השיגור של ארטמיס מתוכנן להתקיים השבוע, ישראל מקימה מרכז לוויינים אזרחי, ומחקר בהשתתפות מדען ישראלי חושף סודות מהיקום המוקדם – סיכום השבוע במרחבי היקום
מאיצים אל תאריך התפוגה
אחרי דחיות חוזרות ונשנות בשיגור משימת ארטמיס 1, עקב תקלות בטיל השיגור SLS שזו תהיה משימת הבכורה שלו, הודיעה סוכנות החלל האמריקאית נאס"א כי היא דוחה שוב את השיגור, הפעם בשל מזג האוויר. השיגור תוכנן ליום שני, 14 בנובמבר בשעות הבוקר לפי שעון ישראל, אך יידחה לפחות ביומיים, בעיקר כדי לאפשר לצוותי הקרקע להכין את טיל השיגור לסופה הטרופית ניקול, שעל פי התחזיות עלולה להתחזק לדרגה של הוריקן. לפי שעה אין כוונה לפנות את הטיל ואת החללית מכן השיגור, אלא רק לחזק אותם במקומם ולקוות שהרוחות לא יהיו חזקות עוד יותר מהחזוי. חלון השיגור הבא הוא ב-16 בנובמבר (יום ד') ב-8:04 בבוקר (שעון ישראל), והחלון שאחריו ייפתח ב-19 בנובמבר ב-9:45.
ארטמיס 1 היא משימה לא מאוישת שתשוגר להקפה גדולה ומורכבת סביב הירח, במטרה לבחון את מערכות החללית וכמובן את טיל השיגור החדש. אם הכול יעבוד כשורה, מתוכננת בעוד כשנתיים משימה מאוישת להקפת הירח בלי נחיתה, ולאחר מכן הנחיתה המאוישת הראשונה מאז 1972, ובעקבותיה נחיתות נוספות ואולי אף הקמה של תחנת מחקר קבועה על הירח.
בינתיים, הדחיות הרבות בשיגור – שתוכנן במקור לחודש אוגוסט – עלולות לגרום סיבוך של ממש בתוכנית, שכן כמה מרכיבי הטיל עומדים כבר להגיע אל תאריך התפוגה שנקבע להם. כרגע מדובר בשני הטילים המאיצים המותקנים משני צידי השלב העיקרי של טיל השיגור, ואמורים לתת לו את הדחף הראשוני. ואם המאיצים, המונעים בדלק מוצק, מזכירים לכם קצת את אלה ששימשו בשיגור מעבורות החלל – זה לא מקרה. מדובר בטילים כמעט זהים, שייצר בשני המקרים מפעל נורתרופ גרומן (Northrop Grumman), אבל מאיצי המעבורת היו מורכבים מארבעה פרקים, ואילו בכל מאיץ של ה-SLS יש חמישה.
"מרגע שמחברים את שני הפרקים הראשונים זה לזה מתחילה הספירה לאחור של תפוגת טילי ההאצה", הסביר בשבוע שעבר קליף לנהן (Lanhan), בכיר במערך הפעילות הקרקעית במרכז החלל על שם קנדי. "במקור התפוגה הייתה שנה מההרכבה, ולאחר מכן זה הוארך ל-23 חודשים. היא תסתיים ב-9 בדצמבר לאחד המאיצים וב-14 בדצמבר לשני".
אם המשימה לא תשוגר עד המועדים האלה, יצטרכו אנשי הצוות של סוכנות החלל לבחון שוב את המאיצים, ולהחליט אם הם כשירים לשימוש. בנאס"א מעריכים כי גם במקרה כזה לא יהיה צורך לפסול אותם או לייצר חדשים, אבל גם כך הבדיקות יגזלו זמן, יביאו כנראה לדחיות נוספות בשיגור ויקרבו רכיבים נוספים של המערכת המורכבת לתאריכי התפוגה שלהם.
השקט שלפני הסערה. טיל SLS ובראשו חללית ארטמיס 1 על כן השיגור בפלורידה | צילום: NASA/Joel Kowsky
מבחן ראשון למגן החום
נאס"א השלימה בהצלחה את הניסוי הראשון במגן החום העתידי, שעשוי לאפשר החזרת מטענים גדולים מהחלל והנחתה בטוחה יותר של חלליות גדולות על מאדים. המגן החדשני, שעליו דיווחנו כאן לפני שבועיים, מורכב ממערכת שמתנפחת לקוטר גדול מזה של החללית עצמה, מה שמאפשר לה סילוק יעיל יותר של החום הנוצר מהחיכוך עם האטמוספרה, וכן האטה משופרת של החללית לקראת הנחיתה.
מגן החום שוגר כמטען נלווה בטיל של חברת ULA, שמטענו העיקרי היה לוויין של הסוכנות לחקר האוקיינוסים והאטמוספרה, NOAA. לאחר הצבת הלוויין במסלולו נתנו המפעילים את הפקודה לנפח את מגן החום, והוא החל במסעו חזרה לכדור הארץ במהירות גבוהה, שהייתה אמורה להגיע בשיאה לכ-29 אלף קמ"ש. המגן, שצורתו מעין כיפה הפוכה, נבחן הפעם בלי חללית, ונשא עמו רק מארז של מכשירים לאיסוף נתוני הניסוי והמצנחים. המערכת צנחה כמתוכנן לא הרחק מחופי הוואי, וזמן קצר לאחר מכן אספה אותה הספינה שהמתינה לה.
על פי הממצאים הראשונים הניסוי הושלם בהצלחה. בימים הקרובים ינתחו החוקרים את הנתונים ויבחנו אם המגן נותר שלם, אם הטמפרטורות מעליו אכן עמדו בציפיות ואם אפשר להתקדם לבחינת המגן עם חללית אמיתית.
נראה שהניסוי הסתיים בהצלחה. מגן החום החדש מועלה לספינת האיסוף באוקיינוס השקט | צילום: NASA
תקלות בשרשרת האספקה
משימת אספקה שגרתית לתחנת החלל הבינלאומית נתקלה השבוע בקושי לא צפוי, כשחללית "סיגנוס" (Cygnus) לא מאוישת של נורתרופ גרומן לא הצליחה לפרוס את אחד משני הלוחות הסולריים שלה, לאחר שיגורה ביום שני. בחברה הבהירו שהלוח התקין יכול לספק את כל צריכת החשמל של החללית והיא יכולה להמשיך במשימה, אך בנאס"א חששו שהלוח המקופל ישפיע על תפקוד החללית במהלך העגינה בתחנת החלל. בסופו של דבר החללית עגנה בתחנה ביום רביעי בעזרת הזרוע הרובוטית של התחנה, שלכדה אותה במרחק של כמה מטרים מהיעד ונשאה אותה בעדינות לפתח המתאים. החללית הביאה לתחנה כמעט ארבעה טונות של ציוד, שכלל אספקה שוטפת של מזון וציוד מתכלה, ניסויים מדעיים, מכשירים וכמה רכיבים להתקנה, כגון לוח סולרי נוסף ששני אסטרונאוטים אמורים להתקין ב"הליכת חלל" בשבוע הבא.
בחברת נורתרופ גרומן הודיעו לאחר תחקיר כי מקור התקלה בטיל השיגור אנטרס (Antares), שמייצרת חברה בת שלהם. לדבריהם, בעת הפרדה של שלבי הטיל השתחררה ממקומה פיסה של מעטפת בידוד אקוסטי, ונתקעה במנגנון הפתיחה של הלוח הסולרי.
גם סין צפויה לשגר בסוף השבוע חללית אספקה לא מאוישת לתחנת החלל שלה, טיאנגונג 3. בשבוע שעבר השלימה סין את בניית התחנה עם התקנת המודול השלישי והאחרון, והשבוע דווח כי הציבה על כן השיגור טיל שישגר לתחנה כמעט שבעה טונות של ציוד ואספקה. השיגור יתקיים כנראה בשבת בבוקר.
חצי כוח. החללית סיגנוס עם לוח סולרי אחד פתוח ואחד מקופל בדרך לעגינה בתחנת החלל | צילום: מתוך הדיווח החי של NASA TV
לוויינים כחול לבן
סוכנות החלל הישראלית תקים מרכז לאומי לתשתיות מחקר, פיתוח ובדיקה של לוויינים קטנים. הסוכנות, הפועלת במסגרת משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, פרסמה השבוע את המכרז להקמת המרכז, לאחר שפורום תל"ם (תשתיות לאומיות למחקר ולפיתוח), אישר לכך תקציב של 80 מיליון שקל.
פורום תל"ם מורכב מנציגים של רשות החדשנות, מפא"ת (המִנהל למחקר ולפיתוח אמצעי לחימה ותשתית טכנולוגית), ות"ת (הוועדה לתכנון ולתקצוב של המועצה להשכלה גבוהה), משרד האוצר ומשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה. "המנהל הקודם של סוכנות החלל, אבי בלסברגר, שכנע את הפורום שחסרה בישראל תשתית לאומית שתאפשר פיתוח של לוויינים קטנים, בסדר גודל של עד 150 ק"ג", אמרה לאתר מכון דוידסון מנכ"לית משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה הילה חדד-חמלניק. "המרכז שיוקם יספק תשתיות וידע לפיתוח וייצור של הלוויינים, ובעיקר לשלב הבדיקות, הדורש ציוד יקר וכבד כמו תא ואקום או מתקן להרעדת הלוויינים שמדמה את טלטולי השיגור. זה ציוד שיש במפעלי לוויינים, אך לחברת סטרט-אפ שמפתחת לוויין לצורך מסוים לא משתלם לקנות אותו".
הגופים שיתמודדו על הקמת המרכז יוכלו להגיש את הצעותיהם עד פברואר. הליך הבחירה של הזוכה יימשך כמה חודשים ולאחר מכן יעמדו לרשותו עד שלוש שנים להקים את המרכז, בפיקוח וליווי של סוכנות החלל. הצעות לביצוע המשימה בלוח זמנים קצר יותר יקבלו ניקוד גבוה יותר במכרז. הגוף שיזכה במכרז יקבל את תקציב ההקמה שאישר פורום תל"ם, אך יצטרך גם להשקיע בעצמו 20 מיליון שקל לפחות. הוא יקבל את ההכנסות מהפעלת המרכז, ואף פיצוי במקרה שהן לא יגיעו לרף הצפוי.
"אנו מעריכים שתוך כמה שנים המרכז יוכל להגיע למחזור פעילות של מיליוני שקלים בשנה", הוסיפה חדד-חמלניק. "אנו מצפים שיהיו תאגידים ושיתופי פעולה שיתמודדו במרכז, גם של גופים מחו"ל, אם כי המרכז חייב לקום בארץ ולפחות רבע מהבעלות עליו צריכה להיות ישראלית".
אף על פי שמדובר בפרויקט לטווח ארוך יחסית, חילופי השרים הצפויים במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה בעקבות הבחירות אינם צפויים להשפיע עליו. "היעד הוא שהמרכז הזה יהיה הבוסטר לתעשיית חלל אזרחית משמעותית בישראל", הדגישה חדד-חמלניק. "אנו רוצים להכפיל את מספר חברות הסטרט-אפ שפועלות בתחום החלל, ובלי המרכז הזה לא סביר שזה יקרה. המרכז לא נועד רק לפיתוח הלוויינים עצמם – הוא יהפוך להיות הלב הפועם של התעשייה, יאפשר את הרחבת האקו-סיסטם בתחום, יהיה מרכז של ידע, ייצור וחיבורים ויעזור גם לפרויקטים חינוכיים, כמו לווייני תב"ל, וליוזמות נוספות".
הילה חדד-חמלניק. צילום: ג'וני בעהם, משרד החדשנות המדע והטכנולוגיה
רחוק להפליא ומוקדם מתמיד
צוות חוקרים בינלאומי הצליח לתעד בצילומים של טלסקופ החלל האבל את אחת הסופרנובות שצולמו בשלב המוקדם ביותר של התפוצצות הכוכב, והיא גם אחת הרחוקות ביותר שצולמו עד כה – כ-11.5 מיליארד שנות אור מאיתנו.
סופרנובה היא פיצוץ עז של כוכב גדול, שמתרחש אחרי שהכוכב מכלה את הדלק הגרעיני שלו. החומר שנותר קורס פנימה, ואז נפלט החוצה בעוצמה אדירה. כך הוא יוצר לזמן קצר, של כמה ימים בלבד בדרך כלל, אור הדומה בעוצמתו לזה של גלקסיה שלמה. פיצוצים כאלה אחראים כנראה להפצם של רוב היסודות הכבדים ביקום, ולמרות ריבוי המחקרים העוסקים בהם, נותרו עדיין לא מעט תהליכים שאיננו מבינים לגביהם, בין השאר בשל הקושי לאתר ולצלם אירועים כאלה ממש מתחילתם.
הגילוי הנוכחי נעשה בניתוח תמונות שצילם טלסקופ החלל האבל לפני 12 שנים. הצילומים הם של צביר הגלקסיות אבל (Abell) 370, שנמצא במרחק של כמעט חמישה מיליארדי שנות אור מאיתנו. אולם הם הניבו גם תמונות של עצמים רחוקים הרבה יותר בזכות תופעת העידוש הכבידתי (gravitational lensing), שבה גופים כבדים מאוד, כמו צביר גלקסיות, מעקמים את האור ומרכזים אותו, כמו עדשות אופטיות, ולכן מאפשרים לנו לראות רחוק הרבה יותר. במקרה הזה מדובר בסופרנובה שאירעה במרחק יותר מכפול מהמרחק בינינו לבין צביר הגלקסיות עצמו.
"כשהעידוש הכבידתי חזק מספיק, כלומר הצפיפות של מסת העדשה מספיק גבוהה, נקבל כמה דמויות של האובייקט או התופעה שאנו צופים בהם, במקרה הזה סופרנובה. מכיוון שהיא מעודשת לא רק על ידי הצביר כמכלול, אלא גם באופן מקומי בהשפעת גלקסיה מסיבית בתוך הצביר, אנו אמורים לקבל במקרה הזה ארבע דמויות שלה מסביב לגלקסיה המעדשת. בכל אחת מהדמויות הנצפות קרני האור מהסופרנובה עוברות מרחק שונה ולכן מגיעות אלינו במועד אחר. כך אנו מקבלים בו-זמנית סדרת תמונות המשקפת שלבים שונים של הפיצוץ", מסביר פרופ' עדי ציטרין מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בן גוריון בנגב, שהיה שותף במחקר. "בתמונה רואים שלוש דמויות של הסופרנובה, וייתכן שהרביעית חלשה מדי ואיננו מבחינים בה. אחת מהן מתעדת את הסופרנובה כנראה כשש שעות בלבד לאחר תחילתה, וזו אחת התצפיות המוקדמות ביותר בסופרנובה מאז ומעולם". ההבדלים בצבעים של הסופרנובה בין התמונות גם אפשרו לחוקרים לזהות את שינויי הטמפרטורה בסופרנובה, ולעקוב אחרי התקררותה.
הצוות הבינלאומי שבו שותפים גם חוקרים מארצות הברית, מיפן ומספרד, הצליח לפני כשבע שנים לתעד בפעם הראשונה סופרנובה בעידוש כבידתי של צביר גלקסיות. מאז תועדו עוד כמה סופרנובות כאלה. "התצפית הזו, כמו קודמותיה, מאפשרת לנו להבין גם איך מתפלגת המסה בצביר ובגלקסיה שיוצרים את העידוש, וללמוד מכך עוד על התפלגות החומר האפל, למשל", הסביר ציטרין בשיחה עם אתר מכון דוידסון. "כמו כן, באמצעות השוואת זמני ההגעה של דמויות הסופרנובה, אנו יכולים לחשב את קבוע האבל, המשקף את היחס בין מהירות התרחקותן של גלקסיות למרחק שלהן מאיתנו, כלומר את קצב התפשטות היקום״.
העובדה שהסופרנובה הרחוקה צולמה בשלב כה מוקדם של חייה גם אפשרה לחוקרים להעריך את גודלו של הכוכב שהתפוצץ. "מצאנו שזה היה כנראה כוכב שהרדיוס שלו גדול בערך פי 500 מזה של השמש שלנו, לכן סביר להניח שזה היה על-ענק אדום", אומר ציטרין.
הסופרנובה שאנו רואים כעת התרחשה בפועל לפני יותר מ-11 מיליארד שנה, כשהיקום היה צעיר מאוד. "הממצאים מרמזים כי קצב ההיווצרות סופרנובות בהיסט-לאדום גבוה יחסית, כלומר בזמנים קדומים יותר, היה כנראה גבוה משמעותית ממה שמצאו מחקרים אחרונים בתחום, ותואם טוב יותר את הציפיות מקצב היווצרות הכוכבים לאורך ההיסטוריה של היקום".
החוקרים מקווים כי בעזרת מערכת בינה מלאכותית שפיתחו לאיתור תופעות כאלה, הם ימצאו בצילומים של האבל ובתצפיות של טלסקופ החלל ג'יימס וֶב עוד סופרנובות שאירעו ביקום הצעיר, יזהו את סוגי הכוכבים שהתפוצצו ויבינו טוב יותר איך נראה היקום אז, וכיצד הוא השתנה עם הזמן.
צביר הגלקסיות אבל 370, למעלה משמאל בתמונה השמאלית, ושלוש בבואות הסופרנובה כפי שהן נראות בעידוש כבידתי בשיטות הדמיה שונות | מקור: NASA, ESA, STScI, Wenlei Chen (UMN), Patrick Kelly (UMN), Hubble Frontier Fields
