جونو (Juno) نام فضاپیمای تحقیقاتی ناسا است که سال ۲۰۱۱ میلادی به فضا پرتاب شد و پس از یک سفر ۵ ساله، سرانجام به سیاره‌ی مشتری رسید. مشتری، بزرگ‌ترین سیاره موجود در سامانه‌ی خورشیدی است؛ اما ما اطلاعات چندانی از این سیاره نداریم. هدف از ارسال فضاپیمای جونو به سیاره‌ی مشتری این بود که در مورد پدیده‌های شگفت‌انگیز این سیاره اطلاعات بیشتری جمع‌آوری کند. این فضاپیما تا به امروز چند تصویر مختلف از سیاره‌ی مشتری به زمین ارسال کرده است؛ اما به‌تازگی جونو تصویری مخابره کرده است که به‌جرأت می‌توان گفت یکی از زیباترین تصاویر ثبت‌شده از این سیاره است.

ابرهای مشتری یکی از شگفت‌انگیزترین ویژگی‌های این سیاره به شمار می‌روند و شهرت بسیاری دارند و شاید بتوان گفت یکی از دلایلی که این سیاره مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است، همین ابرهای عجیب هستند. ابرهای مشتری شکل خاصی دارند و اگر می‌خواهید ببینید این ابرها تا چه اندازه زیبا هستند، بهتر است به تصویری که فضاپیمای جونو ثبت کرده است، نگاهی بیندازید. در این تصویر می‌توان ابرهای درهم‌تنیده‌ی مشتری و همچنین طوفان NN-LRS-1 را که با نام لکه‌ی سرخ کوچک نیز شناخته می‌شود، مشاهده کرد.

دوربین JunoCam که روی فضاپیمای جونو نصب شده، در واقع یک دوربین نور مرئی است و قابلیت‌های ویژه‌ای دارد و می‌تواند تصاویری ثبت کند که نظیر آن تا به امروز دیده نشده است. این دوربین بسیار خاص است و در هیچ یک از مأموریت‌های پیشین ناسا به مشتری، دوربینی مانند آن به کار گرفته نشده است. همچنین فضاپیمای جونو کاری انجام می‌دهد که هیچ یک از مأموریت‌های پیشین نتوانسته‌اند انجام دهند.

ریک نیباکِن، مدیر پروژه‌ی فضاپیمای جونو می‌گوید:

فاصله‌ی فضاپیما از سیاره‌ی مشتری کم یا شاید بتوان گفت غیرمعمول است. ما برای جونو مداری خاص در نظر گرفته‌ایم و به کمک این مدار، فضاپیمای جونو اکنون در ارتفاع ۵۰۰۰ کیلومتری از ابرهای مشتری قرار دارد. هیچ یک از مأموریت‌های قبلی ما به مشتری، تا این اندازه به آن نزدیک نشده بودند.

روی فضاپیمای جونو تعدادی ابزار علمی ویژه نصب شده است که به بررسی و مطالعه‌ی کمربند تابشی، مِغناط‌کُره (مَگنتوسفر)، ساختار درونی و اتمسفر آشفته‌ی این سیاره می‌پردازند. همچنین در طول مأموریت جونو، دوربین JunoCam دائماً تصاویری با وضوح بالا از مشتری به زمین مخابره می‌کند. تصاویری که به‌تازگی به زمین ارسال شده‌اند، توسط جرالد آیشدِت و جان راجرز که دو دانشمند آماتور هستند، پردازش شده‌اند. از آنجایی که دوربین این فضاپیما یک دوربین عمومی است و همگان به آرشیو تصاویر آن دسترسی دارند، بنابراین برای پردازش تصاویر آن به مدرک خاصی نیاز ندارید. بسیاری از تصاویر ارسال‌شده توسط دوربین این فضاپیما توسط افراد داوطلب بررسی و پردازش می‌شوند.

استیو لِوین، دانشمند پروژه‌ی جونو می‌گوید:

من هنوز هم بابت کاری که با دوربین نور مرئی کردیم، هیجان‌زده‌ هستم. ما دوربین فضاپیما را به یک ابزار عمومی تبدیل کردیم و این نهایت کاری است که می‌توان با یک ابزار علمی ویژه انجام داد. ما از مردم درخواست کرده‌ایم که در چینش تصاویر ارسال‌شده از سوی فضاپیما ما را یاری دهند. ما تمام داده‌های تصویری را به شکل خام منتشر می‌کنیم و به مردم اجازه می‌دهیم خودشان تصاویر را خلق کنند.

ناسا گروهی از افراد داوطلب و دانشمندان آماتور تشکیل داده است تا بتوانند روی تصاویر موزاییکی ارسال‌شده کار کنند. دانشمندان می‌خواهند به مردم اجازه دهند خودشان بخشی از یک فرایند علمی باشند و داده‌هایی را که از سوی جونو ارسال می‌شوند، بررسی کنند. شما هم می‌توانید با مراجعه به این لینک، تصاویر خام را دریافت و توانایی خود در پردازش تصاویر را آزمایش کنید.

دوربین JunoCam طراحی شده است تا تصاویر بی‌نظیری از قطب‌ها و ابرهای مشتری به ثبت برساند و به گروه علمی کمک کند تا بتوانند اطلاعات بیشتری در اختیار ابزار علمی نصب‌شده روی فضاپیما قرار دهند و بخش‌هایی را که لازم است توسط این ابزار بررسی شوند، مشخص کنند. دوربین JunoCam یک قطعه‌ی جداگانه است و به‌عنوان یک ابزار علمی تلقی نمی‌شود.

لکه‌ی سرخ کوچک، سومین آنتی سیکلون بیضوی شکل بزرگی است که روی سیاره‌ی مشتری قرار دارد و ستاره‌شناسان نیز این طوفان را برای مدت ۲۳ سال ردیابی کرده‌اند. آنتی سیکلون یک منطقه‌ی پرفشار و پدیده‌ی آب‌وهوایی غیرمنظم در نیم‌کره‌ی شمالی است که بادهای آن، حول یک نقطه‌ی مرکزی در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخند. لکه‌ی سرخ کوچک این روزها کم‌رنگ شده است و تنها یک مرکز قهوه‌ای‌رنگ از آن باقی مانده است. در سال ۲۰۰۶ این طوفان قوی‌تر و قرمزتر بود؛ اما این روزها تیره شده است و چندان فعال نیست. رنگ این طوفان اکنون همانند دیگر بخش‌ها شده است و تشخیص آن دشوار است.

نظر شما در مورد این تصاویر چیست؟

دنیای فناوری کشاورزی یا همان تکنوکشاورزی با استقبال سریعی در حال تغییر و تحول است. آمیختن فناوری با این مقوله باعث شده است که امور سخت کشاورزی به شیوه‌ی خودکار انجام شوند و کشاورزان دانش و بینش وسیع‌تری در خصوص محصولات خود به دست آورند. از این‌رو تکنولوژی همگام با نیازهای کشاورزی و محیط زیست در حال رشد و توسعه است. در ادامه به برخی از بزرگ‌ترین دستاوردهای فناوری در عرصه‌ی کشاورزی خواهیم پرداخت:

۱. تکنولوژی سنسور در زمین و مزرعه

امروزه در کشورهای پیشرفته، آیفون و آیپد در دست کشاورزان حکم چنگک دارند و با استفاده از فناوری اینترنت اشیا (IoT) اطلاعات دقیقی نظیر آب و هوا، شرایط رشد محصول، کیفیت و رطوبت خاک که قبلا در دسترس نبود، مشخص می‌شود.

بنابراین، حتی شرکت‌‌های سنتی مانند جان دیر John Deer هم پلتفرم‌ها و ماشین‌هایی تولید کردند که قابلیت برقراری ارتباط با یکدیگر دارند. آرابل Arable از دیگر استارتاپ‌های فعال در زمینه‌ی تکنوکشاورزی است که یک طیف‌سنج شش بانده به نام پالس پاد PulsePod تولید کرده است که از چهار طرف امواج را اندازه‌گیری می‌کند. از این‌رو، این ابزار می‌تواند مشاهداتی چون جریان‌های بارانی، تگرگ، سطح برگ، آب مورد نیاز محصول، تنش‌های محیطی، شرایط آب و هوای نقطه‌ای و حتی آلودگی هوا را اندازه‌گیری کند. این دستگاه می‌تواند همواره توسط بلوتوث، وای‌فای و اینترنت شبکه به تلفن همراه متصل باشد.

این دستگاه برای مقاصد امنیتی (رمزگذاری نظامی)، انعطاف‌پذیری (رابط کاربری برای تبدیل داده‌ها به اطلاعات خروجی) و کنترل وضعیت اشتراک‌گذاری (چگونگی/ زمان/ داده‌) استفاده می‌شود ضمن این‌که دید بی‌سابقه‌ای از سراسر زمین‌های زراعی در اختیار قرار می‌دهد. آدام ولف سازنده‌ی این دستگاه در توضیحات خود می‌گوید:

 برای نخستین بار کشاورزان ما قادر هستند وضعیت محصول را نسبت به شرایط آب و هوایی مدیریت کنند. از طرفی این پردازنده‌ها قادر هستند میزان بازدهی محصول آینده را تعیین کنند و به این ترتیب کشاورزان می‌توانند دید بهتری نسبت به بازار خود به دست آورند. ضمن این‌که مواردی چون خشکسالی، بحران غذایی، میزان استفاده از آب روستایی هم پیش‌بینی خواهد شد.

۲. کشاورزی شهری و داخلی

در حال حاضر حدود ۲۰ درصد از مواد غذایی جهان در محیط‌های شهری تولید می‌شود و صنعتی چند میلیارد دلاری را به خود اختصاص داده است. به‌طوری که این صنعت ارزشی معادل ۵ میلیارد دلار در بخش کشاورزی شهری و ۵.۷ میلیارد دلار در تولید حشیش قانونی در ایالات متحده دارد. ضمن این‌که در حالت دوم با توجه به قانونی کردن ماری‌جوانا این مقدار رو به افزایش است.

کمپانی دیگری به نام لیف Leaf اقدام به ایجاد روشی برای توسعه‌ی کشاورزی خانگی کرده و سیستمی راه‌اندازی کرده است که در آن گیاهان و سبزی‌های دارویی به‌صورت خودکار رشد می‌کنند و از طریق گوشی‌ هوشمند روند رشد آن‌ها کنترل می‌شود. این سیستم شامل پمپ، چراغ‌های روشنایی و فیلترهای هوای کربنی است و مواد مغذی برای رشد گیاهان فراهم می‌کند.

ضمن این‌که سیستم موجود نقش یک میزبان برای سنسورهای محیطی را ایفا و با استفاده از یک دوربین HD، اطلاعات مورد نیاز را به گوشی هوشمند شما ارسال می‌کند. با این حال، از لحاظ مصرف انرژی الکتریسیته، این سیستم چندان مقرون به‌صرفه نیست و می‌توان برای اجرای مفید آن به برنامه‌های کاربردی انرژی خورشیدی امیدوار بود.

روش نوآورانه‌ی دیگر در کشاورزی شهری توسط شرکت فرایت فارمز Freight Farms ابداع شده است. این شرکت برای رشد محصولات از کانتینرهای مخصوص حمل و نقل روی یک کامیون استفاده می‌کند و تمام امکانات مورد نیاز برای رشد محصول را در آن فراهم می‌کند.

به علاوه، این امید وجود دارد که با به‌کارگیری اینترنت اشیا بتوان نظارت دقیق‌تری بر شرایط رشد آن‌ها داشت. پلتفرم اگزیولی Xively که توسط شرکت لاگ می‌این LogMeIn طراحی شده است، به کشاورزان این توانایی را می‌دهد که محصولات خود را از راه دور کنترل و ویژگی‌های رشد گیاه از قبیل دما، رطوبت سطح دی‌اکسید کربن را ارزیابی کنند.

ضمن این‌که زنگ‌های هشداری وجود دارند که در صورت خارج شدن شرایط از حالت ایده‌آل به صدا درمی‌آیند. علاوه بر این‌، اطلاعات جمع‌آوری‌شده به شرکت Freight Farms کمک می‌کند سرویس‌های خود را بهبود دهد و چشم‌انداز بهتری در اختیار مشتریان خود برای استفاده از محصولات فراهم کند. البته باغبانی در کانتینر در فضای شهری، جدید نیست؛ اما با توجه به این‌که در این کانتینرها از آب به‌صورت بهینه استفاده می‌شود، در مناطقی که خشکسالی وجود دارد روش مفیدی خواهد بود.

۳. حشرات خوراکی و مواد مغذی گیاهی

حشرات پروتئینی بخش بزرگی از مواد غذایی جهان را تشکیل می‌دهند. معمولا در بسیاری از کشورهای غیر غربی با استفاده از کمی کربن به پرورش و اصلاح نژاد آن‌ها پرداخته می‌شود. شرکت تاینی فارمز Tiny Farms که در ایالات متحده مستقر است، با تکیه بر فناوری اینترنت اشیا و اتوماسیون، سیستم‌های کشاورزی هوشمند و مقیاس‌پذیری طراحی کرده است که به‌سادگی برای رشد حشرات به کار برده می‌شوند. این سیستم از ادغام سنسور با یک پلتفرم ثبت داده ساخته شده است و اطلاعات را تحلیل و بهینه‌سازی می‌کند و در مانیتور نمایش می‌دهد. در این میان، یک اپلیکیشن مرتبط وجود دارد که وضعیت سلامت حشرات را ردیابی می‌کند.

از طرفی تکنولوژی توانسته است راه خود را در مکمل‌های غذایی نیز باز کند؛ پودرهای مکمل سویلنت Soylent نمونه‌ای از این مکمل‌ها هستند. هر چند ارتباط این بخش با کشاورزی یا تولید مورد بحث است، اما قطعا در فرآیند آن تکنولوژی حضور دارد.

۴. ربات‌های کشاورز

سرشماری کشاورزی در سال ۲۰۱۲ نشان داد که طی سی سال گذشته، میانگین سنی کشاورزان آمریکایی از ۵۰.۵ سال به ۵۸.۳ سال رسیده است. این آمار یک نگرانی برای آینده‌ی کشاورزی است؛ چرا که نشان می‌دهد افراد کمتری به این حرفه گرایش دارند. بنابراین کاملا انتظار می‌رود که پس از گذشت دو دهه در آینده، ربات‌ها نیروی کار صنعت کشاورزی خواهند شد؛ به‌ویژه زمانی که هوشمندتر و از لحاظ هزینه ارزان‌تر عرضه شوند.

۵. رفع مشکل هزینه

در حالی که اینترنت اشیا حضوری قوی در کشاورزی داشته است، مطالعات نشان می‌دهند که هزینه‌ی استفاده از این خدمات با پذیرش آن‌ها در این عرصه کاهش پیدا خواهد کرد. چنانچه این روند در سراسر جهان تثبیت شود، بازدهی کشاورزی افزایش پیدا می‌کند و در هزینه‌های آبیاری و کود صرفه‌جویی می‌شود. از این‌رو فناوری‌های مدرن می‌توانند عملکرد مؤثری داشته باشند و راهکارهایی برای چالش‌های کشاورزی مدرن ارائه دهند.

نکته‌ی مورد نیاز دیگر، امکان برخورداری از پوشش‌های مناسب تلفن همراه در سراسر زمین‌های کشاورزی است. استانداردهای باند باریک اینترنت اشیا (NB-IoT) کمک می‌کنند که سرتا‌سر زمین‌های کشاورزی مجهز به پوشش‌دهی شبکه‌های تلفن همراه شوند و باتری این تجهیزات هم ممکن است پس از گذشت چند سال نیاز به تعویض پیدا نکنند. ضمن این‌که NB-IoT می‌تواند زیرزمین‌ها و انبارهای مواد غذایی را تحت پوشش شبکه‌ی موبایل قرار دهد و به تجهیزاتی چون سنسور، آلارم و دیگر ابزارهای اینترنت اشیا متصل کند.