شعار سال: این روزها حفاظت از حیات وحش و محیط زیست در جهان به یکی از دغدغه‌های اصلی دولت‌ها تبدیل شده و در این میان تکنولوژی هم به یاری محققانی شتافته است که تلاش دارند با مطالعه دقیق‌تر زندگی جانوران و گونه‌های مختلف حیات وحش، اطلاعاتی جامع دراین باره به دست آورند و در کنار آن سلامت بشر را نیز تضمین کنند. در این راستا، بیولوژیست‌های فعال در حوزه تنوع زیستی، پس از 16سال تحقیق و آزمون و خطا، سرانجام از طرحی ویژه با نام ICARUS برای ردیابی جانوران و حیات وحش رونمایی کردند که با فضا و ایستگاه بین‌المللی فضا، پیوندی محکم دارد و با کمک آن می‌توان علاوه بر ردیابی جانوران مختلف، برخی حوادث غیرمترقبه را نیز در آینده پیش‌بینی کرد و حتی مانع شیوع بسیاری از بیماری‌ها در میان انسان‌ها شد.

یک طرح کارآمد

طرح ماهواره‌ای ICARUS درواقع یک طرح ابتکاری برای مطالعه جانوران مختلف حتی حشرات و همچنین نحوه مهاجرت و جابه جایی آنها ازطریق سیستم ماهواره‌ای است. اطلاعات جهانی درباره مهاجرت جانوران در عصری که سلامت انسان‌ها و حیات وحش با یکدیگر پیوند خورده، موضوعی مهم است. به‌عنوان مثال امروزه یکی از بیماری‌هایی که گاه از آن اخباری نگران‌کننده به‌گوش می‌رسد آنفلوانزای پرندگان است که می‌توان با ردیابی ماهواره‌ای پرندگان، مانع شیوع این بیماری در نقاط مختلف جهان شد. پشه‌ها نیز از دیگر نگرانی‌های محققان هستند، چون تاکنون پشه‌ها عامل بیماری‌های متعددی برای بشر از جمله مالاریا، زیکا و... بوده‌اند، همیشه این موضوع ذهن دانشمندان را مشغول کرده بود که راهی برای نشان دار کردن و ردیابی حشرات کوچک و پشه‌ها پیدا کنند؛ پشه‌هایی که در کمال ناباوری حتی می‌توانند قاره پیمایی کنند. مهاجرت میلیاردها پرنده از یک قاره به قاره دیگر نیز بخشی دیگر از دلایل توجه ویژه دانشمندان به ردیابی ماهواره‌ای جانوران مختلف است. علاوه بر موضوع سلامت و پیشگیری از بیماری‌های احتمالی که در اثر مهاجرت جانوران ایجاد می‌شود، این دانشمندان معتقدند با استفاده از سنسورهای هوشمند طبیعی که در بدن پرندگان و حتی حشرات می‌توان براحتی وقوع بلایای طبیعی همچون زلزله یا فعال شدن و فوران آتشفشان‌ها را پیش‌بینی کرد چرا که الگوی مهاجرت آنها و همچنین میزان جابه‌جایی و فعالیت‌شان در صورت احتمال چنین حوادثی، دچار تغییراتی می‌شود.

طرح ماهواره‌ای ICARUS از آغاز تا امروز

تاکنون محققان برای ردیابی و مطالعه جانوران مختلف از حشرات و پرندگان گرفته تا جانوران دریایی، لاک پشت‌ها و... مشکلات زیادی داشتند به‌عنوان مثال هرچند گیرنده‌های رادیویی با برد کم، بسیار سبک بودند و به‌همین دلیل براحتی روی بدن جانوران نسبتاً کوچک هم قابل نصب بود ولی گاه این فرستنده‌ها هیچ اطلاعاتی ارسال نمی‌کردند و باز هم محققان مجبور بودند جانوران را به دام بیندازند و پس از دانلود اطلاعات، دوباره آنها را در طبیعت رهاسازی کنند که کار وقت گیر و پردردسری بود. البته برچسب‌هایی هم وجود داشتند که امکان ارتباط آنها با ماهواره‌های در حال گردش در فضا وجود داشت اما مشکل اینجا بود که نمی‌توانست دیتای مربوط به ردیابی جانوران را بسرعت ارسال کند و ازسوی دیگر از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه نبود. این در حالی است که در سیستم جدید، برچسب‌های بسیار کوچک که شامل یک پنل خورشیدی، جی‌پی‌اس، مغناطیس سنج، شتاب سنج و سنسورها و تراشه‌هایی برای اندازه‌گیری پارامترها و متغیرهای محیطی همچون دما، فشار، شدت نور و... است مورد استفاده قرار می‌گیرد. پنل خورشیدی به این دلیل در این برچسب مورد استفاده قرار گرفته که دیگر نیازی به استفاده از باتری نباشد. حال اطلاعات جمع‌آوری شده به ایستگاه بین‌المللی فضایی روسیه(ISS) منتقل می‌شود و دوباره در فضا مورد پردازش قرار می‌گیرد و در نهایت به ایستگاه‌های زمینی ارسال می‌شود و در اختیار محققان قرار می‌گیرد تا مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرد. این سیستم بیش از هر سیستم ردیاب دیگری به خورشید نزدیک است و نخستین اطلاعات در اوایل سال 2019 جمع‌آوری شده و مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

اما ماجرای این طرح چیست؟

طرح ماهواره‌ای ICARUS با همکاری دانشگاه یل (Yale) و محققان مؤسسه «مکس پلانگ»، 16سال قبل کلید خورد. درواقع در سال 2002، کنسرسیومی از دانشمندان تصمیم به اجرای پروژه ICARUS گرفتند و تلاش‌های 40 تیم تحقیقاتی برای فراهم کردن زیرساخت این پروژه آغاز شد. سرانجام سیستم آزمایشی ICARUS در ژوئن 2017 با همکاری ROSCOSMOS، آژانس فضایی روسیه روی مدول (module) ایستگاه بین‌المللی فضایی روسیه (ISS) نصب شد و با توجه به پیشرفت مناسب، قرار است نخستین ردیابی جانداران مختلف در ماه‌های ابتدایی سال 2019 انجام شود و انتظار می‌رود تا سال 2025 شاهد موفقیت‌های چشمگیر این طرح باشیم.

در 16سال گذشته، ICARUS کوچکترین فرستنده‌ها و آنتن‌های عظیم را توسعه داده است و انتظار می‌رود تا سال 2025 این تیم علاوه بر ردیاب و جی پی اس، پنل‌های خورشیدی به شکل کوله پشتی کوچک را بر پشت خزندگان در بیابان‌ها نصب کنند تا بتوان از انرژی خورشیدی بهره گرفت. دو تکنولوژی نوین فرستنده‌ها و آنتن‌ها در کنار یکدیگر به محققان حوزه تنوع ژنتیکی کمک می‌کند تا دیدگاه بی‌نظیر و فرازمینی نسبت به زندگی حتی کوچک‌ترین و متحرک‌ترین مخلوقات ازجمله پرندگان، بچه لاک پشت‌ها و... پیدا کنند.

پیش‌بینی آتشفشان با ردیابی حرکت بزها

پروفسور «والتر جتز» که در زمینه اکولوژی و تکامل بیولوژی فعالیت دارد و در این طرح نیز همکاری می‌کند، معتقد است این سیستم جهش بزرگی در حوزه مهاجرت و جابه جایی جانوران محسوب می‌شود که خود نقش مهمی در کیفیت زندگی آینده بشر دارد. در گذشته، مطالعات تنها به جمعیتی از جانوران محدود می‌شد و برچسب‌ها و ردیاب‌ها نیز نسبتاً بزرگ بود و انتقال اطلاعات هم با هزینه‌ای بالا انجام می‌شد. با توجه به اینکه این مشکلات در سیستم ICARUS حل شده می‌توان گفت انتقال اطلاعات و دیتا براحتی صورت خواهد گرفت. وی افزود: در حالی که تاکنون برچسب‌های ردیاب تنها 10درصد پرندگان یا پستانداران را می‌توانست زیر پوشش قرار دهد به نظر می‌رسد که این مشکل در آینده به طور کامل برطرف شود.

«مارتین ویکلکسی» دبیر طرحICARUS نیز گفت: حتی با وجود محدودیت‌های زیادی که اکنون در سیستم‌های ردیابی جانوران وجود دارد دانشمندان و محققان تنوع زیستی موفق به پیش‌بینی‌هایی در زمینه فوران‌های آتشفشان‌ها با ردیابی حرکت و جابه جایی گله‌های بز کوهی و همچنین تأثیر تغییرات آب و هوایی بر تغییر الگوی مهاجرتی آنها شده‌اند.

اما سیستم جدید که بر پایه اطلاعات فضایی و ماهواره‌ای عمل می‌کند قابلیت‌های ویژه‌ای دارد و علاوه بر مشخص کردن محل زندگی جانور، میزان شتاب حیوانات برای حرکت و همچنین شرایط لحظه‌ای محیطی ازجمله فشار هوا، دمای محیط و میزان رطوبت هم قابل اندازه‌گیری است. این تکنولوژی درواقع یک ابزار نظارتی خاص برای رصد تغییرات حیات وحش در اختیار محققان قرار می‌دهد که می‌توان با کمک آن، زلزله، آتشفشان و... را پیش‌بینی کرد و حتی بیماری‌های احتمالی آینده که از جانوران به انسان سرایت می‌کند هم قابل مطالعه است و گفته می‌شود که بسرعت می‌توان بیماری را کنترل کرد و مانع شیوع آن شد یا اینکه در گامی بزرگ‌تر قبل از ظهور بیماری، بتوان تلاش برای ساختن واکسن آن را آغاز کرد هرچند هنوز زمان زیادی تا زمان تحقق این آرزو باقی مانده است.

به هرحال در ابتدای 2019 ویکلکسی وهمکارانش هزار فرستنده در فضا خواهند داشت و انتظار می‌رود این رقم به 100هزار عدد برسد. اما این اطلاعات چگونه انتقال می‌یابند؟ هربار که یک فرستنده در دسترس ایستگاه فضایی بین‌المللی قرار می‌گیرد (که این اتفاق 4 بار در طول شبانه روز اتفاق می‌افتد)، می‌تواند تا 223 بایت اطلاعات را به زمین ارسال کند. این اطلاعات و داده‌ها تقویت شده و به ایستگاه زمینی می‌رسد تا در اختیار محققان قرار بگیرد. همچنین همه این اطلاعات بجز اطلاعاتی که ممکن است جان حیات وحش را به خطر بیندازد (مانند مشخص کردن محل زندگی کرگدن ها)، در دسترس عموم قرار می‌گیرد و در قالب یک نقشه دیجیتالی با نام Map of Life مردم عادی هم اگر علاقه‌مند باشند می‌توانند رفتار جانداران مختلف را بررسی کنند.

سایت شعار سال، با تلخیص و اضافات برگرفته از سایت روزنامه ایران، تاریخ انتشار 21 شهریور 97، کد مطلب: 481642، www.iran-newspaper.com