دسته: علمی

اولین کامپیوتر کوانتومی در فضا

طراحی یک کامپیوتر کوانتومی برای کار در مدار زمین، یک چالش مهندسی فوق‌العاده پیچیده بود. تیمی از محققان به رهبری دانشگاه وین، این دستگاه را به گونه‌ای ساختند که بتواند در برابر نوسانات شدید دما، تشعشعات کیهانی و لرزش‌های شدید هنگام پرتاب مقاومت کند. فرایند مونتاژ نهایی این محموله در یک اتاق تمیز در مرکز هوافضای آلمان و تنها در ۱۱ روز به پایان رسید.

هدف اصلی این مأموریت، بهره‌برداری از توانایی منحصربه‌فرد کامپیوترهای کوانتومی در «پردازش لبه‌ای» (Edge Computing) است. این به آن معناست که داده‌های عظیمی که توسط ماهواره‌ها جمع‌آوری می‌شود (مانند تصاویر تشخیص آتش‌سوزی جنگل‌ها یا داده‌های اقلیمی) به‌جای ارسال به زمین، بر روی خود ماهواره و به صورت آنی پردازش می‌شوند. این فرایند نه‌تنها مصرف انرژی را به شدت کاهش می‌دهد، بلکه زمان پاسخ به رویدادهای اضطراری را نیز به شکل چشمگیری بهبود می‌دهد.
این سیستم کوانتومی برپایه نور (فوتونیک) کار می‌کند و برای فرایندهای محاسباتی بسیار سنگین کارآمدتر از کامپیوترهای کلاسیک است. محققان معتقدند این فناوری کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌هایی چون نظارت بر تغییرات اقلیمی، رصد دقیق زمین، بهبود ارتباطات ماهواره‌ای و حتی تحقیقات بنیادی در فیزیک کوانتوم دارد.

این مأموریت ۲ ساله، علاوه‌بر انجام پردازش‌های علمی، دوام سخت‌افزار کوانتومی در محیط خشن فضا را نیز برای اولین‌بار به صورت عملی آزمایش خواهد کرد.

ه گزارش خبرنگار فضا و نجوم خبرگزاری تسنیم، چین در اقدامی مهم برای کاهش وابستگی خود به نرم‌افزارهای خارجی، سیستم‌عامل بومی خود را با موفقیت در فضا آزمایش کرده است.

این آزمایش که بر روی ماهواره کوچک Dalian-1 Lianli CubeSat انجام شد، عملکرد سیستم‌عامل OpenHarmony RTOS را برای بیش از 1000 ساعت مورد بررسی قرار داد.

این ماهواره که به اندازه یک چمدان است و از ایستگاه فضایی تیانگونگ چین به فضا پرتاب شده بود، با استفاده از این سیستم‌عامل که نسخه‌ای سبک از پلتفرم متن‌باز هواوی است، عملکرد بهبود یافته‌ای از خود نشان داد.

محققان دریافتند که این سیستم‌عامل باعث به‌روزرسانی سریع‌تر داده‌ها و پایداری بیشتر در مقایسه با تنظیمات قبلی می‌شود.

ماهواره Lianli CubeSat اولین ریزماهواره‌ای است که به سیستم‌عامل OpenHarmony RTOS مجهز شده و بر روی یک تراشه ساخت داخل اجرا می‌شود. این موفقیت گامی بزرگ در جهت دستیابی به یک راه‌حل کاملاً بومی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در این زمینه محسوب می‌شود. به گفته رسانه‌های چینی، موفقیت این مأموریت، جایگزینی برای سیستم‌عامل‌های فضاپیماها در سطح جهان ارائه می‌دهد.

در پی موفقیت این مأموریت، تیمی از محققان استانداردهای فنی ملی را برای استفاده از OpenHarmony در ماهواره‌های کوچک پیشنهاد کرده‌اند. این اقدام با هدف ترویج استفاده گسترده‌تر از این سیستم‌عامل انجام می‌شود که در حال حاضر نیز در مأموریت‌های ماهواره‌ای تجاری و تحقیقاتی در سراسر چین در حال انجام است.

به گزارش سرویس علم و فناوری تابناک، تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا موفق شده برای اولین‌بار تصویری مستقیم از یک سیاره مستقر در خارج از منظومه شمسی را ثبت کند.

سیاره مذکور که «TWA 7 b» نام دارد، در فاصله حدود 100 سال نوری از زمین واقع شده و دانشمندان تخمین می‌زنند که جرم آن مشابه سیاره زحل باشد. تا پیش‌ازاین، بیشتر سیارات فراخورشیدی با روش‌های غیرمستقیم کشف می‌شدند؛ چرا که نور بسیار کم آن‌ها و درخشش زیاد ستاره میزبان، مشاهده مستقیم را تقریباً غیرممکن می‌کرد.
با این حال، تلسکوپ جیمز وب موفق شده از این سیاره تازه‌کشف‌شده یک تصویر مستقیم ثبت کند. ناسا در شبکه اجتماعی ایکس از این پیشرفت به‌عنوان «نخستین مشاهده مستقیم یک سیاره فراخورشیدی» توسط این تلسکوپ یاد کرده است.
نکته قابل‌ذکر دیگر اینکه این سیاره کوچک‌ترین جرم آسمانی است که تاکنون با این روش تصویربرداری شده و اندازه آن 10 برابر کمتر از سیارات دیگری است که تاکنون به‌طور مستقیم دیده شده‌اند.

نسبت به زمین، این سیاره در مدار بسیار دورتری به دور ستاره
نحوه ثبت تصویر توسط جیمز وب

تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر «آن-ماری لاگرانژ» برای ثبت این تصویر از قطعه‌ای ویژه در تلسکوپ استفاده کرده‌اند که عملکردی مشابه خورشیدگرفتگی مصنوعی دارد. این ویژگی نور ستاره میزبان را کاهش می‌دهد و امکان مشاهده دقیق‌تر اجرام اطراف آن را فراهم می‌کند.

نتیجه این ابتکار، ثبت تصویری واضح از یک منبع نورانی با حلقه‌ای از ذرات در اطراف آن بود که دانشمندان می‌گویند با احتمال بسیار بالا، به سیاره TWA 7 b تعلق دارد.

دانشمندان می‌گویند هرچند هنوز احتمال بسیار کمی وجود دارد که این منبع نوری مربوط به یک کهکشان در پس‌زمینه تصویر باشد، اما شواهد موجود به‌وضوح از کشف یک سیاره جدید خبر می‌دهند. از زمان کشف نخستین سیاره فراخورشیدی در سال 1992 تاکنون، نزدیک به 6 هزار مورد دیگر شناسایی شده‌اند، اما فقط تعداد بسیار اندکی از آن‌ها از طریق تصویربرداری مستقیم دیده شده‌اند.

کشف TWA 7 b تنها یکی از یافته‌های شگفت‌انگیز اخیر جیمز وب است. این تلسکوپ پیش از این نیز پدیده‌هایی مانند حلقه اینشتین و دورترین کهکشان شناسایی‌شده در تاریخ بشر را ثبت کرده بود. میزبان خود می‌چرخد و یک بار گردش کامل آن ممکن است صدها سال طول بکشد. سیستم سیاره‌ای TWA 7 نیز بسیار جوان است و عمر آن حدود 6 میلیون سال برآورد می‌شود؛ بنابراین تصویری که اکنون منتشر شده، لحظه‌ای از مراحل ابتدایی شکل‌گیری یک منظومه را به ما نشان می‌دهد.