موضوعات اصلي
هزاران سال پيش، يك آفريده شبيه به فيل امروزي به نام ماموت پشمالو بر روي زمين پرسه مي زد. به استثناي استخوان هاي فسيل شده و بقاياي ماموت هايي كه در يخ گير افتاده بودند و پيدا شده اند، آثار اين جانور از بين رفته است. دانشمندان مدتي طولاني اين ابهام را داشتند كه آيا ماموت كه نسل آن منقرض شده نسبت نزديك تري با فيل آفريقايي امروزي دارد يا فيل آسيايي امروزي. فيل هاي امروزي و ماموت هاي پشمالو يك جد مشترك داشتند كه حدود شش ميليون سال قبل زندگي مي كرده است. دقيقاً اين كه چگونه و چه موقع اين گونه ها از هم جدا شده اند مشخص نيست. حالا محققان تكنيك هاي جديدي را به كار مي برند تا سرگذشت فيل ها را مشخص كنند. به نظر مي رسد ماموت پشمالو نسبت نزديک تري با فيل آسيايي داشته تا فيل آفريقايي با مشاهده استخوان هاي فسيل شده و ديگر خصوصيات، دانشمندان حدس مي زنند كه ماموت هاي پشمالو نسبت نزديك تري به فيل هاي آسيايي دارند تا فيل هاي آفريقايي. به خاطر اين كه دي ان اي اغلب مطمئن ترين روش براي پي گيري رد زنجيره هاي تكاملي است، يك تيم به رهبري دانشمنداني در "انستيتو مكس پلانك" در لايپزيك آلمان نقشه دي ان اي ماموت را به دست آورده اند كه تكنولوژي آن اخيراً به دست آمده است. دانشمندان ابتدا 200 ميلي گرم از استخوان ماموتي را كه 12000 سال قبل در شمال شرق سيبري زندگي مي كرده را برداشتند. سپس از يك واكنش شيميايي استفاده كردند تا كپي هاي زيادي از آن چه از دي ان اي ماموت باقيمانده بسازند. بسياري از تكه ها روي هم افتادند بنابراين دانشمندان توانستند دي ان اي را كامل كنند. در اين مطالعه محققان روي يك نوع از دي ان اي به نام دي ان اي ميتوكوندريال متمركز شدند. اين دي ان اي ساختاري حلقه اي شكل است كه در داخل يك بخش سلول به نام ميتوكندريون پيدا مي شود. تحليل ها نشان مي دهد كه فيل آسيايي مدرن 8/95 درصد دي ان اي ميتوكندريالش با ماموت پشمالو منطبق است. دي ان اي ميتوكندريال فيل آفريقايي جديد يك كمي كمتر با دي ان اي ماموت پشمالو انطباق دارد و حدود 5/95 درصد دي ان اي ميتوكندريالش را با ماموت پشمالو سهيم است. فيل آفريقايي با گوش ها و پيشاني بزرگ تر نسبت به فيل آسيايي، اين تفاوت اين حدس را به وجود مي آورد كه فيل هاي آفريقايي اولين گونه هاي مدرني بودند كه از شاخه اصلي درخت خانوادگي فيل انشعاب پيدا كرده اند.(فيل آفريقايي گوش هاي بزرگ تر و پيشاني بزرگ تري نسبت به فيل آسيايي دارد. هم مذكر ها و هم مؤنث ها دندان بزرگي دارند). فيل هاي آسيايي(فيل آسيايي نسبت به فيل آفريقايي گوش ها و پيشاني كوچك تري دارد(با دو برآمدگي بزرگ)). معمولاً تنها مذكرها دندان هاي بزرگ دارند. پشتش هم در وسط برآمده شده). و ماموت هاي پشمالو شاخه هايشان حدود 440000 سال بعدتر از هم جدا شده است. به عبارت ديگر فيل هاي آسيايي نسبت به فيل هاي آفريقايي نسبت نزديك تري با ماموت ها دارند.
صولي که بايد درباره ربات ها بدانيم بيشتر ربات ها معمولاً چند ويژگي مشترک دارند. اول از همه اين كه تقريباً همه ربات ها يك بدنه متحرك دارند. بعضي ها فقط چرخ هايي دارند و بعضي ديگر چند قطعه قابل حرکت کردن دارند. نوعاً از فلز يا پلاستيك ساخته شده اند. مثل استخوان هاي بدن شما، هر قطعه با اتصالاتي به قطعه ديگر متصل شده است. يک دست روباتي که به وسيله ناسا ساخته شده اين دست از قطعات فلزي اي تشکيل شده و به وسيله موتورهاي ريزي حرکت مي کند. دست يکي از پيچيده ترين بخش ها براي جور کردن روبات است ربات ها چرخ ها را مي چرخانند و قطعاتي را که با نوعي حرکت دهنده (فعال کننده) به هم متصلند حول لولاها(مفاصل) به دوران در مي آورند. در بعضي از ربات ها موتورهاي الكتريكي و سولنوئيدها به عنوان فعال كننده يا حرکت دهنده مورد استفاده قرار مي گيرند. بعضي سيستم هيدروليك را مورد استفاده قرار مي دهند و بعضي از سيستم بادي(نيوماتيک) استفاده مي كنند(سيستم بادي يا نيوماتيک، سيستمي است كه به وسيله گازهاي تحت فشار هدايت مي شود). ربات ها ممكن است همه اين فعال کننده ها را به كار برند. يك ربات به يك منبع انرژي نياز دارد تا اين حرکت دهنده ها را براند. بيشتر ربات ها يا يك باتري دارند يا به پريز ديوار متصل مي شوند. ربات هايي که سيستم هيدروليك دارند، به يك پمپ هم نياز دارند تا فشار مايعات و سيالات هيدروليك را تنظيم كند و ربات هاي بادي هم به متراكم كننده هاي هوا(کمپرسورها) يا مخازن هواي فشرده نياز دارند. حرکت دهنده ها همه به يك مدار الكتريكي سيم كشي شده اند. مدار به طور مستقيم به موتورهاي الكتريكي و سُلِنوئيدها انرژي مي دهد و سيستم هيدروليك به وسيله سوپاپ ها يا دريچه هاي الكتريكي فعال مي شود. سوپاپ ها مسير جريان تنظيم فشار را از ميان ماشين تعيين مي كنند. براي حركت دادن يك پاي هيدروليك، براي مثال كنترل كننده ربات، بايد سوپاپ پيش رو را از پمپ باز كند تا يك استوانه پيستون(ميله متحرك) به آن پا متصل شود. مايعي که با فشار تنظيم شده، پيستون يا ميله متحرك را منبسط مي كند و پا را به جلو مي چرخاند. به طور نمونه به منظور حركت دادن قطعات در دو جهت، روبات ها از ميله متحركي(پيستوني) استفاده مي كنند كه مي تواند به هر دو مسير رانده شود. رايانه ربات هر چيزي را كه به مدار متصل شده را كنترل مي كند. براي حركت كردن ربات، رايانه روي همه موتورهاي لازم و سوپاپ ها سوييچ برق يا گزينه مي زند. بيشتر ربات ها براي تغيير عملکرد قابل برنامه ريزي هستند. به اين ترتيب شما به راحتي مي توانيد براي رايانه تان برنامه جديدي بسازيد. روبات اوربي ناسا در حال بالا رفتن از پله ها همه ربات ها سيستم هاي حسي ندارند و تعداد كمي توانايي آن را دارند كه ببينند، بشنوند، ببويند يا بچشند. عمومي ترين حس رباتي، حس حركت است که توانايي ربات براي علامت دادن در هنگام حركت کردنش است. در يك طراحي استاندارد چرخ هاي شکاف داري که به اتصالات ربات وصل شده است مورد استفاده قرار مي گيرد. يك LED(لامپ هاي نوري ريزي که به سادگي داخل يک مدار الکتريکي جا مي گيرند) يک شعاع نور را از يک طرف چرخ و از ميان شكاف ها به يک حس گر نور در طرف ديگر چرخ مي تاباند. موقعي كه ربات يك اتصال بخصوص را حركت مي دهد، چرخ شکاف دار مي چرخد. شکاف ها هنگامي که چرخ مي چرخد، نور را مي شکنند. حس گر نور الگوي نور تابيده را مي خواند و داده را به رايانه مخابره مي كند. رايانه دقيقاً مي تواند بگويد كه لولا با چه فاصله اي براساس اين الگو بچرخد. اين همان سيستم پايه اي است که در موس هاي رايانه ها مورد استفاده قرار مي گيرد. اين ها که گفته شد عناصر اصلي ربات ها بودند. كساني كه ربات ها را مي سازند مي توانند اين عناصر را به بي شمار بار با هم تركيب كنند تا ربات هاي پيچيده نامحدودي بسازند. در بخش ديگر شما با يكي از رايج ترين ربات هايي که تاکنون طراحي شده يعني بازوي رباتي آشنا مي شويد.
انواع ماهواره هاي مصنوعي(قمرها) طبق مأموريت شان طبقه بندي مي شوند. شش نوع اصلي از ماهواره هاي مصنوعي وجود دارند که عبارتند از: 1- تحقيق علمي 2- آب و هوا 3- ارتباطات(مخابرات) 4- ناوبري 5- مشاهده زمين 6- نظامي. ماهواره هاي تحقيقات علمي، داده ها را براي تجزيه و تحليل علمي جمع آوري مي کنند. اين ماهواره ها معمولاً براي يکي از سه نوع مأموريت زير طراحي شده اند: اين ماهواره ها از تغييرات عکس مي گيرند. آن ها هم چنين تصوير هاي ماوراي بنفشي توليد مي کنند که مقدار گرمايي که از زمين و ابرها مي آيد را نشان مي دهد. ماهواره هاي ارتباطي به صورت ايستگاه هاي مرتبط عمل مي کنند و علايم راديويي را از يک مکان به مکان ديگري مي رسانند. يک ماهواره ارتباطي مي تواند برنامه هاي تلويزيوني يا هزاران مکالمه تلفني را ارتباط دهد. ماهواره هاي مخابراتي معمولاً در مدار با ارتفاع بالا بر بالاي يک ايستگاه زميني قرار مي گيرند. بعضي وقت ها يک گروه از ماهواره هاي مخابراتي با مدار پايين در يک شبکه کار مي کنند که صورت فلکي ناميده مي شود. کار با هم و رساندن اطلاعات به همديگر و استفاده کنندگان زميني کار اين ماهواره ها است. کشورها و تشکيلات بازرگاني و بنگاه هاي تلويزيوني و شرکت هاي تلفني به طور مدام از اين ماهواره ها استفاده مي کنند. ماهواره هاي ناوبري هواپيماها و کشتي ها و حمل و نقل زميني را در همه جاي زمين براي تعيين مکان شان و تطبيق هاي لازم ياري مي کنند. حتي مردم عادي هم بسته به هدف شان مي توانند از ماهواره ها استفاده کنند. ماهواره ها علايم راديويي را بيرون مي فرستند که به وسيله يک گيرنده رايانه اي که که روي يک وسيله يا در دست حمل مي شود نگه داشته مي شود، مورد بهره برداري قرار مي گيرند. ماهواره هاي ناوبري به صورت شبکه اي مورد بهره برداري قرار مي گيرند و علائم از يک شبکه مي تواند به هر جاي ديگري روي زمين برسد. گيرنده، فاصله اش را از دست کم سه ماهواره اي که علائم اش رسيده حساب مي کند و از آن براي تعيين مکانش استفاده مي کند. ماهواره هاي مشاهده گر زمين براي نقشه برداري و ديدن منابع سياره مان و هر تغيير در چرخه زندگي شيميايي در زمين مورد استفاده قرار مي گيرند. آن ها مدارهاي قطبي، هم زمان با خورشيد را طي مي کنند. زير روشنايي دايمي خورشيد، آن ها تصوير هايي را از نور قابل مشاهده و اشعه غير قابل مشاهده مي گيرند. رايانه هاي روي زمين تصاوير را ترکيب و تجزيه و تحليل مي کنند. دانشمندان ماهواره هاي مشاهده گر زمين را براي تعيين محل رسوبات ماده معدني و براي تعيين مکان و اندازه ذخاير آب و براي تشخيص منابع آلودگي و مطالعه اثرات آلودگي و کشف گسترش بيماري ها در محصولات کشاورزي و جنگل ها مورد استفاده قرار مي دهند. ماهواره هاي نظامي شامل ماهواره هاي آب و هوايي، مخابراتي و ارتباطاتي، ناوبري و مشاهده زمين براي اهداف نظامي هستند. بعضي از ماهواره هاي نظامي ماهواره هاي جاسوسي ناميده مي شوند. آن ها مي توانند پرتاب موشک ها و مسير کشتي ها از راه دريا و نقل و انتقال تجهيزات نظامي بر روي زمين را کشف کنند.
1- برخي اطلاعاتي را درباره ترکيب و اثرات فضاي نزديک زمين جمع آوري مي کنند. آن ها ممکن است بسته به نوع اندازه گيري هايي که انجام مي دهند در هر نوع مداري قرار گيرند.
2- ماهواره هايي که تغييرات زمين و جو آن را ثبت مي کنند. بسياري از آن ها در مدار قطبي، هم زمان با خورشيد حرکت مي کنند).
3- بقيه، سيارات، ستارگان و اشياي دور را مشاهده مي کنند. بيشتر اين ماهواره ها در مدارهاي با ارتفاع پايين کار مي کنند. ماهواره هاي تحقيق علمي هم به دور سيارات ديگر، ماه و خورشيد مي گردند. ماهواره هاي آب و هوايي به دانشمندان کمک مي کنند تا الگوهاي آب و هوايي را مطالعه کنند و آب و هوا را پيش بيني کنند. ماهواره هاي آب و هوايي شرايط جوي مناطق وسيعي را مشاهده مي کنند. بعضي از ماهواره هاي آب و هوايي در يک مدار قطبي، هم زمان با خورشيد حرکت مي کنند. از آن جايي که آن ها نزديک زمين هستند، آب و هوا را روي کل زمين جزء به جزء مشاهده مي کنند. ابزار آن ها ابرهاي بالاي زمين، دما، فشار هوا، رطوبت و ترکيب شيميايي جو را(به خاطر اين که آن ها هميشه زمين را در همان زمان محلي مشاهده مي کنند) اندازه گيري مي کنند. دانشمندان به آساني مي توانند داده هاي آب و هوايي جمع شده در شرايط نور خورشيد دايمي را با هم مقايسه کنند. هم چنين شبکه ماهواره هاي آب و هوايي در اين مدارها مانند يک سيستم جستجو عمل مي کنند و سيستم آن ها براي کشف علايم از همه کشتي ها و بسياري از هواپيماهاي خصوصي و بازرگاني تجهيز شده است. ماهواره هاي ديگر آب و هوايي در مدارهاي با ارتفاع بالا قرار دارند. از اين مدارها آن ها هميشه مي توانند فعاليت آب و هوايي را بالاي تقريباً نيمي از سطح زمين به طور هم زمان مشاهده کنند.
