הערב (יום ה') בשעה 22:55, אחרי כמה דחיות בשבוע האחרון בגלל מזג האוויר ובגלל סערות שמש חזקות, יצאה לדרכה אחת ממשימות החלל המסקרנות בשנים האחרונות, והראשונה שנושאת לוויינים תאומים לחקר כוכב הלכת מאדים. המשימה של סוכנות החלל האמריקנית, נאס”א, גם ממחישה את שיתוף הפעולה בין המגזר הציבורי לחברות פרטיות שפועלות בתחום החלל.
שיגור לוויינים למאדים
(צילום: בלו אורייג'ן)
מגמות אטמוספריות
שני הלוויינים מרכיבים את משימת ESCAPADE, ראשי תיבות מאולצים משהו של "חקר האצה, בריחה ודינמיקה של פלזמה", והם מיועדים לחקור את האטמוספרה הגבוהה יחסית של כוכב הלכת השכן, ובעיקר איך היא מגיבה עם "רוח השמש" - החלקיקים הטעונים שנפלטים מהכוכב שלנו.
החוקרים מקווים כי המידע שתניב המשימה יעזור לנו להבין מה קרה לאטמוספרה של מאדים, שלפני מיליארדי שנים הייתה צפופה וסמיכה, ואיפשרה קיום מים נוזלים על פני כוכב הלכת, עם מחזורי גשם ועננים. בשלב כלשהו רובה התאדתה לחלל, וכיום צפיפותה היא רק כ-1.5 אחוז מהאטמוספרה של כדור הארץ.
מטרה נוספת של המשימה היא מחקר יישומי לתמיכה במשימות מאוישות עתידיות למאדים, שאמור לספק כלים לחיזוי ההשפעות של סערות שמש, כדי לאפשר לאסטרונאוטים על פני מאדים להיערך לעלייה חדה ברמת הקרינה ולהתמגן בהתאם.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
השתלת ריאה מחזיר באדם
גילוי ישראלי: מנגנון שמפחית את הסכנה לעובר בהיריון
לקחים מאוקראינה: מלחמה, רעב וסוכרת
את הלוויינים בנתה חברת Rocket Lab האמריקנית, עבור אוניברסיטת ברקלי, שמובילה את המשימה המדעית. בעבר הפיתוח והבנייה של חלליות ולוויינים כאלה נעשו במסגרת סוכנות החלל, למשל במעבדת JPL של נאס”א, גם אם חלק מהרכיבים נקנו מספקים חיצוניים. בפרויקט הזה החברה היא שעשתה את כל הפיתוח וההרכבה לפי הדרישות מהאקדמיה, ומעבדת החלל של האוניברסיטה היא שתפעיל את הלוויינים בחלל מחדר בקרה ייעודי.
כל אחד משני הלוויינים, שקיבלו את השמות “כחול” ו”זהב” (הצבעים של אוניברסיטת ברקלי) דומה בגודלו למקרר קטן (1.65 מ’ x 1.20 מ’ x 1.09 מ’) ומסתו בשיגור 535 קילוגרם, כששני שלישים ממנה הוא משקל הדלקים. בחלל יפרוש כל אחד מהם זוג לוחות סולריים לייצור חשמל, כך שמוטת ה”כנפיים” שלהם תגיע כמעט לחמישה מטרים. כל אחד מהם נושא מגנטומטר למדידת שדות מגנטיים, חיישן למדידת מטענים חשמליים וחיישנים למדידת זרימה של יונים ופלזמה.
סביב מאדים שני הלוויינים ינועו במסלול אליפטי מאוד, בין גובה של 160 קילומטר מעל פני כוכב הלכת ל-8,500 קילומטרים ממנו בנקודה הרחוקה ביותר. לאחר חצי שנה, אחד מהם יתקרב מעט למאדים והאחר יתרחק קצת, והשוואת המדידות בין המסלולים תאפשר לחוקרים לעקוב אחד שינויים באטמוספרה ולזהות את מגמותיהם.
טיל חדש ומסלול ארוך
שני הלוויינים שוגרו בטיל החדש של חברת בלו אוריג’ין, ניו גלן, בשיגור המבצעי הראשון שלו. שיגור הבכורה של הטיל החדש, בתחילת 2025, עבר בהצלחה אם כי החברה נכשלה בניסיון הראשון להנחית את השלב הראשון של הטיל על אסדה בים, כפי שעושה ספייס אקס ברוב השיגורים שלה. ניו גלן הוא אחד מטילי השיגור החזקים ביותר בשוק, בעל יכולות דומות ל”פלקון הבי” של ספייס אקס, וולקן קנטאור או אריאן 6 האירופי, ומסוגל לשאת 45 טונות למסלול נמוך סביב כדור הארץ, או שבע טונות לירח.
בשיגור הערב מקייפ קנברל בפלורידה הוא נשא רק קצת יותר מטונה אחת. אחרי כמה עצירות של הספירה לאחור, השיגור עבר בלי תקלות: שלוש דקות לאחר מכן נפרד השלב השני, הנושא את הלוויינים מהשלב הראשון של הטיל, והמשיך בדרכו למסלול סביב כדור הארץ. השלב הראשון נפל לכדור הארץ, איזן עצמו בעזרת המנועים בדיוק לפי התוכנית והשלים נחיתה רכה על האסדה “ז’קלין”, באוקיינוס האטלנטי. ההצלחה בשיגור למאדים ובהנחתת השלב הראשון מציבה את בלו אוריג’ין כשחקן משמעותי בשוק השיגורים הכבדים.
כ-33 דקות לאחר השיגור, בגובה כ-1,200 קילומטרים, הופרדו הלוויינים בהצלחה בזה אחר זה מטיל השיגור, והחלו במסע העצמאי הארוך שאמור להביא אותם בסופו של דבר למסלול סביב מאדים.
חלליות למאדים משוגרות בדרך כלל ב”חלונות שיגור” שבהם המיקום של כדור הארץ ומאדים במסלוליהם מאפשר מסע קצר יחסית, לרוב בין שבעה ל-11 חודשים. חלון כזה נפתח כל 26 חודשים לערך. עקרונית אפשר לשגר חלליות למאדים גם במועדים אחרים, אבל אם כדור הארץ וכוכב הלכת האדום נמצאים כל אחד משני עבריה של השמש, החללית תצטרך לעשות דרך הרבה יותר ארוכה וממושכת.
השיגור הפעם נעשה מחוץ לחלון השיגור, תוצאה של עיכובים רבים ודחיות שמנעו מנאס”א לשגר את לווייני המאדים כבר בשיגור הבכורה של ניו גלן, כפי שתוכנן. מסיבה זו גם המסלול שלהן אחר: החלליות יטוסו לנקודת לגראנז’ L2, אחת מהנקודות שבהן מתאזנים כוחות הכבידה של הארץ והשמש, כך שלא צריך להשקיע כמעט דלק או אנרגיה בשמירה על המסלול. לקראת פתיחת חלון השיגור הבא, בעוד כשנה, הן יפעילו את המנועים ויעלו על מסלול שיביא אותן למאדים בספטמבר 2027, שם הן אמורות לפעול כשנתיים במסלול סביבו.
המסלול הזה טומן בחובו סיכונים רבים יותר מטיסה ישירה למאדים: הוא צורך יותר דלק, והחלליות נחשפות יותר זמן לקרינה. מצד שני, בנאס”א ובבלו אוריג’ין מקווים ששיגור בנתיב הזה ישמש גם הוכחת היתכנות לקראת משימות מאוישות למאדים. כל משימה כזו תדרוש שיגור של עשרות או מאות טילים, עם ציוד שיגיע בנפרד מהאסטרונאוטים. שיגור של כל הכבודה הזו בשבועות הספורים של חלונות השיגור עשוי להיות מאתגר מאוד, ומסלול עם חניית ביניים עשוי להיות פתרון שיאפשר לשגר מטענים מסוימים בחודשים שלפני פתיחת חלון השיגור.
אם יגיעו למאדים כמתוכנן, שני הלוויינים יצטרפו לשבעה שחגים כיום סביב כוכב הלכת: שלושה של ארצות הברית, שניים של האיחוד האירופי (אחד מהם בשיתוף רוסיה), אחד של סין ואחד של איחוד האמירויות. חלקם כבר פעילים עשרים שנה ויותר. במקביל פועלים על פני השטח שני רכבי חלל של ארצות הברית, קיריוסיטי ופרסבירנס. אין עוד כוכב לכת שהאנושות חקרה כל כך הרבה כמו מאדים, אבל אם ארצות הברית אכן מתכוונת להנחית שם בני אדם בעשורים הקרובים, יהיה צורך לשגר לשם הרבה יותר חלליות.
איתי נבו, מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
