روش پرواز مرغ مگس می‌تواند الهام‌بخش ساخت پهپادهای پیشرفته باشد

یک‌شنبه ۲۸ آبان ۱۴۰۲ - ۱۶:۱۵
مطالعه 3 دقیقه
دو مرغ مگس‌خوار در حال پرواز
مرغ مگس با مهارت از میان موانع پرواز می‌کند، محدودیت بال‌های سختش را به چالش می‌کشد و می‌تواند نقش مهمی در ساخت وسایل نقلیه هوایی ایفا کند.
تبلیغات

مرغ‌های مگس آکروبات‌بازهای ذاتی هستند؛ این پرنده بال‌های خود را می‌چرخاند و بر‌خلاف هر پرنده‌ی دیگری می‌تواند به عقب و وارونه پرواز کند. اکنون محققان با انتشار یک ویدیوی پرسرعت نشان می‌دهند که چگونه مرغ مگس با به‌کارگیری تکنیک‌های ژیمناستیک هوایی، می‌تواند از شکاف‌های باریک‌تر از طول بال‌هایش عبور کند.

بیشتر پرندگان می‌توانند بال‌هایشان را از مچ خم و بال‌های قوسی شکل خود را به بدنشان نزدیک کنند تا از میان پوشش گیاهی متراکم مانند شاخه‌ها، رد شوند. اما بال‌های مرغ مگس آن‌قدرها هم انعطاف‌پذیر نیست. بال‌ها مستقیماً از بدن مرغ مگس بیرون می‌آید، به همین دلیل عبور از فضاهای تنگ و باریک به ترفندهای پیچیده نیاز دارد.

مرغ مگس آنا برای گذر از راه‌های کوچک‌تر از بال‌هایش، از پهلو پرواز می‌کند

به‌گزارش ساینس‌نیوز، گروهی از محققان در نشریه اکسپریمنتال بایولوژی گزارش داده‌اند که مرغ مگس آنا (Calypte anna) از پهلو پرواز می‌کند تا از سوراخ‌هایی بسیار کوچک‌تر از بال‌های سفت و سختش عبور کند.

محققان در مطالعه‌ی منتشرشده می‌گویند مرغ مگس مورد بحث برای جلوگیری از برخورد به دو طرف سوراخ، هنگام پرواز در فضاهای تنگ به جای استفاده از دامنه‌ی کامل حرکت خود برای هر برهم‌زدن بال، آن‌ها را می‌لرزاند و بال‌بال می‌زند. سپس، پس از چند عبور موفقیت‌آمیز از موانع، روش را تغییر می‌دهد، بال‌ها را دربرابر بدن صاف می‌کنند و مانند گلوله از میان سوراخ‌ها شلیک می‌شوند.

تصویرهای متوالی از یک مرغ مگس‌خوار آنا
تصویرهای متوالی از مرغ مگس آنا که با کج کردن بال‌هایش و پرواز یک‌وری از سوراخی بسیار کوچک‌تر از طول بال‌هایش رد می‌شود.

از آنجا که بال‌های مرغ مگس بسیار سخت و انعطاف‌ناپذیر است، محققان از خود پرسیدند که چگونه این پرنده در زمان عبور از فضاهای تنگ و شکاف‌های پیچیده‌ی گیاهان جنگلی به هیچ مانعی برخورد نمی‌کند.

سپس، مارک بجر زیست‌شناس و همکارانش برای پاسخ به این پرسش چهار مرغ مگس آنای نر وحشی را صید کردند و به آن‌ها آموزش دادند که درون یک محوطه‌ی پروازی محصور از میان دو ناودان پرواز کنند تا به خوراکی تشویقی برسند و شهد بخورند. زمانی که پرندگان به این چیدمان عادت کردند، محققان موانعی با سوراخ‌هایی به قطر بین ۶ تا ۱۲ سانتی‌متر، تقریباً معادل طول نصف بال یا یک بال کامل پرنده تعریف کردند.

بجر می‌گوید از زاویه دید انسان، مرغ‌های مگسی که از ناودانی به ناودان دیگر پرواز می‌کردند به شکلی تار در صفحه‌نمایش رایانه‌ای نظارت بر محفظه ظاهر می‌شدند. اما دوربین‌های پرسرعتی که در کنار و زیر سوراخ‌ها قرار گرفته بود، نشان می‌داد که پرندگان ابتدا از پهلو پرواز می‌کنند و برای عبور از شکاف‌های باریک به طرفین می‌چرخند. سپس پرنده‌ها درون سوراخ‌ها به نرمی شناور می‌شدند.

بجر می‌افزاید که مشخص نیست آیا مرغ‌های مگس‌ این تکنیک‌های ناوبری را در آزمایشگاه یاد گرفته‌اند یا مجموعه‌ای از استراتژی‌های ذاتی را از طبیعت با خود به آزمایشگاه آورده‌اند. اما هر چهار پرنده با پرواز به پهلو شروع کردند و سپس با تکنیک شلیک گلوله به راهشان ادامه دادند؛ این رفتار می‌تواند اثبات کند که در طبیعت هم از همین روش‌ها استفاده می‌کنند.

یافته‌های مطالعه می‌تواند به بهبود مسیریابی ربات‌های مخصوص حرکت در فضاهای تنگ و پیچیده کمک کند

همچنین، مشخص نیست که چرا مرغ مگس از ترکیب این دو روش استفاده می‌کند. بجر می‌گوید این امکان وجود دارد که پرواز به پهلو انعطاف‌پذیری لازم را برای معکوس‌کردن مسیر در اطراف موانعی که ممکن است شکارچیانی مانند گربه‌ها را پنهان کرده باشد، ارائه بدهد. حتی امکان برخورد بال‌ها به موانع و شکستن پرها نیز وجود دارد؛ مرغ‌های مگس‌ برای جلوگیری از تمامی عواقب به این تکنیک بالستیک روی می‌آورند.

به‌گفته‌ی محققان، پرواز به پهلو برای عبور از شکاف‌ها و موانع در دنیای پرندگان بسیار «قابل توجه» است و روش پرواز مرغ مگس را منحصربه‌فرد می‌کند. این یافته‌ها می‌تواند در آینده به مهندسان کمک کند تا وسایل نقلیه‌ی هوایی پیشرفته بسازند و برنامه‌ریزی و مسیریابی ربات‌های مخصوص حرکت در فضاهای تنگ و پیچیده را توسعه بدهند.

مرغ مگس یکی‌ از بهترین پروازگرهای طبیعت به‌حساب می‌آید و در یاد‌آوردی محیط فضایی فوق‌العاده عمل می‌کند؛ اما محققان می‌گویند پیشرفت فناوری پهپادها هنوز به سطح توانایی پروازی مشابه مرغ مگس نرسیده است. برهم‌زدن بسیار سریع بال‌های مرغ مگس‌ (مثلاً برای مرغ مگس‌ آنا حدود ۴۰ ضربه در ثانیه است) قدرت کنترل دقیق پرواز را به پرندگان ارائه می‌دهد.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
تبلیغات

نظرات