ASAT.jpg

האם האנושות חוסמת לעצמה את הדרך לכוכבים? 

רוסיה היא אחת מארבע מדינות – לצד ארה"ב, סין והודו – שערכו עד היום ניסויים בנשקים אנטי-לווייניים (לפי הערכות, גם הטיל הישראלי חץ 3, המיועד ליירט טילים בליסטיים, מסוגל לשמש גם כנשק אנטי-לווייני). נשק אנטי-לווייני הוא טיל בליסטי המשוגר מהקרקע, מהים או מהאוויר ןמתנגש בלוויין במהירות רבה. למעשה, חיל החלל האמריקאי נוסד במטרה להגן על נכסי ארה"ב בחלל – כמו מערך לווייני ה-GPS – במקרה של מלחמה עם אחת ממעצמות החלל האחרות.

הסכנה הגדולה של נשקים אנטי-לווייניים – במסגרת ניסויים או במסגרת מבצעית – היא חסימת דרכה של האנושות לכוכבים. לפי הערכות חיל החלל האמריקאי, שברי הלוויין Kosmos-1408 ימשיכו לסכן את לווייני ואנשי כל מדינות העולם למשך שנים רבות, אולי אף למשך עשורים. רוסיה, מצידה, מאשרת כי היא יירטה את הלוויין אך טוענת כי השברים אינם מסכנים דבר. 

Fengyun-1C_debris.jpg

החשש הוא ששברים מניסוי נשק אנטי-לווייני ייצור תגובת שרשרת של פסולת חלל שנקראת "אפקט קסלר" (על שם האסטרופיזיקאי דונלד קסלר, שחזה את הבעיה במאמר מ-1978): פסולת חלל פוגעת בלוויין והופכת אותו מעצם אחד לאלפי עצמים קטנים, שפוגעים בלוויין אחר והופכים אותו לאלפי עצמים קטנים וכך הלאה וכך הלאה – עד שהחלל הקרוב יהפוך לשדה מוקשים שיסכן כל פעילות, רובוטית או אנושית.

Project_Harp.jpg

לא מומלץ לאסטרונאוטים

חברת SpinLaunch מציעה פתרון יצירתי וקלאסי לבעיה הישנה: להמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיה קינטית לאורך זמן, ולאגור את האנרגיה הקינטית בזרוע מסתובבת. למעשה, מדובר בקלע ענק שמסתובב בתא ואקום ואוגר כוח צנטריפוגלי לאורך כשעה וחצי לפני השחרור. באופן הזה, יש די והותר זמן לקרר את המתקן לפני "השיגור".

האבטיפוס התת-מסלולי שבנתה SpinLaunch הוא כשלעצמו הישג הנדסי מרשים. מדובר בתא ואקום בקוטר 100 מטר ובמשקל 1,000 טון, הגדול ביותר שנבנה עד היום, כשהמתקן כולו מתנשא לגובה 50 מטרים, קצת יותר מפסל החירות. הזרוע בתוך תא הוואקום צוברת מהירות עד שהיא מגיעה ל-450 סיבובים לדקה, וכשהיא משחררת את הקליע – הוא עף מהארובה במהירות של 2 ק"מ לשנייה. הדגם הסופי, שעתיד לשאת מטענים למסלול סביב כדור הארץ, יהיה גדול בהרבה.

כמובן, גדול ככל שיהיה, המתקן לעולם לא יתאים לשיגור אסטרונאוטים בשר ודם, שכן תאוצת הכובד ברגע השחרור מגיעה ל-1,000 ג'י – די והותר כדי למחוץ אדם למוות.

כמו כן, יש לזכור שגם מהירות של 2 ק"מ לשנייה לא מספיקה כדי להכניס קליע למסלול סביב כדור הארץ, והקליע שישוחרר ממתקן ה-SpinLaunch יהיה למעשה רקטה קטנה שתצטרך לשרוף דלק רקטי מקצה האטמוספרה.

עם זאת, רקטות רב-שלביות שורפות את רוב הדלק בדקות הראשונות של הטיסה, ומהירות של 2 ק"מ לשנייה היא בערך המהירות של משגר הפאלקון 9 של חברת ספייס אקס בעת הפרדת השלב הראשון מהשלב השני – כך שמדובר, לפחות על הנייר, בחיסכון אפשרי של דלק ושל הרבה כסף. למעשה, ב-SpinLaunch מבטיחים להיות החלופה הזולה בעולם לשיגור של מטענים קטנים לחלל, עם אפשרות לשגר מספר רב של פעמים ביום ובעלות נמוכה להפליא של כמה מגה וואטים של חשמל. 

c-band-hts-780x750.jpg

סיפור הצלחה כחול-לבן

משפחת לווייני התקשורת עמוס (AMOS, או Affordable Modular Optimized Satellite) נבנו ברובם על ידי התעשייה האווירית ומתופעלים על ידי חברת חלל תקשורת. עמוס 1 שוגר ב-1996 במטרה לספק שירותי טלוויזיה ללקוחות בישראל, כמו בזק, ערוץ 2 ו-YES, אבל משיבים על הלוויין הוחכרו ללקוחות מרחבי העולם, כמו HBO וערוצי טלוויזיה בגרמניה, ברומניה, בהונגריה ובפולין.

הצלחתו הכלכלית של עמוס 1, שיצא משירות רק ב-2009, הביא לשיגורם של לווייני עמוס נוספים. עמוס 2 שוגר ב-2003, והוא עדיין משרת לקוחות במזרח התיכון, באירופה ובחוף המזרחי של ארה"ב, ואילו עמוס 3 שוגר ב-2008 והחליף את עמוס 1. עמוס 4 שוגר ב-2013, והוא משרת לקוחות בדרום-מזרח אסיה.

עמוס 5i היה לוויין סיני בשם AsiaSat2 שחברת חלל תקשורת חכרה ב-2009 במטרה לענות לדרישה הגוברת לתקשורת לוויינים ביבשת אפריקה, כפתרון זמני עד לשיגור עמוס 5 ב-2011. עמוס 5, שאף הוא לא נבנה בישראל, תפקד עד 2015 – אז הודיעה חברת חלל תקשורת כי איבדה שליטה על הלוויין.

עמוס 6, שהיה עתיד להחליף את עמוס 2 ו-3 ולשרת לקוחות באירופה, באפריקה ובישראל, התפוצץ על גבי משגר מסוג פאלקון 9 של חברת ספייס אקס. בעקבות התאונה, חלל תקשורת חכרה לוויין נוסף בשם AsiaSat 8 כדי לעמוד בביקושים שיועדו לעמוס 6.

ב-2019 שוגר הלוויין המתקדם עמוס 17 על גבי משגר פאלקון 9 של ספייס אקס. הלוויין, שנבנה על ידי בואינג, מספק שירות תקשורת מתקדמים, לרבות הדור החמישי בתקשורת סלולר ואינטרנט, לאפריקה, למזרח התיכון ולחלקים מאירופה ומאסיה. בימים אלה עובדת חלל תקשורת על לוויין נוסף, עמוס 8, שנועד להחליף את עמוס 3 הצפוי לצאת מכלל שימוש ב-2026. במקביל, בתעשייה האווירית מתכננים לשגר לוויין קל-משקל במיוחד, עמוס-E, שישתמש במערכת הנעה מתקדמת מסוג מנוע יונים.

אפריקה מחכה לחלל החדש

אפריקה היא מקרה בוחן למהפכת "החלל החדש", וליכולתה לשנות את החיים בכדור הארץ. היבשת האדירה מונה 1.2 מיליארד בני אדם החיים בצפיפות נמוכה יחסית לאזורים אחרים כמו אירופה, דרום-מזרח אסיה וצפון אמריקה. בהיעדר תשתיות תקשורת מתאימות שיחברו כל כפר וכפר, למחצית מהאפריקנים אין גישה לאינטרנט, ורק למחצית מתושבי אפריקה שמדרום לסהרה יש גישה לשידורי טלוויזיה.

לוויינים יכולים לגשר על הפערים האלה, ולהביא את מהפכת המידע לאפריקה. לוויינים כמו עמוס 17 חוסכים את הצורך בפריסת תשתיות ארוכות ויקרות ומאפשרים גישה נוחה יותר לשידורי טלוויזיה ורדיו. ואילו מערכי-לוויינים כמו סטארלינק מבטיחים אינטרנט מהחלל, שיאפשר לכל אחד בכל מקום בעולם להתחבר ישירות לשירות גם במקומות שאין בהם תשתית של אנטנות וקווי טלפון.

למעשה, עשרות מיליוני אפריקנים מסתובבים היום עם טלפונים חכמים – מבלי שתהיה להם לא קליטה סלולרית ולא אינטרנט, והם מנצלים את היכולות של הטלפונים הללו רק בהגיעם לכפרים או לערים עם תשתיות מתאימות.

אבני הבניין לחיים היו בנמצא גם ביקום הקדום

הגלקסיה SPT0311-58 מורכבת למעשה משתי גלקסיות שהתגלו לראשונה על ידי הטלסקופים של ALMA ב-2017. במרחק ובזמן שלה מאיתנו, הגלקסיות שייכות לתקופה שנקראת "עידן היינון מחדש" (Reionization), כשהיקום היה כ-5% מגילו הנוכחי וכשהכוכבים והגלקסיות הראשונים נולדו. יחד, שתי הגלקסיות הן הגדולות ביותר שהתגלו בראשית היקום.

המדענים מאמינים ששתי הגלקסיות מתמזגות (כלומר התמזגו בעבר הרחוק מאוד, שרק עתה נגלה לעינינו), ושקצב היווצרות הכוכבים המהיר בגלקסיות – מהיר אלפי מונים מקצב היווצרות הכוכבים בגלקסיית שביל החלב שלנו – מכלה את מלאי הגז שלהן, החומר שממנו נוצרים כוכבים. כך או כך, ההערכות הן שבסופו של דבר הגלקסיות יתמזגו ויהפכו לגלקסיה אליפטית מסיבית, בדומה לגלקסיות שאנו רואים ביקום הקרוב אלינו, כמו שביל החלב וגלקסיית אנדרומדה השכנה, שאף הן יתמזגו בעתיד.

galaxies-primordial-lg.jpg

nrao21ao18_Sreevani_FarawayH20_Composite-2048x1365.jpg

כעת, מדענים ב-ALMA ערכו את המחקר המקיף ביותר עד כה על הרכב הגז המולקולרי ביקום המוקדם. מדענים יכולים לזהות יסודות ומולקולות בעזרת ספקטרוסקופיה: מאחר שכל חומר בולע אור בצורה קצת שונה, לכל חומר יש חתימה ספקטרלית שונה. על ידי ניתוח האור שמשתקף בגז ב-SPT0311-58, הם מצאו שפע של מים ופחמן חד-חמצני בגדולה מבין שתי הגלקסיות, מה שמוכיח כי שתי אבני הבניין לחיים כפי שאנו מכירים אותם נמצאו ביקום כבר לפני 12.88 מיליארד שנה.

תעלומות חדשות

חמצן ופחמן הם שני יסודות מהדור הראשון, כלומר הם נוצרו הרבה לפני יסודות כבדים יותר כמו ברזל, למשל. ביקום הקרוב אלינו, כלומר הוותיק יותר, מים הם המולקולה השלישית הנפוצה ביותר, אחרי מימן מולקולרי ופחמן חד-חמצני. באמצעות חקר מולקולות ביקום המוקדם, מדענים מקווים לשפוך אור חדש על האבולוציה של היקום.

אבל המחקר הנוכחי לא רק ענה על השאלה מתי נוצרו לראשונה מים ביקום, אלא גם פתח שאלה חדשה לגמרי: כיצד נשאר כל כך הרבה גז ואבק בגלקסיות הראשונות הללו, אם כל הגז והאבק הזה שימש ליצירת הכוכבים באותן גלקסיות? המדענים הצליחו לזהות את חתימת המולקולות הרחוקות באור העמום והמוסח לאדום של הגלקסיה אך ורק בזכות העובדה שב-SPT0311-58 יש המון גז ואבק, שהכוכבים מאירים אותו מאחור ומאפשרים לנו לנתח את הרכבו. למעשה, ב-SPT0311-58 יש הרבה יותר גז ואבק מאשר בשביל החלב, אבל גם הרבה יותר מאשר בגלקסיות אחרות בנות גילה וזוהי תעלומה שב- ALMA מתכוונים להמשיך לחקור.

astro.jpg

"אתם עושים היסטוריה"

לאחר ששאל את האסטרונאוטים שאלות על החיים בתחנת המחקר הנשיא סיכם ואמר: "אתם עושים היסטוריה. אם יש דבר המאחד את האנושות, זה החיים העתידיים של המין האנושי בחלל. זה מרתק מכל ההיבטים."

לאחר מכן, האסטרונאוטים האנלוגיים אלון טנצר וליעד יוסף סיפרו לנשיא על המשימה המאתגרת, שבמהלכה חיו שלושה שבועות בבידוד בתחנת המחקר שנבנתה במיוחד במכתש רמון ונועדה לדמות את החיים במאדים. בכל יציאה מהתחנה לבשו האסטרונאוטים חליפות חלל לביצוע ניסויים מדעיים. 

ד״ר גרנוט גרומר, מנכ"ל פורום החלל האוסטרי אמר במפגש כי "אנו מאמינים שהאדם הראשון שייהלך על מאדים כבר נולד, ושהמשלחת האנושית הראשונה למאדים תתקיים בעשרים ושלושים השנים הקרובות.״ גרומר תיאר את סימולציית AMADEE-20 במכתש רמון בתור ״סימולציית מאדים המורכבת והמודרנית ביותר בעולם.״

סרטון סיכום המשימה AMADEE-20

במשימה היו אינספור היבטים שנועדו לייצר הדמיה משכנעת ואמינה, החל מפני השטח של מכתש רמון הדומים מאוד לאלה שבמאדים, דרך התפריט המיוחד של האסטרונאוטים והיכולת שלהם לתקשר עם העולם החיצון, ועד עצם העובדה שאין עליהם לצאת ממתחם המגורים ללא חליפת חלל מיוחדת השוקלת 50 קילוגרם. "בהזדמנויות רבות למשימה יש אפקט סוחף כל כך שאפשר באמת להאמין לכמה רגעים כאילו אנחנו באמת במאדים", אמר אלון טנצר שהשתתף במשימה יחד עם עוד 5 אסטרונאוטים אנלוגיים. "הסימולציה הזו חורגת הרבה מעבר למשהו מדומה". ד״ר הלל רובינשטיין, מנכ״ל D-MARS הוסיף כי "AMADEE-20 זו רק דוגמה אחת של עד כמה אפשר לקדם את חקר החלל בישראל, למען חלומות ילדי ישראל." 

ואכן, משימת אמאדי היתה גם השראה לילדים רבים. ספיר יוסף, בת 12 מראש העין, תיארה את חוויותיה בהשתתפות בתכנית החינוך של AMADEE-20 בנושא מאדים ואמרה: "האהבה שלי לחלל התחילה בבית הספר היסודי, שם נחשפתי לראשונה ללימודי החלל. בשנה שעברה הייתי קפטנית בנבחרת בית הספר שלי וזכינו במקום הראשון באולימפיאדת החלל של ישראל," ספיר סיכמה ואמרה: "כל מה שילד צריך זה מבוגר אחד שיאמין בו."

buzi.jpg

אהבה לחלל מבית ספר יסודי

מטרת AMADEE-20 היא לבדוק ולפתח את שיטות העבודה של האסטרונאוטים, הרובוטים שישמשו אותם והמכשירים שיעבדו איתם במאדים, למשל בחיפוש אחר חיים או בחיפוש אחר מאגרי מים. אוניברסיטאות וסוכנויות חלל מרחבי העולם שלחו ניסויים ל-AMADEE-20, שייבחנו בתנאי השטח של מצפה רמון.

בין הניסויים המדעיים נערך מחקרה של ד"ר רעות סורק אברמוביץ', מומחית לאסטרוביולוגיה שנכחה במפגש והסבירה לנשיא  על הניסוי שנועד לבחון את הזיהום הביולוגי האפשרי של משימה במאדים על סביבתה – וזאת על מנת לוודא שהאסטרונאוטים על כוכב הלכת האדום לא "יגלו" את החיידקים שהם עצמם הביאו מכדור הארץ.

בתום האירוע פורום החלל האוסטרי הפתיע את הנשיא עם תשורה מיוחדת שמוענקת באופן מסורתי למדינה המארחת של משימות ההדמיה של מאדים: גביש טִיוּטֶרׇה, שנוצר על ידי תכשיטי סברובסקי, מדגימות סלע מרחבי העולם וכן שברי מטאוריט ממאדים.

1-plumes.width-1320 (1).jpg

זינוק בלוויינים סביבתיים פרטיים

עם הוזלת עלויות השיגור, יותר ויותר חברות פרטיות משגרות לווייני תצפית שנועדו לסרוק את כדור הארץ ברדאר ובאור הנראה. לוויינים אלו מודדים את מסלולי שריפות יער, אדמות רוויות במים במטרה למנוע שיטפונות ואפילו מזהים אותות רדיו מאזורים נידחים בהם נערכים ציד או כרייה בלתי חוקיים. לפני עשר שנים, ב-2011, היו עשרה לווייני תצפית מסחריים. כיום יש כ-450 לוויינים פעילים כאלה.

כך למשל, שני ברוני החלל ג'ף בזוס ואילון מאסק, שהם גם שני האנשים העשירים ביותר בעולם, החליטו אשתקד לשתף פעולה במטרה לשלוח לוויין שינטר את רמות המתאן באטמוספירה.

הלוויין, MethaneSAT, הוא פרויקט של עמותה ללא מטרות רווח בשם קרן הגנת כדור הארץ, או EDF. בחודש נובמבר, קרן בזוס לכדור הארץ תרמה 100 מיליון דולר ל-EDF במטרה לתמוך בבניית ובשיגור הלוויין החדש – כחלק מהתחייבותו של בזוס לתרום לא פחות מ-10 מיליארד דולר להתמודדות עם משבר האקלים.

אחר כך חתמה ה-EDF על חוזה עם המתחרה העיקרי של חברת בלו אוריג'ן של בזוס – ספייס אקס של מאסק. ספייס אקס תשגר את ה-MethaneSAT על גבי משגר מסוג פאלקון 9 של מאסק כבר באוקטובר 2022.

הלוויין החדש ינסה לגשר על הפער הקיים בניטור פליטות מתאן מקומיות, בדגש על תעשיות הנפט והגז. אחרי פחמן דו-חמצני, מתאן הוא הגורם השני בחשיבותו להתחממות כדור הארץ, ומומחים מעריכים כי הפחתת פליטות המתאן מתעשיות הנפט והגז ב-45% עד 2025 תהיה משמעותית לעתיד החיים על כדור הארץ כמו סגירת שליש מתחנות הכוח הפחמיות. 

הרצאת ה-TED שהזניקה את פרויקט MethaneSAT.

כיום פועלים רק לוויינים מסחריים שמנטרים פליטות מתאן. ל-MethaneSAT תהיה רזולוציה גבוהה בהרבה ושדה ראייה רחב יותר מהלוויינים הקיימים, ובעיקר: ב-EDF מתכוונים לשתף את הנתונים שיאספו חינם אין כסף, כך שכל חברה וממשלה תוכל לעקוב בזמן אמת אחר הפליטות.

כלים לעולם השלישי – שקיפות בעולם הראשון

בינתיים, נשיא ארה"ב ג'ו ביידן לא מחכה לשוק הפרטי. השוק הפרטי לרוב מוכר את המידע שנאסף על ידי הלוויינים למרבה במחיר ולא לכל המדינות, ובטח שלא לכל הקהילות, יש איך לשלם.

שעה שממשל טראמפ ניסה לצמצם ואף לחסל את מחלקת מדעי כדור הארץ של נאס"א – בדגש על לוויינים שמנטרים את התחממות כדור הארץ ופליטות גזי חממה – ממשל ביידן ביקש 2.25 מיליארד דולר למחלקה ו-6.98 מיליארד דולר לנוא"א, המפעילה מערך של לווייני חיזוי מזג אוויר, תוספת תקציבית של 12.5% ו-22% בהתאמה.

בקונגרס ירסנו כפי הנראה את התוספות הללו ל-240 מיליון דולר למחלקת מדעי כדור הארץ בנאס"א ותקציב כולל של 6.3 מיליארד דולר לנוא"א, ועדיין מדובר בהשקעה דרמטית. 

639px-Orroral_Valley_Fire_viewed_from_Tuggeranong_January_2020.jpg

בבית הלבן היו רוצים לראות מערכת הוליסטית, בקוד פתוח, שתאפשר גם למדינות עניות להיערך לאסונות טבע – ותחשוף פליטות גזי חממה של מדינות עשירות. דוגמה אחת היא ממפה הפחמן (Carbon Mapper) שפותח במעבדה להנעה סילונית (JPL) של נאס"א. המכשיר יהיה מסוגל לאתר, לכמת ולעקוב אחר פליטות מתאן ופחמן דו-חמצני ברמת המפעל הבודד, ולאפשר למפעילים ולרגולטורים לבלום דליפות בזמן אמת.

תוכנית שאפתנית בהרבה היא מצפה מערכת הארץ (Earth System Observatory) שנאס"א מפתחת. התוכנית, שכוללת מספר לווייני תצפית, תעבוד לראשונה בתיאום מלא, תוך שימוש בבינה מלאכותית ולמידת מכונה, בניסיון לייצר תמונת תלת-ממד של כדור הארץ בזמן אמת – מהאדמה ועד האטמוספירה – שתמדוד גם את שינויי האקלים האזוריים.

מבחינה מדעית, מערך הלוויינים החדש ינסה גם לשפר את תחזיות האקלים באמצעות מענה על מספר שאלות פתוחות. אנחנו עדיין לא יודעים, למשל, מה מידת השפעתם של האירוסולים המלאכותיים (זיהום אוויר מפליטת אגזוזים, למשל) על ההתחממות הגלובלית. היא לאו דווקא שלילית, כפי שנהוג לחשוב, מפני שאירוסולוים משקפים חזרה חלק מאור השמש לחלל. אנחנו גם עוד לא ממש מבינים את האופן שבו האוקיינוסים סופחים את הפחמן הדו-חמצני שהאנושות פולטת מדי שנה. בנאס"א מקווים שעם הבנה עמוקה יותר של היבטים אלה, יבואו גם תחזיות מדויקות יותר.

max_zoom.jpg

קראו עוד:

• כמה ירחים יש לצדק, ואילו?
• אנימציה פסיכדלית של הסופות בצדק
• אחרי 40 שנה: נאס"א פתרה את תעלומת הברקים בצדק
• החללית ג'ונו חושפת את הסודות של צדק

קבוצת המחקר של פרופ' כספי שותפה לתגלית נוספת שמתפרסמת היום ב-Science. במסגרת אחת הגיחות של ג'ונו, סובבו המדענים את החללית כך שמכשיר המודד גלי מיקרו סרק לרוחב את התופעות האקלימיות שמתרחשות מתחת לעננים. מכשיר זה רגיש לטמפרטורה, ומאפשר למפות את פרופיל החום של האטמוספרה בשש שכבות עומק – מהעננים ועד 350 קילומטר מתחתיהם. מדידות אלה חשפו שגם סופות הקטנות בהרבה מהכתם האדום הגדול (אבל עדיין גדולות ביחס להוריקנים המוכרים לנו בכדור הארץ), מעמיקות עשרות קילומטרים מתחת לגובה העננים של צדק.

אך אין זו התגלית היחידה שנרכשה בעזרת מדידות מיקרוגל. במאמר נוסף, חקרו חברי קבוצתו של פרופ' כספי לא סערה או מערבולת כזאת או אחרת – אלא את המבנה התרמי של כוכב-הלכת כולו: מה קורה מקוטב לקוטב? המדענים גילו שבכל טווח העומקים שאותו מודד המכשיר, מתקבל אותו אות תרמי שמתאים באופן מושלם לפסי העננים הנצפים על-פני כוכב-הלכת. 

pia21973.jpg

"בנוסף לטמפרטורה, מדידת המיקרוגל מראה עד כמה עכורה האטמוספרה", אומרת תלמידת המחקר קרן דואר, מקבוצתו של פרופ' כספי. "עכירות האטמוספרה מעידה על ריכוז האמוניה באותה נקודה – ככל שיש יותר אמוניה, כך האטמוספרה תהיה עכורה יותר", מוסיפה דואר, שהובילה את המחקר יחד עם נמרוד גבריאל, תלמיד מחקר נוסף מהקבוצה, שמפרט: "הגורם ששולט בריכוז האמוניה בשכבות השונות הוא, בפשטות, כיוון הרוח: כאשר הרוח נעה כלפי מעלה או מטה – היא גוררת איתה אמוניה". אמוניה מופיעה באטמוספרה של צדק כגז, וכשהיא מתקררת בשכבות החיצוניות היא יוצרת את העננים הלבנים שאותם אנו רואים בתמונות.

פרופ' כספי וחברי קבוצתו כבר הראו בעבר שזרמי הסילון החזקים אשר אחראים לפסים האיקוניים שמעטרים את צדק, מגיעים לעומק של כ-3,000 קילומטר מתחת לפני העננים; כל פס מייצג כיוון נגדי של הרוח – חלק מהפסים נעים ממזרח למערב, ולהפך. מדידת המיקרוגל, שהראתה התאמה גבוהה בין כיווני רוחות אלו לריכוזי האמוניה בעומקים של עד 350 קילומטר, חשפה היבט מפתיע של התופעה: כל זרם סילון מוקף בתא זרימת אוויר (סירקולציה), בדומה לתאי פרל הידועים על כדור-הארץ ותאי סירקולציה אחרים שאחראים בין היתר לרצועות המדבריות באזור קו רוחב ±30 (לדוגמה, מדבר סהרה). ההבדל העיקרי הוא במספר התאים: בעוד בכדור-הארץ ישנם שני תאי פרל (אחד בחצי כדור הדרומי ואחד בצפוני), על צדק – הגדול פי 11 מכדור-הארץ – מצאו המדענים 16 תאים שכאלה. מעבר לכך, בכדור-הארץ ברור היכן מסתיימת זרימת האוויר – בקרקע. אך כיוון שמכשירי המדידה התרמיים מגיעים רק לעומק של 350 קילומטר, ולצדק אין קרקע, שכן הוא כוכב-לכת גזי, עדיין לא ברור היכן מסתיימת הסירקולציה. "זאת הפעם הראשונה שאנחנו רואים עדות ישירה וכל כך מובהקת לתאי סירקולציה בכוכב-לכת גזי" אומרים דואר וגבריאל. אף שלמדענים אין עדות ישירה לעומק שבו תאי הסירקולציה מסתיימים, אחת ההשערות היא שאת תפקיד הקרקע על כדור-הארץ לוקח השדה המגנטי, והוא זה שגורם לסגירת התאים בעומק.

תגליות אלה משנות את הבנתנו אודות צדק, וההקבלה בין תאי הזרימה בכדור-הארץ לאלו על צדק מובילה לתובנות חדשות אודות הדינמיקה האקלימית בכוכבי-לכת גזיים אחרים. מסכם פרופ' כספי: "מאז שג'ונו הגיעה לצדק, אנחנו כמו ארכיאולוגים: רק שבמקום לחשוף את מה שקורה מתחת לפני השטח, אנחנו מגלים את המתרחש מתחת למעבה העננים".

קבלו עוד צילומים מדהימים מכוכב הלכת הגדול במערכת השמש:

• צפו: טיים-לאפס מרהיב של כוכב הלכת צדק
• עמוק וסוער: כך נראה צדק מתחת למעבה העננים
• כוכב הלכת צדק כפי שמעולם לא ראיתם אותו
• צילומים חסרי תקדים של ג'ונו את הכתם הגדול האדום של צדק
• ואם כל זה מזכיר לכם ציור של וינסנט ואן גוך, זה לא במקרה

640px-Super_heavy-lift_launch_vehicles.jpg

כעת, לאחר שהערמת האוריון על גבי המשגר עברה בהצלחה, בנאס"א מתכוונים לגלגל את המערכת הענקית לכן השיגור בדצמבר ולערוך "מבחן רטוב", דהיינו למלאו בדלק. לאחר מכן ה-SLS יחזור למחסן לבדיקות נוספות, ויתגלגל פעם נוספת שישה ימים לפני השיגור. ב-12 בפברואר ייפתח חלון הזדמנויות קצרצר לשיגור, בן 21 דקות בלבד. עד ה-27 בפברואר ייפתחו חלונות שיגור נוספים – שאורכם נאמד במספר דקות עד לשעתיים. מתכנני משימת ארטמיס-1 רוצים לבדוק את יכולת קפסולת האוריון לנחות חזרה על הארץ בשלום, ולכן הם מעוניינים לראות את הקפסולה חודרת לאטמוספרה באור יום. מכאן גם חלונות השיגור הקצרים – המשימה מתוכננת כך שתנחת חזרה במהלך היום.

חלל ישן מול חלל חדש

נאס"א מפתחת את ה-SLS מאז 2011, והמשגר הכבד מאוד נועד להחליף את תוכנית מעבורות החלל כרכב השיגור העיקרי של ארה"ב לחקר החלל העמוק. כבר בשלב הראשון, ה-Block 1, ה-SLS צפוי להיות עוצמתי ב-15% יותר ממשגר הסטורן 5 האימתני ששיגר את האסטרונאוטים לירח במסגרת תוכנית אפולו. כשהוא מתנשא לגובה 98 מטרים – כמעט כגובה מגדל שלום בתל אביב – השלב העיקרי של ה-SLS משתמש בארבעה מנועי RS-25, אותם המנועים ששימשו את מעבורות החלל בשיפורים קלים, מה שיעניק לו כושר נשיאה של 27,000 ק"ג מטען למסלול ירחי. בהמשך, בסדרת ה-Block-2 של המשגר, מספר זה צפוי לעלות לכמעט 46,000 ק"ג לירח – ולשמש את נאס"א למסע מאויש למאדים.

15786961001_a04b4a7ccd_c.jpg

שיגור הבכורה של ה-SLS תוכנן ל-2016, ומאז נדחה שוב ושוב. בינתיים השתנו תוכניות הבית הלבן, בין היתר לאור הצלחותיה של סין בהנחתת רוברים על הירח. במקום מאדים, ב-2017 חתם נשיא ארה"ב דאז דונלד טראמפ על צו נשיאותי המורה לנאס"א להנחית את האסטרונאוט הבא והאסטרונאוטית הראשונה על הירח עד שנת 2024. לפחות לעת עתה, ממשל ביידן דבק בתוכנית ארטמיס – אחותו של אפולו במיתולוגיה היוונית.

לפי התוכנית, ארטמיס 1 תשוגר למסלול סביב הירח ב-2022. ארטמיס 2, שתהיה מאוישת בארבעה אנשי צוות, תשוגר למסלול סביב הירח ב-2023. ולבסוף, ארטמיס 3 תשגר ארבעה אנשי צוות, מהם שניים שירדו לפני השטח ב-2024. אלה יהיו שני בני האדם הראשונים שיתהלכו על הירח מאז שיוג'ין סרנן והאריסון שמיט עזבו את הלבנה ב-1972, במסגרת משימת אפולו 17. הפעם, האמריקאים לא מתכננים לבקר בלבד – ובנאס"א מאמינים שיעלה בידם לבסס מושבת מחקר ירחית, שתהיה מאוישת דרך קבע, לצד תחנת חלל ירחית בינלאומית. כך, הירח יהפוך למעין תחנת מעבר למאדים ובמקביל, גם למעבדת ניסויים לאפשרות לשרוד לתקופות ארוכות על מאדים, תוך כדי ניצול משאבים מקומיים כמו מים וחמצן.

for_press_release.jpg

אלא שב-2010, במקביל להחלטה על פיתוח ה-SLS, הממשל האמריקאי החליט לעודד חברות פרטיות לפתח יכולות שיגור עצמאיות כדי לפתוח את החלל לתחרות. בצעד שהפך לנדבך מרכזי במהפכת "החלל החדש", נאס"א העניקה שמונה מיליארד דולר לשתי חברות – ענקית התעופה בואינג על פיתוח הסטארליינר וחברת הזנק קטנה בשם ספייס אקס על חללית הדרגון. הרעיון היה שנאס"א תקנה מהספקיות משימות מטען וצוות לתחנת החלל הבינלאומית במסלול לווייני נמוך, ותפנה את משאביה שלה לפיתוח הכלים הכבדים לחקר החלל העמוק – למשל משימה מאוישת למאדים.

נכון לכתיבת שורות אלו, הסטארליינר של בואינג עוד נמצא בשלב הניסויי, ושתי טיסותיו הבלתי-מאוישות היו רצופות תקלות. לעומת זאת, ההשקעה של נאס"א בספייס אקס השתלמה מעל ומעבר לציפיות, כשחלליות דרגון – מאוישות ולא מאוישות – מטיסות אסטרונאוטים אמריקאים לתחנת החלל כדבר שבשגרה. בשנים שחלפו מאז ההכרזה על תוכנית המאוישת המסחרית (Commercial Crew Program) ומענקי הפיתוח לספייס אקס, החברה הפכה למעצמת חלל בזכות עצמה. הודות למשגרי הפאלקון הרב-שימושיים, החברה הוזילה משמעותית את מחירי השיגור לחלל והיא משגרת היום יותר לוויינים מכל חברה או ממשלה בעולם. עם ההון שגרפה משיגורי לוויינים מסחריים בפאלקונים, ספייס אקס החלה לפתח את חללית הסטארשיפ: חללית רב-שימושית כבדה מאוד שתוכל להשתגר מכדור הארץ ולנחות על הירח – וגם על מאדים.

שני משגרים, שתי תפיסות עולם

כך נולד "מתחרה" ל-SLS של נאס"א. אמנם הסטארשיפ עוד רחוקה מאוד מלהיות מבצעית, אבל רבים תוהים מדוע ספייס אקס ונאס"א מפתחות שני משגרים כבדים בעלי יכולות דומות למדי ויעדים כמעט זהים: לנחות על הירח ובהמשך לנחות על מאדים. שני המשגרים שונים זה מזה כמעט בכל פרמטר, במיוחד במדד החשוב ביותר: עלות שיגור של ק"ג מטען לירח. ק"ג אחד של מטען לירח יעלה ב-SLS המסורתי כ-31,500 דולר (וכ-20,000 דולר בדור הבא של ה-SLS, ה-Block-2). בסטארשיפ הרב-פעמי, העלות לק"ג מטען לירח צונחת ל-2,000 דולר בלבד. זאת ועוד, את הסטארשיפ יהיה ניתן לשגר מספר פעמים ביום. את ה-SLS החד-פעמי – פעם בשנה, לפי קצב הייצור הנוכחי.

נאס"א בוחרת בספייס אקס לפיתוח מערכת הנחיתה האנושית

מאחר שמשלם המיסים האמריקאי כבר השקיע יותר מ-20 מיליארד דולר בפיתוח משגר ה-SLS וחללית האוריון, בנאס"א הודיעו באפריל השנה כי יעניקו לספייס אקס כ-3 מיליארד דולר לפיתוח מערכת הנחיתה האנושית (Human Landing System) שתנחית את האסטרונאוטים שלה על אדמת הירח במסגרת תוכנית ארטמיס.

כך נוצר מצב כלאיים: ארבעת האסטרונאוטים ישוגרו מכדור הארץ ב-SLS, החללית אוריון של נאס"א תתנתק מהמשגר ותיכנס למסלול סביב הירח. שם, הקפסולה הזעירה אוריון תחבור לסטארשיפ הענקית מתוצרת ספייס אקס, ושני אנשי צוות יעברו לסטארשיפ שעה ששניים נוספים ימשיכו להקיף את הירח באוריון. הסטארשיפ תנחת על הירח, ולאחר שבוע תמריא חזרה ושוב תחבור לאוריון. שני אנשי הצוות שנחתו על הירח יצטרפו לחבריהם באוריון, וכל הרביעייה תשוב לכדור הארץ – זאת למרות שאם הסטארשיפ תהפוך מבצעית, היא אינה זקוקה ל-SLS או לאוריון כדי לשגר צוותים מהארץ ולהנחיתם על הירח.