akunis.jpg

עוד אמר השר אקוניס: "באמצעות פרויקט החללית נאפשר לכל הישראלים ובעיקר לדורות הבאים להבין  שגם לאזרחי מדינה קטנה, מותר וכדאי לחלום חלומות גדולים. העובדה שישראל תהיה המדינה הרביעית בעולם לצד ארה"ב, רוסיה וסין שתנחית חללית על הירח היא הוכחה נחרצת להיותנו מעצמת מדע וטכנולוגיה בינלאומית".

החללית, שזכתה לתמיכת סוכנות הישראלית במשרד המדע תהווה מטען משני על גבי המשגר של SpaceX, פלקון 9, ותשוגר לחלל לצד לוויינים נוספים. שיגור 'בראשית' יתבצע מבסיס חיל האוויר האמריקני בקייפ קנאברל, פלורידה. 
 

לפרטים נוספים על האתגרים שבשיגור הישראלי לירח>>

ימים ספורים לפני שיגור "בראשית", החללית הישראלית הראשונה שתנחת על הירח, נאס"א פנתה רשמית לתעשייה החלל האמריקנית בבקשה לפתח נחתות גדולות, שיהיו מסוגלות להנחית אסטרונאוטים על הירח כבר בשנת 2028.

מאז שנבחר לתפקיד, נשיא ארה"ב דונלד טראמפ ונציגי ממשלו מרבים לדבר על חזרה לירח, בין היתר על רקע הערכות שסין, שהנחיתה בחודש שעבר חללית בלתי-מאוישת בצד הרחוק של הירח, מתכוונת להנחית טייקונאוט על הירח עד 2030. בדצמבר 2017, טראמפ חתם על צו נשיאותי המורה לנאס"א לחזור לירח. אולם בפועל, נאס"א המשיכה להתקדם בתוכנית ממשל אובמה לבניית תחנת חלל בינלאומית סמוך לירח, שתאפשר שינוע ושיגור קלים יותר של מסעות מאוישים למאדים בעשור השלישי של המאה ה-21.

כעת, ההצהרות והחתימות החגיגיות מקבלות תוקף מעשי בהודעת נאס"א. ההודעה מפרטת את הצרכים הטכניים של הנחתת המאוישת, הנקראת במסמך "מערכת נחיתה מאוישת", אשר "תבסס פעם נוספת את העליונות האמריקנית על הירח וסביבו. נאס"א מתכננת לפתח סדרה של משימות, בסדר עולה של מורכבות, אל פני השטח של הירח, תוך הסתמכות על שותפותיה המסחריות, על מנת לחזק את המנהיגות האמריקנית" – לשון ההודעה.

מאז שטראמפ חתם על הצו להנחית אמריקנים על הירח, חברות פרטיות רבות המתינו למכרז של נאס"א. בין חברות אלה ניתן למנות שותפות ותיקות של נאס"א כמו לוקהיד מרטין, בואינג ונורת'רופ גראמן – שוודאי ייגשו למכרז. תאגיד גראמן, שהתאחד ב-1994 עם תאגיד נורת'רופ, הוא שבנה את רכב הנחיתה הירחי שהביא את ניל ארמסטרונג ובאז אולדרין לירח לפני 50 שנה. כמובן, הרבה מאוד השתנה מאז ימי תוכנית אפולו, ושחקנים חדשים – וגדולים לא פחות – כמו ספייס אקס של אילון מאסק ובלו אוריג'ין של ג'ף בזוס צפויים להתמודד עם היצרניות הוותיקות על בניית הנחתות.

295224main_jsc2008e139397.jpg

אחד הניסויים ב-2008 שנועדו לבחון דגם של רכב שטח ירחי במדבר באריזונה. קרדיט: NASA

בשלב הראשון, נאס"א מתכוונת להעניק מספר פרסי עידוד בסך של בין 300 אלף ל-9 מיליון דולרים לשש עד שמונה חברות המתחרות, פרסים שיאפשרו להן להמשיך ולפתח את ההצעות הזוכות לתקופה של חצי שנה – עד לשלב הבא. יצוין כי חברות רשאיות להציע תוכניות לבניית כל שלושת המרכיבים במערכת הנחיתה של נאס"א: חללית שתישא אסטרונאוטים מתחנת החלל הירחית (ה- Lunar Orbital Platform-Gateway) למסלול נמוך מסביב לירח, רכב נחיתה ירחי שיאפשר לאסטרונאוטים להגיע עד פני השטח ורכב המראה ירחי שייקח אותם מפני השטח חזרה למסלול.

בשלב השני, נאס"א אומרת שתעניק, אם בכלל, פרס אחד או שניים לפיתוח התוכניות הזוכות, ושהחוזים הצפויים להיחתם יהיו במסגרת תקציבית קבועה של כמה מאות מיליוני דולרים – כאשר החברות עצמן חייבות להשקיע כ-20% מסך כל המימון לכלי הטיס. ההדגמות הראשונות של יכולת מבצעית צפויות להיערך כבר ב-2024, ראשית ללא מטען אנושי.

השוק הפרטי הבשיל

זאת לא הפעם הראשונה מאז סיום תוכנית אפולו שנאס"א עושה צעדים ממשיים לקראת חזרה לירח. כך, למשל, ב-2008 חתמה סוכנות החלל על חוזים עם חמש יצרניות שונות לבניית נחתות – פרויקט שבוטל על ידי הנשיא אובמה ב-2010 בשל חריגות הן מהתקציב והן מלוחות הזמנים. אלא שהפעם ישנה הסכמה רחבה, בסוכנות החלל ובתעשיית החלל בכלל, שלחברות הפרטיות יש מספיק הון ויכולת טכנית לעמוד ביעד השאפתני.

הֶרָה, משימת ההגנה הפלנטרית של סוכנות החלל האירופית ESA, תחקור את האסטרואיד הקטן דידימון. דידימון, שגודלו כגודל הפירמידה הגדולה של גיזה, מקיף כירח את האסטרואיד הגדול יותר דידימוס – ומכאן שמו. דידימון יהפוך לאסטרואיד הקטן ביותר שהאנושות ביקרה בו, אבל לא מדובר בביקור נימוסין. למעשה, החללית הרה תבדוק אם ניתן להסיט ממסלולו אסטרואיד על ידי פגיעה ישירה, ובכך להגן על כדור הארץ בעתיד.

משימת ההגנה הראשונה בהיסטוריה מורכבת למעשה משתי משימות. ב-2022, החללית דארט ("חץ") של סוכנות החלל האמריקנית NASA תתנגש בדידימון, המרוחק 11 מיליון קילומטר, בניסיון לשנות את מסלולו סביב אחיו הגדול. בשלב שני, ב-2026, החללית האירופאית הרה תחקור את דידימון הפגוע בניסיון לאסוף מידע שלא ניתן לאסוף מכדור הארץ – כמו מסתו, פני השטח שלו וצורת המכתש שיצרה דארט. כל זאת בניסיון לבחון האם הסטת אסטרואידים ממסלולם באמצעות התנגשות היא אפשרית, למקרה שאסטרואיד כזה יעמיד את עולמנו בסכנה.

סכנה – והזדמנות

דידימוס התגלה ב-1996. ב-2003 הסתבר שלאסטרואיד יש אח קטן, לוויין טבעי שזכה לשם דידימון, וכך המערכת כולה זכתה לשם דידימוס (ביוונית: "תאומים"). קוטרו של דידימוס 780 מטרים, שעה שהאסטרואיד המסתובב סביבו הוא בגודל 160 מטרים בלבד.

כאמור, דידימון יהיה האסטרואיד הקטן ביותר שנחקר עד כה, אבל הוא לא יהיה האסטרואיד הראשון שחטף מאתנו מכה. ב-2005, החללית דיפ אימפקט התנגשה בכוכב השביט טמפל 1. אלא שההתנגשות נעשתה בניסיון לחשוף חומרים הנמצאים מתחת לפני השטח, וממילא החללית הקטנה לא ממש הזיזה לגוף השביט הענק, בקוטר של שישה קילומטרים.

לעומת זאת, דידימון הוא גוף קטן מספיק, הנמצא במסלול הקפה מהודק מספיק של 12 שעות סביב האסטרואיד דידימוס, כדי שזמן ההקפה שלו יכול להשתנות כתוצאה מפגיעת החללית באופן מדיד. תוצאות הפגיעה בדידימון ישמשו מדענים לתכנן משימות פגיעה אפשריות באסטרואידים המאיימים על כדור הארץ.

pd-arecibo-radar-images-didymos.jpg

דידימון עצמו נבחר לפגיעה כי הוא נמנה עם קבוצת אסטרואידי אפולו. אסטרואידים אלה חוצים במסלולם את מסלול כדור הארץ סביב השמש, ולכן הם עלולים לפגוע בנו יום אחד. יתרה מכך, אחר גופים גדולים כמו דידימוס ניתן לעקוב בקלות, ואילו גופים קטנים יותר שיפגעו בכדור הארץ יישרפו באטמוספרה או יסבו נזק מקומי בלבד. ואולם גוף בגודל דידימון יכול להפתיע את סוכנויות החלל, שיבחינו בו זמן קצר בלבד לפני הפגיעה, ולהרוס אזור שלם בעולמנו.

אם כן, משימתה העיקרית של החללית הרה תהיה לבחון אסטרטגיות הגנה על הארץ. עם זאת, החללית האירופית תנצל את המפגש עם צמד האסטרואידים כדי ללמוד עוד על מערכות אסטרואידים בינאריות. כ-15% מכלל האסטרואידים הידועים באים בזוגות, כשהאסטרואיד הקטן מקיף את האסטרואיד הגדול, כמו במקרה של דידימוס ודידימון, או כששני אסטרואידים בעלי אותה מסה מקיפים מרכז מסה משותף הנמצא ביניהם. אך מעט מאוד ידוע על היווצרותן של מערכות בינאריות כאלה.

כך, למשל, דידימוס הגדול מסתובב מהר מאוד על צירו, כשהוא משלים סיבוב מדי שעתיים. סביב קו המשווה של האסטרואיד, הכוח הצנטריפוגלי של הסיבוב יכול לגבור על כוח הכבידה החלש של הגוף, כך שחומר מפני השטח של האסטרואיד יכול להשתחרר לחלל. לפי התיאוריה המקובלת, כך נוצרים ירחי-אסטרואידים כמו דידימון. הרה תנחית לפחות ננו-לוויין אחד על הקוטב של דידימון – משימה הנדסית מורכבת בגוף שכוח הכבידה שלו הוא כמיליונית מכוח כבידה של הארץ – במטרה לבחון את התיאוריה הזאת בשטח.

ויש גם סיבה שלישית לשלוח חללית שתחקור את דידימון: גופים מהסוג של דידימון נחשבים למטרות אופטימליות לכרייה מחצבים. גופים גדולים מדידימון הם נדירים יותר, ואילו גופים קטנים ממנו מסובבים על ידי קרינת השמש ומסתובבים מהר כל כך  – שכריית מתכות כבדות כמו ברזל, פלטינה וזהב הופכת לבלתי אפשרית.

שימוש גאוני בפשטותו במכשור קיים הביא לתגלית מדעית גדולה במאדים: הרובר קיוריוסיטי של נאס"א הצליח למדוד את צפיפות שכבות הסלע במכתש גייל. זוהי המדידה הראשונה בהיסטוריה של כוח כבידה תוך כדי תנועה, והיא התאפשרה הודות לשימוש חלוצי במכשור לא-מדעי. התוצאות, שמתפרסמות היום בכתב העת Science, מראות שאדמת מאדים הרבה יותר אוורירית מכפי שחשבו עד היום.

חישובים קודמים של צפיפות הנפח במאדים, כלומר של משקל נפח החומר, התבססו על נתונים ממכשיר הכימיה והמינרולוגיה של הקיוריוסיטי. לפי הערכות אלו, מטר מעוקב אחד של אדמת מאדים שוקל 2,810 קילוגרם. לעומת זאת, המחקר החדש, שהתבסס כאמור על טכניקה שונה לחלוטין, מחשב את צפיפות החומר במכתש ל-1,680 ק"ג לכל מ"ק. במילים אחרות, שכבות החול והסלע במאדים – או לפחות למרגלות הר שארפ – מחוררות, אווריריות וספוגיות מאוד.

קיוריוסיטי חוקר את אדמת מאדים כבר שבע שנים ברציפות. הרובר חצה את מכתש גייל, שרוחבו כ-156 ק"מ, ובימים אלה הוא מטפס במעלה הר שארפ, המיתמר לגובה של כ-5 ק"מ ממרכז המכתש. כדי לנווט את הקיוריוסיטי על כוכב הלכת האדום, מהנדסים משתמשים בגירוסקופים ובמדי תאוצה, בדומה למה שאנחנו מוצאים בטלפון החכם שלנו. בטלפון, חיישנים אלה משמשים לקביעת המיקום והתנועה. בזמן הניווט על אדמת מאדים, החיישנים של הקיוריוסיטי עושים את אותו הדבר בדיוק – רק בדיוק רב יותר.

אולם בשעת מנוחה, כשהרובר אינו בתנועה, מד התאוצה של הקיוריוסיטי מספיק מדויק כדי למדוד את כוח הכבידה המקומי שמופעל עליו באותה נקודה במאדים. מאחר שתאוצה היא השינוי בקצב המהירות של גוף, כשהגוף נמצא במנוחה התוצאה הנמדדת היא למעשה הכוח המופעל על הגוף, ובמקרה הזה: כוח הכבידה של מאדים. צוות החוקרים בחן את כוח הכבידה ביותר מ-700 נקודות לאורך מסלולו של הרובר בחמש השנים הראשונות למשימתו. לאחר מכן, כשקיוריוסיטי החל לטפס במעלה ההר, החומר הנוסף של ההר הוסיף לכוח הכבידה של כוכב הלכת כולו, אבל הכוח היה חלש בהרבה מכפי שציפו. מסתבר שהחומר בשיפוליו התחתונים של הר שארפ אינו צפוף במיוחד.

תעלומת ההרים

לתגלית החדשה חשיבות רבה בניסיון שלנו להבין את מקורו של הר שארפ. ככלל, למכתשים במאדים בגודל מכתש גייל יש פסגות במרכזם. פסגות אלו נוצרו כשגל ההדף של האסטרואיד או השביט שיצר את המכתש העיף חומר רב למרכז המכתש, שם הוא נערם בצורה של הר. אלא שהשכבות העליונות של אותן פסגות עשויות מסלעי משקע שנשחקים בקלות רבה יותר על ידי הרוח מאשר סלעים אחרים. לכן מדענים פלנטריים אינם בטוחים אם הרי המכתשים, כמו שארפ, נוצרו בפגיעה של אסטרואיד, מסחיפת הרוח (בדומה לסלע הפטרייה בבקעת תמנע), או, לחלופין, שהשכבות התחתונות של ההרים נערמו בכוח הפגיעה ואילו השכבות העליונות נוספו לאחר מעשה בכוח הרוח.

PIA19912-MarsCuriosityRover-MountSharp-20151002.jpg

הר שארפ, כפי שצולם על ידי הקיוריוסיטי ב-2015. קרדיט: NASA

כאמור, התוצאות החדשות והמפתיעות מעידות על כך שמרגלות הר שארפ נדחסו בעבר על ידי קילומטר אחד עד שניים של חומר. אם סלעי המשקע שאנו רואים בפסגת הר שארפ מילאו פעם את מכתש גייל כולו, הם מן הסתם היו נדחסים על ידי החול והסלעים במכתש, ולא על ידי סלעי המשקע בפסגת ההר בלבד. תגלית זו מחזקת את תרחיש האסטרואיד, ובכוונת צוות הקיוריוסיטי לחזור על הניסוי ולמדוד את צפיפות הנפח בנקודות שונות במעלה הר שארפ.

בנוסף, המדידה המקורית תאפשר למשימות נוספות – במאדים, על הירח ובעולמות אחרים ברחבי מערכת השמש – למדוד את צפיפות נפח האדמה, ובכך לפתור שאלות מדעיות רבות לגבי הגיאולוגיה של שכנינו.