יואב שוומנטל ממרכז המדעים הרצליה. המעורבות והאחריות המלאות הן של כל תלמידי הפרויקט.
כמו סרט שובר קופות שהקהל מצפה לעוד, כך ניתן היה לשער שלוויין התלמידים דוכיפת 2, הוא בעצם "המשכון" מקומי שנולד בעקבות שיגור והפעלת דוכיפת 1 בחלל. ואכן, ממש כמו החוקים הבלתי כתובים של ההמשכונים ההוליוודיים, גם כאן נראה לכאורה שדוכיפת 2 הוא אותה נוסחה רק בגדול יותר: משימה מדעית מורכבת יותר, תוצר משודרג, ובמקום מרכז פיתוח אחד בהרצליה, חמישה מרכזים ברחבי הארץ. כל זה נכון אמנם, אך האמת היא שפרויקט דוכיפת 2, בהובלת מרכז המדעים הרצליה ובשיתוף סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, החל הרבה לפני שידעו מה יהיה תאריך שיגורו של דוכיפת 1 ולמעשה, הוא מהווה חלק מפרויקט בינלאומי גדול ופורץ דרך.
הפרויקט של האיחוד האירופי, QB50, הוא לא עוד מיזם חינוכי לנוער המתעניין בחלל, אלא פרויקט מחקר בינלאומי, בו משתתפים גופי מחקר מאירופה, ארה"ב, דרום אפריקה ועוד. אולם מבין חמישים הנציגויות שהתקבלו לפרויקט, נציגות אחת בלבד היא של תלמידי תיכון- הנציגות הישראלית של מרכז המדעים הרצליה, תחתיו פועלים מרכזים גם באופקים, ירוחם, עפרה והפזורה הבדואית בחוּרה. כך נולד פרויקט דוכיפת 2, או בשמו הבינלאומי: Hoopoe.
דוכיפת 2 זוכה לסיוע מהאיחוד האירופי, שראה בשילוב תלמידי תיכון מטרה חשובה. כדי להסביר מדוע, צריך לחזור ליעד הראשוני והמרכזי של הפרויקט האירופי. לוויינים מאז ומתמיד היו נחלת עיסוקן של מדינות וחברות פרטיות גדולות. QB50 שם לעצמו מטרה שאפתנית במיוחד: להנגיש את תחום החלל והלוויינות לאוניברסיטאות ומכוני מחקר קטנים, גופים שאין להם לא את התשתית הפיסית ולא את התקציב לבנות ולשגר לוויינים גדולים. שילובם של תלמידי תיכון, אם כן, מוכיח מאיליו את השגת מטרתה זו. QB50 מוריד את תחום הלוויינות לקרקע משום שהמטרה היא לשגר 50 ננו-לוויינים, שעלותם נמוכה משמעותית מלוויינים סטנדרטיים.
צוות תחנת הקרקע. מחזיק בדגם הלוויין במרכז: מנהל מרכז המדעים הרצליה, ד
תחנה ראשונה: תחנת החלל הבינלאומית
ביום שלישי, ה- 18 באפריל 2017 בשעה 18:11 (שעון ישראל) ישוגר דוכיפת 2 מנמל החלל קייפ קנוורל שבפלורידה, ארה"ב, על גבי משגר אטלס-5. מדובר בלוויין שגודלו 10X10X22.7 ס"מ (קצת יותר מקרטון חלב) ומשקלו 1.8 ק"ג, יחד עם שאר לווייני הפרויקט מארצות הברית אל תחנת החלל הבינלאומית. בתחנת החלל הבינלאומית יועברו הלוויינים אל חלקה היפני ומשם ישולחו למסלול סביב כדור הארץ.
אז מה דוכיפת 2 יעשה שם, בחלל? מבין שלוש המשימות המרכזיות שלוקחים על עצמם לווייני QB50, מרכז המדעים הרצליה בחר במדידת צפיפות הפלזמה, שנועדה למפות את צפיפות ענני האלקטרונים בתרמוספירה התחתונה (שתי המשימות האחרות הן מחקר פינוי פסולת חלל, ופיתוח רשת תקשורת לוויינים). לתרמוספירה יש חשיבות רבה בתעבורת אותות GPS וגלי רדיו לטווחים ארוכים על פני כדור הארץ. כאמור, מיפוי שכזה מעולם לא נעשה, אך הוא בהחלט בעל חשיבות רבה להבנת התנאים השוררים בשכבה על מנת לייעל את השימוש בה.
המדידות יתבצעו באמצעות "מחטי לנגמייר" הממוקמות בקצה הלוויין. כאשר זרם חשמלי יוזרם במחטים הוא יגרום להיצמדות אלקטרונים בסביבת המחטים. כך, למעשה, ניתן יהיה למדוד את צפיפות האלקטרונים באטמוספרה. הנתונים שיאספו במדידות לוויין זה ואחרים בפרויקט QB50, יועברו לתחנת הקרקע במרכז המדעים הרצליה וכן למנהלת הפרויקט ותחנות קרקע של קבוצות נוספות בעולם.
דניאל פורטנוי, מהנדס ומנטור בתכנית דוכיפת 2, ואיתי גרסטן, תלמיד ומהנדס מערכת בפרויקט
מרחב חסר תקדים של יצירה
למרות שדוכיפת 2 הוא גרסה משודרגת של קודמו (בעיקר מבחינת גודל מרכב הלוויין, מערכת בקרת הכוון, ומשימת המחקר), שיטת העבודה בפרויקט דוכיפת 2 דומה לזו שיושמה בהצלחה בדוכיפת 1 (שאגב למרות שהיה צפוי לפעול כשנה וכעת, "חי ובועט" וללא ירידה בביצועים, הוא כבר בשנתו השלישית). הפרויקט כולל את אותו מבנה של צוותי עבודה, האחראיים על תקשורת הלוויין, המטען הייעודי המבצע את המדידות, בקרת חשמל, תכנות ועוד. אלא שהפעם, כאמור, למרכז בהרצליה מצטרפים ארבעה מרכזים נוספים הפועלים תחת מרכז המדעים: קבוצות אופקים, עאהד מהפזורה הבדואית חוּרה בנגב, ירוחם ועפרה. את 80 התלמידים בצוותים השונים (60% מתוכם תלמידות!) מלווים מהנדסים מהאקדמיה וממפעל מבת חלל בתעשייה אווירית אולם ההובלה, המעורבות והאחריות המלאות על הפרויקט, הן של התלמידים.
למעשה, זה מה שהופך את דוכיפת 2 לייחודי כל כך בפרויקט העולמי. חוץ מאשר בגרות 5 יחידות במדעי ההנדסה, בני הנוער משתתפים בתכנון מעשי של פרויקט הנדסי, המתבצע בתנאים דומים לאלו שבתעשיות החלל בישראל ובעולם. לרשות התלמידים עומד "חדר נקי", מעבדת אלקטרוניקה ותחנת קרקע לתקשורת עם לוויינים. אבל מעבר לכל זאת, הפרויקט הזה, בדומה לקודמו, מעמיד לרשות התלמידים מרחב ייחודי וחסר תקדים של יצירה, יוזמה, פתרון בעיות ושיתוף פעולה.
דוכיפת 2 יצטרף לשיגור העיקרי מבין שיגורי הפרויקט. בשבוע הבא, כאמור, יחד עם עשרות לוויינים נוספים, דוכיפת 2 ישוגר לתחנת החלל הבינלאומית ומשם, באמצעות זרוע רובוטית מיוחדת, הלאה למסלול סביב כדור הארץ. הלוויינים יחלו את מסעם בגובה 400 ק"מ ולאט לאט ינמיכו טוס עד שתוך כשנה, אחד-אחד הם יתלהטו ויתפרקו באטמוספרה במרחק של כ- 90 ק"מ מעל פני האדמה. אז אם בשלהי 2017 תראו מטאור מבזיק בשמיים, לכו תדעו, אולי ה"כוכב הנופל" הזה הוא דוכיפת 2.
אגודת מאדים העולמית פועלת ללא לאות להביא את האנושות למאדים, ולקרב אותנו לעתיד בו אנו חיים במאדים, ברחבי החלל ומערכת השמש בפרט. פה בישראל האגודה מחברת בין אנשים, תרבות, טכנולוגיה ונוף מדברי כדי להביא את ישראל למאדים.
בין השאר, אגודת מאדים הישראלית מתכוונת להביא לידי הציבור את החדשות הכי מעניינות וחשובות לגבי כוכב הלכת האדום. הפרויקטים שכרגע בהקמה: פעילויות חוץ - במדבר יהודה, בנגב ובערבה - שישלבו אסטרונומיה ואסטרוביולוגיה בדגש מאדימי. יחד עם ארגונים נוספים בארץ - הקמת מתקן מחקר המדמה סביבת מאדים באזור מכתש רמון. חוגי בית וכנסים עם מרצות ומדענים נהדרים בפרישה ארצית ורחבה ככל הניתן.
מידע נוסף:
איפה: גוגל קמפוס מגדל אלקטרה קומה 34, יגאל אלון 98 תל אביב
אם הנגיעה בחלל בעבורכם היא הרבה מעבר לריחוף בחללית אי שם מחוץ לאטמוספרה, הגעתם למקום הנכון. מהן האפשרויות העומדות בפני צעירים המעוניינים לעבוד בתחום החלל בישראל ומה עליהם לעשות כדי להשתלב בתחום זה בארץ? התחלנו לענות על שאלות אלו ואחרות בכתבה שבה נגענו בעיקר בתעשיית החלל, הלִבה היצרנית של תחום החלל העוסקת באווירונאוטיקה, בלוויינים וביישומיהם. אך השתלבות בתפקיד מהנדסים בתעשיית החלל אינה הדרך היחידה להיכנס לתחום החלל בארץ. בפני צעירים המתעניינים בתחום יש עוד כמה אפשרויות תעסוקתיות מעניינות הן בתחום האקדמי והן בתחום החינוך.
המסלול האקדמי
לצד התעשייה יש גם את האקדמיה והמחקר הנערך בה. ישנם אסטרופיזיקאים המתעסקים בחלל בפקולטות לפיזיקה וגאולוגים וגאופיזיקאים החוקרים את כוכבי הלכת ואת כדור-הארץ. כפי שסקרנו בחלק הראשון של הכתבה, ישנם גם כל תחומי החישה מרחוק העושים שימוש בלוויינים, ורלוונטיים לחקר גאולוגיה, מדעי הסביבה, מדעי האטמוספרה ועוד. פרופ׳ דני רוזנפלד, מהמכון למדעי כדור-הארץ באוניברסיטה העברית, אומר שיש משרות אקדמיות בתחום החישה מרחוק, אף שמדובר בתחום צעיר.
תחום האסטרופיזיקה עשוי לעניין במיוחד צעירים המחפשים אפיקים מקצועיים בתחום החלל. לדברי האסטרופיזקאי פרופ׳ אבישי דקל מהאוניברסיטה העברית, 'השוק האקדמי' בישראל במצב לא רע. ״יש פריחה יחסית בתחום. עדיין מדובר במספרים קטנים יחסית של חוקרים, אבל יש פריחה בגודל קבוצות המחקר. אם לפני עשרים שנה הייתה בכל אוניברסיטה קבוצה של שניים-שלושה פרופסורים בכירים, היום יש לנו בכל אחת מחמש האוניברסיטאות הגדולות יותר מעשרה אנשים. לפני עשרים שנה לא הייתה לנו מעורבות רבה בחלל, והיום רבים מאתנו עובדים בפרויקטים משותפים עם נאס״א, סוכנות החלל האירופית ועוד״. לדברי פרופ' דקל, רוב האנשים המסיימים דוקטורט עם התמחות באסטרופיזיקה מוצאים את מקומם בהייטק, אך הוא מוסיף שבין הדוקטורנטים שאותם הנחה, יותר משליש הם כיום אנשי סגל באוניברסיטאות - כמחציתם בארץ. בשורה התחתונה, הוא ממליץ למצטיינים המתעניינים בתחום ללכת למסלול האקדמי הזה.
לא מדובר במסלול אקדמי קצר אלא כזה המיועד לאנשים הרוצים להשקיע את חייהם במחקר״. האסטרופיזיקאי פרופ׳ אהוד בכר מהטכניון מסביר כי במדעי הטבע ובתחומי ההנדסה אחרי דוקטורט של כחמש שנים מצופה מחוקרים שיעבדו במחקר בחו"ל עוד כמה שנים. רק לאחר שהוכיחו שהם חוקרים פעילים ויחסית עצמאיים בחו"ל, הם יכולים להיות מועמדים למשרה אקדמית בישראל. באוניברסיטאות בארץ הם צריכים למצוא מחלקה אקדמית שתרצה אותם, והתחרות על מספר משרות מצומצם היא מן הסתם עצומה.
תחום החלל אינו מסתכם בתעשייה ובאקדמיה. ד״ר דגנית פייקובסקי, מומחית לאסטרטגיה ומדיניות חלל, מציינת בין השאר את תחומי המדיניות, הדיפלומטיה והמשפט: ״במדיניות חלל אפשר לעסוק בכמה רמות. ישנה הרמה הלאומית - האסטרטגיה של המדינה ביחס לפעילותה בחלל; הרמה העסקית-מסחרית בתעשיות הפרטיות והרמה הבין-לאומית הדיפלומטית, דוגמת ועדת האו"ם לניצול החלל לצורכי שלום, COPUOS, שישראל חברה בה".
עם זאת, "ישראל היא עדיין שוק קטן יחסית", מוסיפה פייקובסקי; "התחומים האלה ספציפיים מאוד והעבודות מועטות אבל זה אפשרי. תחום המדיניות מפותח פחות בארץ בהשוואה לחו״ל, שם יש גם לא מעט פעילות במכוני מחקר".
חינוך חלל: להשקיע בדור המחר
המפגש בין תחום החינוך והחלל מספק פוטנציאל בפני עצמו לתעסוקה. ״התחום הזה בתחילת פריחתו, והמדינה מעודדת אותו״, אומרת אביטל מויאל, יועצת לקשרי חינוך וקהילה בסוכנות החלל הישראלית. עם זאת, היא מבהירה כי כיום עדיין קשה למצוא עבודה במשרה מלאה בתחום החינוך הנוגע לחלל ולאסטרונומיה. להערכתה, בתחום זה לרוב צריך לעבוד בכמה עבודות בעת ובעונה אחת.
ומה בכל זאת בנמצא? במערכת החינוך הפורמלית, תלמידי בתי הספר היסודיים נחשפים ללימודי אסטרונומיה בסיסיים – בעיקר לימודי כדור הארץ, מערכת השמש והיקום – דרך שיעורי גאוגרפיה ולימודי מדעים. בשנים האחרונות החלו גם להיפתח בבתי הספר התיכוניים מגמות לימוד הנוגעות לתחום החלל. ״המגמות נפתחות תחת שמות שונים אבל כולן עוסקות בהנדסת אווירונאוטיקה, תעופה וחלל״, אומרת מויאל. ברחבי הארץ יש כיום כעשר מגמות הקשורות לתחום החלל והמגמה גוברת בקרב בתי ספר הרוצים לקדם מצוינות בתחומי המדע והטכנולוגיה דרך החלל.
רוב הפעילות החינוכית בתחום החלל, עם זאת, מנוהלת בידי גופים חיצוניים למערכת החינוך, קצתם בתמיכת סוכנות החלל הישראלית. תלמידים עשויים להיחשף לתחום החלל והאסטרונומיה דרך מוזיאוני המדע, מרכז אילן רמון, מרכזי מדע למיניהם, חוגי חלל ואסטרונומיה והמצפים הציבוריים; כיום ישנם כעשרה מצפי כוכבים ברחבי הארץ המקיימים באופן שוטף פעילות חינוכית ופעילות לקהל הרחב. ״מרכז המדעים בהרצליה מוביל זה כמה שנים, בשיתוף בתי ספר נוספים, מיזמים מעשיים לפיתוח ולבנייה של לוויינים – וכעת הלוויין השני, דוכיפת 2, לקראת שיגור בהמשך החודש״, מספרת מויאל. נוסף על כך ישנם מוסדות להוראת מדעים כמו נוער שוחר מדע, שבהם מועברים שיעורים לתלמידים גם בנושאים הקשורים לחלל.
באופן כללי אפשר לומר שגוברות הפעילויות הבלתי פורמליות ופעילויות ההעשרה בתחום האסטרונומיה וניכרת מגמה של גידול בחינוך העוסק בהיבטים הנדסיים וטכנולוגיים. כיום סוכנות החלל מקדמת חלק גדול מהפעילות בתחום, בשיתוף פעולה עם גופים כמו מוזיאוני המדע, המִצפים, מרכזי מדעים ומשרד החינוך.
סוכנות החלל מקדמת כיום גם חיבור בין אנשים המגיעים מתחום התעשייה והאקדמיה לתחום החינוך הפורמלי והבלתי פורמלי. ״המדינה מעודדת ומקדמת מגמה שמטרתה לחשוף את הציבור הרחב לפעילות הנעשית בתחום החלל וגם לחשיבות הגוברת שלו בחיי היום-יום ובד בבד מקדמת מפתחת ומעודדת פעילות חינוכית בתחומי החלל״, אומרת מויאל.
אם כן, מה עליכם ללמוד כדי להשתלב במרכזים המדעיים, במצפים, במרכזי המדע ובגופים האחרים שהוזכרו כאן? הראל בן עמי, מנהל ביה"ס למדעי החלל בנוער שוחר מדע באוניברסיטה העברית, מבהיר כי ״אין ממש מקצוע כזה כמו ׳חינוך וחלל׳. אנחנו עדיין לא שם״. הוא מצביע על שני מסלולים עיקריים אפשריים להשתלבות בתחום החינוך בחלל – דרך הוראה, או דרך לימודי מדע. להערכתו, דווקא המסלול הראשון ראלי יותר מבחינה מקצועית. מורי יסודי וחטיבה, שבלימודי ההוראה התמחו במדעים ובעדיפות לפיזיקה, יכולים לעבור השתלמות בתחום החלל ולהביא את הידע שצברו לכיתה. מנגד, מי שלמד למשל תואר ראשון בפיזיקה בהתמקדות באסטרונומיה, יכול לנסות להשתלב במצפי הכוכבים, מרכז אילן רמון, חוגי חלל ואסטרונומיה ועוד – אלא שכאן האפשרויות התעסוקתיות מועטות יותר.
בחלק השלישי והאחרון של סדרת כתבות זו, ניגע בשניים מהארגונים המרתקים ביותר בתחום החלל, אלו המספקים פלטפורמה לצעירים להרחיב אופקים במובן הכי רחב שאפשר וגם, לא פחות חשוב, איך להתחבר עם אנשים בתחום ולבסס רשת של קשרים. עקבו אחרינו בפייסבוק והירשמו לניוזלטר שלנו (בצד שמאל כאן) כדי לקבל מידע נוסף.
אילוסטרציה של פני השטח האפשריים מפני אחד מכוכבי הלכת שהתגלו ב- Trappist-1 | הדמיה: NASA
במסיבת עיתונאים מיוחדת שערכה אמש (רביעי), נאס"א הודיעה על גילוים של לא פחות משבעה כוכבי לכת דמויי כדור הארץ שסובבים את TRAPPIST-1, כוכב מסוג ננס אדום המרוחק כ-40 שנות אור מאתנו "בלבד", 378 טריליון קילומטרים, שכן במונחים קוסמיים.
מתוך שבעת כוכבי הלכת במערכת השמש TRAPPIST-1, שישה הם ארציים, כלומר בעלי הרכב סלעי ולא גזי, ושלושה מאותם כוכבי לכת ארציים נמצאים ב"אזור הישיב", כלומר במרחק הנכון מהשמש שלהם כדי לאפשר את קיומם של מים נוזלים על פני השטח. בכך מערכת השמש TRAPPIST-1 זוכה בתואר מערכת השמש המתאימה ביותר לקיומם של חיים כפי שאנו מכירים אותם – לכאורה אפילו יותר ממערכת השמש שאנו חיים בה, שכידוע מכילה רק ארבעה כוכבי לכת ארציים (כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים) לצד ארבעה ענקי גזים (צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון).
למעשה, מה שהופך את TRAPPIST-1 למערכת שמש ידידותית כל כך לחיים הוא הגודל של השמש עצמה. TRAPPIST-1 הוא כוכב קטן וקר בהרבה מהשמש שלנו – המסה שלו היא רק שמונה אחוזים ממסת השמש, והוא דומה יותר במידותיו לכוכב הלכת צדק. כתוצאה מכך, גם כוכבי הלכת שלו קטנים, מוצקים וקרובים יותר מאשר כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו. לשם השוואה, כל שבעת כוכבי הלכת ב-TRAPPIST-1 סובבים את הכוכב שלהם במסלול קרוב יותר ממסלולו של כוכב חמה סביב השמש שלנו.
ואלה חדשות טובות לחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ, שכן למרות שאיננו יכולים לראות ננסים אדומים כמו TRAPPIST-1 בעין בלתי מזוינת בגלל עמימותם (השמש שלנו פי 2,000 יותר בהירה מ-TRAPPIST-1), הם מהווים את רובם המכריע של כוכבים בגלקסיה שלנו וכן את רובם המכריע של הכוכבים הקרובים אלינו. במילים אחרות, סביר להניח שלא מעט מערכות פלנטריות מורכבות כמו זו שהתגלתה ב-TRAPPIST-1 שוכנות סמוך מאוד למערכת השמש שלנו, מבלי שנדע על כך.
כיצד עשויים להראות פני השטח של TRAPPIST-1d, אחד משבעה כוכבי הלכת במערכת השמש החדשה שהתגלתה (ניתן להפנות את נקודת המבט באמצעות גרירת התמונה)
חשוך שם בחוץ
"צריך לזכור שהעובדה שמצאנו כוכבי לכת עם תנאים המתאימים לחיים, לא אומרת כמובן שיש שם חיים", אומר פרופ' צבי מזא"ה מאוניברסיטת תל אביב, מי שיזם ב-1989 את החיפוש לגילויו של המועמד הראשון להתגלות ככוכב לכת מחוץ למערכת השמש. "לכאורה, גם נוגה היא כוכב לכת ארצי באזור הישיב, וככל הנראה חיים מעולם לא התפתחו בנוגה. בנוסף, הטמפרטורה של הכוכב הזה נמוכה מאוד, כ-2,200 מעלות צלסזיוס על פניו, לעומת קרוב ל- 6,000 על פני השמש שלנו. פירושו של דבר שרוב האור שנפלט מהכוכב ומגיע לכוכבי הלכת האלה הוא בתחום האינפרה-אדום. במושגי התפישה שלנו, זה אומר שדי חשוך שם בחוץ וחשוב מכך, מדובר בהבדל שאנחנו לא יודעים מה השפעותיו על התפתחותם של חיים".
"מצד שני", אומר פרופ' מזא"ה, "מדובר בתגלית חשובה ביותר. עד היום חיפשנו בעיקר כוכבי לכת סביב שמשות כמו השמש שלנו. זאת הייתה המשימה של טלסקופ החלל קפלר, למשל. אבל שמש קטנה כמו TERRAPIN-1 פירושה כוכבי לכת קטנים יותר, וקטן זה טוב לחיים, כי כוכבי לכת קטנים יכולים להיות סלעיים. אם מצאנו שבעה כוכבי לכת בגודל כדור הארץ במערכת המרוחקת מאתנו 40 שנות אור בלבד, אפשר להניח שמערכות פלנטריות כאלה שכיחות מאוד סביב ננסים אדומים, שהם, כזכור, רוב הכוכבים בגלקסיה".
לאחר השיגור המוצלח ברביעי של המשגר ההודי PSLV-C37, אפשר לדווח כי מבין 102 הלוויינים ששוגרו שני הלוויינים הישראלים, שפותחו בתמיכת סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, נכנסו למסלול ופועלים כשורה.
מאחורי הידיעה היבשה לכאורה הזו, מסתתר למעשה פלא גדול. 102 לוויינים, מספר שיא של לוויינים ששוגרו אי פעם בשיגור אחד, שולחו לדרכם בגובה 500 ק"מ תוך חמש דקות, במרווחי זמן של 20 שניות זה מזה. הנחיל האדיר הזה, שמשוחרר לחלל שמעלינו במהירות 27 אלף קמ"ש (צפו בסרטון שבסוף הידיעה), הוא דוגמה מאלפת למהפכת ה"ניו-ספייס", המגמה להפוך את טכנולוגיית ניצול החלל לזולה וקטנה יותר בממדיה, לשימוש אזרחי בקנה המידה הרחב ביותר. בתוך הנחיל הזה, שני לוויינים תוצרת כחול-לבן ניצבים בחזית הטכנולוגיה.
המעבדה המיניאטורית של חברת ספייס פארמה, בליבו של לוויין DIDO 2, תערוך 4 ניסויים עבור לקוחות שונים ותשדר את הנתונים בזמן אמת ישירות לחוקרים. במילים אחרות: החליפו בדמיונכם את אולם הבקרה העצום שראיתם בסרטים אמריקאים באפליקציה סלולרית פשוטה המציגה את כל הנתונים בכף היד.
לדברי החברה, המעבדה תחל את סדרת הניסויים בעוד כשבועיים. בינתיים החברה מדווחת כי טמפרטורת הלוויין נשמרת כשורה ומדי יום תחנת הקרקע מתקשרת עם הלוויין DIDO 2 שש פעמים למשך עשר דקות כל פעם.
ניו-ספייס במיטבו: המעבדה בחלל, השירותים ישירות לאפליקציה בכף היד | צילום: באדיבות ספייספארמה
לוויין BGUSAT, שאוניברסיטת בן גוריון דיווחה כי כבר הצליח לתקשר עם הקרקע, משלב מחשב שפותח בתעשייה אווירית. מדובר בלוויין שגודלו מעט יותר מקרטון חלב אך כשהוא מצויד בשבב ייחודי תוצרת רמון צ'יפס מדובר במחשב בעל יכולות מחשוב דומות לאלה של מחשבי הלוויינים הגדולים. גם יכולות הצילום שלו מרשימות ביותר, עם מצלמה יחידה במינה שפותחה אף היא בתעשייה האווירית בשיתוף חברת מיקרוג'יק, מצלמה שמצלמת בתחום האינפרה אדום הקצר מגוון רחב של תופעות מזג אוויר כמו שינויי אקלים, גזי CO2 ועוד.
אחת השאלות הנפוצות ביותר שאנו מקבלים כאן, בסוכנות החלל הישראלית, היא: "איך אוכל להיות אסטרונאוט". ובכן, אמנם בינתיים אין באופק תכנית חלל ישראלית לשיגור בני-אדם, אך מן הסתם, זו אינה הדרך היחידה "לגעת בחלל". שאלה נפוצה לא פחות המגיעה אלינו היא, כיצד אפשר להשתלב בתעשיית החלל ובחקר החלל. כיום, אם אתם צעיר או צעירה בתחילת דרככם המקצועית ומתעניינים בחקר היקום וצפונותיו, במערכות לוויינים, במסעות לכיבוש הירח ומאדים ובכל מה שקורה מעבר לאטמוספרה של כדור-הארץ – הדרך לממש את העניין שלכם בתחום התעסוקתי אינה מסלול מוכר וידוע ממש. זה נשמע גבוה ורחוק מדי, תחום שרואים בעיקר בסרטים הוליוודיים ויודעים שהוא קיים בנאס"א (ואכן, בעת האחרונה הודיעה סוכנות החלל הישראלית על אפשרות להתמחות בנאס"א במסגרת שיתוף פעולה ייחודי). אבל מהן האפשרויות העומדות בפניכם כאן, בישראל? על שאלה זו ננסה לענות בכתבה זו בשלושה חלקים. החלק הראשון המובא כאן יעסוק בתעשיית החלל בדגש על תחומי העבודה ההנדסיים. בחלק השני והשלישי נעסוק בתחומי תעסוקה נוספים הנוגעים לחלל, כמו אקדמיה וחינוך, משפטים ודיפלומטיה.
"חלל הוא כמובן עוד מרחב בחיינו בסך הכול אבל קצת יותר גבוה מאתנו", אומר מאיר חן, שהיה עד לפני חודשים מספר מנהל מו"פ במפעל מבת-חלל של התעשייה האווירית. ״מגוון האפשרויות בתחום הוא גדול״.
הליבה של תחום החלל המקצועי היא תעשיית החלל, העוסקת בבניית לוויינים, במרכיביהם וביישומיהם, כמו גם בטכנולוגיות טילים ואווירונאוטיקה. לדברי חן, ״מגוון הטכנולוגיות או ההתמחויות הנדרשות בתעשיית החלל אינו שונה מכל תעשייה אחרת – החל מראיית חשבון, ניהול תקציב ולוגיסטיקה, דרך ניהול מעבדות, פיזיקאים, אלקטרונאים ואנשי מכניקה, ועד אנשי תכנות, אנשי ביצועים, מתמטיקה וכו׳״.
ובכל זאת, יש דרך הנחשבת מרכזית להשתלב בלִבה של תעשיית החלל והיא לימודי הנדסה והמדעים. ״עובדים אצלנו אנשים מכל הדיסציפלינות המדעיות״, מספר אילן פורת, מנהל תחום חלל בחברת אלביט; ״יש לנו מהנדסי מערכת, פיזיקאים, אופטיקאים, מהנדסי מכונות, אלקטרוניקה, תכנה וחומרים. כל תחומי ההנדסה רלוונטיים, חוץ מהנדסת תעשייה וניהול, שלמרות השם שלה היא לא בדיוק הנדסה״.
מי שיחפש מסלול מקיף ללימודי חלל בישראל צפוי להתאכזב. מלבד כמה קורסים בפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה וחלל בטכניון, פורת אומר שאין בארץ לימודי חלל מהסוג שאפשר למצוא בכמה אוניברסיטאות בחו״ל. רוב ההכשרה הספציפית נעשית בחברות עצמן. ״אנחנו פשוט מחפשים את הטובים ביותר בכל אחד מהתחומים והם משתלבים בצוות ולומדים תוך כדי העבודה. אלקטרונאי ילמד אצלנו איך רכיבים אלקטרוניים אמורים לעמוד בקרינה בחלל; מהנדסי חומרים ילמדו על חומרים בוואקום – דברים שהם לא ילמדו בשום אוניברסיטה״. אחרי שנה של הכשרה ייעודית לתחום החלל, הוא אומר ש״אפשר להתחיל לקטוף את הפֵרות״.
אילן פורת, מנהל תחום חלל בחברת אלביט | צילום: באדיבות אלביט
יתרון יחסי
רבים מאנשי תעשיית החלל מסכימים עם הערכתו של פורת שכל תחומי ההנדסה מאפשרים השתלבות בתעשייה – ולכן עדיף שכל אדם יבחר את התחום המדעי-הנדסי המעניין אותו ושהוא טוב בו. ״העצה הכי טובה שאני יכול לתת לאנשים היא שילכו למקצוע שהם אוהבים״, אומר יו״ר סוכנות החלל הישראלית פרופ׳ יצחק בן-ישראל; ״בתחומי הטכנולוגיה זה די גמיש אבל הכול מתחיל ממספר גבוה של יחידות מתמטיקה ומדעים בתיכון״.
שלא כעמדה הגמישה ביחס לתחום הלימוד, שנפוצה בקרב אנשים בתחום, ראש המכון לחקר החלל בטכניון פרופ׳ פיני גורפיל אומר שללימודים בפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה וחלל, שבה הוא גם חבר סגל, יש יתרון גדול על פני לימודי הנדסה במוסדות האחרים בארץ: ״הפקולטה בטכניון דוגלת בהשכלה מערכתית. מהנדס אווירונאוטיקה וחלל מקבל בפקולטה חינוך בכמה דיסציפלינות שהן רלוונטיות להנדסת מערכות אווירונאוטיות באופן כללי ולחלל בפרט. יש כמה קורסים שכל מהנדס חלל באשר הוא יצטרך לקחת כדי להשתלב בתעשייה, ואין דוגמתם בשום אוניברסיטה אחרת״. לדבריו, הנדסת חלל היא דיסציפלינה ייחודית מהתחומים הצומחים ביותר בעולם ההנדסה. ״זה נכון שמי שלומד מדעי המחשב יכול להיות מהנדס מחשבים בתעשיית החלל, וכך גם לגבי תחומי ההנדסה האחרים, אבל היתרון היחסי בפקולטה הוא ההכרה של מערכת לוויין. רק מהנדסים שעוברים בפקולטה שלנו יודעים מה זה ומקבלים השכלה המוכוונת למוצר הזה״.
כך או אחרת, פרופ׳ גורפיל ממליץ לצעירים המעוניינים להשתלב בתפקיד מהנדסים בתעשייה להמשיך לתואר שני. ״בגלל המורכבות ההנדסית של המערכות והמגוון העצום שלהן בתעשיית החלל, אי אפשר להסתפק במה שלומדים בתואר ראשון. כדאי להתמחות בתואר שני ואז להגיע לתעשייה עם הרבה יותר כלים״. גם לרוצים להמשיך ולהתעסק במחקר באקדמיה, הוא ממליץ לבלות זמן מה בתעשייה – ״כדי למקצע את המחקר ההנדסי באמצעות ניסיון תעשייתי. השילוב של תאוריה ומעשה, אקדמיה ותעשייה, הוא השילוב המנצח למחקר ולפיתוח הנדסי״.
פרופ' פיני גורפיל, ראש המכון לחקר החלל בטכניון | צילום: דוברות הטכניון
מהתעשיות המסורתיות ועד החלל החדש
אז מהן האפשרויות התעסוקתיות העומדות בפני המעוניינים להשתלב בתעשיית החלל? החברה הגדולה בישראל בתחום התעופה והחלל היא התעשייה האווירית. לצדה אפשר למנות חברות גדולות כמו רפאל, שבדומה לתעשייה האווירית היא חברה ממשלתית, כמו גם אלביט. לדברי פרופ׳ בן-ישראל, ״ללוויין ישראלי טיפוסי יש גוף שנבנה בתעשייה האווירית, מערכת הנעה שבדרך כלל נבנית על ידי רפאל ומערכות שנבנות בחברות אחרות: טלסקופ ללוויין ייבנה באלביט ומטע"ד (מטען ייעודי) אלקטרוני ייבנה באלתא, חברת בת של התעשייה האווירית״.
לצד התעשיות הגדולות, פרופ' בן-ישראל מציין כי ישנן עשרות חברות בגדלים שונים המספקות שירותים ורכיבים ללוויינים, כמו גילת, המייצרת ומשווקת מוצרים ושירותים לרשתות תקשורת לוויינית במאות מיליוני דולרים בשנה; חברת חלל תקשורת המספקת שירותי לוויינים מסדרת עמוס; חברת אקיוביט המתמחה בפיתוח שעונים אטומיים ועוד. כמו כן, ישנן חברות המפתחות יישומים ואפליקציות ועושות שימוש בתוצרים המגיעים מהחלל, למשל חברות המשתמשות במידע תצפיתי מהחלל ומנתחות אותו כדי לספק מוצרים שונים.
בשנתיים האחרונות החל להתפתח גם תחום הסטארטאפים המספקים שירותים ללוויינים ואף בונים אותם או רכיבים שלהם, או לחלופין בונים מוצרים רלוונטיים כמו אנטנות. חברות הזנק אלו הן חלק ממה שנקרא תחום ה-New Space, ״החלל החדש״, תחום שנוצר בעקבות הפחתת גודלם ועלות ייצורם של לוויינים.
לסטארטאפים הללו עשויה להיות תרומה חיובית לתחלופת עובדים, שבתורה עשויה להקל על השתלבותם של צעירים בתעשייה. מי שמשתלב במקומות כמו התעשייה האווירית אינו ממהר לעזוב. גם למעסיקים אין אינטרס ליצור תחלופה גבוהה בהתחשב בהשקעה הרבה הנדרשת בהכשרת העובדים, שכאמור לרוב מגיעים למקום העבודה בלא הכשרה ייעודית בתחום החלל. אבל לדברי פורת, הניסיון שלו באלביט מראה שיש בכירים שעוזבים כיום לטובת הקמת חברות הזנק חדשות, ובתוך כך מאפשרים את העסקתם של עובדים חדשים וצעירים יותר. בחברת אלביט, שבה כ-40-30 עובדים עוסקים בתחום החלל, משתלבים מדי שנה בשנה ארבעה מהנדסים צעירים. ״זה לא מעט״, אומר פורת; ״מי שמצטיין יכול להשתלב״.
באשר לחברות הסטארטאפ עצמן, פורת אומר שהן נוהגות להעסיק עובדים מנוסים יותר. אך לדברי מייסד חברת ההזנק אפקטיב-ספייס, אריה הלזבנד, זה לא תמיד נכון: ״יש לי פה אנשים מהתעשייה האווירית, אבל יש גם מי שהגיעו ישר מהלימודים, כמו בחור שסיים תואר ראשון בטכניון ותואר שני במדעי חלל בגרמניה. אין מספיק כוח אדם זמין לנושאי חלל שמסתובב בשוק. אני מעדיף אנשים עם ניסיון אבל היות שאין כאלה, אני מכשיר אותם״.
לפי הערכתו של יו״ר סוכנות החלל פרופ׳ בן-ישראל, מועסקים כיום בתעשיית החלל – כולל זו של תעשיית הביטחון – אלפי עובדים. ״המספר מתקרב לעשרת אלפים״. הוא מעריך את גודל השוק בכמיליארד דולר בשנה, כשהשאיפה היא להגדילו פי שניים או שלושה בחמש השנים הבאות. לדבריו, אף ששוק החלל הישראלי מורכב במידה ניכרת מתקציבי משרד הביטחון, חלק הארי של הכסף מגיע דווקא מהמגזר העסקי.
מאיר חן מזהה שני תחומים ״חמים״ בתעשיית החלל כיום: תחום התקשורת ״שתמיד יהיה נושא חם״, ותחום החישה מרחוק והדמאות הלוויין. חישה מרחוק עוסקת באיסוף מידע על תופעות ממרחק. הדמאות לוויין – תמונות או ייצוגים שונים של מידע שנאסף מלוויינים – הן שיטה מרכזית לחישה מרחוק. הפוטנציאל הכללי של התחום עצמו אדיר וכולל יישומים באין-ספור תחומים ומקצועות כמו מדעי הסביבה, חקלאות, גאולוגיה, גאוגרפיה, מטאורולוגיה ועוד. ד״ר שמרית ממן מהמעבדה לחישה מרחוק והדמאה פלנטרית באוניברסיטת בן-גוריון בנגב מוסיפה כי בוגרים של האוניברסיטה המתעסקים בחישה מרחוק משתלבים בתעשיית החלל בארץ ובעולם. לדבריה, האפשרויות בתחום הזה בישראל הן בעיקר בתעשייה הביטחונית, ״אבל יש גם עניין של רשויות מקומיות המתעסקות במיפוי, תכנון ופיתוח עירוני״.
פרופ׳ דני רוזנפלד מהמכון למדעי כדור-הארץ באוניברסיטה העברית, שזכה בעת האחרונה למענק של סוכנות החלל הישראלית לפרויקט מחקר בתחום החישה מרחוק, מוסיף כי ״השוק פתוח ליזמות בתחומים האלה מאחר שהאמצעים הולכים ומתרבים והשוק מפגר אחרי האפשרויות הטכנולוגיות. קיימות כיום טכנולוגיות שטרם יושמו בלוויינים. זה נושא שמתפתח ולדעתי המגבלה של ההתפתחות בעניין זה בארץ היא בעיקר זמינות של אנשים עם כישורים מתאימים״.
שני לוויינים ישראליים אזרחיים שפותחו בתמיכת סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע ישוגרו לחלל ביום רביעי הקרוב, 15 בפברואר, למטרות מחקר של תופעות אקלים וניסויים רפואיים. שני הלוויינים, זעירים בגודלם, מציגים יכולות טכנולוגיות חדשניות המאפשרות לחוקרים ישראלים לנתב את הניסוי שלהם ולקבל מהלוויין מידע ישירות ובקלות. הלוויינים ישוגרו על גבי משגר של סוכנות החלל ההודית, אשר יישא עליו מספר שיא של 102 לוויינים נוספים מרחבי העולם.
שר המדע אופיר אקוניס אמר לרגל השיגור, "השיגור של לוויין מחקר מדעי ולוויין של סטרטאפ חדשני, בשיתוף משרד המדע, מציג את ההשקעה של המשרד בעתידה של מדינת ישראל. עתיד שממנו ייהנו גם מדענים וגם יזמים ובעיקר הצעירים של היום שמקבלים השראה לתעשיית החלל הישראלית הצומחת".
אחד הלוויינים הישראליים שישוגר הוא BGUSAT, פרויקט משותף לתעשייה האווירית ולסוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, שישוגר במסגרת משימה מדעית של אוניברסיטת בן גוריון. הלוויין שוקל 5 קילוגרמים וגודלו מעט יותר מקרטון חלב. הלוויין מצויד במצלמות מיוחדות המסוגלות לזהות תופעות אקלימיות שונות ובמערכת בקרה שתאפשר בחירה של אזורי הצילום והמחקר. הלוויין יאפשר לחוקרים לקבל תמונות באיכות גבוהה, תמונות שבעבר נאלצו החוקרים לרכוש מלוויינים זרים בעלות גבוהה. סוכנות החלל הישראלית הקצתה סכום של כמיליון שקלים למימון מחקרים על בסיס התמונות שיגיעו מהלוויין.
לוויין נוסף שישוגר על גבי אותו משגר הוא לוויין של חברת SpacePharma הישראלית שפיתחה לראשונה בעולם ננו לוויין ובו מעבדה עם 4 ניסויים שנשלטים על ידי אפליקציה ישירות על ידי החוקרים. הנתונים מהניסויים משוגרים חזרה לכדור הארץ, והחוקרים יכולים לצפות בהם בזמן אמת ולשלוט בהם באמצעות הטלפון החכם. המערכת האוטומטית המשולבת במעבדה מאפשרת לשנות את מהלך הניסוי, לקבל נתונים כמו קרינה, טמפרטורה ועוד ולצלם תמונות מיקרוסקופיות. הלוויין, שמשקלו כ-4.5 ק"ג, יאכלס ארבעה ניסויים שיבדקו את השפעת תנאי חוסר כבידה על חומרים, בהם גם ניסוי של חוקר ישראלי. שיגור נוסף של החברה מתוכנן לשנה הקרובה. בעתיד מתכננת החברה להפעיל בחלל מעבדות המריצות לא פחות מ-160 ניסויים בעת ובעונה אחת.
מילת המפתח: חיסכון
לוויין נוסף של האיחוד האירופי, PEASSS, יכיל אף הוא טכנולוגיות ישראליות פורצות דרך של NSL Satellites בשיתוף עם הטכניון. הלוויין, שראשי התיבות שלו Piezoelectric Assisted Smart Satellite Structure, יישא מספר פרויקטים חדשניים שנועדו לבחון היתכנות טכנולוגית מסוגים שונים.
פרויקט החברה הישראלית בשיתוף הטכניון, נועד לבחון דרכים יעילות לניצול אנרגיה בחלל. מצד אחד, החברה פיתחה מערכת המנצלת התכווצות והתרחבות של חומר מיוחד (בעקבות חשיפתו לתנאי החום והקור הקיצוניים השוררים בחלל ממילא) וממירה את התנועה הזו לאנרגיה, כלומר מפיקה זרם חשמלי. בהשוואה לתאים סולריים, שהנם גדולים וכבדים באופן יחסי, מדובר ברעיון מקורי במיוחד לייצר אנרגיה חשמלית במינימום מאמץ.
רעיון מקורי נוסף טמון בפרויקט השני של NSL Satellites, שזכה למימון משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל, וישוגר אף הוא על גבי הלוויין PEASSS. מדובר בטכנולוגיה שבאמצעות זרם מינימלי תייצר סיבוב ותנועה. גם כאן, מילת המפתח היא חיסכון. בדרך כלל, על מנת לכוון מצלמה, חיישן או אנטנה על גבי ננו-לוויין, מפעיליו נדרשים לסובב את המכלול כולו. הפרויקט של NSL Satellites נועד לבחון הנעה של רכיב קטן על גבי הלוויין (דיסקה המסתובבת על ציר) וכך לחסוך ברמת האנרגיה הדרושה כדי לייצר הנעת רכיבים נוספים.
סמל המשימה של לוויין PEASSS | באדיבות NSL Satellites
חמישה מספרים שכדאי לכם להכיר לקראת השיגור
104 לוויינים
זהו מספר הלוויינים שיישא עליו המשגר, ביניהם לווייני BGUSAT וספייס פארמה הישראליים. מדובר בשיא עולם של מספר לוויינים לשיגור. מלבד הלוויינים הישראלים, 88 מהלוויינים, כל אחד במשקל 4.7 ק"ג בלבד, הם לוויינים אמריקאים השייכים לחברה אחת שמתכוונת לכסות את כדו"א. שלושה לוויינים נוספים יהיו מהודו, והשאר ממדינות כמו קזחסטן, הולנד, שוויץ, ואיחוד האמירויות.
1378 קילוגרם
המשקל הכולל של הלוויינים שישוגרו מחר. חלק מהלוויינים הם ננו-לוויינים במשקל מתחת לחמישה ק"ג.
500 ק"מ
פרט לשלושת הלוויינים ההודיים שישוחררו בגובה נמוך יותר, שאר 101 הלוויינים ייכנסו למסלול בגובה 500 ק"מ מעל כדור הארץ.
5 דקות
זה הזמן שייקח לפזר את כל הלווינים במיקום מדויק ברגע שהמשגר יגיע לגובה 500 ק"מ.
27,000 קמ"ש
זו המהירות אליה יגיע המשגר, או במילים אחרות, פי 40 ממהירות של מטוס נוסעים ממוצע.
קצינים בחיל האוויר האמריקאי בודקים טלפון סלולרי באנטרקטיקה | צילום אילוסטרציה: U.S. Air Force photo/Staff Sgt. Robert Tingle
לאחרונה השיקה חברת "טלפוניקה" הארגנטינאית את הרשת האינטרנטית הסלולרית מהדור הרביעי (4G) הראשונה באנטרקטיקה. הרשת הסלולרית נתמכת על ידי לוויינים חדשניים של חברת NovelSat (נובלסאט) הישראלית.
רשת האינטרנט מסופקת לבסיס מרמביו, מתקן מחקר ארגנטינאי זמני שנמצא באנטרקטיקה. הדרך המעשית היחידה לתקשורת נתונים באנטרקטיקה, האזור המרוחק ביותר על כדור הארץ, היא על ידי רשת לוויינים. בשל האתגריים הייחודיים באנטרקטיקה, בחרה חברת "טלפוניקה" לעבוד עם מודמים של חברת נובלסאט. הפתרון המתקדם של נובלסאט מאפשר נפח נתונים גבוה ושירותי 4G לשוהים בבסיס מרמביו, ורשת יציבה ואמינה יותר מהפתרונות הקודמים. אם בעבר אפשר היה לגלוש במהירות של 1.5 מגה-בייט בשנייה באנטרקטיקה, הודות לפתרון החדש אפשר לגלוש במהירות של 20 מגה בייט לשנייה.
נובלסאט, חברה ישראלית המספקת ציוד תקשורת לווייני, היא מהחברות המובילות בעולם בתחום התקשורת הלוויינית ואחת מהמיזמים המקבלים תמיכה מסוכנות החלל הישראלית במסגרת חממה ייחודית שהוקמה בשיתוף התעשייה האווירית לישראל. לאחר ההשקה באנטרקטיקה, הפתרונות של נובלסאט נמצאים כיום בכל אחת מהיבשות בעולם.
צמיחת תחום חדש
לפני שנתיים בעקבות תקציב משמעותי שקיבלה סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע לתכנית חלל אזרחית, פועלת הסוכנות לקידום יכולות תעשיית החלל בישראל והגדלת היקפי פעילותה, בדגש על סטארט אפים. לצורך כך הקצתה סוכנות החלל הישראלית כ-25% מתקציביה לתמיכה בפיתוח מוצרים וטכנולוגיות בתעשיות קטנות בדגש על מזעור ומרכיבים ללווייני תקשורת, אך גם למגוון רחב של יישומים נוספים. בשל ייחודיות פיתוח רכיבים לחלל, גובה התמיכה הממשלתית במיזמים אלה הוא בין הגבוהים בתקציב הממשלה. עד כה תמכה הסוכנות ב-10 מיזמים, נובלסאט ביניהם, ומתכוננת להמשיך ולתמוך בגופים נוספים בשנה הבאה. החממה שהוקמה בשיתוף התעשייה האווירית לישראל היא צד משלים נוסף לתכנית זו ומטרתה להוציא לפועל את התמיכה של הסוכנות במתן סיוע מעשי.
לדברי יו"ר סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע פרופ' יצחק בן-ישראל, "מדינת ישראל ידועה בעולם כ'אומת הסטארט-אפ' עקב הריכוז הגדול של חדשנות בכלכלתה. עם זאת, עד לפני שנתיים לא היו כאן סטארט-אפים בתחום החלל. בעקבות החלטת הממשלה להשקיע סכום משמעותי בתכנית חלל אזרחית בישראל, החלה סוכנות החלל הישראלית לקדם ולהצמיח את התעשייה הזו בתחומים בהם יש לישראל יתרון יחסי, כמו למשל מזעור הלוויינים ומרכיביהם, המאפשר הורדת עלויות, כולל השיגור, להארכת זמן השהייה בחלל וכו'. מספרם של הסטארט-אפים החדשים בתחום החלל הולך וגדל משנה לשנה – ואנו עדים לצמיחת תחום חדש בכלכלת ישראל".
השלמתו של הלוויין הישראלי הראשון למטרות סביבה, ונוס (VENμS), מתקרבת לסיום לאחר שהלוויין עבר בהצלחה שתי בדיקות קריטיות שהוכיחו את יכולתו לעמוד בתנאי החלל הקיצוניים. ונוס, פרויקט הדגל של סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, נבנה בשיתוף סוכנות החלל הצרפתית (CNES) במתקני התעשייה האווירית לישראל. שיגור הלוויין מתוכנן ליוני 2017 על גבי משגר צרפתי.
שר המדע אופיר אקוניס אמר כי "מדובר בשלב משמעותי לקראת שיגור הלוויין האזרחי הראשון של ישראל. ללוויין תהיה תרומה משמעותית לקידום החקלאות, הסביבה, המחקר והיכולות הטכנולוגיות של ישראל".
לוויין "ונוס", לוויין החישה מרחוק הישראלי הראשון לצרכים אזרחיים, מיועד לניטור שדות וחלקות אדמה מהחלל למטרות מחקרי סביבה, ניטור מצב קרקע, צמחייה, ייעור, חקלאות, איכות מקווי מים ועוד. "ונוס" מצויד במצלמה מיוחדת שיכולה לקלוט פרטים על פני כדור הארץ בעלת 12 אורכי גל, בהם גם פרטים שאינם נראים לעין. הלוויין יצלם שטחים עצוּמים ויספק עשרות תמונות מדי יום שכל אחת מהן תציג כ-700 קמ"ר. הלוויין מצויד במערכת הנעה חשמלית חדשנית מתוצרת רפאל לתחזוקתו במסלול.
באחרונה השלים הלוויין בהצלחה שלב קריטי של בדיקת עמידות לתנאי חום וקור קיצוניים השוררים בחלל, בדיקה שנעשתה בתא ואקום תרמי. לפני כן עבר הלוויין בהצלחה בדיקה קריטית נוספת של עמידות לתנאי שיגור הכוללים בין היתר תנאים קיצוניים של רעידות ורעש אקוסטי.
שיגור הלוויין מתוכנן ליוני 2017 מגיאנה הצרפתית באמצעות משגר של החברה הצרפתית "אריאן-ספייס". הלוויין ישקול 265 ק"ג בעת השיגור וייכנס למסלול מסונכרן שמש בגובה של 720 ק"מ בתוך יומיים מהשיגור.
"אנו גאים לעמוד בחזית טכנולוגיית החלל ולקחת חלק במשימה המדעית של ונוס", אמר מנכ"ל ונשיא התעשייה האווירית לישראל יוסי וייס. "השלמת סדרת הבדיקות היא צעד נוסף לשיגור המתקרב שיאפשר למאות מדענים סביב העולם לחקור ולבחון את משאבי כדור הארץ".
החליפה להגנה מקרינה, לצד החללית אוריון של נאס"א | צילום: אורן מילשטיין
נגיעה ישראלית במסע למאדים: סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע חתמה היום, 31 בינואר, על הסכם עם המרכז הגרמני לחקר החלל לשיגור של פיתוח ישראלי חדשני לחלל. ההסכם נחתם במסגרת אירועי שבוע החלל הישראלי, ומטרתו לשגר בטיסת הניסוי הבאה של החללית "אוריון", המתוכננת להגיע למאדים, חליפה חדשנית להגנה מפני קרינה שפיתחה חברה ישראלית.
על ההסכם חתום מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע אבי בלסברגר ומנכ"לית סוכנות החלל הגרמנית ד"ר פסקל ארנפרוינד במעמד מנכ"ל משרד המדע פרץ וזאן. שר המדע אופיר אקוניס אמר כי "הטכנולוגיות הישראליות בתחום החלל ידועות בחדשנות שלהן ובחשיבה מחוץ לקופסה. אנחנו גאים לפרוץ דרך ולהשתלב באחד הניסויים המרתקים ביותר של בני האדם בשנים הקרובות".
תחילת הסיפור בלילה לבן שעבר על ד"ר אורן מילשטיין לאחר אסון הכור הגרעיני בפוקושימה. הידע שצבר במהלך הדוקטורט שלו באימונולוגיה במכון ויצמן למדע לא נתן לו מנוח והביא אותו לחשוב על פתרון שיכול להציל אנשים שנחשפו לקרינה קיצונית. חודשים ספורים לאחר האסון, הקים ד"ר מילשטיין את חברת הסטארט-אפ סטמראד (StemRad) שפיתחה חגורה מיוחדת שמגינה על אגן הירכיים המכיל חצי ממח העצם באדם. החגורה נמצאת כיום בשימוש נרחב בקרב "מגיבים ראשונים" בארץ ובעולם.
"קרינה מייננת בעוצמה גבוהה משמידה מח עצם, המהווה מפעל יצור הדם של הגוף, וגורמת לאנמיה קשה, זיהומים וסרטן" אומר ד"ר מילשטיין. "מחקרים הראו כי מספיק להגן על 5% ממח העצם כדי להביא לחידוש התאים ולהתאוששות".
על אותו עקרון של החגורה, מפתחת כיום החברה, יחד עם חברת לוקהיד מרטין, חליפה מתקדמת יותר שתגן מפני קרינת קוסמית בחלל. החליפה צפויה להיות משוגרת בטיסת הניסוי הראשונה של החללית "אוריון" שבונים כיום בנאס"א ושתשוגר ב-2018 לירח. הטיסה, Exploration Mission 1, נחשבת הכנה קריטית לקראת הטיסות הבאות של אוריון שיהיו מאוישות וייקחו אסטרונאוטים למאדים, שלא לדבר על תכנונים להקים מושבות קבע על הכוכב האדום.
המסע למאדים נחשב ארוך במיוחד ובמהלכו עתידים האסטרונאוטים העתידיים להיחשף לקרינה רבה, במיוחד בעת התפרצויות שמש. ב"אוריון" קיים שטח קטן שבו יוכלו האסטרונאוטים להסתתר בעת ההתפרצות, אך מדובר בפתרון לא פרקטי שכן ההתפרצות יכולה להימשך גם שבוע. כך, כשיקבלו האסטרונאוטים בחללית או במאדים התרעה על התפרצות שמש, הם יוכלו ללבוש את החליפה ולהמשיך בתפקוד הרגיל.
נציגי סוכנות החלל הישראלית, משרד המדע וסוכנות החלל הגרמנית | צילום: רועי שלומי
לקראת המסע המאויש
החליפה שפיתחו בסטמראד מבוססת על עקרון ההגנה הסלקטיבית של מח עצם ושל הריאות, החזה, הקיבה, המעי הגס והשחלות, הרגישים במיוחד להיווצרות סרטן עקב חשיפה לקרינה. החליפה עשויה מחומרים עתירי מימן ולובשים אותה בדומה לווסט על פלג הגוף העליון. היות שנשים רגישות במיוחד לקרינה, הותאמה החליפה בשלב הראשון לנשים. מאחר שבמסע כה ארוך לחלל כל גרם הוא משמעותי, מצאו בחברה פתרון למחזר את חומרי האריזה שבחללית, כגון הפלסטיקים שבהם אורזים את המזון, לטובת החליפה. על ידי התכת האריזות, נוצרים דיסקים של פלסטיק דחוס אותם ניתן להדביק על גוף החליפה. הפלסטיק מכיל מימן שלו תכונות אידיאליות לעצירת חלקיקים יונים.
במסגרת טיסת הניסוי ב-2018 ייבדקו לראשונה השפעות הקרינה בחלל העמוק ומידת היספגותה בגוף האדם. סוכנות החלל הגרמנית (DLR), תחת המרכז הגרמני לחקר החלל, תיעזר ב- "מטרושקה", גופת דמי המכילה אלפי גלאי קרינה, שתשוגר במסגרת הטיסה לבושה בחליפה שפיתחה החברה הישראלית, לצד "מטרושקה" ללא חליפה. כחודש לאחר מכן, כשהחללית תחזור לכדור הארץ, יוכל הצוות לבחון את רמת הקרינה שנספגה בה ואת יעילותה ולבצע התאמות בחליפה כנדרש. השאיפה היא כי החליפה תיכלל כסטנדרט במסע המאויש Exploration Mission 2 המתוכנן לשנת 2021 ובמסע העתידי למאדים.
קבוצת המחקר, שבה לצד ד"ר מילשטיין מאיישים תפקידי מפתח גם ד"ר גדעון ווטרמן ותמר ניקס, ביקרה כבר במתקני בניית החללית בנאס"א והציגה את החליפה. בין היועצים של החברה גם יצחק מאיו, שהיה מחליפו המיועד של אילן רמון והתאמן בזמנו להיות אסטרונאוט במתקני נאס"א. במסגרת היועצים המלווים של החברה ניתן למצוא גם שלושה חתני פרס נובל – פרופ' מיכאל לויט, פרופ' אהרן צ'חנובר ופרופ' רוג'ר קורנברג.
במהלך שבוע החלל הישראלי ארבעת האסטרונאוטים שהזמינה סוכנות החלל הישראלית יסיירו במרכזי הפעילות ברחבי הארץ ויעניקו לקהל הרחב הרצאות על חייהם ומקצועם המרתק
הרצאתה של האסטרונאוטית סמנתה כריסטופורטי בשבוע החלל אשתקד
לכבוד שבוע החלל הישראלי 2017, שיתקיים ב- 29.1 - 2.2, סוכנות החלל הישראלית הזמינה ארבעה אסטרונאוטים, אורחי כבוד שיסיירו במרכזים הקהילתיים והמצפים ברחבי הארץ המשתתפים בשבוע החלל. בואו לפגוש את האנשים ששוגרו לחלל ולשמוע הרצאות מעוררות השראה על תפקידיהם השונים.
אז מיהם האסטרונאוטיות והאסטרונאוטים שיגיעו לביקור?
ריצ'רד ארנולד: מבית הספר הבין-לאומי במרוקו לתחנת החלל הבין-לאומית
"כשמתקדמים בקריירה בחיים אנחנו לא תמיד שמים לב לצמתים שעומדים לפנינו בדרך. השאירו דלתות פתוחות כמה שאתם יכולים, ושימו לב לפיצולים בדרך שיכולים לאתגר אתכם ולעזור לכם לגדול ולהשתפר כבני אדם".
ריצ'רד ארנולד (53), מורה בין-לאומי שהפך לאסטרונאוט במסלול יוצא דופן, כנראה יודע על מה הוא מדבר כשהוא אומר שצריך לשים לב להזדמנויות בדרך. ארנולד התחיל את חייו המקצועיים כמורה לביולוגיה ומדעים בבית הספר האמריקאי בקזבלנקה, מרוקו. במקביל העביר סדנאות על מתודולוגיות בלימודי מדעים בכנסים לחינוך בין-לאומי. בהמשך לימד ארנולד מדעים ומתמטיקה גם בריאד בערב הסעודית, באינדונזיה ובבוקרשט.
בשנת 2003 הוציאו נאס"א קול קורא למחנכים להגיש את מועמדותם כאסטרונאוטים שמתוקף תפקידם גם יעסקו בהנגשת נושא החלל לתלמידים ובעידוד נערים ונערות ללמוד מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה. ארנולד לא האמין כי ייבחר, אך הגיש את מועמדותו למרות זאת. וכך בשנת 2004 נבחר להיות אחד משלושה מחנכים-מומחי משימה בכיתה של האסטרונאוטים החדשים של נאס"א שכללה טייסים, אנשי צבא, פיזיקאים, מהנדסים ומדענים.
במרץ 2009 טס ארנולד לתחנת החלל הבינלאומית ושהה בה במשך 12 ימים. בשהות קצרה בחלל אין הרבה זמן פנוי כי רוב הזמן מוקדש למשימות של המשלחת, שבמקרה של ארנולד כללו שתי הליכות חלל והתקנה של כנפיים סולריות שמספקות אנרגיה לתחנת החלל. כיום ארנולד משרת כראש המחלקה לתכנון הליכות חלל בטוחות ולתכנון מבצעים רובוטים בתחנות חלל בנאס"א, ומחכה להזדמנות הבאה לטוס לחלל. הוא מרבה להסתובב במוסדות ובתי ספר ולספר על עבודתו כאסטרונאוט לתלמידים. ארנולד מספר שחוץ מהליכת חלל, הדבר האהוב עליו בעבודתו כאסטרונאוט הוא לענות על שאלות של תלמידים ולעודד אותם ללכת אחרי החלומות שלהם.
גארט רייזמן (48), מהנדס יהודי-אמריקאי העובד כיום ב-SpaceX ואסטרונאוט לשעבר בנאס"א, היה ליהודי הראשון ששהה בתחנת החלל הבין-לאומית וכן שוגר במסגרת שלוש משימות לתחנת החלל הבין-לאומית. במהלך קורס האסטרונאוטים היה חברו של אילן רמון ז"ל מאז הוא שומר על קשר קרוב עם משפחת רמון ואף ביקר בישראל מספר פעמים.
ביוני 1998 נבחר על ידי נאס"א לראשונה כמומחה משימה. רייזמן השלים את טיסתו הראשונה לחלל בשנת 2008 ושהה בתחנת החלל הבין-לאומית שלושה חודשים ברציפות. במסגרת טיסה זו ביצע הליכת חלל במשך שבע שעות ודקה. בשנת 2009 השתתף רייזמן בהופעת אורח בתכנית המדע הבדיוני Battlestar Galactica.
שבע שנים לאחר אסון המעבורת קולומביה, בשנת 2010, החזיר גארט רייזמן את דגל ישראל לחלל, מתחת למגן דוד שעל הדגל נמצא סמלה של קרן המלגות על שמו של אילן רמון היושבת במשרד המדע.
לרייזמן תואר בטכנולוגיה וניהול מטעם אוניברסיטת פנסילבניה ודוקטור בהנדסת מכונות מטעם אוניברסיטת קליפורניה. כיום עובד רייזמן כמהנדס בכיר בחברת SpaceX בקליפורניה אשר מתמחה בייצרו ושיווק רקטות וחלליות מתקדמות. במסגרת הצטרפותו לחברה שם לו רייזמן למטרה להוזיל את עלויות הטיסה לחלל כך שכל אחד יוכל לקנות כרטיס, באמצעות שימוש חוזר ברקטות המשוגרות לחלל.
5 במאי 1961. באולם הספורט של בית ספר בקליבלנד, אוהיו, כל הילדים רכונים סביב מקלט טלוויזיה קטן. על המסך, בשחור לבן, אפשר לראות את השיגור של האמריקאי הראשון לחלל. באותו רגע גמלה בליבו של דונלד תומס בן ה-6 ההחלטה שגם הוא יום אחד יטוס לחלל.
החלום לטוס לחלל לא עזב את דונלד תומס מאז שצפה בשיגור האמריקאי הראשון לחלל, ב- 5 במאי 1961. תומס החליט ללכת ללמוד פיזיקה באוניברסיטה וכשסיים תואר דוקטור בפיזיקה הגיש מועמדות לתכנית ההכשרה לאסטרונאוטים של נאס"א. תומס לא התקבל ולאחר שנתיים הגיש את מועמדותו שוב ונדחה שנית. הוא עבר על קורות החיים של האסטרונאוטים הנבחרים, ומצא כי יש שלושה דברים שיכולים להגביר את סיכויי בחירתו: שיעורי טיסה, צניחה חופשית וללמד קורס באוניברסיטה. תומס הלך ועשה את שלושתם.
כשהגיש מועמדות בפעם השלישית, תומס התקדם עד לשלב במיונים שבו היו רק מאה מועמדים. הוא עשה ראיון, עבר את כל הבדיקות הרפואיות, וכשהגיע הטלפון מנאס"א התשובה הייתה שוב שלילית. אך גם הפעם תומס לא הרים ידיים והחליט שהוא צריך להיות קרוב יותר למקום שבו הכל מתרחש. הוא עבר ליוסטון, והתחיל לעבוד כמהנדס במרכז ג'ונסון של נאס"א. לאחר כמה שנים נאס"א שוב חיפשו אסטרונאוטים, ותומס שוב הגיש את מועמדותו. הפעם, כשהגיע הטלפון המיוחל, התשובה הייתה חיובית. תומס היה בן 35, והוא היה בדרך להגשים את חלום חייו.
לאחר 4 שנים של אימונים ולימודים, תומס טס לראשונה לחלל במעבורת החלל קולומביה, ששברה שיא בזמן השהות של מעבורת בחלל: 15 יום. בטיסה זו ביצעו חברי הצוות מעל 80 ניסויים בחומרים, צמחים ובעלי חיים, על מנת להבין התנהגויות בסביבה עם מיקרו-כבידה.
מאז השלים תומס שלוש משימות נוספות ובשנת 2007 תומס פרש מנאס"א בשל סיבות רפואיות, ומאז הוא מסתובב בעולם ומעביר הרצאות. "צריך המון התמדה, מסירות ועבודה קשה", הוא אומר לתלמידים שהוא פוגש, "וגם אתם תוכלו להגשים את החלומות שלכם".
ז'אן-ז'אק פביאר: מתכנן הניסויים בחלל שחלם לבצעם בעצמו
ד"ר ז'אן-ז'אק פביאר, אסטרונאוט צרפתי, מספר כי טיסתו של גגארין לחלל ליוותה אותו כל חייו. באותם זמנים בהם רק טייסים יכלו להיות אסטרונאוטים אך הקריירה שלו הובילה אותו לתחום המדעי והוא עשה תארי דוקטור בהנדסה, בפיזיקה ובהנדסת חומרים. במשך שנים שימש פביאר כיועץ במרכז הצרפתי לחקר אנרגיות אלטרנטיביות ואנרגיות אטום. הוא פיתח תכניות מחקר רבות שביצעה צרפת עם ארה"ב ונאס"א, ותכנן ניסויים לאסטרונאוטים. פביאר מספר כי הוא היה מתוסכל מכך שהוא מתכנן ניסויים לחלל, אך לא יכול לבצע אותם בעצמו. פביאר לא היה טייס, והחלום לטוס לחלל נראה כמעט בלתי אפשרי.
בשנת 1985 סוכנות החלל הצרפתית (CNES) פרסמה כי לראשונה מחפשים אסטרונאוטים שאינם טייסים, אלא אנשים מתחומי ההנדסה והמדע. פביאר מיהר להגיש את מועמדותו ולמרבה שמחתו הוא נבחר. פביאר הצטרף לכיתת האסטרונאוטים ועבר הכשרה אינטנסיבית ובדיקות רפואיות רבות. בשל בעיות טכניות נבצר ממנו לטוס מעבורת החלל הרוסית שטסה באותה תקופה לחלל. לאחר הכשרתו חיכה פביאר 11(!) שנים עד שטס לחלל בפעם הראשונה. לדבריו, "עקשנות צריכה להיות התכונה הראשונה של אסטרונאוט".
בשנת 1996 טס פביאר לתחנת החלל הבינלאומית במעבורת החלל קולומביה ושהה בה 17 יום. כשחזר מהחלל הוא נשאר בארה"ב עד סוף שנת 1996, ואז החליט לחזור לצרפת, לאשתו וארבעת ילדיו. בדיעבד החלטה זו התבררה כהחלטה שהצילה את חייו: אם היה נשאר בארה"ב, פביאר היה משתתף במשימה STS-107, שהסתיימה באסון: מעבורת החלל קולומביה התפרקה וכל שבעת חברי הצוות שלה נהרגו, ביניהם האסטרונאוט הישראלי אילן רמון ז"ל.
בנוסף לאסטרונאוטים המבקרים אותנו בימים אלה, זכינו גם לברכה מיוחדת לרגל שבוע החלל מהאסטרונאוט רוברט קימברו, הנמצא זה עתה בתחנת החלל הבינלאומית:
