משימה פרטית היסטורית:
השבוע בחלל

מטשטשים את הגבולות

משימת החלל הפרטית הראשונה בתוכנית "פולריס" (Polaris) צפויה לצאת לדרך בשבוע הבא. שיגורה של חללית דרגון של ספייס אקס, ובה ארבעה אסטרונאוטים פרטיים, מתוכנן כרגע לשעות לפנות הבוקר של יום שני, 26 באוגוסט, לפני הצהריים בישראל. את משימת Polaris Dawn מממן המיליארדר ג'ארד אייזקמן (Isaacman), שגם מפקד עליה, בטיסתו השנייה לחלל.

אייזקמן (41), בעליה של חברת תשלומים מקוונים, מחזיק ברישיון טיס אזרחי, אך גם עבר הסמכות על כמה מטוסים צבאיים. בין השאר הוא בעליו של מטוס מיג 29. בשנת 2021 הוא פיקד על משימת  Inspiration 4, משימת החלל הראשונה בהיסטוריה שכל משתתפיה היו אסטרונאוטים פרטיים, שטסו במימונו. עכשיו הוא מבקש לקחת את שיתוף הפעולה עם ספייס אקס שלב אחד הלאה, ולהוביל תוכנית שלמה של משימות חלל פרטיות פורצות דרך. כבר במשימה הראשונה, פולריס 1, המכונה גם "שחר" (Dawn), הכוונה היא לעשות כמה דברים מהפכניים.

בין השאר הצוות אמור להגיע למרחק של כ-1,400 קילומטר מכדור הארץ – מרחק שבני אדם לא הגיעו אליו מאז המשימות המאוישות לירח בתוכנית אפולו. למעשה, החללית תשהה בשולי חגורות ון-אלן, המגינות על כדור הארץ מקרינה. אחת ממשימותיה היא לבדוק את מידת החשיפה של האסטרונאוטים לקרינה ואת השפעותיה. בהמשך, חללית הדרגון של ספייס אקס אמורה להתייצב במסלול בגובה של 700 קילומטר - עדיין הרחק מעבר לאזורים שבני אדם פועלים בהם בדרך כלל. לשם ההשוואה, תחנת החלל הבינלאומית מקיפה את כדור הארץ בגובה של 400 קילומטר, וטלסקופ החלל האבל, שכמה צוותי אסטרונאוטים ביקרו בו במשך השנים, משייט בגובה של 550 קילומטר.

חידוש נוסף במשימה הוא התוכנית לצאת ל"הליכת חלל" – כלומר פעילות מחוץ לחללית – בפעם הראשונה עם צוות של אסטרונאוטים פרטיים. בפעילות הזאת יבחן הצוות לראשונה את חליפות החלל החדשות של ספייס אקס, שמיועדות בעת ובעונה אחת לשימוש בתוך החללית ולפעילות מחוץ לה. החליפות מחוברות בצינורות למערכות תמיכת החיים של החללית, והאסטרונאוטים אינם נושאים על גבם מערכת עצמאית נפרדת שתאפשר לכל אחד מהם לשרוד בחלל, כפי שנעשה בחליפות שמשמשות לפעילות מחוץ לתחנת החלל הבינלאומית.

מכיוון שלחללית דרגון אין מנעל אוויר, כלומר תא מעבר שדרכו אפשר לצאת ולהיכנס, פתיחת הצוהר בחלל תחייב את כל ארבעת אנשי הצוות להיות בחליפות חלל ולהיחשף לרִיק של החלל. שניים מהם ייצאו החוצה ושניים יישארו בתוך החללית. זו תהיה הפעם הראשונה בהיסטוריה שארבעה אנשי צוות חשופים יחד לתנאי החלל, לאחר שבמשימות אפולו עשו את זה שלושה אסטרונאוטים.

הליכת חלל ראשונה של אסטרונאוטים פרטיים, עם ניפוץ של גבולות היסטוריים. הדמיה של אסטרונאוט מרחף מחוץ לחללית דרגון | מקור: SpaceX

בסך הכול הצוות אמור לשהות בחלל חמישה ימים, ולעשות במהלכם 38 ניסויים ומחקרים. נוסף על אייזקמן, שזו תהיה כאמור הפעם השנייה שלו בחלל, צוות המשימה כולל את סקוט פוטיט (Poteet), לשעבר טייס ניסוי בחיל האוויר האמריקאי וטריאתלט המשתתף בתחרויות "איש הברזל"; שרה גיליס (Gillis), מהנדסת אווירונאוטיקה בספייס אקס, שאחראית על הכשרת האסטרונאוטים של החברה; ואנה מנון (Menon), מהנדסת ביו-רפואית שאחראית על ניהול משימות בספייס אקס, ועבדה בעבר בצוות בקרת הקרקע של תחנת החלל הבינלאומית בנאס"א.

מבחינה טכנית אומנם מדובר באסטרונאוטים פרטיים, אבל בפועל זהו צוות שמתאמן למשימה כבר כמה שנים, עם רקע וניסיון בתחום החלל, והכשרה שאינה נופלת מזו של אסטרונאוטים מקצועיים, כולל אימוני צנטריפוגה להתמודדות עם כוחות G חזקים. נראה כי תוכנית פולריס תירשם בהיסטוריה כעוד שלב בטשטוש הגבולות בין העידן שבו החלל היה נחלתן של סוכנויות לאומיות לבין מציאות שיש בה פעילות נרחבת וחלוצית של גופים פרטיים מחוץ לכדור הארץ. נכון לעכשיו מתוכננות בתוכנית עוד שתי משימות נוספות לפחות. אחת מהן – אם התוכניות ייצאו לפועל – תתקיים בחללית סטארשיפ, שעדיין נמצאת בשלבי פיתוח וניסוי.

אסטרונאוטים פרטיים עם הכשרה ותוכניות של צוות מקצועי לכל דבר. צוות משימת Polaris Dawn בחללית דרגון. מימין: גיליס, אייזקמן, פוטיט ומנון | צילום: SpaceX

בכל זאת הגענו, למרות הכול

סין הצליחה להכניס שני לוויינים למסלול ייחודי סביב הירח, כחמישה חודשים אחרי שתקלה בטיל השיגור שלהם מנעה מהם להיכנס למסלול המתוכנן. הלוויינים נקראים DRO-A ו-DRO-B, על שם המסלול המתוכנן שלהם, Distant Retrograde Orbit, כלומר מסלול רחוק יחסית מהירח ובכיוון הפוך מזה של הסיבוב שלו סביב עצמו. סין לא דיווחה רשמית מה משימתם של הלוויינים, אבל במאמר שפורסם בשנה שעברה מוסברת שיטת ניווט מתקדם שלהם במסלול הזה, בעזרת לוויין נוסף שנמצא במסלול סביב כדור הארץ.

הלוויינים שוגרו בחודש מרץ השנה על טיל לונג מארץ' 2C, אך לא נכנסו למסלול שתוכנן להם עקב תקלה בשלב השני של הטיל. הכוונה הייתה להעלות אותם על מסלול אליפטי מאוד, שיחצה בסופו של דבר את מסלולו של הירח סביב הארץ, באופן שמזכיר במקצת את מסלולה של החללית הישראלית בראשית. בסופו של דבר הצליחו הסינים להעלות אותם על מסלול אחר, בעזרת בדלק שנועד לתמרונים בחלל. המשמעות היא שלחלליות יהיה פחות דלק לתיקוני מסלול ולתמרונים אחרים במהלך המשימה סביב הירח, והיא תהיה כנראה קצרה מן המתוכנן.

נראה כי המשימה של צמד הלוויינים לא תשפיע ישירות על פעילותה של סין על הירח וסביבו. עם זאת, ההצלחה בהשמשת הלוויינים למרות הכשל בשיגור מספקת עוד ראיה בדבר היכולות הגבוהות של סין גם בחלל העמוק. המשימה שלהם משתלבת כנראה בתוכניות מרחיקות הלכת של סין להנחית בני אדם על הירח בשנים הקרובות, ולהקים שם תחנה מאוישת. שני הלוויינים יתרמו בוודאי לפיתוח מנגנוני הניווט והתקשורת הנחוצים להתמודדות עם האתגרים האלה.

התאוששו מתקלה בשלב השני של הטיל. שיגור של טיל לונג מארץ' 2C מאתר שיצ'נג בסין | צילום: OurSpace

בדרך לצדק עוברים ליד הבית

החללית האירופית JUICE, שעושה כעת את דרכה לעבר כוכב הלכת צדק במטרה לחקור אותו ובמיוחד את ירחיו, שוגרה לפני יותר משנה אבל היא עדיין נמצאת בסביבה. השבוע היא ביצעה תמרון ייחודי של יעפים סמוך לירח ולכדור הארץ, בדרך ליעף סביב כוכב הלכת נוגה בעוד שנה. לאחר מכן היא תשוב ליעף נוסף סביב כדור הארץ בספטמבר 2026, ועוד אחר בינואר 2029. המטרה של כל התמרונים האלה, המכונים "מקלעת כבידתית", היא לנצל את הכבידה של גרמי השמיים כדי להקנות לחללית את המהירות שתאפשר לה לעשות את המסע לצדק בצריכה מינימלית של דלק, ולהגיע לכוכב הלכת ביולי 2031, שנתיים וחצי אחרי היעף האחרון שלה סביב כדור הארץ.

בצדק מתוכננות לה כמה שנים של הקפות סביב כוכב הלכת, ובמהלכן עשרות מעברים קרובים לירחיו. בסופו של דבר היא אמורה להיכנס למסלול סביב ירחו הגדול, גנימדס, ולחקור אותו מקרוב בפעם הראשונה.

מסע של שמונה שנים ו-600 מיליון קילומטר בדרך לצדק. תוכנית היעפים של JUICE | איור: ESA

החללית מצוידת בעשרה מכשירים מדעיים, ובהם מכשיר ישראלי – מתנד יציב במיוחד (Ultra Stable Oscillator,  או בקיצור USO), שייצרה חברת אקיוביט מירושלים. את הפעלתו מוביל פרופ' יוחאי כספי ממכון ויצמן למדע.  זהו מכשיר הדומה במהותו לשעון אטומי, אך במקום למדוד זמן הוא מייצר אות קבוע ויציב במיוחד לאורך זמן. האותות ישודרו באמצעות משדר הרדיו של החללית, בדיוק כשהיא נכנסת להקפה סביב צדק, או יוצאת מהקפה כזו, מנקודת המבט של כדור הארץ. הם יעברו דרך האטמוספרה העליונה של צדק, ומדידה של הסטיות הזעירות באותות האלה מהקצב הקבוע מאוד של המכשיר, תאפשר למדוד את התכונות של האטמוספרה הזו. בנוסף למכשיר המחקר הישראלי, לא פחות משישה מהמכשירים המדעיים של החללית מצוידים בשבבים וברכיבים אחרים של חברת מחשבי החלל רמון ספייס.

יעפים כאלה כרוכים במידה לא מבוטלת של סכנה, וביצועם דורש דיוק רב מאוד כדי להניב את החיסכון המבוקש בדלק. ראוי לציון במיוחד התמרון המורכב שבו החללית עברה סמוך לירח, וכעבור יממה חלפה במרחק של פחות מ-7,000 קילומטר מפני כדור הארץ. למעשה המעבר ליד הירח האיץ אותה מעט, והמעבר ליד הארץ האט אותה במידה ניכרת ושינה את כיוון הטיסה שלה במאה מעלות, כדי לאפשר לה להגיע כמתוכנן למפגש עם נוגה.

"התמרון בוצע באופן מושלם, הכול עבר בלי תקלה, והתרגשנו מאוד לראות את החללית מגיעה שוב קרוב כל כך לכדור הארץ, אמר מנהל המבצעים של המשימה, איגנציו טנקו (Tanco). "בזכות הניווט המדויק של צוות דינמיקת הטיסה בסוכנות החלל האירופית, צרכנו רק חלק זעום מהדלק שנשמר לתמרון הזה. יתרת הדלק שנשארה מגדילה את מרווח התמרון שלנו במקרה שיתרחשו תקלות בעתיד, ואולי תאפשר להאריך את משך המשימות המתוכננות כשנגיע לצדק".

התמרון גם מאפשר לצוותי ההנדסה ולמדענים לבחון ולכייל את המכשירים של החללית, כדי לראות איך הם מתפקדים בחלל, במדידות אמיתיות של גרמי שמיים. השוואת המדידות לנתונים שיש לנו על גרמי שמיים מורכבים היטב, כמו הארץ והירח, מאפשרת לחוקרים לוודא שהמכשירים אכן עובדים כמתוכנן, ולראות אם דרושים בהם שינויים לפני שייכנסו לפעילות סביב צדק.

צוברת מהירות כדי להגיע לצדק עם יותר דלק. צילום עצמי של JUICE עם הירח. ברקע אפשר להבחין גם בכדור הארץ | צילום: ESA