العلماء يطور شبكة عصبية تكتشف الجسيمات متناهية الصغر في النفايات الفضائي
تاريخ النشر: 10th, March 2024 GMT
المصدر : تاس
وجد علماء الفلك والرياضيات الأوروبيون أنه يمكن استخدام خوارزميات الرؤية الحاسوبية لتحليل الصور الرادارية والبحث عن جسيمات صغيرة وغير واضحة من النفايات الفضائية.
ونشر العلماء نتائج الدراسة في المجلة العلمية IET Radar Sonar & Navigation.
وقالت فريديريكا ماسيمي الباحثة في جامعة “روما – تري” الإيطالية إن طرق الرؤية الحاسوبية لن تسمح في المستقبل بمراقبة النفايات الفضائية الصغيرة الحجم فحسب بل وستزيد إلى حد بعيد من فاعلية مكافحة هذا الخطر.
وتوصل العلماء إلى هذا الاستنتاج في إطار تجربة حاولوا خلالها الاستفادة من الشبكات العصبية الموجودة المستخدمة في أنظمة الرؤية الحاسوبية بغية تحليل البيانات التي يجعها رادار TIRA الأوروبي.
و TIRA عبارة عن “صحن لاسلكي” بقطر 47 مارا يرصد الفضاء القريب في مدار الأرض المنخفض ويلتقط صوره، ستستخدم لاحقا للبحث عن النفايات الفضائية.
وتساءل العلماء هل يمكن استبدال الخوازميات التي تم تطويرها لتحليل صور يلتقطها رادار TIRA بالشبكات العصبية من أسرة YOLO التي غالبا ما تستخدم للبحث عن أجسام متحركة على الصور الفوتوغرافية.
وقام العلماء بتدريب شبكتي YOLOv5 وYOLOv8 العصبيتين على تحليل 3000 صورة للفضاء القريب، ثم تأكدوا من دقة عملهما باستخدام 600 صورة رادارية احتوت على كمية محدودة من النفايات الفضائية الصغيرة الحجم.
وأظهر الفحص أن كلا الشبكتين العصبيتين حددتا بنجاح ما بين 85% إلى 97% من جزيئات النفايات الفضائية التي يبلغ طولها 1 سم أو أكثر، وفي الوقت نفسه لوحظ في عملهما عدد ضئيل من النتائج الإيجابية الكاذبة. وقد تفوقتا في هذا المجال إلى حد بعيد على الخوارزميات المتخصصة المصممة لتحليل البيانات الواردة من رادار TIRA.
ويعتبر الباحثون أنه يمكن اعتبار نتائج التجربة هذه على أنها في مصلحة استخدام أنظمة الرؤية الحاسوبية عند وضع خريطة النفايات الفضائية في مدار الأرض المنخفض، وكذلك لتتبع تحركاتها في الوقت الفعلي (أونلاين). وسيسمح ذلك بالحد من احتمالات اصطدام الأجهزة الفضائية بالنفايات الفضائية.
المصدر: شمسان بوست
كلمات دلالية: النفایات الفضائیة
إقرأ أيضاً:
فريق بحثي من الجامعة الأمريكية بالقاهرة يطور مطهرا للحماية طويلة الأمد
طوّر فريق من الباحثين في الجامعة الأمريكية بالقاهرة، مطهرا مبتكرا ممتد التأثير لفترات طويلة، تحمل اسم «نانو جارد»، إذ تقدم حلا فريدا للتلوث الميكروبي على الأسطح التي نلمسها بشكل متكرر، مثل مقابض الأبواب، مساند السُلّم، ومفاتيح المصاعد، حيث يوفر حماية مستمرة دون الحاجة للاستخدام المتكرر.
ويقود فريق الباحثين المسؤول عن تطوير مادة «نانو جارد» الجديدة، الدكتور حسن عزازي، المتميز بقسم الكيمياء، ويضم سيف الدين المفتي، طالب الدراسات العليا في الكيمياء، وعبيدة عبد القادر الإبراهيم، الحاصل على الماجستير 2024، وجود ماجد لبابيدي، طالبة الماجستير في تكنولوجيا النانو بالجامعة الأمريكية بالقاهرة.
ووفقا لبيان صادر عن الجامعة، حصل «نانو جارد» على براءة اختراع من مكتب براءات الاختراع والتجارة بالولايات المتحدة الأمريكية، ويسعى الباحثون حاليا إلى التعاون مع شركات تصنيع دولية لإبرام اتفاقات تراخيص لإنتاج وتسويق «نانو جارد».
تتميز مادة «نانو جارد» عن المواد الأخرى في السوق بفعاليتها الفريدة ضد الميكروبات لفترات ممتدة دون الحاجة إلى معدات خاصة أو تدريب على استخدامها، ويوضح عزازي: «صممنا مطهرا جديدا يمكن نشره بسهولة على الأسطح ويظل نشطا ضد الميكروبات لمدة تصل إلى أسبوعين على الأقل»، مشيرا إلى سهولة استخدام «نانو جارد» وامتداد تأثيره، يلبي هذا المستحضر الجديد احتياجات لا توفرها مواد التطهير المتاحة حاليا.
وأضاف عزازي: «معظم المطهرات التجارية توفر حماية قصيرة المدى وتحتاج إلى الاستخدام والنشر المتكرر»، كما أن المطهرات طويلة الأمد المتاحة حاليًا عالية التكلفة وتتطلب إخلاء المنشآت، فضلًا عن الحاجة لمتخصصين لاستخدامها.
وعلى مدار عام كامل، طوّر الفريق نموذجا أوليًا للمطهر، حيث اختاروا أولاً المادة الكيميائية قصيرة المدى التي من شأنها أن تقتل الجراثيم عند ملامستها ثم اختاروا لاحقًا المادة الكيميائية طويلة المدى.
وبعد ذلك، سعوا إلى إيجاد طريقة لتغليف المادتين الكيميائيتين المختارتين داخل حويصلات نانوية واختبار مدة صلاحية واستقرار التركيبة أثناء التخزين.
وأوضح المفتي: «بمجرد أن وجدنا التركيبة المستقرة والنظيفة وسهلة الاستخدام على الأسطح، انتقلنا إلى المرحلة التالية لجعل المنتج سهل الاستخدام».
وعبّر المُفتي عن أمله في أن يحقق «نانو جارد» تأثيرًا واسعًا، قائلا: أتمنى أن يصبح نانو جارد موثوقًا ومعروفا وقادرا على حماية المنازل والجامعات والعائلات من الأوبئة المستقبلية.
وتقديراً لهذا التصميم المبتكر، تم اختيار فريق «نانو جارد» كأحد المتأهلين للتصفيات النهائية في مسابقة «جونز هوبكنز الدولية لتصميم الرعاية الصحية» لعام 2024 وتم نشر أبحاثهم في مجلة «نانوسكيل أدفانسز» تحت عنوان «بخاخ نانوميسيل مضاد للميكروبات طويل الأمد».
كاف يخطر الزمالك بموعد مباراة بلاك بولز بطل موزمبيق