جاسوس اليعسوب الروبوت

[أعماق المحيط]

في أواخر ديسمبر 2003 ، كشفت وكالة المخابرات المركزية عن العديد من أدوات تجارة التجسس التي لم يسبق لها مثيل في متحفها الخاص بالقرب من واشنطن.

وشملت هذه أجهزة استماع مصممة لتبدو وكأنها فضلات النمر سجلت تحركات القوات في فيتنام وسمك روبوت يجمع عينات المياه بالقرب من محطات نووية مخفية. ثم كان هناك اليعسوب الصغير.

للوهلة الأولى بدت قطعة أثرية من الحرب الباردة في السبعينيات مثل أي دارين جرين دارنر المشترك (Anax junius) أو ربما عينة ذات وجه أزرق (Coryphaeschna adnexa) إذا كنت تحدق - كان وجهها وجوانبها الأمامية والصدر في المكان الصحيح.

لكن انظر عن قرب وسترى أن هذا الخطأ الصغير ليس خطأً على الإطلاق.

إنها "حشرة" وهي جاسوس بحجم حشرة يمثل خطوتنا الأولى الكبيرة في عالم الروبوتات المعقدة للحشرات.

لقد كان إنجازًا مذهلاً في وقت كان فيه المعالج الدقيق اختراعًا جديدًا.

الآن بعد حوالي 16 عامًا من هذا الظهور العام - وما يقرب من 50 عامًا منذ أول رحلة لها - تُظهر المستندات التي تم إصدارها حديثًا كل التفاصيل الصغيرة حول كيفية إنشاء وكالة المخابرات المركزية مثل هذا الروبوت الصغير المثير للإعجاب.

على الرغم من كونها نقطة جذب النجوم في متحف وكالة المخابرات المركزية بقيت العديد من التفاصيل حول الخطأ سرا لعقود حتى جون غرينوالد مؤسس موقع مكافحة السرقة على الإنترنت The Black Vault في طلب للحصول على وثائق بموجب قانون حرية المعلومات (FOIA) في صيف 2013.

قال غرينوالد لـ Popular Mechanics: "علمت على مر السنين أن الجيش والحكومة الأمريكية غالبًا ما يعترفان بشيء ما أو يؤكدان وجود شيء ما ومرات عديدة ترضي فضول الجمهور إلى حد كبير".


"ومع ذلك ... غالبًا ما لا نحصل على القصة الكاملة.

لذلك ألاحق الوثائق التي لم يسبق إصدارها من قبل لأروي المزيد من القصة أو القصة الحقيقية. "

بعد سبع سنوات في كانون الثاني (يناير) 2020 تلقى غرينوالد مجموعة من الوثائق التي توضح تصميم وبناء اليعسوب وتمتد القصة إلى ذروة التجسس خلال الحرب الباردة.


في ذلك الوقت كان التنصت - أو الاستماع إلى المحادثات مع الأجهزة الإلكترونية - أداة تجسس قوية وجديدة نسبيًا ولكن ظلت بعض الأماكن يصعب الوصول إليها من غيرها.


لذا تحولت الوكالة إلى عاكسات ارتجاعية حبات زجاجية صغيرة تعكس ضوء الليزر (في هذه الحالة ، شعاع ليزر) مرة أخرى عند مصدرها.


يمكن أن يتأثر شعاع الليزر المنعكس هذا بأي اهتزاز في الزجاج مما يغير المسافة التي تقطعها الحزمة.

يمكن لوكالة المخابرات المركزية بعد ذلك تحليل الشعاع المرتد وإعادة الاهتزازات التي أزعجته واستخراج الصوت من الضوء بشكل أساسي.


من الناحية العملية عملت هذه العواكس كميكروفون بعيد للتنصت على أي محادثة.

في عام 1970 استخدمت وكالة المخابرات المركزية بالفعل تقنية مماثلة لالتقاط الاهتزازات من زجاج النوافذ.

كان التحدي الحقيقي هو وضع عاكسات الضوء الصغيرة على عتبة النافذة أو فوق جدار سفارة أو بجوار مقعد الحديقة الصحيح في اللحظة المناسبة فقط بينما تظل أيضًا غير واضحة.

حاولت وكالة المخابرات المركزية في السابق تركيب قطة بميكروفون ، لكن المشروع انتهى بكارثة. كانت الوكالة بحاجة إلى نهج آخر.


حدث ذلك عندما توصل دون ريسير نائب رئيس مكتب البحث والتطوير التابع لوكالة المخابرات المركزية ببديل.

بدلاً من ربط الميكروفونات بالثدييات الشائعة يمكن أن تمر حشرة الروبوت دون أن يلاحظها أحد. أطلق على "حشرة الحشرات" كلف تشارلز آدكنز بقيادة المشروع.

كان هدف Adkins هو بناء جهاز يمكنه الطيران لمسافة 200 متر وتقديم 0.2 جرام من خرزات عاكس الضوء دون أن يلحظ ذلك.

اعتقد ريسيير أن النحلة ستكون مرشحة جيدة لكن ميكانيكا الطيران المعقدة للحشرة لن تكون مفهومة تمامًا حتى عقود لاحقة في عام 1999.

ما يحتاجه Adkins حقًا هو الاستقرار لأن أجهزة الكمبيوتر المعاصرة كانت كبيرة جدًا وبطيئة في التعامل مع عناصر التحكم المعقدة.

لحسن الحظ كان أحد زملاء علماء وكالة المخابرات المركزية في Adkins من عشاق اليعسوب وكان لديه مجموعة محفوظة.

وفقًا لـ Adkins قال هذا العالم الذي ظل اسمه منقوصًا في وثائق FOIA أن الديناميكا الهوائية في اليعسوب كانت أكثر استقرارًا.

بالإضافة إلى كونها قابلة للمناورة بشكل لا يصدق فإن اليعسوب طائرات شراعية جيدة بشكل استثنائي مقارنة بالحشرات الأخرى مما يساعدها على الحفاظ على الطاقة في الرحلات الطويلة.

أحضر العالم بعض العينات وعندما ضغط عليه آدكنز بشأن هذه المسألة "انتزع الزميل القديم الحشرة من جثمها وألقى بها في الهواء " كتب آدكنز.

"لقد صنعت حوالي دائرتين وهبطت بشكل جيد على المكتب.

" أقنعت المظاهرة آدكنز لكن الفريق لا يزال بحاجة إلى معرفة كيفية تكرار أجنحة اليعسوب التي ترفرف 1800 مرة في الدقيقة.

لإخراج هذا استخدم العلماء مذبذبًا سائليًا صغيرًا وهو جهاز لا يحتوي على أجزاء متحركة مدفوعة بالكامل بالغاز الذي تنتجه بلورات نترات الليثيوم.

عندما أظهرت الاختبارات الأولية أن النموذج الأولي لا يمكن أن يحمل حمولة 0.2 جرام المطلوبة أضاف المصممون قوة دفع إضافية عن طريق تهوية العادم إلى الخلف مثل الدفع بالطائرة.

بعد مهمة طلاء سريعة مستوحاة من اليعسوب كانت الطائرة بدون طيار جاهزة للعمل (السري) وتزن أقل بقليل من الجرام.

كانت "عيونها" المتلألئة هي الخرز الزجاجي العاكس المصمم للتجسس على أهداف غير متوقعة.

في حين أن وكالة المخابرات المركزية لديها الآن خطأ آلي إلا أنها لا تزال بحاجة إلى طريقة للسيطرة عليه.

كان التحكم بالراديو غير وارد لأن أي وزن إضافي سيحكم على الحشرة الصغيرة. لذا لجأ علماء وكالة المخابرات المركزية إلى نفس الليزرات المستخدمة لعواكس الارتداد.

كانت هذه وحدة ليزر محمولة تعرف باسم ROME والتي تنتج شعاعًا غير مرئي بالأشعة تحت الحمراء.

كانت الفكرة هي أن الليزر سوف يسخن شريطًا مزدوج المعدن يفتح بعد ذلك عادم اليعسوب أو يغلقه. أثناء اختناق "المحرك" بشكل فعال يعمل ليزر آخر - يعمل كنوع من الدفة - على توجيه الطائرة بدون طيار إلى وجهتها المطلوبة.

مع محرك ضخ الغاز ونظام الملاحة القائم على الليزر يمكن للحشرة أن تطير لمدة 60 ثانية فقط.

لكن هذا كان أكثر من كافي للوصول باليعسوب - وحمولته - إلى هدف يبعد مسافة 200 متر.

نظرًا لعدم وجود معدات هبوط من المرجح أن يكون اليعسوب عملية تحطم وجثم.

قال أدكينز في تقريره الأخير لعام 1974:
"تم التحقق من جدوى مركبة حشرات محكومة ذات قدرة تشغيلية محدودة وتم تحقيق جميع أهداف البرنامج حتى هذه اللحظة".

في حين أثبت اليعسوب أنه إنجاز لا يصدق في الهندسة - وعمل بشكل مثالي في ظل ظروف الاختبار - نادرًا ما يشبه المختبر الواقع.

كانت أكبر مشكلة في تصميم حشرة المروحية هي أن العامل يجب أن يحافظ على تدريب الليزر يدويًا على الطائرة بدون طيار أثناء الرحلة.

يمكن القيام بذلك بسهولة في نفق الرياح الثابت وأقل من ذلك في ظروف صاخبة وظروف غير متوقعة.

الطيران في خط مستقيم في الهواء الطلق ليس بالأمر الصعب.

قال سايمون ووكر خبير في الميكانيكا الحيوية بجامعة ليدز في المملكة المتحدة لـ Popular Mechanics إنها تشبه إلى حد ما طائرة ورقية خاصة إذا أعطيتها دفعة مع بعض الغاز المضغوط.

"إذا قمت بفحص الأوردة في جناح اليعسوب فإنها تشكل جزءًا من هيكل معقد للغاية وغير قابل للتشويه ينحني بطرق معينة تحت الضغط وأن التشوه مهم حقًا في الديناميكا الهوائية."

من الناحية النظرية لا يزال من الممكن أن تطير الحشرة في أقل من 7 ميلا في الساعة الرياح ولكن "لم يتم تحقيق العرض النهائي لرحلة تعمل بالطاقة الخاضعة للرقابة" أفاد أدكنز في نهاية المطاف."

على الرغم من أن اختبارات الطيران كانت مثيرة للإعجاب إلا أن السيطرة على أي نوع من الرياح المعاكسة كانت صعبة للغاية."

يكلف البرنامج 140.000 دولار حوالي 2 مليون دولار اليوم وهو تغيير في الجيب عندما تفكر في المليارات التي تنفق على أقمار التجسس الحديثة.

ولكن لم تكن هناك أي مهام لوكالة المخابرات المركزية تتطلب على الإطلاق تجسس اليعسوب الجديد للوكالة وأغلق المشروع.

في الخمسين سنة الماضية تطور فهمنا لطيران الحشرات والإلكترونيات اللازمة لتكرارها بشكل كبير حتى لو كانت الطبيعة لا تزال لديها ميزة رائدة.

"ما زلنا لا نستطيع بناء شيء فعال مثل جناح النحل الطنان الذي لا يزال يعمل بشكل جيد حتى عندما يتضرر " يقول ووكر لكنه يشير إلى طائرة بدون طيار Skeeter التي طورتها Animal Dynamics كمثال جيد على كيفية يمكن لفهم الميكانيكا الحيوية أن يخلق وريثًا حقيقيًا للحشرة.


Skeeter وهي طائرة صغيرة رشيقة مستوحاة من اليعسوب بأجنحتها الرفرفة الأربعة.

في حين أن حشرة الطائرة لم تستطع التعامل مع نسيم خفيف إلا أن Skeeter يمكنها إدارة "ظروف الرياح العاصفة العالية مع قدر أكبر من التحمل والتحمل من مكافئات كوادكوبتر الحالية" وفقًا للشركة.

يعمل الباحثون في جامعة دلفت أيضًا على مجموعة متنوعة من حشرات اليعسوب الآلية منذ عام 2005.


يبلغ وزن أصغرها Delfly Micro ثلاثة جرام فقط ولها جناحيها أربع بوصات.

يمكن أن يطير هذا الخلل robo-bug لمدة ثلاث دقائق على طاقة البطارية وهو أكثر رشاقة بكثير من سلفه.

يمكنه أيضًا نقل الصور من كاميرا الفيديو وهو أمر لم يكن بإمكان مصممي وكالة المخابرات المركزية الأمريكية أن يحلموا به.


المشاريع الأخرى أكثر غرابة من الأفكار الأصلية لوكالة المخابرات المركزية.

في عام 2017 أنشأ باحثون في مختبر تشارلز ستارك دريبر اليعسوب سايبورغ.

قام العلماء بتعديل اليعسوب الحي بحيث يمكن توجيهه بواسطة جهاز التحكم عن بعد باستخدام "الخلايا العصبية التوجيهية" المزروعة في عينيه. في حين أن كل هذه المفاهيم تفوق بكثير الجهود الأولية لوكالة المخابرات المركزية إلا أنها تتلقى أيضًا فائدة بالغة الأهمية من نصف قرن من التطور التكنولوجي.


يقول غرينوالد: "نسمع عن الطائرات بدون طيار اليوم مرارًا وتكرارًا".

كانت هذه طائرة بدون طيار من السبعينيات بحجم حشرة.

السبعينات! فقط فكر في نوع التقدم الذي يمكن أن تحققه خلال 50 عامًا ".

بينما لم تنجح حشرة الحشرات الأصلية أبدًا تعثر أدكنز وفريقه على منصة مستقرة للروبوتات الحشرات في المستقبل.


كيف ستبدو طائرة بدون طيار مماثلة لوكالة المخابرات المركزية في عام 2020؟ من يدري - التي لا تزال سرية.

المصدر

ليس لديك تصريح لمشاهدة الرابط، فضلا قم ب تسجيل الدخول او تسجيل