911. Գալիս է կիբորգ փրկարարների ժամանակաշրջանը

911. Գալիս է կիբորգ փրկարարների ժամանակաշրջանը

Գիտաֆանտաստիկ ֆիլմերն իրականություն են դառնում: Գիտանակնները կիբորգ միջատներ են ստեղծում:

Կես-միջատ, կես-մեխանիզմը ստեղծվել է աղետի գոտիները մաքրելու և կյանքեր փրկելու համար:
Սարսափազդու կիբորգները՝ կես-մարդ, կես-մեքենա, տասնամյակներ շարունակ եղել են գիտական ֆանտաստիկայի գլխավոր արտադրանքը: Կիբերմարդիկ մեզ հայտնի են «Doctor Who»-ից, Բորգը՝ «Star Trek»-ից, և իհարկե, Ջուլիուս Նոն՝ «James Bond»-ից: Սակայն այժմ գիտնականներն աշխատում են քիչ սարսափազդու կիբորգ թիթեռնիկի ստեղծման վրա:

Հյուսիսային Կարոլինայի պետական համալսարանի գիտնականները ստեղծել են փոքրիկ ուսապարկ, որն ամրացվում է թիթեռնիկի վրա, ինչն էլեկտրոնային ազդակներ է ուղարկում դրանց ուղեղին ու մկաններին՝ թույլ տալով գիտնականներին կառավարել թիթեռնիկներին թռիչքի ժամանակ: Այս գործում ներգրավված ինժեներները խմբային թռիչքն աղետի գոտի նախատեսել են ողջ մնացածներին հայտնաբերելու նպատակով:

NCState

Համալսարանի գիտնականներին արդեն հաջողվել է կառավարել թիթռնիկների թռիչքի ուղղությունը, որոնք կախված են հելիումի օդապարիկներից: Թիթեռները կրում են ուսապարկ, որն ունի ռադիոհաղորդիչ: Ուսապարկից դուրս եկող էլեկտրոդները հասնում են մինչև թիթեռների ուղեղն ու պարանոցի մկանները՝ ուղղությունը փոխելու հրահանգներ ստանալու համար: Այս օդապարիկները լցված են հելիումով՝ թիթեռներին ու նրանց ուսապարկերի ծանրությունն օդում տանելու համար, ինչն էլ հեշտացնում է թռիչքի կառավարումը:

Ուսումնասիրելով, թե ինչպես է թիթեռների նյարդային համակարգը կառավարում թևերի թափահարումը՝ գիտնականները հուսով են, որ կկարողանան «միջատներին» ազատել օդապարիկներից, որպեսզի նրանք կարողանան ազատ թռչել:

fly

«Journal of Visualized Experiments»-ում վերջերս հրապարակված հոդվածում գիտականները բացատրում էին, թե ինչպես են սկսել ծխախոտի թրթուրի նյարդային համակարգի կառավարման ուսումնասիրություններն՝ օգտագործելով մի համակարգ, որը թիթեռներին հնարավորություն է տալիս «թռչել» առանց օդ բարձրանալու:
Թիթեռները տեղադրվում են լուսարձակող դիոդի ցիլինդրային ժապավենի մեջ այնպես, որ ամբողջովին փաթաթված լինեն:

«Դա կարծես Imax 3-D թատրոն լինի միջատների համար»-ասում է Հյուսիսային Կարոլինայի պետական համասլարանի էլեկրոնիկայի ու համակարգչային ինժեներության պրոֆեսորի ասիստենտ Ալփեր Բոզկուրտը:

Լուսարաձակող դիոդի օղակի ներսում թիթեռները կախված են մի հարթակից, որն էլեկտրական մագնիսի շնորհիվ բարձրանում է, միջատներին հնարավորություն տալով աջ ու ձախ շրջվել, սակայն՝ ոչ վերև կամ ներքև: Լուսարձակող փոքր դիոդների ուղղահայաց գծերը լուսարձակում են ու հորիզոնական շարժվում և, դեպի լույսը թռչելու թիթեռների հայտնի բնազդի շնորհիվ, նրանք պտտվում են իրենց հարթակի վրա ու թողնում են շարժվող պայծառ գծերի հետք: Երբ թիթեռները շրջվում են դեպի լույսը, գիտնականներն ուսումնասիրում են մկաններն ու դեպի միջատները գնացող էլետրոնային ազդակները:

robobee2

Այս գիտելիքներով զինված գիտնականները կկարողանան թիթեռների թռիչքների առավել հստակ վերահսկողություն սահմանել, որը հնարավորություն կտա հրաժարվել հելիումի օդապարիկներից: Կիբորգներն օգտակար կլինեն միայն այդ դեպքում:

Նմանատիպ, բայց ավելի մեծ չափերով սարքերն օգտագործվում են ավիահարձակումներից մինչև օդային լուսանկարչություն: Հիմա փորձ է արվում դրանք փոքրացնել, հասցնել միջատի չափերի, որպեսզի կարողանան խմբով գործել՝ այսպես ասած, աղտոտված տարածքները մաքրելու համար:

«Մենք ունենք 5-10 սմ չափերմեծության թռչող սարքերի լավ նմուշներ,- ասում է Կալիֆորնիայի համալսարանի ինժեներության պրոֆեսոր Միշել Մահարբիզը, որը չի մասնակցել կիբորգ թիթեռների ուսումնասիրություններին,- 5 սմ-ից պակաս սարքեր ստեղծելու փորձեր արվել են, սակայն դրանք չեն կարող երկար թռչել, ու դրանց մասերն արդեն անպիտան են»:

TorqueFigure

Առավել բարձրորակ ու ամենաառաջադեմ թռչող միկրոսարքը Ռոբոբին է(Robobee), որը ստեղծվել է Հարվարդի համալսարանում: Մեղվի չափ թրթուրը, որը կշռում է 1/10 գրամ, կարող է բարձրանալ գետնից ու ճախրել օդում՝ միացված լինելով սնուցման սարքին: Սակայն Ռոբոբիի գործարկման համար մեկ տասնամյակ պահանջվեց: Մարդու կողմից ստեղծված սարքի ներկա ամենագլխավոր խնդիրը մարտկոցն ու սենսորը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ ձայնի պակասն է:

«Թիթեռի չափի թռչող ռոբոտները հազիվ կարողանում են բարձրացնել իրենց քաշը,-ասում է Բոզկուրտը,- Թևերը թափահարելու համար օգտագործվող փոքրիկ մետաղական մասերը շուտ մաշվում են՝ սահմանափակելով ռոբոտ միջատների կյանքի տևողությունը»:

harvard_flugan3-600w

«Ինձ դուր է գալիս Ռոբոբիի հետազոտությունը, այնպես որ խնդրում եմ, չգրել, որ ես իբրև թե կատակում են նրանց հաշվով,-ասում է Մահարբիզը,- սակայն մենք դեռ ճանապարհ պետք է անցնենք մինչև ստանանք խավարասերի կամ մորեխի նման արագաշարժ մի սարք և ուղարկենք այն շրջակա միջավայր՝ նրանց միջոցով տվյալներ ստանալու համար»:

2009 թվականին հրապարակվեց հեռակառավարվող թռչող բզեզի մասին, որը ֆինանսավորել էր «Defense Advanced Research Projects Agency»-ին: Ստեղծվել են նաև այլ կիբորգ միջատներ, ինչպիսիք են խավարասերներն ու նույնիսկ փոքր ճանճերը: Այս փոքրիկ կիբորգների հետազոտություններում առաջընթացի պատճառը մասամբ սմարթֆոնների բնագավառում գրանցված առաջխաղացումն է:

«Այժմ մենք կարող ենք շատ գործողություններ ու տեղեկություններ սեղմել մի քանի մմ քառակուսու մեջ»-ասում է Բոզկուրտը:

scientist

Թիթեռներից բացի, Բոզկուրտն աշխատում է հեռակառավարվող խավարասերների ստեղծման վրա:

«Մենք հիանալիորեն կառավարում ենք այն,-ասում է նա,- Մենք կարող ենք գիծ գծել ու ձեռքի կառավարման երկու վահանակով խավարասերին ստիպել ճշգրիտ հետևել գծին»:

Բոզկուրտը հոկտեմբերին սկսեց հետազոտություններ անցկացնել ու պարզել, արդյոք հնարավոր է խավարասեր կիբորգներին ուղարկել միջուկային օբյեկտներ, որպեսզի նրանց միջոցով բացահայտվեն արտահոսքերը: Իսկ նրա կիբորգ թիթեռներն այդքան զարգացած չեն դեռ:

«Փակ տարածքներ համարվող միջուկային օբյեկտների նման միջավայրում, որտեղ կարող ենք թիթեռներին օգնել իրենց օգտակար գործում, հնարավոր է իրագործել մեկ կամ երկու տարուց»,- ասում է Բոզկուրտը:

Նա հավելում է, որ անհրաժեշտ է փոքրացնել ուսապարկերի ծավալը, նախքան թիթեռները հնարավորություն կունենան թռչել առանց հելիումի օդապարիկների: Դրա իրականացման համար կպահանջվի ևս հինգ տարի:

harvard

Բոզկուրտը կարծում է, որ իր կիբորգ թիթեռներն ու խավարասերները կարող են գործել միասին երկրաշարժերի նման պատահարների ժամանակ` ողջ մնացածներին հայտնաբերելու նպատակով: Խավարասերները կուղղորդվեն խճաքարերի միջով: Նրանց մեջքին կամրացվեն միկրոֆոններ, որոնց միջոցով հնարավոր կլինի գտնել օգնություն աղերսող ողջ մնացածներին, ինչն էլ թիթեռների ռադիոհաղորդիչների օգնությամբ կփոխանցվի փրկարարական թիմին: Թիթեռների վրա կամրացվեն նաև գազի սենսորներ՝ թունավոր արտահոսքերը ստուգելու համար:

«Կախարդական ոչինչ չկա,- ասում է Մահարբիզը,- Պետք է պարզապես աշխատել դրանց ստեղծման սկզբունքների ու դրանց օգտագործման նախագծային համակարգի վրա»:

Երբ պարզեն նախագծային հիմնական սկզբունքները, կստեղծեն առավել մասնագիտացված սարքեր, որոնք ավելի լավ կաշխատեն յուրաքանչյուր առանձնահատուկ հանձնարարությունների ժամանակ:

«Երբ մենք սկսենք օգտագործել միջատի չափի սինթետիկ սարքեր, դրանք նման չեն լինի իրական միջատների, սակայն կլինեն առավել արդյունավետ, քան նրանց կիբորգ ներշնչանքի այբյուրները,- ասում է Մահարբիզը և ավելացնում,- չէ՞ որ Բոինգ 747-ն էլ թևերը չի թափահարում»:

Թարգմանեց Մարի Կոստանյանը

Գրել կարծիք