11 دستاورد مهندسی که در 2024 باید منتظرش باشیم!

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اسپکترم، از نسل جدید پهپادهای تهاجمی گرفته تا رونمایی از سامانه تاکسی هوایی در المپیک پاریس و اجاق‌های متکی به گرمایش القایی، در سال میلادی جاری چشم‌انتظار رونمایی از دستاوردهای خیره‌کننده در عرصه مهندسی هستیم.

*سفر به مرکز زمین

برای آزاد کردن ظرفیت انرژی زمین‌گرمایی، «کویز انرژی»‌ (Quaise Energy) که استارت‌آپ وابسته به دانشگاه ام‌آی‌تی است، قصد دارد طی سال 2024، یک دکل حفاری عمیق را که از امواج میلیمتری پرقدرت برای ذوب ستونی از سنگ به عمق 10 تا 20 کیلومتر استفاده می‌‌کند، آزمایش کند.

استراتژی «عمیق‌تر، داغ‌تر و سریع‌تر» این دکل با تکیه به سازه‌های قدیمی حفاری نفت و گاز آغاز می‌شود و با تشعشعات دستگاه ساطع‌کننده ریزامواج (مایکروویو) به نام «ژیروترون» (gyrotron) ادامه می‌یابد. در واقع، پلتفرم حفاری با نیروی ژیروترون حفره‌ها را از طریق تبخیر سنگ ایجاد  و امکان دسترسی به انرژی عمیق زمین‌گرمایی را بدون نیاز به تجهیزات پیچیده فراهم می‌کند.

در چنین عمقی، دما به 500 درجه سانتیگراد می‌رسد. به گفته مدیران کویز انرژی، دسترسی به این انرژی زمین‌گرماییِ فوق‌‌العاده داغ می‌تواند گام اصلی در دستیابی به هدف به صفر رساندن انتشار کربن تا سال 2050 باشد.

*اجاق‌های القایی مجهز به باتری

در حال حاضر برای پخت و پز از انرژی گرمایی حاصل از سوخت گاز است می‌کنیم؛ اما به زودی این کار با اتکا به گرمایش القایی انجام می‌شود. برای رفع دغدغه‌های زیست‌محیطی، بیش از پیش شاهد گرایش مصرف‌کنندگان به استفاده از اجاق‌ها و فرهای القایی یا اینداکشن هستیم.

در این گونه اجاق الکتریکی از المنت گرمایی و شعله خبری نیست و به جای آن، از فِرّومغناطیس و القای مغناطیسی سود برده می شود.

البته، اگرچه این ابزار‌های جدید به لحاظ  بهینه‌سازی مصرف انرژی از بازده بیشتری برخوردار هستند،  برای استفاده از آنها نیازمند به‌روز‌ رسانی پریزهای برق هستیم و این اقدام صدها دلار هزینه خواهد داشت.

برای همین است که استارت‌آپ‌ها از راه تعبیه باتری‌های توکاری که جریان برق ناشی از پریز دیواری را تکمیل می‌‌کنند، به دنبال ساخت اجاق‌های القایی‌ای هستند که نصب آنها راحت‌تر باشد.  یکی از این استارت‌‌آپ‌ها با نام «چنینگ استریت کاپر» اوایل سال میلادی جاری (2024) از اجاق القایی مجهز به چنین باتری‌ای رونمایی می‌کند.

*فناوری امدادرسانی تریاژ

در نیمه دوم سال 2024، دارپا (DARPA) یا سازمان پروژه‌های پژوهشی پیشرفتهٔ نظامی آمریکا، نخستین دور از چالش تریاژ را آغاز می‌کند که هدف از آن توسعه حسگرها و الگوریتم‌هایی است که به تسریع روند امدادرسانی در جریان وقوع حوادث پرتلفات کمک می‌کند.

در روند درمان، تریاژ به فرایند غربالگری بیماران جهت تعیین اولویت همراه با تعیین فوریت گفته می‌‌‌شود.

در دو مرحله درمانی، دارپا به دنبال راه‌های جدید برای کمک به پزشکان است: در طول تریاژ اولیه، کسانی که به مراقبت بیشتری نیاز دارند، به کمک حسگرها از راه دور شناسایی می‌شوند.

در مرحله بعد که وضعیت بیمار پایدار می‌شود، پزشکان بر اساس داده‌های جمع‌آوری‌شده از طریق حسگرهای غیرتهاجمی، بهترین راهکارهای درمانی را انتخاب می‌کنند.

این پروژه تا سال 2026 و با هزینه کلی 7 میلیون دلار ادامه خواهد داشت.

*نسل جدید پهپادهای تهاجمی

در سال 2024، کلاس جدیدی از پهپادهای موشک‌انداز آسمان‌ها را قبضه خواهد کرد. این پهپادها به وسیله یک بمب‌افکن رها می‌شوند و به عنوان بخشی از پروژه «لانگ شات» (LongShot) دارپا، محصول شرکت «جنرال اتومیکز» (General Atomics)‌ هستند.

هدف از ساخت این پهپادها که پرواز آزمایشی آنها برای سال میلادی جاری تدارک دیده شده است،‌ علاوه بر ارائه هواپیماهای جدید، افزایش بُرد و کارایی موشک‌های هوا به هوا و کلاس‌های فعلی جت‌های جنگنده است.

*ردیاب ضدفعالیت

خستگی مزمن و سندرم پس از کرونا معمولاً به چشم دیگران نمی‌آیند. اما افراد مبتلا به این بیماری‌های نامرئی باید بدانند فعالیت‌های مختلف چه تأثیری بر تشدید یا کاهش علائم‌شان دارد تا بتوانند روزهای خود را با کمترین هزینه روانی و جسمانی سپری کنند. به همین دلیل است که «هری لیمینگ» (Harry Leeming)‌ که به کووید طولانی مبتلا است، تصمیم گرفت ردیابی به نام «قابل رؤیت» یا (Visible) بسازد که به کاربر درگیر با سندرم بعد از کرونا برای پرهیز از فشار بیش از حد و نظارت بر فعالیتش کمک می‌کند. به گفته لیمینگ، امسال نسخه اولیه این اپلیکیشن که شامل یک بازوبند مجهز به نمایشگر تخصصی ضربان قلب است، راه‌اندازی می‌شود. در صورت رضایت کاربر، این برنامه برای پیشبرد تحقیقات، داده‌‌های وی را نیز جمع‌آوری می‌کند.

*رونمایی از سرویس اینترنت ماهواره‌‌ای آمازون

انتظار می‌رود که تا پایان سال 2024، آمازون ارائه خدمات اینترنت ماهواره‌ای را در قالب پروژه کویپر آغاز کند.

این پروژه 10 میلیارد دلاری که هدف آن افزایش دسترسی مناطق روستایی جهان به اینترنت پهن باند است، شامل استقرار یک خوشه ماهواره‌ای در مدار پایین زمین است. تعداد ماهواره‌های موجود در این خوشه به بیش از 3 هزار عدد می‌رسد. 

در حالی که تکمیل کامل این پروژه سال‌ها طول می کشد، آمازون قرار است اواخر سال جاری آزمایش بتا را با مشتریان آغاز کند. در صورت موفقیت، کویپر می تواند در مجموعه خدمات وب آمازون ادغام شود.

ناگفته نماند که بتا نسخه آزمایشی از چرخه عمر یک فناوری است که هنوز به نسخه پایدار تبدیل نشده است.

*عرضه آزمایشی خودروهای خورشیدی

ماشین بعدی که می‌خرید ممکن است از خورشید نیرو بگیرد. در انتظار مشتریان و سرمایه‌گذاران بالقوه، وسایل نقلیه الکتریکی خورشیدی (SEV) ساخته‌شده توسط استارتاپ «آپترا موتورز» (Aptera Motors) قرار است امسال راهی جاده‌ها شوند. این خودروهای سه‌چرخ طراحی شیک و آیرودینامیکی دارند که به کاهش نیروی کشش منجر می‌‌شود. جدیدترین نسخه از این خودرو به طور همزمان با برق و انرژی حاصل از پنل‌های خورشیدی نصب‌شده روی سقف ماشین شارژ می‌شود. در صورت شارژ الکتریکی،  خودرو روزانه 1600 کیلومتر  را طی می‌کند و چنانچه از انرژی خورشیدی استفاده کند، این رقم به 65 کیلومتر می‌رسد.

آپترا قصد دارد تولید اولیه خود را در سال 2024 آغاز کند و 2000 خودرو را به سرمایه‌گذاران تحویل دهد.

*اعتماد صفر در امنیت شبکه

در عرصه سیاست‌گذاری امنیت سایبری آمریکا، دوره ضرب‌المثل «بیازمایید و اعتماد کنید» به سر رسیده چراکه تا پایان سال مالی 2024،‌ یعنی از ماه میلادی سپتامبر،‌ همه نهادهای دولت فدرال به رعایت معماری امنیتی اعتماد صفر (Zero Trust) ملزم می‌شوند.

به این ترتیب، همه کاربران باید هویت و تجهیزات الکترونیکی خود را حتی در صورت اتصال به وی‌‌پی‌ان و شبکه‌های دولتی تأیید کنند.

این با روش‌هایی مانند احراز هویت چند عاملی و سایر روش‌های کنترل  دسترسی امکان‌پذیر است.

حدود دو سوم از متخصصان امنیتی شاغل در نهادهای فدرال، مطمئن هستند که ادره آنها به ضرب‌الاجل تعیین‌شده پایبند خواهد بود.

*روزنه‌ای رو به آسمان

اواخر 2024،‌ رصدخانه «ورا روبین»‌ (Vera Rubin)‌ که میزبان بزرگترین دوربین جهان است، برای نخستین بار چشم خود را به روی آسمان خواهد گشود.

ورا روبین به یک تلسکوپ ۸.۴ متری و یک دوربین غول پیکر ۳۲۰۰ مگاپیکسلی مجهز است و قرار است در یک بازه زمانی ۱۰ ساله، آسمان نیمکره جنوبی را رصد کند.

عملیاتی شدن این رصدخانه،‌ به اخترشناسان امکان فهرست‌برداری از تمامی اجزای موجود در منظومه شمسی، نقشه‌برداری از راه شیری و رمز‌گشایی از ماده و انرژی تاریک را می‌دهد.

*رونمایی از سامانه تاکسی هوایی در المپیک پاریس

تابستان امسال، شاید تماشاچیان المپیک پاریس بخت سوار شدن به خودرو الکتریکی عمودپرواز یا (eVTOL) را داشته باشند. شرکت آلمانی «ولوکوپتر» (Volocopter)‌ متولی این طرح است که برای اجرایی شدن نیازمند اخذ مجوز از آژانس امنیت هوایی اتحادیه اروپا است. خدمات تاکسی هوایی قرار است در سه مسیر و در قالب سفرهای رفت و برگشت به گردشگران خارجی ارائه شود. به این ترتیب، پاریس اولین شهر اروپایی مجهز به سامانه تاکسیرانی هوایی می‌شود.

*به سرعت برق و باد

استارت‌آپ «فناوری بوم» (Boom Technology) در تدارک ساخت یک هواپیمای غیرنظامی مافوق صوت به نام «اوورتور» (Overture) است که دو برابر سریعتر از هواپیماهای تجاری امروزی پرواز می‌کند. به گفته مسئولان این شرکت آمریکایی، کار ساخت ابرکارخانه تولید قطعات این هواپیما در سال 2024 به پایان می‌رسد. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، بوم سالانه 33 فروند از این هواپیماها می‌سازد که انتظار می‌رود به سوخت پایدار مجهز باشند. نخستین هواپیمای اوورتور در سال 2027 راهی آسمان می‌‌شود.