د. كيرلس عطية الحاصل على جائزة أفضل رسالة دكتوراه فى مجال هندسة الفضاء فى حواره لـ«المصرى اليوم»: استطعت زيادة العمر الافتراضى للقمر الصناعى | المصري اليوم

لا تزال مصر حبلى بالقوى الناعمة والعقول النابهة، التى قدمت للعالم علماء بحجم الدكتور أحمد زويل، وأدباء وفلاسفة وفنانين ومبدعين فى كافة المجالات، يسطع نجمهم فى أوروبا وما زالت جذورهم فى مصر، شباب يسعى للعلم وخدمة الإنسانية.

زيارة وفد كلية الهندسة بجامعة السويس لوكالة الفضاء المصرية

فوز طلاب «هندسة الإسكندرية» بالمركز الأول في التدريب الصيفي لوكالة الفضاء المصرية (صور)

«هندسة حلوان» تتسلم القمر الصناعي التعليمي من وكالة الفضاء المصرية

«المصرى اليوم» تحاور واحدا من العلماء المصريين فى الخارج، الذى تفوق على أكثر من 400 باحث فى مجال رسالة الدكتوراه فى مختلف المجالات، وحصل المصرى الدكتور كيرلس عطية، 32 عامًا، على جائزة المواهب والتكنولوجيا لأفضل رسالة دكتوراه فى مجال هندسة الفضاء، وبالتحديد «تحليل وتصميم الهوائيات، ومقاييس الإشعاع لتطبيقات علم الفلك الراديوى فى نطاق الموجات الدقيقة وموجات الملليمتر والتيراهيرتز»، التى ناقشها فى جامعة كارلوس الثالث فى مدريد، بعدها تم التجهيز لمسابقة المواهب والتكنولوجيا، وتقدم إليها الدكتور كيرلس، وبعد التصفيات، جاءت المرحلة الأخيرة وكانت المنافسة بينه وباحث إسبانى، انتهت بحصاد العالم المصرى جائزة المواهب، واختيرت هذه الرسالة ضمن العديد من رسائل الدكتوراه فى المجال ذاته.

وتواصلت «المصرى اليوم» مع الدكتور كيرلس عطية، لمعرفة تفاصيل الجائزة والتعرف على أبحاثة العملية.. وإلى نص الحوار..

■ نريد التعرف على مسيرتك العلمية بشكل مختصر؟

- أنا كيرلس عطية ابن محافظة الأقصر 32 عامًا درست هندسة الاتصالات فى جامعة اسوان وتخرجت عام ٢٠١١، كان ترتيبى الثانى على الدفعة وتم تعينى معيدا بالكلية بعد التخرج.

ثم توجهت بعد ثلاثة أعوام إلى إسبانيا لاستكمال رحلتى العلمية فى نهاية عام 2014، وحصلت على الماجستير ثم الدكتوراه بتقدير امتياز خلال الأشهر الماضية، وتحديدا فى شهر مارس، من العام 2022 من جامعة كارلوس الثالث بمدريد.

■ حدثنا عن مشروعاتك البحثية وهل لاقت أبحاثك الدعم الكافى من الحكومة الإسبانية أو شركات دولية؟

- قدمت 55 بحثا مقسمين إلى 14 بحثًا فى مجلات علمية عريقة؛ بينهم 10 أبحاث تصنيف الفئة الأولى «Q1» و39 بحثا فى مؤتمرات دولية، تم عرضها فى مؤتمرات وندوات علمية، مثل كاليفورنيا وتكساس فى الولايات المتحدة الامريكية وسويسرا وفرنسا.

وحصلت على تمويل 3 ملايين يورو، ممولة من مصادر حكومية؛ مثل حكومة مدريد، ووزارة التعليم الإسبانى، ووزارة الشؤون الاقتصادية والتحول الرقمى الإسبانية ووكالة البحث العلمى الإسبانية، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وشركات دولية مثل هواوى HUAWEI – سينير SENER – وEOSOL.

■ كيف تقدمت لجائزة المواهب والتكنولوجية؟

- حصلت على الدكتوراه بتقدير امتياز مع مرتبة الشرف فى مارس الماضى وبعد الحصول على درجة الدكتوراه تقدمت لجائزة المواهب والتكنولوجيا لأفضل رسالة دكتوراه ناقشتها فى جامعات مدريد آخر4 سنوات وتقدم لها أكثر من 400 رسالة دكتوراه فى مجالات مختلفة.

وعندما ذهبت إلى الحفل الختامى لم أكن على علم بأسماء المرشحين وكان يوجد أكثر من رسالة دكتوراه مقدمة من باحثين فى مجالات مختلفة مرشحة للجائزة، وكانت التصفيات النهائية بينى ودكتور اسبانى، ولم اتوقع الفوز بالجائزة لأن المنافس الإسبانى الذى وصل للمرحلة النهائية، كان لديه مميزات فى جوانب معينة، الحمد لله تم اختيار رسالتى للصعود للتصفيات النهائية وحصلت على المركز الاول عن أفضل رسالة دكتوراه فى هندسة الفضاء.

■ ماذا عن موضوع رسالة الدكتوراه؟

- فى البداية اود أن أتقدم بالشكر لمشرف الرسالة البروفيسور لويس انريكى Prof. Luis Enrique، وكان داعما لى باستمرار، وله الفضل فى إقتحامى مجال هندسة الفضاء رغم قلة خبرتى به، وبدونه ما كنت أصل لهذه المكانة.

ورسالة الدكتوراه تحمل العنوان التالى:

Analysis and Design of Antennas and Radiometers for Radio Astronomy Applications

In Microwave، Mm-wave، and THz Bands

وتعنى «تحليل وتصميم الهوائيات ومقاييس الإشعاع لتطبيقات علم الفلك الراديوى فى نطاقات الموجات الدقيقة، وموجات الملليمتر والتيراهيرتز».

والرسالة منقسمة إلى جزئيين: الأول يساعد على زيادة العمر الافتراضى للقمر الصناعى وقد حصل على تمويل خاص من حكومة مدريد. والجزء الثانى يتضمن ضغط الهوائيات داخل جهاز التلسكوب على الأرض أو القمر الصناعى، ويعتمد التلسكوب على 4 هوائيات كى يعمل بكفاءة عالية، وهو ما عملت عليه من خلال استخدام جهاز واحد بدل أربعة لتقليص الحجم للربع ومن خلاله يتم الرصد للكواكب والأرصاد الجوية بشكل أوسع، والهدف منه تصميم هوائى لتغذية التلسكوب. وقد حصل على تمويل من وكالة الفضاء الأوروبية لتنفيذه من خلال شركتين اسبانيتين مع توجيه تلسكوب داخل قمر صناعى نحو المنطقة القطبية الجنوبية لقياس معدل ذوبان الثلج.

■ ما التطور الذى أضافه بحثك فى صناعة الأقمار الصناعية؟

- الجزء الأول من البحث له علاقة بأجهزة الاتصالات الموجودة داخل الأقمار الصناعية، التى تحتاج إلى تبريد، كى تعمل على كفاءة عالية، حيث يؤثر التبريد على العمر الافتراضى للقمر الصناعى، ولذلك حولت إشارات أجهزة الاتصالات تلك من الكهرومغناطيسية إلى الضوئية، وتم الاستغناء عن التبريد وزيادة العمر الافتراضى للقمر إلى أضعاف، وتقليل حجم أجهزة الاتصالات للقمر الصناعى. واستطعت تحويل النظام من كهرومغناطيسى إلى ضوئى معدل 1000 مرة. وتحويل أجهزة الاتصالات لإشارات ضوئية الموجودة من قبل أحد المشاركين من وكالة ناسا الأمريكية، ولكن دون نتائج ملموسة. وفى الجزء الثانى من البحث، تضمن ضغط الأجهزة الهوائية داخل جهاز التلسكوب على الأرض أو القمر، ويعتمد التلسكوب على الأجهزة الهوائية، ويحتاج 3 أجهزة ليعمل بكفاءة عالية، وهو ما عملت عليه من خلال استخدام جهاز واحد به الأربعة، اختصر الحجم للربع ومن خلاله يتم الرصد للكواكب والأرصاد الجوية بشكل أوسع.

■ هل تواصل معك مجتمع الأعمال فى مجال الأقمار الصناعية؟

- بعد نشر البحث تواصلت معى شركتان من إسبانيا لتنفيذ المشروع من خلال تمويل وآخر من وكالة الفضاء الأوروبية، ليكون الهدف وجود قمر صناعى موجه للقارة المجمدة على الأرض، يتوقع من هناك نسبة معدل ذوبان الثلج، وتوقعات مناخية فى القارة المجمدة.

■ كيف يمكن الاستفادة من أبحاثك فى مجال علوم الفضاء؟

- الأقمار الصناعية فى الترددات العالية؛ مثل التى تستخدم فى دراسة المناخ، وتوقع الأرصاد، التى تعمل بدقة وتحتاج إلى درجة تبريد عالية وتستهلك جزءا كبيرا من طاقة الأقمار الصناعية، وكل ذلك يؤثر على عمرها الافتراضى وبعد ذلك نحتاج إلى إطلاق قمر أخر للبدء من جديد.

لكن رسالتى تركز على التشغيل بدون التبريد، عن طريق تحويل الإشعاعات الكهرومغناطيسية إلى إشارات ضوئية تعمل بجودة عالية بدون تبريد. وهنا المشكلة الأساسية كيف أحصل على عملية التحويل بكفاءة عالية، لأن أغلبية الأنظمة الموجودة التى درست هذه النقطة كفاءتها جزء من 10 ملايين (1e-7) أى أننا نفقد معظم طاقة الإشعاع فى عملية التحويل.

فى عام 2018 وبالتعاون مع فريقى البحثى فى جامعة كارلوس الثالث بمدريد (UC3M) و9 مؤسسات دولية متضمنة معهد ماكس بلانك فى المانيا (MPG) ووكالة ناسا (JPL-NASA)، استطعنا نشر ورقة بحثية فى مجلة أوبتيكا (OPTICA) وهى رابع أفضل مجلة فى العالم فى مجال البصريات بمعامل تأثير 9، وعبر هذه الورقة البحثية عرضنا أننا استطعنا الوصول معمليًا إلى رقم قياسى فى كفاءة التحويل (2e-5) أى معدل تحسين حوالى 100 ضعف.

ولم نتوقف عند هذا الحد، وعبر رسالة الدكتوراه تمكنت من الوصول إلى كفاءة التحويل (1e-1)، أى معدل تحسين أكثر من 1000 ضعف وتم نشر النتائج الأولية هذا العام فى مجلة سينسورز (Sensors).

■ ما الموقف الحالى للبحث من الناحية التطبيقية؟

- حاليا يتم الجزء العملى الخاص بالأبحاث بتمويل من حكومة مدريد وقد استطاع مشرف رسالة الدكتوراه، بروفيسور لويس انريكى (Prof. Luis Enrique) الحصول على مشروع بحثى بمقدار مليون يورو.