צעד ענק
למדינה קטנה

החללית "בראשית" שוגרה בהצלחה והתחילה את מסעה הארוך אל הירח. ב-3:45 שוגר כמתוכנן טיל פלקון 9 של חברת SpaceX ובו גם החללית הישראלית, לצד כמה לוויינים. דקות אחדות לאחר השיגור נותק השלב הראשון והשלים בהצלחה נחיתה אנכית - הישג שהפך לשגרה בשנים האחרונות. המטען המשיך בשלב השני, ו-32 דקות לאחר השיגור הופרדה החללית בהצלחה מהטיל, ויצאה לדרכה העצמאית.

עוד לפני ההפרדה החלה החללית לשדר נתונים לחדר הבקרה במתקן התעשייה האוווירית ביהוד. לאחר ההפרדה הושלמו הבדיקות הראשונות של תפקוד החללית, וכן בוצע בהצלחה שלב קריטי נוסף - פתיחת רגלי הנחיתה. "מה שקרה עד עכשיו הוא הישג נהדר", אמר הראל לוקר, יו"ר התעשייה האווירית. "אנו מצפים כעת לשבועות הבאים, להגשים את הדבר האמיתי. אבל גם מה שעשינו עד כה זו הצלחה אדירה ל-SpaceIL, לתעשייה האווירית ולמדינת ישראל".

השיגור של טיל פלקון 9 ממרכז החלל בקייפ קנוורל, פלורידה:

החללית, פרי יוזמה, תכנון ופיתוח של עמותת SpaceIL, אמורה לנחות על הירח ב-11 באפריל ולקבוע כמה שיאים היסטוריים: זו החללית הקטנה ביותר המשוגרת לירח, וגם הזולה ביותר. היא הראשונה ששוגרה לירח כמטען משולב, כלומר עם מטענים נוספים באותו טיל שיגור, החללית הראשונה לירח של גוף פרטי ולא של סוכנות חלל ממשלתית, והיחידה שרוב מערכותיה אינן יתירות - כלומר אין להן מערכת גיבוי נוספת למקרה של תקלה, כדי לחסוך במשקל ולצמצם את עלויות השיגור.

"הרבה שמחה, אבל החלק היותר קשה עוד לפנינו. הנחיתה עומדת להיות החלק הכי מאתגר. נקווה שהשבועות הקרובים יעברו בשלום, וגם הנחיתה. ב-12 באפריל נהיה כולנו הרבה יותר רגועים", אמר לאתר דוידסון יריב בש, אחד משלושת מייסדי SpaceIL. "חלק מהלחץ ירד, אבל זה לא נגמר עד שזה לא נגמר".

"עלה הדופק, היה לחץ, בעיקר בחלק שבו חיכינו לראות את התקשורת (עם החללית), אבל זה בסדר. יש תקשורת, וזה החלק החשוב, החללית תקינה. נמשיך בדרך", אמר מנכ"ל SpaceIL עידו ענתבי. "יש התרגשות רבה, אבל צריך לזכור שזו רק התחלת הדרך. יהיו לנו עוד הרבה עליות ומורדות בדרך הזאת. התחלנו מסע מאוד מאוד מאתגר. לפני הנחיתה צריך להגיע לירח. זה לא פשוט, אבל אני אופטימי".

ענתבי עדכן כי הבעיה היחידה שהתגלתה עד כה בחללית היא באחד המכשירים האופטיים למעקב אחרי כוכבים, חלק ממערכת הניווט שמאפשר לחללית לקבוע את מיקומה על פי הזוויות של כוכבים שונים. לדבריו, הבעיה פתירה, ודווקא לרכיב הזה יש יתירות. הוא הוסיף כי ביום ראשון מתוכנן התמרון הראשון לשינוי מסלול, ועד אז יתבצעו בדיקות עומק של רוב מערכות החללית. "עברנו את אבן הדרך הזו בצורה נקייה וחלקה", סיכם.

סיכום השיגור: מוריס קאהן, הראל לוקר, עידו ענתבי ועופר דורון מדווחים על מצב החללית:

דלק לבלימה

עד כה רק שלוש מעצמות הנחיתו חלליות על הירח. ברית המועצות הייתה הראשונה, אחריה ארצות הברית, שהיא גם היחידה שהנחיתה שם בני אדם, ובשנים האחרונות הצטרפה סין עם סדרה של חלליות לא מאוישות, האחרונה עשתה היסטוריה רק לפני כמה שבועות, והנביטה צמח ראשון על הירח. כל המדינות האלה עשו את זה בתקציב עצום לעומת זה של החללית הישראלית. "בראשית" היא החללית הקטנה ביותר שמשוגרת לירח, והראשונה שעושה זאת מטעם גוף פרטי - לא סוכנות חלל ממשלתית עתירת תקציב וכוח אדם.

"בראשית" היא כאמור החללית הקטנה ביותר שטסה לירח. גובהה ואורכה כמטר וחצי ומשקלה בשיגור היה 585 ק"ג. עם זאת, החללית ה"יבשה" שוקלת רק 165 ק"ג - כשלושה רבעים ממשקלה בשיגור הם הדלק הדרוש לה לצורך השלמת המשימה. טיל השיגור שחרר את החללית למסלול אליפטי מאוד: בנקודה הקרובה ביותר היא חלפה במרחק של 215 ק"מ בלבד מכדור הארץ, והרחוקה ביותר היא כ-60 אלף קילומטר מכאן. כל הקפה כזו תימשך 19 שעות, ובחלק הקרוב ביותר לכדור הארץ החללית מגיעה למהירות של כ-36 אלף קילומטר לשעה.

בהדרגה היא תשנה מעט את המסלול הזה ותקיף את הארץ באליפסה גדולה יותר ויותר, עד למרחק של כ-400 אלף קילומטר מכדור הארץ, כלומר תחצה את מסלולו של הירח. בהקפה השנייה במסלול הזה היא אמורה לחלוף קרוב לירח עצמו, ואז להפעיל את המנועים כדי להאט את מהירותה, להילכד בשדה הכבידה שלו ולהיכנס למסלול סביבו. היא תקיף את הירח פעמים רבות בגובה כמה אלפי קילומטרים, ולקראת הנחיתה תיכנס למסלול נמוך יותר, וממנו לנתיב הנחיתה עצמה.

אם הכל יפעל כשורה, ב-11 באפריל 2019 היא תנחת נחיתה רכה באזור המכונה "ים הרוגע" (Sea of Serenity, לא לבלבל עם "ים השלווה" המפורסם, Sea of Tranquility, שבו נחתה אפולו 11) – אחד המכתשים הגדולים על הירח, לא הרחק מקו המשווה שלו. בשנת 1972 נחתה החללית אפולו 17 בקצהו המזרחי של המכתש.

הדלק שהחללית נושאת לא ישמש להגעה לירח עצמה - זה יקרה בזכות ניצול נכון של כוח הכבידה של הארץ. היא תשתמש בחלקו הקטן לתמרונים שיעבירו אותה למסלולים רחוקים יותר ויותר. את עיקר הדלק תצרוך ההאטה הדרושה כדי להיכנס למסלול סביב הירח, ולאחר מכן הנחיתה עצמה. המגבלה על כמות הדלק שהיא יכולה לשאת היא שהכתיבה מסלול כה ארוך - כ-6.5 מיליון ק"מ במשך 49 ימים, שגם יכתיר את "בראשית" בתואר החללית שעושה את המסע הארוך ביותר לירח.

מסלול אליפטי גדל והולך, והקפות רבות סביב הירח עד הנחיתה. מסלולה המתוכנן של החללית הישראלית | מקור: SpaceIL

החללית שהתחילה בפאב

בנובמבר 2010 היה יהונתן ויינטראוב מהנדס חשמל צעיר בתעשייה האווירית, ושמע על התחרות של חברת גוגל, Lunar X-Prize, שהציעה פרס של 20 מיליון דולר לארגון שיצליח להנחית חללית על הירח. דרך מכרים משותפים הוא חבר לשני מהנדסים נוספים שהשתעשעו ברעיון להשתתף בתחרות, יריב בש וכפיר דמרי, והפגישה בפאב הולידה את הרעיון הבסיסי ואת התרשימים הראשונים של החללית. תוך חודש וחצי הם הצליחו לגייס את דמי ההרשמה ולהגיש תכנית ראשונית ממש במועד האחרון להרשמה לתחרות.

בהמשך קיבל הצוות סיוע ממפעל "מבת חלל" של התעשייה האווירית, מקום עבודתו של ויינטראוב אז, שהפך לשותף לדרך של SpaceIL. את התנופה האמיתי קיבל המיזם כשהשלושה נפגשו עם איל ההון מוריס קאהן, שהתלהב מהרעיון ותרם להם 100 אלף דולר לתחילת הדרך. בהמשך, כשתקציב המיזם תפח ותפח, פתח קאהן את הכיס ובסך הכל תרם מכיסו לא פחות מ-40 מיליון דולר לפרויקט החללית הישראלית, מתוך עלות כוללת של כ-100 מיליון דולר. "אני בעצם בר מזל ואני חושב שנצליח", אמר קאהן לאחר השיגור. "הדרך עוד ארוכה, אבל יש לי אמון שאנחנו נצליח וב-11 באפריל נבוא לחגוג".

חוגגים עם בלונים את ההצלחה. דגם של "בראשית" עשוי כולו מבלונים צבעוניים במתחם התעשייה האווירית | צילום: איתי נבו

במהלך שנות העבודה על החללית גדלה העמותה והתפתחה, גייסה עובדים ומנהלים מקצועיים, והמייסדים התרחקו מעט מהעבודה השוטפת על החללית עצמה. ויינטראוב יצא ללימודי דוקטורט בביופיזיקה באוניברסיטת סטנפורד בקליפורניה. כפיר דמרי היה ממייסדי חברת הסייבר Tabookey העוסקת בהצפנה, אבטחת מידע וניהול סיכונים. יריב בש הקים את חברת פלייטרקס (Flytrex) להעברת משלוחים באמצעות רחפנים, ואז נדרש להתמודד עם אתגר מסוג שונה לגמרי – בתחילת 2017 נפצע קשה בתאונת סקי ונותר מרותק לכיסא גלגלים. במקביל לשיקום הוא חזר לעבודתו וגם לפעילות ב-SpaceIL.

את יתרת התקציב גייסה העמותה מתורמים נוספים, בהם שלדון אלדסון. רק שיעור זעיר מהמימון התקבל ממשרד המדע, כמה מיליוני שקלים, בהתאם לחוקי התחרות שהגבילו את המימון הממשלתי שמותר למשתתפים לקבל. מחיר של מאה מיליון דולר אמנם נשמע גבוה, אבל הוא נמוך בהרבה מפרויקטים מקבילים אחרים. כאמור, עד כה רק המעצמות הנחיתו חלליות על הירח, ועלות המשימות שלהן היא בסדר גודל של מיליארדי דולרים.

"הגדרנו מחדש את סדר הגודל של התקציב הדרוש לשיגור ק"ג של מטען לירח. אפילו אם מסיבה כלשהי הנחיתה עצמה לא תצא אל הפועל, זה הישג יוצא דופן", אמר השבוע יגאל הראל, ראש תוכנית החללית ב-SpaceIL.

התחלה רחוקה. יריב בש (מימין), יהונתן ויינטראוב (במרכז) וכפיר דמרי עם הדגם המוקדם של החללית | צילום: אלון הדר

נחיתה על הבוקר

היממה הירחית נמשכת כ-29 ימי ארץ, כלומר, יש לו יום שנמשך שבועיים שלנו, ואז לילה שנמשך שבועיים שלנו. ב"צהרי" הירח הטמפרטורה על פניו מגיעה ליותר מ-120 מעלות צלזיוס, אך בתקופה החשוכה היא יורדת ל-170 מעלות מתחת לאפס. מכיוון שהוא נמצא ב"נעילת גאות" עם כדור הארץ, תמיד אותו אזור של הירח פונה אלינו. מתכנני המשימה החליטו לנחות באתר באזור הזה, הפונה ישירות אל כדור הארץ, ולבצע את הנחיתה בשעות ה"בוקר" של הירח, כדי לאפשר לחללית לייצר אנרגיה בעזרת קולטי השמש הקטנים יחסית שלה, ומצד שני לפעול על הירח בטרם ינסקו הטמפרטורות. החללית אמורה לפעול כשלושה ימים בלבד, להעביר תמונות פנורמיות של הירח, צילומי "סלפי" של עצמה ממצלמה בעלת עדשה רחבה, סרטוני וידאו מהנחיתה וכן נתונים מדעיים.

לצד ההישג ההיסטורי בעצם הנחתה של חללית שנושאת דגל ישראל על הירח, יש לחללית גם משימה מדעית, שאותה יזם ומוביל פרופ' עודד אהרונסון ממכון ויצמן למדע. היא עוסקת בניסיון להבין איך נוצרו הסלעים הממוגנטים על פני הירח, ובשאלה מה אפשר ללמוד מכך על תהליכי היווצרותו.

"בקרום של הירח יש סלעים ממוגנטים, כמו סלעים על כדור הארץ, אבל בניגוד לכדור הארץ שיש לו שדה מגנטי גלובלי בגלל ליבת הברזל, לירח אין שדה גלובלי כזה, לכן זו תעלומה איך נוצרו הסלעים הממוגנטים ומתי זה קרה", הסביר אהרונסון לאתר מכון דוידסון. "אפשרות אחת היא שבעבר היה לירח שדה מגנטי גלובלי, אבל הוא דעך ונעלם. אפשרות אחרת היא שהשדות המגנטיים נוצרו מההשפעות של פגיעת אסטרואידים גדולים בירח. אם נוכל לזהות את גיל הסלעים המגנטיים ואת המקור הגיאולוגי שלהם, נדע טוב יותר איזו אפשרות היא הנכונה, ונוכל לנסות להבין את התהליכים שהובילו אליה".

כדי למדוד את השדה המגנטי של הסלעים מצוידת החללית במגנטומטר קטן, משקלו פחות מקילוגרם, שנבנה באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס (UCLA). "בעזרת המכשיר נבצע מדידות של השדה המגנטי על פני שטח גדול בהקפות שלפני הנחיתה, בנחיתה עצמה וגם אחריה. את גיל הסלעים ומקורם נוכל להעריך גם לפי צילומים של החללית, לפי מפות גיאולוגיות קיימות של הירח ולפי המיקום שלהם, אם הם ליד מכתשים או באזורים געשיים למשל".

את הנתונים שתאסוף החללית ינתח צוות בינלאומי הכולל חוקרים מאוניברסיטאות מובילות המתמחים בחקר השדה המגנטי של הירח. בהמשך הם ישוחררו לכלל הקהילה המדעית. "חשוב שלחללית כזאת, שהמטרה העיקרית שלה היא פעילות חינוכית, תהיה גם משימה מדעית, וגם נלמד דרכה משהו חדש וחשוב על הירח", אמר אהרונסון. "הייתי שותף לחלק המדעי של משימות חלל רבות, וזו הרגשה אחרת ומיוחדת כשהמשימה היא ישראלית".

שומרים על קשר עם החללית. חדר הבקרה של SpaceIL במתחם התעשייה האווירית | צילום: SpaceIL

כדי לוודא שהקשר עם החללית יפעל גם אם היא תנחת כשהאנטנות שלה אינן בזווית האידיאלית, אישרה סוכנות החלל האמריקאית ל-SpaceIL לעשות שימוש ברשת "החלל העמוק" – אנטנות רגישות במיוחד המיועדות לתקשורת עם חלליות מרוחקות. במסגרת שיתוף הפעולה הותקן על החללית מחזיר לייזר שיאפשר לסוכנות החלל לאתר בדיוק רב את מקומה על קרקע הירח לאחר הנחיתה.

כדי לעמוד ביעדי התחרות המקוריים נדרשה החללית לא רק לנחות אלא גם לנוע 500 מטר על פני הירח. התוכנית הייתה לעשות את זה ב"ניתור" – כלומר המראה מפני הירח ונחיתה מבוקרת. "אנו מתלבטים אם לבצע את התמרון בכל זאת", הודה הראל השבוע. "מצד אחד, אם הנחיתה תעבור בשלום אולי לא כדאי להסתכן בתמרון מורכב שעלול להיכשל. מצד שני, אנחנו רוצים להראות שהצלחנו לעמוד בתנאי התחרות המקוריים. ההחלטה תתקבל כנראה רק לקראת הנחיתה".

חללית קטנה וחכמה

החללית של SpaceIL טומנת בחובה לא מעט חידושים טכנולוגיים, חלקם הגדול פרי פיתוחם של מהנדסי העמותה. מערכת ההנעה, למשל, מבוססת על מנוע ראשי גדול שסביבו שמונה מנועים קטנים המיועדים בעיקר לתיקוני כיוון וסיבוב של החללית. זה מנוע מהסוג המשמש להכנסת לווייני תקשורת למסלולם, אבל זו הפעם הראשונה שמערכת כזו תיבחן במשימה לעומק החלל, ולא במסלול סביב כדור הארץ.

מערכת הניווט של החללית מבוססת על מערכת אופטית שמזהה כוכבים מסוימים בשמיים ומחשבת על פי מקומם את מיקום החללית. מהנדסי העמותה קנו את החיישנים האופטיים מחברה שמתמחה בכך, אבל פיתחו בעצמם את האלגוריתם שמנתח את נתוניהם ומחשב היכן החללית נמצאת. גם בתחום האופטיקה הוסיפו מהנדסי SpaceIL פיתוחים משל עצמם והצליחו להסב ציוד צילום קיים למערכת שתסייע להם להנחית את החללית, וכמובן לתעד את המשימה.

נוסף על החללית עצמה, SpaceIL היא גם יוזמה חינוכית, שנועדה לעורר עניין בתחום החלל אצל ילדים ובני נוער ולעודד אותם לפנות ללימודי מדעים והנדסה. העמותה הפיקה תוכניות לימודים לגילים שונים והרצאות רבות לקהל הרחב. "לכל הילדים שקוראים את הכתבה, אני רוצה לעודד אתכם להעז ולבנות את החללית הבאה, לפתור את בעיית הסרטן או ההתחממות הגלובלית או כל בעיה שמעניינת אתכם", מסכם ויינטארוב. "כדי לעשות זאת תצטרכו מדעים והנדסה, וזה מקום טוב להתחיל".

בדרך לירח: טיל פלקון 9 ובו החללית הישראלית "בראשית" על כן השיגור בקייפ קנוורל בפלורידה | צילום: SpaceX