كوچك ترين جاسوس هاي دنيا زيرگوش شما!

جاسوسي پيشه خطرناكي است! بعضي ها آن را هيجان انگيز مي دانند. اما بعضي ها آنچنان حس خوبي نسبت به جاسوسي ندارند! خلاصه خوب يا بد، هيجان انگيز يا خطرناك، جاسوس ها وجود دارند و كار خودشان را انجام مي دهند؛ جاسوسي راهبرد اساسي ابرقدرت ها در بسياري از زمينه ها شده است! البته از خيلي وقت پيش آنها از اين شيوه ها استفاده مي كردند و اكنون هم به هر شكلي ادامه مي دهند. با پيشرفت علم و توسعه فناوري، روش هاي جاسوسي نيز متفاوت شده است. ابزارهاي جاسوسي هم بسيار پيشرفته شده اند. اينجاست كه شما به همه چيز در اطرافتان مشكوك مي شويد. مثلاً يك مگس در گوش شما مدام وزوز مي كند؛ با هيچ افشانه حشره كشي هم حريفش نمي شويد! عجيب است كه هوشمندانه از ضربات مگس كش هاي برقي جديد فرار مي كند! اينجاست كه شك مي كنيد شايد يك مگس معمولي نيست؟! يك مگس جاسوس...!! اين مگس جاسوس يك ريزپرنده يا ريزهواگرد است. البته ريزهواگردها كاربردهاي ديگري هم دارند اما در اين مقاله به كاربرد جاسوسي آنها پرداخته شده است.

مگس هاي پركاربرد
 

به دليل هزينه هاي زياد گسترش حشرات روباتيكي پروازگر، ارتش ايالات متحده دوست دارد براي نخستين بار اين حشرات را در ماموريت هاي جاسوسي به كار بگيرد. آژانس هاي طرح هاي پژوهشي پيشرفته دفاعي، در روياي مگس جاسوس است كه در مأموريت هاي شناسايي به كار گرفته شده و با سربازان نيروي زميني كنترل شود. اين وسيله نقليه پروازي كوچك، افزون بر آنكه عكس هايي از حركت گروهان ها خواهد فرستاد، براي يافتن جنگ افزارهاي زيستي، شيميايي و هسته اي به كار گرفته خواهد شد. افزون بر آن يك حشره روباتيكي، توانايي فرود روي خودروهاي زرهي و هواگردهاي دشمن و جاسازي يك برچسب الكتريكي روي آنها را خواهد داشت تا به راحتي نشانه گيري شوند. اين ارتش، خواهان هواگردهايي است كه بردي در حدود 10 كيلومتر داشته باشند، در روز يا شب بتوانند پرواز كنند و همچنين حدود يك ساعت روي هوا پرواز كنند. يك نانوهواگرد مطلوب بايد سرعتي حدود 20 متر بر ثانيه داشته باشد و از پايگاه هاي زميني كنترل شود. اين حشرات رباتيكي را نيز مي توان در ماموريت هاي مريخي نيز به كار برد. دانشمندان و پژوهشگران اميدوارند نانوپرنده هايي بسازند كه در ماموريت هاي اكتشافات فضايي به كار گرفته شوند. براي اين مأموريت ها انتوموپترها پيشنهاد شده اند.

عمليات جاسوسي
 

جاسوسي و نظارت با آناليزكردن به موقع،مناسب، مفيد و واضح از توانايي هاي نيروهاي بيگانه، پشتيباني لازم را براي برنامه ريزي و هدايت عمليات نظامي فراهم مي كند. اطلاعات جاسوسي به فرماندهان اين امكان را مي دهد تا بهترين برآوردها از توانايي ها، مراكز حساس و حياتي و چگونگي استفاده از آنها را به وسيله دشمن، پيش بيني كنند. مراقبت و نظارت نيز عبارت است از مجموعه عملكردهايي كه به صورت مرتب براي مشاهده و نظارت در هوا، فضا، زمين و زيردريا، مشاهده و زيرزنظر داشتن مكان ها، اشخاص يا هر چيز ديگري به وسيله حسگرهاي چشمي، شنيداري، الكترونيكي، تصويري و يا هر وسيله ديگري انجام مي گيرد.
شناسايي و كشف، تكميل كننده عمليات مراقبت و نظارت در جمع آوري و به دست آوردن اطلاعات به وسيله ابزارهاي چشمي يا هر وسيله اكتشافي ديگر است. عمليات شناسايي و كشف، عملي مداوم نيست و در مواقعي كه نياز باشد اين عمل صورت مي گيرد. ريز هواگردها مي توانند در گستره وسيعي به انجام اين عمليات ها كمك كنند. اين عمليات ها مي توانند جمع آوري اطلاعات تصويري به وسيله ريرهواگردها، رهگيري و ردگيري ارتباطات و جاسوسي و آناليز اطلاعات سيگنالي، تكميل شوند. همچنين مي تواند از آنها پس از پايان حملات ضربتي، براي تعيين و برآورد خسارت هاي وارده به دشمن استفاده كرد. ريزهواگردها را مي توان روي مهمات هدايت شونده نيز سوار كرد. پس از پرتاب اين مهمات هدايت شونده به منطقه هدف، مهمات هدايت شونده و ريزهواگردها پيش از برخورد از هم جدا مي شوند و ريزهواگرد با پرسه زدن در منطقه هدف مي تواند تصاويري از خسارت هاي وارده به هدف تهيه و به مراكز ارسال كند. مزاياي چنين طرحي عبارت است از: پايين آمدن ريسك جنگي (با تشخيص خسارت هاي وارده به هدف بدون وسايل شناسايي سرنشين دار)، تعيين هرچه بهتر و به موقع خسارت هاي وارده به هدف با توجه به آسيب هاي وارد شده از سوي سلاح مورد نظر و مشخص شدن اين مساله كه آيا نيازي به حمله اي ديگر هست يا نه؟ همچنين در انجام عمليات اضافي و پشتيباني مربوطه به آن نيز صرفه جويي مي شود.

جنگ به كمك حشرات در سرزمين هاي ناشناخته
 

گمان كنيد كشوري براي جنگ به يك سرزمين ناشناخته رفته و نبرد در حال آغاز است. سربازان و نيروي زميني كشور مقابل براي شكل دهي يك حمله همه جانبه آماده شده و در سه كيلومتري حريف مستقر مي شوند، در حالي كه نمي دانند هرحركتي كه از آنها به وسيله حشرات روباتيكي كه به دوربين هاي كوچك مجهز شده و بر فراز آن سرزمين پرواز مي كنند، فرانگري مي شود. اين مگس هاي روباتيكي كوچك (نانوپرنده ها) كه نانوهواگرد نيز ناميده مي شوند، بالاي سرنيروهاي زميني پرواز خواهند كرد.
غرب ميليون ها دلار براي گسترش اين نانوهواگردها هزينه كرده است. به گفته بسياري از دانشمندان، اين حشرات جاسوس بهترين و كامل ترين ابزار براي حفظ جان سربازان هنگام ماموريت هاي شناسايي هستند. امروزه گردآوري داده هاي شناسايي هنگام نبرد و با مستقر كردن سربازان و هواپيماها بسيار پرخطر است و در عين حال تصويرگيري ماهواره اي به صورت فوري قابل دسترس براي سربازان نيست. دانشمندان بسياري براي گسترش و پيشرفت نانوهواگردهايي كه طول، عرض و ارتفاع آنها بيشتر از 15 سانتي متر نيست، در حال كار كردن هستند. اين هواگردهاي كوچك از كوچك ترين هواپيماهاي بدون سرنشين كه تابه امروز ساخته شده اند نيز كوچك تر خواهند بود. يك دسته از اين نانوهواگردها طراحي شده اند تا پروازو حركت هاي حشرات (مگس ها، زنبورها و سنجاقك ها) را تقليد كنند.

آموزش پرواز
 

نكته هاي زيادي براي پرواز و هوانوردي از مگس ها مي توان آموخت كه با استفاده از هيچ هواگرد بال ثابتي قابل آموختن نيست. سال هاي گذشته درباره مكانيك و ساختار پرواز حشرات، شناخت زيادي وجود نداشت در حالي كه آنها كهن ترين هوانوردان جهان هستند. حتي برخي اوقات به اين حشرات جت هاي جنگي طبيعت نيز مي گويند. شايد شما درباره اينكه چگونه زنبورهاي عسل مي توانند برخلاف قوانين آيروديناميك پرواز كنند، چيزهايي شنيده باشيد. اين به آن دليل است كه اصول پرواز يك حشره بسيار متفاوت از اصول پرواز يك هواگرد بال ثابت است. مهندسان مي گويند بر اساس قراردادهاي آيروديناميكي كه در هواگردهاي بال ثابت صدق مي كند، پرواز زنبورهاي عسل ناممكن است! پس اصول و قوانين ديگري بايد موجود باشد. طرح نانوحشره پروازگر مكانيكي نيز درباره گسترش روبات هاي كوچك پروازي است كه اصول پرواز حشرات را به كار مي گيرند. در اين طرح يك حشره روباتيكي كه عرضش 10 تا 25 ميلي متر بوده و دو بال آويخته را براي پرواز به كار مي گيرد، پيشنهاد شده است. هدف طرح، ايجاد يك روبات كوچك پروازگر است تا همانند مگس پرواز كند. هواگردها نيروي برآ توليد مي كنند (همان نيرويي كه هواگرد را در مقابل گرانش زمين بالا مي كشد) و اين نيرو به سبب حركت سريع تر هوا در بالاي بال نسبت به پايين بال است. اين همان آيروديناميك حالت پايدار است. چنين اصلي نمي تواند در مورد مگس ها يا زنبورها به كاربرده شود، به خاطر آنكه بال هاي آنها هميشه در حركت هستند (حركت دائم).

سه اصل ماندن حشره در هوا
 

واماندگي تأخيري: حشره بال خود را در يك زاويه حمله زياد به جلو مي زند و در يك زاويه پرشيب تر نسبت به هواگردهاي عادي هوا را برش مي دهد. در چنين زاويه پرشيبي، هواگرد دچار واماندگي شده، نيروي برآ از بين مي رود و نيروي پسآ (نيروي مقاومت هوا) روي بال افزايش مي يابد. بال يك حشره، يك گردابه در لبه حمله توليد مي كند كه روي سطح بال مي نشيند تا نيروي برآ توليد شود. به اين ترتيب واماندگي را به تاخير مي اندازد.
انتشار جريان چرخشي: در پايان حركت، بال حشره به عقب مي چرخد كه اين چرخش به عقب ايجاد شده، حشره را به بالا مي راند (توليد برآ).
گرفتن جريان هاي حلقوي بال: هنگامي كه بال در هوا حركت مي كند گردابه هاي پشت آن توليد مي شود وقتي كه حشره بال خود را مي چرخاند، به سوي جريان هاي حلقوي خودي تغيير جهت مي دهد و انرژي كافي كسب مي كند تا خود را در بالانگه دارد.
پژوهشگران مي گويند اگر بتوان از اين ساختار بهره برداري كرد، براي ساخت يك روبات كوچك پرنده بسيار مفيد خواهد بود، ولي نمي توان اين روبات ها را بر اساس اصول موجود طراحي كرد و ساخت و به يك بازنگري كلي نياز است.

روبوباگ ها براي پرواز آماده مي شوند
 

چندين طرح در حال گسترش است كه همگي از اصول پرواز حشرات الهام مي گيرند. يكي از آنها بِركلي است و ديگري آنتوموپتر!

آنتوموپتر
 

در ماه جولاي سال 2000 ميلادي، اداره ثبت اختراعات آمريكا امتيازي به موسسه پژوهشي جورجيا تك، به خاطر اختراع انتوموپتر اهدا كرد. اين اختراع، حشره الكترومكانيكي چندوجهي نيز ناميده مي شود. انتوموپتر براي عمليات داخلي طراحي شده است و با حركت بال هايش و توليد برآ، پرواز حشرات را تقليد خواهد كرد. پژوهشگران در حال مطالعه هستند تا بتوانند انتوموپتر را براي پرواز در راهروها، كانال هاي سيستم هاي تهويه و خزيدن از زير درها آماده كنند.

بخش هاي پايه اي آنتوموپتر
 

بدنه: همانند يك هواگرد بزرگ در آن منبع نيرو و مخزن سوخت اصلي جاسازي شده است و تمامي بخش هاي ديگر انتوموپتر به بدنه متصل مي شوند.
بال ها: انتوموپتر دو بال دارد كه در يك آرايش فضايي شبيه به X قرار گرفته و از يك غشاي نازك ساخته شده اند. رگه هاي سيخ ولي خمش پذيري در محل اتصال به بدنه به آنها متصل شده است تا خمشي را كه براي توليد نيروي برآ نياز است به آنها بدهد.
ماهيچه هاي شيميايي رفت و برگشتي: يك موتور فشرده نا احتراقي به بال ها پيوند خورده تا جنبش بال ها را فراهم كند.
حسگرها: حسگرهايي براي بررسي كردن جلو و عقب و بغل ها
دوربين: نمونه آزمايشي داراي نانودوربين نبود ولي نسخه نهايي توانايي حمل يك دوربين يا حسگر پويايي را خواهد داشت. اين حسگربوها را تشخيص خواهد داد و انتوموپتر به سوي منشا بو حركت خواهد كرد. انتوموپتر از يك واكنش شيميايي نيرو مي گيرد. سوخت به بدنه تزريق مي شود كه يك واكنش شيميايي را در پي داشته و گازي پخش مي شود و فشار گاز پيستون را در بدنه به حركت در مي آورد. اين پيستون كه به بال ها متصل شده، آنها را حركت مي دهد. طول بال آنتومو پتر كنو ني 25 سانتي متر است ولي پژوهشگران اميدوارند آن را كوچك تر كنند.

بركلي؛ ريز حشره پروازگر مكانيكي
 

بركلي، طرحي براي گسترش حشره روباتيكي در اندازه مگس هاي خانگي است كه براي آن 2/5 ميليون دلار هزينه شده است. پژوهشگران براي ساختن ريزحشره هاي پروازگر مكانيكي، آزمايش هايي را براي يادگيري چگونگي پرواز مگس ها انجام داده اند. يكي از اين آزمايش ها شامل ساختن يك جفت بال روباتيكي 25 سانتي متري است كه روبوفلاي نام دارد. شش موتور- سه موتور براي هر بال- بال ها را به بالا و پايين، عقب و جلو و در يك حركت دايره اي مي رانند. حسگرهايي روي بال ها نصب شده كه نيروي وارده را اندازه گيري مي كنند. براي كنترل پرواز اين روبوفلاي از ژيروسكوپ ها، حسگرهاي نوري نيز بهره گرفته خواهد شد.

چرا ريز هواگردها؟
 

ريز هواگردها وسيله هاي پروازي نويني هستند كه در حال حاضر مورد توجه كشورها و سازمان هاي بسياري قرار گرفته اند. آمريكا و سازمان پژوهش هاي پيشرفته دفاعي اين كشور سال هاست كه توجه بسيار ويژه اي به اين نوع از هواگردها دارد. ريزهواگردها با توجه به اندازه بسيار كوچكي كه دارند، تقريبا براي تمامي حسگرها و رادارهاي حاضر غيرقابل شناسايي هستند. از طرف ديگر در زمينه به كارگيري نيروي انساني آسيب پذير و هزينه هاي اقتصادي نيز بسيار مفيد به شمار مي آيند. با توجه به پيشرفت فناوري هاي مربوط به ريزهواگردها (همانند فناوري نانو) به طور قطع اين پرنده ها در چند سال آينده به بزرگ ترين تهديدات سيستم هاي پدافندي و آفندي تبديل خواهند شد. ريزهواگرد در قوانين بين المللي اين گونه تعريف مي شود:
- هواگردي كه ابعاد آن در طول، عرض و ارتفاع از 15 سانتي متر بيشتر نشود.
- مداومت پروازي آن بين 20 تا 60 دقيقه باشد.
- داراي وزن تقريبي 50 گرم باشد.
- مداومت پروازي آن بين 20 تا 60 دقيقه باشد.
- سرعت پرواز آن بين 10 تا 20 متر بر ثانيه باشد.
ريزهواگردها زيرمجموعه اي از هواگردهاي بي سرنشين هستند كه به واسطه اندازه بسيار كوچكشان در مقايسه با هواگردهاي بي سرنشين متمايز مي شوند. اين نوع هواگردها داراي ويژگي هاي منحصر به فردي هستند: توسعه ريزهواگردها، به كارگيري و همچنين پشتيباني آنها بسيار سريع تر، بهتر و البته ارزان تر است. با توجه به تجهيزاتي كه در آنها مي توان نصب كرد، مي توانند ماموريت هاي بسيار متنوعي را انجام دهند. با توجه به اندازه بسيار كوچكشان مي توانند به وسيله نيروهاي پياده و نيروهاي مخصوص به طور موثري به كار گرفته شوند. شناسايي آنها تقريبا غيرممكن است (توسط هيچ حسگر يا راداري تشخيص داده نمي شوند).
منبع: دانستنيها، شماره 28.