فريق المفاهيم المتقدمة

فريق المفاهيم المتقدمة ( ACT ) هو مختبر أبحاث تابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، مهمته رصد ودراسة مفاهيم وتقنيات الفضاء المتقدمة، وإعداد الوكالة لأي تغييرات جذرية قادمة. يقع الفريق في المركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء في هولندا، وقد تأسس عام 2002 بهدف تعزيز الأبحاث المتقدمة في أنظمة الفضاء، والمفاهيم المبتكرة، وأساليب العمل . ويؤدي دور مركز أبحاث يوفر لصناع القرار دعمًا من فريق بحثي متعدد التخصصات. يتألف معظم أعضاء الفريق من باحثين في العلوم والهندسة (حاصلين على درجة الدكتوراه يعملون في وكالة الفضاء الأوروبية لمدة عامين)، وخريجين متدربين، ومتدربين. ويجرون أبحاثًا حول مواضيع متقدمة وتقنيات ناشئة، ويقدمون تحليلات متخصصة للغاية لمجموعة واسعة من المواضيع.

فريق المفاهيم المتقدمة (ACT) هو مجموعة بحثية متعددة التخصصات في وكالة الفضاء الأوروبية . وتتمثل مهمته في تسهيل التغييرات الجذرية في تكنولوجيا الفضاء من خلال إجراء بحوث معمقة حول مواضيع "غير مألوفة" لا تتناولها عادةً علوم الفضاء "السائدة" . ^{[ 1 ]}

تأسس فريق المفاهيم المتقدمة عام 2002 ضمن برنامج الدراسات العامة التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، بهدف تعزيز البحوث المتقدمة في مجال الأنظمة الفضائية، والمفاهيم المبتكرة، وأساليب العمل. ^{[ 1 ]} وشملت أنشطة الفريق المبكرة دراسات حول مخاطر اصطدام الكويكبات ومهام تغيير مسارها، وأقمار الطاقة الشمسية، وديناميكيات الطيران التشكيلية، والمحاكاة الحيوية المطبقة على الأنظمة الفضائية. ^{[ 2 ]}

بمرور الوقت، وسّع الفريق نطاق عمله ليشمل الاستشعار العصبي والحيوي، وواجهات الدماغ والآلة في بيئة انعدام الجاذبية، ومفاهيم الدفع المبتكرة، وتحسين المسار، والذكاء التفاضلي، والتوجيه والتحكم القائم على التعلم الآلي، والحوسبة الكمومية التي تعكس التطور الواسع لتكنولوجيا الفضاء والأساليب الحسابية. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

• (2003) بدأ مركز دراسات الكويكبات (في إطار برنامج الدراسات العامة لوكالة الفضاء الأوروبية) عددًا من دراسات مهمات الكويكبات التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية والمتعلقة بتقييم مخاطر الاصطدام. وكانت النتيجة دراسة المرحلة (أ) حول مهمة تحويل مسار الكويكب المسماة دون كيخوتي . ^{[ 4 ]} والتي ستتطور مع مرور السنوات لتصبح في نهاية المطاف مهمة هيرا .
• (2003) بدأت مبادرة ACT المرحلة الأولى من تقييم الأقمار الصناعية للطاقة الشمسية الأوروبية . وتم إجراء مفاضلات بين وضع محطات الطاقة الشمسية في المدار وفي الأرض.
• (2004) أدخلت مبادرة ACT لأول مرة في وكالة الفضاء الأوروبية بحثًا منهجيًا لاستلهام الحلول البيولوجية لمعالجة مشاكل الفضاء. وبدأت الدراسات حول المحاكاة الحيوية وأنظمة الفضاء.
• (2004) بدأ مشروع ACT في تطوير بيئة حوسبة موزعة عامة لحسابات وكالة الفضاء الأوروبية.
• (2005) أثبت مشروع ACT أن تغيير مسار الكويكبات ممكن تقنياً في بعض الحالات، وبيّن كيفية تغيير مسار الكويكب أبوفيس 99942 باستخدام مهمة مركبة اصطدام حركية صغيرة. ^{[ 5 ]}
• (2005) توصلت دراسة ACT إلى أدلة عددية تُشير إلى أن مهام الطيران التشكيلية يُمكن أن تستفيد من ميلين خاصين غير معروفين سابقًا (49 درجة و131 درجة) حيث يكون جهد التحكم ضئيلاً بسبب التطابق التام بين الترددات داخل المستوى وخارجه. ^{[ 6 ]}
• (2005) أطلقت منظمة ACT ونظمت مسابقة GTOC: وهي مسابقة دولية في مجال تحسين المسار العالمي. صُممت المسابقة على غرار كأس أمريكا، حيث يتولى الفائز تنظيم النسخة التالية. ^{[ 7 ]}
• (2005) درست مبادرة ACT مفهوم الدفع DS4G، مما أتاح لها إجراء اختبار ESTEC الذي حقق رقماً قياسياً عالمياً في الدفع النوعي . وبذلك، أثبتت مبادرة ACT إمكانية القيام بمهمة إلى مسافة 200 وحدة فلكية في غضون 22 عاماً باستخدام التقييم الأولي لأداء DS4G. ^{[ 8 ]}
• (2006) بدأت وكالة الفضاء الأوروبية ( ACT) باختبار تقنيات الويب 2.0 كأساليب عمل. وتم تجربة وتطوير مواقع ويكي، وأنظمة التحكم في الإصدارات، وغيرها من بيئات العمل المتزامنة.
• (2006) يقوم مركز ACT بتنسيق جهد بحثي أوروبي لتحديد آثار انعدام الجاذبية لأول مرة على التقنيات الناشئة للتفاعل، بشكل غير جراحي، بين الدماغ البشري والآلة.
• (2007) يؤكد باحثون أمريكيون النتائج العددية لاختبار ACT بشأن الميول السحرية. ^{[ 9 ]}
• (2007) قام باحثون من مركز ACT باختبار واجهة بين الدماغ والآلة لأول مرة في بيئة انعدام الجاذبية. ^{[ 10 ]}
• (2008) أتاحت ACT عبر الإنترنت أول قاعدة بيانات دلالية تحتوي على مسارات الأجسام القريبة من الأرض. ^{[ 11 ]}
• (2009) قام مركز ACT بالتعاون مع EPFL وDCU بأول محاولة للكشف عن فضول الإنسان من خلال موجات الدماغ. ^{[ 12 ]}
• (2009) تم استخدام أجهزة الكشف عن الحركة الأولية المستوحاة من المبادئ البيولوجية لوظائف عيون الحشرات بنجاح أثناء محاكاة الهبوط على سطح القمر. ^{[ 13 ]}
• (2009) تم توفير نموذج الجزيرة للحسابات المتوازية وتوسيعه ليشمل الخوارزميات غير التطورية في مجموعة برامج PaGMO مفتوحة المصدر. ^{[ 14 ]}
• (2010) المشاركة في مبادرة جوجل "صيف البرمجة" من خلال منصة PaGMO مفتوحة المصدر. وهي المرة الأولى التي تفتح فيها وكالة فضاء أبوابها لتطوير البرمجيات مفتوحة المصدر عبر أدوات موحدة كهذه.
• (2010) لعبة الفضاء، وهي لعبة ويب بتقنية HTML5 طورها باحثون من ACT (وظهرت أيضًا في تجارب Chromium)، هي الحدث الأكثر زيارة في أسبوع الفضاء العالمي لعام 2010. ^{[ 15 ]}
• (2011) تم ابتكار مشروع Esa Summer of Code التجريبي ^{[ 16 ]} وتنظيمه وإدارته بنجاح من قبل الفريق، مما يثبت قيمة مبادرات وأدوات المصادر المفتوحة لتطوير البرمجيات المتعلقة بالفضاء.
• (2011) استخدام الروبوتات التطورية لأول مرة في تطبيق متعلق بالفضاء. نجح نظام ACT في تدريب شبكة عصبية اصطناعية لتوجيه وضعية ومواقع الكرات الثلاث التابعة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على متن محطة الفضاء الدولية.
• (2011) تم إصدار PyGMO V.1.0.0. ^{[ 17 ]} نموذج الجزيرة المعمم الذي طورته ACT، وهو نهج متوازي واسع النطاق لتحسين العالم ، متاح عبر المنصات لحل مشاكل تحسين العالم المعقدة بطريقة متوازية واسعة النطاق.
• (2012) تم بنجاح هبوط مركبة فضائية (في محاكاة) باستخدام الرؤية فقط (بدون مقياس ارتفاع أو أي مؤشرات خارجية أخرى)، مستهلكةً كتلةً تزيد بنسبة 10% عن الكتلة المثلى. يمهد هذا الطريق لعدد من الأفكار المبتكرة للمركبات الصغيرة وأنظمة الهبوط الاحتياطية في المركبات الفضائية الأكبر حجماً.
• (2012) الذكرى السنوية العاشرة - عشر سنوات فريق المفاهيم المتقدمة ^{[ 18 ]}
• (2012) تمكن الفريق لأول مرة ^{[ 19 ]} من حل مسألة الجسمين الدوارين في إطار النسبية العامة، وفقًا لنظرية ما بعد نيوتن، بصيغة تحليلية صريحة. وقد تحقق هذا بفضل الاستخدام الدقيق لنظرية اضطراب لي ودالة فايرشتراس الإهليلجية P.
• (2015) أثبتت تجربة أجريت على محطة الفضاء الدولية لأول مرة قدرة الروبوتات على التعلم في بيئة انعدام الجاذبية ( https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/One-eyed_robot_learns_to_see_in_weightlessness )
• (2015) فاز الفريق بالنسخة الثامنة من بطولة GTOC التي نظمتها JPL.
• (2015) تم استخدام بنية الشبكة العصبية العميقة بنجاح، ولأول مرة بنجاح، للتحكم الأمثل في هبوط المركبات الفضائية والصواريخ المحاكاة.
• (2016) منصة كيلفينز للمنافسة (تم إطلاقها. تقربت مجتمعات التعلم الآلي واستخراج البيانات من أنشطة وكالة الفضاء الأوروبية والفضاء بشكل عام. وقد حققت أول مسابقة للتعلم الآلي نظمتها مبادرة ACT، والتي تحمل اسم "تحدي مارس إكسبريس للطاقة"، نجاحًا باهرًا.
• (2016) يقوم مشروع ACT بإنتاج موقع ويب تفاعلي لتصور الثقوب السوداء .
• (2017) بدأ اختبار ACT دراساته، وحدد مجال "الذكاء التفاضلي".المساهمة بشكل كبير في الاتجاه القادم قريباً في مجال الذكاء الاصطناعي.
• (2017) يقوم مركز التحكم المتقدم (ACT) بتطوير شبكات عصبية عميقة للتحكم الأمثل في الوقت الحقيقي على متن المركبات (G&CNETs).)، رائد استخدام الذكاء الاصطناعي في نظام بالغ الأهمية.
• (2019) تم اعتماد طريقة تايلور وتم إصدار مجموعة برامج حديثة جديدة (heyoka https://www.esa.int/gsp/ACT/open_source/heyoka/ ) قادرة على تحقيق مكاسب كبيرة في مشاكل ديناميكيات رحلات الفضاء وما بعدها.
• (2020) تم تطوير تمثيلات عصبية ضمنية للتصوير الفوتوغرافي بالأقمار الصناعية.
• (2020) يتم دراسة الرؤية القائمة على الأحداث في سياق خوارزميات الملاحة الفضائية والحمولات.
• (2021) يتم تقديم الشبكات العصبية النبضية في سياق "المركبة الفضائية العصبية الشكلية".
• (2022) يتم تطوير geodesyNETs و eclipseNETs و G&CNETs بشكل أكبر مما يثبت استخدام التمثيلات العصبية الضمنية في ميكانيكا وعمليات رحلات الفضاء.
• (2024) تم تطوير تمثيلات عصبية ضمنية لكثافة الغلاف الحراري ووصلت إلى دقة غير مسبوقة باستخدام شبكات صغيرة.

• معهد ناسا للمفاهيم المتقدمة
• مرفق التصميم المتزامن

• فريق المفاهيم المتقدمة – الصفحة الرئيسية
• فريق المفاهيم المتقدمة – المنشورات