از اینترنت تا فیل مکانیکی

نگاهی به ۵۰ سال فعالیت آژانس «دارپا» در عرصه های گوناگون تکنولوژی

آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (DARPA)، آژانسی است متعلق به وزارت دفاع ایالات متحده که به منظور توسعه تکنولوژی‌های نوین مورد استفاده در ارتش آمریکا به وجود آمده است. این آژانس در ابتدا کارش را با عنوان آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته آغاز کرد، اما در سال ۱۹۷۲ کلمه دفاعی نیز به ابتدای عنوان آن اضافه شد.

البته این نام یک بار دیگر در سال ۱۹۹۳ به حالت اولش برگشت که سرانجام در سال ۱۹۹۶ دوباره به آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی تغییر نام داد. دارپا اساسا در سال ۱۹۵۸ و در پاسخ به پرتاب نخستین ماهواره اتحاد جماهیر شوروی موسوم به اسپوتنیک در سال ۱۹۵۷، و با این هدف تاسیس شد که ارتش ایالات متحده را همواره جلوتر از دشمنانش نگه دارد. به بیان دیگر ماموریت ابتدایی دارپا این بود که از غافلگیری‌های تکنولوژیکی مثل پرتاب اسپوتنیک جلوگیری کند که در آن زمان نشانه‌ای از شکست ایالات متحده در برابر اتحاد جماهیر شوروی در عرصه فضا تلفی می‌شد. اما به هر حال در طول عمر ۵۰ ساله دارپا وضعیت این آژانس دگرگون شد. امروز هنوز هم هدف اول دارپا جلوگیری از غافلگیری‌های تکنولوژیکی برای آمریکا است اما این آژانس پس از آن به غافلگیر کردن رقبا نیز چشم دوخته است. دارپا به لحاظ سلسله، مراتب مستقل از دیگر واحد‌های تحقیق و توسعه نظامی عمل می‌کند و گزارش‌های این آژانس مستقیما در اختیار وزیر دفاع قرار می‌گیرد.

تعداد پرسنل این آژانس در حال حاضر ۲۴۰ نفر است که بودجه سالانه آنها به ۲/۳ میلیارد دلار می‌رسد. با وجود اینکه قرار بود این آژانس تنها در خدمت اهداف نظامی باشد اما دارپا در طول این ۵۰ سال که از تاسیسش می‌گذرد، متصدی توسعه بسیاری از تکنولوژی‌های مدرنی بوده است که دنیا را تکان داده‌اند. در میان پروژه‌های بسیار اثرگذار دارپا شاید اینترنت به لحاظ نفوذ و اثرش در میان جهانیان، بزرگ‌ترین باشد. در ادامه به برخی از بزرگ‌ترین و اثرگذار‌ترین پروژه‌های این آژانس اشاره می‌شود.

● پروژه‌های موفق

۱) اینترنت:

اینکه دقیقا چه کسی شبکه کامپیوتر‌های متصل به هم یا همان اینترنت امروزی را برای نخستین بار اختراع کرده است موضوعی است بحث انگیز که پاسخ آن به روشنی معلوم نیست. اما این پدیده به طور قطع بدون شبکه آرپانت (ARPANET) که توسط دارپا در دهه ۱۹۶۰ ساخته شد، هرگز به وجود نمی‌آمد. ایده اولیه این پروژه در دارپا ایجاد یک شبکه ارتباطاتی «خود درمان» بود که بتواند با وجود نابودی برخی از بخش‌هایش همچنان به کار ادامه دهد. در واقع این نخستین شبکه انتقال اطلاعات درتکه‌های بزرگ و مجزا به حساب می‌آید. با اینکه جریان اطلاعات در آن شبکه پیوسته و دائمی نبود اما همین شبکه منجر به شکل‌گیری پروتکل ارسال اطلاعات در شبکه‌ها و سیستم‌های ارتباطی (TCP/IP) شد که امروزه نیز هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲) سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GPS):

در واقع در دنیای بسیار گسترده امروز بدون استفاده از سیستم موقعیت‌یاب جهانی، به معنی واقعی کلمه گم خواهیم شد. اما پیش از آنکه ماهواره‌های سیستم موقعیت‌یاب جهانی موسوم به NAVSTAR پرتاب شوند، مجموعه‌ای متشکل از تنها پنج ماهواره متعلق به دارپا موسوم به Transit وجود داشتند که پایه‌گذار سیستم موقعیت یاب جهانی امروز به حساب می‌آیند. این ماهواره‌ها که در سال ۱۹۶۰ کارشان را آغاز کردند، می‌توانستند موقعیت کشتی‌های نیروی دریای آمریکا را هر ساعت یک بار و با دقتی در حدود ۲۰۰ متر تعیین کنند.

۳) ترجمه گفتار (Translation Speech):

اگرچه این تکنولوژی هنوز برای مشتری‌های عادی در دسترس نیست اما دستگاه‌های دستی ترجمه زبان که با سرمایه‌گذاری دارپا طراحی و ساخته شده‌اند توسط ارتش ایالات متحده در عراق مورد استفاده قرار گرفتند. با وجود اینکه دقت عملکرد این دستگاه هنوز پایین و در حد ۵۰ درصد است اما با استقبال خوبی از طرف نیروی زمینی ارتش آمریکا در عراق مواجه شد.

۴) هواپیما‌های مخفی (رادار گریز):

شاید این بهترین مثال از تحقق یافتن آرمان دارپا در توسعه تکنولوژی‌های غافلگیر‌کننده باشد، به‌گونه‌ای که خود نیروی هوایی ارتش ایالات متحده نیز از این ایده به شدت شگفت‌زده شده بود. نخستین نمونه اولیه از این هواپیما‌ها موسوم به «Have Blue» در اواخر دهه ۱۹۷۰ مورد آزمایش قرار گرفت که بعدها همین نمونه اولیه به هواپیمای جنگنده رادار گریز F-۱۱۷ شاهین شب، تبدیل شد.

۵) آرسنید گالیم:

یکی از دستاورد‌های کمتر شناخته شده دارپا موسوم به «نیمه هادی آرسنید گالیم»، نتیجه برنامه تحقیقاتی ۶۰۰ میلیون دلاری‌ای در زمینه کامپیوتر است که در میانه دهه ۱۹۸۰ انجام شد. اگرچه این ترکیب در مقایسه با سیلیکون بسیار پرهزینه‌تر است اما به خاطر قابلیت جابه‌جایی الکترون بسیار زیاد در آن، کار در فرکانس‌های بالا را امکانپذیر می‌کند. آرسنید گالیم تبدیل به ماده کلیدی تراشه‌های مخابراتی بی‌سیم در بسیاری از کاربرد‌ها از موبایل‌ها گرفته تا ماهواره‌ها، شده است.

● پروژه‌های شکست خورده

۱) بمب‌های هافنیومی:

در دهه ۱۹۹۰ دارپا به دنبال ساختن بمبی که پیش‌بینی می‌شد بدون بارش‌های رادیواکتیو انفجار عظیمی از پرتو‌های گاما خواهد داشت، دست به کار پروژه‌ای هفت میلیون دلاری شد که یادآور افتضاح پروژه «همجوشی سرد» بود. در واقع تئوری کار این بود که تابش اشعه ایکس به مقدار کوچکی از ایزومر رادیواکتیو فلز بی‌نهایت گران‌قیمت هافنیوم، می‌تواند چنین سیل عظیمی از انرژی را جاری کند. سرانجام هیچ اثباتی برای این ادعا یافت نشد و تمام آن هفت میلیون دلار به باد رفت.

۲) فیل مکانیکی:

دارپا به خاطر نبود مسیر صاف و هموار در جنگل‌ها، تصمیم گرفت تا در خلال جنگ ویتنام یک «فیل مکانیکی» بسازد. قرار بود این فیل در جنگل‌های انبوه و پر پیچ و خم ویتنام بسان تانکی به حرکت درآید اما این آرزو هرگز به حقیقت نپیوست. گفته می‌شود زمانی که وزیر دفاع از این پروژه مطلع شد به امید اینکه کسی چیزی از آن نفهمد، به سرعت طرح احمقانه فیل مکانیکی را دور انداخت.

۳) جاسوس‌های تله پاتی:

بی‌شک یکی از بزرگ‌ترین رسوایی‌های این آژانس برنامه جاسوس ذهنی دارپا در دهه ۱۹۷۰ بود. در واقع دارپا تنها به این خاطر دست به چنین کاری زد که برخی گزارش‌ها حکایت از آن داشتند که اتحاد جماهیر شوروی مشغول انجام تحقیقات در این زمینه بود. دارپا میلیون‌ها دلار صرف این مسئله کرد که بفهمد آیا تله پاتی و سینتیک ذهنی، که مدعی حرکت دادن اشیاء با استفاده از تفکر است، می‌تواند به جاسوسی از راه دور منجر شود یا نه؟ قطعا نه.

۴) نقشه آینده (FutureMap):

این برنامه در نظر داشت تا با استفاده از نوعی روش‌شناسی برای ساختن سناریو‌هایی مبتنی بر مجموعه‌ای از رویداید‌های پیش‌بینی شده، تحولات کلیدی و حتی حملات احتمالی تروریسم را پیش‌بینی کند. در واقع ایده کلی این طرح این بود که ارزش‌گذاری رویداد‌های احتمالی آینده می‌تواند احتمال رخ دادنشان را منعکس کند. به هر حال پروژه «نقشه آینده» پس از برخی پیش‌بینی‌های مضحک و متناقض درباره اقدامات بی‌رحمانه تروریست‌ها، در سال ۲۰۰۳ توسط سیاستمداران آمریکایی متوقف و کنار گذاشته شد.

۵) اوریون (Orion):

هدف از این پروژه که اندکی پس از شکل‌گیری دارپا آغاز شد، ساختن فضاپیمایی بین سیاره‌ای بود که بتواند با انفجار پی‌درپی بمب‌های هسته‌ای در پشت سرش، به پیش رود. این فضاپیما در مجموع به شکل یک جاذب شوک بسیار عظیم طراحی شد که در انتهای آن به منظور حفاظت از جان سرنشینان لایه محافظ بسیار ضخیمی کار گذاشته شده بود. سرانجام این پروژه به خاطر نگرانی‌های ناشی از بارش‌های رادیواکتیو و امضای پیمان منع آزمایش‌های هسته‌ای غیر زیرزمینی از سوی ایالات متحده در سال ۱۹۶۳ خاتمه یافت.

● پروژه‌های در دست اجرا

۱) اتومبیل‌های مجهز به روبوت:

دارپا رقابت‌هایی با عنوان چالش‌های بزرگ را برگزار می‌کند که هدف از آن ساختن اتومبیل‌های بی‌راننده‌ای است که بتوانند مسافت‌های دور شامل نواحی صعب‌العبور و حتی ترافیک‌های شلوغ را بپیماید. به لطف برگزاری چنین رقابت‌هایی تاکنون وسایل نقلیه بسیار موثر و کارآمدی ساخته شدند و به طور قطع دور نیست روزی که اتومبیل روبوتی دارپا در موقعیت‌های نظامی و شهری واقعی مورد استفاده قرار گیرند.

۲) مرد مارمولکی (Z-man):

این پروژه در نظر دارد تا به سربازان ارتش آمریکا این توان را بدهد که بدون استفاده از طناب یا نردبان با سرعت نیم متر بر ثانیه از دیوار‌های بلند بالا بروند. راه‌حل دارپا برای رسیدن به این هدف تقلید از موهای میکروسکوپی مارمولک‌ها است که به کمک آنها می‌توانند روی دیوار و سقف با سرعت حرکت کنند. تاکنون دارپا موفق به ساخت روبوت‌های کوچکی شده است که می‌توانند با استفاده از موهای میکروسکوپی مصنوعی‌شان از دیوار بالا روند، اما این آژانس امیدوار است که به زودی بتواند این تکنولوژی را در مورد انسان نیز عملی کند.

۳) جابه‌جایی زیر آب:

اژدر‌های نفر بر به لطف پدیده‌ای موسوم به ابرکاویتاسیون می‌توانند با سرعتی بیش از ۱۰۰ گره دریایی (۱۸۵ کیلومتر بر ساعت) حرکت کنند. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که سرعت حرکت جسم غوطه‌ور در آب به حدی باشد که آب اطراف آن را به شکل حباب‌های منفردی بخار کند. با توجه به وجود چنین حباب‌هایی، هیچ برخوردی بین اژدر و آب به وجود نمی‌آید که در نتیجه نیروی دراگ (بازدارنده حرکت) تا ۷۰درصد کاهش خواهد یافت. در حال حاضر آزمایش‌ها تنها در مورد وسایل بی‌سرنشین انجام می‌شود و تا هدف اصلی دارپا فاصله زیادی به چشم می‌خورد.

۴) دست و پا‌های بیونیکی:

دارپا در نظر دارد دست و پا‌هایی مصنوعی بسازد که کاملا کاربردی، دارای قابلیت‌های حسی معمولی و تحت کنترل شبکه عصبی بدن باشد. دانشمندانی که به پیشرفت‌های جدی در این زمینه دست یافته‌اند تحت پوشش سرمایه‌گذاری دارپا قرار می‌گیرند. برای مثال مخترع سگوی (Segway) موفق به ساخت بازویی مصنوعی شده است که چالاکی و قابلیت حرکت آن بسیار تحسین‌برانگیز است. گروهی دیگر از محققان نیز نمونه‌هایی از اندام مصنوعی ساخته‌اند که تنها با استفاده از فکر کنترل می‌شوند.

۵) سوئیچ بلید:

دراپا پیش از این با حمایت از طراحی و ساخت وسایل نقلیه هوایی بی‌سرنشین (UAV) انقلابی در جنگ‌های هوایی به پا کرد. این‌بار نیز سوئیچ بلید دارپا به عنوان نخستین هواپیمای بی‌سرنشین فرا صوت دور برد می‌خواهد همه را غافلگیر کند. این پروژه ۳/۱۰ میلیون دلاری، طراحی بسیار عجیب و غریبی دارد. بال یکسره ۶۱ متری این هواپیما متناسب با افزایش سرعت تا زاویه ۶۰ درجه می‌چرخد، به‌گونه‌ای که بال در امتداد بدنه هواپیما قرار می‌گیرد. در این حالت که یک سر بال به سمت جلو و سر دیگر آن به سمت عقب هواپیما امتداد یافته است، سرعت سوئیچ بلید به دو ماخ یا دو برابر سرعت صوت می‌رسد.

۶) استخوان‌بندی خارجی:

نوعی استخوان‌بندی ساخته شده از اجزای مکانیکی را تصور کنید که می‌توان آن را به شکل لباسی روی بدن انسان سوار کرد. دارپا می‌خواهد به کمک این استخوان‌بندی توانایی سربازان را در پیاده روی‌های طولانی و حمل بار‌های سنگین، تا حد زیادی افزایش دهد. به تازگی گروهی از مهندسان دانشگاه MIT با کمک دارپا نمونه‌ای از این استخوان‌بندی را ساختند که می‌تواند نیروی لازم برای بلند کردن باری به وزن ۳۶کیلوگرم را تا سقف ۸۰ درصد کاهش دهد. در واقع با داشتن این استخوان‌بندی خارجی انگار که یک بار ۶ کیلویی را بلند کرده‌اید.

دارپا در میان عموم به عنوان یک آژانس دولتی مسوول تکنولوژی‌های بسیار سطح بالا، کاملا شناخته شده است اما با این حال برخی افسانه‌ها و داستان‌های خیالی نیز در باره آن رواج یافته‌اند. در واقع تصویر دارپا در میان عموم را می‌توان به سه گروه از منابع تقسیم کرد. گروه اول منابعی کم و بیش واقع‌بینانه هستند. گروه دوم منابعی هستند که علاوه بر مسوولیت‌های تکنیکی سطح بالایش، نقش سیاسی و اجرایی نادرستی را نیز به دارپا نسبت می‌دهند. و در آخر چیزهایی که حقیقی هستند اما ربطی به دارپا ندارند. به عنوان برخی منابع واقع بینانه نسبت به دارپا می‌توان به کتاب «تام سوئیفت و مسافری از سیاره ایکس»، قسمت‌هایی از سریال تلویزیونی «تیپ هوایی غرب» و فیلم اکشن «Executive Decision» با بازی کرت راسل اشاره کرد. در مقابل برخی از منابع از جمله کتاب‌های متیو رایلی (M. Reilly)؛ «معبد» و «جزیره جهنم»، سه کتاب از جیمز رالینز (J. Rollins)؛ «توفان شن»، «نقشه استخوان‌ها» و «دستور سیاه» و نیز بازی کامپیوتری Metal Gear Solid نیز سعی دارند تا نقش‌هایی غیرواقعی را به دارپا نسبت دهند. اما به هر حال دارپا آژانسی است دولتی که با وجود برخی پروژه‌های بی‌ثمر و گاه مضحک، باعث و بانی رشد و توسعه تکنولوژی‌هایی مثل اینترنت و سیستم موقعیت یاب جهانی بوده است که دنیا را تکان داده‌اند.

کیوان فیض اللهی

New Scientist, May ۱۵, ۲۰۰۸