החברה הישראלית-אמריקאית סטמראד (StemRad) הציגה לאחרונה לבכירים בסוכנות החלל של ארצות הברית – נאס"א, את נתוני הניסוי באפוד המגן ממשימת ארטמיס 1. "התוצאות עלו על הציפיות שלנו", אמר ד"ר אורן מילשטיין, מנכ"ל החברה ואחד ממייסדיה, בשיחה עם אתר מכון דוידסון. "בהתחלה זה נשמע טוב מכדי להיות אמיתי, אבל אחרי חודשים ארוכים של ניתוח יסודי של הנתונים והתייעצות עם מומחים מגופים אחרים, השתכנענו שהתוצאות אכן כה טובות".
החברה נוסדה לפני יותר מעשור, בעקבות לקחי התאונה בכור הגרעיני בפוקושימה שביפן. היא נולדה מתוך ההבנה שלא מעשי להגן על הגוף כולו מקרינה רדיואקטיבית, ושכדי לאפשר לצוותי החירום לתפקד יש לספק להם מענה שיגן על האזורים הרגישים ביותר לקרינה בגופם. מדובר בעיקר באיברים פנימיים ובעצם האגן, המכילה את רוב מוח העצם.
מכאן התפתח הרעיון למוצר שיספק הגנה דומה לאסטרונאוטים בחלל. הם אומנם אינם פועלים בקרבת כור גרעיני שפולט קרינה רדיואקטיבית, אך עלולים להיחשף לרמות גבוהות של קרינה המורכבת מחלקיקים טעונים הנפלטים בכמות גדולה מהשמש, בעיקר בתקופות של פעילות גבוהה שלה, המכונות "סערות שמש". בשונה מאפוד המגן העשוי עופרת שמיועד להגנה על צוותי חירום בכדור הארץ מקרינה גמא, האפוד של האסטרונאוטים, שנקרא אסטרוראד, משתמש בפוליאתילן דחוס, שבולם חלקיקים טעונים כמו פרוטונים בעלי אנרגיה גבוהה.
במשימת ארטמיס 1, שהתקיימה לפני כשנה, שוגרה חללית אוריון לא מאוישת למסע של 25 יום סביב הירח, כדי לבחון את תפקודה ומערכותיה לפני המשימות הבאות שבהן יטוסו בה אסטרונאוטים – תחילה סביב הירח ובהמשך בדרך לנחיתה עליו. ביוזמה משותפת של סוכנות החלל הישראלית, סוכנות החלל הגרמנית (DLR), נאס"א ויצרנית החללית חברת לוקהיד מרטין, הוצבו בה שתי בובות, מכוסות בחיישני קרינה רבים. הבובה הראשונה, שקיבלה את השם זוהר, לבשה את אפוד המגן, והבובה השנייה, הלגה, נותרה בלעדיו, כניסוי ביקורת. "שתיהן צוידו בעשרות חיישנים אקטיביים, על הגוף ובתוכו, שמדדו ותיעדו את רמות הקרינה בכל רגע. לזוהר הייתה קבוצה נוספת של חיישנים בצד החיצוני של אפוד המגן", הסביר ג'ורדן חורי, המדען הראשי של סטמארד בניסוי. "בנוסף, גופן של הבובות רושת באלפי חיישנים פסיביים, שמודדים את החשיפה המצטברת לקרינה".
במהלך משימת ארטמיס 1 לא נרשמה פעילות חריגה של השמש, כך שעיקר החשיפה לקרינה אירע בשעה שההחללית עברה דרך חגורות ון-אלן – אזורים עשירים בחלקיקים טעונים שנוצרים בהשפעת השדה המגנטי של כדור הארץ, אשר מגן עלינו מפני חלק גדול מהקרינה הזו. נתוני הניסוי הגולמיים הראו כי זוהר אכן ספגה הרבה פחות קרינה מהלגה, אך הנתונים היו מוגבלים בגלל צורת הניסוי. לדוגמה, הבובות כמעט לא ספגו קרינה מכיוון גבן, משום שהושיבו אותן עם הפנים קדימה, כשהגב שלהן פונה כלפי תא השירות של החללית, שבולם את רוב הקרינה.
לכן החוקרים השתמשו בנתונים שנאספו כדי לבדוק בהדמיות שנעשו במחשב-על איזו הגנה היה האפוד מספק לאסטרונאוטים שנעים בחופשיות בחללית. כמו כן בדקו מה היה קורה להם במהלך סערות שמש חזקות. לשם כך נעזרו גם בנתונים משתי סערות כאלה, מהשנים 1972 ו-1989, שעוצמתן הייתה חזקה מספיק לסכן אסטרונאוטים בחלל.
"לפי הנתונים שלנו, רמת הקרינה שזוהר הייתה סופגת באירוע של 1972 נמוכה ב-60 אחוז מזו שהלגה הייתה סופגת בלי האפוד, וההפרש שקול לכ-1,500 צילומי רנטגן", הסביר חורי. "כשבדקנו את ההגנה על עצם האגן, המאגר העיקרי של מוח העצם, ההפרש עלה לכ-90 אחוז".
במהלך סערת שמש, אסטרונאוטים שיטוסו בחללית אוריון אמורים להסתופף באזור בחללית שהוגדר "מקלט קרינה". למעשה אלה כוכים קטנים מתחת למושבי החללית, שאפשר לסדר סביבם ציוד ואספקה כך שיעניקו להם הגנה מיטבית. הבעיה היא שיהיה קשה לשהות בהם שעות ארוכות ברציפות, לא כל שכן כמה ימים, וכמובן השהות בהם תגביל את יכולתם של האסטרונאוטים לבצע את המשימות השוטפות שלהם.
האפוד יוכל לאפשר לאסטרונאוטים, או לפחות לחלקם, לצאת מהמקלט לזמן מה ולבצע פעולות חיוניות. בסטמראד מדגישים שהוא לא אמור להחליף את מקלט הקרינה בחללית, אלא להשלים אותו. מעבר להגנה המיידית, שתמנע פגיעות כמו מחלת קרינה שתסכן את חיי האסטרונאוטים, האפוד מקטין את רמת הקרינה שאסטרונאוט נחשף אליה, ולכן יוכל לאפשר לאסטרונאוט שהיה בחלל בזמן סערת שמש לא לעבור את רמת החשיפה המרבית לקרינה, שלא תאפשר לו לצאת למשימות נוספות בחלל.
"אחרי שהנתונים הראשונים הצביעו על הצלחה, עשינו עוד יותר משישה חודשים של ניתוחים. בחלקם השתתפו מומחי המעבדה הלאומית באוקרידג' שבטנסי, שגם יהיו שותפים למאמרים הצפויים להתפרסם בקרוב", אמר מילשטיין. "אני מרגיש טוב עם התוצאות כמדען, לא רק כאיש עסקים".
ראשי סטמראד ומנכ"ל סוכנות החלל הישראלית, אורי אורון, הציגו את הנתונים לג'ים פרי (Free), המשנה לראש נאס"א והמנהל של תוכנית ארטמיס. "התגובה שלו הייתה 'לא יכולנו לצפות לתוצאות טובות יותר'", אמר מילשטיין. "לאור ההצלחה אנו בודקים עם נאס"א את האפשרות להפחית את מסת האפוד במקומות מסוימים, כדי לייעל את השימוש בו במשימות חלל שבהן כל גרם חשוב, בלי לוותר על רוב ההגנה מקרינה". לדברי חורי, הפחתה של 50 אחוז במסת האפוד תקזז רק 25 אחוז מההגנה, בזכות העיצוב שלו שבו עובי שכבת המגן משתנה מאזור לאזור, לפי רמת הסיכון לאיברים שהאפוד מגן עליהם.
"כרגע אנו בתהליך עם נאס"א, באמצעות סוכנות החלל הישראלית, על שילוב האפוד במשימות ארטמיס הבאות. לא בטוח שהוא יהיה בארטמיס 2, שהיא משימה קצרה יחסית שרמת החשיפה לקרינה בה לא אמורה להיות גבוהה, אבל אנו מכוונים לשלב אותו בארטמיס 3, שאמורה לקחת בני אדם לנחיתה ראשונה על הירח במסגרת התוכנית, וכמובן במשימות שיהיו אחריה".
כעת החברה שוקדת על אופטימיזציה של שכבות המיגון. במקביל הם פועלים לשפר את הנדסת האנוש של האפוד, בניסוי נוסף שנעשה בשיתוף נאס"א בתחנת החלל הבינלאומית. "ארבע אסטרונאוטיות של נאס"א לבשו את האפוד שלנו בתחנה לפרקי זמן ארוכים, כדי לבדוק את נוחות השימוש בו בפעילות שוטפת, כולל שינה עם האפוד. גם האסטרונאוט איתן סטיבה עשה זאת במשימת 'רקיע' בשנה שעברה", אמר מילשטיין. "השלב הבא בפיתוח יהיה אפודים שאפשר לכוון את גודלם ולהתאימו לגוף של אסטרונאוט מסוים, כמובן עם דגמים שונים לגברים ולנשים".
בינתיים, בכדור הארץ, החברה רשמה עיסקה גדולה ראשונה של מכירת אפודי המגן לכוחות ביטחון, כשחתמה על חוזה למכירת 360 אפודי מגן למשמר הלאומי של ארצות הברית, בהיקף של כחמישה מיליון דולר. "המשמר הלאומי מקביל במידה מסוימת לפיקוד העורף בארץ, ואנשיו אמורים לתת מענה במקרה של תאונה בכור גרעיני, או חלילה פעולת טרור או התקפה צבאית בנשק גרעיני", אמר מילשטיין. "העסקה סוכמה אחרי הרבה מאוד בדיקות שהם עשו לאפוד שלנו, ואחרי תהליך ממושך שכלל עבודה מול הקונגרס על תקצוב המיגון הזה. אנו מקווים שזו תהיה עסקה ראשונה מיני רבות, לא רק עם מערכות הביטחון אלא גם עם גופי חירום נוספים, כמו שירותי כיבוי, וכמובן עם מדינות נוספות ברחבי העולם".
*
איתי נבו הוא העורך הראשי של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע.