقدر است؟
ادعاها و البته تستهای عملکرد، بستگی به نوع دستگاه، موقعیت مکانی، و زمان دارند. در بسیاری از تستها، تلفنهای 4G، تبلتها، و مودمهای لپتاپها، به طور کلی سرعتی از 3 تا 20 برابر سرعت دانلود دستگاههای 3G را رقم زدهاند. LTE پادشاه سرعت در بین تکنولوژیهای 4G است. دستگاههای LTE که تست شده اند، به طور میانگین سرعت دانلودی بین 10 تا 20 مگابیت بر ثانیه را داشتهاند، که به کرات به بالای 30 مگابیت بر ثانیه هم رسیده است. سایر گونههای 4G عموماً سرعتهای دانلودی زیر 10 مگابیت بر ثانیه را در تستها رقم زدهاند. ولی تمام آنها از 3G بهتر بودهاند. سرعت دانلود با استفاده از 3G، در تستها بر روی تمام شبکهها و تعداد زیادی از دستگاهها، به طور میانگین زیر 2 مگابیت بر ثانیه بوده است.
سرعت LTE در قیاس با سرعت سرویسهای کابلی اینترنت خانگی چطور است؟
با وجود اینکه LTE یک تکنولوژی بیسیم است، ولی در بیشتر موارد، از اکثر سرویسهای کابلی اینترنت خانگی در امریکا سریعتر است. بر اساس آمار Akamai که یک شرکت بزرگ ارائهکننده اینترنت است، میانگین سرعت پهنای باند در امریکا در فصل سوم سال 2011 نزدیک به 6.1 مگابیت بر ثانیه بوده است.
LTE در قیاس با WI-FI چطور عمل میکند؟
وای-فای گونه ای از اینترنت بیسیم وابسته به یک سرویس اینترنت کابلی است. بنابراین اگر میانگین سرعت اینترنت کابلی امریکا معادل 6.1 مگابیت بر ثانیه باشد، وای-فای هم در همین حدود خواهد بود. ولی در مکانهای عمومی، وای-فای اشتراکی اغلب بسیار کندتر از LTE است. در تستهایی که در فرودگاه دالز (Dulles) در نزدیکی واشینگتون، و همینطور در هتلی خارج از بوستون با استفاده از iPad جدید انجام شده، سرعت وای-فای اشتراکی زیر 1 مگابیت بر ثانیه بوده. ولی در هر دو محل، با iPad جدید و با استفاده از LTE شبکه Verizon، به سرعت میانگین 32 مگابیت بر ثانیه دست یافته اند.
آیا LTE فقط در دانلود سریعتر است؟ در مورد آپلود چطور؟
تستها نشان داده که در هر دو مورد، از شبکه 3G سریعتر است.
آیا هر چه استفاده عمومی مردم از LTE بالاتر برود، سرعتهای دانلود و آپلود پایینتر خواهد آمد؟
احتمالاً چنین خواهد بود. ولی سخت است که بخواهیم بگوییم تا چه میزان. چرا که تکنولوژی LTE علاوه بر سرعت بیشتر، ظرفیت بیشتری را هم برای شبکه فراهم میکند. Verizon معتقد است که چیزی کمتر از 10 درصدِ مشترکینش از LTE استفاده خواهند کرد.
هزینه استفاده از LTE چقدر است؟
قیمتها بر اساس دستگاه مورد استفاده و شرکت طرف قرارداد فرق میکند. Verizon و AT&T از قیمتگذاری پلکانی استفاده میکنند، که بر اساس آن شما برای استفاده از حجمهای بالاتر و بالاتر، باید به طور تصاعدی مبالغ بیشتری را هم بپردازید. اما با وجود اینکه در LTE مردم دیتای بیشتری مصرف خواهند کرد و در نتیجه به بستههای حجمی بزرگتری نیاز خواهند داشت، کمپانیها تا کنون قیمتها را برای LTE افزایش ندادهاند. به عنوان مثال: اگر iPad جدید را تحت شبکه Verizon خریداری کنید، قیمتهای LTE از 20 دلار در ماه برای 1 گیگابایت دیتا، تا 80 دلار در ماه برای 10 گیگابایت تعیین شده است.
اگر یک تلفن یا تبلت مجهز به LTE داشته باشم، در قیاس با 3G، با این سرعت بالاتر، حجم دیتای بیشتری را مصرف خواهم کرد؟
به احتمال زیاد چنین خواهد بود. در مقایسه با 3G، دریافت مقدار مشخصی از اطلاعات با همان کیفیت سابق ولی با استفاده از LTE، حجم بیشتری از پهنای باند را مصرف نخواهد کرد. ولی از آنجایی که LTE بسیار سریعتر است، ممکن است کاربران به دانلود یا مبادله حجم بیشتری از اطلاعات و محتوا (مثلاً ویدیو) بپردازند. و ممکن است ویدیوهای با کیفیتتری را برای تماشا انتخاب کنند که در نتیجه حجم بیشتری از دیتا را مصرف خواهند کرد. در عین حال، برخی از اپلیکیشنها و سایتها هم با استفاده از سرعت بالاتر LTE، فایلهای بزرگتر و محتواهای باکیفیتتری را به خصوص در قالب ویدیو ارائه خواهند کرد.
تأثیر LTE بر روی مکالمات تلفنی چگونه است؟
هیچ تأثیری نخواهد داشت. تا اینجا که تأثیر LTE محدود به دیتا بوده است. مکالمات صوتی، توسط شبکههای موازی دیگری پشتیبانی میشوند. ولی کمپانیهای مخابراتی امیدوارند که بشود ترافیک مکالمات را نیز به LTE منتقل کرد.
اگر من یک تلفن یا تبلت مجهز به LTE داشته باشم، ولی به منطقهای بروم که پوشش LTE وجود ندارد چه؟
با خروج از پوشش LTE، در شبکه Verizon به طور خودکار به شبکه 3G وصل خواهید شد و در AT&T به HSPA+ که در واقع گونهای کندتر از 4G ولی همچنان سریعتر از 3G است.
بزرگترین شبکه 4G ایالات متحده در اختیار کدام شرکت است؟
حتی اگر تمام تعابیر و گونههای 4G را هم در نظر بگیریم، گفتن این مطلب سخت است. شرکتها اندازه شبکه تحت پوشش خود را به طرق مختلف تخمین میزنند، گاهی بر اساس تعداد افرادی که به صورت تئوری تحت پوشش هستند، و گاهی بر اساس تعداد شهرها و بازارها، که اینها میتواند برداشتهای مختلفی را به دست دهد. Verizon بزرگترین شبکه LTE را در اختیار دارد. هر دوی AT&T و T-Mobile ادعای داشتن بزرگترین شبکه 4G را میکنند، ولی اولی فقط گستره محدودی از پوشش LTE را دارد و دومی اساساً هنوز پوشش LTE ندارد.
آیا LTE در کشورهای دیگری هم به جز آمریکا کار می کند؟
بله، ولی پوشش و استفاده از LTE در سایر کشورها نسبت به امریکا خیلی کمتر است. در اکثر کشورها، ابزار مجهز به LTE شما، مجبور به تن دادن به به سرعتهای پایین شبکههای قدیمی خواهد شد.
آیا یک تلفن مجهز به LTE که از AT&T خریدهام، بر روی شبکه Verison جواب خواهد داد؛ یا بر عکس؟
نه. تکنولوژیها مشابه است، ولی کمپانیهای مختلف از باندها یا فرکانسهای متفاوتی استفاده میکنند. بنابراین، حداقل امروزه، دستگاههای مجهز به LTE قابلیت سازگاری در بین شبکههای مختلف را ندارند.
ايدههايي مانند پرواز، سفر به ماه، سفر به اعماق دريا و بسياري از اين دست ابتدا تنها در داستانهاي نويسندگاني مانند ژولورن مطرح شد، اما تاريخ نشان ميدهد كه معمولا كمتر از يك قرن زمان لازم بوده تا بسياري از اين ايدهها به واقعيت تبديل شود.روباتها هم ابتدا در داستانهاي نويسندگان علمي ـ تخيلي مانند كارل چابك و آيزاك آسيموف مطرح شد و بخش تازهاي از آرزوها و ترسهاي بشر را تشكيل داد.امروزه اما روباتها کمکم وارد خانه و زندگي ما شده و ديگر گريزي از آنها نيست. از اين رو ميشود گفت که رقابت براي طراحي و ساخت بهترين روباتها مدتهاست که آغاز شده است.جام جهاني روباتها سالي يک بار برگزار ميشود تا قدرتمندترين تيم روباتيک دنيا، هوش و قدرت تصميمگيري سريع خود را به رخ جهان بکشد، اما قبل از آن چندين مسابقه آزاد زير نظر فدراسيون جهاني ربوکاپ و با همکاري کميتههاي ملي ربوکاپ در 9 کشور جهان که از نظر فدراسيون جهاني ربوکاپ، توانايي علمي و عملي لازم را دارند نيز برگزار ميشود تا صحنه تمرين قبل از مسابقه اصلي و دستگرمي تيمهاي روباتيک جهاني را فراهم آورد.ايران يکي از آن 9 کشور برتر دنياست که مسابقات آزاد روباتيک آن از اعتبار جهاني خوبي برخوردار است و سالهاست که مسابقات ايران همسطح همه کشورهاي پيشرفته دنيا، عرصه را براي خودنمايي دانشمندان جوان کشور و رقابت آنها با برترين تيمهاي خارجي فراهم ميآورد.هفتمين دوره مسابقات بينالمللي ربوکاپ آزاد ايران، چهارمين دوره سمپوزيوم ربوکاپ آزاد ايران به همراه دومين کنفرانس روباتيک و هوش مصنوعي به همت کميته ملي ربوکاپ جمهوري اسلامي ايران و دانشگاه آزاد اسلامي واحد قزوين از 17 تا 19 فروردين در محل نمايشگاه بينالمللي تهران برگزار خواهد شد.در اين دوره از رقابتها 359 تيم از 14 کشور دنيا مانند آمريکا، انگليس، چک، هند، آلمان، برزيل، چين، پاکستان، ترکيه، يونان مکزيک و صدالبته ايران که طي اين روزها در قالب مسابقه به نمايش آخرين دستاوردهاي تحقيقاتي خود در ليگهايي مانند روباتهاي فوتباليست، روباتهاي خانگي، روباتهاي امدادگر، روباتهاي پرنده، روباتهاي زيردريايي، روباتهاي انساننما، ليگهاي شبيهسازي فوتبال، شبيهسازي امداد، روباتهاي مينياب، ليگهاي فوتبال و امداد دانشآموزي و رقابتهاي نمايشي خواهند پرداخت.اين مسابقات روزهاي 17 تا 19 فروردين از ساعت 9 تا 16 براي بازديد عموم علاقهمندان در محل نمايشگاه بينالمللي تهران داير است.
به گزارش روز سه شنبه جام جم آنلاين به نقل از روزنامه فيگارو، بار ديگر يك داستان علمي تخيلي ، واقعيت عيني يافت. شركت آمريكايي تهرافوجيا اعلام كرد كه اتومبيل پرنده اش موفق شده مدت هشت دقيقه پرواز كند.نام اين اتومبيل پرنده ( Terrafugia) در زبان لاتين به مفهوم «فرار از زمين» است اما با نام تجاري «ترانزيشن» امكان دارد تا پايان سال جاري براي فروش به بازار عرضه شود.كارل ديتريش ، موسس تهرافوجيا عقيده دارد كه روياي تعداد بسيار قابل ملاحظه اي از رانندگان اتومبيل از اين پس مانند فرمان در دسترسشان خواهد بود.او مي گويد: با اين پرواز آزمايشي اكيپ هاي فني ما قابليتشان را در تحقق مساله اي كه تاكنون مانند رويايي دست نيافتني بود به يك واقعيت مسلم نشان دادند.قيمت اين اتومبيل پرنده حدود 279 هزار دلار( معادل حدود 213 هزار يورو) برآورد شده است. شركت سازنده تاكيد مي كند كه با استفاده ازتجهيزات جديد و نيز فناوري كامپيوتري در ساخت مي توان قيمت و نيز وزن آنها را كاهش داد تا افراد بيشتري توانايي خريد آنها را داشته باشند. تاكنون شركت تهرافوجيا سفارش پيش خريد بيش از 100 دستگاه اتومبيل پرنده را دريافت كرده است.باك سوخت اين اتومبيل پرنده به آن امكان مي دهد مسافت 787 كيلومتر را بدون سوختگيري مجدد بپيمايد. عرض آن با بالهاي جمع شده 2.3 متر است كه به راحتي مي توان آن را در يك گاراژ عادي پارك كرد و با بال هاي باز آماده پرواز عرض آن به هشت متر بالغ مي شود.با اين حال ، هنوز يك معضل وجود دارد و آن اين است كه اتومبيل پرنده براي برخاستن از زمين به باندي به طول 762 متر نيازمند است. در عين حال براي انجام يك پرواز كاملا قانوني اتومبيل پرنده بايد از يك فرودگاه مجاز و مجهز به يك پيست برخاستن و فرود استفاده كند.همچنين براي هدايت اتومبيل پرنده راننده بايد علاوه بر گواهينامه رانندگي داراي گواهينامه خلباني نيز باشد. اينها از جمله موانعي هستند كه مي توانند يك خريدار علاقهمند را از اين تصميم پشيمان كنند.درواقع،تهرافوجيا تنها سازنده اي نيست كه قصد فروش اين رويا را دارد اما در حال حاضر هيچ يك از سازندگان نتوانسته اند بيش از چند دستگاه از اتومبيل پرنده خود را به فروش برسانند.شركت هلندي PAL-V به ويژه اخيرا يك نمونه از اتومبيل پرنده را آزمايش كرده كه وسيله اي تلفيقي از اتومبيل و هليكوپتر است. در عين حال، شركت بين المللي مالر، مستقر در كاليفرنيا به نوبه خود روي طرح ساخت يك هواپيماي شخصي كوچك عمود پرواز كار مي كنند.مترجم:بهرام افتخاري
البته در این زبالهدانی خبری از پشه و مگس و بوهای متعفن نیست، با این حال خطری كه آنها برای زمین و ساكنان آن دارند بسیار بیشتر از تهدید ناشی از پشه و مگس و بوهای نامطبوع است. این خطر زمانی به اوج خود میرسد كه شمار قابل توجهی از این زبالهها این شانس را پیدا میكنند كه وارد جو زمین شده و با سرعت بسیار بالایی، كه در برخی موارد به حدود 30 هزار كیلومتر بر ساعت میرسد، راهی نقطهای از زمین میشوند. حالا تصور كنید افرادی كه در نقطه محل سقوط این زبالهها در حال زندگی هستند با چه تهدید بزرگی روبهرو میشوند و این در حالی است كه خبر از بروز این حادثه قریبالوقوع ندارند، اما قسمت ناراحتكنندهتر ماجرا این است افرادی كه در تیررس برخورد این زبالهها قرار دارند عملا زمانی برای نجات جان خود ندارند.ما هزاران شی را در فضا جا دادهایم. این اشیاء شامل ماهوارههایی است که دور زمین میگردند و اطلاعات را به زمین ارسال میکنند. ماهوارههایی هم وجود دارند که کار آنها متوقف شده ولی هنوز در فضا سیر میکنند. برخی ماهوارهها منفجر شده یا با همدیگر تصادم کردهاند و در هر بار که این اتفاق افتاده به قطعات کوچکی تقسیم شدهاند.فقط ماهوارهها نیستند که در فضا وجود دارند، ماهوارهها را موشک به فضا برده است لذا قطعات موشکی نیز در فضا وجود دارند. با پرتاب هر موشک به فضا مقدار بیشتری زباله در مدار زمین جمع میشود و این امر خطر برخورد فضاپیماها را به همدیگر در آینده بیشتر میکند.
دهها سال است كه صدها هزار قطعه زباله فضایی، از پیچ و مهره گرفته تا دستكش و سایر قطعات بازمانده ماهوارهها و فضاپیماهای منهدم شده زمین را محاصره كردهاند به طوری كه میتوان به جرات گفت اطراف زمین دسته كمی از یك زبالهدانی بزرگ ندارد
زمانی كه زبالههای فضایی از جو زمین عبور میكنند در آستانه برخورد با زمین رفتار شهاب سنگها را دارند یعنی با نور درخشانی كه ناشی از حركت سریع آنهاست قسمتی از آسمان را همچون زمان وقوع رعد و برق روشن میكنند. در سال 1999 مطالعهای در زمینه زبالههای فضایی انجام شد كه براساس برآوردهای صورت گرفته در آن حدود 2 میلیون تن زبالههای متنوع فضایی در مدار پایین زمین در حال چرخش هستند. البته در چند سال گذشته و همزمان با گسترش فعالیتهای فضایی كشورهای مختلف جهان بر حجم این زبالهها افزوده شده است. نكتهای كه باید به آن توجه كرد خطراتی است كه این زبالهها در خارج از زمین دارند. به جز تهدیداتی كه برای ساكنان زمین مطرح شده است، این زبالهها میتوانند عملكرد تلسكوپهای فضایی یا ماهوارهها را نیز مختل كنند. به عقیده دانشمندان برخورد تنها یك تكه زباله فضایی به ابعاد چند سانتیمتر به یك ماهواره میتواند عملكرد آن را دچار اختلالات زیادی كند، اما این تازه آغاز یك ماجرای غمانگیز است. برخی از این زبالهها كه ابعادی درحدود یك توپ بیسبال یا كمی بزرگتر از آن دارند میتوانند سلامتی فضانوردان را در حین انجام پیادهرویهای فضایی یا حتی در حین حضور در شاتلهای فضایی و ایستگاه فضایی بینالمللی در معرض خطرات جدی قرار دهند. به عنوان مثال در این خصوص، برخورد تكه رنگ خشكشدهای از یكی از ماهوارههای از كار افتاده در مدار زمین با بدنه شاتل موجب ایجاد شكافی در اندازه چند سانتیمتر در یكی از پنجرههای آن شده بود.
تنها تا ژوئن سال 2000 آژانس فضایی آمریكا از شمارش نزدیك به 9 هزار سیستم دستساز انسانی غول پیكر در اطراف زمین خبر داده بود كه البته در یك دهه اخیر شمار این قطعات به طرز قابلتوجهی افزایش یافته است. از این تعداد حدود 2670 مورد ماهوارههایی هستند كه یا به طور نیمهفعال یا از كارافتاده هستند. همچنین 90 مورد نیز كاوشگرهایی بودهاند كه به خارج از مدار زمین پرتاب شده و متاسفانه بیش از 6 هزار قطعه نیز زبالههای بزرگ فضایی هستند كه زمین را در محاصره خود قرار دادهاند. البته باید به این میزان انبوهی از زبالههای فضایی خرد را نیز افزود كه در سالهای اخیر افزایش بیشتری پیدا كردهاند.
تاپایان سال 2011حدود 330 میلیون قطعه زباله فضایی با ابعاد مختلف از قطر یک میلی متر تا ماهواره های از کار افتاده چند صد کیلوگرمی در مدارهای مختلف زمین سرگردان می باشد. اکثر زباله های فضایی در دو منطقه عمده در اطراف زمین انباشته شده اند. منطقه لئو یا محدوده کم ارتفاع مداری، اولین منطقه آلوده فضا شمرده می شود. این منطقه که از ارتفاع 200 کیلومتری سطح زمین آغاز می شود و تا حدود 2000 کیلومتری ادامه پیدا می کند، بر حسب اتفاق میزبان بیشترین تعداد ماهواره های هواشناسی و نظامی است و از این نظر، منطقه حساسی به حساب می آید. منطقه دوم، ناحیه کم ضخامت مدار زمین آهنگ یا ژئو در ارتفاع 3600 کیلومتری زمین است که تقریباً تمامی ماهواره های مخابراتی و تلویزیونی در این ناحیه واقع شده اند. مهم ترین دلیل مطالعه زباله های فضایی، خطراتی است که وجود این پسماندها برای ماموریت های فضایی به وجود می آورند.
سهم راكتها در تولید زبالههای فضایی
بسیاری بر این باورند كه زبالههای فضایی عمدتا ناشی از ماهوارههای از كارافتاده هستند. با این حال نباید سهم قابل توجه راكتهای بالابرنده را نیز فراموش كرد. این راكتها وظیفه دارند ماهوارهها و سایر سیستمهای فضایی را برای فرار از جاذبه زمین همراهی كنند. با این حال پس از اتمام ماموریت از بدنه سیستم در حال فرار از زمین جدا شده و در فضای اطراف زمین معلق میمانند.
البته برخی از آنها نیز پس از چند روز با شدت بسیار زیاد با زمین برخورد میكنند و این دقیقا همان داستانی است كه در حادثه اخیر برخورد قطعات جدا شده از كاوشگر چینی به روستایی در این كشور رقم خورده است.
فضانوردان زبالهساز
در كنار ماهوارهها، راكتها و برخوردهای میان سیستمهای فضایی، فضانوردان نیز سابقه جالب توجهی در افزودن به زبالههای معلق در مدار زمین دارند. به عنوان مثال در سال 1956 اد وایت نخستین فضانورد آمریكایی كه در فضا پیادهروی كرد، دستكش خود را در فضا رها كرد تا از آن به عنوان یكی از نمونههای بارز زبالهسازی فضانوردان در فضا یاد شود. در جریان یكی از پیادهرویهای فضایی كه در سال 2008 انجام شد، كیف ابزار یكی از فضانوردان از دست وی رها شد. این كیف برای همیشه در فضای اطراف زمین باقی میماند تا زمانی كه طرحی برای جمعآوری زبالههای فضایی ارائه شود!
پس از آنكه در سال 2000 برآورد شد حدود 9 هزار قطعه نسبتا بزرگ معلق در فضای اطراف زمین وجود دارد، شبكه نظارت فضایی ارتش آمریكا اطلاعاتی درخصوص 12 هزار قطعه زباله فضایی با ابعاد حداقل 10 سانتیمتر منتشر كرد. برآورد میشود از صدها هزار تا میلیونها قطعه زبالههای فضایی در حد و اندازه یك سانتیمتر وجود داشته باشد كه اكثر آنها در مدارهای ناشناخته زمین شناور هستند. با پرتاب هر راكت فضایی بر شمار زبالههای فضایی افزوده میشود و دانشمندان با اشاره به این روند درباره تبدیل شدن سندروم كسلر به واقعیتی عینی هشدار جدی میدهند.
بهكارگیری فناوریهای نوین برای انهدام زبالههای فضایی
در سالهای اخیر شیوههای پیشنهادی برای كاستن از حجم زبالههای فضایی بسیار متنوع شده است. یكی از این روشها طراحی و ساخت ماهوارههایی است كه خود بتوانند یكدیگر را در مواقع لزوم نابود كنند. ایدههای بسیاردیگری نیز در ارتباط با جمعآوری و از بین بردن زبالههای فضایی مطرح شده است که یکی از قابل توجهترین آنها مبتنی بر جمعآوری زبالههای فضایی با کمک لیزرهای زمینی بود. براساس این طرح، لیزرهای زمینی متعددی به سوی اشیای سرگردان در فضا هدفگیری شده و مدار حرکتی آنها را تا 10 سانتی متر جابهجا میکنند. با نزدیکتر شدن این قطعات به همدیگر و انباشته شدن آنها، یک نوع “زبالهدانی فضایی” به وجود میآید و بدینترتیب از احتمال برخورد ماهوارهها با زبالههای فضایی تا حد زیادی کاسته خواهد شد. پیشنهاددهندگان این طرح مدعی هستند که طی سه سال فعالیت لیزرهای زمینی میتوان کل قطعات سرگردان در فضا را تا بدان حد جابهجا کرد که وارد اتمسفر شده و از بین بروند.
یکی دیگر از طرحهای مرتبط با مدیریت زبالههای فضایی را شرکتی در مینیاپولیس پیشنهاد داده است. این شرکت در حال طراحی ماهوارههای فوقالعاده محکم و به اصطلاح “زرهپوش” است که به دلیل برخوردار بودن از چندین لایه حفاظتی ضد ضربه میتوانند در برخورد با زبالههای فضایی آنها را متلاشی و به ذرات ریز بیخطر تبدیل کنند.
علاوه بر این دو طرح ابتکاری، استفاده از روباتها برای جمعآوری قطعات سرگردان در فضا پیشنهاد شده است. ماموریتهای روباتیک در بخشهای مختلف تحقیقات فضایی دارای اولویت نخست است .براساس یکی از طرحهای پیشنهاد شده در مدیریت روباتیک زبالههای فضایی، یک سری روباتهای مجهز به راکتهای قدرتمند به مدار زمین فرستاده میشوند و پس از شناسایی زبالهها و قطعات سرگردان در فضا، آنها را با راکت مورد هدف قرار داده و از بین میبرند. در صورت اصابت راکت به قطعات سرگردان، آنها به ذرات کوچکی تبدیل خواهند شد که یا به صورت خودکار در یک نقطه متمرکز میشوند و یا پس از ورود به جو زمین نابود میشوند.
مجله نشنال جغرافی در زیباترین تصاویر نجومی این هفته خود عکسهایی زیبا از تماشای نمایش شفقی از ایستگاه فضایی بین المللی، گردهمایی سیارات در آسمان شب زمین و رگه های مریخی را انتخاب کرده است. | |
به گزارش خبرگزاری مهر، مروارید سبز، فضانورد نسل آینده، دانه های ابر در سیاره سرخ و نمایش شفقهای قطبی در فضا تنها بخشی از زیباترین تصاویر نجومی این هفته از نگاه مجله نشنال جغرافی است. رگه های مریخی
در عمق حفره ای در مریخ که هنوز نامی برای آن انتخاب نشده است، خطوطی به چشم می خورند که به نظر می رسند رگه های معدنی باشند. این تصویر را به تازگی کاوشگر مدارگرد Mars Reconnaissance ناسا گرفته است. در زمین، این رگه ها زمانی تشکیل می شوند که آب از میان شکافهای سنگها عبور و رسوبات معدنی را با خود حمل کند.
فضانورد نسل آینده
Robonaut 2 ، روبات فضانورد ناسا که از زمین کنترل می شود و در ایستگاه فضایی بین المللی ساکن است با خود دستگاهی به همراه دارد که سرعت هوا را اندازه گیری می کند. در این عکس، روبات فضانورد این دستگاه را در مدت یکی از آزمایشاتی که برای آن در نظر گرفته شده بود در دست گرفته است. این روبات قادر است به زبان اشاره بگوید: سلام دنیا!"
نمایش شفقی
فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی موفق شدند طلوع خورشید (سمت چپ) و نورهای شفق قطبی را از موقعیتی که این ایستگاه در آن قرار گرفته بود در این عکس جاودانه کنند.
مروارید سبز
سبزی تند از یک شفق تابیده در دهکده ای واقع در شمال سوئد. این عکس 16 مارس با استفاده از یک لنز چشم ماهی 8 میلیمتری گرفته شده است.
گردهمایی سیارات
در این عکس، به نظر می رسد که زهره (در سمت چپ) و مشتری در جزیره "ری- اونیون" فرانسه باهم تشکیل جلسه داده اند. این تصویر در مدت مقارنه اخیر سیارات گرفته شده است.زهره (ونوس) که به آن ستاره شبانگاه نیز گفته می شود نورانی ترین سیاره ای است که با چشم غیرمسلح دیده می شود. این درخشندگی بالا به خاطر اتمسفر ضخیم و بسیار بازتابنده و نزدیکی زیاد آن به خورشید است.
یک روز ابری
این دانه های کوچک ابر به طور جزئی یخهای زمستان را روی ریگزارهای نیمکره شمالی مریخ تیره کرده اند. این تصویر را فضاپیمای مدارگرد Mars Reconnaissance گرفته است. درحال حاضر نیمکره شمالی مریخ بهار را سپری می کند.
|
یک شرکت تولیدکننده تجهیزات رایانه ای وبکم جدیدی را عرضه کرده است که می تواند نمایی 180 درجه را از محیط ارائه کند. | |
به گزارش خبرگزاری مهر، BCC950 عنوان وبکم جدید شرکت "لاجی تک" است که می تواند مشکل فقدان پوشش کامل محیط جلسات و ویدیوکنفرانسهای آنلاین را حل کند.این محصول جدید دارای ساقه ای مکانیکی است که می تواند به صورت 180 درجه بچرخد و زاویه دید حسگرها 75 درجه است.به این ترتیب، BCC950 می تواند دستگاهی با قدرت بالای پوشش دهی را عرضه کند. همچنین برخلاف وبکمهای عادی که وضوح تصویر پایینی دارند این محصول جدید دارای وضوح تصویر HD و لنز Carl Zeiss است.یک دستگاه کنترل کننده از راه دور و میکروفنی که می تواند تا شعاع 2.5 متر صدای با کیفیت بالا را ارائه کند از دیگر امکانات این وبکم هستند.براساس گزارش وب نیوز، این دستگاه از ماه می با قیمت 250 وارد بازار می شود. میکروفن، بلندگو و کنترل کننده وبکم ساقه این دستگاه به صورت 180 درجه می چرخد و یک کنترل کننده از راه دور امکان یک پوشش دهی کامل را فراهم می کند این دستگاه برای انجام ویدیوکنفرانسهای کاری بسیار ایده آل است این وبکم از ماه می با قیمت 250 یورو عرضه می شود |
هدف فناوری نانو یا نانوتکنولوژی تولید مولکولی یا ساخت اتم به اتم و مولکول به مولکول مواد و ماشینها توسط بازوهای روبات برنامهریزی شده در مقیاس نانومتریک است (نانومتر یک میلیاردم متر است یعنی پهنای معادل با 3 تا 4 اتم.) مواد جدیدی شامل فولرین و یا لولههای کربنی از جمله موادی هستند که به وسیله فناوری نانو تولید شدهاند و در زمینههای بسیار زیادی کاربرد دارند. رایانهها اطلاعات را تقریباً بدون صرف هیچ هزینهای باز تولید میکنند. اقداماتی در دست اجراست تا دستگاههایی ساخته شوند که تقریباً بدون هزینه - شبیه عمل بیتها در رایانه - اتمها را به صورت مجزا بهم اضافه کنند (کنار هم قرار دهند). این امر ساختن خودکار فراوردهها را بدون نیروی کار سنتی همانند عمل کپی در ماشینهای زیراکس میسر میکند. صنعت الکترونیک با روند کوچکسازی احیاء میگردد و کار در ابعاد کوچکتر منجر به ساخت ابزاری میشود که قادر به دستکاری اتمهای منفرد مثل پروتئینها در سیبزمینی و همانندسازی اتمهای خاک، هوا و آب از خودشان میگردد. تعریف نانو به بررسی و فناوری ساخت ذراتی که حداقل یکی از ابعاد فضایی آنها در محدودهٔ ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد، میپردازد. نانوتکنولوژی، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر می¬شود. از همین تعریف ساده برمی¬آید که نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشته هاست. برای نانوتکنولوژی کاربردهایی را در حوزههای مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل¬و¬نقل، انرژی، محیط زیست، مهندسی مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمردهاند. کاربردهای وسیع این عرصه به همراه پیامدهای اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به¬عنوان یک زمینه فرا رشته¬ای و فرابخش مطرح نمودهاست. هر چند آزمایش¬ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه ۸۰ قرن بیستم بطور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحول آفرین، معجزهآسا و باورنکردنی نانوتکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دههٔ اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند. تاریخچه
نانو تکنولوژی علمی است با تاریخ تولد مشخص! چهل سال پیش ریچارد فاینمن، متخصص کوانتوم نظری و دارندهٔ جایزهٔ نوبل، در هنگام گرفتن جایزه نوبل خود، نظریهی جدیدی مطرح کرد. او در سخنرانی معروف خود در سال ۱۹۵۹ با عنوان "آن پایین فضای بسیاری هست!" ( There is plenty of room in the bottom ) به بررسی بعد رشد نیافته علم مواد پرداخت. وی درآن زمان اظهار داشت: "اصول فیزیک، تا آنجایی که من توانایی فهمش را دارم، مخالفتی با ساختن اتم به اتم چیزها ندارد." او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان فرا گرفتهاند که چگونه ترانزیستورها و دیگر سازه¬ها را با مقیاسهای کوچک بسازند، پس ما خواهیم توانست که آنها را کوچک و کوچک¬تر کنیم. در واقع آنها به مرزهای حقیقی¬شان در لبه¬های نامعلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود، ¬بطوری که یک اتم را در مقابل دیگری ب¬گونهای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول ممکن را ایجاد کنیم.
نانوتكنولوژي چيست؟
تصویر سه بعدی از نانولوله کربنی.
كامپيوترها اطلاعات را تقريبا" بدون صرف هيچ هزينهاي باز توليد مينمايند. اقداماتي در دست اجراست تا دستگاههايي ساخته شوند كه تقريبا" بدون هزينه - شبيه عمل بيتها در كامپيوتر - اتمها را به صورت مجزا بهم اضافه كنند ( كنار هم قرار دهند). اين امر ساختن اتوماتيك محصولات را بدون نيروي كار سنتي همانند عمل كپي در ماشينهاي زيراكس ميسر ميكند. صنعت الكترونيك با روند كوچك سازي احياء مي گردد وكار در ابعاد كوچكتر منجر به ساخت ابزاري ميشود كه قادر به دستكاري اتمهاي منفرد مثل پروتئينها در سيب زميني و همانندسازي اتمهاي خاك، هوا و آب از خودشان ميگردد. پيوند علم مواد، شيمي و علوم مهندسي كه نانوتكنولوژي ناميده ميشود عرصه أي را بوجود ميآورد كه ماشين آلات خود تكثيركننده و محصولات خود اسمبل از اتمهاي اوليه ارزان ساخته شوند. نانوتكنولوژي توليد مولكولي يا به زبان سادهتر، ساخت اشياء اتم به اتم، مولكول به مولكول توسط بازوهاي روبات برنامهريزي شده در مقياس نانومتريك است و نانومتر يك ميلياردم متر است ( پهناي معادل با 3 تا 4 اتم). نانوتكنولوژي ساخت ابزارهاي نوين مولكولي منحصر به فرد با بكارگيري خواص شيميايي كاملا" شناختهشده اتمها و مولكولها ( نحوه پيوند آنها به يكديگر) را ارائه ميدهد. مهارت مطرحه در اين تكنولوژي دستكاري اتمها بطور جداگانه و جاي دادن دقيق آنان در مكاني است كه براي رسيدن به ساختار دلخواه و ايدهآل موردنياز ميباشد. اين قابليت تقريبا" حاصل شده است. بازده پيشبيني شده از تسلط بر اين تكنولوژي بسيار فراتر از موفقيتهايي است كه تاكنون انسان بدانها نائل شده است. قابليتهاي محتمل تكنيكي نانوتكنولوژي عبارتند از :
1. محصولات خوداسمبل
2. كامپيوترهايي با سرعت ميلياردها برابر كامپيوترهاي امروزي
3. اختراعات بسيار جديد ( كه امروزه ناممكن است)
4. سفرهاي فضايي امن و مقرون به صرفه
5. نانوتكنولوژي پزشكي كه درواقع باعث ختم تقريبي بيماريها، سالخوردگي و مرگ و مير خواهد شد.
6. دستيابي به تحصيلات عالي براي همه بچههاي دنيا
7. احياي مجدد بسياري از حيوانات و گياهان منقرضشده
8. احياء و سازماندهي اراضي
دكترDrexler در همايش جهاني نظام علمي در زمينه نانوتكنولوژي اظهار كرده است: “در جهان اطلاعات، تكنولوژيهاي ديجيتالي كپيبرداري را سريع، ارزان، كامل و عاري از هزينهبري يا پيچيدگي محتوايي نمودهاند. حال اگر همين وضعيت در جهان ماده اتفاق بيافتد چه ميشود. هزينه توليد يك تن تري بيت تراشههاي RAM تقريبا" معادل با هزينه بري ناشي از توليد همان مقدار فولاد ميشود”. دكترSmalley رئيس هيئت تحقيقاتي دانشگاه رايس و كاشف Buckyballs ميگويد: " نانوتكنولوژي روند زيانبار ناشي از انقلاب صنعتي را معكوس خواهد كرد". در مقدمه مقاله نانوتكنولوژي كه توسط آقايان Peterson و Pergamit در سال 1993 نگاشته شده چنين آمده است : " تصور كنيد قادريد با نوشيدن دارو كه در آب ميوه مورد علاقهتان حل شده است سرطان را معالجه كنيد. يك ابر كامپيوتر را كه به اندازه يك سلول انسان است در نظر بگيريد. يك سفينه فضايي 4 نفره كه به دور مدار زمين ميگردد با هزينهاي در حدود يك خودروي خانوادگي تجسم كنيد". موارد فوق، فقط تعداد محدودي از محصولات انتظار رفته از نانوتكنولوژي هستند. انسان در معرض يك انقلاب اجتماعي تسريع شده و قدرتمند است كه ناشي از علم نانوتكنولوژي است. در آينده نزديك گروهي از دانشمندان قادر به ساخت اولين آدم آهني با مقياس نانومتري ميگردند كه قادر به همانندسازي است. طي چند سال با توليد پنج ميليارد تريليون نانوروبات، تقريبا" تمامي فرايندهاي صنعتي و نيروي كار كنوني از رده خارج خواهند شد. كالاهاي مصرفي به وفور يافتشده، ارزان، شيك و با دوام خواهند شد. دارو يك جهش سريع و كوانتومي را به جلو تجربه خواهد نمود. سفرهاي فضايي و همانندسازي امن و مقرون به صرفه خواهند شد. به اين دلايل و دلائلي ديگر، سبكهاي زندگي روزمره در جهان بطور زيربنايي متحول خواهد شد و الگوي رفتاري انسانها تحتالشعاع اين روند قرار خواهد گرفت.
با استفاده از این فرمهای بسیار کوچک، چه وسایلی می¬توانیم ایجاد کنیم؟
فاینمن در ذهن خود یک "دکتر مولکولی" تصور کرد که صدها بار از یک سلول منحصربه فرد کوچکتر است و می¬تواند به بدن انسان تزریق شود و درون بدن برای انجام کاری یا مطالعه و تایید سلامتی سلولها و یا انجام اعمال ترمیمی و به¬طور کلی برای نگهداری بدن در سلامت کامل به سیر بپردازد. در بحبوحه سالهای صنعتی کلمه "بزرگ" از اهمیت ویژه¬ای برخوردار بود. مثل علوم بزرگ، پروژه¬های مهندسی بزرگ و غیره حتی کامپیوترها در دهه ۱۹۵۰ تمام طبقات ساختمان را اشغال می¬کردند. ولی از وقتی فاینمن نظرات و منطق خود را بازگو کرد، جهان روندی به¬سوی کوچک شدن در پیش گرفت.
Marvin Minsky تفکرات بسیار باروری داشت، که می¬توانست به اندیشه¬های فاینمن قوت ببخشد. Minsky پدر یابنده هوش¬های مصنوعی دهه 70-1960 جهان را در تفکراتی که مربوط به آینده می¬شد، رهبری می¬کرد. در اواسط دهه ۷۰، Eric Drexler که یک دانشجوی فارغ التحصیل بود، Minskey را به¬عنوان استاد راهنما جهت تکمیل پایان¬نامه¬اش انتخاب کرد و او نیز این مسئولیت را بر عهده گرفت. Drexler سخت به وسایل بسیار کوچک فاینمن علاقه¬مند شده بود و قصد داشت تا در مورد تواناییهای آنها به کاوش بپردازد. Minskey نیز با وی موافقت کرد. Drexler در اوایل دهه ۸۰، درجه استادی خود را در رشته علوم کامپیوتر دریافت کرده بود و گروهی از دانشجویان را به صورت انجمنی به دور خود جمع نموده بود. او افکار جوانترها را با یک سری ایده¬ها که خودش "نانوتکنولوژی" نامگذاری کرده، مشغول می¬داشت. Drexler اولین مقاله علمی خود را در مورد نانوتکنولوژی مولکولی(Molecular Nano Technology:MNT) در سال ۱۹۸۱ ارایه داد. او کتاب Engine of Creation:The Coming Era of Nanotechnology را در سال ۱۹۸۶ به چاپ رساند. Drexler تنها درجه دکتری در نانوتکنولوژی را در سال ۱۹۹۱ از دانشگاه MIT دریافت داشت. او یک پیشرو در طرح نانوتکنولوژی است و هم¬اکنون رئیس انستیتو Foresight و Research Fellow می¬باشد.
کاربردهای نانوتکنولوژی
علوم و فناوری نانو، عنصری اساسی در درک بهتر طبیعت در دهههای آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاریهای تحقیقاتی میانرشتهای، آموزش خاص و انتقال ایدهها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی از تأثیرات و کاربردهای نانوتکنولوژی ب ه¬شرح زیر میباشد:
1. تولید، مواد و محصولات صنعتی:
نانوتکنولوژی، تغییر بنیادی مسیری است که در آینده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوکهای ساختمانی نانو با اندازه و ترکیب به دقّت کنترلشده و سپس چیدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص و کارکرد منحصربهفرد باشند، انقلابی در مواد و فرآیندهای تولید آنها ایجاد میکند. محقّقین قادر به ایجاد ساختارهایی از مواد خواهند شد که در طبیعت نبوده و شیمی مرسوم نیز قادر به ایجادشان نبودهاست. برخی از مزایای نانوساختارها عبارتست از: مواد سبکتر، سختتر و قابل برنامهریزی؛ کاهش هزینه عمر کاری از طریق کاهش دفعات نقص فنّی؛ ابزارهایی نوین بر پایهٔ اصول و معماری جدید؛ بکارگیری کارخانجات مولکولی یا خوشهای که مزیّت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.
1. پزشکی و بدن انسان:
رفتار مولکولی در مقیاس نانومتر، سیستمهای زنده را اداره میکند. یعنی مقیاسی که شیمی]، فیزیک، زیستشناسی و شبیهسازی کامپیوتری، همگی به آن سمت درحال گرایش هستند.
• فراتر از سهلشدن استفاده بهینه از دارو، نانوتکنولوژی میتواند فرمولاسیون و مسیرهایی برای رهایش دارو( Drug Delivery ) تهیه کند، که بهنحو حیرتانگیزی توان درمانی داروها را افزایش میدهد.
• مواد زیستسازگار با کارآیی بالا، از توانایی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعّال، میتوان برای اعمال نقش تشخیصی(مثل ذرات کوانتومی که برای مرئیسازی بکار میرود) درون سلولها وارد نمود.
• افزایش توان محاسباتی بوسیله نانوتکنولوژی، ترسیم وضعیت شبکههای ماکرومولکولی را در محیطهای واقعی ممکن میسازد. اینگونه شبیهسازیها برای بهبود قطعات کاشتهشده زیستسازگار در بدن و جهت فرآیند کشف دارو، الزامی خواهدبود.
1. دوامپذیری منابع: کشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاک:
نانوتکنولوژی منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پساب و آلودگی را کاهش خواهدداد. همچنین فنّاوریهای جدید، امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد. در زمینه محیط زیست، علوم و مهندسی نانو، میتواند تأثیر قابل ملاحظهای در درک مولکولی فرآیندهای مقیاس نانو که در طبیعت رخ میدهد؛ در ایجاد و درمان مسائل زیستمحیطی از طریق کنترل انتشار آلایندهها؛ در توسعه فنّاوریهای "سبز" جدید که محصولات جانبی ناخواسته کمتری دارند و یا در جریانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشتهباشد. لازم به ذکراست، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگیهای کوچک از منابع آبی (کمتر از ۲۰۰ نانومتر) و هوا (زیر ۲۰ نانومتر) و اندازهگیری و تخفیف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.
در زمینه انرژی، نانوتکنولوژی میتواند بهطور قابل ملاحظهای کارآیی، ذخیرهسازی و تولید انرژی را تحت تأثیر قرار داده مصرف انرژی را پایین بیاورد. به عنوان مثال، شرکتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویتشده با نانوذرات را ساختهاند که میتواند جایگزین اجزای فلزی بدنه اتومبیلها شود. استفاده گسترده از این نانوکامپوزیتها میتواند سالیانه ۵٬1 میلیارد لیتر صرفهجویی مصرف بنزین به همراه داشتهباشد.
همچنین انتظار میرود تغییرات عمدهای در فنّاوری روشنایی در ۱۰ سال آینده رخ دهد. میتوان نیمههادیهای مورد استفاده در دیودهای نورانی( LED ها) را به مقدار زیاد در ابعاد نانو تولید کرد. در امریکا، تقریبا" 20% کل برق تولیدی، صرف روشنایی(چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) میشود. مطابق پیشبینیها در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده، پیشرفتهایی از این دست میتواند مصرف جهانی را بیش از 10% کاهش دهد که ۱۰۰ میلیارد دلار در سال صرفهجویی و ۲۰۰ میلیون تن کاهش انتشار کربن را بههمراه خواهدداشت.
1. هوا¬ و¬ فضا:
محدودیتهای شدید سوخت برای حمل بار به مدار زمین و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپیما برای مأموریتهای طولانی به مناطق دور از خورشید، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتنابناپذیر میسازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، امید حل این مشکل را بوجود آوردهاست.
"نانوساختن"( Nanofabrication ) همچنین در طرّاحی و ساخت مواد سبکوزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنیاز برای هواپیماها، راکتها، ایستگاههای فضایی و سکّوهای اکتشافی سیّارهای یا خورشیدی، تعیینکننده است. همچنین استفاده روزافزون از سیستمهای کوچکشده تمام خودکار، منجر به پیشرفتهای شگرفی در فنّاوری ساخت و تولید خواهدشد. این مسأله با توجه به اینکه محیط فضا، نیروی جاذبه کم و خلأ بالا دارد، موجب توسعه نانوساختارها و سیستمهای نانو –که ساخت آنها در زمین ممکن نیست- در فضا خواهدشد.
1. امنیت ملّی:
برخی کاربردهای دفاعی نانوتکنولوژی عبارتند از: تسلط اطّلاعاتی از طریق نانوالکترونیک پیشرفته بعنوان یک قابلیت مهم نظامی، امکان آموزش مؤثّرتر نیرو، به کمک سیستمهای واقعیت مجازی پیچیدهتر حاصله از الکترونیک نانوساختاری، استفاده بیشتر از اتوماسیون و رباتیک پیشرفته برای جبران کاهش نیروی انسانی نظامی، کاهش خطر برای سربازان و بهبود کارآیی خودروهای نظامی، دستیابی به کارآیی بالاتر(وزن کمتر و قدرت بیشتر) موردنیاز در صحنههای نظامی و در عینحال تعداد دفعات نقص فنّی کمتر و هزینه کمتر در عمر کاری تجهیزات نظامی، پیشرفت در امر شناسایی و در نتیجه مراقبت عوامل شیمیایی، زیستی و هستهای، بهبود طرّاحی در سیستمهای مورد استفاده در کنترل و مدیریت عدم تکثیر سلاحهای هستهای، تلفیق ابزارهای نانو و میکرومکانیکی جهت کنترل سیستمهای دفاع هستهای. در بسیاری موارد، فرصتهای اقتصادی و نظامی مکمّل هم هستند. کاربردهای دراز مدت نانوتکنولوژی در زمینههای دیگر، پشتیبانی کننده امنیت ملّی است و بالعکس.
1. کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک
ذخیرهسازی اطلاعات در مقیاس فوقالعاده کوچک: با استفاده از این فناوری میتوان ظرفیت ذخیرهسازی اطلاعات را در حد ۱۰۰۰ برابر یا بیشتر افزایش داد و نهایتاً به ساخت ابزارهای ابرمحاسباتی به کوچکی یک ساعت مچی منتهی شود. ظرفیت نهایی ذخیره اطلاعات به حدود یک ترابیت در هر اینچ مربع برسد، و این امر موجب ذخیره سازی ۵۰ عدد DVD یا بیشتر در یک هارد دیسک با ابعاد یک کارت اعتباری میشود. ساخت تراشهها در اندازه¬های فوق¬العاده کوچک بهعنوان مثال در اندازه¬های 32 تا ۹۰ نانومتر، تولید دیسکهای نوری ۱۰۰ گیگابایتی در اندازه¬های کوچک نیز می¬باشد.
1. شکلگیری بازارهای بسیار بزرگ
شواهد موجود نشان میدهد که درصد بالایی از بازارهای محصولات مختلف متکی بر نانوتکنولوژی خواهد بود و به همین دلیل دولتها و شرکتهای بزرگ و کوچک به دنبال کسب جایگاهی برای خود در این بازارها هستند. میهیل روکو، رئیس کمیته علوم و فناوری نانو در ریاستجمهوری آمریکا طی مقالهای در ماه میسال 2001، پتانسیل نانوتکنولوژی برای تغییر چشمگیر در اقتصاد جهانی را یادآوری نموده است. بر مبنای پیشبینی وی و بخش دیگری از صاحبنظران در ده الی 15 سال آینده نانوتکنولوژی بازار نیمههادی را به طور کامل تحت تأثیر قرار خواهد داد. خبرهایی نیز که اخیراً از شرکتهای اصلی سازنده پردازندههای کامپیوتر در آمریکا و ژاپن منتشر شده است، از ورود پردازندههای حاوی یک میلیارد نانوترانزیستور تا قبل از ۱۰ سال آینده حکایت دارد. به عنوان مثال شرکت اینتل اعلام نموده است که در سال 2007 پردازندههای متکی بر نانوترانزیستور را با قدرت و سرعت بسیار بیشتر و مصرف کمتر نسبت به آخرین دستاوردهای امروزی نیمههادیها وارد بازار خواهد کرد.
در بخش دارو نیز پیشبینی شده است تا ۱۰ الی ۱۵ سال آینده نیمی از این صنعت متکی بر نانوتکنولوژی خواهد بود که خود نیاز به وسایل تزریق جدید و آموزشهای پزشکی روزآمد خواهد داشت یا در مورد موادشیمیایی، فقط ذکر بازار 100 میلیارد دلاری کاتالیستها که تا ۱۰ سال آینده به طور کامل متکی بر کاتالیستهای نانوساختاری خواهد بود، برای نشان دادن اهمیت بحث کافی است. از هماکنون بازار بزرگی برای بکارگیری مواد جدید در محصولات فعلی در حال شکلگیری است. موادی که میتوانند خواص جدید و فوقالعادهای به محصولات موجود بخشیده و موجب کاهش قیمت آنها شوند. به عنوان نمونه نانولولههای کربنی( Carbon NanoTubes ) با وزن بسیار کمتر و استحکام بسیار بیشتر نسبت به موادی چون فولاد، بخش زیادی از صنایع را در آینده تحت تاثیر قرار خواهد داد.
در کنار این پیشبینیها، این سؤال باید مطرح شود که جایگاه کشورهایی که به نانوتکنولوژی دسترسی ندارند، در بازارهای آینده و اقتصاد جهانی چه خواهد بود. با توجه به اینکه سهم هر کشور یا بنگاه در زمان شکلگیری یک بازار تثبیت میشود، زمان سرمایهگذاری برای رسیدن به جایگاه مناسب، همین امروز است.
شاخههای اصلی
در دستهبندی علوم نانویی، همچنان مسایل حل نشدهٔ زیادی وجود دارد. اما شاخههایی که در زیر آورده شدهاند، اساس نانو تکنولوژی را تشکیل میدهند:
• نانو روکشها
• نانو مواد
o نانو پودرها
o نانو لولهها(نانو تیوبها)
o نانو کامپوزیتها
• مهندسی مولکولی
o موتورهای مولکولی(نانو ماشینها)
• نانو الکترونیک
o نانو سنسورها
o نانو ترانزیستورها
1- مجسمه اربيت و برج رصد ارسلورميتال در پارک المپيک
2- ساخنمان وريزون در شهر نيويورک
3- ساختمان آدلر در ابوظبي
4- شرکت سبد لانگابرگر در اوهايو
5- برج تلويزيوني زيزکوف در جمهوري چک
6- بزرگترين آسمان خراش آفريقا در ژوهانسبورگ
7- ساختمان استراتا اس اي 1 در لندن
8- کتابخانه ملي بلاروس
9- هتل ليسبوآ در ماکائو
10- ساخنمان راديو اسلواک در براتيسلاوآ
11- ساختمان فيل در بانکوک تايلند
12- ساختمان اس آي اس در واکس هال لندن
13- ساختمان ميرادو در مادريد
14- ميدان فدراسيون ملبورن
15- کليساي متروپليتن ليورپول
16- سفارت روسيه در هاوانا
17- ساختمان تور ايود در پاريس
18- ساختمان فانگ يوآن در چين
19- کتابخانه ملي کوزوو
20- هتل پيوگيانگ در کره شمالي
21- ساختمان توره ولاسکا در ميلان ايتاليا
.: Weblog Themes By Pichak :.