تكمن مشكلة استكشاف الفضاء في أنَّ السفر والوصول وإرسال المعلومات إلى الأرض يستغرق وقتًا طويلاً. تُعد تكنولوجيا البيانات هي الحل لأنها تُطوِّر الأجهزة والبرامج والاستراتيجيات لجعل عمليات النقل أسرع وأسهل وأكثر قوة وكفاءة.
إليك ما أنجزه الخبراء حتى الآن في ربط تكنولوجيا البيانات بالسفر إلى الفضاء ، بالإضافة إلى كيف يُمكن لهذه العلاقة أن تُفيد رواد الفضاء والأشخاص على الأرض بشكل أفضل.
ما هي تكنولوجيا البيانات والتحليلات؟
يُشار إليها أيضًا باسم DataTech ، وتتخصص هذه الصناعة في البيانات الرقمية وإيجاد أفضل الطرق لاستخدامها. الأولوية الرئيسية هي إدارة المعلومات ، قبل تقسيمها وتحليلها للحصول على رؤى أوضح.
فيما يتعلق بإدارة البيانات ، يحاول المطور تبسيط الأمر قدر الإمكان لإحضار المعلومات التي تحتاجها على جهازك — بغض النظر عما إذا كان هاتفًا ذكيًا أو جهازًا لوحيًا أو كمبيوتر سفينة فضائية. من المهم أيضًا أن تكون قادرًا على إرسالها من جهاز إلى آخر بأسرع شكل.
الابتكارات في تكنولوجيا البيانات للسفر في الفضاء
عندما يتعلق الأمر بالابتكارات الفضائية ، فمن الصعب إدخال تكنولوجيا البيانات في المعادلة ولكن هذا ليس مستحيلًا. على سبيل المثال ، في أغسطس 2021 ، أجرى فريق Microsoft Azure Space — بالتعاون مع Hewlett Packard Enterprise (HPE) — التجربة الأكثر إثارة حتى الآن.
لقد قاموا بدمج حوسبة الحافة (تُعد حوسبة الحافة (Edge Computing) اطار عمل للحوسبة الموزعة يقوم بتقريب تطبيقات المؤسسة الى مصادر البيانات مثل أجهزة انترنت الأشياء (IoT) أو وحدات خدمة الحافة المحلية. يمكن أن يؤدي هذا القرب من البيانات في مصدرها الى فوائد قوية للأعمال: رؤى أسرع، وأوقات استجابة أفضل، واتاحة عرض ترددي أفضل.) والخدمة السحابية لإنشاء سير عمل أفضل من محطة الفضاء الدولية (ISS) إلى محطة HPE الأرضية ، Azure ، ثم قاعدة بيانات dbSNP التابعة للمعهد الوطني للصحة.
كانت التجربة تهدف إلى جعل اختبار جينات رواد الفضاء ممن تعرض للتأثيرات المُشعة أسرع أثناء تواجدهم في الفضاء. نجحت خوارزميات Azure ، حيث ضغطت البيانات على محطة الفضاء الدولية وتم إرسالها في غضون ثوانٍ إلى الأرض.
على سبيل المثال ، تمت ضغط 150 ميغا بايت من البيانات الجينية الأولية وصولاً إلى 900 كيلو بايت ، بينما استغرقت معالجة المعلومات الإجمالية وتنزيلها أكثر من ساعة.
ومع ذلك ، لم يكن أي من هذا ممكنًا بدون HPE’s Spaceborne Computer-2 — المُثبت على محطة الفضاء الدولية في فبراير 2021. يتفوق هذا النظام على سابقه بقدرة معالجة إضافية وقدرات الذكاء الاصطناعي.
إلى جانب كل من هذه التطورات في تكنولوجيا الفضاء والبيانات ، تُعد محطة الفضاء الدولية مركزًا لجميع أنواع التجارب في الجاذبية الصغرى. تم تصنيع منتجات مثل البلورات الضوئية والألياف الضوئية والسيراميك هناك. كذلك تم هناك الاكتشافات المُهمة في علاج السرطان ومرض الزهايمر والربو وغير ذلك. تحقق من أفضل المواقع الاستثنائية لمحبي الفضاء وعلم الفلك.
ما الذي تُقدمه تكنولوجيا البيانات للسفر عبر الفضاء
على الرغم من أن النقل السريع للبيانات يُبقي الأشخاص على الأرض على اطلاع دائم بالعديد من المشاريع الجارية ، إلا أننا سنُركز الآن على فوائد استكشاف الفضاء. إذن ، كيف يُمكن لتحليل البيانات المُعزز ونقلها أن يؤثر على رواد الفضاء والصناعة التي تدعمهم؟
1. اتصالات جيدة التقريب
يُعزز كل تطور في تكنولوجيا البيانات الخاصة بالفضاء كيفية تواصل رواد الفضاء مع قسم التحكم الأرضي. بينما يتم بالفعل استخدام أنظمة سمعية بصرية للتحدث مباشرةً ، إلا أن إرسال بعض المواد مثل الصور ومقاطع الفيديو وبيانات البحث يتضمن دائمًا تأخيرات كبيرة أعاقت المشاريع.
تعمل الابتكارات مثل سير عمل Azure Space على تغيير ذلك إلى الأفضل. يجب أن يصبح التواصل بين الأرض والسفن في الفضاء أكثر كفاءة وإنتاجية ، لا سيما في تقديم المشورة لرواد الفضاء والمساهمة في الأمور الأرضية.
2. تحليلات قوية في الفضاء
مع استخدام Spaceborne Computer-2 بالكامل الآن ، يُمكن لرواد الفضاء معالجة مختلف المواد هناك في الفضاء دون أخذها أو إرسالها إلى الأرض وانتظار التحديثات.
إذا حكمنا من خلال قائمة ناسا للتطورات على متن محطة الفضاء الدولية ، فإنَّ هذا مفيد لمهام مثل تحديد الميكروبات وتسلسل الحمض النووي وتحليل النتائج من التجارب. يُمكن أيضًا الحصول على البيانات في متناول اليد في غضون ساعات ، إن لم يكن دقائق.
👩🚀 Astronaut Kate Rubins is all "high fives and smiles" as she takes her first breath of fresh Earth air in 185 days. Aboard the @Space_Station, Rubins conducted hundreds of hours of @ISS_Research, including advancing her work in DNA sequencing. pic.twitter.com/dAAq7Yx3WT
— NASA (@NASA) April 17, 2021
بعد ذلك ، إذا دخل سير العمل الجديد حيز التنفيذ ، يُمكن للكمبيوتر العملاق تصفية البيانات وصولاً إلى أساسياتها وتسليمها إلى الأرض دون تأخير.
3. التحديثات في الوقت المناسب في أبحاث الفضاء والرصد
يمكن أن يؤدي الجمع بين أدوات الاتصال والمعالجة الأفضل إلى إنشاء مرافق بحثية أكثر إنتاجية في الفضاء. على وجه الدقة ، يُمكن لسفن المراقبة الأرضية والسفن الفضائية التعاون بشكل أفضل وتبادل الأفكار الملموسة في الوقت الفعلي.
يُفيد النقل الفعال للبيانات أيضًا في مراقبة الأرض من الفضاء. يجب على رواد الفضاء مشاهدة الكوكب والإبلاغ عن التغييرات المتعلقة بالكوارث الطبيعية أو الظواهر الأخرى المثيرة للاهتمام. تهدف تقنية البيانات إلى تسريع ذلك أيضًا.
4. تطورات أسرع وأكثر دقة في الرعاية الصحية لرواد الفضاء
على الرغم من أنَّ السفر إلى الفضاء مُثير للإعجاب ، إلا أنه يُؤثر سلبًا على أجساد رواد الفضاء. تشمل المشاكل المعروفة ضمور العضلات وفقدان العظام والتغيرات في البصر والوراثة. أكدت تجارب مثل Twin Study التابعة لناسا ، والتي نُشرت في Science في عام 2019 ، هذه المشكلات الصحية والمزيد.
تُساعد ابتكارات DataTech التي تُركز على الفضاء في تحديد المشكلات والحلول بشكل أسرع. عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا البشر للعيش على المريخ ، على سبيل المثال ، يُمكن لهذا القطاع أن يحدث فرقًا كبيرًا. والأفضل من ذلك ، يمكن لرواد الفضاء تتبع صحتهم أثناء تواجدهم في المدار أو ما بعده.
5. زراعة أفضل على متن السفينة
يمكن أن تتحسن البيانات أكثر من الرعاية الصحية. كانت زراعة الطعام في انعدام الجاذبية تحديًا لمختلف العلوم ، لكن نجاحها يعني وجبات صحية أكثر لرواد الفضاء وحمولات أقل لكل رحلة — لذا فهي مُهمة.
تغلبت العديد من الدراسات في روسيا واليابان والصين والولايات المتحدة وأماكن أخرى على تلك العقبة ، بفضل الأكسجين الاصطناعي والإضاءة ودرجات الحرارة وجمع وتحليل بيانات النبات على مر السنين.
اليوم ، يُمكن لرواد الفضاء الاستمتاع بالمنتجات الطازجة مثل الخس وفول الصويا. في الوقت نفسه ، تُوفر الزراعة على متن السفينة تنقية الهواء والماء الطبيعي.
6. تصميم أفضل للسفينة الفضائية
تتضمن الاكتشافات الأخرى التي تم إجراؤها في أبحاث الفضاء أشياء مثل الاحتراق وتنقية المياه والهندسة. تُساهم جميع البيانات التي تم جمعها حول مثل هذه الأمور باستمرار في تطوير سفن فضائية أكثر أمانًا وأرخص وأفضل كفاءةً.
بدون هذه المعلومات ومختلف الابتكارات ، لن نتمكن من الحصول على إجابة حول كيفية عودة الصواريخ إلى الأرض أو كيفية عمل التصوير عبر الأقمار الصناعية. وكلما زادت البيانات التي تظهر للعلن ، يُمكن لمزيد من الخبراء تحسين تجربة ونتائج السفر إلى الفضاء.
7. زيادة الوعي والدعم من الجمهور على الأرض
النتيجة غير المباشرة ولكن المحظوظة لتبادل البيانات المُعزز بين السفن الفضائية والأرض هي زيادة الوضوح. يتلقى الجمهور أخبارًا ممتعة ومثيرة للاهتمام بشكل متكرر ، مما يُعزز الوعي والدعم للمشاريع المتعلقة بالفضاء.
إنَّ إبقاء المؤسسات في الحلقة أمر مجزي. حيث يُمكن لأي شخص لديه أفكار قوية ودعم قوي تقديم مشاريعه ، وإحداث ثورة في استكشاف الفضاء ، وربما حتى استخدام محطة الفضاء الدولية لإجراء التجارب. لذلك ، تتمتع الشركات بأكملها بالقدرة على فعل الكثير من حيث الدراسات والدعاية والدعم المالي.
والنتيجة هي إلهام اهتمام عام وموحد في أخذ صناعة الفضاء ومستكشفيها إلى أبعد نقطة مقارنةً بأي وقت مضى.
يُمكن للمعلومات المتعلقة بالفضاء أن تُفيد جميع الأعمار
لا تزال تقنيات البيانات الخاصة بالفضاء قيد التطوير ، لذلك هناك مجال كبير للتحسين. ومع ذلك ، فقد تحسنت جودة الحياة والعمل بشكل كبير لرواد الفضاء منذ الأيام الأولى لاستكشاف الفضاء.
يُعد الحفاظ على هذا الشغف والعطش للمعرفة حيًا أمرًا بالغ الأهمية ، حتى لو كان ذلك فقط للتأكد من أنَّ السفر عبر الفضاء يستمر في تجاوز الحدود. لحسن الحظ ، هناك العديد من الطرق لتعليم الكبار والصغار على حد سواء عن صناعة الأعاجيب العلمية هذه. تحقق أيضًا من ما هو مشروع Starlink وكيف يعمل الإنترنت عبر الأقمار الصناعية؟
