שר החדשנות, המדע והטכנולוגיה אופיר אקוניס החליט להחזיר את תקצוב פרויקט שיגור החללית הישראלית לירח, בראשית 2, בהיקף של 20 מיליון שקלים. השר אקוניס נפגש היום (חמישי) עם כפיר דמרי, מיוזמי פרויקט בראשית, ובפגישה הציג דמרי בפני השר את תכנית בראשית 2. 

לאחר הניסיון הראשון באפריל 2019 להנחית חללית על אדמת הירח, עמותת SpaceIL המובילה את הפרויקט הכריזה בסוף 2020 על מיזם ההמשך: בראשית 2. עלות הפרויקט הוערכה אז בכמאה מיליון דולר אשר מתוכם, כמחצית מהתקציב ימומן משיתופי הפעולה הבינלאומיים שעל יצירתן אחראית סוכנות החלל הישראלית. אף כי בסיום כהונתו הודיע אקוניס לממשלה על כוונתו להכפיל את התקצוב לפרויקט ההמשך, הדבר טרם יצא לפועל עד כה. ״אני רואה בפרויקט משימה לאומית", אמר אקוניס היום, "שתוצריה יכולים לתרום תרומה אדירה למדע, לחדשנות ולחינוך בישראל. החלטתי שבתקציב 2023 משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה בראשותי יתקצב את הפרויקט הייחודי שכולו גאווה ישראלית.״

לפי התוכנית החללית עתידה להשתגר ב-2025 ולפי התכנון תבצע נחיתה כפולה על הירח. לאחר מכן תמשיך במסלולה סביב הירח במשך 5 שנים, ובמהלכן תקדם מחקר מדעי וחינוכי. בינתיים מתקדם הפרויקט עם התקשרויות ושיתופי פעולה. בספטמבר אשתקד, לדוגמה, בחרה SpaceIL בלולב ספייס ורמון ספייס בלולב ספייס (Lulav Space) ורמון ספייס (Ramon.Space) שישלבו פתרונות ניווט טכנולוגיים מתקדמים למשימת בראשית 2. 

כפיר דמרי, מייסד ומשנה למנכ״ל עמותת SpaceIL אמר: ״אנו שמחים להמשיך לקדם את ישראל בדרך לירח יחד עם השר אופיר אקוניס וצוות סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה. אנו מברכים על התמיכה והשותפות של המדינה במשימת בראשית 2, זהו מסע בעל משמעות לאומית שתמצב את ישראל כגורם משמעותי בזירה הבינלאומית".

איך זה מרגיש לשהות בחלל, כל כך רחוק מכדור הארץ? מה עושים בזמן הפנוי בתחנת החלל הבינלאומית? כיצד אוכלים, שותים, מתקלחים, ישנים? למה הכי מתגעגעים? ומה הדבר הראשון שעושים כשחוזרים לכדור הארץ? 

אם גם אתם מוצאים עצמכם שואלים שאלות ומעלים תהיות שכאלה, יש לנו את ההזדמנות המושלמת עבורכם!

במהלך שבוע החלל הישראלי (פרטים בהמשך), אשר יערך ב-29 בינואר עד ה-3 בינואר 2023, נקיים מפגשי אסטרונאוטים ברחבי הארץ ובמשדר המרכזי.

מידע נוסף על מפגשי האסטרונאוטים ושאר הפעילות: בעמוד שבוע החלל הישראלי.

אלה הם האסטרונאוטים אשר יופיעו ויתארחו ברחבי הארץ:

ויקטור גלובר – Victor Glover 

 אסטרונאוט אמריקאי של נאס"א, נולד ב-30 באפריל 1976, בפומונה, קאליפורניה, בארה"ב.

שיחק פוטבול כשהיה צעיר והיה ספורטאי מצטיין, בעל תואר ראשון בהנדסה, ולא פחות מ 3 תארים מתקדמים, בתחומי הנדסה אווירונאוטית של טיסות ניסוי, הנדסת מערכות, ולימודים צבאיים. גלובר שירת בחיל הים של הצבא האמריקאי, והוא בעל דרגת קומאנדר.

בנובמבר 2020, היה גלובר חבר בצוות הראשון של אסטרונאוטים שטסו על חללית הדראגון של חברת SpaceX. גלובר היה טיס המשימה, וזו הייתה הפעם הראשונה שאסטרונאוטים אמריקאים טסים לחלל בחללית אמריקאית, מאז טיסתה של מעבורת החלל האחרונה, אי שם בשנת 2011. לאורך כל העשור האורך בין שנים אלה, טסו האסטרונאוטים של נאס"א בחלליות הסויוז הרוסיות, הממריאות מבסיס בייקונור בקזחסטן.

בדצמבר באותה שנה, נאס"א בחרה בגלובר בתור אחד האסטרונאוטים (מתוך 18) לתוכנית ארטמיס, להחזרת האדם לירח. 

רנדי ברזניק – Randy Bresnik

רנדי ברזניק למד אימוני תעופה והכשרה לטיסה בפלורידה ואימוני טיס מתקדמים בטקסס, והוכשר כטייס של הצי בשנת 1992. ב-1999 הוא נכנס לקורס היוקרטי של ניסויי טיסה בפאקסטון ריבר במרילנד ולאחר מכן הוצב כטייס ניסוי וקצין פרויקט בטייסת לבחינת שיפורים ושדרוגים של כלי טיס חדשים. ברזניק צבר למעלה מ-6000 שעות טיסה על 81 כלי טיס שונים.

ברזניק נבחר להיות אסטרונאוט בחודש מאי 2004, אחד משני הטייסים שנבחרו במחזור זה. בפברואר 2006, הוא סיים את אימוני הדרכת האסטרונאוטים. בין השאר הוא השתתף כמומחה משימה, מהנדס טיסה בשיגורים שונים לתחנת החלל הבינלאומית ואף היה מפקד התחנה בשנת 2017.

אם בעתיד נאיץ חלליות למהירויות עצומות על ידי לייזרים בכדור הארץ, שעה שעל הירח צינורות חמצן יחברו בין נקודות התיישבות שונות ובמאדים לבני בניין יצמחו בכוחות עצמם – טוב נעשה אם נזכור שכל הטכנולוגיות הללו התחילו את דרכן כהצעות נועזות שהוגשו לתחרות המרכז לרעיונות מקוריים ומתקדמים (NIAC) של נאס"א.

שלשום (שני) הודיעה סוכנות החלל האמריקאית על 14 הצעות שיזכו במענקי פיתוח של NIAC לשנת 2023. כל אחד מהזוכים יקבל מענק פיתוח על סך 175,000 דולר לבחינת היתכנות ההצעה, ויהפוך למעשה לעמית מחקר של מרכז NIAC של נאס"א למשך תשעה חודשים. בשנה הבאה, לצד ההכרזה על ההצעות הזוכות לשנת 2024, נאס"א תבחר מבין 14 הזוכים את אלו שיעלו לשלב ב', הוא שלב המשך הפיתוח. בשלב ב' כל הצעה זוכה למענק של 600,000 דולר ולשהות של שנתיים ב-NIAC. 

לטוס ולשוט בטיטאן

אחת ההצעות המעניינות ביותר בבציר 2023 היא הטיטאן-אייר של יזם יחסית אנונימי בשם קווין מורלי: מעין מטוס ימי שיחקור את טיטאן, ירחו המסתורי של שבתאי.

הטיסה בטיטאן קלה עוד יותר מהטיסה בשמי כדור הארץ, בזכות האטמוספרה העבה וכוח הכבידה החלש יחסית. ואכן, נאס"א כבר מפתחת את משימת הדרגונפליי – רחפן שישוגר לשמי טיטאן ב-2027. אלא שטיטאן הוא העולם היחיד במערכת השמש (מלבד כדור הארץ כמובן) עם גופים נוזלים כמו אגמים ונהרות על פני השטח. בטיטאן הקפוא, הגופים הללו אינם עשויים מים, אלא מתאן נוזלי, אך אסטרוביולוגים תוהים אם ייתכנו חיים מבוססי מתאן באגמים הללו.

מורלי מציע להיעזר בקלות התעופה בטיטאן – מבלי לוותר על האקשן הכימי, ואולי גם הביולוגי, בתוך האגמים. המטוס הימי שלו יטוס במשך שעות כשהוא ממפה את הסביבה ומודד את האטמוספרה, ולאחר מכן יקפל את כנפיו ויהפוך לכלי שיט שדוגם ומנתח את הרכב האגמים.

זאת לא ההצעה הראשונה של מורלי שזוכה למענק NIAC. ב-2021 מורלי הציע רובוט שיחפור מתחת לקרח בקטבים של מאדים. ההצעה זכתה למענק NIAC בשלב א' ועלתה בשנה שעברה לשלב ב'. מורלי הציע את הרובוט החופר בעודו סטודנט להנדסה, מה שהפך אותו לחוקר הראשי הראשון בתולדות פרסי NIAC ללא תואר ראשון.

למדוד שדות מגנטים ממרחק שנות אור

רעיון חדשני אחר שזכה השנה במענק הוא הצעתה של מרי קנאפ מ-MIT לבניית מצפה רדיו בתדרים נמוכים בשם GO-LoW.

ככלל, האנושות מעולם לא "ראתה" את השמיים בתדרי רדיו נמוכים במיוחד. האטמוספרה חוסמת את התדרים הללו, כך שלא ניתן לבנות מצפה רדיו בתדרים אלו על הקרקע, ומצפה כזה בחלל יצריך שיגור של טלסקופ מסיבי כל כך - שעלותו תגמד את עלותם של מצפי על כמו טלסקופ החלל האבל או ג'יימס ווב. קנאפ מציעה גישה אחרת: לשגר אלפי אנטנות זעירות וזולות לנקודת לגראנז' 5, שיפעלו יחד כלהק אחד בשיטת האינטרפרומטריה ויקלטו תדרים שבין 100 קילוהרץ ל-15 מגהרץ. 

יש המון מה לגלות בתדרי רדיו נמוכים, אבל הדובדבן שבקצפת יהיה לגלות שדות מגנטיים ברזולוציה של כוכב הלכת הבודד. כיוון ששדה מגנטי נחשב תנאי סף חשוב לאפשרות של התפתחות חיים, ה-GO-LoW ימפה את כל השדות המגנטיים ברדיוס מדהים של 16 שנות אור מאיתנו. 

רעיונות מטורפים, שכל אחד יכול להגיש

מרכז NIAC שם לעצמו למטרה להמר בגדול: לתמוך בהצעות קיצוניות – שיכולות לשנות את כללי המשחק בעתיד. המכרז פתוח לכל מוסד חינוכי, מעבדת מחקר, עסק, סוכנות פדרלית, מרכז של נאס"א או אדם פרטי בארה"ב. המרכז, שפועל מאז 1998 (עם הפסקה בין השנים 2007-2011) נחשב לאחת האפשרויות הטובות ביותר של מדענים עם רעיונות מטורפים לקבל מענקי פיתוח במסגרת סוכנות החלל. ואפילו אם רק בודדים מבין הפרויקטים המוצעים יתממשו, בתקופת חיינו או בכלל, עדיין מדובר ברעיונות שמציתים את הדמיון.

 

 

 

לרשימה המלאה של ההצעות שזכו במענק של נאס"א>>

 

הישג טכנולוגי לאוניברסיטת תל אביב: תוך פחות משנתיים, האוניברסיטה שיגרה שלושה לוויינים לחלל. הלוויין השלישי TAU-SAT3 שוגר לחלל אתמול באמצעות משגר מסוג פאלקון 9 של חברת ספייס אקס, מנמל החלל קייפ קנוורל שבפלורידה. לטענת החוקרים הלוויין TAU-SAT3, שפותח במרכז לננו-לוויינים בפקולטה להנדסה של אוניברסיטת תל אביב, מהווה פריצת דרך מדעית והוא נועד לסלול את הדרך לקראת הדגמת תקשורת אופטית וקוונטית מהחלל באמצעות לוויינים זעירים. 

TAU-SAT3, לוויין בגודל 20 ס"מ בלבד, שוגר לגובה של 550 ק"מ והוא צפוי להקיף את כדור הארץ במשך כחמש שנים. הוא נושא על סיפונו לראשונה סוללות תוצרת כחול-לבן של חברת אפסילור שעתידות לספק לו אנרגיה במשך כל חייו במסלול. הלוויין נועד לבצע מספר משימות מדעיות, כאשר המרכזית שבהן היא לתקשר עם תחנת הקרקע האופטית החדשה והמתקדמת שנבנתה על גג בניין שנקר לפיזיקה. זו הפעם הראשונה בישראל, ומהפעמים הבודדות בעולם שבהן תחנת קרקע אופטית תצליח להינעל, לעקוב ולאסוף נתונים מלוויין זעיר שגודלו, כפי שנצפה מכדור הארץ, קטן אף מגודלו של פיקסל בודד! החוקרים מציינים כי המשמעות של כך מבחינה טכנולוגית היא שניתן יהיה בעתיד לבנות מערכות ממוזערות לתקשורת אופטית שעלות בנייתן ושיגורן לחלל נמוכה בהרבה מזו של לוויינים גדולים. כמו כן, הלוויין יבצע ניסויים בתקשורת לוויינים בקצבים מהירים מאוד ובתרחישים בהם ערוץ התקשורת הלווייני משובש. 

הצפנה קוונטית ושחזור מידע אבוד

TAU-SAT3 הוא הלוויין השלישי שאוניברסיטת תל אביב שיגרה בתוך פחות משנתיים, והוא פרי מחקר ופיתוח של המרכז לננו-לוויינים שבפקולטה להנדסה בשיתוף עם המרכז למדע וטכנולוגיה קוונטית באוניברסיטה. הלוויין נושא התקן אופטי שיסייע לבצע ניסוי תקשורת ייחודי. פרופ' מאיר אריאל, ראש המרכז לננו-לוויינים באוניברסיטת תל אביב, מסביר: "כשהלוויין יעבור מעל ישראל, ההתקן יאיר באורכי גל שונים כך שהטלסקופ בתחנת הקרקע האופטית יזהה את ההבזק הזעיר ויצליח להינעל עליו ולעקוב אחריו. הלוויין יתקשר חזרה עם כדור הארץ בו-זמנית בתקשורת אופטית ובתקשורת בגלי רדיו. אך כאשר ההתקן האופטי יכוון לתחנת הקרקע האופטית, האנטנה תפנה לכיוון אחר. על כן חלק משמעותי מן המידע עשוי ללכת לאיבוד. החידוש בפרויקט זה הוא ביכולת של מערכות התקשורת המותקנות על גבי הלוויין ובתחנת הקרקע לשחזר בזמן אמת את המידע האבוד באמצעות אלגוריתמים מתוחכמים לעיבוד אותות מפיתוח אוניברסיטת תל אביב". 

לניסוי שיערך יש חשיבות באבטחת המידע באמצעות הצפנה קוונטית, כפי שמסביר פרופ' ירון עוז, ראש המרכז למדע וטכנולוגיה קוונטית באוניברסיטת ת"א ולשעבר רקטור האוניברסיטה: "עקרונות המכניקה הקוונטית מאפשרים שיטת הצפנה בטוחה לחלוטין. ברגע שגורם עוין מנסה לצותת למסר המשודר, המסר מתפוגג וניתן לדעת על ניסיון הציתות. זאת בניגוד להצפנה בשיטות מקובלות אשר חשופה לציתות וללא ידיעה על קיומו של מצותת. ואכן הנושא של תקשורת קוונטית חסינה נמצא היום בחזית המחקר. ממשלות וגופי ענק ברחבי העולם נמצאים היום במרוץ להשגת יכולות הצפנה קוונטית, בעיקר לנוכח היכולות של מחשבים קוונטיים לפצח את אלגוריתמי ההצפנה הנמצאים בשימוש כיום. מדובר במאמץ אדיר, הן מדעית וטכנולוגית והן תקציבית". 

פרופ' עוז מדגיש כי תקשורת קוונטית היא רגישה מאוד לתווך שבתוכו היא מועברת, למשל באמצעות סיבים אופטיים או בשידור דרך האטמוספירה. לכן החוקרים מקווים שבאמצעות TAU-SAT3 הם יצליחו לראשונה לבצע תקשורת בין תחנת הקרקע האופטית לבין הלווין. "הדבר יקדם אותנו מאוד בדרך ליעד המדעי של הדגמה של תקשורת קוונטית אמינה", מוסיף פרופ' עוז. 

צפו בשיגור:

לפרויקט הלוויין ולתחנת הקרקע שותפים רבים בסגל אוניברסיטת תל אביב, ובהם פרופ' עפר עמרני ששימש כחוקר ראשי בפרויקט, ראש מעבדת המחקר פמטו-נאנו פרופ' חיים סוכובסקי, וכן הדוקטורנטים והסטודנטים שעסקו במחקר ובפיתוח מערכות הלוויין: ד"ר דולב בשי, עידן פינקלשטיין, מיכאל צוקראן, אופיר כהן, דוד גרינברג, ברק לוי, אלון הרמתי, און רנגינגד, אופיר יפה, שחר מורג, אורי דגן, אלעד שגיא ואורלי בלומברג.

חברת BeetleSat, הסטארט-אפ הלווייני הישראלי הידוע בעבר בשם NSLComm, הודיעה היום על שיגור מוצלח של הננו-לווין השני שלה מקייפ קנוורל, פלורידה, על גבי רקטת Falcon 9 של ספייס אקס. כעת במסלול סינכרוני של השמש (SSO) בגובה של 550 ק"מ, הננו-לווין NSLSat-2 יספק ללקוחות במגזר הציבורי של BeetleSat שירותי תקשורת לוויינים באחסון ובתפוקה גבוהה מאוד. השיגור היום הוא צעד נוסף באסטרטגיית החברה להפוך לאחת ממפעילי שירותי הלוויין המובילים בעולם באמצעות יצירת קונסטלציה במסלול נמוך (LEO). צביר הלוויינים נועד לאפשר תקשורת סלולרית ואינטרנטית מאובטחת ומשתלמת לכל מקום על פני כדור הארץ.

צפו בשיגור:

ב-2019 שיגרה החברה הנתמכת על ידי סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, את לוויין התקשורת NSLSat-1 על גבי משגר סויוז. הלוויין סיפק  1.5 ג'יגה-ביט לשניה, לעומת 20 מגה-ביט בלוויינים בגודל זהה. את היתרון היחסי ברמת הביצועים של קצב העברת הנתונים, השווה ללוויין גדול בהרבה, מספקת לו בעיקר האנטנה הנפרסת בחלל. הלוויין ששוגר היום, השוקל כ-9 ק"ג, כבר משדר נתונים במהירות של עד 2 ג'יגה-ביט לשניה. מדובר אם כן בשלב נוסף בהוכחת היתכנות, כחלק מתוכנית לשגר קונסטלציה שלמה המונה מאות לוויינים, אשר יספקו שירותי סלולר ואינטרנט בכיסוי גלובלי בתדרי Ka-Band למפעילי לוויינים מסחריים וממשלתיים, רשתות סלולריות וספקי אינטרנט. 

"השיגור המוצלח היום יספק שירותי תקשורת חשובים לאחד מלקוחותינו במגזר הציבורי", אמר נשיא BeetleSat פטריסיו נורת'לנד. "הוא מסמן צעד משמעותי במשימתנו להפוך למפעילת קונסטלציית LEO מובילה המספקת שירותי תקשורת מבוססי לוויין האיכותיים והחסכוניים ביותר. אנו נרגשים לחקור תובנות חדשות מהנתונים שנאסוף מהמשימה הזו."

השיגור האחרון של 2022 הוא של לוויין כחול-לבן: בבוקר יום שישי, 30 בדצמבר, בשעה 9:38 לשעון ישראל, המריא מבסיס חיל האוויר ונדנברג שבקליפורניה משגר מסוג פאלקון 9 של חברת ספייס אקס, שנשא עמו את לוויין התצפית המתקדם Earth Resources Observation Satellite C-3, ובקיצור EROS C-3. הלוויין פותח על ידי תעשייה אווירית ואלביט עבור החברה הישראלית אימג'סאט אינטרנשיונל (ImageSat International) – והוא צפוי לספק תמונות צבע ברזולוציה חסרת תקדים ללקוחות פרטיים.  

שיא לספייס אקס, שיא לישראל

השיגור בשישי היה השיגור ה-61 (!) במספר של הפאלקון 9 בשנת 2022 – כשהיא משווה לשיא ההיסטורי של ברית המועצות, ששיגרה את ה-R-7 שלה 61 פעמים במהלך 1980. הפאלקון 9 שחרר את הלוויין הישראלי למסלול לווייני נמוך מסביב לכדור הארץ כ-15 דקות לאחר שיצא מהאטמוספרה.

שעה שלווייני תקשורת משוגרים לרוב עם כיוון סיבוב כדור הארץ על צירו – במטרה להשתמש בתנופת כדור הארץ ובכך לחסוך דלק בשיגור – לווייני תצפית משוגרים לרוב במסלול הפוך (retrograde), כדי לצלם את אותה הנקודה באותה השעה מדי מעבר. הפאלקון 9 שיגר את EROS-C3 במסלול הפוך (retrograde), בדומה ללווייני האופק הישראליים.

EROS-C3, שלפי הערכות עלה 186 מיליון דולר, שוקל 300 ק"ג ומותקנת בו מצלמה מולטיספקטרלית (שיודעת להפריד צבעים) מתוצרת אלביט. זהו שיא ישראלי חדש: לוויין התצפית הראשון בצבע מתוצרת כחול-לבן. הלוויין יכול לצלם כל נקודה בכדור הארץ ברזולוציה של עד 30 ס"מ בשחור-לבן או עד 60 ס"מ בצבע. 

טכנולוגיות מחשוב ענן מוצפנות

הלוויין הראשון ממשפחת ארוס, EROS-A, שוגר בשנת 2000 ויצא מכלל שימוש ב-2006. בצי פעילים כעת הלוויינים EROS-B, EROS-C1 ו-EROS C2 – כך שהלוויין החדש משלים להק מרובע של לווייני תצפית מהמשוכללים בעולם. לפי מקורות זרים, לווייני EROS הישראלים שימשו בעבר מדינות כמו הודו – ואפילו סיפקו לארגוני חדשות תמונות מהמלחמה באפגניסטן. הודות לטכנולוגיות מחשוב ענן מוצפנות – בחברת אימג'סאט מתכוונים להציע את שירותי הלוויין EROS-C3 למדינות וללקוחות עסקיים ברחבי העולם. 

במרכז הבקרה בתעשייה האווירית הודיעו כי הלוויין כבר החל לשדר חזרה נתונים לכדור הארץ. בתקופה הקרובה צוות המשימה יבדוק ויכייל את מערכות הלוויין השונות לפני כניסתו הרשמית לשירות בפועל.

עפתם משיגור ארטמיס 1? אל דאגה, יהיו עוד: נאס"א חתמה על חוזה עם ענקית התעופה בואינג לייצור של חמישה משגרי SLS (מערכת שיגור לחלל) נוספים בסכום של 3.2 מיליארד דולר. לפי החוזה, בואינג תמשיך לייצר את ה-SLS עד יולי 2028, לפחות, שישמש את נאס"א לשיגור אסטרונאוטים לירח ומעבר לו.

אפילו במונחי תעשיית החלל, מדובר בחוזה ענק: סוכנות החלל הגדולה בעולם חתמה עם תאגיד התעופה הגדול בעולם על המשך ייצור המשגר הגדול בהיסטוריה.

החל מ-2024: שיגור SLS מדי שנה

ה-SLS מתנשא לגובה של 32 קומות ושורף שש טונות דלק מדי שנייה. כל אחד משני הבוסטרים שלו מייצר יותר כוח דחף מאשר 14 מטוסי ג'מבו אזרחיים. פיתוח ה-SLS, שהעבודה עליו החלה ב-2011 (והייתה אמורה להסתיים עוד ב-2016) עלה למשלם המיסים האמריקני 23 מיליארד דולר. הוא המשגר היחיד בעולם (כרגע, עד שספייס אקס תגמור לבנות את הסטארשיפ, והסינים – את הלונג מארץ' 9) שמסוגל לשגר גם אסטרונאוטים וגם מטען כבד במשימה אחת לחלל העמוק, למשל לירח ולמאדים. על ראש ה-SLS מוצבת החללית אוריון, שמסוגלת לתמוך בשישה אנשי צוות מעבר למסלול לווייני נמוך – לתקופות של עד 21 יום ללא עגינה.

ב-16 בנובמבר 2022 המריא ה-SLS לטיסת הבכורה שלו לירח במסגרת משימת ארטמיס 1 הלא-מאוישת – וביצועי המשגר והחללית עלו על כל ציפיות מתכנני המשימה. לאור ההצלחה, נאס"א חתמה עם היצרנית בואינג על המשך ייצור ה-SLS. ב-2024 צפויה להשתגר משימת ארטמיס 2, שתישא ארבעה אסטרונאוטים מנמל החלל קנדי למסע סביב הירח. שנה אחר כך ישוגרו ארבעה אסטרונאוטים, ומתוכם האסטרונאוטית הראשונה והאסטרונאוט השחור הראשון שינחתו על פני הירח. זוהי הנחיתה המאוישת הראשונה על עולם אחר מאז 1972.

ארטמיס 1 עד 3 ישתמשו בתצורה הבסיסית של ה-SLS, שבשלב העיקרי שלו מותקן רק מנוע אחד מסוג RL10. ארטמיס 4 שתנחית בני אדם על הירח תשתמש בגרסה המשודרגת, SLS Block 1B, ובה ארבעה מכלי דלק וארבעה מנועים – במטרה לשלוח מטען כבד יותר: גם את האוריון וגם את המודול הראשון של הלונר גייטוויי, תחנת החלל הבינלאומית החדשה שנאס"א ושותפותיה עתידות לבנות במסלול סביב הירח. תחנת החלל הירחית נועדה להחליף עם הזמן את תחנת החלל הבינלאומית שמקיפה כעת את כדור הארץ, ולשמש כפלטפורמה לחקר הירח.

אחרי הנחיתה הראשונה וההיסטורית, מדי שנה תשוגר משימת ארטמיס מאוישת נוספת, שתוסיף גם מודול חדש לתחנת החלל הירחית. במקביל, האסטרונאוטים על פני השטח יתחילו לבנות את התשתית הראשונית לבסיס הירחי – תחנת המחקר הראשונה של האנושות על עולם אחר.

הסטארשיפ מחממת מנועים

לפי תנאי החוזה, בואינג תספק לנאס"א את השלב העיקרי במשגרי ה-SLS למשימות ארטמיס 3 ו-4 (ארטמיס 2 כבר כלולה בהסכם הראשוני הקודם), ותאסוף את חומרי הגלם לייצור לייצור ה-SLS למשימות ארטמיס 5 ו-6. בנוסף, לנאס"א עומדת הזכות להזמין מבואינג עד 10 שלבים עיקריים נוספים של ה-SLS ועד 8 שלבים משניים נוספים. כבר בשנה הבאה צפוי השלב העיקרי של ה-SLS למשימת ארטמיס 2 להגיע למרכז החלל קנדי.

המחויבות החדשה של נאס"א בחוזה לבואינג מאותתת שהממשל האמריקני מחויב לתוכנית ארטמיס – ושהאנושות אכן חוזרת לירח (והפעם בכוונתנו להתיישב בו). זאת ועוד, מדובר בהבעת אמון של סוכנות החלל בבטיחות וביעילות של מערכת השיגור על פני המתחרה העתידית: הסטארשיפ של ספייס אקס.

אם וכאשר תושלם הסטארשיפ, היא צפויה להיות עוצמתית לא פחות מה-SLS – אבל זולה הרבה יותר, בשל הרב-שימושיות של המערכת. לפי הערכות מדובר בתעריף חסר תקדים של כ-20 דולר לק"ג מטען למסלול סביב כדור הארץ. לשם השוואה, עלות שיגור ק"ג מטען למסלול עומדת על כ-58,000 ב-SLS של נאס"א. גם לפי התוכנית המקורית של נאס"א, האסטרונאוטים של ארטמיס ישוגרו לירח ב-SLS – אבל הם ינחתו עליו ברכב נחיתה ירחי שהוא גרסה של סטארשיפ. 

לפיכך נשאלת השאלה: האם משגרי ה-SLS שנאס"א קנתה היום יהפכו למיושנים כבר בשנה הבאה, עם שיגור הבכורה של הסטארשיפ, והאם משלם המיסים האמריקני יצטער על החוזה שנחתם עם בואינג? ימים יגידו. 

 הייתה שנה מדהימה לחקר החלל. היא נפתחה עם הגעת טלסקופ החלל ג'יימס ווב לייעדו ונחתמה עם משימת ארטמיס 1 לירח. בין לבין הישראלי איתן סטיבה טס לתחנת החלל הבינלאומית במסגרת משימת רקיע, סין השלימה את בנייתה של תחנת חלל חדשה ונאס"א הסיטה אסטרואיד ממסלולו. אז מה מחכה לנו ב-2023? הנה כמה מרגעי השיא הצפויים:

בחודש מארס ימריא המיליארדר ג'ארד אייזקמן, מי ששילם ופיקד על המשימה הראשונה בהיסטוריה ללא אסטרונאוטים "מקצועיים", למשימת פולאריס (Polaris Dawn) שתנסה לשבור שני שיאים: הליכת החלל הראשונה במשימה מסחרית, והקפת כדור הארץ בגובה שישבור את השיא הקודם של 1,375 ק"מ מעל גובה פני הים – השיא שקבעו צ'ארלס "פיט" קונראד וריצ'רד גורדון במשימת ג'מיני 11 ב-1966. פולאריס דון תשוגר בחללית דרגון של ספייס אקס. אייזקמן עצמו יפקד על המשימה, ויצטרפו אליו סקוט "קיד" פוטיט, טיס חיל האוויר האמריקני בדימוס, כטייס המשימה, ושתי עובדות ספייס אקס – שרה גיליס ואנה מנון. חוץ מבדיקת השפעתה של קרינת חגורות ואן אלן על האסטרונאוטים, משימה זו עשויה גם להניח את אבן הדרך הראשונה למשימות חלל פרטיות עתידיות שמצריכות הליכת חלל. לדוגמה, נאס"א וספייס אקס כבר בוחנות אפשרות לשגר משימת שירות לטלסקופ החלל האבל, ופולאריס עשויה לסלול את הדרך.

ג'וס: האם יש חיים בירחי הקרח של צדק?

גאווה ישראלית: גשושית JUICE (Jupiter ICy Moons Explorer) של סוכנות החלל האירופית תשוגר לכוכב הלכת צדק באפריל – כשעל סיפונה טכנולוגיה ומדע תוצרת כחול-לבן. JUICE תישא 12 ניסויים שונים במטרה להעריך אם מתקיימים תנאים לחיים באוקיינוסים התת-קרקעיים של ירחי הקרח גנימד, קליסטו ואירופה. אחד מאותם תריסר ניסויים תוכנן במכון ויצמן למדע ונבנה על ידי חברת אקיוביט הישראלית בתמיכת סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה. עוד נציגות כחול לבן תהיה חברת רמון ספייס כאשר תשעת הניסויים האחרים ישתמשו בשבבים מתוצרת החברה הישראלית. הן הניסוי והן המוצרים יגיעו רחוק יותר מכל דבר אחר שיוצר בישראל – למערכת צדק, במרחק של כ-600 מיליון ק"מ מכדור הארץ. 

 

פסיכה: ביקור ראשון בעולם מתכתי

באוקטובר תשוגר פסיכה (Psyche), החללית הראשונה שתבקר באסטרואיד מתכתי – 16 פסיכה. פסיכה הוא האסטרואיד המתכתי הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק, והחוקרים מקווים שהמשימה תשפוך אור על שורה ארוכה של תעלומות מדעיות: מהיווצרותם של כוכבי לכת, דרך היתכנותם של חיים על כוכבי לכת אחרים וכלה בשאלת מוצאם של מטאוריטים מתכתיים שנופלים על כדור הארץ. "כ-90% מהאסטרואידים הם סלעיים, כמו וסטה וקרס למשל, ולגבי השאר – אנחנו פשוט לא יודעים", אומרת ד"ר רונה אורן מהמחלקה לאטמוספרה ומדעים פלנטריים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) וחברה בצוות המשימה של נאס"א. "הם נקראים אסטרואידים מסוג M, כי לפי האופן שבו הם משקפים חזרה את אור השמש אנחנו מניחים שאלה אסטרואידים עשירים במתכות. אבל זאת השערה בלבד. עד היום, האנושות ביקרה בעולמות סלעיים ובעולמות גזיים ובעולמות קרח, אבל מעולם לא ביקרנו בעולם מתכתי. אנחנו פשוט לא יודעים מה נגלה שם".

 

 

המרוץ לירח מעלה הילוך

לא פחות מ-11 משימות לירח מתוכננות ב-2023. לצד ההכנות של ארה"ב ובעלות בריתה לנחיתה על הירח במסגרת משימת ארטמיס 3 ב-2025 – והניסיון של סין להקדים את מתחרתה ולבנות בסיס משלה בקוטב הדרומי – שורה של מעצמות חלל חדשות מתחרות על נתח מהירח. בשנה הבאה תנסה הודו להפוך למדינה הרביעית בהיסטוריה – אחרי ברה"מ, ארה"ב וסין – שתנחת נחיתה רכה על הירח עם הנחתת צ'אנדריאן-3. אבל על הודו להזדרז, כי גם יפן צפויה לנסות לנחות נחיתה לא-מאוישת על הירח עם משימת SLIM. לרשימה ניתן להוסיף את טורקיה שתנסה לנחות נחיתה קשה (לא מבוקרת) על הירח ב-2023. ואילו רוסיה מתכוונת להחזיר עטרה ליושנה – ולחדש את תוכנית לונה הסובייטית. לונה 9 הייתה הראשונה לנחות נחיתה רכה על הירח ב-1966, ולונה 24 הייתה המשימה הסובייטית האחרונה לירח. ממשיכתה לונה 25 תהיה המשימה הרוסית הראשונה לחלל העמוק.

 

 

סטארשיפ מחממת מנועים לשיגור בכורה

2023 תהיה שנת מפתח לתעשיית החלל – הממשלתית והפרטית – עם טיסות בכורה של משגרי אריאן 6 האירופי, וולקן קנטאור של ULA וניו גלן של בלו אוריג'ין (רשימה חלקית בהחלט). אבל עולם החלל כולו עוצר את נשימתו לקראת טיסת הבכורה של הסטארשיפ. כשתושלם, מערכת השיגור של ספייס אקס תתנשא לגובה 120 מטרים, בגובה מגדל שלום, ותהיה הגדולה והעוצמתית ביותר שנבנתה אי פעם. 

 

הן החללית והן המשגר יהיו רב-פעמיים, כלומר ימריאו וינחתו בחתיכה אחת, כשהמטרה הסופית של אילון מאסק היא לשנע באמצעותה מיליון אנשים למאדים עד 2050. בעתיד הקרוב יותר, הסטארשיפ אמורה להנחית אסטרונאוטים של נאס"א על פני הירח עד שנת 2025 במסגרת תוכנית ארטמיס. אם המערכת תוכיח את עצמה, היא תשנה מן היסוד את היכולת שלנו לחקור את מערכת השמש. כושר הנשיאה של הסטארשיפ למסלול סביב הארץ יעמוד על 100 טונות, והרב-שימושיות של המערכת כולה תאפשר לשגר חללית כזאת במחיר חסר תקדים של כ-20 דולר לק"ג מטען למסלול. לשם השוואה, עלות שיגור ק"ג מטען עומדת על כ-2,500 דולר במשגר הפאלקון 9 של ספייס אקס ו-58,000 במערכת שיגור לחלל (SLS) של נאס"א. עוד אין תאריך לטיסת הבכורה של הסטארשיפ – אבל אחרי עיכובים רבים היא צפויה לזנק לחלל בשנה הבאה, ולשנות את העתיד לנצח.

 

 

הציפייה השתלמה: כשנה אחרי שיגורו, טלסקופ החלל ג'יימס ווב צילם את השדה העמוק הראשון שלו – והתוצאה בלתי נתפסת. 

צילום השדה העמוק הראשון צולם ב-1995, כאשר טלסקופ החלל האבל כוון למשך כמה ימים לעבר נקודה זעירה וריקה בשמיים. היתה זו נקודה בקבוצת הכוכבים הדובה הגדולה, שמדענים לא ידעו שיש בה גלקסיות. במשך עשרה ימים האבל בהה בנקודה כשהוא אוסף פוטון לפוטון וכשהנתונים נאספו יחד והורכבו לכדי תמונה, הם הדהימו את עולם המדע – בנקודה ה"ריקה" נמצאו 3,000 גלקסיות. התמונה נחשבת ל"תמונה החשובה בהיסטוריה", והיא אבן דרך בתולדות האסטרונומיה. התמונה הוכיחה בין היתר שיש גלקסיות שעברו הסחה לאדום עד כדי כך שהן "נעלמו" כליל (מה שהיה בשעתו בגדר תיאוריה בלבד). עד היום נכתבו כאלף מחקרים בקוסמולוגיה ובאבולוציה של היקום בעזרת השדה העמוק של האבל. 

לאחר ההצלחה, האבל חזר על הניסוי שוב ושוב, בנקודות אחרות ולפרקי זמן ארוכים יותר. בגרסה הקיצונית ביותר, ה- Hubble eXtreme Deep Field ב-2022, הטלסקופ בהה במשך 22 יום בנקודה ריקה, המייצגת כ-1.32 מיליונית השמיים, ומצא בה כ-10,000 גלקסיות – רובן לא נצפו מעולם ו-800 מתוכן היו הגלקסיות העתיקות ביותר שנמצאו עד אז, שהאור שלהן יצא לכיוון הטלסקופ 400 עד 800 מיליון שנה אחרי המפץ הגדול. כדי להימנע מזיהום האור שנוצר על ידי אבק מישור המילקה במערכת השמש שלנו, ה-Hubble eXtreme Deep Field התמקד בכוונה בנקודה ריקה בכיוון קבוצת הכוכבים דרקון הסמוכה לקוטב הצפוני.

100,000 גלקסיות בתשעה ימים

כעת, יורשו ג'יימס ווב חזר לאותה נקודה בשמיים וצילם את השדה העמוק הראשון במסגרת תוכנית Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science, או PEARLS. ווב בהה בנקודה במשך תשעה ימים בלבד, לעומת 22 ימי התצפית של האבל, ובזמן הקצר הזה מצא 100,000 גלקסיות לעומת ה-10,000 של האבל – רזולוציה שהיא חדה פי 15. 

בתמונה רואים כמובן את כל הגלקסיות שהאבל ראה, ועוד כ-90,000 גלקסיות שהאבל לא הצליח לראות. מבין אלה, הגלקסית הקיצוניות ביותר צולמו כשהיקום היה בן 300 מיליון שנה בלבד – ונכון לכתיבת שורות אלו, עד התצפית הבאה של ווב, הן הרחוקות והעתיקות ביותר שהעין האנושית ראתה. בנוסף, בתמונה רואים את המערבולות המרהיבות שנוצרות בהתמזגות גלקסיות וצבירי כוכבים.

אפילו בזמני חשיפה קצרים יחסית של 30 שניות, ווב הצליח לצלם גלקסיות בבהירות נצפית של 29 – פי 600 חשוך יותר מהשמיים החשוכים ביותר בעולם. יצוין כי העין האנושית אינה מסוגלת לראות עצמים עמומים מבהירות נצפית 6.5 (סקאלת הבהירות הנצפית עובדת הפוך: ככל שהדירוג גבוה יותר, כך הבהירות יורדת).

כמובן, ההשוואה לא עושה חסד עם האבל הקשיש. כידוע, טלסקופ החלל האבל מקיף את כדור הארץ, כך שכל נקודה אחת בשמיים מוסתרת מעדשתו במשך חצי מהזמן – שעה שווב יכול  להתמקם בנקודת לגראנז' 2 ולבהות בנקודה אחת ויחידה ללא הפסקה. כך הוא תוכנן במקור, וזאת המשימה המדעית העיקרית שלו. לכן, תמונת השדה העמוק החדשה היא רק הסנונית הראשונה. ווב ימשיך לצלם שדות עמוקים, ויחזור גם לנקודה של האבל בכיוון קבוצת הכוכבים דרקון, פעם אחר פעם, שנה אחרי שנה – למשך 20 שנה לפחות.

השיגור ההיסטורי של דז'וצ'ה-2, המשגר הסיני הפרטי העושה שימוש בדלק מתאן,  הסתיים בכישלון ברביעי שעבר (14.12). המשגר של חברת לנדספייס (Landspace) אמנם המריא בהצלחה ממרכז שיגורי הלוויינים ג'יוצ'ואן שבמדבר גובי, אולם בעיה טכנית בשלב השני של הרקטה הביאה לכך שהמשגר לא הגיע למהירות הבריחה הנדרשת – וכל הלוויינים שנשא אבדו. 

תעשיות החלל בעולם שואפות להסתמך יותר על דלק מתאן והסינים הם הראשונים לנסות זאת בפועל. למרות שמדובר בכישלון, מתוכננים בסין שיגורי מתאן נוספים וניתן לראות כי תוך זמן קצר תעשיית החלל הסינית זינקה וניצבת בחזית טכנולוגיות השיגורים בעולם.

המרוץ למתאן

ב-2019 הפכה חברת איי-ספייס (i-Space) לחברה הסינית הפרטית הראשונה בהיסטוריה שמשגרת לוויין למסלול. המשגר של איי-ספייס, היפרבולה-1, השתמש בדלק מוצק. דלקים מוצקים הם זולים, אמינים ופשוטים לשימוש, אלא שכוח הדחף שהם מעניקים למשגר נופל בהרבה מזה של דלק נוזלי. בנוסף, הם לא נחשבים למתאימים למשגרים מודרניים בינוניים וגדולים. 

לעומת השיגור של איי-ספייס, ניסיון השיגור של לנדספייס בשבוע שעבר ניסה לקבוע מספר שיאים: השיגור הראשון בהיסטוריה של משגר מתוצרת חברה סינית פרטית המשתמש בדלק נוזלי בכלל, והשיגור הראשון בעולם של משגר המשתמש במתאן נוזלי באופן ספציפי. אבל מדוע מדובר במהלך משמעותי כל כך?

בימים אלה נערך מרוץ כלל-עולמי לפיתוח הנעה מבוססת מתאן נוזלי למשגרים – לרבות הסטארשיפ של ספייס אקס, הנויטרון של רוקט לב והוולקן של חברת ULA. 

בהשוואה לשני סוגי הדלק הנוזלי הנפוצים ביותר בשיגור לחלל, המתאן חסכוני יותר מהקרוסין במונחים של המרת מסה לכוח דחף, משמע שצריך פחות דלק כדי לקבל את אותו הדחף. אלא שקרוסין מנצח אותו מבחינת כוח דחף – כלומר אפשר לשרוף יותר קרוזין בכל רגע נתון מאשר מתאן. ואילו מימן נוזלי מנצח את שניהם ביעילות, אבל מפסיד למתאן, ובטח לקרוסין, מבחינת כוח דחף.

אלא שמימן היא המולקולה הקטנה ביותר ביקום, והיא לעד תברח מבעד בקיעים זעירים במשגר – עד כדי כך שנאס"א מביאה בחשבון דליפת דלק במשגר ה-SLS. למעשה, דליפה חריגה היא שגרמה לאחד העיכובים בשיגור משימת ארטמיס 1. בעיה אחרת עם מימן נוזלי היא הצורך לקרר אותו לטמפרטורות נמוכות מאוד לפני השיגור. את המימן הנוזלי שמשמש את ה-SLS יש לקרר לטמפרטורה של 217 מעלות צלזיוס מתחת לאפס – ולהשתמש בחומר מבודד, שמוסיף למשקל החללית, כדי לשמור עליו בטמפרטורה הנכונה. במילים אחרות, מתאן יושב במקום טוב באמצע בין המימן התובעני והחמקמק לקרוסין העוצמתי והבזבזני. 

למתאן יש גם יתרון ענק על פני המתחרים ברקטות לשימוש רב-פעמי: הוא לא מייצר פיח. כשקרוזין נשרף, הוא פולט פחמן עודף כפיח, שעלול להצטבר ולחסום את המנוע. מסיבה זו דלק מתאן עשוי להוזיל עוד יותר את עלות השיגור לחלל, שכן אפשר יהיה להשתמש במשגר שוב ושוב. חללית כמו סטארשיפ למשל עתידה לפי התכנון לטוס 1,000 פעמים לחלל. זאת ועוד, קל מאוד לייצר מתאן נוזלי על פני עולמות אחרים כמו מאדים והירח – בלי צורך להקפיא ולבודד אותו כמו את המימן – וגם זה שיקול לחברות כמו ספייס אקס שחושבות קדימה על עתיד האנושות בעשור הבא. 

תעשיית החלל הפרטית בסין ממשיכה לחלום בענק

כאמור, לנדספייס הסינית ניסתה להפוך לחברה הראשונה בעולם שמשתמשת בדלק מתאן כדי לשגר מטען למסלול סביב כדור הארץ, אבל כשלה בכך. המשגר נשא מספר לוויינים פרטיים שיועדו למסלול מסונכרן-שמש (SSO), ונשרפו באטמוספרה. יצוין כי גם לפני ארבע שנים ניסתה לנדספייס לשגר את המשגר דז'וצ'ה – וגם אז הוא לא הצליח להגיע למסלול, למרות שבניסיון הקודם החברה השתמשה בדלק מוצק פשוט.

ממשלת סין פתחה את שוק החלל לתחרות ב-2014, ומאז תעשיית החלל הסינית מוכיחה שהיא מהשאפתניות ביותר בעולם. איי-ספייס, וואןספייס (OneSpace), גלקטיק אנרג'י (Galactic Energy) כבר ניסו או הצליחו לשגר משגרים קלים לחלל באמצעות דלק מוצק – וכך גם חברות הבת של תאגידי החלל הממשלתיים והאקדמיה הסינית למדעים, צ'יינה רוקט (China Rocket), אקספייס (Expace) ו-CAS Space. 

לנדספייס הודיעה כי היא מתכננת לשגר גרסה רב-פעמית של הדז'וצ'ה, ולא ברור כיצד הכישלון בשבוע שעבר ישפיע על לוח הזמנים המתוכנן. אבל גם בהנחה שלא נראה את שיגור הבכורה של הסטארשיפ בחודשים הקרובים, ללנדספייס צפויה תחרות מבית על תואר שיגור המתאן הראשון: אייספייס הודיעה כי היא מפתחת מנוע מתאן משלה, היפרבולה-2. במקביל, בכירים מתאגיד החלל העיקרי של סין, CASC, הציגו הצעות לגרסת מתאן של המשגר העוצמתי ביותר של המעצמה – הלונג מארץ' 9.

החלו העבודות לבניית מערך הקילומטר הרבוע (Square Kilometer Array, או SKA), שיהיה מצפה הרדיו הגדול והעוצמתי בעולם. SKA יהיה כה רגיש, שהוא יוכל לקלוט טלפון סלולרי בכיס של אסטרונאוט על מאדים. המצפה האדיר ישמש למגוון רחב של תצפיות, אבל עיקר העבודה שלו תהיה לנסות ולמפות את "ימי הביניים" הקוסמיים – תקופה שאפילו טלסקופ החלל ג'יימס ווב לא יכול לראות, שכן עוד לא נוצרו הכוכבים הראשונים.

SKA הוא פרויקט בינלאומי, שחברות בו 16 מדינות, ועלותו הכוללת מוערכת בשלושה מיליארד דולרים. SKA הוא חלום ישן, שנהגה עוד בשנות ה-90', וסבל מאז מעיכובים רבים. כעת, החלו עבודות הבנייה להגשמתו – בשני האתרים בדרום אפריקה ובמערב אוסטרליה.

כשמו כן הוא, מערך הקילומטר הרבוע יהיה בעל אזור קליטה כולל של קילומטר רבוע, שיחולק לשני מתקנים שונים – שיהיו מסוגלים לעבוד בנפרד אבל גם לשתף פעולה ובכך להגדיל את אזור הקליטה לסך המרחק ביניהם (שיטה הנקראת אינטרפרומטריה): באוסטרליה ייבנו 131,072 אנטנות רדיו (512 תחנות שבכל אחת מהן 256 אנטנות), שיהיו רגישות לתדרים נמוכים בטווחי הרדיו, ואילו בדרום אפריקה ייבנו 197 צלחות רדיו, שיהיו רגישות לתדרים בינוניים בספקטרום הרדיו. 

כמצפה הרדיו העוצמתי ביותר של האנושות, SKA ישמש לשורה ארוכה ומגוונת של מחקרים מדעיים: הוא ימדוד עיוותים בתזמון פליטת קרינה מפולסרים (כוכבי נויטרונים מסתובבים), עיוותים המעידים על מעבר על גלי כבידה; הוא יסרוק את השמיים בחיפוש אחר אירועים חולפים, כמו סופרנובות והתפרצויות קרינת גמא; והוא אפילו ימדוד את השדה המגנטי של כוכבי לכת חוץ-שמשיים – כדי לקבוע אם יש בהם פוטנציאל לחיים או לא. בסך הכול, SKA עתיד לייצר מדי שנייה נתונים ברמת הפטה-בית, או מיליון מיליון בתים – יותר מכל תעבורת המידע באינטרנט בימינו.

ומאחר ש-SKA יהיה רגיש פי 50 ממצפי הרדיו הטובים בעולם כיום – FAST שבסין ו"המערך הגדול מאוד" (VLA) שבארה"ב – הוא ישמש גם כאוזן שלנו בחיפוש אחר אותות רדיו מציוויליזציות זרות. למעשה, SKA רגיש כל כך שהוא יכול לקלוט את אותות הרדיו ממגדל פיקוח בנמל תעופה חייזרי שנמצא במרחק של 100 שנות אור מאיתנו. באשר לאותות מכוונים – כלומר לציוויליזציות שמשדרות ברדיו לכיוון כדור הארץ כדי להודיע על קיומן – SKA יגדיל את טווח הקליטה שלנו בגלקסיה פי 1,000. בנוסף, SKA ידע להצביע על החתימה הספקטרלית של אבני הבניין של חיים: חומצות אמינו ותרכובות אורגניות מורכבות.

לראות את היקום לפני הכוכבים הראשונים

אך המשימה העיקרית של מערך הקילומטר הרבוע תהיה להציץ אחורה בזמן לעידן שנקרא ימי הביניים הקוסמיים (Cosmic Dark Ages) – בין 375,000 שנה אחרי המפץ הגדול (רגע  השתחררות קרינת הרקע הקוסמית, כלומר הרגע שבו היקום הפך לשקוף) למיליארד שנה אחרי המפץ הגדול, כשהיקום התמלא בכוכבים. 

מאחר שעוד לא היו כוכבים והיקום היה חשוך, אפילו טלסקופ אופטי חזק כמו ג'יימס ווב אינו מסוגל לקלוט אותות מהאזור הרחוק והעתיק הזה בשמיים. אך יש מפתח אחר שיכול לספק לנו הצצה לתקופה קדומה זו של היקום. בעת ההיא כחצי מהמימן הניטרלי שנוצר לאחר המפץ הגדול, פלט פליטה נדירה בעלת אורך גל מדויק של 21 ס"מ. SKA יסרוק את השמיים בחיפוש אחר קרינה ייחודית זו, וכך ימפה את מבנה היקום לפני הופעתם של הכוכבים הראשונים, ישפוך אור על התקופה האפלה הזאת ויספק הצצה לאבולוציה של הדור הראשון של הכוכבים.

מערך הקילומטר הרבוע הוא רק אחד מבין מצפי העל הענקיים שנבנים בימים אלה, כמו מצפה הכוכבים ורה רובין ו"הטלסקופ הגדול במיוחד" (ELT). החדשות הרעות הן שהמערך יושלם רק ב-2030, ואף זה בהנחה שלא יחולו עיכובים נוספים. החדשות הטובות הן שבניגוד לוורה ורובין או ל"טלסקופ הגדול מאוד", שהם יחידה אחת, SKA מורכב מהמון תחנות עצמאיות שיתחילו לפעול ברגע שייבנו, כשכל תחנת אנטנות וצלחת רדיו חדשה שתיבנה רק תעצים את המצפה הפעיל. למעשה, כבר בשנה הבאה תושלם הקמתם של 10% מ-SKA, וכבר ב-2028 – אחרי שיושלמו 50% מהתחנות – המצפה יהפוך למצפה הרדיו העוצמתי בעולם.