דוריטוס בחללית
ומים על הירח:
השבוע בחלל

הגנה מקרינה בדרך לירח

כמעט שנתיים אחרי משימת ארטמיס 1, שבחנה את החללית אוריון בטיסה לא מאוישת סביב הירח, התפרסם השבוע מאמר מדעי ראשון על מדידות רמות הקרינה בדרך לירח. בניסוי השתתפה החברה הישראלית-אמריקאית סטמראד (StemRad), שמפתחת אפוד מגן להגנה על אסטרונאוטים מפני קרינת חלקיקים בעת סערות שמש חזקות. הניסוי נעשה בהשתתפות סוכנות החלל הישראלית ובהובלת חוקרים מסוכנות החלל הגרמנית, DLR, ומסוכנות החלל האמריקאית, נאס"א.

בניסוי נמדדו רמות הקרינה בחיישנים רבים באזורים שונים בחללית, וכן על ובתוך גופן של שתי בובות בגודל אדם, הלגה וזוהר, אחת חשופה ואחת לבושה באפוד המגן הישראלי. במאמר, שהתפרסם בכתב העת Nature, אין בינתיים התייחסות לתפקוד האפוד הישראלי, אלא רק סקירה כללית של רמות הקרינה שנמדדו במהלך המשימה. אלו היו נמוכות במידה מעודדת, מבחינת רמת הסיכון לאסטרונאוטים במשימה כזו. "התכנון של חללית אוריון משלב הגנה מפני קרינה, ואנו יכולים לייחס למיגון הזה את המדידות הנמוכות יחסית לאלו שנמדדו בתוכנית אפולו", הסבירה לאתר מכון דוידסון ד"ר כריסטין הלווג (Hellweg), ראשת המעבדה לביולוגיה של קרינה במכון לרפואת חלל ותעופה של DLR. "ברמת השיא של הקרינה, במעבר דרך חגורת ון אלן הפנימית, רמת הקרינה באזורים הפחות ממוגנים בחללית הייתה גבוהה פי ארבעה מאשר באזור הממוגן ביותר".

אחד התפקידים העיקריים של האזור הממוגן בחללית הוא לשמש מקלט לאסטרונאוטים בעת סערות שמש, שבהן פולט הכוכב שלנו כמות גדולה של חלקיקים אנרגטיים מאוד. הממצאים, אומרת הלווג,  מצביעים על כך שהחללית תהיה בטוחה גם באירועים כאלה. "מבחינת החשיפה לקרינה, חללית אוריון בטוחה למסע לירח במתווה של תוכנית ארטמיס ובמשך דומה לארטמיס 1 בתקופות 'שקטות' של השמש", היא הבהירה. "במקרה של סערת שמש חזקה, האסטרונאוטים יצטרכו לשהות בחלק הממוגן יותר של החללית. הנתונים מהמשימה, בשילוב הדמיות שעשינו, מראים שגם בסערת שמש חזקה המקלט מספק רמת הגנה טובה, והאסטרונאוטים לא צפויים ללקות במחלת קרינה".

מבחינת ההגנה מקרינה, חישבו מחברי המאמר כי חללית אוריון, או חללית עם מיגון דומה, יכולה אף להתאים למשימת מאדים, שתהיה ממושכת בהרבה מטיסה לירח. "התחזיות למשימה מאוישת למאדים מצביעות על רמת קרינה נמוכה בשלושים אחוז ממה שחישבו עד כה, מה שאומר שבמשימה כזו האסטרונאוטים לא יחרגו מהרמה המרבית של חשיפה מצטברת לקרינה שהגדירה נאס"א, אם רמת הפעילות של השמש תהיה דומה לרמתה בימי משימת ארטמיס 1", הסבירה הלווג.

כאמור, המאמר הזה לא בחן את החלק הישראלי בניסוי: השפעתו של אפוד המגן, "אסטרוראד", ומידת ההגנה שהוא מספק מפני קרינה. "הנתונים על האפוד שהגן על זוהר במסע הזה יתפרסמו בקרוב וימחישו את החשיבות שלו, הן ברמה הבריאותית והן ברמה האופרטיבית", אמר מנכ"ל סטמראד, ד"ר אורן מילשטיין, לאתר מכון דוידסון. "המאמר שהתפרסם כעת מראה את היכולות של חללית אוריון לקחת אותנו רחוק יותר – לירח ואף למאדים. להגנה מקרינה תהיה חשיבות הולכת וגדלה ככל שנתקדם במסע המרתק הזה של האנושות".

החללית מספקת הגנה טובה מקרינה, אפילו למשימות למאדים. תרשים של חללית אוריון במשימת ארטמיס 1, בחלקה התחתון הבובות זוהר והלגה, אחת עם אפוד מגן ואחת בלעדיו | מקור: NASA/Lockheed Martin/DLR

כינור ודוריטוס

משימת החלל הפרטית החלוצית, Polaris Dawn, הגיעה לסיומה כמתוכנן ביום ראשון השבוע, עם נחיתה מוצלחת בים, לא רחוק מהקצה הדרומי של פלורידה. המשימה רשמה כמה ציוני דרך היסטוריים, ועשתה זאת גם בנחיתה – שהייתה הדרומית ביותר של חללית מאוישת במפרץ מקסיקו.

כבר ביום הראשון של המשימה נרשם הישג היסטורי, כשהחללית הגיעה למרחק של כ-1,400 קילומטרים מכדור הארץ, גובה שבני אדם לא היו בו מאז הטיסות לירח. ציון הדרך הזה גם הפך את שתי חברות הצוות, שרה גיליס (Gillis) ואנה מנון (Menon), לנשים שטסו לגובה הרב ביותר אי פעם. שיאה של המשימה היה ב"הליכת החלל" הראשונה של אסטרונאוטים פרטיים. החללית רוקנה מאוויר, ובפעם הראשונה נחשפו ארבעה בני אדם יחד לסביבת החלל. לאחר מכן היה מפקד המשימה, והאיש שגם מימן אותה, ג'ארד אייזקמן (Isaacman), לאסטרונאוט הפרטי הראשון שיוצא לחלל בחליפה. למעשה הוא הוציא רק את מחצית גופו, ובחן במשך דקות אחדות את תפקודה של חליפת החלל החדשה של ספייס אקס. אחריו עשתה זאת גם גיליס. היא הוסיפה עוד ציון דרך היסטורי לקראת סיום המשימה, כשהייתה הראשונה בהיסטוריה שניגנה בכינור בחלל. הקטע שהיא ניגנה, מתוך אחד מסרטי "מלחמת הכוכבים", שודר לכדור הארץ באמצעות לווייני סטארלינק של ספייס אקס, שבפעם הראשונה שימשו לתקשורת של חללית עם כדור הארץ.

צוות המשימה, שכלל גם את הטייס סקוט פוטיט (Poteet), היה הראשון שאכל חטיף "דוריטוס" בחלל. יצרנית החטיף, Frito-Lay, ייצרה למשימה אריזה מיוחדת של חטיפים קטנים יותר, שאפשר להכניס לפה בשלמותם בלי צורך בנגיסות יוצרות פירורים, ושהתיבול שלהם מבוסס שמן, כדי למנוע מהתבלינים להתפזר כאבק בחללית. הגימיק לא נועד רק לצרכי פרסום, אלא גם כדי לגייס כסף לבית חולים לילדים חולי סרטן בממפיס – החברה תרמה לו יותר מחצי מיליון דולר תמורת החשיפה, והכנסות נוספות צפויות ממכירה פומבית של חפצים שהצוות לקח לחלל.

משימת Dawn אמורה להיות הראשונה משלוש משימות בתוכנית פולריס, כולן במימון של אייזקמן ובפיקודו, בחלליות של ספייס אקס. יעדי המשימה השנייה אמורים להיקבע לפי מה שהושג במשימה הראשונה, ולפי שעה לא פורסמו פרטים עליה. אחת ההצעות הייתה להעביר את טלסקופ החלל האבל למסלול גבוה יותר, כדי להאריך את חייו, אך נאס"א סירבה לכך. המשימה השלישית כבר אמורה להתבצע בחללית סטארשיפ, ואולי גם להיות הטיסה המאוישת הראשונה של החללית הענקית, שעדיין נמצאת בשלבי ניסוי.

משימה פרטית היסטורית – סרטון המסכם את משימת Polaris Dawn:

הירח הרטוב

הירח שלנו נראה צחיח לחלוטין, אבל טומן בחובו פוטנציאל רב להפקת מים. כך עולה ממחקר חדש של מדענים שניתחו מדידות מהספקטרומטר של לוויין הירח ההודי הראשון, Chandrayaan-1, שהקיף את הירח כמעט שנה עד לסיום דרכו ב-2009.

מחקרים קודמים מצאו סימנים לקיומם של מים קפואים מתחת לפני הקרקע באזורי הקטבים, ובמכתשים קוטביים שאור השמש אינו מגיע אליהם. נמצאו גם ראיות למולקולות מים כלואות בתוך גבישים של זכוכית געשית. הממצאים החדשים, לדברי החוקרים, מצביעים על נוכחות של סלעים המכילים מולקולות מים גם הרחק מהקטבים, ולמעשה בכל קווי הרוחב, גם בצד הנראה וגם בצד הרחוק של הירח. המסקנות מתבססות על מדידות ספקטרליות של קרינת שמש המוחזרת מפני הירח, בעיקר בטווחי הקרינה התת-אדומה, שיכולה לזהות בדיוק רב את החתימה הכימית של מולקולות מים.

החוקרים מצאו כי כמה סוגי סלעים על פני הירח מכילים מינרלים הקשורים למולקולות מים, ואלה נמצאים בעיקר מתחת לפני השטח. השכבה החיצונית של הסלעים עשירה יותר בהידרוקסיל – אטום חמצן קשור לאטום מימן יחיד (OH), במקום לשני אטומי מימן כמו במולקולת מים. ככל הנראה זוהי תוצאה של פגיעת רוח השמש, שהחלקיקים האנרגטיים שלה העיפו במשך מיליוני שנים אטומי מימן ממולקולות המים במינרלים שעל פני השטח.

"בעתיד ייתכן שאסטרונאוטים יוכלו למצוא מים קרוב לקו המשווה של הירח, אם ינצלו את האזורים העשירים במים", אמר ראש צוות המחקר, רוג'ר קלארק (Clark) ממכון המחקר של החברה הפלנטרית. "הידיעה היכן יש מים על הירח לא רק עוזרת לנו להבין את ההיסטוריה הגיאולוגית שלו, אלא גם עשויה לסייע במציאת מים בעתיד".  

מכיוון שהמים, כאמור, אצורים במינרלים, לא מדובר במים זמינים במיוחד. כדי להפיק אותם יצטרכו האסטרונאוטים להתיך את הסלעים במתקן שיאפשר לאסוף את אדי המים ולהפריד אותם משאר הגזים. זה לא בלתי אפשרי, אבל מורכב הרבה יותר מכריית קרח. מצד שני, התהליך הזה מאפשר לנצל גם את ההידרוקסיל להפקת מים, וגם להרוויח חמצן בתגובה שמנצלת ארבעה יוני הידרוקסיל לייצור של שתי מולקולות מים ומולקולה של חמצן (O2).

צילום של פני הירח מהלוויין צ'נדיריאן 1 (למעלה) ומפה מינרלוגית של אותו אזור, לפי המדידות הספקטרליות שלו. האזורים הכחולים הם העשירים יותר במים.

יש קליטה?

כשבני אדם יעבדו על הירח לתקופות ממושכות, הם לא יצטרכו רק מים – ומשאבים נוספים – אלא גם דרך יעילה ואמינה לתקשורת והעברת מידע בין הצוותים, הבסיסים או התחנות שיפעלו שם. החברה האמריקאית Intuitive Machines זכתה במכרז של סוכנות החלל האמריקאית, נאס"א, להקמת רשת תקשורת כזו, בעסקה ששוויה עשוי להגיע ל-4.8 מיליארד דולר.

המכרז כולל תכנון, הקמה והפעלה של מערכת לוויינים ותחנות קרקע שיאפשרו תקשורת רציפה על פני הירח, ועם כדור הארץ. רשת כזו תוכל לספק גם שירותי מיקום וניווט על פני הירח. בהודעת סוכנות החלל נאמר כי ההתקשרות הראשונית היא לחמש שנים, עם אופציה לחמש נוספות, אך לא פורט כמה כסף תקבל החברה בשלב הראשון. נאס"א גם לא מסרה כמה חברות ניגשו למכרז. סוכנות החלל והחברה שנבחרה לא הציגו לפי שעה את המתווה להפעלת הרשת, ולא מסרו מה היא תכלול מעבר ללווייני תקשורת במסלול סביב הירח.

"החוזה הוא נקודת מפנה במנהיגות של חברת Intuitive Machines בתחומי התקשורת והניווט בחלל", אמר מנכ"ל החברה, סטיב אלטמוס (Altemus). בתחילת השנה הייתה Intuitive Machines החברה הראשונה שהנחיתה בהצלחה חללית פרטית על הירח, והזכייה במכרז התקשורת עשוי להיות קפיצת מדרגה כלכלית לחברה שהוקמה ב-2013.

מכרז של כמעט חמישה מיליארד דולר. הדמיה של רשת לווייני התקשורת המתוכננת סביב הירח. מקור: Intuitive Machines