מכוניות הירח החדשות:
השבוע בחלל

יד ראשונה מאסטרונאוט

סוכנות החלל של ארצות הברית, נאס"א, בחרה שלוש חברות לפיתוח ראשוני של כלי רכב לנסיעה על הירח. הסוכנות אמורה לבחור בהמשך את אחד הפיתוחים שישמש את האסטרונאוטים של תוכנית ארטמיס החל ממשימת ארטמיס 5, המתוכננת כרגע לשנת 2030. החברות שנבחרו הן Intuitive machines, שהנחיתה בפברואר השנה את החללית הפרטית הראשונה על הירח, Lunar Outpost ו-Venturi Astrolab.

למעשה, כל אחת מהן אינה מפתחת את הרכב לבדה, אלא עובדת בשיתוף פעולה עם חברות מובילות בתחום הרכב ובתחום החלל. בפיתוח הרכב של Intuitive Machines משתתפות בין השאר חברות החלל נורת'רופ גרומן ובואינג וחברות הרכב AVL ומישלן. רשימת השותפות של Lunar Outpost כוללת את לוקהיד מרטין, ג'נרל מוטורס ו-Goodyear, ואילו Venturi Astrolab משתפת פעולה עם חברות החלל אודיסיי ואקסיום.

שלוש השותפות נבחרו מבין תשע הצעות שהוגשו לסוכנות החלל. בנאס"א סירבו לומר מה הסכום שתקבל כל חברה לפיתוח הראשוני של הרכב, אך בחברת Intuitive Machines הודיעו שקיבלו מהסוכנות 30 מיליון דולר. בתום שלב הפיתוח הראשוני צפויה נאס"א לבחור אחת מהחברות למשימת הדגמה של פעילות הרכב על הירח, ואם הכל ילך כשורה לרכוש ממנה שירותי תחבורה על הירח. בסך הכל אמורה הסוכנות להשקיע 4.6 מיליארד דולר בהזמנת רכבי שטח ירחיים ב-15 השנים הבאות. על פי מודל הפעילות החדש הסוכנות לא תקנה את כלי הרכב מהחברה, אלא רק את השירות, כמו במכרזים על רכבי נחיתה על הירח או חליפות החלל החדשות. ההסכם הזה יאפשר לחברה הזוכה להציע את הרכב שלה גם לגופים אחרים, כמו סוכנות חלל אחרת או חברות פרטיות שיפעלו על הירח.

כלי הרכב שיפותחו על פי המכרז מיועדים לפעילות של שני אסטרונאוטים על הירח, והם אינם אמורים להיות אטומים ומלאים באוויר – כלומר האסטרונאוטים שיסעו בהם יצטרכו ללבוש חליפות חלל מלאות. בכך הם דומים לכלי הרכב ששימש את תוכנית אפולו בשלוש המשימות האחרונות על הירח, לפני יותר מחמישה עשורים. עם זאת, בשונה מקודמיהם, כלי הרכב החדשים אמורים לפעול גם אוטונומית או בשליטה מרחוק. כך יהיה אפשר להשתמש בהם לשינוע ציוד וגם כפלטפורמה למחקר גם בלי נהיגה של אסטרונאוטים, ואפילו בין משימות, כשאין כלל אסטרונאוטים על הירח. המכשירים שעל כלי הרכב יוכלו לשמש למחקר מדעי, לאיסוף נתונים, למיפוי ולחיפוש משאבים מקומיים.

החברות שנבחרו לפתח את ההצעה הראשונית יידרשו כעת לא רק להציג אבטיפוס של הרכב, אלא גם להתייחס לנושאי התפעול שלו ולדרך שיגורו אל הירח. החברות אמורות להגיש את ההצעות בעוד שנה, ואז תבחר הסוכנות את הרכב לפיתוח לקראת משימת הדגמה שלו. "נשתמש ברכב הירח כדי להגיע למקומות שלא נוכל להגיע אליהם ברגל, וזה יגדיל את טווח האפשרויות שלנו למחקר ולתגליות מדעיות", אמר ג'ייקוב בליצ'ר (Bleacher), המדען הראשי של מינהלת מערכות המחקר בנאס"א. "עם המשימות המאוישות של ארטמיס ובהפעלה מרחוק כשאין צוות על פני הירח, נוכל לאפשר עבודה מדעית על הירח במשך כל השנה".

כלי הרכב מיועדים גם לשימוש אסטרונאוטים וגם לפעילות לא מאוישת בשליטה מרחוק, לצרכי פעילות מדעית על הירח. הצעת הרכב של Lunar Outpost | ההדמיה:  Lockheed Martin

מה השעה בים השלווה?

עוד בעניין פעילות עתידית על הירח, הבית הלבן הורה לנאס"א לפתח תקן אחיד לקביעת הזמן על הירח, למעשה מעין "שעון ירח" או "זמן ירח מתואם" שיהיה נפרד מהזמן האוניברסלי המתואם בכדור הארץ (UTC). לשכת המדיניות בנושאי מדע וטכנולוגיה של הבית הלבן הנחתה את סוכנות החלל לפתח את תקן הזמן LTC (Coordinated Lunar Time) עד סוף שנת 2026, בשיתוף עם משרד התחבורה, משרד ההגנה, משרד הסחר ומשרד החוץ.

כיום משימות לירח משתמשות בזמן UTC הארצי. אבל מכיוון שהוא קשור למערכות של כדור הארץ, שעון על הירח שמבוסס על הזמן הזה יסטה בכל יום ארץ בכ-60 מיליוניות השנייה בממוצע, בגלל השפעות יחסותיות ואחרות. הסטייה הזו נשמעת זעירה, ויחלפו קרוב ל-50 שנה עד שיהיה הבדל של שנייה שלמה בין השעונים, אבל שעונים מדויקים ומתואמים היטב, ברמות של חלקיקי שניות, דרושים כדי להפעיל בהצלחה מערכות ניווט לווייניות, מערכות תקשורת ועוד.

"ככל שנאס"א, חברות פרטיות וסוכנויות חלל מרחבי העולם יתקדמו בשיגור משימות לירח, למאדים, ואף רחוק יותר, חשוב שנקבע תקני זמן חלליים למען הבטיחות והדיוק", אמר סטיבן ולבי (Welby), סגן המנהל לענייני ביטחון לאומי בלשכת המדיניות המדעית. "הגדרה עקבית של הזמן בין הגורמים הפועלים בחלל חיונית לקיום מוצלח של מודעות סביבתית, ניווט ותקשורת, וכל אלה נחוצים כדי לאפשר פעילות משותפת בין גופי מימשל אמריקאיים ובינם לבין שותפים בינלאומיים".

מסמך המדיניות החדש מציב ארבע דרישות לתקן הזמן הירחי שעל סוכנות החלל לגבש: אפשרות לתאם אותו עם זמן UTC בכדור הארץ, רמת הדיוק הדרושה לניווט ולמחקר, יכולת תפקוד גם במקרה של נתק מכדור הארץ ואפשרות לפתח אותו ולהתאימו גם לסביבות אחרות מעבר לירח. הסוכנות גם נדרשת לשלב את התוכנית לתֶקֶן זמן ירחי בתוך ארכיטקטורת Moon to Mars – תוכנית האב לפיתוח טכנולוגיות ושיטות עבודה למשימות מאדים. סוכנות החלל מתכננת לשוב ולהנחית בני אדם על הירח לקראת סוף 2026 במסגרת תוכנית ארטמיס, ובהמשך לקיים שם נוכחות ממושכת יותר, אולי גם לצד משימות פרטיות או תחנות מחקר מסחריות. גם אם לוח הזמנים הזה יתעכב - ונראה שכך יהיה - אפשר להניח שבשנים הבאות, ודאי בעשור הבא, נראה הרבה יותר פעילות על הירח, אנושית ורובוטית. פעילות כזו אכן תדרוש מערכות ניווט ותקשורת המבוססות על שעון אחיד ומדויק.

מנגנון מדויק ומתואם למדידת זמן חיוני לפעילות תקינה של מערכות תקשורת וניווט. אסטרונאוט עם מחשב ניווט על הירח | איור: NASA

הסינים צופים מלמעלה

סין שיגרה ביום שלישי לוויין ריגול מדגם חדש, יאוגאן 42 (Yaogan-42). הלווין הראשון מהדגם הזה שוגר מבסיס החלל שיצ'אנג בדרום סין, על גבי טיל לונג מארץ' D2, למסלול בגובה 500 קילומטרים. את הלוויין בנה תאגיד התעופה והחלל הסיני CASC, אבל גם הוא וגם התקשורת הסינית לא מסרו פרטים על ייעודו ועל יכולותיו. סין טענה בעבר כי הלוויינים מסדרת יאוגאן מיועדים לשימוש אזרחי, אך מומחים במערב מעריכים שלפחות חלקם הם לווייני ריגול, המשמשים לצילום אופטי, לסריקות מכ"ם ולאיסוף מידע אלקטרוני.

השיגור השבוע היה השיגור המסלולי ה-15 מתחילת השנה של סין, שמתעתדת להגיע במהלך 2024 למאה שיגורים לחלל, כשני שלישים מהם ממשלתיים, והשאר של חברות פרטיות.

שני הצדדים של הפלנטה

מדענים סבורים כי רבים מכוכבי הלכת שגילינו במערכות שמש אחרות נמצאים במצב של "נעילת גאות" עם השמש שלהם – כלומר משלימים הקפה אחת סביב עצמם בזמן שהם מקיפים אותה, כך שצד אחד שלהם תמיד פונה אל השמש והצד האחר לעולם לא פונה אליה.

ואולם, אף על פי שההנחה הזו מאוד מקובלת בקרב אסטרופיזיקאים, קשה מאוד לחזק אותה במדידות ישירות. עד כה גילינו כ-5,000 כוכבי לכת במערכות שמש אחרות, אבל רובם המוחלט התגלו רק במדידות עקיפות, למשל של הירידה המחזורית בעוצמת השמש שלהם כשהם חולפים לפניה, או של התנודות הזעירות של השמש עצמה בגלל משיכת כוכבי הלכת שלה. את הסיבוב העצמי של כוכבי לכת כה מרוחקים כמעט בלתי אפשרי למדוד באמצעים העומדים לרשותנו.

צוות מדענים מסין, ארצות הברית, קנדה וגרמניה החליט לנצל מדידות שכבר נעשו כדי להראות שכוכב לכת מסוים נמצא בנעילת גאות. הם התמקדו בכוכב הלכת המכונה קואה-קואה (Kua'kua). זהו כוכב לכת שקוטרו גדול במקצת מזה של כדור הארץ, המקיף את הננס האדום LHS 3844 השוכן בקבוצת הכוכבים "אינדיאני", כ-49 שנות אור מאיתנו. כוכב הלכת התגלה ב-2018 במדידות של טלסקופ החלל TESS. הוא קרוב מאוד לשמש שלו ומקיף אותה ב-11 שעות בלבד.

בשנת 2019 השתמשו חוקרים בטלסקופ החלל ספיצר כדי למדוד את עוצמת האור המוחזרת מפני השטח של כוכב הלכת הזה. במחקר החדש השתמשו החוקרים בנתונים האלה כדי לחשב את טמפרטורת פני השטח שלו. הם חישבו כי טמפרטורת פני השטח בצד המואר היא כ-700 מעלות צלזיוס, טמפרטורה נמוכה יחסית לצפוי, שנובעת כנראה מנעילת הגאות והסיבוב האיטי מאוד של כוכב הלכת סביב עצמו. בלי נעילה כזו, על פי חישובי החוקרים, הטמפרטורה הייתה עשויה להיות גבוהה פי עשרה.

"אלה הראיות החזקות ביותר שאפשר לאסוף עם המידע ומכשירי המדידה שיש בידינו", אמרה אמילי רושר (Rauscher) מאוניברסיטת מישיגן, שלא הייתה מעורבת במחקר. עם זאת, חוקרים אחרים מציינים כי על פי הנתונים שבידינו אי אפשר לשלול את האפשרות שיש לכוכב הלכת אטמוספרה דקה, מה שעלול להעיב על הקביעה שאכן יש כאן ראיות חזקות לנעילת גאות. את התשובה אולי יספק טלסקופ החלל ג'יימס וב, שבעזרתו, אומרים החוקרים, אפשר למדוד סיבוב עצמי של כוכבי לכת, אם כי כאלה מרוחקים קצת יותר מהכוכב שהם מקיפים.

במקרה זה הצד הרחוק הוא גם הצד האפל. הדמיה בעיני אמן של הצד הלא מואר של כוכב הלכת LHS 3844b, קואה-קואה | איור: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)