در حالی که شیوع بیماری کرونا به‌تدریج تبدیل به یک نگرانی جهانی شده است، هیچ کشوری به‌تنهایی نمی‌تواند به‌اندازه کافی از سلامت شهروندان خود محافظت کند. براین اساس به اشتراک‌گذاری تجربه کنترل بیماری کشورها و تقویت همکاری‌های بین‌المللی در استفاده از فناوری‌های فضایی می‌تواند یکی از راه‌های تسریع فرایند پیشگیری از شیوع این بیماری باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که فناوری‌های نوین فضایی برای مبارزه با بیماریهای مسری گسترده از طریق افزایش تعامل بیماران، بهبود کارایی ضدعفونی کردن، نظارت بر زیرساخت‌های بهداشت و درمان، تمرین بهداشت و کاهش فشار در برابر این بیماری می‌تواند کاربردی باشد.
در طول نبرد علیه ویروس کرونا، فناوری‌های ماهواره‌ای و سامانههای فضاپایه و ارائه خدمات فضایی از جمله نقشه‌برداری و سامانههای اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سنجش از دور، کنترل از راه دور، تصویربرداری، قرنطینه، درمان و همچنین ساخت بیمارستان و عملیات پاکسازی گسترده در سراسر جهان، آموزش آنلاین ملی، حمل و نقل ضروری برای کالاهای ضروری بین استان‌ها و بسیج عظیم کارمندان بهداشتی از سراسر کشور، نقش حیاتی در هماهنگ‌سازی همه بخش‌های جامعه و کنترل گسترش بیماریهای عفونی در کشور چین ایفا کردند.
- فناوری موقعیت‌یابی و پیمایش مبتنی بر ماهواره
در فرآیند کنترل شیوع کرونا، کشور چین از سامانه ماهواره‌ای ناوبری بومی خود به‌نام بیدو (BeiDou) برای کمک به کنترل بیماری استفاده کرد. برنامه بیدو در سال ۲۰۰۰ به‌دنبال پرتاب اولین ماهواره مدار ژئو این پروژه آغاز شد. هدف چینی‌ها از این برنامه، ارائه خدمات موقعیت‌یابی جهانی به نیرو‌های نظامی این کشور، مردم و مشتری‌ها در سرتاسر جهان، بدون نیاز به رقبای خود است. همچنین از دیگر کاربردهای این سامانه می‌توان به کاهش اثرات مخرب بلایای طبیعی، کمک به عملیات‌های جست‌و‌جو و نجات، نقشه‌برداری و کمک به اطفاء حریق جنگل‌ها اشاره نمود.
در سال ۲۰۱۲ بیدو قادر به پوشش کامل خدمات خود در چین و همسایه‌های این کشور شد. این خدمات برای مشتریان غیرنظامی چینی با دقت ۱۰ تا ۶ متر و برای نیرو‌های نظامی چین با دقت فوق‌العاده ۱۰ سانتی‌متر می‌باشد (بالاترین دقتی که توسط سامانه موقعیت‌یابی جی‌پی‌اس (Global Positioning System به‌اختصار GPS) آمریکا به نظامیان ارائه می‌شود ۳۰ سانتی‌متر است). چنین دقت بالایی توسط ۳۰ ماهواره فعال منظومه ماهواره‌ای بیدو (۲۴ ماهواره در مدار مئو و ۶ ماهواره در مدار ژئو) فراهم می‌گردد. ماهواره‌های ناوبری بستری را برای ارائه خدمات مختلف در مسیر مقابله با کرونا فراهم کردند که در ادامه برخی آنها ذکر می‌شوند.
تعیین موقعیت بیمار در شهر ووهان
این امر به‌منظور حصول اطمینان از درمان مؤثر همه بیماران، کاهش ریسک ابتلا به عفونت بین بیماران و پرسنل درگیر و به‌ویژه برای یافتن تمامی بیمارانی که به‌دلیل نارسایی تنفسی حاد در بیمارستان بستری هستند، انجام پذیرفت. طراحی یک برنامه پیام‌رسان با بیشترین تعداد کاربران در چین فرصتی برای افزایش گسترده دسترسی بیماران را فراهم کرد. در عین حال، مدیران جامعه و پرسنل پزشکی، وضعیت سلامت جسمانی آنها را بررسی خواهند کرد.
در صورت نیاز به درمان بیمار در بیمارستان، جامعه داوطلبان شرایط را برای انتقال بیمار به بیمارستان تعیین‌شده برای بیماریهای عفونی مهیا خواهد کرد. همچنین به همسایه‌ها تذکر می‌دهد که از آدرس فرد آلوده دوری و منبع آلودگی را پاکسازی کنند.
هواپیمای بدون سرنشین برای ضد عفونی در مقیاس بزرگ
برای جلوگیری از غلظت‌های بالای ویروس و ذرات باکتریایی در هوا، دولت‌های محلی، تولیدکنندگان پیشتاز هواپیماهای بدون سرنشین چینی را به‌منظور حمایت از استان‌های مختلف کشور به‌کار گرفتند. با بهره‌گیری از سامانه بیدو، هواپیماهای بدون سرنشین می‌توانند ضد عفونی و پاکسازی نواحی پرخطر و آلوده را به صورت خودکار و با دقت سانتی‌متری انجام دهند.
اغلب هواپیماهای بدون سرنشین، پیش از این که برای پیشگیری از شیوع بیماری به‌کار برده شوند، در کشاورزی خدمت می‌کردند. با تغییر مهمات از آفت‌کش‌ها به مایع ضد عفونی، جنگجویان کوچک هوایی به‌سرعت میدان نبرد خود را از زمین‌های کشاورزی به بلوک‌های شهری پرجمعیت یا خانه‌های روستایی با نظام بهداشتی ضعیف‌تر و شرایط نامناسب بهداشتی، تغییر می‌دهند.
هواپیمای بدون سرنشین با ظرفیت حمل ۱۰ لیتر مایع در هر بار پرواز، توانایی اسپری کردن منطقه‌ای با مساحت ۵۰۰۰ متر مربع را در مدت زمان ۱۰ تا ۱۵ دقیقه دارد که می‌تواند ۵۰ برابر سریع‌تر از روش‌های سنتی باشد و همچنین خطر مواجهه کارگران با مواد شیمیایی و ویروس کرونا را کاهش می‌دهد.
برنامه مدیریت پیشگیری از همه‌گیری برای کارکنان
از آنجایی که ویروس کرونا به‌سرعت در سراسر کشور چین گسترش می‌یابد، بستر مدیریت پیشگیری از همه‌گیری HaiGe که یک پلتفرم پیچیده برای نظارت بر سلامت است، راه‌حلی برای کاهش ترس کارکنان حین رفت و آمد به محل کار ارائه می‌دهد.
با پشتیبانی سامانه بیدو و سامانه‌ای به‌نام دلفین (Dolphin) که جدیداً ایجاد شده، بسترهای نرم‌افزاری مکان‌یابی داخلی برای ثبت تاریخچه مکان‌یابی بیماران عفونی ارائه شده است. با اتصال پایگاه داده افراد آلوده و اطلاعات منطقه‌ای و همچنین جمع‌آوری اخبار منتشرشده توسط مرکز کنترل و پیشگیری بیماری‌ها، این پلتفرم قادر به نمایش نقشه به روز بیماریهای عفونی و تشخیص نقاط بحرانی بیماری با استفاده از الگوریتم ردیابی مسیر است.
پس از مقایسه محل منبع آلودگی با مسیرهای متداول رفت و آمد روزانه کارکنان و تجزیه و تحلیل تراکم افراد و وسایل نقلیه در دوره‌های زمانی مختلف، سامانه می‌تواند به‌طور خودکار مسیر سفر را برای کاربران جهت جلوگیری از مناطق واگیردار بررسی کند.
این پلتفرم، پیوسته اخبار و توصیه‌های مربوط به همه‌گیری را با شیوهایی دقیق به کارمندان، شرکت‌ها و دولت محلی می‌رساند. در صورت بروز شرایط اضطراری، سامانه هشدار اضطراری، پیام هشداردهنده به تلفن‌های همراه کاربر را صادر خواهد کرد.
سامانه کنترل شبکه مبتنی بر موقعیت‌یابی فضایی و ربات‌های تحویل
به‌منظور حصول اطمینان از تأمین تجهیزات پزشکی کافی و ملزومات روزانه، به‌طور مداوم تجهیزات پزشکی و واحدهای پیش‌ساخته برای تسهیلات، ماسک‌ها، محصولات کشاورزی و میوه و سبزیجات از سایر استان‌ها در سراسر کشور به محل بحران اعزام شد. از آنجا که شرایط بزرگراه میان استان‌ها به‌سرعت به‌دلیل کنترل ترافیک روزانه تغییر می‌کند، رانندگان دیگر استان‌ها گاهی مجبور به برخورد با مسیرهای انحرافی غیرضروری و ازدحام ترافیکی شدید می‌شوند که باعث از دست رفتن کالاهای فاسد شدنی و توزیع نامتعادل اقلام ضروری می‌شود.
سامانه شبکه‌سازی مبتنی بر سامانه جهانی موقعیت یابی (GNSS) راهی مناسب برای دسترسی به اطلاعات در جاده هم برای تنظیم‌کنندگان و هم رانندگان است. با توجه به اینکه فناوری ماهواره‌ای در مکان‌های دورافتاده کار می‌کند و امکان برقراری ارتباط در لحظه با رانندگان دوردست را فراهم می‌آورد، اداره مدیریت حمل و نقل کشور چین مجهز به تجهیزات موقعیت‌یابی ماهواره‌ای موبایل با دسترسی به سامانه کنترل شبکه ملی است.
با انجام این کار، مرکز فرماندهی حمل و نقل می‌تواند وضعیت عملیاتی وسایل نقلیه در بزرگراه‌ها را تحت نظر داشته و توزیع منطقی و مدیریت خودروهای تحت نظارت را اجرا کند و تخصیص بهینه کالاهای عمومی را انجام دهد. پس از رسیدن کالا، فناوری GNSS به کارکرد ضروری خود ادامه خواهد داد، پایانه‌های مسافری مجهز به ربات‌های مستقل داخلی برای توزیع اقلام دارویی، خواروبار، غذا و داروها در بیمارستان‌های تعیین‌شده و بخش‌های محلی در قرنطینه، در حالت آماده به‌کار قرار دارند.
علاوه‌بر تسریع روند حمل و نقل، ربات‌های تحویل بدون سرنشین به کاهش خطر عفونت‌های بالقوه ناشی از تماس شخصی غیر ضروری کمک می‌کنند و نیازهای ضروری پرسنل پزشکی خط مقدم و ساکنان محلی را برآورده می‌سازند.
با پشتیبانی سامانههای خودکار شناسایی و سامانه ماهواره‌ای ناوبری، ربات‌های تحویل با ملزومات پزشکی و دستورهای خاصی که در بیمارستان یا بخش محلی انجام می‌شود، بارگذاری می‌شوند. آنها می‌توانند به‌صورت خودکار مقصد را شناسایی کرده و مواردی را حذف کنند. در این میان، داده‌های ماهواره‌ای کمک می‌کند که ربات برای برداشت زباله و انتقال آن از منطقه قرنطینه، در مسیر درست و بدون برخورد حرکت کند. در طول فرآیند توزیع، تمام اطلاعات و داده‌های ربات با مرکز کنترل هماهنگ می‌شوند تا کارکنان بتوانند سوابق تحویل را ردیابی و کنترل کنند.
- ماهواره سنجش از دور و رصد زمین
فناوری سنجش از دور، علم شناسایی ویژگی‌های سطح زمین و برآورد ویژگی‌های بیوفیزیکی آنها با استفاده از تابش الکترومغناطیسی به‌عنوان وسیله‌ای برای نقشه‌برداری جغرافیایی پدیده‌های زمین از جمله مخاطرات طبیعی چون زلزله و نظارت بر سیل و بررسی محیط زیست و منابع طبیعی از راه دور است. علاوه‌بر این، فناوری سنجش از دور می‌تواند در عملیات پیشگیری از شیوع بیماری در این زمان برای مبارزه با کرونا مورد استفاده قرار گیرد.
تصاویر مشاهده ماهواره‌ای نه تنها می‌توانند مقیاس و مکان منبع عفونت را شناسایی کنند، بلکه نقش حیاتی در بررسی چشم‌انداز بیمارستان‌های موقت و ساخت زیرساخت بهداشتی ایفا می‌کنند. به‌علاوه، کاربرد سنجش از دور می‌تواند ساختار یک سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) را تسهیل کند که مجموعه‌ای از ابزارهای مبتنی بر رایانه است و برای ثبت، ذخیره، مدیریت و تجسم همه انواع داده‌های جغرافیایی مورد نیاز برای نقشه‌برداری سلامت و امکان تجزیه و تحلیل جمعی داده‌های مکانی حاصل از ماهواره فراهم شده است.
فناوری سنجش از دور و ساخت بیمارستان موقتی
برای کاهش فشار بیش از حد ظرفیت بیمارستان، دو بیمارستان موقتی با مساحتی حدود ۲۵۰۰۰ و ۳۰۰۰۰ متر مربع، در شهر ووهان (Wuhan) چین طراحی و هر کدام در ۱۰ روز کامل شدند. در طول فرآیند ساخت، ماهواره‌های گائوفن (GaoFen) چینی که از منظومه ماهواره‌ای مشاهدات زمینی مرئی با توان تفکیک مکانی بالا بوده و برای برنامه‌های غیر نظامی مشاهدات زمین طراحی شده، سرعت قابل توجه ساخت بیمارستان‌ها را به‌خوبی نشان داده است.
آزمایشگاه کلیدی دانشکده مهندسی اطلاعات در نقشه‌برداری و سنجش از دور، فرآیند طراحی و پیاده‌سازی ساخت بیمارستان را با جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها و تصاویر چند ماهواره کنترل کرد. این آزمایشگاه قبل از شروع پروژه، ماهواره‌های سنتینل (Sentinel) آژانس فضایی اروپا (ESA) را برای بررسی ارزیابی ریسک و اندازه‌گیری فرونشست زمین مورد استفاده قرار داد.
با تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده در دو سال گذشته بر اساس فناوری سری زمانی رادار دهانه ترکیبی (SAR)، این تیم نتیجه گرفت که منطقه مذکور هیچ نشانه‌ای از یک روند تغییر شکل سطح زمین یا تغییر شکل خطی ندارد و بنابراین زمین دارای شرایط پایه مناسب برای حمایت از ساختمان بیمارستان است.
علاوه‌بر این، با استفاده از یک مجموعه داده جامع از تصاویر ماهواره‌ای با توان تفکیک مکانی بالا، در آزمایشگاه می‌توان بازتاب سطح آب ناشی از تصاویر ماهواره‌ای را از طریق یک الگوریتم تصحیح اتمسفری به‌دست آورد تا نشان دهد که رسوب‌گذاری زیادی در نزدیکی ساختمان‌ها وجود ندارد.
ماهواره هوش مصنوعی برای نگاشت بهداشت مبتنی بر GIS
سامانه اطلاعات جغرافیایی نقش مهمی در تسهیل مدیریت و پردازش داده‌های اپیدمیولوژیک (مربوط به روش همه‌گیرشناسی) و درک بهتر از شرایط سلامت عمومی با ترکیب تحلیل‌های مکانی، مدل‌سازی آماری و الگوریتم‌های پیچیده دارد. اخیراً، مرکز تحقیقات فناوری صنعت ماهواره در دانشگاه علوم و فناوری الکترونیکی چین (University of Electronic Science and Technology of China)، تهیه نقشه سلامت مبتنی بر GIS را با حمایت یک ماهواره هوش مصنوعی برای نظارت بر بیماری های عفونی انجام داد.
این ماهواره که به نام TFSTAR شناخته می‌شود در سال ۲۰۱۸ پرتاب شد. در مقایسه با ماهواره‌های سنجش از دور سنتی، فناوری هوش مصنوعی قابلیت اطمینان بیشتری در تجزیه و تحلیل اطلاعات و تفکیک‌پذیری بالاتر، انجام فیلتر کردن خودکار و توابع پردازش روی تصاویر ثبت‌شده را برای مشخص کردن این که چه نوع داده باید به زمین ارسال شود، فراهم می‌کند.
با ترکیب اطلاعات هوشمند، پردازش و فناوری های توزیع، ژئوکدینگ (Geocoding) و نقشه‌برداری بیماری ناشی از ویروس کرونا، کاربران نه تنها می‌توانند توزیع جغرافیایی و خط سیر موارد تأیید شده را مشاهده کنند، بلکه قادر به اندازه‌گیری فاصله بین خودشان و مناطق تحت هجوم شدید ویروس روی نقشه در سطح اجرایی هستند.
- مخابرات ماهواره‌ای
مخابرات ماهواره‌ای ارتباطات وسیعی را در سراسر جهان از طریق برنامه‌های متنوع، از جمله تلفن‌های همراه، رادیو و تلویزیون ارائه می‌دهد که می‌تواند در شرایط اضطراری عمومی مورد استفاده قرار گیرد. زمانی که شیوع بیماری همه‌گیر به‌طور گسترده رخ می‌دهد، متخصصان پزشکی می‌توانند برنامه‌های عادی خود را از طریق ویدئو به‌صورت آنلاین برای افرادی که در مناطق قرنطینه ساکن هستند، ارائه دهند.
علاوه‌بر این، استفاده از ماهواره‌های مخابراتی می‌تواند زندگی روزمره مردم را تسهیل کرده و بر موانع جغرافیایی غلبه کند. زمانی که اقدامات موقت علیه بیماریهای عفونی مانند تعلیق مدرسه و محدودیت‌های سفر وجود دارد، با اتصال چندین کاربر در مکان‌های فیزیکی مختلف از طریق اینترنت، رادیو، پخش تلویزیونی و پیغام‌های متنی، مردم می‌توانند مأموریت‌های دور دست را از خانه به پایان برسانند.
پزشکی از راه دور
پزشکی از راه دور شامل استفاده از فناوری مخابرات دوطرفه، نرم افزار چند رسانه‌ای و شبکه‌های رایانه‌ای است که در آن متخصصان مراقبت‌های بهداشتی و بیماران به‌صورت فیزیکی در همان مکان حاضر نیستند.
جمع‌آوری، ارسال، پردازش و ذخیره اطلاعات پزشکی از طریق ارتباطات ویدیوئی و صوتی، به متخصصان بالینی اجازه ارزیابی، تشخیص، درمان و پیگیری بیماران را می‌دهد. به‌علاوه، این فناوری اغلب تیم‌های تخصصی را با چندین بیمارستان محلی مرتبط می‌کند که فاقد کارکنان و تجربه کافی هستند.
به‌عنوان مثال، شرکت‌های تابعه وزارت علوم و صنعت، خدمات پزشکی از راه دور را به بیمارستان‌ها در شهرهای ووهان و شانتو (Shantou) از طریق سامانههای ارتباطاتی ماهواره‌ای ارائه می‌دهند که از آنتن ماهواره، مدولاتور، دستگاه‌های ضبط صدا و ویدئو، پروتکل اینترنت و عوامل دیگری تشکیل شده است. بعد از جمع‌آوری ویدئو و تصاویر بیماران از بیمارستان‌ها در شهرهای مختلف، داده‌های به دست آمده به پلتفرم ماهواره مخابراتی انتقال داده می‌شود و سپس به مرکز کنترل پزشکی باز می‌گردد.
با انجام این کار، متخصصان می‌توانند از راه دور افراد مبتلا را تشخیص داده و امکان مشاوره و آموزش برای کارکنان پزشکی محلی را فراهم کنند.
آموزش آنلاین
در مواجهه با اپیدمی کرونا، ترم بهاری تمامی دانش‌آموزان در مقاطع ابتدایی و دبیرستان در چین به‌تعویق افتاد. در واکنش به این مسئله، وزارت آموزش، مدارس و آموزگاران را تشویق به ارائه دوره‌های آنلاین برای دانش آموزان در سطح ملی می‌کند. در ارتباط با دانش‌آموزان در مناطق روستایی محروم که دسترسی به اینترنت پایدار ندارند، شبکه آموزش چین برنامه‌های آموزشی مناسب با مقاطع مختلف را تولید و ارائه کرده است.
این برنامه‌ها از طریق ماهواره چین‌ست-۹ (ChinaSat-9) پخش می‌شوند و هدف آن پوشش دادن سیگنال‌های تلویزیونی در همه مناطق روستایی است. با ترویج برنامه‌های ماهواره به خانه (DTH) به خانواده‌های روستایی در چین، ۱۴۰ میلیون کاربر روستا قادر به دریافت بیش از ۴۸ برنامه تلویزیونی هستند که شامل اخبار، دانش کشاورزی و برنامه‌های سرگرمی نیز می‌شود. با کمک فناوری ارتباطات ماهواره‌ای، دانش آموزانی که دسترسی به اینترنت باند پهن ندارند، لازم نیست نگران باشند.
روشن است که کاربردهای گوناگون سامانههای موقعیت‌یابی، سنجش از دور و مخابراتی ماهواره‌ای، ابزاری قدرتمند برای کمک به عملیات کنترل بیماری در طول شیوع بیماری در چین هستند. شکی نیست که فناوری فضایی، ظرفیت ما را برای مبارزه با چالش‌های بهداشت عمومی جهانی بدون توجه به نژاد، ملیت، قومیت، مذهب یا جنسیت افزایش می‌دهد.