علمٌ جريءٌ جديدٌ قد يحلّ قريباً أعظم ألغاز الطيران

علمٌ جريءٌ جديدٌ قد يحلّ قريباً أعظم ألغاز الطيران

لا ينبغي أن تختفي الطائرات هكذا فجأة. لكن هذا ما حدث بالضبط لطائرة بوينج 777 في 8 مارس 2014. فمصير رحلة الخطوط الجوية الماليزية MH370 إلى بكين، التي اختفت عن شاشات الرادار بعد أقل من ساعتين من إقلاعها من كوالالمبور، لا يزال مجهولاً.

لم يتم العثور على أي حطام رئيسي للطائرة، ولم يتم العثور على جثث ركابها البالغ عددهم 239 راكبًا، على الرغم من أن عملية البحث كانت الأغلى في تاريخ الطيران.

تتعدد النظريات حول اختفاء الطائرة، من اختطاف إلى نقص الأكسجين في المقصورة إلى طيار متمرد – ومع ذلك، لم تظهر أي أدلة على أي خلل فني أو نداء استغاثة أو طلب فدية منذ اختفاء MH370.

أنفقت السلطات الأسترالية والصينية والماليزية ما يقدر بـ 130 مليون دولار أمريكي (102 مليون جنيه إسترليني) في محاولة للعثور على الرحلة MH370 قبل وقف البحث في عام 2017. ولا يزال العالم يصارع العديد من الأسئلة التي لم تُجب عنها حول الطائرة المنكوبة، ولم تجد عائلات الركاب الذين كانوا على متنها أي إجابات.

لكن العلماء لم يستسلموا. وبعد مرور عقد من الزمن، يعتقد بعض الخبراء أن أبحاثهم قد تلقي ضوءًا جديدًا على أكبر لغز في مجال الطيران، وقد تكشف عن مكان الراحة الأخير للرحلة MH370.

إن تحديد موقع حطام الطائرة الرئيسي قد يساعد في حل الشكوك القائمة – وأبرزها من كان يقود الطائرة عندما اختفت.

Map showing the known flight path of flight MH370. Why the pilot made a sudden detour towards Penang is unknown

Map showing the known flight path of flight MH370. Why the pilot made a sudden detour towards Penang is unknown
خريطة تُظهر مسار الرحلة MH370 المعروف. سبب تحويل قائد الطائرة المفاجئ نحو بينانغ غير معروف – حقوق الصورة: A Heneen/Wikipedia

يُعزى أحد أسباب فشل هذا البحث الواسع في العثور على أدلة إلى عدم معرفة أحد بالضبط مكان البحث عن الرحلة MH370، حسبما يقول الدكتور أسامة قادري، وهو عالم رياضيات في جامعة كارديف.

أظهرت التحقيقات الرسمية أن رحلة MH370 انحرفت عن مسارها المخطط إلى بكين، متجهةً جنوب غربًا فوق المحيط الهندي. وقد ساعد قياس يُسمى انزياح توقيت الانفجار (BTO) الخبراء على تقدير المواقع المحتملة لوجهة الطائرة النهائية.

أثناء تحليقها، تُرسل الطائرات إشارات تلقائية، تُعرف باسم “مصافحات”، إلى الأقمار الصناعية، وBTO هو قياس مدة انتقال هذه الإشارات بين الطائرة والقمر الصناعي.

يمكن بعد ذلك رسم قيم BTO المختلفة كسلسلة من الأقواس على سطح الأرض، حيث يمثل كل قوس مجموعة من قيم BTO وبالتالي المسافات المحتملة – مثلما يمكن تجميع أطوال الموجات في الطيف الكهرومغناطيسي في نطاقات مثل الضوء المرئي، والموجات الدقيقة، وأشعة إكس، وما إلى ذلك.

أُرسِلت آخر “مصافحات” مسجلة من رحلة الخطوط الجوية الماليزية 370 من مكان ما ضمن قوسها السابع. لذلك، استنتج الخبراء أنه ينبغي العثور على رحلة الخطوط الجوية الماليزية 370 في مكان ما قبالة الساحل الغربي لأستراليا. لكن منطقة البحث الرسمية المستهدفة كانت ضخمة، حيث تغطي 120,000 كيلومتر مربع (46,332 ميل مربع) – حوالي نصف مساحة المملكة المتحدة.

السمات الصوتية

إن تضييق نطاق البحث من شأنه أن يعزز فرص العثور على الحطام. يعتقد قادري أن الميكروفونات الموجودة تحت الماء، والتي تسمى الهيدروفونات، يمكن أن تساعد في توفير أدلة حول المكان الذي يجب أن تركز فيه فرق البحث جهودها.

قام بتحليل أكثر من 100 ساعة من البيانات من محطات الهيدروأكوستيك التابعة لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية (CTBTO)، بحثًا عن علامات على 10 حوادث طائرات تاريخية واختفاء غواصة واحدة.

للمساعدة في العثور على الرحلة MH370، ركز قادري على البيانات من محطات في كيب ليوين بغرب أستراليا ودييغو غارسيا، وهي جزيرة في المحيط الهندي. تقع كلتا المحطّتين على بعد دقائق معدودة من الإشارة السابعة، وكانتا تعملان في الوقت الذي يُعتقد أن الرحلة MH370 تحطّمت فيه.

الهيدروفونات هي أدوات تُسجّل الموجات الصوتية وتغيرات الضغط في المحيط. تُحدث التأثيرات العنيفة في المحيط، مثل تحطّم الطائرات، توقيعات صوتية مميزة. سبق أن اكتشفت الهيدروفونات إشارات من تحطّم طائرات، بالإضافة إلى زلازل على بُعد أكثر من 5000 كم (3100 ميل). يقول قادري: “يمكن للـصوت أن يقطع مسافات هائلة”.

A boat drops off a hydrophone into the water to detect underwater sound and pressure waves.

A boat drops off a hydrophone into the water to detect underwater sound and pressure waves.

تكتشف الهيدروفونات الموجات الصوتية والضغطية تحت الماء، وقد طورت كوسيلة لضمان عدم قيام القوى العظمى خلال الحرب الباردة باختبار أسلحة نووية سرًا – حقوق الصورة: ديف ميلينجر/جامعة ولاية أوريغون/ويكيبيديا

يشرح قادري أن تحطم طائرة تزن 200 طن متري (220 طنًا) بسرعة 720 كم/ساعة (447 ميلًا في الساعة) سيطلق طاقة حركية تعادل طاقة زلزال صغير. الهيدروفونات حساسة للغاية، لذلك من غير المحتمل للغاية ألا يترك تأثير بهذا الحجم توقيع ضغط يمكن اكتشافه.

يشرح قادري أن التحدي يكمن في أن “المحيط مكان صاخب للغاية” وقد يكون هناك الكثير من الضوضاء الخلفية من الأمواج أو الحياة البحرية التي تحجب الإشارة من تحطم الطائرة.

يقول: “ليست المسألة هي ‘هل يتم تسجيل الصوت؟’، بل هي: ‘هل يمكننا بالفعل رؤية هذا التسجيل؟'”

وما يهمّ بقدر مكان تحطّم الرحلة MH370 هو كيف تحطّمت، كما يضيف قدري. ويُظهر عمله أن حوادث تحطّم الطائرات العنيفة في المحيط أسهل في اكتشافها في البيانات الصوتية. فلو أن الرحلة MH370 هبطت بهدوء في المحيط، لربما لم تُولّد إشارةً كبيرة بما يكفي لتظهر فوق ضجيج الخلفية.

ويستند هذا البحث إلى عمل قام به علماء في جامعة كورتين الأسترالية في عام اختفاء الرحلة MH370.

وقد استخدم الباحثون الأستراليون بيانات الهيدروفون لتأكيد إشارة من مصدر مجهول سُجّلت في محطة كيب ليوين، قادمة من اتجاه القوس السابع للرحلة MH370، المنطقة التي يُعتقد أن الطائرة سقطت فيها. لكنها وقعت خارج الإطار الزمني الذي اقترحه فريق البحث الرسمي.

ركز قدري بدلاً من ذلك على تلك النافذة الزمنية الرسمية، وحدد إشارة واحدة ذات صلة فقط، سُجلت أيضًا في كيب ليوين. ولكن لم يكن هناك أثر للإشارة في محطة دييغو غارسيا. كما فحص قدري البيانات على طول مسار الرحلة الأولي لـ MH370، لكنه لم يعثر على توقيعات صوتية مقابلة.

تحقيقات متفجرة

في حين أن الهيدروفونات قد تكون نهجًا واعدًا لاكتشاف الطائرات المفقودة، إلا أن قدري لم يتمكن من العثور على إشارة باليقين اللازم لبدء بحث جديد عن MH370. ويقر بأن اللغز لا يزال دون حل حتى الآن. لكن الانفجارات قد تساعد.

في 15 نوفمبر 2017، اختفت الغواصة الأرجنتينية ARA سان خوان التي تحمل طاقمًا مكونًا من 44 شخصًا أثناء تمرين روتيني. لاحظ الخبراء في محطات CTBTO إشارة غير عادية سجلتها الهيدروفونات بعد بضع ساعات، والتي قد تشير إلى انفجار داخلي.

ألقى البحرية قنابل يدوية من الجو في الموقع الأخير المعروف للغواصة. وكانت الإشارة الناتجة عن هذه الانفجارات المُتحكَّم بها مشابهة للإشارة غير العادية المُسجَّلة بعد ساعات قليلة من اختفاء الغواصة.

بعد عام، اكتشفت فرق البحث حطام سان خوان على بُعد 20 كيلومترًا فقط (12 ميلًا) من الشذوذ المُحدَّد في بيانات منظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية. ولم ينجُ أي من أفراد الطاقم البالغ عددهم 44 فردًا.

The Argentinian submarine ARA in a port

The Argentinian submarine ARA in a port
عندما اختفت الغواصة الأرجنتينية ARA San Juan في عام 2017، استُخدمت انفجارات مُتحكَّم بها للمساعدة في تحديد موقع الحطام – حقوق الصورة: غيتي إيماجز

وتنص نظرية قادري على أن الخبراء يمكنهم إجراء تجارب انفجار مماثلة لطائرة MH370 على طول القوس السابع.

يقول: “الفكرة الأساسية هي أننا نطلق نفس كمية الطاقة التي نعتقد أنها أُطلقت من طائرة MH370”.

إذا أظهرت الإشارات سعات ضغط متشابهة، فسيدعم ذلك عمليات البحث المستقبلية في ذلك الموقع. وعلى العكس من ذلك، إذا تبين أن الإشارات غير مرتبطة، فقد يشير ذلك إلى ضرورة إعادة تقييم السلطات للإطار الزمني الرسمي أو موقع نطاق البحث.

ومع ذلك، فإن الانفجارات – حتى التي يتم التحكم فيها – مكلفة، وتتطلب معدات متخصصة للغاية، وتحمل تكلفة بيئية. ولذلك، من المرجح أن يتطلب هذا النوع من البحث موافقة الحكومة الماليزية، وهو ما يعترف به قدري.

لكنّه يجادل بأن هذه التجارب يمكن أن تساعد في تطوير استخدام تقنية الصوت المائي كأداة لتضييق نطاق مواقع البحث المحتملة عن حطام الطائرات في المستقبل.

شبكات لاسلكية

ليس قادرى وحده هو عالم الرياضيات المهتم بالبحث عن الرحلة MH370. في جامعة ليفربول، سايمون ماسكيل، أستاذ الأنظمة الذاتية، ينظر إلى نوع مختلف من الإشارات التي يمكن أن تعطينا أدلة على موقع الطائرة.

يقوم ماسكيل وفريقه بتحليل بيانات من تقنية تسمى “مُبلغ انتشار الإشارة الضعيفة” (WSPR، يُنطق “ويسبر”). تم إنشاء شبكة WSPR في عام 2008 وتشمل مشغلي الراديو الهواة الذين يرسلون إشارات اختبار منخفضة الطاقة إلى أجهزة استقبال على بُعد يصل إلى 10000 كم (6200 ميل). يتم تخزين هذه الإشارات في قاعدة بيانات ضخمة تسمى WSPRnet.

يقول ماسكيل: “فكر في WSPR كأجهزة إنذار لاسلكية”. بمعنى أنه يحاول تحديد ما إذا كانت هذه الأجهزة تُصدر إنذارًا بشكل متكرر عندما تكون طائرة موجودة.

“من الناحية المثالية، إذا كنتَ تشتري مصائد الأسلاك، فستشتري واحدة لا تُطلق النار أبدًا عندما لا تكون الطائرة موجودة،” هكذا يقول. يحتاج الفريق الآن إلى التأكد مما إذا كان نظام WSPR يعمل بهذه الطريقة بالفعل، وبالتالي، ما إذا كان يمكن أن يكون أداة مفيدة لتحديد ما حدث للرحلة MH370.

يقوم ماسكيل بهذا العمل بالتعاون مع ريتشارد جودفري، وهو مهندس طيران متقاعد قام برحلة مستقلة للبحث عن MH370 على مدى العقد الماضي. يعتقد جودفري أن MH370 كان سيُحدث شذوذًا في بيانات WSPR بعد اختفائها.

وتتمثل نظريته في أن مرور طائرة بين المُرسِل والمستقبِل يُسبب زيادة في معدل اكتشاف الاضطرابات. وبالتالي، يمكن للخبراء استخدام تلك الشذوذات لتحسين منطقة البحث عن الطائرة المفقودة.

Mayalisan airlines flight MH370 taking off from Kuala Lumpur International Airport on 8 March 2014

Mayalisan airlines flight MH370 taking off from Kuala Lumpur International Airport on 8 March 2014

إقلاع رحلة الخطوط الجوية الماليزية MH370 من مطار كوالالمبور الدولي في 8 مارس 2014 – حقوق الصورة: لوران إريرا / ويكيبيديا

حدد غودفري 130 اضطرابًا في إشارات WSPR فوق المحيط الهندي الجنوبي، ويعتقد أنها قد تكون دليلاً على مسار الرحلة الأخيرة لـ MH370.

تنتهي الاضطرابات عند نقطة تقع خارج القوس السابع، مما قد يشير إلى أن فرق البحث لم تبحث بعيدًا بما فيه الكفاية عن آخر نقطة اتصال بين القمر الصناعي والطائرة.

يعتقد غودفري أن عملية بحث نهائية واحدة ستكون كافية للعثور على الطائرة المفقودة وحل لغز الطيران الأكبر في العالم. ومع ذلك، ليس الجميع مقتنعًا – لذلك يستخدم ماسكيل أدوات إحصائية لتحديد ما إذا كان هناك وزن لفرضية غودفري.

يقول ماسكيل: “يعتقد ريتشارد بقوة أن نظام WSPR يحتوي على معلومات ذات صلة بموقع الرحلة MH370، وهناك أشخاص آخرون يعتقدون بقوة أنه لا يحتوي على معلومات ذات صلة. لذلك نحاول معرفة من هو على صواب.”

يقوم فريق ليفربول بتحليل رحلات بوينج 777 الأخرى ذات المسارات المعروفة ومقارنة بيانات WSPR المرتبطة بها.

يقوم ماسكيل وزملاؤه بإجراء بحث على نطاق أوسع بكثير مما حاول جودفري القيام به حتى الآن، لذا فإن الأمل هو أن يُظهر تحليلهم قريبًا ما إذا كان نظام WSPR يمكن أن يوفر معلومات مفيدة في حالة اختفاء الطائرات، وربما يساعد في تحديد منطقة بحث جديدة للرحلة MH370.

حل طبيعي

يُعلق باحثون آخرون يسعون للعثور على الرحلة MH370 آمالهم على القشريات البحرية الصغيرة اللاصقة. فرغم أننا لم نعثر بعد على حطام الرحلة MH370 الرئيسي، إلا أن قطعة كبيرة من الحطام تسمى الفلابرون (الجزء المتحرك من جناح الطائرة) قد جرفتها الأمواج إلى شاطئ في سان دوني بجزيرة ريونيون في غرب المحيط الهندي في أواخر يوليو 2015. وقد أكد الخبراء لاحقًا أن ذلك ينتمي إلى الرحلة MH370.

قال جريجوري هيربرت، عالم الجيولوجيا في جامعة جنوب فلوريدا، في بيان صدر في أغسطس 2023: “كان الفلابرون مغطى بالبلح البحري، وبمجرد أن رأيت ذلك، بدأت على الفور في إرسال رسائل بريد إلكتروني إلى محققي البحث لأنني كنت أعرف أن الكيمياء الجيولوجية لأصدافها يمكن أن توفر أدلة على موقع تحطم الطائرة”.

A flaperon recovered in 2015 had been colonised by barnacles, whose shells could turn out to provide another useful clue

A flaperon recovered in 2015 had been colonised by barnacles, whose shells could turn out to provide another useful clue

أُسفر عن استعادة جزء من جناح الطائرة في عام 2015، وقد استعمرته بلح البحر، وقد تُثبت أصدافها دليلاً مفيداً آخر – حقوق الصورة: رومان لاتورنيري/شينخوا/ألامي لايف

تنمو بلح البحر أصدافها يوميًا، مُنتجة طبقات داخلية تشبه إلى حد ما حلقات الأشجار. ويُحدد التركيب الكيميائي لكل طبقة من خلال درجة حرارة المياه المحيطة في وقت تشكُّل تلك الطبقة.

بسبب تغيرات درجات حرارة المحيطات في المنطقة التي يُعتقد أن رحلة MH370 اختفت فيها بسرعة، يعتقد بعض الباحثين أن بلح البحر قد تُساعد على الكشف عن مكان الطائرة.

قد يكون أكبر بلح البحر قديمًا بما يكفي لاستعمار حطام الطائرة بعد وقت قصير من تحطمها. ويُرجى أن يؤدي تحديد درجات الحرارة المسجلة في أصداف أكبر بلح البحر على حطام MH370، فرق البحث إلى المكان الصحيح.

مهما كانت التقنية التي ستوصلنا في النهاية إلى رحلة الخطوط الجوية الماليزية 370، فإن العثور على حطامها قد يوفر الإجابات التي لطالما سعَت إليها الأسر بشكل يائس لسنوات عديدة. كما أن حل اللغز قد يُعلّم صناعة الطيران دروسًا حول جعل السفر الجوي أكثر أمانًا في المستقبل.

ابتداءً من عام 2025، ستُلزم المنظمة الدولية للطيران المدني الطائرات بحمل جهاز يبث موقعها كل دقيقة إذا واجهت مشكلة. ولكن معرفة ما حدث بالفعل لرحلة الخطوط الجوية الماليزية 370 قد يؤدي إلى اتخاذ تدابير أكثر صرامة.

حتى بعد مرور 10 سنوات، فإن الظروف العميقة والظلماء والباردة للمحيط مثالية للحفاظ على الأدلة، لذلك من المحتمل أن يكون للحطام الكثير ليخبرنا به عندما يتم اكتشافه.

استئناف البحث

أعلنت شركة “أوشن إنفينيتي” للروبوتات البحرية، ومقرها تكساس، عزمها على استئناف البحث عن الطائرة المفقودة. وكانت الشركة قد أطلقت سابقًا عملية بحث مستقلة عن الطائرة بعد تعليق البحث الرسمي عنها في عام 2017، لكنها تخلت عنه بعد عام.

وقال الرئيس التنفيذي أوليفر بلونكت في بيان: “لقد ظل العثور على الرحلة MH370 وإيجاد حل لجميع المتضررين من فقدان الطائرة هاجسًا لنا منذ مغادرتنا للمحيط الهندي الجنوبي في عام 2018”.

وأضاف: “لقد عملنا مع العديد من الخبراء لمواصلة تحليل البيانات على أمل تضييق نطاق منطقة البحث إلى منطقة تزداد فيها احتمالات النجاح. نأمل أن نعود إلى البحث قريبًا”.

The arrivals board at Beijing International Airport on 8 March 2014 shows the then-missing flight MH370

The arrivals board at Beijing International Airport on 8 March 2014 shows the then-missing flight MH370
لوحة الوصول في مطار بكين الدولي في 8 مارس 2014 تُظهر الرحلة MH370 المفقودة آنذاك في الأعلى (باللون الأحمر) – حقوق الصورة: غيتي إيماجز

تقول الشركة إنها أمضت السنوات القليلة الماضية في التركيز على تطوير تكنولوجيا الروبوتات المتقدمة لتعزيز قدراتها في البحث البحري. وقدمت اقتراحًا إلى الحكومة الماليزية لاستئناف البحث على أساس لا يوجد مقابل لا يوجد أجر.

ولكن لم يتضح بعد ما إذا كانت السلطات ستوافق على مهمة جديدة: فقد أكدت ماليزيا باستمرار أنها لن تعيد فتح البحث إلا في مواجهة أدلة جديدة جديرة بالثقة.

ومع ذلك، فإن ماسكيل متأكد من أننا لن نبقى في الظلام إلى الأبد بشأن ما حدث لرحلة الخطوط الجوية الماليزية 370. ويقول: “في مرحلة ما، سيقوم شخص ما بمسح قاع المحيط ويقول: ‘ها هي، رحلة الخطوط الجوية الماليزية 370!'”.

ويضيف: “أعتقد أن السؤال الأصعب هو ما إذا كنا سنعثر عليها في العام المقبل. وهذا يتطلب الكثير من القرارات السياسية”.


حول خبرائنا

الدكتور أسامة قدري أستاذ رياضيات بجامعة كارديف. ويركز بحثه على ديناميكا الموائع والظواهر اللاخطية.

سايمون ماسكيل أستاذ النظم الذاتية بجامعة ليفربول. وتركز اهتماماته البحثية على تطوير حلول خوارزمية لمجموعة متنوعة من الصناعات.


اقرأ المزيد: