ליפול לתוך חור שחור:
השבוע בחלל

לא הכול שחור

לכבוד שבוע החורים השחורים, המצוין בימים אלה, פרסמה סוכנות החלל של ארצות הברית, נאס"א, הדמיה שממחישה מה נראה אם לרוע מזלנו ניפול לתוך חור שחור. ההדמיה מדגימה שני תרחישים של מצלמה המתקרבת לחור שחור בעל מסה גדולה פי ארבעה מיליון מהשמש שלנו, בדומה לחור השחור במרכז שביל החלב. בתרחיש אחד המצלמה חולפת סמוך לאופק האירועים של החור השחור – הקו שממנו אי אפשר לברוח עוד מהכבידה שלו, אך לא נלכדת בתוכו. בתרחיש השני המצלמה נבלעת בחור השחור, והצופה יכול לראות את שלבי הבליעה, עד הסוף המר.

"מבחינה זו עדיף ליפול לתוך חור שחור סופר-מסיבי", טוען האסטרופיזיקאי ג'רמי שניטמן (Schnittman) ממרכז גודארד של נאס"א, שיצר את ההדמיה עם עמיתו, בראיין פאוול (Powell). "לחורים שחורים כוכביים, כלומר בעלי מסה של עד פי 30 מהשמש, יש אופק אירועים קטן יותר וכוחות גאות חזקים יותר. הם יקרעו לגזרים עצמים שיתקרבו אליהם הרבה לפני שיגיעו לאופק האירועים". לעומת זאת, בחור שחור סופר-מסיבי יש הבדלים כה גדולים בעוצמת הכבידה הפועלת על שני קצותיו של עצם מתקרב, כך שחלקו הקרוב נמשך לחור השחור הרבה יותר מהר מאשר חלקו הרחוק, והוא נמתח כמו אטרייה בתהליך שמכונה מסיבה זו "ספגטיפיקציה".

חורים שחורים הם עצמים בעלי מסה עצומה הדחוסה בנפח קטן יחסית, והכבידה שלהם כה חזקה עד ששום דבר לא יכול להגיע למהירות בריחה מהם, גם לא אור. היקף אופק האירועים של החור השחור בהדמיה הוא כ-25 מיליון קילומטרים, והמצלמה מתחילה את דרכה לכיוונו ממרחק של 640 מיליון קילומטרים. עד מהרה טבעת הספיחה שסביב החור השחור ממלאת את שדה הראייה, והמצלמה נכנסת למסלול סביב החור השחור, סמוך לאופק האירועים, ומשלימה כמעט שתי הקפות שלו לפני שהיא נשאבת פנימה. המסע כולו יארך במציאות כשלוש שעות, ומכאן תנוע המצלמה אל מרכז החור השחור במהירות האור, תוך 13 שניות בלבד. צופה מבחוץ לא יוכל לראות זאת. לצופים בחללית האם ייראה כי המצלמה מאיטה וקופאת על מקומה.

בתרחיש שבו המצלמה אינה חוצה את אופק האירועים, היא תשלים סיבוב סביבו בשש שעות בערך. אם אסטרונאוטית בחללית הייתה עושה את המסע הזה, היא הייתה חוזרת לחללית האם צעירה ב-36 דקות מחבריה שחיכו לה בחללית, בגלל הטיסה במהירות העצומה, והאטת הזמן במהירות שמתקרבת למהירות האור.

שניטמן ופאוול נזקקו למחשב-על של נאס"א כדי ליצור את ההדמיה, שמבוססת על כ-10 טרה-בייט של נתונים. הרצתה במחשב-העל דרשה חמישה ימים, וניצלה פחות משליש האחוז מ-129 אלף המעבדים שלו. הרצתה במחשב נייד רגיל הייתה אורכת לדבריהם כעשר שנים.

סרטון ההדמיה של נאס"א, עם הסברים באנגלית:

 בואינג שוב דוחה

אחרי דחיות רבות, השיגור של החללית המאוישת הראשונה של חברת בואינג לתחנת החלל הבינלאומית כמעט יצא השבוע אל הפועל, אבל נדחה שוב – כשעתיים בלבד לפני המועד המתוכן, עקב תקלה בטיל השיגור, אטלס 5 של חברת ULA. הספירה לאחור הופסקה לאחר שהתברר כי אחד השסתומים של מכלי החמצן הנוזלי אינו מתפקד בצורה תקינה, וצוות הבקרה החליט שיש להוריד את הטיל מכן השיגור לצורך התיקון. האסטרונאוטים  בארי וילמור (Wilmore) וסוניטה ויליאמס (Williams) , שניהם אסטרונאוטים ותיקים ומנוסים של נאס"א, ייאלצו כעת להמתין עוד כשבוע, עד 17 במאי, לניסיון השיגור הבא.

בואינג השלימה לפני כמעט שנתיים טיסת ניסוי לא-מאוישת לתחנה, אך תקלות טכניות במשימה חייבו את החברה לבצע תיקונים בחללית, והעיכובים גרמו לה הפסדים כספיים גדולים. השיגור המתוכנן של החללית המאוישת נדחה שוב ושוב, וכעת מתעכב דווקא בגלל תקלה בטיל. חלליות סטארליינר (Starliner) של בואינג אמורות להטיס אספקה ואסטרונאוטים לתחנת החלל, במקביל לחברת ספייס אקס, שהיא הגוף האמריקאי היחיד שעושה זאת כיום. כשהחלליות ייכנסו סוף-סוף לשירות, ארצות הברית תהיה המדינה היחידה בעולם שבה שלושה גופים מפעילים טיסות מאוישות למסלול סביב כדור הארץ, סוכנות החלל ושתי חברות מסחריות.

דחייה נוספת. חללית סטארליינר של בואינג בראש טיל אטלס 5 של ULA בדרך לכן השיגור בסוף השבוע שעבר | צילום: NASA/Joel Kowsky

בדרך לצד האפל

משימת החלל הסינית שאמורה להביא בפעם הראשונה דגימות קרקע מהצד הרחוק של הירח נכנסה בהצלחה למסלול סביבו, לקראת ניסיון הנחיתה המתוכנן כנראה לתחילת יוני. החללית צ'אנג-אה 6 (Chang'e 6) שוגרה מסין בסוף השבוע שעבר, ואחרי מסע של 112 שעות, הפעילה ביום רביעי בבוקר את המנוע הראשי כדי להאט את טיסתה ולהילכד בכבידת הירח. היא נכנסה למסלול אליפטי מאוד, שהנקודה הקרובה שלו מרוחקת 200 קילומטרים מפני הירח, ובשבועות הקרובים תעשה בהדרגה תיקוני מסלול קטנים, כדי להגיע למסלול מעגלי בגובה הזה. בינתיים היא תשחרר למסלול סביב הירח לוויין זעיר של פקיסטן, שהיא נושאת עימה.

לקראת הנחיתה אמורה הנחתת להתנתק מהמקפת – לוויין שימשיך לחוג במסלול סביב הירח, ולנחות באזור בשם אגן אפולו, מכתש בקוטר של כ-500 קילומטר השוכן באגן אייטקן, (Aitken Basin), מכתש גדול עוד יותר שקוטרו למעלה מ-2,000 קילומטר, בדרום הצד הרחוק של הירח, שאינו פונה לעולם לכדור הארץ. הנחתת מצוידת בכף לאיסוף דגימות מפני השטח ובמקדחה שאמורה ליטול דגימות מתוך הקרקע, עד לעומק של שני מטרים. בסך הכול הנחתת צפויה לאסוף כשני קילוגרמים של אדמה ואבנים. חלק מהנחתת מתוכנן להמריא מפני השטח עם מכל הדגימות, לחבור למקפת במסלול סביב הירח, ובסופו של דבר להצניח את מכל הדגימות בכדור הארץ לקראת סוף יוני. החוקרים מקווים כי הדגימות יעזרו להם להבין טוב יותר את ההבדלים הגיאולוגיים בין שני צידי הירח.

סין היא המדינה היחידה עד כה שהנחיתה חללית בצד הרחוק של הירח, במשימת צ'אנג-אה 4 בשנת 2019. בסוף 2020 משימת צא'נג-אה 5 הביאה בהצלחה דגימות קרקע מהצד הקרוב של הירח, והמשימה הנוכחית אמורה לשלב את שתי ההצלחות, ולקדם את סין לקראת תוכניתה השאפתנית להנחית בני אדם על הירח ולהקים שם תחנה מאוישת.

בדרך לאיסוף דגימות מהצד הרחוק של הירח. החללית צ'אנג-אה 6 במסלול סביב הירח | צילום: CNSA

סוד הלוויין הנעלם

עשרים וחמש שנים אחרי שנעלם מהמכ"ם, לוויין ניסוי אמריקאי ישן אותר שוב בעזרת נתונים של חיל החלל של ארצות הברית. הלוויין S73-7, שוגר לפני 50 שנה, באפריל 1974 במסגרת ניסוי של חיל האוויר האמריקאי. הוא נכנס למסלול מעגלי בגובה 800 קילומטרים, שם נותק מלוויין האם הגדול שלו. הוא היה אמור לנפח בלון מיוחד, כדי לשמש מטרה לכיול ציוד חישה מרחוק של לוויין האם. ואולם, הבלון לא התנפח, והלוויין הקטן נותר במסלולו כפסולת חלל, ונעלם ממערכות המעקב.

ג'ונתן מקדואל (McDowell), אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת הרווארד, הצליח לאתר את הלוויין הקטן – טבעת בקוטר 66 סנטימטרים – בנתוני מעקב של חיל החלל. הוא גם מצא כי הלוויין התגלה בסוף שנות ה-90, ולאחר מכן נעלם שוב, עד שכעת גילה שוב את עקבותיו. גילוי הלוויין היה קשה במיוחד, משום שלא היו הרבה נתונים להשוות אליהם את חתימת המכ"ם שלו.

ללוויין עצמו אין חשיבות רבה, אבל הגילוי ממחיש את האתגר – והחשיבות – של מעקב אחרי פסולת חלל. כיום מעריכים שכעשרים אלף פיסות גדולות יחסית של פסולת חלל משייטות במסלול סביב כדור הארץ, בגודל של עשרות סנטימטרים ויותר, לצד מאות אלפי שברים וחלקים קטנים יותר, ואולי אף יותר ממיליון. פסולת כזו עלולה לסכן חלליות ולוויינים פעילים, וגם להתנגש בפיסות פסולת אחרות, מה שייצור עוד שברים. היכולת לנטר פיסות פסולת מסוימות עשויה לסייע במניעת התנגשויות כאלה, ובעתיד גם לעמוד בבסיסם של מבצעים לסילוק הפסולת מהמסלול.

אתגר האיתור הוא חלק מההתמודדות עם הסכנות של פסולת החלל. לוויין האם שנשא את הלוויין הזעיר המקורי למסלולו | מקור: National Reconnaissance Office, USA