חזית הטכנולוגיה הלוויינית: ננו-לוויין | אילוסטרציה: Taavi Torim
תחום מזעור הלוויינים תופס תאוצה בשנים האחרונות בעולם, וישראל היא אחת המדינות עם היכולות המתקדמות ביותר בתחום. בימים אלו מתקיימת באיטליה סדנה משותפת לסוכנות החלל האיטלקית (ASI) ולסוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, לקידום התחום וללמידה הדדית. אחת המטרות של הסדנה היא לסלול את הדרך לקראת תוכניות משותפות בין המדינות ולעודד מוסדות מחקר ישראליים ואיטלקיים לפיתוח קשרים אקדמיים ומחקרים משותפים בתחום. את הסדנה מארגנים סוכנויות החלל הישראלית והאיטלקית, אוניברסיטת רומא לה ספציה והטכניון מישראל.
לדברי אבי בלסברגר, מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע המשתתף בסדנה: "פיתוחים בתחום ננו-לוויינים פותחים עולמות חדשים לפעילויות בחלל כגון פעילות חינוכית, מחקר אקדמי ויישומים. שיתוף הפעולה ההדוק בינינו לסוכנות החלל האיטלקית הולך וגדל, והמפגשים המשותפים מגדילים את ההזדמנויות העסקיות והמחקריות לאקדמיה ולתעשיית החלל".
בין המשתתפים בכנס: פרופ' פיני גורפיל מהטכניון, פרופ' רוברטו בטיסטון נשיא סוכנות החלל האיטלקית, דר' שימרית ממן מאוניברסיטת בן גוריון ומר עופר זקס, שגריר ישראל באיטליה. בין החברות הישראליות שיציגו: חברת רמון צ'יפס, הטכניון, אוניברסיטת בן גוריון, חברת אימג'סאט, ספייספארמה, רפאל, התעשייה האווירית והסטרט אפ NSLComm.
במהלך הסדנה הציגו המדינות פעילויות מחקר רלוונטיות לטכנולוגיות לננו-לוויינים כגון: יישומים ושירותים חדשים המיוצרים על ידי ננו-לוויינים, התקני בקרת גישה חדשים, הגדלת מערכות הלוויין, תקשורת בין-לווינית ועוד.
אילוסטרציה של מגנטר. לא מומלץ להתקרב | הדמיה: NASA/Goddard Space Flight Center
מדענים יכולים עתה לאשר שהמגנטר PSR J1622-4950, המרוחק כ-30,000 שנות אור מכדור הארץ, חזר לפלוט גלי רדיו אחרי שלוש שנות תרדמה – אבל ממקום אחר על פני הכוכב. חזרתו "לחיים" של המגנטר רק מוסיפה לסימני השאלה הרבים שיש לנו סביב הכוכבים המשונים הללו.
כשכוכב מסיבי מסיים את חייו כסופרנובה, הוא משאיר אחריו ליבה דחוסה. בכוכבים מסיביים במיוחד, הליבה הדחוסה הזאת תהפוך לחור שחור, ואילו בכוכבים מסיביים פחות הקריסה הכבידתית תעצור בנקודה שבה אלקטרונים ופרוטונים מתמזגים לנייטרונים. אלו הם כוכבי נייטרונים. כוכבי נייטרונים שמסתובבים על צירם מהר מאוד הופכים, בתהליך שאינו ברור לנו דיו, למגנטרים: כוכבי מגנטים.
השדה המגנטי של מגנטרים מעורר פליאה ואימה. על פני השטח, עוצמת השדה המגנטי של כדור הארץ היא 0.5 גאוס (יחידת המידה של שדות מגנטיים). אם היינו עומדים בלב כדור הארץ, כלומר בנקודה שבה הברזל הנוזלי מסתובב ומייצר את אפקט הדינמו, היינו חווים כ-25 גאוס. לכוכב נייטרונים "ממוצע" יש שדה מגנטי בעוצמה של טריליון (1,000,000,000) גאוס. ואילו מגנטרים הם פי אלף יותר עוצמתיים, עם שדה מגנטי של קוודריליון (1,000,000,000,000,000) גאוס.
כמובן, אם היינו מתקרבים לכוכב מגנטר היינו מתים הרבה קודם בגלל הקרינה האדירה, אבל אם היה באפשרותנו להתקרב למרחק של כ-1,000 קילומטרים, השפעת השדה המגנטי עלינו הייתה גדולה עד כדי כך, שהאלקטרונים המרכיבים את האטומים שלנו היו פשוט נקרעים ממקומם.
מגנטר שמתעורר הפוך
מגנטרים הם מהעצמים האקזוטיים ביותר ביקום. מאחר שהם עמומים מאוד בתדרי האור הנצפה, כלומר אותם תדרים בספקטרום האלקטרומגנטי שהעין האנושית מסוגלת לראות, מדענים יכולים לצפות בהם במישרין רק כשאחד מהקטבים המגנטיים של המגנטר חוצה את מסלולו של כדור הארץ, והפליטות האלקטרומגנטיות העוצמתיות מאותם קטבים נקלטות במכשירי מדידה של קרני רדיו, רנטגן וגמא. מאחר צירוף מקרים קוסמי כזה הוא נדיר למדי, כיום ידוע לנו על 10 מגנטרים בלבד בכל גלקסיית שביל החלב.
לפיכך, קליטתו מחדש של המגנטר PSR J1622-4950 במכשירים שלנו היא כשלעצמה סיבה למסיבה מדעית: הוא אחד מהמגנטרים הבודדים שאנו יכולים ללמוד, והראשון שנדם והתעורר מחדש. יתרה מכך, המגנטר המסוים הזה מיוחד גם בקרב הקטגוריה הייחודית שלו: שעה שכל המגנטרים שאנו מכירים פולטים קרינת רנטגן, רק ארבעה פולטים גם גלי רדיו. אחד מאותם ארבעה הוא PSR J1622-4950.
בקע במגנטר. כמו רעידת אדמה שבמהלכה, פורצת אנרגיה כמו זו שפולטת השמש ב-100,000 שנה|NASA/Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger
החל מ-2015, המגנטר הזה נכנס לתרדמת. אולם אסטרונומים שהשתמשו ברדיו טלסקופ פארקס באוסטרליה הבחינו שהוא התעורר לחיים ב-26 באפריל, 2017. באותם ימים, המגנטר פלט פולסי רדיו עוצמתיים מדי ארבע שניות. לאחר התגלית הראשונית של טלסקופ הרדיו פארקס, תצפיות נוספות נערכו ממספר טלסקופים בכדור הארץ ובחלל, לרבות מטלסקופ החלל צ'נדרה של נאס"א, כלי המחקר המדויק ביותר שיש בידנו לחקר קרינת רנטגן, ומערך הרדיו טלסקופים MeerKAT החדש. תצפיות משותפות אלו הובילו למסקנה מפתיעה, שפורסמה ב- ,The Astrophysical Journalלגבי המגנטר הסורר.
מתקרבים לפתרון החידה?
שעה שצורתו הכללית של המגנטר PSR J1622-4950 לא השתנתה בשנים הללו, האסטרונומים הבחינו שגלי הרדיו נפלטים כעת ממיקום שונה בשדה המגנטי של הכוכב. במילים אחרות, הקטבים של המגנטר שינו את מיקומם על פני הכוכב – תופעה שאינה קיימת בכוכבי נייטרונים מסתובבים. למעשה, ייתכן שכל הפליטות האלקטרומגנטיות ממגנטרים משנות את מיקומן עם הזמן, וזהו רק תקדים תצפיתי עבורנו.
בנוסף, גם השינויים בדחיסות פליטות הרדיו של המגנטר המתעורר היו גדולים פי 100 מאלו שנמדדו לפני שלוש שנים. באשר לפליטות האלקטרומגנטיות בתחום הרנטגן, השינויים בדחיסות הקרינה היו גדולים פי 800 בחודש הראשון להתעוררות, והחלו לדעוך בקצב אקספוננציאלי לאחר מכן.
זהו המאמר המדעי הראשון שמתפרסם המבוסס, בין היתר, על נתונים ממערך הרדיו טלסקופים MeerKAT בדרום אפריקה. המערך, שטרם החל לפעול במלואו, הוא חלק מהמיזם השאפתני SKA (ראשי תיבות של Square Kilometer Array), מערך רדיו טלסקופים משותף שנבנה בימים אלו בדרום אפריקה ובאוסטרליה. החוקרים מקווים שהמערך החדש, שיהיה מהיר ורגיש פי אלפי מונים מהמכשור המדעי העומד לרשותנו כיום, יצליח לזהות מגנטרים מתעוררים נוספים, ואולי לפתור אחת ולתמיד את חידת קיומם.
ביום ראשון, 8 באפריל 2018, הכוכב אַלְבָּלְדָה, הנקרא כך על שם העיר מֶכָּה, יתכסה בירח, ובהתכסותו יגלה לנו משהו מסודותיו
-
מי שישכים קום (או יעשה "לילה לבן") ויעקוב מקרוב אחר הירח בבוקר יום ראשון, 8 באפריל 2018, יזכה לראות תופעה אסטרונומית פשוטה כשם שהיא מסתורית – התכסות כוכב בירח.
מדוע זה קורה?
הירח הוא גרם השמיים הקרוב אלינו ביותר, והוא הגדול והמאיר ביותר בשמי הלילה. מכיוון שהוא משלים סיבוב סביב כדור הארץ מדי חודש, הוא נע מהר על פני השמיים, יחסית לכוכבים הרחוקים יותר, שנדמים לנו קטנים ונייחים. מסיבה זו הירח חולף לפרקים בין גרמי השמיים הרחוקים יותר, ובכך "מכסה" את חלקם.
איך צופים בזה?
תחילת ההתכסות הקרובה בשעה 5:43 לפנות בוקר, כאשר הירח, המצוי ברבעון האחרון, תלוי מעל האופק המערבי. הכוכב המכוסה הפעם הוא הכוכב אלבלדה, או פאי בקבוצת קשת. בעת ההתכסות יכסו את הכוכב שוליו המוארים של הירח. כדי להיטיב ולצפות בתופעה רצוי להתחיל לצפות כמה שעות קודם לכן, ולראות כיצד הירח מתקרב אל הכוכב במשך הלילה, עד שהוא מכסה אותו כליל. התגלותו המחודשת של הכוכב תהיה מאחורי השוליים האפלים, בצידו המערבי של הירח, אולם זה כבר יהיה לקראת השעה 7:20 בבוקר, כאשר השמיים מוארים באור הבוקר.
התכסות אלבלדה בירח מבעד טלסקופ קטן
העיר מכה שבשמיים
המשורר נתן זך שאל, "איך זה שכוכב אחד לבד מעז?" ובאמת נדמה שבניגוד אלינו, הכוכבים ניצבים בודדים במרחק, עצמאיים בשטח. אבל זאת אשליה. פעמים רבות, מה שנראה לעינינו כמו כוכב אחד לבד אינו אלא כמה כוכבים המקובצים יחד. אלבלדה, המאיר בעוצמה של כ-1,500 שמשות, הוא למעשה חבורה מגובשת, צפופה למדי, של שלושה כוכבים.
המילה "אַלְבָּלְדָה" בערבית (البلدة) פירושה "העיר", והכוונה לעיר מֶכּה. שלושת הכוכבים חגים סביב מרכז כובד משותף, כאילו היו להם עניין משותף או שאיפה משותפת, והם כה קרובים זה לזה עד שממרחק 500 שנות אור קשה ביותר להבחין ביניהם – אפילו בטלסקופ גדול ומקצועי. האסטרונום המוסלמי שקרא כך לאלבלדה לא ידע אז שמדובר במערכת של שלושה כוכבים, שרק נראית לעינינו כמקור אור אחד ויחיד – אבל שלא במודע הוא קלע בדיוק לחוויה עירונית של זרות וקרבה: המרחקים הגדולים בין שלושת כוכבי אלבלדה מתבטלים כשמתבוננים בהם מרחוק.
ככל שמרחיקים מבט, גם ערים שלמות הופכות להיות מקשה מאוחדת של אור | צילום: NASA
אז איך בכל זאת ניתן להבחין שמדובר בקבוצה? כאן בדיוק נחלץ לעזרתם של האסטרונומים השכן הקרוב ביותר שלנו – הירח. אילו אלבלדה היה מקור אור יחיד, הוא היה אמור להיעלם בבת אחת בעת ההתכסות בירח. אבל מכשירים רגישים ביותר מלמדים שלמעשה עוצמת האור נחלשת בהדרגה, בשלוש פעימות. זאת הודות לאורם הנפרד של שלושת כוכבי המערכת הסמוכים. באופן אירוני, אלבלדה היא "עיר" שנחשפת דווקא בעת הסתרתה מהעין.
חוקרים את תנועת הירח והכוכבים | מיניאטורה עותומנית מהמאה ה-17
הסופרנובה משמאל למטה מאירה יותר מכל הגלקסיה שלה NGC 4526. הפיצוצים העוצמתיים שהתגלו נותרו בלתי מוסברים בינתיים | צילום: NASA/ESA
סופר המדע הבדיוני אייזק אסימוב אמר פעם שהדבר המרגש ביותר שאפשר לשמוע במדע הוא לא "יוריקה!" אלא "זה מוזר...". ובכן, יום העבודה של צוות אסטרונומים הפך למוזר מאוד כשהם הבחינו ב-72 פיצוצים בהירים מאוד ומהירים מאוד ביקום – פיצוצים שאין להם הסבר נכון לכתיבת שורות אלה. הממצאים החדשים הוצגו היום (שלישי) בכנס השבוע האירופי של מדעי האסטרונומיה והחלל (WEASS 2018).
מקור הפיצוצים: לא סופרנובה
המדענים גילו את הפיצוצים בנתוני תוכנית הסופרנובה (Supernova Programme) במסגרת סקר האנרגיה האפלה (Dark Energy Survey). הסקר הוא מאמץ בינלאומי להבנת האנרגיה האפלה, שמאיצה את התפשטות היקום. תוכנית הסופרנובה בסקר משתמשת במצפה הכוכבים האינטר-אמריקני קררו טולולו בהרי האנדים שבצ'ילה (Cerro Tololo Inter-American Observatory) כדי לעקוב אחר פיצוצי סופרנובה, שכן מדידת המרחק לפיצוצים ומידת ההסחה לאדום של האור המגיע לכדור הארץ מאפשרת לאסטרונומים להעריך את קצב התפשטות היקום.
כשכוכבים מאסיביים מגיעים לקץ חייהם, הם מתפוצצים כסופרנובות. לפרקי זמן קצרים, סופרנובות יכולות להיות מאירות יותר מגלקסיות שלמות, המורכבות ממיליארדי כוכבים. אלא ש-72 הפיצוצים שנמצאו לא בדיוק מתאימים לפיצוצי סופרנובה. אמנם הבהירות המקסימלית שלהם תואמת את הבהירות המקסימלית של סוגים שונים של סופרנובות, אבל סופרנובות מאירות במשך חודשים ספורים ויותר – ואילו הפיצוצים הללו נעלמו לכל היותר אחרי חודש.
הפיצוצים היו חמים מאוד, עם טמפרטורות של 10,000 עד 30,000 מעלות צלזיוס, וכן גדולים מאוד – בקוטר של עד כמה מאות יחידות אסטרונומיות (המרחק מכדור הארץ לשמש). עם הזמן, ובדומה לסופרנובות מוכרות, הפיצוצים התפשטו והתקררו.
אחד הפיצוצים, בגלקסיה הרחוקה 4 מיליארד שנות אור מאתנו | M. Pursiainen / University of Southampton
כאמור, מקורם של הפיצוצים הללו אינו ידוע לעת עתה. לפי אחת מהשערות החוקרים, ישנם כוכבים מסיביים שמשילים המון חומר לפני שהם מתפוצצים כסופרנובות, לעיתים עד כדי כיסוי כל הכוכב בערפילית חומר. במקרה כזה, ייתכן שמה שהמדענים גילו, הוא הערפיליות שחוממו על ידי הפיצוצים, ולא את הכוכבים המתפוצצים עצמם. כך או כך, החוקרים יזדקקו למידע נוסף כדי להבין את טיבם של האירועים.
"סקר ה-DES-SN נועד לעזור לנו להבין אנרגיה אפלה, שהיא כשלעצמה כוח בלתי מוסבר לחלוטין", מסר מיאיקה פורסיאינן מאוניברסיטת סאות'המפטון, שלקח חלק בתגלית. "כעת הסקר הזה חושף אירועים בלתי מוסברים, שטרם נראו כמותם. דבר אחד בטוח: העבודה שלנו מאשרת שהאסטרופיזיקה והאסטרונומיה הם עדיין מדעים עם הרבה מאוד סימני שאלה".
אלפי סלעי חלל אימתניים מרחפים להם בקרבת כדור הארץ, ממש מעבר לפינה. האסטרואידים הם הצאצאים הקטנים והשובבים של מערכת השמש ומספיקה סטייה מזערית במסלולו של אסטרואיד אחד קטן, על מנת להכניסו למסלול ישיר לפגיעה חזיתית בכוכבי הלכת הפנימיים וביניהם, כדור הארץ שלנו. המין האנושי, כמובן, אינו יושב בחיבוק ידיים, ובשנת 2015, הקים האו"ם צוות שמטרתו לדון בפתרונות השונים להצלת כדור הארץ באמצעות הסטת האסטרואיד או חיסולו. מחקר שהתפרסם החודש בכתב העת "פיזיקה ניסיונית ותאורטית" מציע כי הפתרון ההוליוודי של שיגור פצצה גרעינית אל תוך מכתש שעל פני האסטרואיד, הוא ככל הנראה הפתרון המוצלח ביותר.
פתרון פיצוץ האסטרואיד המוכר מהסרט ארמגדון, זכה עד היום ליחס בקורתי ומעט מזלזל מצד החוקרים. יש הטוענים, כי פיצוץ גרעיני הוא אינו מבוקר, ואף יכול להחמיר את הפגיעה, או אף לגרום לפגיעה רבת-רסיסים. השיטה המועדפת יותר שנידונה ברצינות בשנים האחרונות, היא הסטת האסטרואיד באמצעות גשושית, בין אם באמצעות התנגשות ובין אם באמצעות ניצול כוח הכבידה שלה. למשל, נאס"א (סוכנות החלל האמריקאית) ו-ESA (סוכנות החלל האירופית) מתכננות בשנים האחרונות את משימת AIDA, ראשי תיבות שמשמעותן "פגיעת אסטרואיד והערכת הסטתו".
יש לזכור כי גם הסטה מזערית שמתבצעת ממרחק רב, עשויה לחולל שינוי משמעותי דיו במסלול האסטרואיד ולהסיטו מפגיעה בכדור הארץ. לכן פתרון הסטת האסטרואיד הוא אלגנטי, ללא ספק, אולם הבעייתיות הטמונה בו, היא שצריך להפעיל אותו ממרחקים עצומים. מכאן, ככל שגילוי האיום נעשה בטווח זמן קצר יותר, הבעיה גדלה.
ככל שגילוי האיום נעשה בטווח זמן קצר יותר, הבעיה גדלה
פיצוצים במעבדה המדמים חיסולי אסטרואידים
באופן טבעי, וכך מדגישים גם החוקרים החתומים על המאמר, הפתרון היחיד שיציל את העולם במקרה כזה הוא שיגור של פצצה גרעינית לעבר האסטרואיד. השאלה החשובה היא כמה אנרגיה דרושה. לשם כך ערך הצוות הדמיות של פיצוץ אסטרואיד על ידי פצצה גרעינית, וחישב את עוצמת הפצצה שתידרש לחיסולם המוחלט של הסלעים השמימיים. לצורך כך נבנו דגמים מלאכותיים וזעירים של אסטרואידים סלעיים. הדגמים התבססו על שרידי האסטרואיד, אשר נמצאו באגם צ'ברקול ברוסיה, לאחר שהתפוצץ בקול תרועה רמה בשנת 2013 מעל שמי העיר צ'ליאבינסק. האסטרואידים ה"סינטטיים" הללו הוכנסו על שלל צורותיהם, לתא וואקום, שם הוקרנו בפולסים קצרים ומדויקים של קרן לייזר, על מנת לפוצצם.
לאחר ניסיונות מרובים החוקרים יכלו לקבוע, לראשונה, את כמות האנרגיה שתידרש לריסוק טוטאלי של אסטרואיד ממוצע: 650 ג'אול לכל גרם של אסטרואיד. (יחידת מידה של אנרגיה: ג'אול אחד שווה בערך לאנרגיה של גוף שמסתו קילוגרם אחד הנופל מגובה 10 סנטימטרים.) אם מחשבים את האנרגיה שדרושה בכדי להיפטר מאסטרואיד סלעי בקוטר של כ 200 מטר, מגיעים למסקנה שדרושה פצצה גרעינית של כ-3 מגהטון, פי 200 מהפצצה שהונחתה על הירושימה.
לטענת החוקרים, אם הפיצוץ יתרחש בעומקו של מכתש על פני האסטרואיד, או בחלל פנימי בתוכו, אנרגיה של 500 ג'אול בלבד לגרם תעשה בקלות את העבודה. כל מה שנותר לקוות הוא, שאם יתגלה יחסית מאוחר אסטרואיד במסלול התנגשות ישיר עם כדור הארץ, יימצא בו מכתש עמוק במיוחד. אחרת, נקווה שברוס וויליס וצוות הקודחים שלו עדיין זמינים.
תוכנית חקר SHE-SPACE: פיתוח אפליקציות מחקר בתחום החקלאי והאקולוגי מצילומי הלווין ונוס
במרכז התוכנית, המיועדת לתלמידות מדרום הארץ, עומד אתגר ייחודי: פיתוח שיטות עיבוד תמונה ייחודיות ללוויין ונוס. עבודת התלמידות תסייע לחלץ מידע חקלאי וסביבתי רב-ערך מצילומי הלוויין.
תלמידות She-Space במדידות שטח עם הרחפן | דני מכליס, אוניברסיטת בן-גוריון
הלוויין ונוס, פרי עבודתם המשותפת של סוכנויות החלל הישראלית והצרפתית, שוגר בהצלחה באוגוסט 2017. עיבוד תמונות לוויין הוא חלק מרכזי מתהליך חילוץ מידע חלקאי וסביבתי רב ערך. כאשר מדובר בחיישן חדש, יש להתאים ולפתח שיטות עיבוד תמונה המותאמות באופן ייחודי לתכונותיו. המצלמה המולטי-ספקטראלית המותקנת על הלוויין ונוס, ייחודית בטווח הערוצים שלה ולכן שיגור הלוויין והציפייה לתמונות הראשונות מהווה הזדמנות לשלב מחקר פורץ דרך ופיתוח אפליקטיבי עדכני וחדשני. השילוב של חשיפה לתעשיית החלל הישראלית ופיתוח מחקר אפליקטיבי ומעמיק ברמה אקדמאית, יהווה תשתית פורה להעצמה אישית ונשית של משתתפות התוכנית.
הפרויקט, ביוזמת וסיוע סוכנות החלל במשרד המדע, הוא שיתוף פעולה בין המעבדה לחישה מרחוק והדמאה פלנטרית באוניברסיטת בן-גוריון ובין בית יציב. במהלך הפרויקט, יכירו התלמידות תחום ידע חדש אשר אינו נכלל בתוכנית הלימודים: "חישה מרחוק". הבנות ילמדו עקרונות מתחומי הפיזיקה הכימיה הגיאוגרפיה והביולוגיה המיושמים במערכות חישה מרחוק ותוצריהן. הבנות יעבדו בצוותים ויתנסו במדידות בשטח עם חיישנים מתקדמים, ובעיבוד הנתונים הדיגיטליים המתקבלים מחיישנים קרקעיים, מוטסים ולוויניים. בנוסף, כחוקרות צעירות, תעבורנה הבנות סדנאות העצמה לפיתוח כישורי מנהיגות אישית.
פרטים נוספים:
למי: תלמידות תיכון
איפה: באר שבע ויישובי הסביבה
סטטוס: מחנכים המעוניינים לקבל מידע נוסף מוזמנים להוריד את הדוח המסכם של הפרויקט. לשאלות נוספות ניתן ליצור איתנו קשר. נכון ל-2021-2022, התוכנית ממשיכה לפעול במתכונת בין-לאומית בשיתוף עם סוכנויות חלל באירופה.
הפדרציה הבינלאומית לאסטרונאוטיקה (IAF), שהיא התאגדות סוכנויות חלל, תעשיות חלל ומכוני מחקר החשובים בעולם, החליטה להעניק אות הצטיינות לצוות המעבדה לחישה מרחוק ודימות פלנטרי באוניברסיטת בן גוריון בנגב על הפרויקט החינוכי SHE-SPACE בתמיכת סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה.
אות ההצטיינות 3G של ה-IAF, מוקדשת מדי שנה לקבוצה מובילה בתחום אשר פועלת למען גיוון אתני ומגדרי בתחום החלל, שהראתה ביצועים יוצאים מן הכלל בתחום הנחקר. לד"ר שמרית ממן, נציגת הקבוצה יוענק פסלון ותעודה בכנס האסטרונאוטיקה הבינלאומי (IAC) שיתקיים בדובאי השנה.
She-Space International
-
She Space International
ב-2019 הורחב פרויקט She-Space ובשיתוף פעולה בין צוותי מחקר במדינות שונות (גרמניה, DLR, ארצות הברית, TTU, וברזיל, UFRPE ), הפך לבינלאומי: She Space International. כך גם הורחבו מקורות המידע הלווייניים שבהם השתמשו הנערות בפרויקט: הלוויין ונוס המשיך לשרת את התלמידות בישראל, הלוויין Sentinel-2 את הגרמניות, הלוויין Landsat-8 את האמריקאיות והלוויין CBERS את הברזילאיות. כל קבוצה עסקה בשאלת מחקר הקשורה לסוגיה סביבתית הרלוונטית למדינה שלה, תוך שימוש בכלי מחקר מתקדמים, תכנות מחשב וטכניקות שנמצאות בשימוש שוטף במעבדות שלקחו חלק בפרויקט. כיום (2020) הפרויקט כולל שמונה מדינות.
מבטים מצטלבים: תלמידות פרויקט החלל She-Space יצאו למדידות בשטח, בליווי רחפן ולוויין
-
תלמידות She-Space בשטח
מצוידות במכשור אופטי מתקדם ורחפן, תלמידות תוכנית החלל She-Space יצאו לשטח בתחילת השבוע הראשון של חופשת הפסח, כשמעליהן, גבוה בחלל, חולף הלווין ונוס. המדידות הקרקעיות שלהן סונכרנו עם חליפת הלוויין הישראלי, על מנת שיוכלו לכייל ולאמת את נתוני ההדמאות. השוואה בין הנתונים שנאספו על הקרקע לבין נתוני לוויין החישה מרחוק היא שלב חשוב בדרך לשימוש מחקרי ויישומי בהדמאות.
בעזרת צוות חוקרים וחוקרות מהמעבדה לחישה מרחוק והדמאה פלנטרית, התלמידות עשו השבוע שימוש במספר מצלמות וספקטרומטרים קרקעיים והשתמשו גם ברחפן שצילם במבט מלמעלה כדי לדמות את נקודת המבט של הלווין. למשל, מצלמה תרמית הרגישה לטמפרטורת הצמח, אפשרה להן ללמוד על יכולת הצמח לנצל מים קרקעיים. מצלמה בספקטרום האינפרה-אדום בקירוב, אפשרה להן לזהות עקה בצמחים. כל האמצעים האופטיים הללו הם בעלי טווח ספקטראלי הדומה לזה של ערוצי הדגימה של הלווין. כך התלמידות יוכלו לבחון את התאמת הערוצים הספקטראליים של הלווין ונוס למחקר צומח ולייצר אימות קרקעי לתוצרי הלווין.
סיוע לחקלאים
אחד מאזורי המחקר שנבחרו הם מטעי החוחובה של קיבוץ חצרים, שם מנסות הבנות לפתח כלי לאיתור וזיהוי מרחוק של צמחים הנגועים בפטריה הפוגעת בהתפתחות וייבול צמחי החוחובה. כיום זיהוי הפטרייה מתאפשר רק לאחר לקיחת דוגמא משורש הצמח ושליחתו למעבדה, הליך הפוגע בצמח, מצריך משך זמן רב עד לקבלת הממצאים, וכן יקר מאוד. מציאת פיתרון זיהוי ספקטראלי מלווינים לצמחים נגועים, יסייע לחקלאים להתמודד עם אחת הבעיות האקוטיות בענף החוחובה.
בנוסף, בודקות הבנות את שאלת ההשפעה של נחל מזוהם על הצומח בו. מחקר זה בעל חשיבות יישומית סביבתית ועשוי להעיד על טיב הטיפול שעוברים מי הקולחין הנשפכים לנחל באר שבע. בשל שטח המחקר הגדול של נחל באר שבע והדינמיות של השיטפונות בו, הדמאות לוויין יכולות לסייע בהבנת אזור המחקר והשינויים החלים בו.
פרויקט She-space על שם דבורה בלומברג הינו פרויקט חלל חינוכי ראשון מסוגו לפיתוח אפליקציות מחקר מצילומי לוויין. הפרויקט, שנפתח בשנה הראשונה בסימן נשים וחלל ובהתאם לכך כולל קבוצות תלמידות תיכון מדרום הארץ, הינו שיתוף פעולה בין המעבדה לחישה מרחוק והדמאה פלנטרית באוניברסיטת בן גוריון ובין בית יציב, וזכה למימון ביוזמת וסיוע סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה ובשיתוף אגף החינוך בעיריית באר שבע.
תמונת מכ"ם (מפחידה במיוחד) של טיינגונג-1 מה-25.3 | צילום: Fraunhofer
המשרד לפסולת חלל בסוכנות החלל האירופית צמצם את חלון ההזדמנויות להתרסקות תחנת החלל הסינית טיינגונג-1. לפי הערכות, התחנה תיפול לכדור הארץ בין יום שבת, ה-31 במרץ, ליום ראשון ה-1 באפריל. למרבה הצער, טווח הפגיעה לא הצטמצם כמו מועד הפגיעה, והתחנה הסוררת תיפול אי שם בין קו הרוחב 43 צפון לקו הרוחב 43 דרום – אזור שמכסה כמחצית מכדור הארץ, וכולל, בין היתר, את ארה"ב, דרום אמריקה, דרום אירופה, דרום אסיה, כל יבשת אפריקה וכן, גם את ישראל.
בערך פה החללית תתרסק. הערכה גסה למדי, אכן | תרשים: ESA
טיינגונג-1 ("הארמון השמימי" בסינית), ששוגרה ב-2011, היא תחנת החלל הסינית הראשונה. התחנה שימשה כאב-טיפוס לתחנות הגדולות יותר טיינגונג-2 ו-3, שישוגרו בעשור הבא, ונחשבת להצלחה גדולה. מספר מעבורות חלל מאוישות ובלתי-מאוישות מסוג שנג'ואו ("ספינה אלוהית") עגנו בתחנה, שמשימתה הוארכה ב-2013 בשנתיים נוספות. ב-2016 הסינים הודיעו שטיינגונג-1 יצאה מכלל שימוש – ועל הדרך הודיעו שהם איבדו את השליטה עליה. רוב חלקי התחנה יישרפו בכניסה לאטמוספרה, אבל הדגש כאן הוא על המילה "רוב". חלקים מהתחנה ייפגעו בוודאות בכדור הארץ.
מבולבלים? מפוחדים? להלן התשובות לכל השאלות:
כמה תחנת החלל הסינית גדולה? כמה היא שוקלת?
היא גדולה. בערך בגודל של אוטובוס. והיא כבדה. טיינגונג-1 שוגרה במשקל 8.5 טונות. תחנת החלל אמנם כבר שרפה את רוב הדלק שלה בשיגור, אבל היא לא הפכה לנוצה.
אוטובוס שפוגע במהירות 16.000 קמ
איפה תחנת החלל עכשיו?
הולכת ומתקרבת. חלליות במסלול סביב כדור הארץ סובלות מגרר אטמוספרי, שמאט אותן אט-אט, עד שהן נופלות ארצה בגלל כוח הכבידה. כל הלוויינים, מעבורות החלל ותחנות החלל המקיפים את כדור הארץ ממסלול לווייני נמוך צריכים לפצות על הגרר הזה מפעם לפעם על ידי הנעת המנועים, אבל בשביל זה צריך לשלוט בחללית. טיינגונג-1, שבימי הזוהר שלה שייטה במסלול של כ-350 ק"מ מעל פני הים, נמצאת נכון למרץ 2018 בגובה 224 ק"מ מעל פני הים – והיא מאבדת גובה בקצב הולך וגובר.
מה הסיכוי שטיינגונג-1 תפגע בי?
נמוך מאוד. כדור הארץ הוא מקום גדול. כ-70% משטח כדור הארץ מכוסה באוקיינוסים, וה-30% הנותרים אינם מכוסים בך. לפי מכון המחקר האמריקני איירוספייס, הסיכוי שטיינגונג-1 תפגע דווקא בך הם 1 ל-1 טריליון.
טיינגונג-1 פגעה בי. אפשר לתבוע?
האמת היא שכן. אמנת החלל החיצון כוללת ביטוח צד ג'. אם לוויין פוגע בלוויין שני בחלל, מפעילי הלוויין הנפגע יכולים לתבוע את מפעילי הלוויין הפוגע. למעשה, התביעה שלך נגד סוכנות החלל הסינית אפילו לא תהיה תקדימית. ב-1979 תחנת החלל האמריקנית סקיילאב נשרפה מעל האוקיינוס ההודי. כמה חתיכות שרדו את הנפילה ונפלו במערב אוסטרליה. איש לא נפגע, אבל העיירה האוסטרלית אספרנס תבעה את נאס"א על 400 דולר בגין לכלוך.
בהלת סקיילאב ב-1979. קרדיט: עיתונות יהודית היסטורית
רגע לפני שטיינגונג-1 תפגע בכדור הארץ, אוכל לראות משהו יפה?
בהחלט כן. בין אם תחנת החלל הסינית תפגע דווקא בך ובין אם לא, היא תייצר כדור אש מרהיב, מעין מטאור שיבער למשך דקה.
לא בדיוק. יממה לפני הנפילה עצמה נוכל לדעת מאילו אזורים של כדור הארץ ניתן יהיה לצפות בכדור האש. באשר למקום פגיעת השברים ממש – אלו צפויים להתפזר על פני שטח של כמה אלפי קילומטרים.
למה זה קורה? לאן חלליות הולכות למות בדרך כלל?
ככלל, חלליות שנגמר להן הדלק, או שאבד עמן הקשר, נחלקות לשני סוגים: כאן ושם.
שם זאת לא בעיה. אם החללית נמצאת בחלל העמוק, כמו הוויאג'ר 1 ו-2 למשל, היא לא ממש מפריעה לאף אחד – והיא פשוט תמשיך בדרכה לעד, לפי חוקי התנועה של ניוטון. ואם החללית עלולה להתרסק בעולם שיכול לקיים חיים, כמו הירח טיטאן של שבתאי, ועל הדרך לזהם אותו בחיידקים הארציים שלנו, סוכנות החלל המפעילה את החללית תעדיף לרסק אותה מבעוד מועד בעולם שאינו יכול לקיים חיים, כמו שבתאי עצמו. כך היה עם החללית האהובה קאסיני תנצב"ה, שרוסקה בכוונה בענני שבתאי ב-2017.
לעומת זאת, חלליות המתות במסלול סביב כדור הארץ מהוות כאב ראש רציני. אם הדלק עוד לא אזל והקשר עוד לא אבד, מפעילי החללית ינסו לשלוח אותה ל"מסלול בית הקברות", הנמצא כמה מאות קילומטרים הרחק מהמסלולים שבשימוש. הדגש כאן, כמובן, הוא על המילה "ינסו". כדי לשלוח חללית למסלול בית הקברות צריך שיהיה לה מספיק דלק להגיע לשם. אם לחללית אין מספיק דלק, המפעילים ינסו לרסק אותה באתר מוסכם שנקרא "בית הקברות לחלליות" – נקודה באוקיינוס השקט הרחוקה מכל יישוב. מאות חלליות קבורות בבית הקברות הזה, כשהגדולה והמפורסמת ביותר היא תחנת החלל הרוסית מיר.
למרבה הצער, כל פתרונות הקבורה הללו אינם רלוונטיים לתחנת החלל הסינית, שכן סוכנות החלל הסינית איבדה עליה את השליטה ב-2016.
האם אפשר להבריז מהטיול המשפחתי בחול המועד בתירוץ שצריך להתחבא במקלט?
לא. חוקרים מעריכים שהפגיעה בדודה מינה תהיה עוצמתית פי כמה מכל דבר שיכול ליפול עליך מהשמיים.
מכת ברד, מכת ארבה, מכת תחנות חלל סיניות. חג שמח! קרדיט: Yoninah
המשגר Proton Breeze M, שיישא את לווייני אפקטיב ספייס
חברת אפקטיב ספייס (Effective Space), מהחלוצות בתחום שירותי תפעול בחלל הנתמכת על ידי סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, חתמה על הסכם עם International Launch Services האמריקאית על שיגור שני לווייני SPACE DRONE למסלול סביב כדור הארץ. השיגור מתוכנן לשנת 2020 ויתבצע מאתר השיגור Baikonur Cosmodrome שבקזחסטן. השיגור נקבע בעקבות עסקת הענק של החברה עם חברת לווייני תקשורת, שנחתמה בינואר השנה.
לאחר השיגור הראשון החברה מתכננת להרחיב את צי הלוויינים שברשותה ולשגר לחלל עד 6 לוויינים נוספים מדי שנה. בשלבים הבאים ישוגרו הלוויינים גם למשימות תמיכה בלוויינים נמוכי מסלול (גובה של עד 2,000 קילומטר), סילוק פסולת חלל ומשימות לוגיסטיות אחרות בחלל.
המשגר Proton Breeze M ישגר את שני הלוויינים של אפקטיב ספייס למסלול גאוסטציונרי (גובה 35,786 ק״מ מעל קו המשווה של כדור הארץ) ומשם יתמרנו הלוויינים, באמצעות מנועי הדחף החשמליים שלהם, את דרכם למשימה: היצמדות ללווייני תקשורת שאזל להם הדלק, וקבלת השליטה על שמירת מיקומם ותנועתם של הלוויינים במסלול. בכך תאריך החברה משמעותית את טווח חייהם ופעילותם הסדירה של לווייני התקשורת היקרים. שירות מסוג זה בחלל לא סופק עד היום על ידי אף חברה אחרת.
לוויין ה- SPACE DRONE שוקל כ-400 ק״ג וגודלו כגודל מכונת כביסה. הוא כולל מערכת עיגון לא פולשנית, המאפשרת לו להתחבר לכמעט כל אחד מלווייני התקשורת הנמצאים כיום במסלול. לוויין ה- SPACE DRONE מאריך את חייהם של לווייני התקשורת על ידי כך שהוא משמש כמערכת הנעה חיצונית, ובכך הוא מאפשר למפעילת הלוויין להאריך את חיי הלוויין שבבעלותה למספר שנים נוספות, ומספק לה ערך כלכלי משמעותי. הלוויין בנוי לשימושים חוזרים, כך שיוכל לבצע מספר משימות שירות במסגרת טווח חייו, המוערך בכ-15 שנות פעילות.
כאמור, בינואר 2018 חתמה אפקטיב ספייס על חוזה בהיקף של מעל 100 מיליון דולר עם מפעילת לוויינים בינלאומית להארכת טווח חייהם ופעילותם הסדירה של לווייני התקשורת של הלקוחה. ״שיגור שני הלוויינים הראשונים שלנו ישירות למסלול הוא חלק מהמחויבות החזקה שלנו ללקוח הראשון שלנו, לעמידה בלוחות הזמנים ולהבטחת שירות הארכת החיים ללוויינים שלו״, אומר אריה הלזבנד, מייסד ומנכ״ל החברה. ״הארכת משך פעילותם של ׳נכסים׳ הנמצאים בחלל צוברת תאוצה כיום, במיוחד לאור הכלכלה העכשווית. ההכרזה על סגירת הסכם לשיגור היא אבן דרך חשובה במימוש חזון זה״.
הגלקסיה הספירלית NGC 4414, המרוחקת כ- 62 שנות אור מכדור הארץ | צילום: NASA
כדור הארץ משלים סיבוב אחד סביב עצמו מדי יממה, וסיבוב נוסף סביב השמש מדי שנה ארצית. השמש משלימה סיבוב אחד סביב עצמה מדי 27 ימים בממוצע – וסיבוב נוסף סביב מרכז הגלקסיה מדי 225 עד 250 מיליון שנה. אבל מה לגבי הגלקסיה? כל כמה זמן הגלקסיה מסתובבת סביב עצמה? ובכן, מחקר חדש שפורסם בשבוע שעבר בכתב העת The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society טוען שכל הגלקסיות ביקום משלימות סיבוב על צירן כל מיליארד שנה. כמו שעון.
כמובן, גלקסיות אינן גופים אחידים, שנעים יחד כמקשה אחת. כפי שכוכבי הלכת החיצוניים משלימים הקפה סביב השמש שלנו לאט יותר מכוכבי הלכת הפנימיים, כך גם מערכות שמש המרוחקות יותר ממרכז הגלקסיה נעות לאט יותר וצריכות להשלים עיקוף גדול יותר. לשם השוואה, כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש, כוכב חמה, נע סביב השמש במהירות של 47 קילומטרים בשנייה ומקיף אותה ממרחק ממוצע של 58 מיליון קילומטרים. לעומת זאת, כוכב הלכת החיצוני ביותר במערכת השמש, נפטון, מקיף אותה במהירות של 5.5 קילומטרים לשנייה וממרחק של 4.5 מיליארד קילומטרים. לכן כוכב חמה משלים הקפה מדי 88 ימים, שעה שנפטון משלים הקפה כל 165 שנה. בדומה לכך, כוכבים שונים בגלקסיה נעים במהירויות שונות, בעודם משלימים מסלולים שונים ביחס למרכז הגלקסיה.
"זה לא שעון שווייצרי", מסר בהודעה לתקשורת פרופ' גרהארדט מאורר מהמרכז הבינלאומי למחקר ברדיו-אסטרונומיה באוניברסיטת מערב אוסטרליה, מי שעמד בראש המחקר החדש. "אבל בין אם מדובר בגלקסיה גדולה מאוד או קטנה מאוד, לו היינו יכולים לשבת ממש על קצה דיסקת הגלקסיה המסתובבת, היה לוקח לנו בערך מיליארד שנה להשלים סיבוב".
צוות החוקרים הבינלאומי בראשותו של פרופ' מאורר הגיע למסקנה הזאת על ידי מדידת המהירות הרדיאלית של ענני גז המימן הנמצאים בשולי הגלקסיות – כלומר מדידת קצב שינוי המרחק בינינו לבין שולי הגלקסיות. ולמרות שהגלקסיות שנבדקו במחקר היו שונות זו מזו מכל בחינה אפשרית, המהירות הרדיאלית של הגז בפאתי הגלקסיות מראה שכולן, ללא יוצא מן הכלל, משלימות סיבוב סביב עצמן פעם במיליארד שנה.
היכן נגמרת גלקסיה?
באשר לשאלה איפה נמצא "קצה" הגלקסיות, פרופ' מאורר וצוותו מצאו ראיות לקיומם של כוכבים מבוגרים בשולי הגלקסיות – כוכבים שעזרו להם לסמן את הגבול.
"לפי המודלים הקיימים, בשולי הגלקסיות ישנו גז בין-כוכבי ומספר הולך ופוחת של כוכבים צעירים, שנוצרים מאותו גז", אמר פרופ' מאורר. "אבל אנחנו מצאנו שם גם אוכלוסייה משמעותית של כוכבים מבוגרים יותר, שניתן להבדיל מהגז. זאת תוצאה חשובה, שמצביעה על כך שלגלקסיות יש שוליים מוגדרים היטב, והם אלה שמקיפים את המרכז מדי מיליארד שנה. המחקר החדש שלנו יאפשר לאסטרונומים להגביל את התצפיות שלהם, ולא לבזבז זמן ומשאבים יקרים על נתונים שמקורם מעבר לקו הזה. בנוסף, גילויה של הסדירות בגלקסיות תעזור לנו להבין טוב יותר את המכניקה שלהן".
לדברי פרופ' מרדכי (מוטי) מילגרום ממכון ויצמן, ההרמוניה הקוסמית לא אמורה להפתיע אותנו. "ידוע לנו שגלקסיות גדולות יותר מסתובבות במהירויות גבוהות יותר. ומאחר שהזמן הנדרש להשלים סיבוב הוא פונקציה של מהירות הסיבוב וגודל הגלקסיה, הגיוני שזמן ההקפה יהיה דומה בשולי כל הגלקסיות. נראה כי החוקרים מצאו את הערך, משך הזמן, שמתאים לפרופורציה הקבועה הזאת".
הדמיית החללית Parker Solar Probe מתקרבת לשמש | NASA
לקראת הקיץ נאס"א מציעה לכם טרמפ למקום הכי חם - כן, חם יותר אפילו מאילת וים המלח - כרטיס טיסה לשמש! בין ה-31 ביולי ל-19 באוגוסט 2018 נאס"א תשגר את חללית המחקר Parker Solar Probe אל השמש– ואתם יכולים לשלוח את שמכם ולקבל כרטיס המעיד כי פרטיכם הוטענו על גבי מחשב החללית. כך, לפחות באופן סמלי, תוכלו להצטרף למסעה של Parker Solar Probe אל שולי השמש ולגעת בשולי האטמוספרה שלה. במשך שבע שנים עתידה החללית להקיף את השמש וכן לבצע תמרונים לבלימת מהירותה תוך הסתייעות בכוח הכבידה של כוכב הלכת נוגה.
לאחר מספר שנים של מחקר השמש ממרחק בטוח של 108 מיליון קילומטרים, תחל החללית בצלילה אל עבר השמש, ותגיע לקרבה מקסימלית של 5.9 מיליון ק"מ, מרחק שיא לחלליות מחקר. מדובר במרחק שהוא מזערי יחסית למרחק כדור הארץ מהשמש (150 מיליון קילומטר) ועשירית מהמרחק של כוכב חמה הלוהט, כוכב הלכת הקרוב ביותר אל השמש.
גם אנחנו, בסוכנות החלל הישראלית, שריינו מקום וקיבלנו כרטיס:
בשל קרבת החללית לשמש, חלקים בה יגיעו לטמפרטורה של 1400 מעלות צלזיוס! מהירותה המרבית תגיע ליותר מ – 724 אלף קמ"ש. החללית תחלוף למעשה דרך עטרת השמש (קורונה), השכבה החיצונית של אטמוספרת השמש. מגן חום ייחודי ומערכות קירור בתוך החללית ישמרו על הציוד היקר בה בטמפרטורת החדר.
מטרתה המדעית של המשימה היא לנסות ולהבין את המנגנונים שמאיצים את "רוח השמש" למהירות של 1.6 מיליון קמ"ש – ולאפשר לאנושות לחזות מראש בסערות שמש, העלולות לגרום נזק ניכר הן ללוויינים והן לתשתיות (לרבות מערכות חשמל ותקשורת) על פני כדור הארץ.
אז הכינו קרם הגנה, היכנסו לאתר סוכנות החלל האמריקאית ושלחו כאן את שמכם עם החללית. הרישום יתאפשר עד ה – 27 באפריל 2018.
וויליאם שאטנר, שגילם את קפטן קירק ב"מסע בין כוכבים", מזמין אתכם לטוס איתו לשמש:
גם אם אינכם נמנים עם חובבי השקיעות הרומנטיות, הפעם לא כדאי לכם לפספס את זאת, וליתר דיוק את האירוע השמימי שיתרחש מייד לאחר מכן, בסביבות השעה 18:30: כוכב הלכת החמקמק ביותר בשמים, הקטן במערכת השמש והקרוב ביותר לשמש, יבצבץ לאור הדמדומים באופק המערבי, ויאפשר לנו ליהנות מזיו פניו במשך קצת יותר משעה, עד לשקיעתו – וזהו זמן ארוך מאוד יחסית למה שיש לו להציע לנו בדרך כלל.
אם לא ניחשתם, הכוונה כמובן לכוכב הלכת חמה ("מרקורי" בלעז), הילד הקטן והמפונק של מערכת הש
-
גם אם אינכם נמנים עם חובבי השקיעות הרומנטיות, הפעם לא כדאי לכם לפספס את זאת, וליתר דיוק את האירוע השמימי שיתרחש מייד לאחר מכן, בסביבות השעה 18:30: כוכב הלכת החמקמק ביותר בשמים, הקטן במערכת השמש והקרוב ביותר לשמש, יבצבץ לאור הדמדומים באופק המערבי, ויאפשר לנו ליהנות מזיו פניו במשך קצת יותר משעה, עד לשקיעתו – וזהו זמן ארוך מאוד יחסית למה שיש לו להציע לנו בדרך כלל.
אם לא ניחשתם, הכוונה כמובן לכוכב הלכת חמה ("מרקורי" בלעז), הילד הקטן והמפונק של מערכת השמש. ומה מרגש כל כך בהופעתו של הכוכב הקטן בשמיים? שהוא אינו עושה זאת לעיתים קרובות, וכאמור, ודאי שלא לזמן ארוך כל כך.
רוצה קרוב לאימא
מרחקו של כוכב חמה מהשמש הוא כ-58 מיליון ק"מ בלבד, קצת יותר משליש מרחקו של כדור הארץ ממנה, ולכן מסלולו פנימי למסלול כדור הארץ. במבט מכאן, הוא תמיד יעקוב אחר כיוונה של השמש, ולעולם לא יופיע בלילה. ביום הוא יסתתר בתוך הילתה המסנוורת של אימו הלוהטת, ולעיתים יצוץ לדקות בודדות ממזרחהּ או ממערבהּ קצת לפני הזריחה או קצת אחרי השקיעה, כדי להזכיר לנו את קיומו. ההפרדה הזוויתית המרבית שלו מהשמש עומדת על 29 מעלות קשת, על כן כוכב חמה לעולם לא ייראה ברצף מעל משעתיים.
זה מה שקורה כשהילד הקטן במשפחה מתקשה להיפרד מאימא.
תופעה דומה קשורה בכוכב הלכת הפנימי השני, נוגה, שאינו מתרחק מהשמש יותר מ-48 מעלות קשת.
כוכבי הלכת הפנימיים והחיצוניים באלונגציה. חמה באלונגציה מזרחית | מקור: Looxix; ויקימדיה
שמו הלועזי של כוכב חמה הוא מרקורי, על שם מרקוריוס, אל המסחר במיתולוגיה הרומית, אולם בעת העתיקה הצליח הכוכב החמקמק לתעתע בצופיו הארציים, והם פיצלו אותו בטעות לשני כוכבים שונים: זה שהופיע בערב נקרא "הרמס", על שם שליח אלי האולימפוס שזוהה עם מרקוריוס, וזה שהופיע בבוקר זכה לשם "אפולו", על שם אל השמש.
כיצד צופים ומה רואים?
המועד האידיאלי לצפייה בכוכב חמה, אם כן, מתרחש בימים המועטים שבהם הוא מצוי במרחק הזוויתי הגדול ביותר מהשמש, וזה קורה ממש עכשיו. בימים אלה של מחצית חודש מרס מצוי כוכב חמה ממערב לשמש ושוקע מייד אחריה, ולכן הוא ייראה בערב מעל האופק המערבי. ב-15 במרס יגיע כוכב חמה למרחק הזוויתי המרבי שלו מהשמש – 19 מעלות, ושקיעתו תהיה מאוחרת לשקיעת החמה בקצת יותר משעה. מי שרוצה לצפות בו, יוכל לראותו בסביבות השעה 18:30, כאשר אורו הקלוש עדיין נראה בגובה של כמה מעלות מעל האופק המערבי, על רקע שמי הדמדומים.
בהגדלה פי 100 לערך ייראה כוכב חמה כחצי עיגול, ממש כפי שהירח נראה מעט לאחר הרבע הראשון, ובדיוק מאותה סיבה: קו הראייה שלנו משיק למסלולו סביב השמש, ולכן אנו רואים רק את חציו המואר הפונה לשמש.
בעוד שבועות מספר יתקבץ כוכב חמה עם השמש, ואז יופיע שוב ככוכב בוקר בטרם הזריחה.
כוכב חמה, כפי שצולם על ידי החללית מסנג'ר | צילום: NASA
הוקינג, שחלם להיות אסטרונאוט, חווה מיקרו-כבידה לכבוד יום הולדתו ה-65. קרדיט: נאס"א
סטיבן הוקינג, הפיזיקאי המפורסם בעולם, מת היום (רביעי) בביתו שבקיימברידג', אנגליה. הוא היה בן 76 במותו.
בגיל 21, זמן קצר לאחר שהחל את לימודי הדוקטורט שלו באוניברסיטת קיימברידג', אובחן הוקינג כחולה במחלת ניוון השרירים ALS. בדרך כלל החולים במחלה מתים כעבור שנים ספורות, לאחר שהם אינם מסוגלים עוד לאכול או לנשום בכוחות עצמם.
רופאיו העריכו שנותרו להוקינג שנתיים-שלוש לחיות, אלא שאז הסתבר שהוא חולה בסוג נדיר ואיטי של המחלה. הוקינג החליט להשלים את הדוקטורט בפיזיקה למרות מצבו. "להפתעתי הרבה", אמר פעם בריאיון, "גיליתי שהענן שהחל לרחף מעל עתידי גרם לי ליהנות יותר מהחיים בהווה. התחלתי להתקדם במחקר שלי, כשמטרתי פשוטה: להבין הבנה שלמה של היקום, מדוע הוא קיים כפי שהוא קיים ומדוע הוא קיים בכלל".
יקום שלם מנקודה אחת
פריצת הדרך הראשונה של הוקינג הגיעה ב-1970, כשהוא והפיזיקאי הדגול רוג'ר פנרוז יישמו את המתמטיקה של חורים שחורים ליקום כולו. לפי תורת היחסות של איינשטיין, במרכזו של חור שחור ישנה נקודה בעלת צפיפות אינסופית, היא נקודת הסינגולריות. הוקינג חישב את תכונות ההתפשטות של היקום לפי מודל המפץ הגדול, ומצא שהיקום שאנו חיים בו יכול היה להתחיל מנקודה סינגולרית אחת.
הוקינג מקבל את מדליית החירות הנשיאותית מידי הנשיא אובמה.
אבל התרומה הגדולה ביותר של הוקינג להבנת היקום הייתה ב-1974, כשהפיזיקאי החולה מקיימברידג' הוכיח שאפילו חור שחור אינו "בור סוד שאינו מאבד טיפה". ככלל, חורים שחורים הם גופים שהמסה שלהם צפופה עד כדי כך, שכוח הכבידה שהם מפעילים אינו מאפשר לשום דבר להשתחרר מאחיזתם, אפילו לא לאור עצמו.
הוקינג התבסס על חישוביו של הפיזיקאי הישראלי יעקב בקנשטיין ז"ל, ששנתיים קודם לכן הראה שגם לחורים שחורים יש אנטרופיה, כלומר שגם בתוך חורים שחורים אי-הסדר גדל עם הזמן. בעזרת חישוביו של בקנשטיין, הוכיח הוקינג שחורים שחורים אכן פולטים משהו – הם פולטים חום. הקרינה הנפלטת מהחורים, המוכנה "קרינת הוקינג" או "אנטרופיית בקנשטיין-הוקינג", מראה למעשה שגם חורים שחורים, כמו פיזיקאים וכמו כל דבר אחר ביקום, ימותו יום אחד.
קיצור תולדות הזמן: ספר הפיזיקה שנמצא בכל בית בישראל
את תהילתו מחוץ לקהילה המדעית קנה הוקינג עם פרסום "קיצור תולדות הזמן" ב-1988. ספר המדע הפופולרי שנכתב במטרה להסביר במילים פשוטות את מוצא היקום, מצבו וגורלו. הספר מכר עשרה מיליון עותקים ותורגם ל-40 שפות, ביניהן לעברית (ספריית מעריב, 1989).
ככוכב תרבות, הוקינג הפציע בסדרות כמו "מסע בין כוכבים" ו"משפחת סימפסון", התארח בתכניות לייט נייט כמו אלו של קונאן אובריאן וג'ון אוליבר ואפילו "שר" באלבום של "פינק פלויד". ב-2014 יצא סרט דוקומנטרי שני על חייו, בשם "התיאוריה של הכול".
הוקינג הצהבהב ב
נכותו וקולו הממוחשב הפכו את הוקינג לקלישאה ההוליוודית של המדען הגאון, קלישאה שהוא ניצל עד תום בבואו להסביר להדיוטות על פלאי היקום – אבל גם להזהיר אותם מפני העתיד. הוקינג לא חסך את שבטו מהאנושות שאהבה אותו, והרבה להתנבא לגבי הסכנות האורבות לנו.
"למרות שהסיכוי לאסון הוא נמוך למדי בכל שנה נתונה", אמר ב-2016, "הסיכויים האלה מצטברים עם הזמן, והופכים לכמעט ודאיים ב-1,000 או ב-10,000 שנה הקרובות. אני לא חושב שנשרוד עוד 1,000 שנה אם לא נברח מעבר לכוכב הלכת השברירי שלנו". ב-2017, קיצר הוקינג את תאריך התפוגה שלנו ל-100 שנה בלבד. "אני מאמין בכל ליבי שעלינו להתחיל לחפש כוכבי לכת חלופיים להתיישבות".
חוצנים: אנחנו לא לבד ביקום
בין היתר, הוקינג ביקר בחריפות את החלטת הממשל האמריקני לפרוש מהסכם האקלים בפריז. "אנחנו קרובים לנקודת המפנה, שאחריה ההתחממות הגלובלית תהפוך לבלתי הפיכה", אמר ל-BCC. "ההחלטה של טראמפ עלולה לדחוף את כדור הארץ מעבר לתהום, והוא יהפוך לנוגה – כוכב לכת עם טמפרטורה של 450 מעלות צלזיוס וממטרי חומצה גופרתית".
הוקינג אף השתמש במעמדו כדי לקדם את יציאת האנושות לכוכבים הלכה למעשה. ב-2016 הכריז יחד עם המיליארדר יורי מילנר, מייסד פייסבוק מארק צוקרברג ואחרים על Breakthrough Starshot, מיזם שאפתני לשלוח צי של ננו-חלליות למערכת השמש השכנה אלפא קנטאורי – במרחק 4.32 שנות אור מכדור הארץ ובמהירות 20% ממהירות האור.
כמדענים רבים אחרים, הוקינג האמין שאנחנו לא לבד ביקום, והוא נרתם למיזם אחר של מילנר – Breakthrough Listen, שמטרתו לסרוק את מיליון מערכות השמש הקרובות אלינו בחיפוש אחר סימנים לחיים תבוניים.
עם זאת הוקינג לא בדיוק שש למפגש הזה, והוא התנגד לניסיונות לשדר לקוסמוס את דבר קיומנו (כפי שעושה, למשל, התוכנית METI, או Messaging Extraterrestrial Intelligence) בטענה שגם מינים תבוניים עלולים להחזיק באותן התכונות האלימות והרצחניות שעוד מצויות בקרבנו.
"ציוויליזציה שתקבל את אחת ההודעות שלנו עלולה להיות מתקדמת מאתנו במיליארדי שנים", הסביר. "במקרה כזה, הם יהיו עוצמתיים בהרבה מאתנו, ועלולים לראות בנו לא יותר שווי-ערך מכפי שאנו רואים בקטריות".
הוקינג באוניברסיטה העברית בירושלים ב-2006 | צילם: אבי בליזובסקי
