اشترِك في نشرتنا الإخبارية
من الأرض إلى النجوم: حشرة صغيرة تلهم العلماء تطوير أنظمة توجيه الطائرات
22-08-2024 | 13:14
المصدر: النهار
سوسة الروث الصغيرة هي أول حشرة تستخدم مجرة درب التبانة ليلاً للملاحة، تركّز هذه الحشرة على مجموعة من النجوم نقطة مرجعية لتدحرج كرات الروث في خط مستقيم بعيدًا عن منافسيها.
عام 2013، اكتشف باحثون سويديون هذا الأمر. وبعد عقد من الزمن، قام مهندسون أوستراليون بتنميق التقنية نفسها التي تستخدمها سوسة الروث لتطوير مستشعر ذكاء اصطناعي، يمكنه قياس اتجاه مجرة درب التبانة بدقة في الإضاءة المخفوضة.
استخدم البروفسور جافان تشال، مهندس الإستشعار عن بعد في جامعة جنوب أوستراليا وفريقه من طلاب الدكتوراه، الرؤية الحاسوبية لإثبات أن الشريط الضوئي الكبير الذي يشكّل مجرة درب التبانة لا يتأثر بالتشويش الناتج من الحركة، على عكس النجوم الفردية.
يقول البروفسور تشال: "تتحرك سوسة الروث الليلية برأسها وجسمها بشكل كبير عند تدحرج كرات الروث عبر الحقل، مما يتطلب نقطة مرجعية ثابتة في سماء الليل لمساعدتها على التوجيه في خط مستقيم".
وأضاف: "عيونها الصغيرة تجعل من الصعب تمييز النجوم الفردية، خصوصاً أثناء الحركة، في حين أن مجرّة درب التبانة مرئية للغاية".
في سلسلة من التجارب باستخدام كاميرا مثبتة على سقف سيارة، التقط الباحثون صورًا لمجرّة درب التبانة أثناء حركة السيارة وثباتها.
باستخدام المعلومات من هذه الصور، قاموا بتطوير نظام رؤية حاسوبية يقيس اتجاه مجرّة درب التبانة بشكل موثوق، وهي الخطوة الأولى نحو بناء نظام ملاحة.
وتقول طالبة الدكتوراه والمؤلفة الرئيسية للدراسة ييتينغ تاو إن مستشعر الإتجاه يمكن أن يكون طريقة احتياطية لتحقيق الاستقرار في الأقمار الصناعية ومساعدة الطائرات من دون طيار والروبوتات، على الملاحة في الإضاءة المخفوضة، حتى عندما يكون هناك الكثير من التشويش الناجم عن الحركة والإهتزاز.
وأضافت: "في الخطوة التالية، أريد وضع الخوارزمية على طائرة من دون طيار والسماح لها بالتحكم بالطائرة أثناء الطيران في الليل".
تساعد الشمس العديد من الحشرات على الملاحة في النهار، بما في ذلك الدبابير واليعاسيب والنحل ونمل الصحراء.
في الليل، يوفّر القمر أيضًا نقطة مرجعية للحشرات الليلية، لكنه ليس مرئيًا دائمًا، ولذلك تستخدم سوسة الروث وبعض العث مجرّة درب التبانة للتوجيه.
ويقول البروفسور تشال إن رؤية الحشرات ألهمت المهندسين منذ مدة طويلة في ما يتعلق بأنظمة الملاحة.
وأضاف: "لقد كانت الحشرات تحلّ مشاكل الملاحة منذ ملايين السنين، بما في ذلك تلك التي تكافح معها حتى أكثر الآلات تطوّراً. وقد فعلوا ذلك في حزمة صغيرة للغاية. تتكون أدمغتها من عشرات آلاف الخلايا العصبية مقارنة بمليارات الخلايا العصبية عند البشر، ومع ذلك، فإنهم لا زالوا يتمكّنون من العثور على حلول من العالم الطبيعي".
