בשבת, 5 בדצמבר, בשעה 19:30 לשעון ישראל, גוף דמוי כדור אש יאיר את שמי באוסטרליה. העצם יתקדם לכיוון דרום-מערב. 120 ק"מ ודקות ספורות אחר כך, בערך בשעה 19:47, "כדור האש" יפרוש מצנחים וינחת בשלום במטווח חיל האוויר המלכותי של אוסטרליה בוומרה. בין קפלי המצנחים תהיה קפסולה לוהטת למגע, ובה דוגמיות קרקע ראשונות מהאסטרואיד רְיוּגוּ. בכך יבוא לסיומו מבצע הנדסי וטכנולוגי מזהיר של סוכנות החלל היפנית (JAXA), שארך שש שנים בדיוק מאז השיגור.

היאבוסה 2 (ביפנית: "בז נודד") שוגרה ב-3 בדצמבר 2014. אחרי מסע בן 300 מיליון ק"מ בחלל, החללית הגיעה ב-2018 לאסטרואיד ריוגו ("ארמון הדרקון" בפולקולור היפני), אז הצניחה עליו שלושה רוברים ואת המעבדה המקפצת מסקוט (MASCOT) – שהמחשב המרכזי שלה יוצר על ידי חברת רמון ספייס הישראלית, בתמיכת סוכנות החלל הישראלית. ב-2019 אספה היאבוסה 2 דוגמיות מפני השטח של האסטרואיד, ולא הסתפקה בכך אלא ירתה בו קליע כדי לאסוף דוגמיות מתחת לפני השטח. אחרי שינחתו הדוגמיות בשבת, מדענים מכל רחבי העולם יסתערו עליהן כמוצאי שלל רב.

181005_mascot.jpg

המשימה (המוצלחת) הראשונה להחזרת דוגמיות מאסטרואיד

היאבוסה 2 היא משימת החזרת הדוגמיות השנייה של סוכנות החלל היפנית. ב-2005 הגיעה קודמתה, היאבוסה 1, לאסטרואיד בשם איטוקוואה – אבל שורה של תקלות טכניות גרמו לכך שגם הרובר והנחתת פספסו את מטרתם וגם מנגנון הירייה שנועד לאסוף אבק מפנים האסטרואיד כשל. בסופו של דבר, ולאחר שפספסה את חלון החזרה לכדור הארץ ונשלחה להקיף את השמש לשנים ספורות, ב-2010 נחת תא האחסון של היאבוסה 1, גם כן בוומרה, אוסטרליה – והסתבר שהחללית הצליחה לאסוף 1,500 גרגירי אבק בלבד. כמות דומה החזירה סטארדאסט של נאס"א כמה שנים קודם לכן, ב-2006, כשהחזירה כגרם מכוכב השביט ויילד 2. במילים אחרות, היאבוסה 2 תהיה המשימה הראשונה בהיסטוריה שהחזירה לכדור הארץ דוגמיות קרקע משמעותיות מגוף שמיימי שאינו הירח.

ככלל, אסטרואידים כמו ריוגו מסוג C, כלומר אסטרואידים פחמימניים, הם "קופסה שחורה" לראשית מערכת השמש. אסטרואידים אלה עשירים במים ובתרכובות אורגניות, ולפי סברה אחת – הם שסיפקו לכדור הארץ הצעיר את חלק מהמים שאנו רואים היום באוקיינוסים, ואולי גם את אבני הבניין לחיים.

יתרה מכך, ריגו הוא אסטרואיד מסוג אפולו, כלומר אסטרואיד שמסלולו חוצה את מסלול כדור הארץ. כאמור, כשהיאבוסה 2 הגיעה לריוגו ב-2018, הוא היה מרוחק כ-300 מיליון ק"מ מכדור הארץ. היום הוא מרוחק כ-12 מיליון ק"מ בלבד. בעתיד הרחוק מאוד אסטרואיד כמו ריוגו עלול להתנגש בארץ – ולכן חשוב להבין את הרכבו הפנימי, למקרה שצאצאינו יצטרכו להתמודד עם איום שכזה, בין אם באמצעות פיצוצו או הסטתו ממסלולו.

ולבסוף, אסטרואידים פחמימניים שופעים מתכות יקרות. אם היינו מצליחים להנחית את ריוגו כולו באוסטרליה, הוא היה שווה 80 מיליארד דולר בניקל, ברזל וקובלט. הנתונים שאספה היאבוסה 2 – ושיאספו בהמשך מהדוגמיות שהחזירה – עשויים להיות יקרי ערך לחברות כריית אסטרואידים.

640px-Asteroid_1998_KY26.faces_model.jpg

אבל משימת היאבוסה 2 לא תסתיים בשבת. אחרי שתשליך את קפסולת הדוגמיות לאטמוספרה של כדור הארץ, בסוכנות החלל היפנית מתכוונים לשלוח את הגשושית ליעד חדש. להיאבוסה 2 יש עוד כ-30 ק"ג דלק קסנון, מה שאמור להספיק לה לטיסת יעף (ללא החזרת דוגמיות כמובן) ליד האסטרואיד KY26 1998. אסטרואיד זה מעניין במיוחד, שכן הוא מסתובב מהר מאוד על צירו (fast rotator) וצורתו היא כמעט ספירה מושלמת – ואף חללית עוד לא ביקרה באסטרואיד כזה. בנוסף, כמו ריוגו, גם KY26 1998 הקטן הוא אסטרואיד מסוג אפולו שמכיל מתכות יקרות. היאבוסה 2 צפויה להגיע אליו ב-2031.

קראו עוד: 

• האסטרואיד ריוגו מתגלה כערמת חצץ רופפת: איך זה משפיע על מערך ההגנה מפני אסטרואידים
• היאבוסה-2 הנחיתה מעבדה עם טכנולוגיה ישראלית על אסטרואיד
• צפו: חללית יפנית ממריאה מאסטרואיד – ומעיפה סלעים לכל עבר
• טריליוני דולרים מרחפים בחלל: למי שייכים האסטרואידים

רוצים לעקוב אחר המסלול של הקפסולה בזמן אמת?

רוצים לראות את כדור האש בשבת? כמובן, אוסטרליה רחוקה מאוד מישראל – ואין לנו כל דרך לראותו בשמיים – אבל סוכנות החלל היפנית מציעה אפליקציית מציאות רבודה שמאפשרת לעקוב אחר קפסולת דוגמיות הקרקע בזמן אמת. להורדה במכשירי אפל.

Chang'e_5_Undergoing_Thermal_Test.jpg

האבק היקר בעולם

יומיים אחרי האיסוף, ב-2 בדצמבר, רכב המראה קטן עם הדוגמיות יקרות הערך ימריא מהנחתת וינסה לחבור ב-4 בדצמבר למקפת שנמצאת במסלול סביב הירח. אחרי החבירה, מיכל הדוגמיות יעבור מרכב ההמראה לקפסולה מיוחדת שיכולה לעמוד בכניסה מחדש לאטמוספירה של כדור הארץ, שמתוכננת ל-15 בדצמבר. רגע לפני הכניסה לאטמוספירה, מיכל הדוגמיות יתנתק מהקפסולה, יפתח מצנח וינחת בלב מונגוליה.

אם מהנדסי החלל של סין יצליחו במבצע המורכב הזה, סין תהפוך למדינה השלישית שמצליחה להחזיר דוגמיות קרקע מהירח והראשונה שעושה זאת ב-50 השנים האחרונות. דוגמיות קרקע נחשבות ל"גביע הקדוש" של מדענים פלנטריים, שכן הן מאפשרות לקחת אבק וסלעים מעולמות אחרים ולבדוק אותם בטכנולוגיה ובתנאים שאינם זמינים במשימות חלל.

רוב מה שאנחנו יודעים על הרכבו ועל מוצאו של הירח, ומכאן שגם על הרכבו ועל עברו של הארץ, אנחנו יודעים הודות לדוגמיות שהובאו בתוכניות אפולו ולונה. הדוגמיות שתחזיר צ'אנגה 5 צפויות לענות על שאלות פתוחות רבות בהיסטוריה של מערכת הארץ-ירח – ולסמן את סין כמעצמה המובילה כיום בחקר הירח.

שידור השיגור של צ'אנגה 5 לחלל (החל מדקה 00:55):

20160923_EOS_0455-768x512.jpg

הלב המתעגל

כמובן, ישנם נזקים בריאותיים שנגרמים מעצם השהייה במיקרו כבידה. חוקרים ממכון סנפורד ברנהאם פרביס לגילוי רפואי ערכו מחקר ראשון מסוגו על זבובי פירות שבילו מספר שבועות בתחנת החלל הבינלאומית – כמחצית מתוחלת החיים של הזבובים – ומצאו שינויים מבניים וביוכימיים משמעותיים בלבבותיהם.

תוצאות המחקר החדש אינן מפתיעות כשלעצמן. מחקרים קודמים שנערכו על אסטרונאוטים בתחנת החלל הבינלאומית עצמה הראו למשל שהלב משתנה מצורתו הסגלגלה (בדומה לצורת ביצה) לצורה עגולה יותר. אולם כעת, בזכות ניסוי זבובי הפירות, המדענים מבינים מה גורם לשינויים הללו ברמה התאית והמולקולרית – מידע הכרחי לפיתוח תרופות שישמרו על אסטרונאוטים בריאים בטווח הארוך, כמו במסע הממושך למאדים או בקולוניה על הירח.

למרבה המזל, זבובי פירות הם חיות מודל מושלמות לבחינת השפעת החלל על לב האדם. החרקים חולקים כמעט 75% מהגנים שמחוללים מחלות לב בבני אדם, וליבם הצינורי דומה בצורתו לליבם של עוברים בבטן אימם, לפני שזה מתקפל לארבעה חדרים. בנוסף, זבובי פירות דורשים מעט מאוד תחזוקה ומסת הגוף שלהם מזערית – מה שהופך אותם למועמדים האידאליים למחקר כזה.

הזבובים – זכרים ונקבות – שהו חודש על סיפון תחנת החלל הבינלאומית. בזמן הזה, הזבובים הזדווגו הטילו מאות ביצים. אחרי שלושה שבועות בחלל, המקבילה האנושית לשלושה עשורים, אותם זבובים שנולדו במסלול סביב כדור הארץ הוצנחו מול חופי קליפורניה – ונלקחו ישר למכון סנפורד ברנהאם פרביס. במטרה להימנע מהשפעת הכבידה של הארץ, הזבובים עברו שורה מקיפה של בדיקות בתוך 24 שעות מרגע חזרתם: מבחני מאמץ, בדיקות כיווץ וקצב ומיפוי השינויים בביטויי הגנים בלב.

החוקרים מדווחים כי לזבובי החלל היו לבבות קטנים יותר וגמישים פחות – סימפטומים שנראו גם באסטרונאוטים. מפתיע עוד יותר היה לגלו כי רקמות הלב עצמן עברו שינוי ניכר: סיבי השריר המקבילים צמחו בכיוונים שונים, ואיבדו את היכולת לפמפם דם במאמץ. בנוסף, המטריצה החוץ-תאית (מעטפת התאים שמספקת להם תמיכה מבנית) בתאים המקיפים את הלב הייתה קטנה משמעותית בזבובי החלל. לממצא האחרון עשויה להיות חשיבות גם בקרב בני אדם כאן בכדור הארץ, שכן בעיות לבביות כמו התקף לב גורמות לעיתים לייצור-יתר של המטריצה החוץ-תאית – שמפריעה ללב להתרחב כנדרש, למשל בעת מאמץ.

ההזדקנות של סקוט קלי

במחקר אחר, שערכו אוניברסיטת אלקסר ו-GeneLab של נאס"א על תולעים מסוג סי אלגנס ששהו בתחנת החלל הבינלאומית, נמצאו שינויים קלים בכ-1,000 גנים. השינויים הדרמטיים נצפו בגנים שמשחקים תפקיד במערכת העצבים.

ולבסוף, ב-Cell מתפרסם גם מחקר המשך למחקר התאומים ההיסטורי. ב-2015 שוגר האסטרונאוט סקוט קלי לתחנת החלל הבינלאומית, ושהה שם 340 יום ברציפות – בזמן שאחיו, האסטרונאוט מארק קלי, נשאר בכדור הארץ.

Telomere_caps.gif

ההשוואה בין התאומים הזהים אפשרה לחוקרים לבודד שורה של השפעות מפתיעות של השהייה בחלל על גוף האדם, אבל אולי הממצא המשמעותי ביותר היה שהטלומרים של סקוט ששהה בחלל דווקא התארכו. הטלומרים הם קצוות הכרומוזומים, שמגנים על החומר התורשתי ומתקצרים עם כל חלוקה של התא – ולכן גם נקשרו בעבר במספר מחקרים לעצם ההזדקנות. מכאן קצרה הייתה הדרך של כלי תקשורת ברחבי העולם להכריז כי סקוט קלי נשאר צעיר ביחס לאחיו התאום.

כעת, פרופ' סוזן ביילי שחזרה את הניסוי כאן בכדור הארץ עם מטפסי הרים שטיפסו על האוורסט, בזמן שתאומיהם הזהים נשארו בגובה פני הים. למרבה ההפתעה, גם הטלומרים של מטפסי ההרים לא התקצרו – בדומה לטלומרים של סקוט קלי בחלל. לפי פרופ' ביילי, ההסבר לשמירה על אורך הטלומרים אינו מיקרו כבידה אלא לעקת חמצן כרונית. לדבריה, תאים רבים מתים בסביבה החדשה, בין אם בחלל ובין אם על האוורסט, ושאר התאים מנסים להסתגל לתנאים – בין היתר על ידי הארכת הטלומרים. 

כך או כך, אחרי שחזר לכדור הארץ הטלומרים של סקוט קלי התקצרו משמעותית, עוד יותר מאלו של אחיו התאום, ופרופ' ביילי וצוותה וידאו את הממצא הזה עם בדיקות דם של עשרה אסטרונאוטים אחרים (שאינם קרובי משפחה). בכולם נמצאו טלומרים קצרים משמעותית יותר מכפי גילם.

arecibo_0.jpg

בנייתו של המתקן הענק הושלמה ב-1963, ומאז הוא שימש בעיקר לחקר היונוספירה – השכבה האטמוספרית החיצונית האחרונה של כדור הארץ לפני האקסוספרה. מאז שודרג מצפה הכוכבים מספר פעמים, כאשר הקרן הלאומית למדע מממנת את עיקר המחקר ביונוספירה ונאס"א את המחקר ברדאר הפלנטרי שחקר את כוכבי הלכת הקרובים אלינו, עד לשבתאי, במסלולם מעל חצי הכדור הצפוני.

קצרה היריעה מלמנות את כל התגליות שהתגלו באמצעות מצפה הכוכבים הוותיק: מקביעת זמן הסיבוב של כוכב חמה, דרך גילויים של כוכבי ניוטרונים ופולסרים וכלה בכוכבי הלכת הראשונים שהתגלו מחוץ למערכת השמש. אבל את עיקר פרסומו חייב הטלסקופ לחייזרים. פרויקט סט"י לחיפוש אחר חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ מחפש אחר אותות רדיו שנשלחו אלינו בנתונים שאוסף ארסיבו. בנוסף, פרויקט מט"י נעזר בארסיבו כדי לשדר אותות רדיו החוצה לחלל.

ב-1974, במסגרת טקס למקצה שיפורים בארסיבו, שידר האסטרונום האמריקאי המפורסם פרנסיס דרייק (המוכר מ"משוואת דרייק" שלו, שמחשבת את הסיכוי להימצאותה של ציוויליזציות רדיו ביקום, ואף ניהל את מצפה הכוכבים) את "הודעת ארסיבו" לצביר הכוכבים הכדורי M13, או הרקולס, במרחק 25,000 שנות אור מאיתנו. ההודעה הבינארית כללה מידע על האנושות ועל הישגיה, כמו המספרים האטומיים שמרכיבים את הדנ"א, תרשים של מערכת השמש, של גוף האדם ושל ארסיבו עצמו. 

Arecibo_message.jpg

בשל צורתו הייחודית, והיותו מקלט ומשדר הרדיו העוצמתי ביותר של האנושות, ארסיבו כיכב גם בתרבות פופולרית, כמו בסרט ג'יימס בונד "גולדן איי" ובסרט האימה המד"בי "מין מסוכן" מ-1995 ובפרק הראשון של העונה השנייה של סדרת הטלוויזיה "תיקים באפלה". כל אלה מתגמדים לעומת הרומן המדע בדיוני של קרל סייגן "מגע" מ-1985, שמתאר מסר שנקלט בארסיבו מציוויליזציה מתקדמת. ב-1997 יצא לאקרנים סרט המבוסס על ספרו של סייגן, עם ג'ודי פוסטר בתפקיד מדענית סט"י שעובדת במצפה הכוכבים ארסיבו ומקבלת את המסר. 

קראו עוד:

• נאס"א הודיעה כי תתמוך במחקר לזיהוי חתימות טכנולוגיות של חיים תבוניים ביקום
• אותות מהחלל: סין סיימה לבנות את הרדיו-טלסקופ הגדול בעולם
• פרדוקס פרמי: למה אנחנו לא מוצאים חייזרים?
• נאס"א אישרה את משימת אירופה קליפר, שתחפש אחר חיים בירח הקרח סביב צדק
• האם מסוכן לנסות ליצור קשר עם חייזרים?

השנים הרזות והמפלה

מצפה הכוכבים נכנס לקשיים כספיים כאשר נאס"א קיצצה, ולבסוף משכה, את תמיכתה מהפרויקט ב-2006. גם התקציב מהקרן הלאומית למדע נחתך בחצי בשנים אלה. ב-2008, מדענים, פוליטיקאים וכלי תקשורת התגייסו להציל את ארסיבו, בין היתר על ידי הנפקת אגרות חוב מממשלת פוארטו ריקו – אבל המצפה המשיך לפעול תחת תקציבים מצומצמים והחל לאבד מיכולותיו בשורה של סופות וסופות הוריקן שהסבו נזקים.

ב-10 באוגוסט השנה, אחד הכבלים התומכים ניתק, נפל ופגע במראה עצמה. לא ברור מה גרם לתקלה, אך התוצאה הייתה שקע בקוטר 30 מטרים שנוצר במראה, והמתקן נסגר זמנית מחשש לבטיחות הצוות. הקרן הלאומית למדע הורתה לייצר כבל חלופי, אלא שבינתיים, ב-7 בנובמבר, נשבר כבל שני – שוב מסיבה לא ידועה – אלא שהפעם הכבל ריסק חלק מהמראה. בשבוע שעבר, לאחר הערכת המצב שקבעה כי כל ניסיון לשקם את הטלסקופ עלול לגרום לקריסה כללית שתפגע גם בעובדים וגם במתקני המחקר הסמוכים, הוחלט בקרן על הוצאה מבוקרת של ארסיבו מכלל שימוש.

ביולי 2016 הסתיימה בנייתו של הטלסקופ הכדורי בעל המפתח של 500 המטר, או FAST, בשקע טבעי בפינגטאנג, סין. כשמו כן הוא, הטלסקופ משתמש בצלחת בקוטר 500 מטרים – מה שהופך את "העין השמיימית", כפי שהוא מכונה – לרדיו-טלסקופ הגדול בעולם. כן, אם החייזרים ירצו ליצור איתנו קשר בשנים הקרובות, כדאי שיתחילו ללמוד מנדרינית.