רמון ספייסלאב- ניסויי תלמידים בתחנת החלל הבינלאומית

אב

תכנית המצוינות רמון ספייסלאב מאפשרת לתלמידי חטיבות ביניים לשלוח ניסוי לתחנת החלל הבינלאומית ומעוררת בהם השראה ומוטיבציה לחלום הכי רחוק שאפשר
שתף: 
תחנת החלל הבינלאומית | NASAתחנת החלל הבינלאומית | NASA
ממרחק 400 קילומטרים מרחפת לה תחנת החלל הבינלאומית, אחד מהמבנים המלאכותיים המרשימים ביותר בהיסטוריה. משנת 2000 התחנה מאוישת באופן קבוע וצוותי האסטרונאוטים המתחלפים עורכים בה ניסויים מדעיים בתנאי מיקרו-כבידה. אבל לא כל הניסויים הם פרי מחקר אקדמי באוניברסיטאות ומכוני מחקר. חלק מהניסויים נהגו ונשלחו לתחנת החלל על ידי תלמידים מרחבי העולם, במסגרת תכניות חינוך שונות. רמון ספייסלאב (Ramon SpaceLab), בהובלת קרן רמון בשיתוף סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע ובשיתוף משרד החינוך, היא תכנית מצוינות המאפשרת לתלמידים ישראלים ללמוד על ניסויים בחלל ולהתמודד על שיגור ניסויהם. התכנית, הכוללת הכשרה שבסופה תחרות, נועדה לאפשר לתלמידים בחטיבות הביניים הזדמנות ייחודית והיסטורית לשלוח ניסוי, שיבוצע על ידי אסטרונאוטים בתחנת החלל הבינלאומית. 

General card

יין, תרופות וחיידקים בחלל: הניסויים של תלמידי ספייסלאב הגיעו לתחנת החלל הבינלאומית
20.08.2017
חמשת הניסויים המדעיים של התלמידים שהשתתפו בתכנית רמון ספייסלאב שוגרו על גבי חללית הדרגון של SpaceX והגיעו בשבוע שעבר לתחנת החלל הבינלאומית. הניסויים, ששוגרו כחלק ממטען כולל של 2.5 טונות של ציוד מדעי ואספקה לתחנה, יבוצעו על ידי אסטרונאוטים של נאס"א בחודשים הקרובים. 
 
ניסויי התלמידים נבחרו מתוך מאות מועמדים על ידי סוכנות החלל הישראלית, קרן רמון ומשרד החינוך, והמשותף לכולם הוא שהם תוכננו להיבדק תחת התנאים המיוחדים בתחנת החלל הבינלאומית ובאופן ספציפי, תנאי חוסר משקל (מיקרו כבידה). 
 
הכירו את הניסויים שהגיעו לגמר ונשלחו לתחנת החלל הבינלאומית:
 
 

בדיקת יציבות אמולסיה: עד כמה האמולסיה תהיה יציבה יותר בתנאי מיקרו-גרביטציה?

אורט ע"ש 'יונתן נתניהו', קריית מוצקין
 
  • השערת הניסוי: בתנאי מיקרו-גרביטציה האמולסיה תהיה יציבה יותר ואף תישאר יציבה לאחר שובה לכדור הארץ. להערכתנו תנאי מיקרו-גרביטציה ישפיעו על המבנה המרחבי של המולקולות.
  • תהליך הניסוי: בצד אחד של המבחנה תימצא אמולסיה שתוכן מראש ומעבר למחיצה ימצא שמן. יש לפתוח את המחיצה ולנער כדי להחדיר את השמן לאמולסיה המוכנה.
  • תרומות הניסוי לאנושות: אמולסיה היא מערכת שימושית בתעשיית הצבעים, התמרוקים, המזון והתרופות. לדוגמה: תרופת הדגל של חברת "תרו", תרופה המיועדת לטיפול בסרטן העור, התרופה כמו אמולסיות אחרות מתפרקת עם הזמן. במידה והניסוי שלנו יצליח הוא ייתן מענה לבעיה התפרקות אמולסיות.
 
 

תרופות בשחרור מושהה: מה תהיה השפעת מיקרו-גרביטציה על קצב התפרקות תרופה עם שחרור מושהה בחומצה המדמה את חומציות הקיבה?

אורט אלון ע"ש 'יגאל אלון', יקנעם
 
  • השערת הניסוי: קצב התפרקות התרופה בחלל יהיה מהיר יותר.
  • תהליך הניסוי: מכינים חומצה מלחית ב 1.9Ph  המדמה את חומציות הקיבה, מכניסים כדור, תרופה בעלת שחרור מושהה ומודדים את קצב זמן ההתפרקות, מבצעים השוואה לניסוי דומה בכדור הארץ.  
  • תרומות הניסוי לאנושות: כאשר התוצאות יהיו בידינו ובמידה ואנו צודקים, חברות התרופות יוכלו לתכנן את קצב ההשהיה של תרופות המיועדות לאסטרונאוטים בחלל.
 
 

התרבות שמרים בשתן: כיצד משפיעים תנאי מיקרו-גרביטציה על התרבות השמרים במצע של שתן?

אורט ע"ש 'יגאל אלון', נצרת עילית
 
  • השערת הניסוי: אנו משערים כי השמרים יתרבו בתוך מצע השתן. גם בתנאי מיקרו-גרביטציה, הוויטמינים יישמרו וישמשו כמקור בלתי נדלה של וויטמינים בעת הצורך.
  • תהליך הניסוי: בתוך מבחנה עם שתי מחיצות, נשים בחלק אחד שתן סינתטי, חלק שני יכלול שמרי אפייה, ובחלק השלישי אתנול. בשלב הראשון האסטרונאוט יסיר את המחיצה המרידה בין השמרים לשתן, כדי שתהליך ההתרבות יתחיל. לאחר ארבעה ימים, נסיר את המחיצה השנייה כדי שהאתנול יעצור את התהליך. התוצאות יתקבלו לאחר שהמבחנה תישלח בחזרה לכדור הארץ לבדיקת התוצאות באמצעות המכשיר אופטיקל דנסיטי.
  • תרומות הניסוי לאנושות: אם השמרים יתרבו על מצע השתן בתנאים של חוסר גרביטציה, משמע הניסוי הצליח והשערתנו אומתה כי השמרים יוכלו לשמש כמקור בלתי נדלה של וויטמינים לאסטרונאוטים בתחנת החלל. בנוסף, מכיוון שהשמר הוא סנן ביולוגי והשתן הוא נוזל סטרילי, נוכל להפוך את השירותים בתחנת החלל מכימיים לביולוגיים. במידה והאסטרונאוט יהיה בלי אוכל או מים בגלל תקלה, הוא יוכל להשתמש בשמרים כדי לסנן את השתן, לאכול את השמרים בשביל ויטמינים ולשתות את מה שנותר מהשתן לאחר הסינון.
 
 

יין חללי: כיצד מיקרו כבידה משפיעה על קצב התסיסה הכהלית?

אורט עירוני ד', מודיעין
 
  • השערת הניסוי: בחלל, הפחמן דו חמצני והכוהל לא ישקעו אל מחוץ לתמיסה ,אלא יקיפו את השמרים, ויגרום לנתק בין השמרים לתמיסה, כלומר התהליך ייפסק.
  • תהליך הניסוי: פתיחת אחד החוצצים של המבחנה. ניעור התמיסות יחד. לאחר 120 שניות המבחנה תיכנס להקפאה עד לרגע החזרה לכדור הארץ. לבסוף יפתח החוצץ האחרון אשר יחשוף את התמיסה למד PH
  • תרומות הניסוי לאנושות: תהליך התסיסה הכהלית מתרחש בעוד מקומות כמו בגוף האדם. הבנת התהליך במצב של מיקרו כבידה יכולה לעזור לחקר השהייה בחלל. תהליך התסיסה הכהלית היא חלק מתהליך הגליקוליזה שקיים ברוב היצורים החיים ובמערכות ביולוגיות בכלל. בנוסף, תהליך התסיסה הכהלית מתקיים ביין, וניתן להסיק על הכנת יין בחלל, והאם התהליך משתלם בחלל. מבחינה מסחרית ניתן יהיה (ככל הנראה) לשלוח יין לתסיסה בחלל.
 
 

אי-קולי בחלל: מה ההשפעה של מיקרו-גרביטציה על כמות הגנים העוברים בהעברה אופקית של החיידק e.coli?

אורט דקל וילנאי, מעלה אדומים
 
  • השערת הניסוי: אנו משערים שבתנאי המיקרו-גרביטציה יואץ תהליך ההעברה האופקית של הגנים בחיידקי ה- e.coli בהשוואה לתהליך זה בתנאי כדור הארץ על פי מאמרים (Nickerson, C.A et al, 2004) ומומחים לביולוגיה ולחיידקים (Itzik M izrahi).
  • תהליך הניסוי: בחלק אחד חיידקי e.coli בעלי פלסמיד פלורוסנטי *חוצץ 1*; בחלק השני חיידקי e.coli בעלי פלסמיד פלורוסנטי אחר *חוצץ שני*; בחלק השלישי paraformaldehyde. פלסמיד פלורוסנטי הוא פלסמיד של חיידק אשר צבענו, כאשר נאיר עליו במיקרוסקופ פלורוסנטי הוא יחזיר אור ונוכל לראות אותו. החיידקים יהיו בתוך LB.medium. , המבחנה תשלח בטמפ' של 4 מעלות צלסיוס ולאחר מכן תתאקלם  לטמפ' החדר. האסטרונאוט יוציא את חוצץ 1 ולאחר התהליך יוציא את חוצץ 2.
  • תרומות הניסוי לאנושות: נוכל להקים מעין מפעל המייצר את החלבון שאנו מקודדים בתהליך ההנדסה הגנטית לאותו חיידק בDNA וכך ליצור עוד המון חלבונים לפי צורכנו, כמו חלבונים לתרופות, בתהליך טבעי שמתקיים אצל חיידקים.
 
הרשמה לתכנית תשע"ח
02.03.2017
ההרשמה לתכנית ספייסלאב לשנת תשע"ח בעיצומה. ניתן להירשם כאן>>
 
נרשמים שיענו על הקריטריונים יוזמנו למפגש חשיפה לתכנית בראשות רן לבנה. 
 
שימו לב:
  • תלמידים והורים אינם יכולים להירשם באופן פרטני וישיר אלא רק באמצעות בתי הספר. 
  • ההרשמה מהווה התחייבות בית הספר להשתתפות אך אינה מחייבת את משרד החינוך וקרן רמון לבחור את בית הספר להשתתף בתכנית. קבלת בתי הספר לשנת הלימודים הבאה תעשה בתהליך קבלה. 
 
אירוע הסיום תחרות תשע"ז
29.01.2017
הקהל מתופף לקראת הכרזה על הזוכים | צילום אלירן אביטלהקהל מתופף לקראת הכרזה על הזוכים | צילום אלירן אביטל
פרויקט רמון ספייסלאב הגיע לשיאו באירוע הסיום שהתקיים עם פתיחת שבוע החלל הישראלי. 
אורח הכבוד באירוע, האסטרונאוט דון תומאס, נשא הרצאה מרתקת וכן הוצגו הקבוצות המנצחות, שניסוייהן ישוגרו לתחנת החלל הבין-לאומית: 
 
  • בית ספר יהונתן מקריית מוצקין: תחליב בתנאי מיקרו כבידה.
    • מורה- אמירה בירנבאום; מנטור- טל גולדשמידט

תלמידי אורט קרית מוצקין עובדים במעבדת תארו על הניסוי שלהם | אלירן אביטל

 

  • בית ספר אלון מנצרת עלית: התרבות שמרים בשתן
    • מורה- לינה נעאמנה; מנטור-כפיר ביטון

בית ספר אלון מנצרת עלית | צילום: אלירן אביטל

 

 

  • עירוני ד' מודיעין: תהליך תסיסה של יין אדום במיקרו כבידה
    • מורה-  שי שיפרן; מנטור- זוהר ארליך

עירוני ד'  | צילום לירן אביטל

 

 

  • בית ספר דקל וילנאי ממעלה אדומים: השפעת מיקרו כבידה על העברת גנים בחיידקים
    • מורה-  שני ארואסטי; מנטור- גלעד פטרנקר

בית ספר דקל | צילום: אלירן אביטל

 

 

  • בית ספר יגאל אלון מיקנעם: התפרקות תרופות בחלל
    • מורה- אתי גולן; מנטור- גל ברגמן

תלמידי יגאל אלון | צילום: אלירן אביטל

 

 

 
 
ברכות לבית ספר אפק מקריית ביאליק (ניסוי קצב הנבטת זרעים בחומץ), שזכה בתחרות חביב הקהל. 
 
 
תלמידי בית ספר אפק | צילום: אלירן אביטל
 
 
 
הגב' רונה רמון, בטקס הסיום של ספייסלאב לשנת תשע"ז | צילום: לירן אביטל
 
תמונות: אלירן אביטל
 
מועמדי תחרות תשע"ז
10.10.2016
משתתפי תכנית רמון ספייסלאב שהחלו את התכנית בשנת הלימודים תשע"ו ומסיימים אותה בקרוב, יוזמנו לאירוע הגמר שיתקיים במסגרת כנס רמון לחינוך וחלל, בערב הראשון של שבוע החלל הישראלי 2017, ב- 29 בינואר.
 
צוות השיפוט באורט עירוני ד' מודיעין באירוע חצי הגמר
 
 
עשרת בתי הספר אשר לוקחים חלק בניסוי בשנת הלימודים תשע"ז הם:

 

בית ספר אלון מנצרת עלית: התרבות שמרים בשתן

שמרים משמשים כמקור לוויטמינים. בניסוי זה ההשערה היא כי שמרים יצליחו להתרבות בתוך מצע של שתן. בתחנת החלל הבינלאומית השתן עצמו הוא מקור שניתן בתהליכים שונים להשתמש בו כמים. במידה שהשערה זו נכונה, השמרים עשויים לשמש כמקור בלתי פוסק של ויטמינים לאסטרונאוטים.

 
 

בית ספר שרת מנצרת עלית: קצף בחלל

ניסוי זה בודק את היווצרות הקצף ממי חמצן, סבון ושמרים בתנאי מיקרו-כבידה. הניסוי מאפשר להפחית משקלים ועלויות של חומרי היגיינה שלוקחים לחלל מבלי להחסיר את כמות הנצרכת.

 

בית ספר יהונתן מקריית מוצקין: תחליב בתנאי מיקרו כבידה

תחליב (אמולסיה) הוא  תרכובת הומוגנית בין חומרים שבאופן רגיל אינם מתערבבים, כמו שמן ומים למשל. בעת מריחת תחליב על העור התרכובת נפרדת ונוצרת שכבה שומנית אשר צפה על פי העור. השערת הניסוי היא כי בתנאי מיקרו כבידה המשחה תתאחד ולכן גם כאשר תחזור לכבידת כדור הארץ בעת מריחה לא תיפרד שנית לשכבות ולא תיווצר שכבת השומנים שנוצרת על גבי העור.

 

בית ספר אפק מקריית ביאליק: קצב הנבטת זרעים בחומץ

ניסוי זה נועד לבחון את תהליך ההנבטה בתנאי מיקרו כבידה ואם הוא יואץ או שמא ייוותר ללא שינוי. השימוש בחומץ נועד לאפשר תהליך הנבטה ללא שימוש במקור מים במקרה של חוסר או רצון לשמר את מקור המים.
 
 

בית ספר דפנה מקריית ביאליק: השפעת מיקרו כבידה על נוזל מגנטי

נוזל מגנטי הוא נוזל אשר מושפע ומשתנה תחת השפעה של שדה מגנטי. כדור הארץ עצמו מפעיל שדה מגנטי עצמתי ומטרת הניסוי היא לבחון כיצד נוזל מגנטי יתנהג בתנאי בתנאי מיקרו כבידה.
 
 

בית הספר חילמי מעכו: השפעת מיקרו כבידה על משקל סגולי

אחד התנאים הקובעים את משקלם של חומרים הוא צפיפות החומר. טענת ניסוי זה הוא שבתנאי מיקרו-כבידה החומרים יסתדרו בצורה שונה מאשר הסתדרותם על פני כדור הארץ.
 
 

בית ספר רמת יוסף מבת ים: השפעת מיקרו כבידה על תמיסת עמילן

בתנאי כבידה כאשר מופעל כוח על תמיסת עמילן היא נהפכת למוצק. הניסוי יבחן מה יקרה לתמיסת העמילן כאשר יפעל עליה לחץ בתנאי מיקרו כבידה. המשמעויות האפשרית היא בהבנת התמיסה המתקבלת על מנת להשתמש בה כמקור למזון בחלל.
 
 

בית ספר יגאל אלון מיקנעם: התפרקות תרופות בחלל

בניסוי זה יבחנו זמן התפרקות תרופות בחומצה מדמה מיצי קיבה. מטרת הניסוי לבדוק האם תנאי מיקרו כבידה משפיעים על משך ההתפרקות של תרופה. אם כן, חברות התרופות יוכלו לייצר תרופות ולהתאים את זמן ההתפרקות שלהן כייעודיות לאסטרונאוטים בחלל.
 
 

עירוני ד' מודיעין: תהליך תסיסה של יין אדום במיקרו כבידה

מטרת הניסוי היא לבחון כיצד מיקרו כבידה משפיעה על תהליך התסיסה והתיישנות של יין ובכך גם להשפיע על טעם היין.
הכיתה תשלח מיץ סחיטת ענבים. בתנאי חוסר כבידה המיצים יחשפו לשמרי יין ויחל תהליך התסיסה. מטרת הניסוי היא לבחון את יעילות התסיסה, פליטת הגזים והאלכוהול בתנאי מיקרו כבידה.
 
 

בית ספר דקל וילנאי ממעלה אדומים: השפעת מיקרו כבידה על העברת גנים בחיידקים

העברת גנים אופקית היא תהליך ביולוגי בו אורגניזם מעביר מטען גנטי לתא אחר שאינו הצאצא שלו. מטרת הניסוי היא לבדוק מה יהיה קצב ההעברה הגנטית האופקית בין חיידקים תחת תנאי מיקרו כבידה.
 
 
 
פרופסור מאיה שולדינר ממכון דוידסון מלווה את תלמידות אורט אלון נצרת עלית
 
 
 
לקראת אירוע הגמר, סקוט קלי, מפקד תחנת החלל הבינלאומית (שכבר הספיק לחזור לכדור הארץ) בברכה מיוחדת:
 

שאלות ותשובות כלליות
06.10.2016

איך תלמידים יכולים לתכנן ניסוי מדעי בחלל? 

 
 
בתור שלב ראשון, התלמידים מבצעים מספר משימות מסגרת ע"ש חברי צוות מעבורת הקולומביה. מטרת משימות אלה היא לצייד את הקבוצות בארגז כלים עשיר לקראת ביצוע משימת השיא- תחרות שליחת ניסוי לתחנת החלל הבינלאומית. 
 
קבוצות התלמידים הלוקחות חלק בתכנית מלווים על ידי מנטור או מנטורית מטעם קרן רמון, אשר מוביל יחד עם המורה את עבודת הכיתה. תוך תהליך המנטורים גם מעוררים בתלמידים השראה להעמיק בנושאים שמרתקים אותם במסגרת הפרויקט ומחוצה לו. כל משימה נועדה לעודד את התלמידים להרחיב אופקיהם וכן לצייד אותם בכלים נדרשים למחקר. מתודולוגיית המשימה מבוססת על תהליך ניהול המשימה של נאס"א והתרבות הארגונית של חיל האוויר הישראלי, דרכם התלמידים נחשפים לתהליכי ניהול פרויקט אפקטיביים וחדשניים.
 
 

למי התכנית רמון ספייסלאב מיועדת ומהם שלביה?

 
 
התכנית מיועדת לתלמידי כיתות ח' ומסתיימת לאחר שנתיים, עם סיום כתה ט' לקראת מעבר התלמידים לתיכון. בשנה הראשונה לתכנית מתמקדים התלמידים בלימוד עקרונות מדעיים עם אוריינטציה לתנאי מיקרו-כבידה בחלל, וכן רוכשים מיומנויות לתכנון ניסויים ברמה גבוהה.
 
בשנה השנייה משתתפים התלמידים בתחרות לשליחת ניסוי לתחנת החלל הבינלאומית אשר נועד להיות מבוצע על ידי אסטרונאוט. 
 
אירוע הגמר מהווה את שיא התכנית, אשר בו מוכרזות קבוצות התלמידים הזוכות, שניסוייהם נבחרו להיות משוגרים לחלל. אירוע הגמר, אשר יתקיים מדי שנה במהלך כנס רמון לחינוך וחלל בשבוע החלל הישראלי, הוא חגיגת חלל בנוכחות אסטרונאוטים, שרי ממשלה, בכירים מנאס״א, נציגים מסוכנות החלל הישראלית וסוכנויות חלל מובילות בעולם הלוקחים גם הם חלק בשיפוט. 
 
השיגור מתוכנן לסביבות חודש אפריל (מועד מדויק יתפרסם לקראת השיגור) ולאחר שהניסוי המנצח מבוצע ושב מתחנת החלל, תוצאותיו מועברים לניתוח באמצעות עבודות חקר שתמציתן יתפרסמו בכתבי עת ובאתרים מדעיים. 
 
תלמידי אורט רמת יוסף בת ים בסיור בחדר הנקי באלתא במסגרת הפרויקט
 

 

שנה

2017