إعداد: محمد فتحي في كل عام جديد يدهشنا العلماء والمبتكرين بالعديد من الاختراعات والابتكارات والتطورات العلمية الهائلة التي تساهم في تطوير العديد من القطاعات الحيوية المهمة في حياة الإنسان، وتمثل العلوم والابتكارات عصب الحياة للبشرية والعمود الفقري لتطور حياته على سطح الأرض في العصر الحديث. فما بين الهندسة والطب والفضاء والتكنولوجيا، أضاف العلماء في عام 2017 مجموعة من الابتكارات الهائلة التي من شأنها أن تستشرف حياة البشرية في كل المجالات وتحسن بيئة عيشه التي يناضل من أجل تطويرها منذ آلاف السنين.في خضم السباق العلمي الهائل لإمكانية هبوط الإنسان على سطح المريخ، دخلت شركة بوينج الأمريكية المجال بثقلها عام 2017 بابتكار بزة فضائية جديدة. ويبلغ وزن البزة نحو 9 كيلوجرامات، ما يقل بمقدار 1.5 مرة عن وزن التي كانت تستخدم في مكوك «شاتل». وصارت الخوذة التي تحمي رأس رائد الفضاء تشكل جزءًا لا يتجزأ من البزة نفسها التي تضم أيضاً كفوفا مزودة بمستشعرات. ولن تستخدم البزة الجديدة للقيام برحلات إلى خارج المركبة، إلا أنها يمكن أن تستخدم في حال مواجهة أفراد طاقم المركبة الفضائية لظروف طارئة. القمر الصناعي «GOES-16»نظراً لتهديدات المناخ والعواصف والأعاصير المتزايدة في العالم، أطلقت الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي القمر الصناعي «GOES-16»، وبدأ العمل مطلع عام 2017. يتميز القمر الصناعي بتكنولوجيا فائقة تمكنه ولأول مرة في العالم بمسح المناطق المهددة بأخطار التقلبات الجوية كل 30 ثانية، وهو أسرع بمقدار 5 مرات عن القمر الصناعي السابق له. ويجمع القمر بيانات تتعلق بوميض البرق وسرعة الرياح وغيرها، ويستطيع التنبؤ من خلال تلك البيانات بوقوع الكوارث المتعلقة بالطقس والمناخ على المدى القصير والطويل. بالون تايجر مع انطلاق رحلات البالونات الفضائية التي تدرس الفضاء أو الأرض من حافة الغلاف الجوي للأرض، ظهرت مشكلات تتمثل في أنها أحياناً تسبح في الفضاء المفتوح ويخسرها العلماء بشكل دائم، ولكن مع تطوير وكالة الفضاء الأمريكية ناسا لبالون «تايجر»،الذي يحتوي على نظامين ملاحيين للبالون، أصبح بالإمكان المحافظة على البالون من ضلِّ الطريق وتثبيته في مكانه في حافة الغلاف الجوي واستخدامه سواء لدراسة الأرض أو الأجرام الفضائية على غرار التلسكوبات الفضائية. صواريخ فالكون أكد العديد من العلماء أن شركة «سبيس إكس» الأمريكية الخاصة والعاملة في مجال الطيران والفضاء تعد بحد ذاتها أهم الابتكارات الفضائية خلال عام 2017، وذلك بتطويرها صواريخ فالكون 9 التي استطاعت ولأول مرة من الانطلاق للفضاء ونقل المؤن إلى محطة الفضاء الدولية والعودة مرة أخرى ليهبط الصاروخ بأمان على منصات خاصة في عرض المحيط، وهو ما أحدث ثورة في عالم النقل الفضائي. وليس ذلك فقط، بل طورت سبيس إكس طرازاً حديثاً من الصاروخ هو «فالكون 9 الثقيل» يمتلك من قوة الدفع 28 محركاً يعملون دفعة واحدة لينطلق بقوة 5 ملايين رطل من القوة، مما يجعله أقوى صاروخ فضائي على الإطلاق يكفي لحمل بين 20,000 إلى 50,000 كجم، سيؤدي هذا إلى زيادة الحمولة لمركبات مدار منخفض حول الأرض (LEO) إلى حوالي 53 طناً. وبالإشارة إلى قدرته إلى الوصول للمريخ، فيستطيع بذلك حمل آلاف الأرطال من الأقمار الصناعية والمؤن، أو مركبة للإبحار الفضائي، أو حتى أعداد كبيرة من البشر. تحكم صُممت الطائرات من دون طيار كي ترى بواسطة البيكسل، أي الأشياء مجردة دون التعرف عليها، ولكن مع ابتكار مؤسسة «داربا» الأمريكية لبرنامج التحكم الذاتي «Autonomy program»، أصبح هناك ما يشبه نظام الطيار الآلي للطائرات من دون طيار، والذي سوف يجعل منها قادرة على الطيران دون مساعدة من البشر أو حتى النظم الملاحية، حيث سوف تتعرف إلى مختلف الأشياء بنفسها، مثل نشاط المشي للبشر أو فتح الأبواب والنوافذ، أو الأشجار كمعوقات خاصة مختلفة عن غيرها من المعوقات الصناعية. وهو ما سوف يُحدث ثورة كبيرة في استخدامات تلك الطائرات في المستقبل القريب. الحماية الإلكترونية على غرار مصيدة الفئران، أصبحت هناك حاجة ملحة لتطوير مصيدة إلكترونية للمنازل الذكية التي وضعت كل الأشياء والأجهزة الإلكترونية حتى أجهزة وكاميرات الحماية عرضة للقرصنة الإلكترونية، ولكن بفضل جهاز «RATtrap» أصبح هناك حائط صد قوي لتلك الهجمات من خلال جدار حماية «Firewall» حوسبي يتصل بنظام «إيثرنت» الخاص بالمنزل الذي يوصله بالراوتر الخاص بالإنترنت، ومن هنا يتعامل مع الكيانات الخبيثة عن طريق وقف تدفق البيانات بين الإنترنت في المنزل والمواقع المشبوهة. جهاز «TSA» تُشكل أجهزة كشف المطارات والمنشآت الحيوية أهمية بالغة في ظل التطورات العالمية الراهنة، وتعمل أجهزة الكشف بأشعة إكس على رؤية الأشياء مسطحة، حتى وإن كانت تكشف عدة طبقات من الأغراض المتراكمة داخل الحقائب، ولكن لا تزال هناك خروق يمكن للمهربين التعامل معها. وكان لابتكار جهاز المسح المتفوق «TSA» أسبقية في حل تلك المشكلة عن طريق مسح الأغراض بتقنية ثلاثية الأبعاد، حيث يمكن بعد المسح العادي تشكيل صور ثلاثية الأبعاد يمكن التحكم بها والكشف عن كافة الأغراض وتفريقها عن الأخرى وفحصها بشكل مستقل دون الحاجة لأية مساعدة. أطلس الإنترنت يمثل الإنترنت مصطلحاً بسيطاً يخفي وراءه شبكة معقدة من الأنشطة حول العالم بملايين عناوين الآي بي والخوادم، ولكن الآن أصبح بإمكان أطلس الإنترنت «Internet Atlas» عمل خريطة عالمية لأنشطة الإنترنت لأهداف الحماية ضد الهجمات الإلكترونية التي تستهدف الشركات، حيث يُظهر أطلس، الذي يعتمد على مجموعة معقدة من البرامج الخوازمية، نقاط المرور المشبوهة بين عناوين الويب والتي يمكن أن تكون تقاطعات أو نقاط انطلاق لهجمات إلكترونية ضخمة تستهدف خوادم معينة. لحماية سيارتك الذكية ظهرت العديد من المشكلات في تشغيل السيارات الذكية وذاتية القيادة، حيث أصبحت السيارات الحديثة عبارة عن مواد ومحرك يدار بنظام كمبيوتر معقد يحتاج إلى التحديث من حين لآخر، حيث أصبح أي خبير حاسوب بإمكانه الولوج إلى شبكة السيارة وتنزيل بعض التحديثات التي تنطوي عل تنفيذ مهام معينة مثل التجسس أو إمداد السيارات بمعلومات مغلوطة تتسبب في وقوع حوادث. طور أحد المراكز البحثية بجامعة نيويورك الأمريكية نظام «Uptane» ليصبح حائط الصد ضد تلك الخروقات من خلال خلق بروتوكول برمجي يفحص كافة التنزيلات ويفندها بدقة ويتأكد أنها مطابقة للبروتوكول المبرمج من خلاله السيارة كي يسمح بتنزيلها أو لا. بذاءات الإنترنت أصبح الذكاء الاصطناعي عصب التكنولوجيا في المستقبل، كما صارت مخاطر التعرض للأفكار المسمومة عبر الإنترنت مشكلة كبيرة. لذا عكفت شركة «جوجل» الأمريكية على إيجاد حل لتلك المعضلة وطورت قسم «Jigsaw» الذي يعتمد على الذكاء الاصطناعي في تطوير نظام للتعلم الآلي يعطي أفكار القراء المكتوبة تقييماً من 1 إلى 100 استناداً إلى مدى احتمال أن تكون أفكاراً سامة. يمهد النظام الطريق نحو إصدار بروتوكول برمجي تعتمد عليه المواقع الإلكترونية وحتى الأشخاص في التحكم في نوعية التعليقات والسماح بالبناءة فقط، ومنع ظهور التعليقات السامة والتي تحتوي على أفكار منبوذة، وفق معايير خاصة يتم تحديدها لمن يرغب. سكك حديد عائمة طالما كان إنشاء الجسور والأنفاق لمرور القطارات عبر سكك الحديد من الأمور المكلفة والصعبة، خاصة حينما كان يتعرض الأمر بالممرات المائية. ولكن الآن بفضل طرق السكك الحديد العائمة، أصبح الأمر في غاية السهولة، ففي طفرة هندسية هي الأولى من نوعها، يتم تنفيذ مشروع جسر «إيست لينك» العائم في العاصمة الإيرلندية دبلن، وفي غضون سنوات معدودة سيكون في المقدور، استيعاب حركة القطارات ونقل أكثر من 50000 راكب يومياً من خلال قطارات يصل وزنها إلى 148 ألف رطل وتسير بأقصى سرعة لها. الروبوت الثعبان يعد إصلاح مختلف الإنشاءات الهندسية في قاع المياه أمراً مستحيلاً في بعض الأحيان على البشر بسبب عوامل الطقس أو البرودة. لذا ابتكر مهندسون نرويجيون الروبوت «Eelume» الجديد والذي يتحرك مثل الثعبان ويمكنه الغطس لمسافات بعيدة والقيام بالعديد من مهام الإصلاح وعلى رأسها اللحام. تم اختبار الروبوت بنجاح مطلع عام 2017 على السواحل النرويجية، وبحلول عام 2020 سيكون قادراً على العمل في مختلف المشروعات البحرية التي تزدهر في تلك المنطقة. سقف الاستاد في تطور واضح لهندسة الاستادات الرياضية والقاعات الضخمة، استطاع المهندسون من تصميم سقف استاد «مرسيدس بنز» في مدينة أتلانتا الأمريكية، من خلال 8 بتلات صلب تزن الواحدة نحو 500 طن لتشكيل السقف والتحكم بإغلاقه وفتحه في محاكاة لأسلوب إغلاق فتحات بعض الكاميرات، تغطى البتلات التي تعد بمثابة دروع، بمواد متينة، وترتكز على ارتفاع 200 قدم من سطح الملعب، وتحمي اللاعبين والجمهور من الطقس العاصف، لذا يمكن التحكم في إغلاقها وفتحها بسهولة حسب الحاجة مثل عدسات الكاميرا في أقل من 9 دقائق. الأجنة المريضة طور علماء من مدرسة الطب بجامعة أوريجون للصحة والعلوم أداة «CRISPR» لتعديل الجينات الوراثية التي تحملها الأجنة وتتسبب لهم في أمراض وراثية، وذلك قبل عملية إعادة وضع الجنين داخل رحم الأم، وتعد تلك هي المحاولة الأولى في العالم لمحاولة التدخل في جينات الأجنة، حيث كان من المعمول به هو التخلص من الأجنة المصابة وزرع الأصحاء داخل رحم الأم خلال عمليات أطفال الأنابيب. وتمت عملية التدخل الأوّلى بنجاح وتم التدخل لتعديل جينات جنين يحمل طفرة دينية تصيب بمرض اعتلال عضلة القلب الضخامي. تم هذا الإنجاز، ولكن لا يزال هناك تطويرات على الأداة الجديدة لتلافي أي أخطاء يمكن أن تحدث للأجنة في مراحل النمو داخل رحم الأم.إزالة الصداع العصب المبهم هو الوحيد من نوعه الذي ينشأ في الدماغ وينتهي بعيداً في الجهاز الهضمي، وهو الأطول في الجسم كله، لذا فتحفيزه يغير من وظائفه، ولكن يمكن أن يحدث ذلك بشكل مفيد مثل القضاء على الصداع العنقودي الذي يصيب العديد من الأشخاص ويكون عادة قوياً ومتكرراً على جانب واحد من الرأس، ونمطياً حول العين. تأتي هنا وظيفة جهاز «gammaCore» الذي يعد أول جهاز تحفيزي يستخدمه المرضى، حيث يقوم ببساطة بتحفيز العصب المشار إليه بنبضات كهربائية منخفضة جداً بهدف تخفيف الصداع. جهاز تعقب الصرع تتطلب نوبات الصرع معلومات حول متى وكم مرة تحدث، كي تصبح عملية العلاج أكثر كفاءة. ومن أجل تحقيق هذه الغاية، ابتكرت شركة «Brain Sentinel» الأمريكية جهاز «SPEAC» لتعقب حالة مرضى الصرع من خلال ارتدائه في أي منطقة من الذراع. وتكمن أهمية الجهاز، في أنه الأول من نوعه في العالم الذي يقوم بمراقبة أنشطة مرضية دون الحاجة لتقنية «تخطيط أمواج الدماغ» التي تتطلب تجهيزات طبية معقدة. أسلوب عمل الجهاز بسيط من خلال تثبيته على الذراع لمراقبة التغيرات في نشاط العضلات، والتي تؤكد في بعض المراحل حدوث نوبة الصرع التي يتشنج خلالها المرضى، وتسجيل تلك البيانات على الجهاز ليتم تفريغها فيما بعد من قبل الطبيب المختص، الذي يحدد العلاج المناسب للحالة. روبوت منزلي تنتشر الروبوتات الشخصية في جميع دول العالم وتتميز بالعديد من الخصائص التي تساعد الأسر داخل المنازل، وعلى عكس بقية الروبوتات التي تكتفي بالرد على الأسئلة في كلمات لا تحتوي على أي أحاسيس، يتميز «Jibo»، الذي يعد أول روبوت اجتماعي للأسرة، بتفاعله الكامل من خلال تصميمه الفريد المستوحى من الشخصيات الخيالية ورأسه الضخم وجسمه المرن. يستطيع «Jibo» التعبير عن نفسه من خلال تعبيرات وجه متعددة، بينما يتمايل جسده أثناء الكلام في محاكاة لأسلوب البشر في التعبير أثناء التحدث، كما يمكنه الرقص اعتماداً على جسده المصمم خصيصاً ليتمتع بمرونة فائقة. ويؤكد المبتكرون أن اقتناء «Jibo» هو بمثابة استضافة إنسان داخل المنزل مقابل 899 دولاراً فقط.