הטכנולוגיות הצבאיות החדשניות של 2018

This post is also available in: English (אנגלית)

.

.

פיתוחים טכנולוגיים רבים בעלי ישומים צבאיים הושגו במהלך שנת 2018. מדענים של צבא ארה"ב ומחקרים במימון הצבא הצליחו לפתח טכנולוגיות מרתקות התומכות בחיילי הכוחות העתידיים. דר' אלכסנדר קוט, המדען הראשי של מעבדת המחקר RDECOM במסגרת מעבדת המחקר ARL של צבא ארה"ב, העוסקת בחדשנות בתחום הכוח הקרקעי האסטרטגי, בחר את הטכנולוגיות המעניינות ביותר ב-2018, כך לפי military.com: מס' 10: העברת מידע קוואנטום עם עיוות מינימלי חיילי העתיד בצבא ארה"ב יסתמכו על מחשבים וחיישנים עוצמתיים של קוואנטום. הם יצטרכו לתקשר את מידע הקוואנטום דרך מה שמכונה "סבך" (entanglement). מדעני הצבא, שפרסמו את ממצאיהם בכתב העת Nature, גילו איך שני פוטונים נפרדים יכולים כעת להישאר סבוכים זה בזה ללא עיוות (distortion). כאשר פוטון נע דרך האוויר או סיב אופטי, נגרם עיוות בסבך. כעת, הצליחו מדעני הצבא למצוא דרך לשקם את הסבך של הפוטון הנע באמצעות מניפולציה של הפוטון שנשאר קבוע. לדבריהם, מדובר בצעד גדול בדרך לתקשורת שדה קרב אולטרה-מאובטחת. מס' 9: אנטנה אטומית לתקשורת מהירה חוקרי צבא ארה"ב פיתחו אנטנת קוואנטום חדשה המשתמשת באטומים שנמצאים ברמות אנרגיה גבוהות ביותר. מחקר שמתקיים כעת מיועד לצייד את חיילי העתיד בחיישנים מדויקים יותר שיפעלו עם פחות רעשי רקע. מקלט קוואנטום חדש עשוי לאפשר לכוחות העתידיים לבצע תקשורת מהירה ומקבילה באמצעות מקלטי קוואנטום זעירים. המחקר פורסם ב-Applied Physics Letters. מס' 8: עתיד החישוביות באמצעות חיקוי תפקודי מוח בתחום החישוביות (computing), חוקרים הצליחו לפתוח מרחב פיתרון חדש שסוטה מארכיטקטורות החישוביות המסורתיות לעבר מכשירים שמסוגלים לפעול בסביבות עם אילוצים קיצוניים של גודל, משקל ואנרגיה. צוות מחקר מצא דרך לרתום את המקבילות המסיבית של מחשבים חדשים שמחקים את תפקודו של המוח. מחשבים נוירומורפיים אלה פועלים לפי עקרונות שונים לגמרי מאלה המאפיינים מחשבים קונבנציונליים. הפיתוח עשוי לסייע למחשבי הצבא העתידי לפתור במהירות בעיות מורכבות ביותר בתנאי שטח, כאשר זמינות האנרגיה והחיבוריות היא מוגבלת. מס' 7: דלק סילון חלופי מידע חדש יסייע לתכנן תאי בעירה של טורבינות גז עתידיות שיוכלו לפעול על דלקי סילון חלופיים ולפתח מנועים עם צפיפות אנרגיה ויעילות גבוהות יותר. בעבר לא ניתן היה לדמיין ולמדוד את תהליך האטומיזציה המתרחש בתא בעירה של טורבינת גז. כעת, מדעני צבא ארה"ב גילו לראשונה דרך לעשות זאת בעזרת ניסוי. מס' 6: טכנולוגיית להבי מסוקים שמסוגלת לעמוד בסופות חול חומר חוסם תרמי מכסה את להבי הטורבינה של מנועי המסוקים בצבא ארה"ב ושומר עליהם מפני התחממות יתר. אך לרוע המזל, בסביבות כמו המדבר, חלקיקים זעירים של חול מצליחים להיכנס למנוע הטורבינה, והם נמסים ונדבקים לציפוי, בעיקר במהלך דאיה. חוקרים ממינהל טכנולוגיית הרכב יצרו חומר חדש שדוחה את חלקיקי החול. בעזרת הגנה מיוחדת זו, הלהבים שורדים הרבה יותר זמן ומסוקי הצבא יכולים להמשיך לטוס ולהשתתף בקרבות. מס' 5: עוצמה מוגברת לקליעים מדעני הצבא יצרו סגסוגת ננו-קריסטליין של נחושת וטנטלום עם גרגרים בגודל ממוצע של כ-50 ננומטר המסודרים באשכולות. הפיתוח מסייע לשמור על רמה גבוהה מאוד ועקבית של עוצמה מכנית ויציבות מיקרו-מבנית, העמידה בפני טמפרטורות ומצבי קיצון, כמו למשל במקרה של קליעים או שריון. סגסוגת עוצמתית חדשה זו מכפילה את כוח החומר ויציבותו, והופכת אותו לחסין לפגיעה. המחקר פורסם בכתב העת Nature. מס' 4: טכנולוגיה בהשראת הטבע למקסם אנרגיה קינטית בעתיד, רובוטים מקפצים יוכלו לאסוף מודיעין בשדה הקרב בלי שיבחינו בהם. מערכות ביולוגיות, כמו הצרצר, מסוגלים לקפוץ במהירות למרחק גדול בהשוואה למימדיהם. מערכות אלה מגבירות את כוח הזריקה המקסימלי של הגפיים על ידי אגירת אנרגיה בקשת כמו במנגנון של קלע המשוחרר בפתאומיות. המחקר מצא ישומים לעקרונות ביולוגיים אלה המשותפים לבעלי חיים, צמחים, פטריות ומכונות, כולם משתמשים במבנים לצורך מיקסום אנרגיה קינטית. המחקר פורסם ב-Science. מס' 3: חומר נפץ חדש ורב עוצמה חומר נפץ חדש בשם BODN הוא בעל עוצמה גבוהה ב-50% בהשוואה לט.נ.ט הקיים. חומרים אנרגטיים עשויים להיות מאוד לא יציבים ובעלי נטיה להתפוצץ. ה-BODN כולל מאפיינים מולקולריים שהופכים אותו ליציב. בניגוד לט.נ.ט, החומר החדש איננו רעיל, אך בדומה לו, ניתן להתיך אותו לצורך יצור פגזי ארטילריה. החוקרים פיתחו גם תהליך סינתזה ביחס יעיל וזול לצורך ייצור החומר. מס' 2: למידת מכונה בשילוב גורם אנושי חוקרי הצבא פיתחו טכניקות חדשות של למידת מכונה בשילוב גורם אנושי לצורך רובוטיקה או תוכניות מחשב, לצורך למידה של משימות באינטראקציה עם מדריך אנושי בצורה מהירה יותר ועם פחות נתונים. המדריך יכול ללמד את גורמי הבינה המלאכותית במגוון דרכים, כגון הדגמה, התערבות בזמן אמת ופידבק הערכה בזמן אמת. גורמי הבינה המלאכותית שמשתמשים באלגוריתמים חדשים הנקראים Deep TAMER ו-מחזור למידה יכולים לפרש בצורה יעילה את פעולות המדריך וללמוד במהירות איך לבצע משימות חדשות בסביבות חדשות. מס' 1: מקורות אנרגיה חלופיים גרעין האטום מסוגל לאחסן אנרגיות אדירות. חוקרי צבא ארה"ב ושותפיהם גילו תופעה חדשה ובטוחה לשחרור אנרגיה מגרעין האטום בצורה מבוקרת. טכניקה זו, שאיננה תגובה גרעינית, מעולם לא הודגמה בצורה ניסויית בעבר. החוקרים סידרו אלקטרונים בדיוק במהירויות המתאימות כדי שיוכלו להיתפס על ידי האטומים, שגורם לגרעינים לשחרר אנרגיה. הישג מדעי משמעותי זה שפורסם בכתב העת Nature מהווה צעד בדרך של הצבא האמריקאי לגילוי וגישה למקורות אנרגיה חלופיים. הישומים יכולים לכלול את היכולת לקצור אנרגיה בכמות פי כמה אלפים מזו של סוללות קונבנציונליות, כדי להניע את הצבא העתידי.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

..

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.