مقاله
در اواخر اکتبر ۲۰۲۵، طوفان حاره‌ای ملیسا با بادهایی با شدت متوسط در دریای کارائیب به حرکت درآمد؛ پدیده‌ای که در ابتدا چندان جلب توجه نکرد. اما در ۲۵ اکتبر، با بهره‌گیری از یک پهنه آب گرم اقیانوسی، این طوفان با سرعتی سرسام‌آور تشدید شد. هنگامی که این طوفان به خشکی در جامائیکا رسید، به یکی از قدرتمندترین هاریکین‌های ثبت‌شده در تاریخ اقیانوس اطلس تبدیل شده بود؛ درختان را از ریشه درآورد، سقف ساختمان‌ها را برکند و سیلاب‌های ویرانگر و قطعی‌های گسترده برق به بار آورد.
راوی پاپو (Ravi Pappu)، دانش‌آموخته مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری از دانشگاه ام‌آی‌تی، غافلگیری در برابر چنین پدیده‌هایی را ناشی از ناتوانی ما در جمع‌آوری داده‌های باکیفیت اقیانوسی می‌داند.
پاپو توضیح می‌دهد: «شدت گرفتن این طوفان به دلیل وجود توده کوچکی از آب گرم در دریای کارائیب بود که انرژی لازم را به آن تزریق کرد. این توده‌های آب گرم در همه‌جا وجود دارند؛ گستره آن‌ها ممکن است به صدها کیلومتر برسد اما برای ما عملاً نامرئی هستند. اگر از وجود آن توده آب آگاه بودیم، می‌توانستیم با دقت بسیار بالایی نحوه شدت‌گیری هاریکین را پیش‌بینی کرده و با آمادگی بهتری با آن مقابله کنیم.»
پاپو بر این باور است که راهکاری برای حل این معضل یافته است. او بنیان‌گذار شرکت «اپیرون لبز» (Apeiron Labs) است؛ شرکتی که با به‌کارگیری حسگرهای خودران و ارزان‌قیمت اقیانوسی، امکان ثبت داده‌های بیشتر، در نقاط گسترده‌تر و با هزینه‌ای به‌مراتب کمتر از روش‌های کنونی را فراهم می‌کند. دستگاه‌های این شرکت تا عمق ۴۰۰ متری سطح آب نفوذ می‌کنند و به صورت پیوسته داده‌های مربوط به دما، مشخصات صوتی، شوری و سایر متغیرها را گردآوری می‌نمایند؛ بدین ترتیب، نمایی بلادرنگ از یکی از ناشناخته‌ترین بخش‌های سیاره زمین به دست می‌آید. به گفته او، این حسگرها می‌توانند همان تحولی را در پایش اقیانوس‌ها ایجاد کنند که ماهواره‌های کوچک و ماژولار کیوب‌ست (CubeSat) در رصد زمین از فضا پدید آوردند.
هنگامی که زمان شارژ مجدد این دستگاه‌ها فرا می‌رسد، ردیاب‌های تعبیه‌شده جمع‌آوری آن‌ها را از سطح اقیانوس تسهیل می‌کنند. پاپو چشم‌اندازی را متصور است که در آن، فرایند بازیابی دستگاه‌ها در آینده توسط شناورهای خودران انجام شود.
پاپو می‌گوید: «بشریت به سنجش‌های اقیانوسی نیازمند است، آن هم در مقیاسی که پیش از این هرگز تجربه نشده است. این چالشی بسیار بزرگ و دشوار است. در قرن گذشته، اقیانوس‌شناسان ناچار شدند آن دوران را "عصر کمبود نمونه‌برداری" بنامند. در صورت موفقیت، ما به شناختی بسیار دقیق‌تر و جزئی‌تر از اقیانوس‌ها و نحوه تأثیرگذاری آن‌ها بر زندگی انسان دست خواهیم یافت و این همان انگیزه‌ای است که ما را به پیش می‌راند.»
تکلیفی ده ساله
مسیر پاپو به دانشگاه ام‌آی‌تی، پس از انجام یک تکلیف خانگی ۱۰ ساله هموار شد. همه‌چیز از دوران کودکی او در دهه ۱۹۸۰ در هند آغاز شد؛ زمانی که برای نخستین بار یک تصویر تمام‌نگار (هولوگرام) را روی جلد مجله نشنال جئوگرافیک دید.
پاپو به یاد می‌آورد: «چنان مجذوب آن شدم که تصمیم گرفتم نحوه ساخت این تصاویر سه‌بعدی را یاد بگیرم. هر آنچه را که می‌توانستم از طریق کتاب‌ها و مقالات آموختم. نمی‌دانستم چه کسی هولوگرام را اختراع کرده است تا اینکه کتابی درباره آزمایشگاه رسانه (Media Lab) ام‌آی‌تی خواندم. در آن کتاب نام مخترع هولوگرام رنگین‌کمانی آمده بود؛ بنابراین نامه‌ای برایش نوشتم. نشانی دقیق او را نداشتم و روی پاکت فقط نوشتم: "استیو بنتون، پژوهشگر هولوگرافی، ام‌آی‌تی، ایالات متحده آمریکا".»
در کمال شگفتی پاپو، نامه به دست بنتون رسید و این استاد پیشین آزمایشگاه رسانه در پاسخ، مباحث تکمیلی دیگری را که او باید فرا می‌گرفت برایش برشمرد.
پاپو هرگز آن نامه را فراموش نکرد. او مدرک کارشناسی خود را در رشته مهندسی برق در هند دریافت کرد و سپس برای دوره کارشناسی ارشد به دانشگاه ویلانوا رفت و تمام دوره‌های مربوط به علم اپتیک را گذراند.
پاپو می‌گوید: «سرانجام حدود ۱۰ سال پس از دیدن نخستین هولوگرام، به استیو نوشتم و گفتم: "تمام کارهایی را که خواسته بودید انجام دادم، حالا می‌خواهم نزد شما درس بخوانم." و بدین ترتیب وارد ام‌آی‌تی شدم.»
پاپو سه سال بعد را تحت نظر بنتون به پژوهش پرداخت. او همچنین در دوره دکتری با پروفسور نیل گرشنفلد همکاری کرد. پس از فراغت از تحصیل، پاپو و چهار تن از هم‌کلاسی‌هایش شرکتی مشاوره‌ای به نام ThingMagic را پایه‌گذاری کردند که در نهایت به فروش گیرنده‌های RFID پرداخت. این شرکت در سال ۲۰۱۰ واگذار شد و پاپو هم‌زمان با این انتقال، به مدت دو سال به عنوان دانشمند مهمان به ام‌آی‌تی بازگشت.
پس از آن تجربه، پاپو در مجموعه In-Q-Tel مشغول به کار شد؛ نهادی سرمایه‌گذار که از ThingMagic و شرکت‌های دیگری با پتانسیل ارتقای امنیت ملی حمایت می‌کرد. در همان دوران بود که پاپو دریافت جهان تا چه اندازه به پایش گسترده و کم‌هزینه اقیانوس‌ها نیازمند است.
پاپو می‌گوید: «تا آن زمان و حتی امروز، تمام رویکرد پایش اقیانوس‌ها به ساخت تجهیزاتی بسیار گران‌قیمت با هزینه ۲۰ میلیون دلار محدود می‌شد که به اعماق اقیانوس می‌رفتند و پنج سال در آنجا باقی می‌ماندند. ما به ابزارهایی ارزان‌قیمت و مقیاس‌پذیر نیاز داشتیم که بتوان آن‌ها را در هر نقطه‌ای و برای هر مدت‌زمانی که لازم است مستقر کرد.»
پاپو در سال ۲۰۲۲ رسماً شرکت Apeiron Labs را بنیان نهاد.
او می‌گوید: «تمرکز اصلی ما بر درک سازوکار عملکرد اقیانوس است. دمای آب چقدر است؟ شاخص pH آن چیست؟ میزان شوری آن چقدر است؟ این متغیرها در فواصل مکانی حدوداً ۱۰ کیلومتری تغییر می‌کنند. آن‌ها همچنین در طول زمان و با تغییر فصل‌ها دگرگون می‌شوند. اگر جزئیات اقیانوس را با همان دقتی که برای اتمسفر در اختیار داریم می‌دانستیم، قادر بودیم زمان و مکان دقیق وقوع هاریکین‌ها را مشخص کنیم که این امر به معنای کاهش عدم قطعیت‌هاست.»
دستگاه‌های حسگر اقیانوسی این شرکت هر کدام حدود ۹۰ سانتی‌متر طول و ۹ کیلوگرم وزن دارند. این حسگرها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با چترهای زیست‌تخریب‌پذیر از قایق یا هواپیما به آب انداخته شوند و تا شش ماه در اقیانوس باقی بمانند. هر دستگاه به طور مداوم داده‌ها را به فضای ابری ارسال می‌کند، از طریق یک سیستم‌عامل اقیانوسی ابری قابل کنترل است و داده‌های آن از طریق تلفن همراه در دسترس قرار دارد.
پاپو توضیح می‌دهد: «ما ردپای کربنی و هزینه‌های جمع‌آوری داده‌های اقیانوسی را به شدت کاهش می‌دهیم؛ زیرا سایر روش‌ها نیازمند شناورهای دیزلی هستند و هزینه یک کشتی با خدمه کامل به ۱۰۰ هزار دلار در روز می‌رسد. در روش‌های سنتی، تا پیش از ثبت نخستین داده‌ها، علاوه بر میلیون‌ها دلار هزینه برای حسگرها، مبالغ هنگفتی هزینه شده است.»
دستگاه‌های این شرکت در حال حاضر به دو نوع حسگر مجهزند: دسته‌ای برای سنجش شوری، دما و ژرفا، و دسته‌ای دیگر که با بهره‌گیری از هیدروفون به پایش صوتی غیرفعال پدیده‌هایی نظیر زیردریایی‌ها و نهنگ‌ها می‌پردازند.
این قابلیت می‌تواند برای شناسایی آواها و کلیک‌های فرکانس‌پایین نهنگ‌های در معرض خطر انقراض و سایر گونه‌های آبزی به کار رود. در حال حاضر، صیادان ناچارند نهنگ‌ها را به صورت چشمی و با دیده‌بان‌های مستقر بر روی کشتی‌ها یا هواپیماها ردیابی کنند. این داده‌ها همچنین می‌توانند برای بهبود پیش‌بینی‌های هواشناسی، پایش آلودگی صوتی ناشی از پروژه‌های انرژی فراساحلی و ردیابی جریانات دریایی استفاده شوند.
پاپو می‌گوید: «جریانات دریایی تحت تأثیر دما و شوری شکل می‌گیرند؛ بنابراین در صورت وقوع نشت نفت، داده‌های ما می‌توانند مسیر گسترش لکه نفتی را مشخص کنند. همچنین برای صیادان، آگاهی از مرز تلاقی آب‌های گرم و سرد که محل تجمع ماهی‌هاست، فوق‌العاده کاربردی خواهد بود.»
اقیانوسی از فرصت‌ها
شرکت اپیرون لبز در دو سال گذشته با نهادهای دفاعی دولتی از جمله نیروی دریایی ایالات متحده همکاری داشته است. این شرکت همچنین دستگاه‌های خود را در سواحل کالیفرنیا و بندر بوستون با موفقیت آزمایش کرده است.
پاپو می‌گوید: «مهم‌ترین نکته این است که وقتی رویکرد و دستاوردهای تاکنون خود را به متخصصان نشان می‌دهیم، دیگر نمی‌پرسند "آیا این کار شدنی است؟" بلکه می‌پرسند "چه کارهایی می‌توان با آن انجام داد؟" مشتریان ما دهه‌ها در محیط‌های اقیانوسی فعالیت کرده‌اند و به خوبی ارزش و نوآوری این توانمندی‌ها را درک می‌کنند.»
در میان تمام کاربردهای ممکن، ارتقای دقت در پیش‌بینی طوفان‌ها هیجان‌انگیزترین بخش برای پاپو است.
پاپو می‌گوید: «مأموریت ما از میان برداشتن موانع دسترسی به داده‌های اقیانوسی است. اقیانوس عامل بسیار تعیین‌کننده‌ای در وضعیت آب‌وهوا، اقلیم و پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت است. با وجود تمام تلاش‌های صورت‌گرفته برای پیش‌بینی شدت طوفان‌ها، تغییرات ناگهانی همچنان رخ می‌دهند و بخش عمده‌ای از این ناتوانی، ریشه در کمبود شناخت ما از اقیانوس‌ها دارد. اگر بتوانیم این متغیرها را در بازه‌های زمانی طولانی و در مقیاس‌های مکانی دقیق‌تر پایش کنیم، قادر خواهیم بود وقوع این طوفان‌ها را بسیار زودتر و با قطعیتی بالاتر پیش‌بینی کنیم.»
