Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
أخبار التقنية

يمكن أن يكون التصوير بالرادار هو المفتاح لرصد تغير المناخ


عندما كان طفلاً ، اكتشف ألبرتو موريرا شغفه بالإلكترونيات من مجموعات أدوات استكشاف العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات التي اشتراها له والده كل شهر. لم تعلمه هذه المجموعات عن الإلكترونيات فحسب ، بل علمته أيضًا الكيمياء والفيزياء.

مع تقدمه في السن ، بدأ هو وشقيقه في صنع الدوائر الإلكترونية الخاصة بهم. عندما كان موريرا في الخامسة عشرة من عمره ، قام الثنائي ببناء مكبرات صوت عالية الدقة ولوحات تحكم لإشارات النيون ، وبيعها إلى الشركات الصغيرة التي تستخدم مثل هذه الشاشات للإعلان عن أعمالها.

أدت هذه التجارب المبكرة في نهاية المطاف إلى مهنة ناجحة كمدير لميكرويفز ومعهد الرادار التابع لمركز الفضاء الألماني (DLR) ، في أوبربفافنهوفن ، بافاريا ، حيث طور زميل IEEE نظامًا فضائيًا لقياس التداخل ذي الفتحة الاصطناعية.

ألبرتو موريرا

بإذن من ألبرتو موريرا

صاحب العمل

معهد الرادار والموجات الدقيقة التابع لمركز الفضاء الألماني ، في Oberpfaffenhofen ، بافاريا

عنوان

مخرج

درجة الأعضاء

زميل

ألما ماتر

ساو خوسيه دوس كامبوس ، ساو خوسيه دوس كامبوس ، البرازيل ؛ وجامعة ميونخ التقنية

أنتج نظام InSAR خرائط ارتفاع رقمية لسطح الأرض بدقة ودقة لا مثيل لها. تعمل النماذج الآن كمعيار للعديد من التطبيقات الجيولوجية ، والاستشعار عن بعد ، والطبوغرافية ، والتجارية. تساعد تقنية موريرا أيضًا في تتبع آثار تغير المناخ.

عن “قيادته ومفاهيمه المبتكرة في تصميم ونشر واستخدام أنظمة الرادار المحمولة جواً والفضائية” ، حصل موريرا هذا العام على ميدالية IEEE Dennis J. Picard لتقنيات الرادار وتطبيقاتها. برعاية شركة Raytheon Technologies.

يقول موريرا إنه يتشرف بالحصول على “الجائزة الأكثر شهرة في مجال تقنيات الرادار وتطبيقاته”.

يقول: “إنه تقدير لـ 20 عامًا من العمل الجاد الذي بذلته أنا وفريقي في بحثنا”. “ما يجعل التكريم أكثر تميزًا هو أن الجائزة من IEEE.”

استخدام الرادار لرسم خريطة لسطح الأرض

قبل أن يطور موريرا وفريقه نظام InSAR في عام 2010 ، كانت أنظمة الرادار ذات الفتحة التركيبية هي أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا ، كما يقول. على عكس أنظمة التصوير البصري ، يمكن للأنظمة التي تستخدم SAR أن تخترق السحب والأمطار لالتقاط صور عالية الدقة للأرض من الفضاء. يمكن أن تعمل أيضًا في الليل.

يرسل هوائي على قمر صناعي في المدار إشارات موجات دقيقة نبضية إلى سطح الأرض أثناء مروره فوق التضاريس التي يتم رسم خرائط لها. ثم تنعكس الإشارات مرة أخرى إلى الهوائي ، مما يسمح للنظام بقياس المسافة بين الهوائي والنقطة على سطح الأرض حيث تنعكس الإشارة. باستخدام خوارزميات معالجة البيانات ، يتم الجمع بين الإشارات المنعكسة بطريقة يعمل بها الهوائي الاصطناعي المولَّد حسابيًا كما لو كان أكبر بكثير – مما يوفر دقة محسّنة. لهذا السبب يسمى النهج الفتحة الاصطناعية رادار.

“يوثق النظام التغييرات التي تحدث على الأرض ويسهل الاكتشاف المبكر للضرر الذي لا يمكن إصلاحه.”

أثناء قيادته لفريق بحث في DLR في أوائل التسعينيات ، رأى موريرا إمكانية استخدام المعلومات التي تم جمعها من هذه الأقمار الصناعية الرادارية للمساعدة في معالجة القضايا المجتمعية مثل التنمية المستدامة وأزمة المناخ. لكنه أراد أن يأخذ التكنولوجيا خطوة إلى الأمام ويستخدم رادار قياس التداخل ذي الفتحة الاصطناعية ، InSAR ، والذي أدرك أنه سيكون أكثر قوة.

توفر الأقمار الصناعية SAR صورًا ثنائية الأبعاد ، لكن InSAR يسمح بالتصوير ثلاثي الأبعاد لسطح الأرض ، مما يعني أنه يمكنك تعيين التضاريس ، وليس انعكاس الرادار فقط.

استغرق الأمر من موريرا وفريقه ما يقرب من 10 سنوات لتطوير نظام InSAR الخاص بهم ، وهو أول من استخدم قمرين صناعيين ، لكل منهما هوائي خاص به.

نهجهم يسمح بإنشاء خرائط الارتفاع. يدور القمران ، المسمى TerraSAR-X و TanDEM-X ، حول الأرض في مدارات دائرية تقريبًا ، وتتراوح المسافة بين الأقمار الصناعية من 150 إلى 500 متر في أي وقت. لتجنب الاصطدامات ، طور موريرا وفريقه مدارًا حلزونيًا مزدوجًا ؛ الأقمار الصناعية تتحرك على طول القطع الناقص ومفتاح حول بعضها البعض.

تتواصل الأقمار الصناعية مع بعضها البعض ومع المحطات الأرضية ، وترسل بيانات الارتفاع والموقع بحيث يمكن ضبط الفصل بينها للمساعدة في تجنب الاصطدامات.

يصدر كل قمر صناعي نبضات ميكروويف ويستقبل كل قمر إشارات متناثرة. على الرغم من أن الإشارات المبعثرة المرتدة التي يستقبلها كل قمر صناعي متطابقة تقريبًا ، إلا أنها تختلف قليلاً بسبب الأشكال الهندسية المختلفة للعرض. وتعتمد هذه الاختلافات في الإشارات المستقبلة على ارتفاع التضاريس ، مما يسمح بتحديد ارتفاع السطح. من خلال الجمع بين قياسات نفس المنطقة التي تم الحصول عليها في أوقات مختلفة لتشكيل مخططات تداخل ، يمكن للعلماء تحديد ما إذا كانت هناك تغييرات طفيفة في الارتفاع في المنطقة ، مثل ارتفاع مستويات سطح البحر أو إزالة الغابات ، خلال الفترة الزمنية الفاصلة.

تم استخدام نظام InSAR في مهمة TanDEM-X لعام 2010 الخاصة بـ DLR. كان هدفها هو إنشاء خريطة طبوغرافية للأرض بمسافة بكسل أفقية تبلغ 12 مترًا. بعد إطلاقه ، قام النظام بمسح سطح الأرض عدة مرات في خمس سنوات وجمع أكثر من 3000 تيرابايت من البيانات.

في سبتمبر 2016 ، تم إنتاج أول خريطة ارتفاع رقمية عالمية بدقة ارتفاع 2 متر. يقول موريرا إنه كان أكثر دقة 30 مرة من أي جهد سابق.

تُستخدم الأقمار الصناعية حاليًا لرصد التأثيرات البيئية ، وتحديداً إزالة الغابات وذوبان الجليد. يقول موريرا إن الأمل يكمن في أن الاكتشاف المبكر للضرر الذي لا يمكن إصلاحه يمكن أن يساعد العلماء في تحديد المكان المطلوب التدخل فيه.

يعمل هو وفريقه على تطوير نظام يستخدم المزيد من الأقمار الصناعية التي تطير في تشكيل قريب لتحسين البيانات المتاحة من التصوير بالرادار.

“من خلال جمع معلومات أكثر تفصيلاً ، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل ، على سبيل المثال ، كيف تتغير الغابات داخليًا عن طريق تصوير كل طبقة” ، كما يقول ، مشيرًا إلى الطبقة الناشئة والمظلة وأرضية الغابة.

كما أنه يعمل على تطوير نظام رادار فضائي يستخدم التشكيل الرقمي للحزم لإنتاج صور لسطح الأرض بدقة مكانية أعلى في وقت أقل. يقول موريرا إن أنظمة الرادار تستغرق حاليًا حوالي 12 يومًا لإنتاج خريطة عالمية بدقة 20 مترًا ، لكن النظام الجديد سيكون قادرًا على القيام بذلك في ستة أيام بدقة 5 أمتار.

يمثل تشكيل الحزمة الرقمية نقلة نوعية لأنظمة SAR المحمولة في الفضاء. يتكون من هوائي مقسم إلى عدة أجزاء ، لكل منها قناة استقبال خاصة به ومحول تناظري إلى رقمي. يتم دمج القنوات بطريقة يمكن من خلالها حساب حزم الهوائيات المختلفة لاحقًا لزيادة رقعة الصورة وطول الفتحة الاصطناعية – مما يسمح باستبانة مكانية أعلى ، كما يقول موريرا. ويقول إنه يتوقع إطلاق ثلاثة أنظمة من هذا القبيل في غضون السنوات الخمس المقبلة.

مهنة مدى الحياة في DLR

حصل موريرا على درجتي البكالوريوس والماجستير في الهندسة الكهربائية من Instituto Tecnológico de Aeronáutica ، في ساو جوزيه دوس كامبوس ، البرازيل ، في عامي 1984 و 1986. وقرر متابعة الدكتوراه خارج البلاد بعد أن أخبره مستشار أطروحة الماجستير أن هناك المزيد من فرص البحث في مكان آخر.

موريرا حصل على الدكتوراه. في الهندسة في جامعة ميونيخ التقنية. كطالب دكتوراه ، أجرى بحثًا في DLR حول معالجة الرادار في الوقت الفعلي. من أجل رسالته ، ابتكر خوارزميات أنتجت صورًا عالية الدقة من أحد أنظمة الرادار المحمولة جواً الموجودة في DLR.

“إن عمل الطلاب والمهندسين معًا في مشاريع كبيرة هو حلم يتحقق.”

بعد تخرجه في عام 1993 ، خطط للعودة إلى البرازيل ، ولكن بدلاً من ذلك وافق على عرض ليصبح قائد مجموعة DLR. قاد موريرا فريقًا بحثيًا مكونًا من 10 أشخاص يعملون على تصميم ومعالجة البيانات المحمولة جواً وأنظمة الأقمار الصناعية. في عام 1996 تمت ترقيته إلى منصب كبير العلماء ومهندس في قسم تقنية البحث والإنقاذ بالمنظمة. عمل في هذا المنصب حتى عام 2001 ، عندما أصبح مديرًا لمعهد المايكرويف والرادار.

يقول: “اخترت المهنة المناسبة”. “لم أستطع أن أتخيل القيام بأي شيء بخلاف البحث والإلكترونيات.”

وهو أيضًا أستاذ للاستشعار عن بعد بالميكروويف في معهد كارلسروه للتكنولوجيا في ألمانيا ، وكان مستشارًا للدكتوراه لأكثر من 50 طالبًا يعملون في مجال الأبحاث في مرافق DLR.

أحد الأجزاء المفضلة لديه عن كونه مديرًا وأستاذًا هو العمل مع طلابه ، حيث يقول: “أقضي حوالي 20 بالمائة من وقتي معهم. إن عمل الطلاب والمهندسين معًا في مشاريع واسعة النطاق هو حلم أصبح حقيقة. عندما بدأت مسيرتي المهنية لأول مرة في DLR ، لم أكن أدرك أن هذا التعاون سيكون قويًا للغاية “.

أهمية إنشاء شبكة IEEE

خلال الفترة التي قضاها كطالب دكتوراه تم تقديم موريرا إلى IEEE. قدم أول ورقة بحثية له في عام 1989 في الندوة الدولية لعلوم الأرض والاستشعار عن بعد ، في فانكوفر. أثناء حضوره المؤتمر الثاني ، كما يقول ، أدرك أنه من خلال عدم كونه عضوًا “فقد الكثير من الأشياء المهمة” مثل فرص التواصل ، لذلك انضم.

يقول إن IEEE لعبت دورًا مهمًا طوال حياته المهنية. قدم جميع أبحاثه في مؤتمرات IEEE ، ونشر أوراقًا في مجلات المنظمة. وهو عضو في IEEE Aerospace and Electronic Systems و IEEE Antennas and Propagation و IEEE Geoscience and Remote Sensing (GRSS) و IEEE Information Technology و IEEE Microwave Theory and Techniques و IEEE Signal Processing مجتمعات.

“أوصي بأن ينضم الجميع ليس فقط إلى IEEE ولكن أيضًا على الأقل في واحدة من مجتمعاتها” ، كما يقول ، واصفًا إياهم بـ “موطن أبحاثك”.

أسس قسم IEEE GRSS Germany في عام 2003 وشغل منصب رئيس الجمعية لعام 2010. متطوع نشط ، كان عضوًا في اللجنة الإدارية لـ IEEE GRSS وشغل منصب محرر مشارك من 2003 إلى 2007 لـ رسائل علوم الأرض والاستشعار عن بعد من IEEE. منذ عام 2005 كان محررًا مشاركًا في معاملات IEEE في علوم الأرض والاستشعار عن بعد.

من خلال عمله التطوعي ومشاركته في فعاليات IEEE ، كما يقول ، فقد تواصل مع أعضاء آخرين في مجالات مختلفة بما في ذلك تكنولوجيا الفضاء وعلوم الأرض والاستشعار عن بعد وتعاون معهم في المشاريع.

حصل على ميدالية IEEE Dennis J. Picard لتقنيات الرادار وتطبيقاتها في 5 مايو خلال قمة IEEE للرؤية والابتكار والتحديات وحفل التكريم الذي عقد في أتلانتا. الحدث متاح على IEEE.tv.

من مقالات موقعك

مقالات ذات صلة حول الويب

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى

performance male enhancement cbd gummies effectiveness bio science male enhancement gummies an in depth look full body male enhancement cbd gummies health benefits dr oz gummies for ed do they really work truth male enhancement cbd gummies are they effective male enhancement gummies love bites a user guide love bites male enhancement gummies reviews what users say full body male enhancement gummies what to know alpha male enhancement gummies benefits and uses full body cbd gummies for ed user experiences sex drive gummies for woman boost your libido naturally hims sex pills effective solutions for men rhino sex pills powerful solutions for enhanced performance from 400 pounds to a healthier life nikocado avocados weight loss journey this is how khloe kardashian really lost weight the ultimate guide to ozempic vs wegovy for weight loss what you need to know 8 common weight loss mistakes and how to avoid them everything you need to know about the diet kelly clarkson says changed her life stop counting calories how wegovy help busy people lose weight before and after how did chrissy metz lose weight how chrissy metz lost 100 pounds her amazing weight loss story losing 100 pounds chrissy metzs weight loss journey overview 6 fast weight loss myths busted what really works how ben napier lost weight a deep dive into his 90 pound weight loss journey what is the best weight loss gummy try these in 2024 how to lose weight fast 8 expert approved strategies you cant miss how slimming gummies can boost your weight loss journey expert tips and tricks chrissy metzs 100 pound weight loss journey its not what you think 10 simple steps to kickstart your weight loss journey today chrissy metzs weight loss journey revealed how she lost stunning 100 pounds 7 days with apple cider vinegar a weight loss journey diary top 15 exercises for fast weight loss get fit in no time 6 reasons youre not losing belly fat and how to fix it delicious homemade protein shakes for weight loss you cant miss kelly clarkson shares her weight loss story2024 update oprah winfrey says no to weight loss gummies heres what worked for her kevin james weight loss explained the motivation method and mindset nikocado avocado 89 pound weight loss journey secrets uncovered lizzos weight loss journey through 2024 how she did that 10 proven strategies to melt away belly fat in just 4 weeks ozempic wegovy mounjaro reviews do they work for weight loss khloe kardashians weight loss methods approach to rapid weight loss oprah winfrey spills the tea my weight loss journey not gummies top 10 belly fat burning workouts you can do at home finding the best belly fat burning gummies for you a buyers guide the truth behind ozempic unveiling before after weight loss transformations wegovy weight loss results revealed seeing before and after photos what to expect weight loss wow what did kelly clarkson do to lose weight best foods to include in your diet for a flatter stomach do slimming gummies work for weight loss seeing the ingredients benefits reviews gummies vs lifestyle changes a sustainable approach to belly fat loss wegovy success guide 5 ways to maximize weight loss on wegovy oprah winfrey opens up about using ozempic weight loss medication mindy kaling dropped 40 lbs her secret diet finally revealed in 2024 kelly clarkson reveals how she lost a reported 60 lbs the best alternatives to ozempic without the side effects wegovy weight loss before after pictures that shock you kelly clarkson weight loss triumph in 2023 shedding 60 lbs kelly osbourne reveals how she lost 85 lbs not ozempic nikocado avocados shocking 89 pound weight loss journey exposed do keto gummies really work for weight loss seeing the truth exposing shark tank gummies for weight loss do they work can gummy bears help you slim down the truth about lose weight gummies did kelly clarkson lose weight using keto acv gummies details revealed kelly clarkson reveals weight loss was prompted by pre diabetic diagnosis the most talked about shark tank weight loss products do they work top 5 slimming gummies you need to try for fast weight loss blue vibe cbd gummies reviews what you need to know before you buy 2024 update sleep your way to slimmer the truth about nighttime fat burner gummies do nighttime fat burner gummies work what you need to know before buying kelly osbourne talks about her weight loss journey and ozempic dream of shedding pounds like kelly clarkson fast weight loss supplements to consider when to drink apple cider vinegar for stunning weight loss shark tank weight loss gummies exposed do they really work science behind dr ozs weight loss tips fact or fiction saxenda vs wegovy comparison of glp 1s for stunning weight loss 8 myths about belly fat loss debunked by health experts can drinking water really help you lose weight weight loss facts to know wegovy weight loss reviews does it really work for shedding pounds top 3 herbal teas for effective weight loss what works pre workout drinks that maximize weight loss are they safe how apple cider vinegar can help you lose weight 8 science backed tips best weight loss pills for men which ones burn fat fastest insights from experts 7 secrets to fast weight loss you need to know right now wegovy vs liraglutide which is best for weight loss shocking results revealed 10 surprising benefits of apple cider vinegar for weight loss you need to know ingredients exposed whats inside belly fat burning gummies that really work the science behind slimming gummies how they can help lose weight kelly clarksons weight loss secret the plant paradox diet explained keto acv gummies reviews you need to see in 2024 shark tanks miracle weight loss pills do they really work drinking apple cider vinegar for weight loss does it really work semaglutide for weight loss a game changer in obesity management must see truth about dr oz gummies for weight loss before trying them shark tank reviews do acv keto gummies really work dr oz vs keto acv gummies which is the best for weight loss shark tank gummies for weight loss fact or faction a buyers guide to shark tank acv keto gummies official website the shocking truth about dr ozs weight loss gummies 12 foods that promote fast weight loss eat these to slim down fast you wont believe chrissy metzs amazing transformation of losing 100 lbs unmasking the shark tank gummy scam are they real ozempic before and after pictures wegovy other results shark tank cbd gummies exploring the potential and legitimacy shark tank gummies scam or legit 2024 update pure slim keto acv gummies reviews do they really work lainey wilsons weight loss story how she lost 70 pounds chrissy metzs stunning transformation all details of her weight loss journey do weight loss pills really work for men unpacking the science success stories kelly clarkson explains how she dropped weight before and after photos an ultimate guide to shark tank keto gummies where to buy exposing shark tank keto gummies did they really work chrissy metzs weight loss journey the this is us star shared her 100 pound transformation