This post is also available in: enEnglish (אנגלית)

מגוון טכנולוגיות צבאיות פורצות דרך פותחו במהלך 2019, החל מפתרונות אנרגיה חדשניים ועד אמצעים לציוות אדם-מכונה. הנה ה-top 10 של הטכנולוגיות שפותחו על ידי מדעני צבא ארה"ב לתמיכה בחייל העתידי.

זאת לפי מעבדת המחקר של צבא ארה"ב, ה-ARL, המהווה חלק מפיקוד יכולות הפיתוח הקרביות של הצבא. המעבדה חוקרת ומפתחת חדשנות, וממסחרת מדע וטכנולוגיה כדי להבטיח את עליונות הכוח האסטרטגי הקרקעי.

10 – רובוטים יצוידו בשרירים מלאכותיים מפלסטיק.

שרירים מלאכותיים יוכלו לשפר את הביצועים של רובוטים. צוות מחקר המתמחה במדע הפולימרים והנדסה כימית סייע בזיהוי ערכי תכונות חומר אופטימליים כדי להשיג ביצועים של שרירים מלאכותיים, ולפתח וליישם טכניקות למדוד תכונות אלה של החומר.

9 – ניטור מצב הבריאות והביצועים של החייל בעזרת קולטנים ביו-הכרתיים

חוקרי צבא ואקדמיה בודקים דרכים לניטור בריאות החייל והביצועים שלו בזמן אמת באמצעות פיתוח קולטני 

biorecognition. ברגע שהם ישולבו לתוך חיישנים ביולוגיים נלבשים, ניתן יהיה לבחור סלקטיבית נתונים ממגוון מורכב של מקורות בזירה, כמו דם, זיעה או רוק. יתכן שהכוחות העתידיים ישתמשו בחיישנים אלה כדי לנטר איומים ביולוגיים סביבתיים ולאבחן את מצבו של החייל.

8 – סוללה מבוססת-מים העמידה באש

טכנולוגיה חדשה מאפשרת לחיילים לשאת על גופם סוללות בעוצמה גבוהה ללא סיכון התלקחות. סוללות ליתיום-יון מבוססות מים יחליפו את האלקטרוליט הדליק בסוללות הליתיום-יון, באמצעות ממס בלתי דליק וכן מלחת ליתיום שאינו רגיש לחום, מה שיאפשר לאחסן את הסוללות ולהשתמש בהן במגוון רחב יותר של טמפרטורות.

7 – הפקת אנרגיה לפי דרישה באמצעות מימן

חוקרי הצבא בוחנים ישומים פוטנציאליים לתמיסה ננו-גלוונית מבוססת-אלומיניום, בעלת יציבות מבנית, שמגיבה עם כל נוזל מבוסס-מים, כדי לייצר אנרגיית מימן לפי דרישה, ללא קטליזטור.

6 – פלדה עוצמתית בהדפסת תלת-מימד

הטכנולוגיה שתחולל מהפיכה בלוגיסטיקה תדפיס בתלת-מימד חלקי פלדה חזקים במיוחד באמצעות התאמה של תמיסה שפותחה במקור על ידי חיל האוויר לצורה של אבקה.

בעזרת שיטה בשם התכת אבקה, לייזר של מדפסת תלת מימד ממיס באופן סלקטיבי את האבקה לכדי צורה. לאחר מכן המדפסת מצפה את הלוחית בשכבות אבקה נוספות עד שהחלק הושלם. התוצאה הסופית היא חתיכה של פלדה שנראית כמו כזו שהופקה בשיטה המסורתית, אבל בעלת מאפייני עיצוב מורכבים שלא ניתן לייצר בכל שיטה אחרת עם תבנית, והיא חזקה ב-50% יותר מכל מוצר זמין בשוק.

להדפסת תלת-מימד (המכונה גם: יצור מתווסף) צפויות להיות השלכות עצומות. במקום לספק משאיות שלמות או שיירות עמוסות בחלפים, מדפסת בשילוב חומרי גלם יכולה לייצר כל מה שצריכים, כולל חלקים לטנקים ותמיכה במערכות מתקדמות עתידיות.

5 – מאתר עניין אנושי

חוקרים צבאיים פיתחו אמצעי לאיתור עניין אנושי, שמסוגל לקבוע לאן אנשים מסתכלים ולפענח את פעילות המוח שלהם, וכך לספק מודעות מצב טובה יותר על שדה הקרב, ובסופו של דבר לשפר את יכולת החייל לפעול כצוות עם סוכני בינה מלאכותית עתידיים. באמצעות ניטור גלי מוח, החוקרים עוקבים אחרי תגובות עצביות ומעריכים מה תופס את תשומת ליבו של החייל מתוך מגוון גירויים בסביבה רוויית איומים. 

4 – בינה מלאכותית תזהה חומרים יעילים מבחינת דלק

מערכת חדשה של בוטים אלגוריתמיים תוכל להתמודד עם האתגרים המורכבים ביותר, שהם מעבר ליכולות האנושיות. על בסיס ההצלחה המטאורית של הבינה המלאכותית פותחה מערכת בשם CRYSTAL, המיועדת לבחון חומרים חדשים לאספקת אנרגיה לזמן ארוך לחיילים. המערכת מסתמכת על אוסף בוטים אלגוריתמיים שעובר על מאות אלפי קומבינציות ואלמנטים במספר כל כך גבוה שלא ניתן להתמודד איתו באמצעים מסורתיים. 

המערכת מסוגלת לציית לחוקי הפיזיקה והכימיה, במקום בו שיטות קיימות של למידת מכונה נכשלות, ויכולה לזהות את הדור הבא של פריצות הדרך החומריות שיסייעו לחיילים בשדה הקרב העתידי.

3 – מערכים רובוטיים לתקשורת כיוונית לסביבה אורבנית

דרך חדשה לשיגור אותות רדיו כיווניים בסביבות מורכבות פיזית. צוות של צבא ארה"ב תכנן פלטפורמות רובוטיות קטנות עם אנטנות קומפקטיות בתדר נמוך ובינה מלאכותית כדי לייצר מערכת שמתארגנת בעצמה בהתאמה למשימה למערך אנטנות כיווני (directional).

למרות שקרינה רב-כיוונית אינה אפשרית בתדרי נמוך, מערך זה מקונפג בצורה שהוא יכול לשדר דפוס קרינה רב-כיווני, וכך ליצור קשר כיווני לפי דרישה.

רובוט עם אנטנה קומפקטית בתדר נמוך פועל בתיאום עם רובוטים אחרים בצוות בעלי אנטנות פסיביות ללא כוח, שמסייעות למקד את השדה האלקטרומגנטי בכיוון הרצוי. דבר זה מאפשר תקשורת אלחוטית חזקה וממוקדת בטווחים מוגברים בתוך בניינים ובסביבות עירוניות ותת-קרקעיות מאתגרות.

  1. חומר שמתקן את עצמו

אפוקסי שניתן להדפיס במדפסת תלת מימד, ומסוגל לאחות את עצמו בטמפרטורת החדר ללא כל גירוי או תיקון חיצוני. הכימיה הייחודית של החומר אף מאפשרת לתכנת אותו כדי לשנות צורה כאשר משפיעים עליו באמצעות טמפרטורה.

חוקרי הצבא בוחנים האם חומרים אלה יוכלו לייצר פלטפורמות צבאיות שצורתן ניתנת לשינוי לפי דרישה.

  1. ציוות חייל-רובוט

אלגוריתמים ויכולות חדשות שלא נראו בתעשיה מאפשרים לסוכנים אוטונומיים כגון רובוטים לפעול בסביבות ותרחישים לא מוכרים כמו שדה הקרב העתידי.

אלגוריתמים אלה יוצרים את המוח של הרובוטים כדי לאפשר להם לבצע אינטראקציה עם עצמים שלא ראו קודם לכן בתרחישים בלתי ידועים, ובסופו של דבר להכין אותם לחבור לחיילים בשדה הקרב העתידי הלא מוכר.

כל החידושים המרתקים האלה נבחרו על ידי המדען הראשי של מעבדת ARL, דר' אלכסנדר קוט, ודווחו על ידי eurekalert.org.