سنجاقک‌ ها در نبرد هوایی؛ مانورهایی شبیه جنگنده‌ های مدرن + فیلم

به گزارش رکنا، پژوهشگران دریافته‌اند این حشرات برای غلبه بر رقیبان، با تغییر مسیرهای ناگهانی، گردش‌های مارپیچی و تعقیب مداوم، تلاش می‌کنند خود را به پشت سر حریف برسانند؛ موقعیتی که در نبردهای هوایی نیز اهمیت زیادی دارد.

اگرچه سنجاقک‌ها هنگام شکار نیز با سرعت و دقت بالایی پرواز می‌کنند، اما الگوی پرواز آن‌ها در نبردهای قلمرویی کاملاً متفاوت است. در شکار، سنجاقک تنها به دنبال رسیدن به طعمه است؛ اما در درگیری میان دو نر، هر دو حشره هم‌زمان نقش مهاجم و مدافع را دارند و مرتب جای خود را تغییر می‌دهند.

بازسازی نبرد سنجاقک‌ها در فضای سه‌بعدی

پژوهشگران برای بررسی دقیق این رفتار، نرهای گونه‌ای از سنجاقک‌های قلمروطلب را زیر نظر گرفتند. آن‌ها با استفاده از دو دوربین پرسرعت و کاملاً هماهنگ، مسیر پرواز حشرات را ثبت کردند و توانستند حرکات آن‌ها را در فضای سه‌بعدی بازسازی کنند.

در این مطالعه، مسیر ۱۰۲ نبرد هوایی میان سنجاقک‌های نر و همچنین ۹ مورد شکار طعمه بررسی شد. نتایج نشان داد که مسیر پرواز هنگام نبرد بسیار پیچیده‌تر از زمان شکار است و شامل تغییر جهت‌های سریع، حرکت‌های مارپیچی و حلقه‌های هوایی می‌شود.

یکی از مهم‌ترین اهداف سنجاقک در این درگیری‌ها، قرار گرفتن پشت سر رقیب است؛ درست مانند یکی از موقعیت‌های مهم در نبردهای هوایی جنگنده‌ها.

سنجاقک‌ها تا ۶ برابر شتاب گرانش را تحمل می‌کنند

سنجاقک‌ها توانایی انجام مانورهای بسیار سریع و شدید را دارند و هنگام گردش می‌توانند شتابی تا ۶ برابر شتاب گرانش زمین را تحمل کنند. با این حال، پژوهشگران دریافتند این حشرات همیشه با بیشترین سرعت ممکن پرواز نمی‌کنند.

کاهش سرعت به آن‌ها اجازه می‌دهد کنترل بیشتری روی مسیر حرکت خود داشته باشند و سریع‌تر تغییر جهت دهند. این ویژگی برای نبردهای نزدیک که در آن موقعیت نسبت به حریف اهمیت بیشتری از سرعت دارد، بسیار مهم است.

از سوی دیگر، سنجاقک‌ها حتی در جریان درگیری‌های شدید، حدود یک‌سوم زمان پرواز خود را بدون بال‌زدن و به‌صورت سرخوردن در هوا سپری می‌کنند. این رفتار احتمالاً به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند و در عین حال فرصت بیشتری برای زیر نظر گرفتن رقیب در اختیار حشره قرار می‌دهد.

چرا پرواز سنجاقک‌ها شبیه جنگنده‌هاست؟

پژوهشگران معتقدند شباهت میان مانورهای سنجاقک‌ها و جنگنده‌های مدرن تا حد زیادی به نحوه دریافت اطلاعات بصری مربوط می‌شود.

خلبان جنگنده برای شناسایی و دنبال کردن هواپیمای مقابل به اطلاعاتی که در میدان دید جلویی قرار دارد وابسته است. سنجاقک‌ها نیز از قدرت بینایی بسیار بالایی در بخش جلویی میدان دید خود برخوردارند. بنابراین هر دو سامانه تلاش می‌کنند حریف را در میدان دید خود نگه دارند و با تغییر مسیر، به موقعیت برتر برسند.

البته یک تفاوت مهم وجود دارد. جنگنده‌ها می‌توانند از ارتفاع به‌عنوان ذخیره انرژی استفاده کنند و با شیرجه گرفتن، ارتفاع را به سرعت تبدیل کنند؛ اما سنجاقک‌ها چنین راهبردی ندارند. این حشرات معمولاً ترجیح می‌دهند کمی پایین‌تر از رقیب حرکت کنند؛ موقعیتی که احتمالاً به آن‌ها کمک می‌کند حریف را بهتر ببینند و مسیرش را دقیق‌تر دنبال کنند.

الهام از سنجاقک‌ها برای ساخت پهپادهای آینده

این پژوهش فقط به شناخت بهتر رفتار سنجاقک‌ها محدود نمی‌شود. دانشمندان معتقدند توانایی این حشرات برای انجام مانورهای پیچیده با وجود مغزی بسیار کوچک می‌تواند برای طراحی نسل آینده پهپادها الهام‌بخش باشد.

اگر بتوان اصول ساده‌ای را که سنجاقک‌ها برای پردازش اطلاعات بصری و کنترل حرکت خود به کار می‌برند شناسایی و در سامانه‌های پروازی پیاده کرد، شاید بتوان پهپادهایی ساخت که بدون نیاز به پردازش‌های سنگین، در محیط‌های پیچیده با سرعت و مصرف انرژی کمتر تصمیم‌گیری و حرکت کنند.

این پژوهش در نشریه Journal of the Royal Society Interface منتشر شده است.