قوارب مذهلة ذاتيةُ الإبحار

بقلم: أيلسا هارفي

أليس للإنقاذ

«أليس» ALICE، أو «المنقذ في حالات الطوارئ» A Lifesaver In Case of Emergency، هو قارب ذاتي القيادة يمكنه مسح البحر بحثًا عن الأشخاص المفقودين أو الذين يتعرضون لمحنة، إضافةً إلى تحديد مواقع الحرائق في البحر وإطفائها. صَممت «أليس» شركةُ دي بي آر زد DPRZ الهولندية، حيث يرسل إشارات السونار لتحليل محيطه ويستخدم الذكاء الاصطناعي للتعرف على ما يراه. عندما يكتشف القارب شخصًا أو أشياء أخرى قد بُرمِج مسبقًا لاكتشافها، يرسل نظام تحديد المواقع العالمي بيانات الموقع الدقيق إلى المقر الرئيسي لإطلاع الفرق البشرية على المستجدات. يستخدم القارب «أليس» كاميرا للتصوير الحراري تدور بزاوية 360 درجة، ويمكنها اكتشاف حرارة جسم الإنسان من مسافة 750م. وباستخدام هذه الكاميرا، يستطيع «أليس» اكتشاف الحرائق أيضًا. يحمل القارب معدات إطفاء الحرائق حتى يتمكن، إضافةً إلى البحث عن الأشخاص في البحر، من إخماد الحرائق على السفن. وكذلك يمكن أن تنشر القاربَ فرقُ الإطفاء بطول قنوات المدينة ومرافئها.

بيانات من الأعماق

تستخدم السفينة ماي فلاور الذاتية القيادة الذكاءَ الاصطناعي والطاقة الشمسية لدراسة البحار

1 سطح الألواح الشمسية Solar Power Deck

في حين توجد عادةً ممرات لسَير البحارة على متن السفن الشراعية التي يقودها البشر، تغطي الألواح الشمسية سطح السفينة لتحويل طاقة الشمس إلى قوة تشغّل المحرك.

2 قارب ثلاثي الأشرعة Trimaran

السفينة ماي فلاور الذاتية القيادة Mayflower Autonomous Ship (اختصارًا: السفينة MAS) هي قارب ثلاثي الهياكل، مما يزيد من استقرارها في المياه المتلاطمة مقارنةً بالسفن ذات الهيكل المزدوج أو المفرد.

3 15 متر

يبلغ طول السفينة ماي فلاور الذاتية القيادة طول اثنتين من حافلات لندن تقريبًا.

4 عيون على البحر Eyes On The Sea

تحتوي السفينة على رادارات وكاميرات وأضواء وهوائيات توفر رؤية بزاوية 360 درجة لمحيطها بدلًا من الصاري والأشرعة.

5 سرعة الإبحار Travelling Speed

في أثناء عبورها المحيط الأطلسي في العام 2022، أبحرت السفينة ماي فلاور الذاتية القيادة بسرعة ناهزت 12 ميلًا/ساعة.

6 منظور السفينة ماي فلاور Mas Viewpoint

يستخدم حاسوب السفينة الصورالواردة من كاميراته في الزمن الحقيقي إلى جانب بيانات الرادار للتعرف على الأشياء المحيطة.

7 إدارة الطاقة Power Management

تُخزِّن بطاريات أيونات الليثيوم الطاقة الشمسية، ولكن عندما لا تتمكن السفينة ماي فلاور الذاتية القيادة من الحصول على ما يكفي من هذه الطاقة، يُشغَّل مولِّد احتياطي يعمل بالديزل تلقائيًا.

8 تغيير المسار Course Change

عندما تُظهر بيانات الإدخال وجودَ عوائق في المسار المخطط للسفينة، فإن نظام تحديد المواقع العالمي GPS يعيد برمجة مسارها.

الملاحة الحضرية

تعمل هذه الابتكارات الذاتية القيادة على تغيير طرق التنقُّل في المدن

عبّارة مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، باريس

صُنعت عبّارة كهربائية ذاتية القيادة، مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد، لنقل الرياضيين الأولمبيين بطول نهر السين في دورة الألعاب الأولمبية في باريس العام 2024. بلغت أبعادها 9م في 4م، مما يجعلها أكبر عبارة من نوعها تُصنع على الإطلاق.

زولو 4، بلجيكا

زولو 4 (Zulu 4) هو مركب ذاتي القيادة مصمَّم للعمل في الممرات المائية الداخلية. وقد أثبت قدرته على التنقل بنحو مستقل عبْر طريق شحن مزدحم يبلغ طوله 10 أميال.

الروبوت البحري، أمستردام

الروبوتات البحرية Roboats هي سفن عائمة ذاتية القيادة يمكنها نقل الأشخاص وتسليم الطرود بطول 60 ميلًا من الممرات المائية في أمستردام. يمكن لهذه العربات القيادة مدة 9 ساعات لكل شحنة بطارية لاسلكية، وتستخدم مجسات الليدار Lidar sensors للتنقُّل عبر القنوات المزدحمة.

الجسر الدائري، أمستردام

لا يزال هذا الاختراع في مرحلة التصميم، مع خطط لجعل السفر بين الممرات المائية الكبيرة في أمستردام سريعًا وفعالًا. يعمل النظام المستقل كجسر ديناميكي، حيث يعمل باستخدام عديد من القوارب الصغيرة التي تتحرك في دائرة مستمرة بين ممرين للمشاة. يستخدم الركاب نظامًا للصعود والنزول.

سيارات الأجرة الطائرة، ستُحدَّد لاحقًا

صُممت سيارات الأجرة الذاتية القيادة مثل القارب الروبوتي الشامل Omni – Robotic Boat (اختصارًا: القارب ORB) لخدمة الركوب الجماعي في المدن الساحلية الكبيرة مثل البندقية وميامي. يحمل القارب الروبوتي الشامل، الذي صممته شركة سيمورباول Seymourpowell، الركابَ فوق الماء، مما يخلق الوهم بأنهم يطيرون.

أول سفينة كهربائية ذاتية القيادة في العالم

تعمل سفينة الشحن يارا بيركلاند من دون الوقود الأحفوري ولا تحتاج إلى البشر لقيادتها

بقدرة استيعاب تصل إلى 120 حاوية شحن ذات حجم قياسي، تُظهِر السفينة يارا بيركلاند Yara Birkeland كيف يمكن جعل الشحن العالمي عمليةً خالية من الانبعاثات، ولا تتطلب أي جهد بشري في الوقت نفسه. يبلغ طول سفينة الشحن الذاتية القيادة بالكامل هذه 80م وعرضها 15م ويمكنها الإبحار بسرعات تصل إلى 12 ميلًا/ساعة.

دُشنت السفينة في النرويج بهدف نقل عمليات التسليم البري إلى الساحل الطويل للبلاد وعديد من الممرات المائية الوفيرة. وخلال أول عامين بعد رحلتها الأولى في العام 2022، نقلت السفينة يارا بيركلاند 21,826 حاوية على مدار 175 رحلة، مع زيادة هذا العدد منذئذٍ بمعدل 2.5 رحلة في الأسبوع. وعلى الرغم من قدرتها على الإبحار الذاتي عبر المحيط، تحمل سفينة الحاويات على متنها طاقمًا من فردين لمراقبة السفينة.

إرساء مستقل

كيف تلتقط يارا بيركلاند حمولتَها؟

1 مجسات القرب Proximity Sensors

تستخدم يارا بيركلاند مجسات الكشف عن الضوء وتحديد المدى (ليدار) لرسم خريطة للمناطق المحيطة بها وتحديد مدى قرب السفينة من جدار الرصيف.

2 رفع كهربائي Electric Lifting

يمكن تحميل وتفريغ البضائع بواسطة الرافعات الكهربائية الأوتوماتيكية على الرصيف.

3 رُسُوّ تلقائي Automatic Mooring

جارٍ تطوير ذراع روبوتية للانتقال من الرُّسُو اليدوي إلى التلقائي.

4 توصيل من دون مركبات Vehicle-Free Delivery

تنفذ السفينة يارا بيركلاند نحو 130 رحلة سنويًا، حيث تنقل الأسمدة من دون أي انبعاثات، بدلًا من 40,000 رحلة سنوية للسفن العاملة بالديزل.

العبّارة أولًا

في سابقة هي الأولى من نوعها في العالم، استعرضت العبارة «سوليه» Soleil نظامًا للملاحة البحرية ذاتيًا بالكامل في أثناء إبحارها مسافة تزيد على 150 ميلًا في العام 2022. وسوليه هي عبّارة ضخمة تزن 15,500 طن، ويمكنها حمل 268 شخصًا و30 سيارة و154 شاحنة. وكانت رحلتها هي أولَ رحلة ذاتية القيادة بالكامل تنفذها سفينة يزيد طولها على 200م. شَيدت السفينة شركةُ ميتسوبيشي لبناء السفن Mitsubishi Shipbuilding، وقد تجنب نظام الملاحة التلقائي في السفينة جميعَ العوائق باستخدام مجسات الرادار وكاميرات الأشعة تحت الحمراء في أثناء إبحار السفينة بسرعة 30 ميلًا/ساعة بطول جزء من بحر إيوندا Iyonda Sea في اليابان. وقد مكَّنت كاميرات الأشعة تحت الحمراء السفينة من رؤية العوائق في أثناء الإبحار في الظلام عن طريق تحويل الحرارة المنبعثة طبيعيًا إلى صورة تولّد كهربائيًا. تعاونت شركة ميتسوبيشي لبناء السفن مع مؤسسة مانحة يابانية لإنجاح هذه الرحلة. تهدف مؤسسة اليابان Nippon Foundation إلى جعل نصف السفن الضخمة في اليابان ذاتيةَ القيادة بحلول العام 2040.