2017 כל הזכויות שמורות 
עיצוב והקמה המאוורר

משימות חלל

כאן תוכלו למצוא מידע על משימות חלל שונות, גם עכשוויות וגם היסטוריות. העמוד ממשיך להתעדכן באופן שוטף. כדי למצוא משימה כל שהיא, לחצו על כוכב לכת (או גוף אחר) אליו שוגרה המשימה או גללו למטה לקריאה חופשית. ניתן להשתמש במידע זה להנאתכם, נישמח לקרדיט :) בהצלחה וקריאה מהנה!

הקטעים בעמוד נכתבו על ידי אריאל וסטפריד

ירח

אסטרואידים

נפטון

גלקסיות, שביל החלב

כדור הארץ

מאדים

אורנוס

מערכות שמש אחרות

שמש

נוגה

שבתאי

שביטים, עננת אורט

מערכת השמש

כוכב הלכת חמה

צדק

חגורת קויפר

Mars Science Laboratory: קיוריוסיטי

מאז 2012 הגשושית קיוריוסיטי (Curiosity - סקרנות) שגודלה כמו ג'יפ ומסתה 900 קילוגרם, נוסעת על פני מאדים וחוקרת אותו במטרה לאפיין את הגאולוגיה והאקלים של כוכב הלכת האדום וכך להתקרב לתשובה לשאלה האם חיים יכלו להתקיים במאדים וגם לעזור להתכונן לקראת משימה מאוישת לשם.

 

הגשושית נחתה ב-6 באוגוסט 2012 וכבר הנחיתה עצמה היתה משימה מסובכת בגלל המשקל הגדול של הגשושית. לאחר החדירה לאטמוספירה של מאדים, נפתח מצנח ענקי כדי להאיט את המהירות אך זה לא היה מספיק, לאחר מכן התנתקה הגשושית מהמצנח והופעלה מערכת עם 8 מנועים רקטיים להאטת המהירות עוד יותר. כאשר הגשושית היתה קרובה לפני השטח, המערכת הממונעת הורידה את הגשושית אל פני הקרקע עם כבלים לנחיתה רכה, לאחר המגע עם הקרקע, התנתקו הכבלים ומערכת ההנחתה הממונעת טיפסה חזרה לאוויר כדי להתרחק מהגשושית ולהתרסק במקום בטוח.

קיוריוסיטי נשלחה עם ציוד מדעי רב (אפשר גם לנחש זאת מהמשקל שלה) הכולל זרוע באורך שני מטרים לאיסוף דגימות אדמה אל הגשושית ומעבדה אוטומטית שתנתח את הדגימות ומצלמות באיכות גבוהה לצילום הסביבה.

כבר בקידוח הראשון שלה קיוריוסיטי זיהתה את היסודות גופרית, חנקן, מימן, חמצן, זרחן ופחמן שם "אבני הבניין" של חומר אורגני - החומרים מהם עשויים יצורים חיים. עוד תגלית של הגשושית היא שינויים בכמות המתאן באוויר של מאדים: דבר שיכול להעיד על קיום של מיקרובים או פעילות גאולוגית מסוימת. בסוף 2014 הוכרז על הימצאות ודאית של חומר אורגני על פני מאדים - כאמור, מדובר בחומרים שמהם בנויים יצורים חיים אבל לא בהכרח מעידים על קיום של חיים. ב-2018 שני מחקרים המתבססים על תגליות של קיוריוסיטי חיזקו את העדויות שיכלו להתקיים חיים במאדים: אחד בגילוי של עוד חומרים אורגניים בסלעים בני 3.5 מיליארד שנים והשני הראה שריכוז המתאן באטמוספירה משתנה לפי העונות - משמע יכול להיות שהגז נוצר על ידי יצורים חיים אבל לא בהכרח.

חוץ מלחקור את האדמה קיוריוסיטי חוקרת גם את הסביבה של מאדים. היא ביצעה מדידות קבועות של כמות הקרינה המגיעה לפני השטח של מאדים. בנוסף, מדידות של מהירות וכיוון הרוח עם מדידות טמפרטורה ולחות מאפשרות למדענים לתאר מגמות לטווח ארוך באקלים של מאדים.

בשנת 2020 נאס"א מתכננת לשלוח למאדים גשושית נוספת (ששמה טרם נבחר) חדשנית יותר עם ציוד שונה כדי להמשיך במשימה של קיוריוסיטי (שעדיין פועלת!) ושל ספיריט ואופרטיוניטי לפניה בחיפוש אחר חיים בעבר של מאדים. בנוסף גם לסוכנות החלל האירופאית יש תוכנית משלה ExoMars הכוללת נחתת וגשושית שיגיעו גם הם ב-2020 למאדים ויחפשו עליו חיים.

מארס רובר: ספיריט ואופרטיוניטי

בשנת 2003 שוגרו שתי גשושיות תאומות ספיריט (Spirit) ואופרטיוניטי (Opportunity) לעבר מאדים. התכנון התחיל כבר בשנות ה-80 וה-90 של המאה הקודמת לאחר שמדענים על כדור הארץ גילו על קיומם של יצורים חיים שחיים ומשגשגים בסביבה הקיצונית שליד נביעות הידרותרמיות בתוך הים (אזור שבו מים חמים נובעים מהקרקע). התגלית הזו הציתה מחדש את החיפשו אחר חיים במאדים כיוון שמשימות עבר למאדים הראו שסביבה כזו יכלה להתקיים בו בעבר. בהתאם, שתי הגשושויות נשלחו לחקור את הקרקע של מאדים ולהבין את ההיסטוריה הקדומה של כוכב הלכת עם דגש על החיפוש אחר עדויות לקיום מים.

ספיריט ואופרטיוניטי נחתו על פני מאדים בינואר 2004 בשני אתרים שונים: ספיריט במכתש גוסב ואופרטיוניטי בעמק מרידיאני. שתי הגשושיות תוכננו לפעול 90 יממות מאדים (שהם בין 92 ל-93 יממות ארץ) אבל הפתיעו את המדענים והמהנדסים כשפעלו למשך שנים! ספיריט פעלה עד מרץ 2010 - יותר משש שנים! - כאשר בשנה האחרונה שלה היא הייתה תחנת מחקר נייחת אחרי שנתקעה בתוך חול טובעני ולא היתה מסוגלת לזוז. אופרטיוניטי המשיכה עוד לאחר מכן עד יוני 2018 אז סופת חול ענקית שכיסתה את כל מאדים חסמה את אור השמש מלהגיע לתאים הסולאריים שלה. נכון לזמן כתיבת שורות אלה, נאס"א עדיין לא הכריזה רשמית על סיום המשימה ועדיין מחכים לראות אם בכל זאת מגיע שדר חזרה מאופרטיוניטי.

ההשרדות הארוכה של שתי הגשושיות אפשרה תגליות רבות ומרובות: כבר לאחר הנחיתה שלה, ספיריט גילתה שאתר הנחיתה שלה ככל הנראה נוצר מהתפרצות געשית קדומה, שתי הגשושיות גילו מרבצים של חומרים כמו המטיט, קרבונט וגבס שנוצרים בסביבה של מים וכך הראו שבעבר היו מים נוזליים על מאדים ולאורך זמן רב. בנוסף לכך, שתי הגשושיות צילמו גם תמונות רבות שלא נראו כמוהן: עננים בשמי מאדים, סופות חול (שדוני חול) אופרטיוניטי אפילו גילתה כמה מטאוריטים על פני מאדים.

במשך המשימות הארוכות הצוותים נתקלו בכל מיני אתגרים שונים גם כ"באגים" בגשושיות שהיה עליהם לפתור וגם תקלות פיזיות אשר לימדו את נאס"א רבות לקראת הגשושיות הבאות למאדים קיוריוסיטי ו"מארס 2020" ששמו עדיין לא נבחר. למעשה, אחת מהתקלות הפכה גם להזדמנות: בשנת 2006 אחד מגלגליו הקדמיים של ספיריט הפסיק לעבוד - ספיריט יכל להמשיך לנסוע אבל בנסיעה לאחור כך שהגלגל המקולקל נגרר אחריו וכך המשיך. בדצמבר 2007, אותו גלגל גירד את שכבת הקרקע העליונה וחשף קרקע מסוג שנוצר בתגובה בין מים חמים לסלע והוביל מדענים לסבור שבאזור זה היו בעבר נביעות הידרותרמיות.

כהוקרה על התרומות הרבות שלהם לחקר מאדים, האסטרואידים 37452 ו-39382 נקראו ספיריט ואופרטיוניטי בהתאם על שם שתי הגשושיות

בתמונה: הדמיית אומן של מארס רובר (Mars Rover) קרדיט: NASA/JPL.

מאדים: משימת InSight

ב-26 בנובמבר 2018 הגשושית InSight ("תובנה", ראשי תיבות של Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, "חקר פנים באמצעות מחקרים סייסמולוגיים, גאודזיה ומעבר חום") נחתה על פני מאדים והחלה בעבודתה. מה מיוחד בה ולמה עלינו לצפות?

בעוד שאנחנו יודעים כבר די הרבה על פני השטח של מאדים, האטמוספירה שלו, הרכב האדמה; הגשושית InSight מתוכננת לחקור חלק שעדיין מעט ידוע עליו: המבנה הפנימי של מאדים. ידע זה יכול ללמד אותנו על התהליכים של היווצרות כוכבי הלכת הארציים (חמה, נוגה, כדור ארץ ומאדים). כדי לעשות זאת הוא מצויד בשלושה מכשירים: סייסמוגרף (מכשיר למדידת רעידות אדמה); מכשיר המכונה "חפרפרת" אשר יקדח לעומק של חמישה מטרים לתוך מאדים וימדוד את הטמפרטורה; ומכשיר אשר ימדוד ששינויים בציר הסיבוב שלו הקשורים לליבת כוכב הלכת. שני המכשירים הראשנים יונחו על הקרקע של מאדים בעזרת זרוע רובוטית עם מצלמות. המשימה מתוכננת לפעול במשך שנת-מאדים אחת (שהיא קצת יותר משנתיים של כדור הארץ).

InSight נחתה על פני מאדים באזור שנקרא Elysium Planitia (מישור אליסיום) אתר זה נבחר מכיוון שהוא די מישורי וכך פני השטח שלו לא יקשו על הנחיתה. בנוסף, הוא נמצא באיזור קו המשווה של מאדים וכך InSight תקבל הרבה אור שמש עבור הפאנלים הסולאריים שלה. לאחר המתנה של כ-16 דקות עד שהאבק שהועף לאוויר בנחיתה התפזר, הגשושית פתחה את הפאנלים הסולאריים שלה. כדי לדעת שהצעד הזה בוצע בהצלחה צוות המשימה חיכה כ-6 שעות! זאת מכיוון שהמקפת 2001 מארס אודיסיי שדרכה עוברת התקשורת תהיה בצד השני של מאדים באותו זמן. לאחר מכן הזרוע הרובוטית הניחה על מאדים את הסייסמוגרף ואת החפרפרת ו-InSight התחילה בעבודה.

בתמונה: InSight לאחר שפתחה את הלוחות הסולאריים והניחה את המכשירים על מאדים. מקור: NASA/JPL-Caltech

חמה: משימת MESSENGER

מסנג'ר (ראשי תיבות של MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) שוגרה מכדור הארץ ב-2004 והחלה בדרכה אל כוכב הלכת חמה. זוהי המשימה הראשונה שחקרה את כוכב הלכת ממסלול סביבו ולאורך זמן. כדי לחסוך בדלק, מסנג'ר השתמש בעזרה מכוח הכבידה של כדור הארץ ושל נוגה על פניהם הוא חלף. צוות המשימה ניצל את היעפים כדי לבדוק את הציוד ושהכל עובד כמו שצריך. בין 2008 ו-2009 ביצעה החללית שלושה יעפים (מעברים) על פני חמה כדי לשנות את המסלול וב-2011 נכנס סופית למסלול מסביב לכוכב הלכת אליו היה מיועד.

מדובר במשימה הראשונה לחמה מאז מארינר 10 שחלף על פני חמה בשנות ה-70. מארינר מיפה רק חלקים מפני השטח של חמה ועכשיו כשמסנג'ר במסלול סביבו, יתאפשר מיפוי שלם של כל כוכב הלכת. בנוסף מסנג'ר נבנה לחקור את הגאולוגיה של חמה, הליבה שלו, השדה המגנטי שלו ולענות על השאלה מדוע צפיפות החומר בו גבוהה ביחס לכוכבי לכת אחרים. כבר בחודשים הראשונים של המשימה נשלחו כמויות גדולות של מידע חדש לכדור הארץ כמו לדוגמה הימצאות מצבורי גופרית על פני השטח - דבר שיכול להעיד על עבר געשי. דבר נוסף שמסנג'ר התמקד בו הוא המכתשים שבקטבים של חמה. בשני הקטבים נמצאו אזורים שנשארים בצל תמידי ובהם יש קרח-מים.

המשימה הראשית של מסנג'ר הסתיימה ב-2012 אך הוארכה פעמיים. אחת הסיבות להארכה היא שהשמש הגיעה לתקופת פעילות מקסימלית (תקופה בה מופיעים הרבה כתמי שמש ויש עלייה בסערות מגנטיות) ומדענים רצו לראות את ההשפעה של פעילות השמש בסביבה של חמה.

ב-2015 עם סוף המשימה כאשר נגמר לו הדלק, התרסק מסנג'ר על פני חמה. ככל הנראה לאחר ההתרסקות הוא השאיר מכתש חדש על פני כוכב הלכת - על פי חישוב של נאס"א: הגשושית שרוחבה שלושה מטרים, התנגשה בכוכב הלכת במהירות 14,080 קמ"ש ויצרה מכתש בקוטר 16 מטרים. אך אין אף תיעוד של ההתרסקות עצמה כיוון שהיא התרחשה בצד הפונה הרחק מכדור הארץ.

הלווין הראשון: ספוטניק

חוץ מלהקיף את כדור הארץ ולצפצף, ספוטיניק הוא סימן לתחילתו של עידן חדש: עידן החלל. ספוטניק שוגר למסלול סביב כדור הארץ ב-4 באוקטובר של שנת 1957. לאורך ההכנות עד השיגור עצמו שמרה ברית המועצות על חשאיות ובהתאם השיגור המוצלח הפתיע את שאר העולם, במיוחד את ארצות הברית.

 

כבר עם סיום מלחמת העולם השנייה ב-1945, שתי המעצמות ברית המועצות וארצות הברית החלו בעבודה על תוכניות טילים ואף לוויינים אך לא בחשיבות עליונה. חיל האוויר של ארצות הברית תכנן "חללית שתקיף את עולם" אך שם בעדיפות גבוהה יותר את העליונות בנשק גרעיני וכוח צבאי. בברית המועצות, האחראי על תוכנית הלוויינים היה מיכאיל טיכונראבוב (Михаи́л Кла́вдиевич Тихонра́вов) וגם כן שם היא לא משכה עניין רב בתחילת דרכה. דברים התחילו להשתנות כאשר טיכונראבוב משך את תשומת הלב של סרגיי קורליוב (Серге́й Па́влович Королёв) מהנדס טילים מפורסם וחשוב שבהמשך יהפוך למהנדס והמתכנן הראשי בתוכנית החלל הסובייטית. יחד עם צוות מהנדסים הם המשיכו בפיתוח תוכנית הטילים ובשנת 1956 קיבלו את אישורו האישי של ניקיטה חרושצ'וב (שעמד אז בראש ברית המועצות) לשיגור הלוויין.

הלוויין ספוטניק 1 היה די קטן: כדור שגודלו כגודל כדור חוף, עשוי אלומיניום מלוטש (כדי שיחזיר את אור השמש) ואליו מחוברות 4 אנטנות. בתוך הכדור שני משדרי רדיו ששימשו לחקור את השכבות העליונות של האטמוספירה. המידע שודר באותות רדיו ששודרו מהלוויין. אך אף על פי שהוא קטן ההשלכות של שיגורו היו עצומות. צליל הצפצוף שלו הושמע ברדיו בכל העולם, במשך 22 ימים עד שנגמרו לו הסוללות אך גם אז הוא המשיך להקיף את כדור הארץ. תצפיתנים היו יכולים לראות את השלב העליון של הטיל עליו הוא שוגר במסלול סביב כדור הארץ ועם טלסקופ היה אפשר לראות את הלוויין עצמו.

השיגור ערער את הציבור האמריקאי שהיה בטוח שהעליונות הטכנולוגית שייכת למדינתם. מכאן חקר החלל עלה לחשיבות עליונה והמרוץ לחלל התחיל בעקבות יריית הפתיחה. איך אומרים? מכאן השאר היסטוריה, שתי המעצמות החלו בתחרות להשגת יעדים מחקריים ושבירת שיאים חדשים: שליחת בעלי חיים לחלל ולאחר מכן בני אדם, שימוש בלוייני תקשורת, חקר של הירח וכוכבי לכת אחרים במערכת השמש והנחתת אדם על הירח; ולסיום: פגישה בחלל בין חללית סויוז הרוסית ואפולו האמריקאית שכללה ניסויים מדעיים, סעודה והחלפת מתנות.

כך החל עידן החלל - והיום, בזכות חקר החלל אנחנו יודעים הרבה יותר משאי פעם דימיינו על העולם שבו אנחנו חיים והיקום שבו הוא נמצא.

התמונה: ""Dawn of the Space Age (שחר עידן החלל) ציור של Gregory R Todd.

תיירות חלל: וירג'ין גלקטיק

ב-13 בדצמבר 2018, נקבע ציון דרך נוסף בדרך אל תיירות החלל - טיסה של החללית ספייסשיפ 2 (SpaceShip Two - ספינת חלל 2) של החברה הפרטית וירג'ין גלקטיק (Virgin Galactic) והגעתה לחלל (פחות או יותר).
בשעה חמש אחר הצהריים (שעון ישראל), החללית החלה בהמראה, נישאת על ידי מטוס ארבע-מנועי שנקרא WhiteKnightTwo (אביר לבן 2). כאשר הגיעו לגובה 15 קילומטרים, שיחרר המטוס את החללית וזו הפעילה את המנוע הרקטי שלה. המנוע פעל 60 שניות והאיץ את החללית למהירות הגדולה פי 2.9 ממהירות הקול (מאך 2.9).

החללית הגיעה לגובה 82.7 קילומטרים - מעל לגבול לחלל על פי ההגדרה של חיל האוויר של ארצות הברית שנמצא בגובה 50 מייל (שהם כ-80 קילומטרים) ובהתאם יקבלו הטייסים מארק סטאקי (Mark Stucky) ופרדריק סטרקו (Frederick Sturckow) סיכות אסטרונאוט. מנגד, גובה הטיסה לא עבר את "קו קרמן" שנמצא בגובה 100 קילומטרים ונחשב בעיני רבים לגבול אל החלל ועובדה זו פתחה דיון ציבורי בנושא*.

החברה החלה את דרכה בתחרות פרס ה-X שהבטיחה 10 מיליון דולרים לקבוצה הפרטית הראשונה שתשלח לחלל (מעבר לקו קרמן) חללית שיכולה לשאת שלושה אנשים פעמיים תוך שבועיים. החברה זכתה במקום הראשון עם החללית ספייסשיפ 1 ולאחר מכן, בהתבססות על עיצוב זה החלו בתכנון ובנייה של החללית ספייסשיפ 2.כאשר היא תהיה פעילה לטיסות נוסעים, ספייסשיפ 2 תכיל מקומות לשישה נוסעים שיקבלו טיול קצר בחלל בתמורה ל250,000 דולר עבור כרטיס. הטיול יכלול חויית חוסר משקל וצפייה בכדור הארץ מהחלל. הניסוי שבוצע בחמישי האחרון לא כלל נוסעים, אך החללית נשאה ארבעה ניסויים מדעיים של נאס"א. הניסויים כללו חקר של התנהגות חומרים בחלל, השפעת חוסר כבידה על צמחים וצמצום השפעת רעידות על ציוד מדעי בזמן שיגור.

* אולי גם חשוב לציין שאין באמת גבול פיזי עם החלל אלא האטמוספירה של כדור הארץ נהיית דלילה יותר ויותר עם העלייה בגובה. לצורך העניין, גם בגובה 100 קילומטרים וגם בגובה 80 האטמוספירה עדיין נוכחת אך כה דלילה שאפשר להחשיב גובה זה כ"חלל חיצון". אם תרצו לצאת לחלוטין מהאטמוספירה יהיה עליכם להגיע לכל הפחות לגובה 640 קילומטרים - יותר גבוה ממסלולם של לויינים רבים, בהם גם תחנת החלל הבינלאומית.

בתמונה: החללית SpaceShipTwo בזמן פעילות המנוע שלה. קרדיט: Virgin Galactic

מטאורים מלאכותיים וחדשנות יפנית

ב-18 בינואר 2019 כיכבה יפן בחדשות החלל עם שיגור ראשון בתוכנית החדשנות בטכנולוגית לווינים של JAXA (הסוכנות היפנית לחקר החלל). השיגור כלל שבעה לווינים חדשים ומעניינם. מה בתפריט? מטר מטאורים מעשרה ידי אדם, לווין אוריגמי, בינה מלאכותית ועוד הרבה טכנולוגיות חדשניות.

השיגור בוצע כחלק מתוכנית שבה סוכנות החלל היפנית נותנת למיזמים פרטיים או אקדמים הזדמנות להציג לראווה טכנולוגיות חדשות בתחום הלווינות וחקר החלל על מנת לעודד חדשנות ותחרות. הלווינים שוגרו על גבי טיל אפסילון ב-18 בינואר בשעה עשרה לשלוש לפנות בוקר (שעון ישראל) למסלול בגובה 500 קילומטרים.

הלווין הראשי בשיגור הוא RAPIS-1, קוביה בגודל מטר מעוקב שיוצר ומופעל על ידי חברת הסטרטאפ Axelspace. RAPIS-1 נושא מספר הדגמות טכנולוגיות בהן: פאנלים סולאריים דקים ובצורת משוט; מנועים קטנים שפועלים על דלק פחות רעיל ויותר חסכוני; חיישן חלקיקים זול וקל; ותוכנת "למידה עמוקה" - מערכת בינה מלאכותית - שתעזור בתיקוני המסלול ותצפיות על כדור הארץ.

מבין ששת הלויינים הנוספים, כנראה המסקרן ביותר עבור רבים הוא ALE-1 של החברה Astro Live Experiences. הלווין מלא כולו בכדורים קטנים שקוטרם הוא סנטימטר אחד, ובנויים ליצור מטר מטאורים כאשר ישוחררו לתוך האטמוספירה של כדור הארץ. מדובר בלווין נסיוני וראשון מסוגו. מי שרוצה לצפות במופע, כדאי להזמין כרטיסים לעיר הירושימה ביפן, לאביב של שנת 2020. אם הכל יעבוד כמתוכנן, הלווין יאיט את מהירותו וכך יתקרב אל כדור הארץ לגובה 100 קילומטרים ואז הלווין ישחרר את המטען שמתוכנן ליצור מטר מטאורים שייראה לטווח 200 קילומטרים.

הלווינים הנוספים בשיגור כוללים שני לווינים לחקר כדור הארץ MicroDragon ו-RISESAT; הלווין OrigamiSat-1 שגודלו 10X10X34 סנטימטרים ויפרוס מבנה שטוח בגודל מטר מרובע לשימושים שונים; Aroba VELOX-IV שיבחן טכנולוגיות האצה וצילום לקראת משימות עתידיות לירח; והלווין NEXUS הקטנטן (10 על 10 על 11 סנטימטרים) שיציג שלושה סוגים חדשים של משדרים לשימוש בלוויני רדיו חובבים.

 

בתמונה: שיגור הלווינים על טיל Epsilon. מקור: JAXA

Parker Solar Probe: החללית שתיגע בשמש

באוקטובר של שנת 2018 נקבע שיא חדש בקרבה לשמש של חפת מעשה ידי אדם כאשר הגשושית Parker Solar Probe הגיעה למרחק 42 מיליון ק"מ מהשמש. אבל איך בכלל נוגעים בשמש ולמה זה חשוב?

 

הגשושית פארקר קרויה על שם יוג'ין פארקר (Eugene Parker), פרופסור ואסטרופיזיקאי שכבר בשנות ה-50 הציע תאוריה שמתארת כיצד השמש פולטת אנרגיה בצורה של חלקיקים מגנטיים מאוד מהירים - מה שאנחנו קוראים לו רוח השמש. במקור שמה היה Solar Probe+ אך בשנת 2017 שינו את שמה לפני יום ההולדת ה-90 של פארקר המדען (אחלה מתנת יום הולדת!). הגשושית תחקור מקרוב את רוח השמש ומה גורם לה - תופעה שעדיין לא ברורה לנו לחלוטין.

עד 2025, הגשושית תבצע 24 גיחות אל השמש וכל פעם תשבור את השיא של עצמה עד שתגיע למרחק של 6 מיליון קילומטרים מ"פני השטח" של השמש (לשמש אין באמת פני שטח, היא עשוייה גז לוהט אבל ככה אנחנו קוראים לשכבה של השמש שאנחנו רואים). מרחק זה הוא קרוב פי 8 מהמסלול של כוכב הלכת חמה וגם מכל חללית אחרת שנשלחה אל השמש. במרחק הזה הגשושית נכנסת אל תוך השכבה החיצונית ביותר של השמש - העטרה. בעטרת השמש, נוצרת רוח השמש באופן שעדיין לא ברור למדענים על כדור הארץ ובנוסף היא גם חמה במיוחד, ומתחממת ככל שהיא מתרחקת מהשמש - דמיינו שאתם מתרחקים ממדורה אבל נהיה לכם יותר ויותר חם. הגשושית נשלחה כדי לפתור את שתי התעלומות האלה.

למה זה חשוב? הפרעות ושינויים ברוח השמש יכולים להשפיע על השדה המגנטי של כדור הארץ (הוא המגן ששומר עלינו מפני רוח השמש) וגם לשבש פעילות של לויינים. הבנה של רוח השמש תעזור לנו להגן על הלוויינים מרוח השמש ובעתיד גם על בני אדם בחלל ובמקומות שאינם מוגנים כמו כדור הארץ - למשל הירח או מאדים.

בתמונה: הדמייה של PSP על רקע השמש

בראשית: החללית הישראלית הראשונה על הירח

הסיפור של SpaceIL התחיל בשנת 2011 עם התחרות  Google Lunar X PRIZE שבה הזוכה - הצוות הראשון שינחית על פני הירח גשושית שתנוע למרחק 500 מטרים ותשדר תמונות חזרה לכדור הארץ. הצוות חייב להיות פרטי (כלומר לא ממשלתי) והמועד האחרון לשיגור הוא ה-31 במרץ 2018. העמותה הוקמה על ידי שלושה מהנסדים ישראלים כדי להכנס לתחרות - אחת מבין 33 צוותים. בשלב זה (ונכון עד נחיתת הגשושית) רק מעצמות הצליחו להנחית גשושיות על הירח - ארצות הברית, ברית המועצות וסין ו-SpaceIL שואפת להכניס את ישראל לרשימה הזו. בכלל עיקר המטרה של העמותה פחות מתמקד בפרס הכספי (20 מיליון דולר ועוד בונוסים של 5 מיליון להישגים נוספים) אלא בדיקום החינוך המדעי-טכנולוגי בארץ. מסיבה זו המשימה עדיין ממשיכה אפילו שכבר בינואר 2018 התחרות נגמרה ללא זוכים ואף צוות לא יקבל את הפרס.

הגשושית "בראשית" עברה שינויים רבים בדרך לעיצוב הסופי שינחת על הירח - לדוגמה, במקור היא תוכננה להיות בגודל בקבוק ליטר וחצי כדי לחסוך עלויות. הדגם הסופי הוצג באוקטובר 2015 עם חתימה על הסכם שיגור עם חברת SpaceX שתשגר את בראשית על גבי טיל ה-Falcon9. בעיצובה הסופי גובהה מטר וחצי ורוחבה מעל ל-2 מטרים והיא שוקלת 585 ק"ג. עיקר המשקל הוא דלק - הטיל של SpaceX יקח את בראשית לחלל אבל לא עד הירח אלא יפרד ממנה לאחר כניסה למסלול סביב כדור הארץ. משם החללית עצמה עם מנוע משלה תנווט אל הירח במסע שמתוכנן לשמונה שבועות.

 

על החללית הותקנה כמוסת זמן שמכילה מידע אינציקלופדי ב-27 שפות, ציורי ילדים וסמלים ישראליים כגון העתק מגילת העצמאות, התנ"ך, דגל ישראל, התקווה, תפילת הדרך, שירים, מידע על ישראל ותמונות נופיה וכן מידע על SpaceIL. קפסולה זו מיועדת לאנשים שיבקרו בירח בעתיד.

 

בנוסף, על הגשושית יש ניסוי למדידת השדה המגנטי של הירח שתוכנן יחד עם מכון ויצמן. SpaceIL חתמה על הסכם עם נאס"א שבו נאס"א תקבל נתונים מניסוי מדידת השדה המגנטי ובתמורה המקפת לסקר הירח (LRO) תנסה לצלם את בראשית כשהיא על הירח.

הראשונים לירח: תוכנית לונה

תוכנית לונה היתה תוכנית לחקר הירח של ברית המועצות שכללה חלליות לחקר הירח וביצוע ניסויים לחקר ההרכב שלו, הכבידה, הטמפרטורה והקרינה על פניו. מדובר בחלליות פורצות דרך וכללו ציוני דרך חשובים בחקר החלל בכלל.

הראשונה להגיע אל הירח בהצלחה (מבין משימות לונה ובכלל) היתה לונה 2 - לונה 1 פיספסה את הירח. לונה 2 התנגשה בירח והפכה להיות החללית הראשונה אשר פגעה בפני גרם שמימי. לונה 2 היתה כדורית ואליה מחוברות אנטנות ובנוסף חיישנים למדידת שדה מגנטי וקרינה שאישרו את ההשערה שלירח אין שדה מגנטי. בנוסף לפני ההתנגשות היא שחררה ענן נתרן מתכתי על מנת לחקור את התנהגות הגז בחלל.

החללית הבאה היתה לונה 3 שביצעה יעף מסביב לירח. לונה 3 היתה הראשונה לצלם את הצד הרחוק של הירח - מכיוון שהירח מסתובב סביב עצמו באותו קצב שהוא מקיף את כדור הארץ יוצא שאנחנו תמיד רואים צד אחד קבוע של הירח. עד משימת לונה 3 אף אדם לא ראה את הצד הרחוק של הירח. התמונות לא היו באיכות גבוהה אך היה אפשר לראות מהן שפני השטח של הצד הרחוק שונות מאוד מהצד הקרוב ויצרו התלהבות ברחבי העולם.

המטרה הבאה היתה נחיתה רכה על הירח - אתגר הדורש דיוק ויכולת להאיט את החללית בעת ההתקרבות לפני השטח ולהגן עליה מהתרסקות. משימות לונה הבאות ניסו להשיג מטרה זו אך נכשלו עד לונה 9 אשר היתה החללית הראשונה לנחות נחיתה רכה על הירח. לונה 9 היתה מורכבת משני חלקים - הנחתת עצמה שהיתה בצורת כדור ומצויידת במערכת רדיו לתקשורת עם כדור הארץ, מחשב וכרית אוויר לריכוך הנחיתה. הנחתת הורכבה על שלב הטיסה של החללית שכלל את מערכות הניווט ומנועים רקטיים להאטת הטיסה. הנחתת נפרדה משלב הטיסה כמה רגעים לפני הפגישה עם פני הירח, פתחה את כריות האוויר ונחתה בשלום על פני השטח של הירח.

משימות לונה הבאות כללו 6 מקפות - לוויינים מלאכותיים סביב הירח, ו-7 נחתות: 3 מהן שבו לכדור הארץ עם דוגמאות קרקע מהירח ושתיים מהן כללו גשושיות (רוברים) לונוחוד 1 שנשלח על לונה 17 ולונוחוד 2 שנשלח על לונה 21. שני הרוברים שוטטו על פני הירח, צילמו תמונות רבות וביצעו אנליזות של הקרקע.

משימת לונה האחרונה היתה לונה 24 ששוגרה (וגם חזרה לכדור הארץ בהצלחה) בשנת 1976. תוכנית לונה עומדת לקום לתחייה בשנת 2021 בה רוסיה מתכננת לשגר את לונה 25.

תוכנית צ'אנג-אה הסינית

בשנת 2007 חנכה סין את תוכנית צ'אנג-אה (Chang'e) לחקר הירח עם שיגור החללית הראשונה בתוכנית. במסגרת תוכנית זו הפכה סין למדינה השלישית בעולם שהתחיתה חללית על פני הירח, והיחידה לבינתיים שהנחיתה חללית על הצד הרחוק שלו. התוכנית נקראת על שם אלת הירח במיתולוגיה הסינית ששתתה שיקוי לחיי נצח ועברה לחיות בירח.

צ'אנג-אה 1 היתה הראשונה בתוכנית ונכנסה למסלול סביב הירח בגובה שנע בין 100 ל-200 קילומטרים מעל פני השטח. לציון הכניסה למסלול סביב הירח, הגשושית שידרה 30 שירים קלאסיים וסיניים. עיקר המשימה היה מיפוי צלת מימדי של פני השטח של הירח. מיפוי זה בוצע בעזרת גלי מיקרו והפיק את התמונות האיכותיות ביותר של פני הירח באותו הזמן. בנוסף, הגשושית חיפשה בקרקע הימצאות של משאבים שונים ובעיקר הליום-3 - איזוטופ של היסוד הליום - שיש לו פוטנציאל להפוך למקור אנרגיה גרעינית נקי. צ'אנג-אה 1 חקרה את הירח קרוב לשנתיים ובסיום המשימה, התרסקה על פני השטח של הירח.

צ'אנג-אה 2 שוגרה שנה לאחר סיום המשימה של צ'אנג-אה 1, ב-2010. המשימה העיקרית של צ'אנג-אה 2 היתה די דומה לקודמתה אך עם כמה שינויים: היא הקיפה את הירח רק בגובה 100 ק"מ וצוידה במצלמה באיכות גבוהה יותר ויכלה לצלם אובייקטים בגודל מטר; גם מד הגובה הגובה שלה היה מדויק יותר וברזולוציה טובה יותר וכך יצרה צ'אנג-אה 2 מפה עוד יותר איכותית של פני הירח. לאחר מכן, ב-2011, עזבה הגשושית את הירח אל נקודת לגראנזי L2 כדי לבחון את מערכות התקשורת וב-2012 המשיכה משם וחלפה על פני האסטרואיד 4179 טואוטאטיס.

ב-2013 סין עשתה היסטוריה כאשר צ'אנג-אה 3 נחתה על פני הירח - כמעט 40 שנים אחרי הנחיתה הרכה האחרונה על הירח שבוצעה במסגרת תוכנית לונה של ברית המועצות - והפכה את סין למדינה השלישית שהנחיתה חללית על הירח. צ'אנג-אה 3 נשאה איתה רובר בשם יוטו (Yutu) - נקרא על שם ארנב המחמד של צ'אנג-אה. יוטו פעל על אנרגייה סולארית ושרד את הלילה הירחי (שנמשך כשבועיים) הראשון שלו אך לאחר הלילה השני החלו לצוץ בעיות. יוטו הפסיק לנוע על פני הירח אך המצלמות והציוד המדעי עליו המשיכו לפעול כשנתיים וחצי בהן נשלח מידע חשוב לכדור הארץ. בין היתר, יוטו עזר להבין יותר טוב את העבר הגעשי של הירח וגם צפה בליקוי חמה מלא (כלומר הירח נכנס לצל של כדור הארץ ומכדור הארץ ראו ליקוי ירח מלא).

ביום השלישי של שנת 2019 נחתה צ'אנג-אה 4 על הצד הרחוק של הירח - הצד של הירח שלעולם לא פונה אל עבר כדור הארץ. היתה זו נחיתה ראשונה מסוג זה. האתגר הגדול בנחיתה על הצד הרחוק של הירח הוא שאין דרך לתקשורת ישירה ולכן לפני כן שוגר לוויין בשם קוויקיאו (Queqiao) שדרכו מועברת התקשורת לכדור הארץ. משמעות השם של הלוויין הוא "גשר של עקעקים" ומתייחס לאגדה סינית בה עקעקים יוצרים גשר בעזרת הכנפיים שלהם כדי לאפשר לבת השביעית של אלת השמיים להגיע אל בעלה. צ'אנג-אה 4 נשאה איתה רובר בשם יוטו 2 וגם ניסוי סגור עם זרעי כותנה, ביצי זבוב פירות ושמרים. הזרעים נבטו והפכו לצמחים הראשונים שצמחו בעולם אחר. יום לאח מכן, הגיע הלילה הירחי והטמפרטורה ירדה ל-52 מעלות מתחת לאפס והצמחים מתו.

בהמשך שנת 2019 מתוכננת משימת צ'אנג-אה 5 שתחזיר לכדור הארץ דגימות סלע מהירח. לאחר מכן מתוכננות עוד שתי משימות המשך ישחקרו את הקוטב הדרומי של הירח - צ'אנג-אה 6 תחזור לכדור הארץ עם דגימות סלע וצ'אנג-אה 7 תבצעה סקירה מעמיקה של האזור. המשימה האחרונה המתוכננת כרגע במסגרת התוכנית היא צ'אנג-אה 8 שתבחן טכנולוגיות חדשות לקראת משימות מאוישות.

קרס ו-וסטה: Dawn

בשנת 2007 שוגרה הגשושית שחר אל עבר שני הגופים הגדולים ביותר בחגורת האסטרואידים: האסטרואיד וסטה (Vesta) שגודלו כ-530 קילומטרים וכוכב הלכת הננסי קרס (Ceres) שקוטרו כ-950 קילומטרים. הגופים האלה נבחרו כיוון שהם נחשבים ל"שאריות" מהווצרות מערכת השמש ובהתאם יכולים ללמד אותנו על התקופה הזו - ומכאן גם מקור השם של המשימה.
ביולי 2011 הגיעה הגשושית אל היעד הראשון שלה וסטה. במשך 14 חודשים היא נשארה במסלול סביב האסטרואיד וחקרה אותו מקרוב. אחד הדברים המעניינים (ואפשר לומר אפילו מפתיעים) שהיא גילתה הוא עדות לכך שמים נוזליים היו בעבר על פני האסטרואיד. המים האלה, כך מששערים, היו קרח שהתחמם עקב פגיעות מטאוריטים בוסטה.

בספטמבר 2012 הגשושית שחר עזבה את וסטה הלאה אל עבר היעד השני שלה, כוכב הלכת הננסי קרס, אליו הגיעה בשנת 2015. חשוב לציין שמדובר בחללית הראשונה שהקיפה שני גופים שונים (מעבר לכדור הארץ והירח). גם בקרס גילה הגשושית עדויות מעניינות למים נוזליים שהיו בעבר על פני כוכב הלכת הננסי ואולי קיימות עדיין היום מתחת לפני השטח. התגלית הזו הופכת את קרס למעניין במיוחד יחד עם התגלית של חומר אורגני על קרס (חומר אורגני הוא "אבני הבניין" ממנו בנויים כל היצורים החיים שאנחנו מכירים). פרט לכך, נמצאו גם תגליות מסקרנות נוספות כמו הר גבוה ובודד שכנראה היה קרייו-וולקנו (Cryovolcano) - הר געש שפולט חומרים כמו מים, אמוניה ומתאן ולא סלע מותך.

צוות המשימה הגיע למסקנה שנגמר הדלק לחללית לאחר שלא הגיעו דיווחי-מצב יומיים ברצף ולכן הכריז הבוע על סוף המשימה. ללא הדלק החללית אינה יכולה לשנות את המיקום שלה כך ששתפנה אל כדור הארץ כדי לשלוח מידע או אל השמש כדי לטעון את התאים הסולאריים שלה.

בתמונות: וסטה (משמאל) וקרס (מימין) כפי שצולמו על ידי Dawn. מקור: ויקיפדיה

האסטרואיד בנו: OSIRIS-REx

בסוף 2018 החללית OSIRIS-REx (אוסיריס-רקס) של נאס"א הגיעה ליעדה האסטרואיד בנו (Bennu). מה כל כך מעניין באסטרואיד? ומה הקשר בין החללית למיתולוגיה המיצרית?

OSIRIS-REx (ראשי תיבות של Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explore, או בעברית: "חוקר מקורות, ניתוח ספקטרלי, זיהוי משאבים, ביטחון ורגולית") היא המשימה השלישית בתוכנית "גבולות חדשים" של נאס"א. יעדה הוא האסטרואיד בנו (אשר עד 2013 היה ידוע כ-1999 RQ36 או אסטרואיד 101955, עוד על זה בהמשך) ומטרתה העיקרית היא להחזיר לכדור הארץ דגימות סלע מהאסטרואיד, בדומה לגשושיות היפניות היאבוסה והיאבוסה 2 (שגם כן פועלת כרגע). הדגימה מתוכננת להגיע לכדור הארץ בשנת 2032.

המשימה תחקור את הרכב האסטרואיד, דבר שיכול ללמד על היווצרות מערכת השמש כיוון שאסטרואידים הם שאריות מאותה תקופה, שלא השתנו גאולוגית. בנו נבחר כי נמצא שהוא מכיל פחמן - רכיב מרכזי בחומר אורגני, החומר ממנו עשויים יצורים חיים ואחת התאוריות למקור החיים היא שפגיעות קוסמיות מהחלל בעבר של כדור הארץ "זרעו" בוא את החומר לחיים.

השם למשימה נבחר על ידי החוקר הראשי פרופסור דנטה לורטה מאוניברסיטת אריזונה. הוא מספר שראה מספר הקבלות בין הסיפור המיתולוגי של האל המצרי אוסיריס ובין המשימה. תחילה, האל אוסיריס הוא זה שלימד את בני האדם חקלאות - ופרופסור לורטה מקביל זאת לדגימה שיכולה להכיל את ה"זרעים לחיים". בנוסף, האל אוסיריס פותה להיכס אל ארון מתים על ידי אחיו הקנאי האל סת, מת, הוחזר לחיים על ידי אשתו איזיס והפך למלך השאול. סיפור מותו ותחייתו נקשרו לגאות ולשפל של הנילוס. וכמו שאסטרואידים (בין היתר) נחשבים למי שהביאו לכדור הארץ את החומרים לחיים כך גם הם יכולים להיות הרסניים (תשאלו את הדינוזאורים).

השם בנו גם כן מקורו במיתולוגיה המצרית. הוא נבחר ב-2013 בתחרות "Name That Asteroid" של נאס"א מתוך כ-8000 הצעות. השם הוצע על ידי מייקל פוזיו, ילד מצפון קרולינה שאז היה בן 9. מייקל ראה את דמיון בין הזרוע של OSIRIS-REx שתאסוף את הדגימות לבין דמות עוף החול בנו, שמתואר כמו אנפה אפורה.

בתמונה: האסטרואיד בנו כפי שצולם על ידי OSIRIS-REx. מקור: NASA/JPL-Caltech

להזיז אסטרואיד ממסלולו: משימת DART

בסביבה הקרובה של כדור הארץ יש כמה אלפי אסטרואידים (גופים סלעיים שגודלם נע בין כמה מטרים לכמה עשרות קילומטרים) שעלולים להתקרב יותר מידי ולהתנגש בכדור הארץ. אל דאגה! לא צפויה אף פגיעה שתגרום לאסון בימי חיינו, וזאת בזכות העבודה של סוכניויות החלל ברחבי העולם למפות ולזהות את האסטרואידים הקרובים (Near-Earth Objects) ולבדוק את מסלולם. אבל מה נעשה אם נזהה אסטרואיד שעתיד לפגוע, או לחלוף קרוב מידי לכדור הארץ?

 

ישנם כמה רעיונות איך להתמודד עם הסכנה, המבטיח בינהם (כרגע, לפחות) הוא לחדוף את האסטרואיד ולהזיז אותו ממסלולו. כדי לבדוק את הסבירות של התוכנית הזו, NASA וסוכנויות חלל נוספות מפתחות כרגע חללית שקיבלה את השם DART - ראשי תיבות של Double Asteroid Redirection Test או בתרגום חופשי לעברית: "מבחן כיוון מחדש של אסטרואיד כפול". מטרת החללית, כפי שנרמז משמה הוא לפגוע באסטרואיד כפול שנקרא דידימוס (Didymos - תאום ביוונית). אסטרואיד כפול משמעו שני אסטרואידים - דידימוס A וה"ירח" שלו, דידימוס B - שמקיפים יחד מרכז כובד משותף. דידימוס A הוא הגדול מביניהם בקוטר של כ-800 מטרים, ודידימוס B הוא הקטן יותר וקוטורו 161.5 מטרים.

 

אז מה עומד לקרות?

החללית מתוכננת לשיגור בחלון שבין דצמבר 2020 ומאי 2021. לאחר השיגור תיכנס החללית למסלול סביב כדור הארץ שיתרחב ויתרחב עד שהחללית "תברח" מהשפעת כוח הכבדיה של כדור הארץ ותעוף לכיוון דידימוס. חודש אוקטובר של שנת 2022 הוא המועד הצפוי להגעה אל האסטרואידד שנמצא במרחק של 11 מיליון קילומטרים מכדור הארץ. DART תפגע בדידימוס B (האסטרואיד הקטן יותר) במהירות של 5.95 קילומטרים בשניה (או ביחידות שאנחנו מבינים: 20,124 קמ"ש). לאחר הפגיעה, גם מדידות מהחללית עצמה, וגם תצפיות מכדור הארץ ימדדו את השינוי במסלול של האסטרואיד. כך, המדענים יוכלו להבחון עד כמה האפשרות הזו אפקטיבית ואולי ללמוד עוד דבר או שניים על אסטרואידים.

בתמונה: אילוסטרציה של נאס"א. מקור: NASA/JPL

נוגה: משימות ונרה

לא סתם נהוג להקביל את כוכב הלכת נוגה לגיהנום: טמפרטורה ממוצעת של 463.8 מעלות צלזיוס על פני השטח, לחץ על פני השטח שמקביל ללחץ בעומק 900 מטרים באוקיינוס, שכבת עננים עבה שמכסה לחלוטין את השמיים והרשימה עוד ארוכה... אם כך, איך חוקרים מקום כזה? לכך נועדה התוכנית ונרה (Венера, ונוס ברוסית) של ברית המועצות, תוכנית פורצות דרך, הראשונה שאי פעם הצליחה לנחות על פני כוכב לכת אחר.
חקר נוגה (בעידן החלל) החל כבר בשנות ה-60. בשנת 1961 מארינר 2 (Mariner 2) האמריקאית היתה הראשונה לחלוף על פני נוגה וחשפה את החום הרב שמתחת לשכבת העננים. הסובייטים הגיעו לנוגה לראשונה עם ונרה 4 בשנת 1967 אחרי כמה נסיונות שנכשלו וזו היתה הראשונה לשדר לכדור הארץ מידע מהאטמוספירה של נוגה.

לאחר ההצלחה של ונרה 4, ונרה 7 היתה הבאה לבצע פריצת דרך. בשנת 1970 היא היתה הראשונה לנחות על פני כוכב הלכת (וכך גם הראשונה אי פעם לנחות על פני כוכב לכת אחר!) ולשלוח מידע לכדור הארץ. היא פעלה במשך 23 דקות עד שהלחץ והחום הכינעו אותה. ההישג הבא של התוכנית הגיע חמש שנים לאחר מכן עם ונרה 9 שהיתה הראשונה לשלוח תמונות מפני השטח של נוגה.
האחרונות לנחות על נוגה היו ונרה 13 ו-14. במרץ 1982, נחתה ונרה 13 על פני כוכב הלכת ובמהלך 127 הדקות בהן פעלה היא הספיקה לצלם 14 תמונות צבעוניות של פני השטח - תמונות ראשונות מסוגן גם כן; לאסוף אדמה מפני השטח ולנתח אותה ותוך כדי לקיחת הדגימה גם לנתח את פני השטח עצמם. ונרה 14 היתה זהה ל-13 ושוגרה חמישה ימים אחריה, גם היא נחתה על נוגה ופעלה למשך 57 דקות. לאחר מכן, בשנים 1983 ו-1984 ונרה 15 ו-16 חקרו את נוגה ממסלול סביב כוכב הלכת וחתמו את התוכנית.
התוכנית חשפה פרטים רבים על נוגה - הרכב האדמה, תנאים על פני השטח, הרכב האטמוספירה וכו'. בעוד חלליות נוספות טסו אל נוגה וחקרו אותה, עד היום לא היתה אף נחיתה נוספת על פני כוכב הלכת נוגה.

 

בתמונה: פני השטח של נוגה בצבע

ונוס אקספרס

ב-2005 לאחר תחילת ההצלחה של הגשושית הראשונה של סוכנות החלל האירופאית ESA למאדים - מארס אקספרס, שוגרה הגשושית החדשה והזהה למאדים - ונוס אקספרס.

 

ב-11 באפריל 2006 הגיעה הגשושית אל נוגה אחרי שעברה כ-400 מיליון קילומטרים. מייד לאחר הכניסה למסלול, החלה הגשושית במשימתה הראשונה לחקר האטמוספירה והסביבה של נוגה. משימה זו תימשך 486 ימי- ארץ שהם יומיים בנוגה שמסתובב סביב עצמו מאוד לאט. לא רק שהתנאים על פני נוגה הם מתאגרים, גם לחללית שתחקור את כוכב הלכת ממסלול בחלל מצפים כמה אתגרים: קודם כל קרינת השמש מאוד חזקה כיוון שנוגה קרובה יותר אליה; דבר שני העננים בגובה האטמוספירה של נוגה מסתירים את כול מה שמתחת ולא מאפשרים לראות באור נראה. כדי לחקור את נוגה ונוס אקספרס צוידה בשלל רב של מכשירים כדי למדוד קרינה בטווח על-סגולה עד תת-אדומה, מגנטומטר, חיישן פלזמה וראדר.כבר יומיים לאחר ההגעה, שלחה הגשושית את התמונות הראשונות שלה מאזור הקוטב הדרומי של נוגה ושם גילו מערבולת די דומה לאחת שראו בקוטב הצפוני של נוגה. בהמשך הגשושית מצאה גם מערבולת עם "שתי עיניים" גם כן באזור הקוטב הדרומי. בהמשך העניין במערבולת הזו גדל כאשר נראה שלפחות פעם ביום היא משנה את המראה שלה - כל הזמן משתנה אך לא פוסקת.ב-2007 הוארכה המשימה של ונוס אקספרס שהמשיכה לפעול למרות כמות הקרינה. הגשושית המשיכה לחקור זרמי אוויר באטמוספירה אבל לא רק. בצפייה בקרינה תת-אדומה, הגשושית יצרה מפה תרמית של ההמיספירה הדרומית של נוגה ובשנים המאוחרות יותר של המשימה היא גם חיפשה הרי געש פעילים על פני השטח ומצאה רמזים לכך שכוכב הלכת עדיין פעיל געשית.ביוני 2014 החלה הגשושית בסדרת ניסויי בלימת אטמוספירה - האטת החללית בעזרת כניסה לאטמוספירה - במטרה ללמוד יותר על האטמוספירה של נוגה. לא היה ברור אם החללית תעמוד בזה והיא הצליחה. לאחר מכן רצו להשתמש במנועים כדי להחזיר את הגשושית למסלול בטוח אך נראה שזה לא צלח - בנובמבר הגשושית הפסיקה להגיב ובדצמבר הוכרז על סוף המשימה.

צדק: משימת יונו

אילו תמונות מרהיבות! בשנתיים האחרונות אנחנו זוכים לתמונות מדהימות של כוכב הלכת צדק ממש מקרוב, תודות לגשושית ג'ונו שחוקרת אותו. קצת פרטים יבשים: הגשושית ג'ונו שוגרה מכדור הארץ בשנת 2011 והגיעה אל כוכב הלכת צדק בשנת 2016 ומתוכננת להמשיך לחקור אותו עד שנת 2021. בסוף המשימה, כמו גלילאו לפניה וקאסיני בשבתאי, תתרסק לתוך צדק. זוהי המשימה הייעודית לצדק השנייה, אחרי "גלילאו". ג'ונו היא חלק מתוכנית "גבולות חדשים" ("New Frontiers") של נאס"א שמטרתה לשגר משימות בסדר גודל בינוני, בעלות פיתוח ושיגור של עד מילארד דולרים (כן, זה נחשב בינוני! קיורוסיטי, לשם השוואה, עלתה 2.5 מיליארד דולר).

ג'ונו תוכננה ועוצבה במטרה לחקור את צדק ולנסות לענות על השאלות הבאות:
כמה מים יש באטמוספירה של צדק? דבר שיכול ללמד אותנו על הווצרת מערכת השמש
מהן התכונות של האטמוספירה של צדק? ספציפית הרכב גזים, טמפרטורה, ותנועת עננים.
מהן התכונות של השדה המגנטי והכבידה של צדק? דבר ששיכול ללמד מדענים על המבנה הפנימי של כוכב הלכת.

כדי לענות על השאלות האלה ג'ונו כיום מקיפה את צדק במסלול רחב שנמשך 53 ימים ומקרב אותה קרוב מאי פעם לצדק. הקירבה הזו מאפשר לצלם תמונות כל כך מדהימות של כוכב הלכת, בעזרת המצלמנ של ג'ונו - JunoCam. התמונות שמצולמות על ידי JunoCam מועלות לאתר של נאס"א וכל אחד יכול לגשת אליהן ומדענים אזרחיים (לא של נאס"א) משתמשים בתמונות האלו כדי לחקור את הסופות של צדק. ומי שיודע לעשות עיבוד תמונות דיגיטלי, יכול לקחת צילומים של צדק מאת ג'ונו ולעבד אותם ולהדגיש ולהבליט פרטים שונים ואף ליצור צילומים אמנותיים, רבים עשו זאת.

אז מה ג'ונו גילתה בינתיים?
ג'ונו גילתה שזוהר הקוטב של צדק נוצר מחלקיקים שונים מאשר אלה שיוצרים את זוהר הקוטב בכדור הארץ. היא גילתה סופות ענקיות שמשתוללות בקטבים של צדק. ג'ונו גם חקרה מקרוב את הכתם האדום הגדול - סופה ענקית שמששתוללת על צדק כבר מאות שנים - וגילתה שהסופה הזו עמוקה יותר פי 50 מהאוקיינוסים של כדור הארץ. אחת התגליות המרעישות נוגעת לליבה של צדק - מדידות של ג'ונו מראות שלצדק יש ליבה ענקית ו"מעורפלת" בשונה מהליבה הקטנה יותר והצפופה שהמדענים ציפו למצוא, או במילותיהם: "טעינו לחלוטין".

לסיום, אני אספר לכם על ה"נוסעים" שהצטרפו לג'ונו: שלוש דמויות לגו אחת של האל הרומי יופיטר (על שמו קרוי צדק), השניה של יונו - אשתו של יופיטר ועל שמה קרויה ג'ונו, והשלישי הוא גלילאו (עם טלסקטפ ביד!) - האסטרונום שגילה שלצדק יש ירחים שמקיפים אותו וכך הבין שכוכבי הלכת והכוכבים אינם מקיפים את כדור הארץ. בנוסף הוצמדה לג'ונו לוחית עם דיוקן של גלילאו והציטוט מהספר שלו שבוא הוא מתאר את גילוי הירחים של צדק.

מקור התמונה: ויקיפדיה

צדק: משימת גלילאו

גלילאו היתה הגשושית הראשונה שחקרה את כוכב הלכת צדק ואת הירחים שלו לפרק זמן ארוך. לפניה חלפו על פני צדק פיוניר (pioneer) 10 ו-11 וגם וויאג'ר (voyager) 1 ו-2. אחרי שפיוניר 10 חלפה ליד צדק בשנת 1973 וגילתה שהקרינה שלו חלשה משהמדענים ציפו - כלומר לא דרוש הרבה מיגון מקרינה - נפתחה בפני נאס"א האפשרות לשליחת משימה לצדק שתתמקד בו. אחרי שנים של תכנון, בניה, תקצוב (ואיומים על קיצוץ בתקציב), שוגרה גלילאו ממעבורת החלל "אטלנטיס" (Atlantis) ב-18 באוקטובר 1989 והחלה בדרך הארוכה אל צדק.גלילאו נתקלה בקשיים עוד הרבה לפני ההגעה לצדק, כבר ב-1991, כאשר צוות המשימה שלח לגשושית פקודה לפתוח את

האנטנה הראשית (שהיתה מקופלת כמו מטרייה). האנטנה לא נפתחה ונראה שהיא נתקעה. כדי להציל את המשימה, הצוות מצא דרכים לדחוס את המידע וכך לאפשר לגלילאו לשלוח יותר מידע לכדור הארץ דרך אנטנות קטנות יותר. אם זה לא מספיק, ממש לפני ההגעה לצדק ב-1995 מכשיר ההקלטה הפסיק לעבוד ל-15 שעות. נאס"א הצליחו למצוא דרך לסדר את הבעיה ותוך כמה שבועות להחזיר את גלילאו לפעולה, אך זה המשיך "לעשות בעיות" במהלך השנים של המשימה.

למרות כל הבעיות בדרך, גלילאו הגיעה אל צדק והצליחה לחקור אותו ולשלוח מידע חשוב ומעניין לכדור הארץ. בהתחלה גלילאו חקרה את האטמוספירה של צדק בעזרת גשושית קטנה ששהתנתקה ממנה, זו גילתה שיש באטמוספירה שלו הרבה פחות מימן משהמדענים ציפו. חוץ מזה היא גם חקרה את הטבעות של צדק (כן, גם לצדק יש טבעות! וגם לאוראנוס ונפטון יש. פשוט הן הרבה יותר קטנות וחיוורות מהטבעות של שבתאי אז הן לא מפורסמות) ומהמידע שהיא שלחה, המדענים הסיקו שהטבעות נוצרו מאבק שעף לחלל מירחים קטנים של צדק בעקבות פגיעות מטאורואידים.

בשונה מג'ונו שמתמקדת אך ורק בצדק, גלילאו גם חקרה את הירחים הגדולים של צדק. היא מצאה ראיות לקיומו של אוקיאנוס ענקי מתחת לפני השטח הקופאים של הירח אירופה, וכך עלתה האפשרות שיכולים להיות שם חיים. גלילאו צילמה הרי געש ופעילות וולקנית בירח איו, המידע מהגשושית מראה שהפעילות הוולקנית באיו גדולה פי מאה יותר מכדור הארץ והופכת אותו לגוף הכי פעיל במערכת השמש. בנוסף, היא גילתה שלירח גנימד יש שדה מגנטי - הירח הראשון שנמצאה בו תגלית כזו.

בשנת 2003 עמד להגמר הדלק של הגשושית וזאת בנוסף לבעיות מכאניות רבות נוספות. נאס"א החליטה לגרום לגלילאו להתרסק לתוך צדק במקום להשאיר אותה במסלול סביבו, כדי להמנע מהסיכוי שהגשושית תתרסק על הירח אירופה ותפגע בחיים שיכולים להיות שם, וב-21 בספטמבר 2003 גלילאו התרסקה אל תוך האטמוספירה של צדק.

בתמונה: הדמיית אומן של גלילאו (אבל עם האנטנה פתוחה), הירח איו (ועליו התפרצויות וולקניות) וברקע - צדק.
מקור התמונה: ויקיפדיה

שבתאי: קאסיני-הויגנס

בשנת 1997 שוגרה קאסיני והתחילה את המסע הארוך לעבר שבתאי. תחילה היא בכלל שוגרה בכיוון ההפוך לעבר נוגה כדי להשתמש בכח המשיכה של כוכב הלכת על מנת לצבור עוד מהירות. אחרי שבע שנים שכללו שני מעברים על פני נוגה, מעבר ליד כדור הארץ ולאחר מכן על פני צדק, הגיעה קאסיני לשבתאי בשנת 2004 והחלה במשימתה שהוארכה פעמיים - ב-2008 וב-2010 עד הסיום ב-2017 שבו קאסיני התרסקה (במכוון) לתוך שבתאי. פרט ללחקור את שבתאי עצמו, המשימה של קאסיני חקרה את הטבעות של שבתאי ואת הירחים שלו (וגם גילתה שבעה ירחים חדשים סביב שבתאי). כך סיפקה לנו קאסיני אלפי תמונות (453,048 אם לדייק) של כל אלה ותגליות חדשות ומרתקות.

בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל האירופאית צורפה לקאסיני נחתת בשם הויגנס אשר יועדה לירח טיטאן - הירח היחיד במערכת השמש עם אטמוספירה. כבר בסוף 2004 קאסיני חלפה על פני טיטאן ושחררה את הויגנס שצויד במצנח כדי לנחות ברכות וכבר בדרך למטה התחיל לחקור ולצלום את טיטאן שהתגלה כמאוד דומה אך גם שונה מכדור הארץ: נופים שככלו הרים ומישורים ומה שנראה כמו נהרות ואגמים. אחרי נחיתה רכה על קרקע קפואה הנחתת פעלה למשך כשעה ורבע נוספות ושלחה מידע מרתק על פני השטח והאטמוספירה של טיטאן: טמפרטורת פני השטח היא 180 מעלות צלסיוס מתחת ל-0 והנוזל שנמצא על פני טיטאן הוא מתאן נוזלי - חומר שבכדור הארץ קיים כגז - שזורם בנהרות אל אגמי מתאן ומתאדה והופך לעננים באוויר של טיטאן ואלו מורידים גשם מתאן - ממש כמו המים בכדור הארץ.

קאסיני צילמה מקרוב את הטבעות של שבתאי מכל זווית אפשרית וגילתה שפרט ללהיות מורכבות מאינספור חתיכות קרח מדובר במערכת מורכבת וכאוטית שמשתנה כל הזמן: כח המשיכה של ירחים קטנים שמסלולם בתוך הטבעות, משנים ומעצבים מחדש את הטבעות ללא הפסקה ויוצרים רווחים בכל מיני צורות וגדלים. בנוסף, נראה שחתיכות קרח מתגבשות לגופים קטנים בגדלים שנעים בין עשרות לאלפי קילומטרים - וכנראה מתפזרים לאחר מכן וחוזר חלילה.

תגלית מרתקת נוספת שבוצעה על ידי קאסיני היא האוקיינוס הענקי שנמצא מתחת לפני השטח של הירח אנקלדס - מקום שבו מדענים משערים שיכולים להתפתח חיים. בנוסף קאסיני צילמה שם גייזרים המתפרצים ממתחת לפני השטח וב-2015 חלפה בתוכם בנסיון לגלות אילו חומרים נמצאים עמוק בתוך הירח.

חשוב גם לציין שקאסיני פתרה תעלומה בת 300 שנים, שהתגלתה על ידי לא אחר מג'ובאני קאסיני - האסטרונום על שמו קרויה הגשושית. בתצפיותיו על הירח יאפטוס, קאסיני (האסטרונום) ראה תופעה מוזרה שגרמה לו להסיק שחצי מהירח כהה וחצי ממנו בהיר ואכן כך זה במציאות - חצי לבן כמו קרח והחצי השני חום כהה מאוד. הגשושית קאסיני פתרה את התעלומה - אבק שהתפזר במסלול של יאפטוס (כנראה מירח אחר) כיסה רק צד אחד שלו וכך נשאר הירח.

כל אלה הם רק קצה הקרחון של 14 שנות המשימה של קאסיני. בספטמבר 2017, כאשר לקאסיני לא נשאר הרבה דלק והציוד כבר לא עבד טוב קאסיני נכנסה לאטמוספירה של שבתאי שם הושמדה ומשימתה נגמרה.  ההשמדה המבוקרת בוצעה כדי למנוע פגיעה בירחים של שבתאי שיכולים להכיל חיים.

אורנוס ונפטון: וויאג'ר 2

וויאג'ר 2 היא אחת ממשימות החלל המיוחדות ביותר - היא פועלת כבר יותר מ-40 שנים והיחידה לבינתיים שביקרה את אורנוס ונפטון ובכלל  היחידה לחלןף ליד כל ארבעת ענקי הגז. זוהי המשימה הארוכה ביותר של נאס"א ובין היחידות לצאת אל התווך הבין-כוכבי, כלומר לעזוב את מערכת השמש.

 

וויאג'ר 2 שוגרה באוגוסט 1977 ושבועיים לאחר מכן וויאג'ר 1. תוכנית וויאג'ר יועדה לנצל סידור גאומטרי של ענקי הגז שקורה פעם ב-176 שנים כך שיוכלו לעבור מאחד לבא אחריו בעזרת כוח המשיכה (מה שנקרא מקלעת כבידתית). למרות שלא היה ברור בהתחלה אם החללית בכלל עוד תעבוד כשהיא תגיע לאורנוס ונפטון מראש היא תוכננה לעבור במסלול הזה וכך יתאפשר לראשונה צילום של כוכבי הלכת האלה מקרוב. בנוסף היא גם תוכננה כגיבוי לוויאג'ר 1 - אם תהיה תקלה בצילום צדק ושבתאי, וויאג'ר 2 תשנה את המסלול שלה, לא תגיע לאורנוס ונפטון אבל תצלם טוב יותר את צדק ושבתאי. אפשרות זו לא בוצע כיוון שוויאג'ר 1 עבדה מעולה וגילתה דברים רבים על צדק ושבתאי.

שנתיים לאחר השיגור, הגיעה וויאג'ר 2 לצדק ושנתיים לאחר מכן לשבתאי. היא חלפה לידם כמה חודשים אחרי וויאג'ר 1. יכלו המדענים להשוות בין התמונות משתי החלליות: לדוגמה כיצד משתנה הכתם האדום הגדול של צדק.

 

בינואר 1986 הגיעה וויאג'ר 2 לשיא קרבתה לאורנוס וראתה את הקוטב הדרומי שלו שפנה לכיוון השמש. בין הגילויים באורנוס אפשר למנות את הרכב האטמוספירה שלו: כ-85% מימן ו-15% הליום; גילוי טבעות נוספות מסביב לאורנוס; 10 ירחים ושדה מגנטי שנוטה בזווית מוזרה (55 מעלות) ביחס לציר הסיבוב של אורנוס. בנוסף וויאג'ר 2 צילמה את פני השטח המוזרים של הירח מירנדה.באוגוסט 1989 (יותר מעשור אחרי השיגור!) הגיעה וויאג'ר 2 לשיא קרבתה אל נפטון גם שם גילתה ירחים חדשים, טבעות חדשות וצילמה סופות ענק משתוללות על פניו.

 

הצילומים מאת וויאג'ר 2 של אורנוס ונפטון משמשים כבסיס לחקר ענקי הקרח ומשמשים להשוואה אל מול תמונות שמצלם טלסקופ החלל האבל. וויאג'ר 2 עדיין ממשיכה לפעול יותר מ-40 שנים אחרי השיגור ובמרחק של יותר מ-18 מיליארד קילומטרים מכדור הארץ ומתוכננת להמשיך עוד לפחות בעשור הבא. שתי משימות וויאג'ר מכילות תקליט זהב שמכיל צלילים ותמונות שמטרתם לשקף את החיים בכדור הארץ למקרה ויפגשו חיים תבוניים (למרות שלא מדובר באפשרות סבירה לכן מדובר יותר במחווה סמלית).

פלוטו: New Horizons

מה זה הכדור המטושטש הזה בתמונה השמאלית? זה פלוטו, וזוהי התמונה הכי טובה שלו שהיתה לנו עד לפני שלוש שנים. את התמונה הטובה יותר (מימין), קיבלנו בזכות משימת ניו-הורייזונס (New Horizons, תרגום מילולי: "אופקים חדשים") של נאס"א.
ניו הורייזונס שוגרה בינואר של שנת 2006 (כשפלוטו עדיין היה מוגדר ככוב לכת), חלפה בשנת 2007 על פני צדק, והמשיכה בדרך הארוכה אל קצה מערכת השמש. כדי לשמור על הדלק ועל תקינות הציוד של המשימה, עיקר הדרך עברה החללית ב"מצב שינה" (hibernation) עם "התעוררויות" מחזוריות כדי לוודא שהכל תקין. לקראת המפגש עם פלוטו, בדצמבר 2014, התעוררה המשימה.

בשיא הקרבה לפלוטו וכארון (הירח הגדול ביותר של פלוטו, גדול כמעט כמוהו) הגשושית כלל לא תקשרה חזרה עם כדור הארץ, אלא הייתה עסוקה אך ורק באיסוף מידע. התמונות הראשונות חשפו פני שטח צעירים גאולוגית דבר שמצביע על כך שלאחרונה היתה פעילות גאולוגית על פני השטח, דבר שמדענים עדיין מתקשים להסביר. בנוסף, דבר זה גם יכול להוביל ששינוי במודלים הקיימים של "עולמות קפואים". בנוסף, ניו הורייזונס גילתה עדויות לאוקיינוס שהתקיים בעבר מתחת לפני הששטח של כארון וגם גבעות קרח-מים מוזרות על פני פלוטו.התגליות החדשות הציתו מחדש את הויכוח על מעמדו של פלוטו. בקצרה: בתחילת שנות האלפיים (כשפלוטו עוד נחשב לכוכב לכת) התגלו בסביבת המסלול שלו אובייקטים נוספים הדומים לו. התגלית הובילה את איגוד האסטרונומים הבינלאומי לחליט על הגדרה חדשה למושג "כוכב לכת" והגדרה זו אינה כוללת את פלוטו, ומכוכב לכת הוא הפך לכוכב לכת ננסי. אמנם לאחר התגליות של ניו-הורייזונס שפלוטו והמערכת שלו הם יותר מורכבים משמדענים חשבו, בשנת 2017 אלן סטרן (Alan Stern) החוקר הראשי במשימה, ומדענים נוספים הכריזו על תוכניתם להגדיר מחדש את פלוטו ככוב-לכת על ידי הגדרת המושג מחדש. נכון לכתיבת פוסט זה פלוטו עדיין נחשב לכוכב לכת ננסי (מבחינה רשמית לפחות).לאחר המעבר על פלוטו, בשנת 2016, נאס"א אישרה את המשך המשימה של ניו הורייזונס.

 

המשימה המשיכה לחקור את אזור חגורת קויפר - חגורה של אובייקטים קפואים, מעבר לכוכב הלכת נפטון - וב-1 בינואר 2019 הגיעה אל 2014 MU69 שקיבל את השים Ultima Thule ביטוי מימי הביניים שמשמעותו "מעבר לגבולות העולם המוכר". ניו הורייזונס גילה שיש לו צורה ארוכה ומוזרה - כמו בוטן - וכנראה מדובר בשני אובייקטים שהתחברו יחד. לכבוד ההגעה לאולטימה ת'ולי, בריאן מיי הגיטריסט של להקת Queen ודוקטור לאסטרופיזיקה (שגם ייעץ לנאס"א בנוגע למשימה) שחרר שיר בשם New Horizons כמחווה לנאס"א ולמשימה.

טלסקופ החלל האבל

מאז 1610, מימי גלילאו, ועד היום בעידן החלל, הטלסקופ הוא כלי העיקרי איתו אנחנו חוקרים את היקום. נכון לעכשיו, היקום שמעבר למערכת השמש נמצא הרחק מהישג ידינו וכל שאנחנו יכולים לעשות זה לתצפת (אלא אם נמצא את הסבלנות, התקציב והטכנולוגיה לשלוח חלליות למסעות שימשכו עשרות אלפי שנים). אחד הקשיים הכי גדולים בשימוש בטלסקופ הוא הפרעות מהאטמוספירה* - כל אסטרונום חובב רואה את ההפרעה הזו בטלסקופ, שגורמת לאובייקט להיראות כאילו הוא בתוך בריכת מים.
כדי להתמודד עם הפרעות מהאטמוספירה, בשנת 1923 המדען הגרמני הרמן אוברת (Hermann Oberth) הציע למקם טלסקופ במסלול בחלל סביב כדור הארץ. עם התפתחות הטילים ויכולת לשגר דברים לחלל הרעיון הזה הפך למעשי ובשנת 1975 סוכנות החלל האירופאית יחד עם נאס"א החלו לעבוד על טלסקופ חלל שבהמשך יקרא על שם האסטרונום אדווין האבל (Edwin Hubble).

טלסקופ החלל האבל שוגר באפריל של שנת 1990 על גבי מעבורת חלל והיה לטלסקופ החלל הראשון אי פעם. למרות שהיום אנחנו רואים תמונות מהממות שצילם האבל, בהתחלה היה מדובר באכזבה נוראית: החדות של התמונה היתה נמוכה - כמו צילום מטלסקופ על פני כדור הארץ. הסיבה היא שהמראה הראשית של האבל לא היתה מלוטשת כראוי - טעות בעובי של 1/50 מעובי דף נייר. לקח לנאס"א שלוש שנים לארגן משימת תיקון עם צוות של שבעה אסטרונאוטים ונמשכה חמישה ימים. לאחר מכן הגיעו התמונות הראשונות באיכות שהיתה אמורה להיות והשאר - היסטוריה.

במהלך 25 שנים של פעילות (ועדיין ממשיך) האבל יצר ידע מדעי שלא יכולנו לחלום עליו לפני כן: הוא צילם בצבע וסוגי קרינה שונים אלפי ערפיליות וגלקסיות ולימד אותנו על מה שמתרחש בהן; צילם היווצרות של כוכבים ומערכות שמש חדשות; גלקסיות רחוקות וקדומות מהימים הראשונים של היקום; הראה שהיקום לא ריק כמו שהוא נראה: חשיפה ארוכה של אזור קטנטן ריק בשמיים חשפה אלפי גלקסיות ושינתה תפיסת עולם; גם על מערכת השמש הוא לא פסח: עם צילומים ראשונים של פלוטו וצילום התנגשות של שביט בצדק ולימד אותנו עד כמה התנגשות כזו יכולה להיות קטלנית.

וכל אלה הם רק טעימה קטנה. נכון להיום, טלסקופ החלל האבל עדיין ממשיך במשימה אבל נאס"א וסוכנויות חלל אחרות כבר מכינות את הדור הבא והחדשני של טלסקופי חלל שיירשו את מקומו המוכר בהם הוא טלסקופ החלל ע"ש ג'יימס ווב (James Webb Space Telescope) שישוגר בתחילת שנות ה-2020.

* עם התפתחות המחשבים התפתח תחום שנקרה "אופטיקה מסתגלת" שיכול להתגבר על הפרעות אלא ומאפשר היום בנייה של טלסקופים ענקיים על פני כדור הארץ כמו הטלסקופ הגדול במיוחד (כן, זה השם שלו: Extremely Large Telescope) האירופאי.בתמונה: למעלה - טלסקופ החלל האבל; למטה - אותה גלקסיה עם שלוש מצלמות שונות משמאל לימין: לפני התיקון הראשון, אחרי התיקון ואחרי שדרוג נוסף שבוצע ב-2009.

טלסקופ החלל ג'יימס ווב והדור הבא

טלסקופ החלל על שם ג'יימס ווב (James Webb Space Telescope) ידוע גם כ-"היורש של האבל". שיגורו מתוכנן לשנת 2021 אז יעשה את הדרך לנקודת לגראנז' שנמצאת על המשך הקו של כדור הארץ והשמש במרחק מיליון וחצי קילומטרים, שם הוא יקיף את השמש יחד עם כדור הארץ. ווב יהיה גדול יותר מהאבל - קוטר המראה הראשית 6.5 מטרים - ומצורף אליו מגן שמש עצום בגודל מגרש טניס כדי לשמור על הציוד קר בטמפרטורה -220 מעלות צלזיוס מתחת לאפס (דבר שמשפר את הביצועים של הטלסקופ).

ווב יצפה רחוק יותר מאי פעם ויראה את תקופות קדומות של היקום לאחר המפץ הגדול ואת ההיווצרות של הכוכבים הראשונים. בנוסף, הוא יראה את ההיווצרות של הגלקסיות הראשונות ביקום וירחיב את ההבנה שלנו של התפתחות היקום והתנהגות של חומר בקנה מידה עצום. לא רק כוכבים עתיקים, ווב יחזה בהיווצרות של כוכבים חדשים בערפיליות בגלקסיה שלנו -שביל החלב. ואם כל זה לא מספיק, ווב יוכל לחקור לעומק כוכבי לכת חוץ שמשיים שגילינו ולהבין בין היתר את האטמוספרות שלהם ותנאי ההיווצרות שלהם.

טלסקופ החלל ג'יימס ווב לא יהיה לבד, יצטרף אליו טלסקופ חלל נוסף שישוגר במהלך העשור הבא Wide Field Infrared Survey Telescope(WFIRST) או בעברית: טלסקופ לסקר תת-אדום רחב-שדה. כשמו כן הוא: טלסקופ שיצפה ביקום בטווח התת אדום של האור עם שדה ראייה רחב - פי 100 יותר רחב משל האבל.WFIRST ינסה לענות על שאלות בסיסיות הנוגעות לאנרגיה האפלה - הגורם המיסתורי להאצה של התפשטות היקום, תופעה שעדיין איננו יכולים להסביר. בנוסף גם WFIRST יצפה בכוכבי לכת חוץ שמשיים ויעזור לענות על שאלות בנוגע לקיום חיים ביקום: עד כמה נפוצות מערכות שמשש כמו שלנו, אילו גורמים משפיעים על היכולת של כוכבי לכת דמויי ארץ לקיים חיים?

 

למרות שהדור הבא של טלסקופי חלל עדיין לא הגיע לחלל, נאס"א כבר התחילה לתכנן את הדור שיירש אותו (גם את הרעיון הראשוני לג'יימס ווב העלו לפני שהאבל שוגר). בכינוס ה-233 של החברה האסטרונומית האמריקאית (American Astronomical Society) שהתרחש בתחילת ינואר של 2019, נאס"א הציגו ארבעה רעיונות (מהם ייבחר אחד) לטלסקופ חלל שישוגר באמצע העשור של ה-2030. הקונספטים כוללים טלסקופ אור נראה, תת-אדום ועל-סגול ענק (Large UV Optical Infrared Suveyor - LUVOIR) בעל מראה ראשית בקוטר 15 מטרים או 8, תלוי אם נאס"א יספיקו לפתח את התוכנית לטילי-ענק שיכלו לקחת את המטען הזה לחלל. השני הוא HabEx (Habitable Exoplanet Observatory) שיצפה בכוכבי לכת חוץ שמשיים וישוגר בנוסף אליו מתקן הצללה בקוטר 72 מטרים שיסתיר את אור הכוכב ויאפשר לצפות בכוכב הלכת. השלישי הוא טלסקופ החלל לינקס (Lynx) שיצפה בקרינת X - קרינה אנרגטית מאוד שמגיעה ממקורות אנרגטיים: סופרנובות וחורים שחורים שגם עליהם יש לנו עוד הרבה ללמוד. האחרון הוא טלסקופ החלל Origins (מקורות) עם מראה ראשית בקוטר 15 מטרים ומערכת קירור שתאפשר לו לפעול בטמפרטורה של חמש מעלות קלווין (חמש מעלות מעל לאפס המוחלט) וכך להסתכל על ההיווצרות של כוכבים חדשים וגם כוכבי הלכת שסביבם.

בקיצור, יש למה לצפות!

 

בתמונה: טלסקופ החלל ג'יימס ווב ו-WFIRST.

טלסקופ החלל גאיה: לצלם מיליארד כוכבים

אם תצאו בלילה למדבר או כל מקום חשוך אחר - הרחק מזיהום האור שמפריע לראות את השמים - תוכלו לראות שמים זרועי כוכבים (כמו בסיפורים או בסרטים). אם להתייחס לזה במספרים - ההערכות הכי גבוהות לא עוברות את העשרת אלפים כוכבים. כלומר אנחנו רואים רק שבריר קטנטן ממאות מיליארדי הכוכבים שיש לגלקסיה שלנו להציע. לעותנו טלסקופ החלל גאיה (Gaia) של סוכנות החלל האירופאית ממפה את המיקום, ההרכב והתנועה של מעל למיליארד כוכבים - כלומר קרוב לאחוז אחד מכלל כוכבי הגלקסית - וכך יכול ללמד אותנו על שביל החלב בעבר, בהווה ובעתיד.

 

טלסקופ החלל גאיה שוגר ב-19 בדצמבר 2013 והחל לעבוד לאחר שהגיע למיקום שלו באזור נקודת לגראנז' L2 (אזור במרחק 1.5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ, בכיוון מנוגד לשמש. אובייקטים קטנים באזור זה חווים שיווי משקל כבידתי ולכן ישארו בנקודה הזו).חוץ מלמפות מיליארד כוכבים בשביל החלב, יש לגאיה עוד כמה יעדים בהם לגלות כוכבי לכת חוץ שמשיים גדולים; לאתר גופים קטנים ברחבי מערכת השמש הן באזור כדור הארץ ועד חגורת קויפר (האזור הכי חיצוני של מערכת השמש); ולאתר סופרנובות (כוכבים מתפוצצים) לפני שהפיצוץ מגיע למקסימום.אחרי 14 חודשי עבודה, גאיה שחררה את סט המידע הראשון שכלל מיקום ובהירות של כ-1,114,200,000 (מעל למיליארד) כוכבים וכלל את המרחק ופרטים על התנועה של מעל לשני מיליון כוכבים. בעקבות המידע הזה פורסמו מאמרים רבים עם תגליות מעניינות. אחת מהן לדוגמה היא תגלית של צביר כדורי (אוסף של אלפי כוכבים, בצורת כדור) ענק ובוהק שלא נראה לפי כן. הסיבה לכך היא שהצביר "מתחבא" מאיתנו מאחורי הכוכב סיריוס - כוכב מאוד בוהק בשמיים - ולכן פיספסנו אותו עד עכשיו. הצביר קיבל את השם גאיה 1 (Gaia 1) על שם הטלסקופ.לאחר שחרור המידע, המשימה של גאיה הוארכה ונכון לעכשיו מתוכננת עד חודש דצמבר של שנת 2020. מאז חקרה עוד גופים מעניינים בהם כוכבים שנעים מאוד מהר וגם האובייקט MU69 או Ultima Thule - היעד השני של ניו הורייזונס אליו היא הגיעה בתחילת 2019. במאי 2018, פורסם מידע מגאיה שכולל 1.7 מיליארד כוכבים בצבע.

בתמונה: השמיים של טלסקופ החלל גאיה - כ-1.7 מיליארד כוכבים. קרדיט: ESA/Gaia/DPAC

מערכות שמש אחרות: טלסקופ TESS

איך חוקרים ומגלים כוכבי לכת במערכות שמש רחוקות שנות אור מכאן? עשרות אם לא מאות שנים, מדענים התעניינו לחפש ולענות על השאלה האם יש כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים. לא היתה לנו סיבה לחשוב שאין אך גם לא היתה תצפית שמאשרת את קיומו של כוכב לכת חוץ-שמשי (אקסופלנטה) עד שנות התשעים. זאת מכיוון שביחס לכוכבים, כוכבי לכת הם מאוד זעירים ולא בולטים ובמרחק רב מכדור הארץ, כמעט ואי אפשר להבחין בהם. כמעט.כוכב הלכת החוץ שמשי הראשון שהתגלה, נמצא סביב פולסאר בשנת 1992 (פולסאר הוא שארית של כוכב עצום שהתפוצץ בסופרנובה ומסתובב סביב עצמו מאוד מהר). בשנת 1995 נמצא כוכב

לכת ראשון שמקיף כוכב הזהה לשמש שלנו - אך בשונה מכל הציפיות של המדענים, המסה שלו היא פי 20 מהמסה של צדק והמסלול שלו יותר קרוב לכוכב שלו מאשר המסלול של כדור הארץ קרוב לשמש - דבר שונה לחלוטין ממה שאנחנו מכירים ממערכת השמש שלנו. האמת היא שגם כבר ב-1988 התגלתה תגלית זהה לזו אך המדענים לא היו בטוחים שמדובר בכוכב לכת כיוון שזה כל כך שונה מכל הציפיות שלהם. הסיבה שכוכבי הלכת הראשונים שהתגלו הם כל כך גדולים וקרובים לכוכב שלהם נובעת מהשיטה בה השתמשו כדי לגלות אותם: מדדו את התנודות של הכוכב. כל כוכב מושפע מכוח הכבידה של כוכבי הלכת שלו (אמנם לא באותה מידה שהם מושפעים ממנו כמובן) ונע מעט לצדדים. עכשיו נראה הגיוני שנמצא כוכבי לכת כבדים וקרובים כי להם יש את כוח משיכה חזק יותר וכך גם ישפיעו יותר על הכוכב שלהם.

בשנת 2009 שוגר טלסקופ החלל קפלר (קרוי על שם האסטרונום יוהנס קפלר) שמשימתו היתה לגלות כוכבי לכת חוץ שמשיים - אך בשיטה אחרת שנקראת שיטת ליקוי. קפלר מנטר את כמות האור שמגיעה מכוכבים ומזהה "מועמדים" על ידי ירידות מחזוריות בכמות האור שמגיעה מהכוכב. כלומר משהו חולף על פניו ומסתיר חלק מהאור המגיע. מאז שיגורו ב-2009 ועד היום, גילה קפלר 2,652 כוכבי לכת חוץ-שמשיים ועוד 2,737 מועמדים. גם קפלר גילה אקסופלנטות שונות ומשונות בגדלים שונים כמו לדוגמה "סופר כדורי-ארץ" ("super-Earths") שהם כוכבי לכת סלעיים בגודל שנע בין גודל כדור הארץ לגודל של נפטון.

באפריל השנה שוגר טלסקופ חלל שימשיך את עבודתו של קפלר לאחר שיגמר לו הדלק וזה טלסקופ החלל TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). יש כמה הבדלים בין שתי המשימות: בעוד קפלר חקר במשך שנים אזור מצומצם בשמיים, TESS יסקור את רוב כיפת השמיים - גם הדרומית וגם הצפונית - כלומר הוא יצפה כמה שבועות בכל אזור ויוכל לגלות רק כוכבי לכת עם מחזור סיבוב קצר וקרוב לשמש שלהם. לעומת זאת, הרגישות שלו הרבה יותר גבוהה - TESS יכול להבחין (ממסלולו בחלל) בזבוב שחולף על פנס רחוב בכדור הארץ.

לפני שנסיים חשוב לציין עוד כמה משימות שתרמו לגילוי כוכבי לכת: HARPS האירופאי שגילה מעל ל-100 אקסופלאנטות בשיטת התנודה; CoRoT (Convection Rotation and planetary Transt) הצרפתי שפעל עד שנת 2012; טלסקופ החלל האבל שצופה גם באור תת-אדום של כוכבי לכת וחושף פרטים על האטמוספירה שלהם ועוד נוספים.

בתמונה: הדמיית אומן של TESS וכוכב עם אקסופלנטות
https://blogs.nasa.gov/…/uploads/sites/281/2018/04/TESSimg-…