רשימות על מדע ופיוטים קצרים | דודי גולדמן

יוסטון שומעת? כאן מאדים

עולם המדע ומיליוני אנשים בכל העולם יעצרו את נשימתם בעוד 10 ימים ב-6 באוגוסט 2012 כאשר רובוט חללי ששיגרה נאס"א לפני כתשעה חודשים יגיע למאדים, וכמו בסרטי מדע בידיוני הרכב בגודל של מיני מיינור ייאלץ להאט את מהירותו מ-21,000 קמ"ש – לאפס קמ"ש ולנחות ברכות * הרובוט המשוכלל יענה על השאלה האנושית העתיקה: האם יש או היו חיים על הפלנטה האדומה?

מאת דודי גולדמן

"7 דקות של אימה", זה שמו של סרטון וידאו באיכות קולנועית גבוהה, המופץ זה כמה שבועות ביוטיוב ואשר זכה כבר לעשרות אלפי צפיות. את הסרטון הפיקו אנשי נאס"א, סוכנות החלל האמריקנית, והוא מתאר את שבע הדקות הדרמטיות, שיתרחשו בעוד 10 ימים, ב-6 באוגוסט, כאשר חללית במשקל כולל של כטונה תנחת על כוכב-הלכת מאדים. באותן שבע דקות, החללית הקטנה הזו אמורה לרדת ממהירות כבירה של 21,000 קמ"ש – עד מהירות אפס, ולרחף מעל מכתש גייל (Gale) במאדים, ולאט לאט לנחות. "מספיק שדבר קטנטן אחד לא יעבוד כמו שצריך, ואז פרויקט המחקר היקר והשאפתני הזה יתרסק", אומר טום ריבליני, מבכירי נאס"א, שאחראים על פיתוחה של " curiosity" (בעברית, סקרנות).

 רובוט החלל המשוכלל הזה נראה כאילו הוא תוכנן ויוצר על ידי סופרי מדע בידיוני, שכן מדובר ברכב, הנע באמצעות שישה גלגלים, כאשר לכל גלגל יש מנוע חשמלי נפרד, וכל הגלגלים מחוברים לזרועות, וכך הרובוט 'סקרנות' מסוגל לנוע בשיפועים ובשיפולים ולעבור מיכשולים כמו סלעים וגאיות. לרכב עצמו השוקל 900 ק"ג יש מנוע גרעיני עם מיכל של חומר רדיואקטיבי (תחמוצת של פלוטוניום 238, שכנראה נקנה מהרוסים), ולמעשה זו המעבדה הניידת המשוכללת והמתקדמת ביותר, שהאדם בנה אי פעם למשימות רובוטיות בחלל ולשיטוט על פני מאדים. הרכב הרובוטי הזה בגודל של מכונית מיני מיינור, עמוס במכשירים מדעיים, ומותקנות עליו מצלמות משוכללות לצילום בהפרדה גבוהה, הנמצאות בראש תורן בגובה של 2 מטר, מצלמות נוספות בקצה הזרועות, שיש להן מיפרקים, יכולות להתכוונן קדימה ואחורה, וגם ימינה ושמאלה, ולבצע התקרבות או התרחקות כדי לצלם, ובנוסף יש מכשור (ספקטרוסקופים), היודעת לנתח את ההרכב הכימי של החומרים שהיא קולטת מרחוק. מעבר לאלעה???, יש לו מכשיר היורה עלומות לייזר (פולסים של לייזר, המסוגלים לאייד ולאדות את השכבות החיצוניות של סלעים ממרחק של מטרים. יתירה מזאת, הרובוט החכם הזה בעל כושר העבירות הנהדר, יכול להחליף עבודה של גיאולוג אנושי, שכן אחת הזרועות שלו יכולה "להרים ראש" עד לטווח של 2 מטרים ובקצה הזרוע נשלפים כלי עבודה, כמו בסרטי ג'יימס בונד, ובהם מקדח כדי לקדוח בסלעים, מברשת כמו של גיאולוגים וארכיאולוגים, מסננת, כף-חפירה וכמובן קופסאות לאיסוף דגימות. הדגימות שהרובוט יאסוף ישודרו כמובן לאחור, למרכז הבקרה של נאס"א, אבל גם ינותחו בו-במקום ואחת הזרועות הרובוטיות תכניס את הדגימות למעמקי מתקן ושם תבוצע אנליזה כימית כלומר הדגימות יעברו ניתוח לזיהוי ההרכב הכימי והכי חשוב – בניסיון לאתר תרכובות אורגניות, שהן יסוד החיים. כל סוגי החיים המוכרים לאדם.

ד"ר דיאנה לאופר, חוקרת בחוג לגיאופיזיקה ולמדעים אטמוספריים פלנטריים באוניברסיטת תל אביב מסבירה כי בנוסף לכל המערכות המדעיות המשוכללות האלה יש לרכב הרובוטי הזה גם מערכות למדידת תנאי מזג אוויר, טמפרטורה, לחץ, סוגי הקרינות השונות, ניתוח הרכב האטמוספרה כולל ניתוח וזיהוי של אדי מים. לדבריה, מנגנון הנחיתה עצמו משוכלל עד גבול הדימיוני שכן לאחר הכניסה שלו לאטמוספרה הדלילה של מאדים והאטת המהירות באמצעות פתיחת מצנחים, יפתחו ויופעלו מנועים רקטיים, ואז הגחון של החללית ייפער, ומתוכו יישלף אט אט הרכב הרובוטי עצמו כאשר המעטפת שלו תשמש כמנוף או עגורן מרחף, ובאמצעות כבלים הוא יוריד את הרכב הרובוטי לאט לאט ובאופן רך. זאת בניגוד לגשושית הקודמות של נאס"א שעדיין נמצאות על מאדים, שהונחתו תוך שהן מוטלות על קרקע המאדים כשהן עטופות בבלוני אוויר דחוס או מצנחים. מאחר שקוריוסיטי כבדה פי חמישה מקודמותיה, ומאחר שהיא כוללת מעבדות משוכללות ואמצעי בדיקה עדינים, חשובה כאן הנחיתה הרכה.

"קוריוסיטי הוא הדור השלישי של רובוטי מחקר ממונעים למאדים", אומר טל ענבר, ראש המרכז לחקר החלל במכון פישר למחקר אסטרטגי אוויר וחלל. קדמו לו הדורות הראשונים של רובוטי מחקר למאדים – סוג'ורנר (Sojourner) שנחת ב-1997 וצמד הרובוטים 'ספיריט' ו'אופורטיוניטי', הפועלים על פני מאדים מאז ינואר 2004. "מעולם לא הוטלו משימות כה רבות ושאפתניות על רובוט מחקר יחיד, וגם מימוש של חלק מהמטלות המדעיות של קיוריוסיטי תיחשב להישג כביר. אם אפשר להתייחס לרובוטים הוותיקים ספיריט ואופורטיוניטי כגיאולוגים של מאדים, הרי קיוריוסיטי הוא גם גיאולוג, גם כימאי וגם ביולוג", אומר ענבר.

 תשעה חודשים ארך המסע של הרובוט החללי הזה, מספרת ד"ר לאופר, ולדבריה במושגי החלל מדובר במסע קצר יחסית לכוכב-לכת, הנמצא בשכנות קרובה לנו. "מאדים הוא כוכב הלכת הכי קרוב לכדור הארץ מבחינת תנאים נסבלים. "תחשוב שבכוכב-הלכת השכן השני, מהצד השני שלנו, נגה, יש תנאים בלתי אפשריים עם טמפרטורה של 470 מעלות (זו אינה טעות דפוס) ולחץ אטמוספרי גבוה. במאדים הטמפרטורה נסבלת בין פלוס 10 מעלות צלזיוס ועד מינוס 120 מעלות, קרקע מוצקה, כלומר כוכב לכת סלעי וכנראה שיש בו מים קפואים מתחת פני הקרקע" ואטמוספירה דלילה מאות מורכבת בעיקר מפחמן דו חמצני, היא אומרת.

 ואכן, מימצאים המבוססים על ניתוח מדוקדק של סלעים, שהתגלו במאדים, עשויים להעיד על קיומם של יצורים חיים במאדים שהתקיימו על כוכב-הלכת הזה לפני 4 מיליארד שנים. המחקר שנערך במעבדה להינע סילוני בסוכנות החלל האמריקנית נאס"א מעלה כי ייתכן שלפני 4 מיליארד שנים התקיים סוג מסויים של חיים חיידקיים במאדים. זאת בהתבסס על ניתוחם של סלעים ממאדים שבהם יש עדויות לקיומם של צורות הדומות למאובנים מיקרוסקופיים. (לא מדוייק). צורות החיים הראשונים בכדור הארץ נתגלו בחוף המערבי של אוסטרליה מלפני כ 4.5 מיליארד שנה.

מהן המשימות המדויקות של "קוריוסיטי" ששוגרה ב-26 בנובמבר 2011 מכף קנוורל בפלורידה על גבי טיל 'אטלס'?

ד"ר לאופר: "המשימה העיקרית היא לנחות בשלום. צריך לזכור שיש פער של כ- 10 דקות בין מה שקורה במאדים לבין המידע שיגיע לכדור הארץ, וזאת בגלל המרחק, וזה גם בערך הזמן בין הגעת החללית לאטמוספירת מאדים לבין הנחתה רכה של הרכב הרובוטי. כלומר השידור שיתקבל במרכז נאס"א בארה"ב יהיה נכון למה שהתרחש 10 דקות לפני שזה התרחש, מה שכמובן מייצר מתח עצום. בנוסף, הרכב נוחת ברכות לא רק כדי לשמור על המכשירים המדעיים העדינים והמורכבים מאוד, אלא גם כדי לשמור על נקיון סביבת הנחיתה ומניעת זיהום דגימות הקרקע שיכנסו למדידת במיכשור הרכב הרובוטי.
"הרכב מתוכנן לחיפוש סימני חיים, וזה אומר תרכובות פחמן, אנליזה של האטמוספרה וחיפוש מים, אנליזה של סלעים, איסוף דגימות וצילום תלת-מימד של כל פני השטח ושל המימצאים. מעבר לחיפוש ולזיהוי של תרכובות פחמן אורגניות, הרכב הרובוטי יבחן את היסודות שעליהם מבוססים החיים המוכרים לנו, ויעריך עד כמה הם נפוצים במאדים, למשל פחמן, מימן, חנקן, חמצן, זרחן וגופריתימדוד מינרלוגים ואיזוטופים מפני השטח ומעט מתחתיו. הרובוט גם ינסה לאתר ולזהות השפעה של מים ותהליכים ביולוגיים על תוואי שטח כמו סוגי סלעיםוטופוגרפיה, ולהבין את התנאים והתהליכים בהם נוצרו. כמו כן מדידת הרכב האטמוספירה ואפיון כל סוגי הקרינה במאדים, ובהן קרינה קוסמית, קרינת חלקיקים מהשמש, וקרינה קוסמית".

לדברי טל ענבר, הפרויקט השאפתני הזה עלה 2.5 מיליארד דולר, ובגלל דרישות האנרגיה של הרכב הוא יופעל על ידי מנוע גרעיני. גם וויקינג הרובוט הראשון שנחת על מאדים בשנות ה70 של המאה הקודמת עבד עם מנוע גרעיני ועבד וצילם במשך 6 שנים, ולבסוף, מוסיפה לאופר, הבטריות כשלו ולא התקבלו תוצאות חדשות. לדברי ענבר ולאופר, מה שמיוחד ברכבים חדשים החל משנת 97 שהם ממונעים ויכולים לטייל על פני השטח ולדגום. הרכב הרובוטי החדש ישהה במאדים כשנתיים (במושגי מאדים זו שנה מאדימית) והוא מסוגל לנוע ממקום למקום כדי למצוא איזורים חדשים, למדוד ולחקור ולשדר לכדור הארץ.


הקמת מושבות אדם

 בביקורו הראשון בישראל, בינואר 2010, אמר לי בראיון צ'ארלס בולדן, יו"ר נאס"א, כי ההתיישבות הראשונה של האדם בחלל תהיה על המאדים. "על זה כתבו סופרי המדע הבדיוני, ולהערכתי זה גם מה שיקרה. אנחנו שולחים לשם גישושיות ועוסקים במיפוי השטח, ואני מניח שנצליח למצוא את המים החבויים שם, ואז נבנה שם תשתית לחיים אנושיים שבעתיד תוכל לאפשר קיום אנושי עצמאי. בוונוס (נגה) זה לא אפשרי, בגלל תנאי הלחץ והטפרטורה הגבוהים, וכנראה שעל הירח תוקם מן תחנה, ואולי אפילו מאוישת". לדבריו, רובוטים הם שיעסקו בבנייה של תשתית חיים כולל מגורים על המאדים. יו"ר נאס"א הכריז כי לפי התוכנית בשנת 2030 תישלח חללית מאויישת, כלומר לראשונה יונחתו שם בני אדם. גם הפיזיקאי סטיבן הוקינג וגם יו"ר נאס"א הקודם מייקל גריפין, אמרו וממשיכים להגיד כי המטרה אינה רק לחקור את החלל, המטרה היא בפירוש להתרחב לשם, להתיישב בו, להקים בו מושבות-קבע. "בטווח הרחוק, המין האנושי לא ישרוד אם הוא יישאר רק בכוכב לכת אחד, בכדור הארץ. אם אנחנו רוצים לשרוד במשך אלפים ומיליונים של שנים, אנחנו חייבים להתיישב במקומות נוספים בחלל. יום יבוא, אני לא יודע בדיוק מתי, שבו רוב הגזע האנושי לא יחיה בכדור הארץ. אנחנו עומדים בפתחה של תקופה שיש לנו את הידע להתיישב בקרוב על הירח, ויהיו בני אדם שיחיו דרך קבע על הירח ואז על מאדים. אני מאמין שאנחנו נתיישב גם על ארבעת הירחים של צדק (שגלילאו גילה בשנת 1610). אני מאמין שבני אדם יחיו גם על אסטרואידים. אני יודע שהאדם יתיישב בכל מרחבי מערכת השמש שלנו ויום אחד הוא גם יגיע מעבר לזה, למערכות שמש אחרות", אמר לי בולדן.

איזה תנאים שוררים על המאדים?

האסטרונום ד"ר יגאל פת אל מאוניברסיטת תל אביב: "האטמוספרה דלילה, ולכן אינה מגינה מפני הסוגים השונים של הקרינה הקוסמית, הלחץ נמוך, כוח כבידה חלש (פחות ממחצית של כדור הארץ)  , אין שדה מגנטי ששומר ומגן עליך ולא שיכבת אוזון, ולכן יש לא רק קרינה קוסמית מסוכנת, אלא אין מה שיגן מפני סופות שמש, וזה אומר שצריך לחיות בתוך מרחב סגור. סביר שהמגורים יהיו במערות שייחצבו בסלעים ושם יוקמו גם חממות לגידול צמחים ועצים, כדי שיהיו ירקות ופירות. הם  יספקו גם את החמצן, שהרי רובו המכריע של האוויר שם הוא פחמן דו חמצני, שזה רע לבני אדם ונהדר לצמחים. מאדים רחוק מהשמש יותר מאיתנו ולכן קר בו. בשיא הקיץ בצהרים בקו המשווה במקום הכי חם שם הטמפרטורה שם היא אפס ובלילה ובחורף היא מינוס עשרות מעלות. החורף נמשך מחצית שנת כדור הארץ, ובגלל שיש שם תנאים המזכירים ואקום, בגלל לחץ אטמוספרי קלוש, הסאונד הולך שם לאיבוד והצעקה שם כמעט ואינה נשמעת. בנוסף, המראה יכול להיות מדכא  -השמש יכולה להאיר אבל לא לזרוח, כמו ציור של שמש על פלקט מטושטש, השמים הם בצבע עכור שבין צהוב לחום בהיר, הראות קשה, האדמה סלעית אדומה, קשה וצחיחה, אין עץ לא שיח לא נהר ולא אגם, ולעומת זאת יש סופת חול ואבק,  גרגירים קטנים שנעים במהירות גבוהה וניתכים בקרקע בעוצמה. המעלה היחידה היא אולי תחושה של ציפה, וזאת בזכות כוח כבידה חלש, הגורם לתחושת קלות משקל, קלות תנועה וגמישות. מצד שני, שהות ארוכה בתנאי מיקרו כבידה גורמת לאובדן מסת שריר ודלדול מהיר ומסוכן של הסידן מהעצמות. אני מעדיף להישאר בגן העדן שלנו, הנקרא כדור הארץ…

 בינתיים, השעון באתר נאס"א מתקתק לאחור לקראת מה שיירשם בקורות האדם כנחיתה הראשונה של רכב רובוטי שבא לבדוק אם היו או יש חיים במאדים, וזה יקרה ב-6 באוגוסט, בעוד 10 ימים. מי שרוצה לעקוב מקרוב אחר כל המסע, כולל אחר הנחיתה הדרמטית וכל מה שהרובוט הממוצע יגלה, יכול להיכנס לחשבון של קריוסיטי בטוויטר.

===========================================================

בין הישגי נאס"א: מהנחיתה על הירח ועד הנחיתה על ארוס

 הנחיתה על הירח
 20 ביולי 1969. ניל ארמסטרונג זכור כאשר הניח את רגל האדם הראשונה על הירח וקרא "צעד קטן לאדם, צעד גדול לאנושות".

טלסקופי החלל שפיצר והאבל
טלסקופ החלל שפיצר שוגר בקיץ 2003 והוא מקיף את השמש ולא את כדור הארץ וכל שנה הוא מתקדם 15 מיליון ק"מ ומעצים את הידע האסטרונומי ובין היתר הוא גילה את הטבעת השמינית של כוכב הלכת שבתאי. טלסקופ החלל האבל מקיף את כדור הארץ מאז 1990 והוא אחד מהכלים האסטרונומיים החשובים בהסטוריה של חקר החלל. הוא צפה באלפי מטרות החל מגופים במערכת השמש שלנו ועד לגלקסיות מרוחקות ביותר שהוא צילם אותן לראשונה בחדות גבוהה.

נחיתה על אסטרואיד ארוס
בפברואר 2001 נחתה על פני האסטרואיד ארוס גשושית החלל של ארהב אחרי שהקיפה אותו במשך שנה. זו פעם ראשונה שנחת עליו כלי מעשה ידי אדם. אגב, כאשר מדברים על התיישבות האדם בחלל, מדובר גם על אסטרואידים.

מעבר וחקר כוכבי השביט טמפל 1 ווילד
טמפל-1 הוא שביט שגודלו 14 ק"מ ורוחבו 4 ק"מ וביולי 2005 הצליחה נאסא לגרום להתנגשות מכוונת בין הגשושית שלה לבינו וזאת לצורכי מחקר. כך גם עם גשושית אחרת ווילד.

לווין חקר השמש – SDO
בפברואר 2010 שלחה נאסה לווין ראשון לחקור את השמש שאמור לחשוף את המנגנון הפנימי של השמש ולצלם תמונות ברזולוציה גבוהה ובמטרה לנסות ולחזות את סופות המש שעלולות להיות קטלניות, בעיקר לאנשי תחנת החלל הבינלאומית.

 הנחיתות הבלתי מאוישות על המאדים
מאז שנות השישים שולחת נאסא גשושיות למאדים כדי לחקור אותו מכל צדדיו ובתחילת 2004 שלחה נאסא שני רכבי שטח רובוטיים לשם הנמצאים עדיין במאדים ספיריט ואופרטיוניטי. המשימות הבלתי מאוישות הן העתיד הקרוב לעשרים השנים הבאות למחקר מאדים ולהקמת תשתית להתיישבות שם.

מעבורות החלל
חללית רב פעמית שהמריאה למשימות וחזרה והמעבורות של נאסא היו הראשונות מסוגן בעולם. הראשונה היתה קולומביה ששוגרה באפריל 1981 ועידן המעבורות הסתיים בדיוק לפני שנה כאשר נאסא הבינה כי לא זו ליבת העיסוק העיקרית שלה. המעבורות ביצעו 135 טיסות.

 משימת גלילאו לצדק
 החללית שהקיפה את כוכב הלכת צדק נכנסה למסלולו בחורף 1995 והקיפה אותו במשך יותר משבע שנים, ובקיץ של אותה שנה היא שיחררה גשושית שנכנסה לאטמוספרה של כוכב הגזים הזה ואספה עליו מידע קודם שנהרסה מהלחץ הרב. אגב גלילאו נהרסה בספטמבר 2003 במהירות של 50 אלף קמ לשנייה מהלחץ, אבל הספיקה להביא מידע אחורנית.

אבל ההישג הכי גדול של נאס"א אלה הפיתוחים שכל אחד מאיתנו מכיר – רק בזכות סוכנות החלל האמריקנית, וכסוכנות מחקר פדראלית נאס"א מוותרת ברוב הפעמים על תמלוגים מאלפי פיתוחים שלה שמגיעים לשוק האזרחי ואז כל אחד מאיתנו יכול להנות מהם. על רגל אחת אפשר למנות את הפיתוח והשימוש בצבעים ללא עופרת לבית, מחקר של נאס"א הצליח להראות שאפשר לצבוע משטחים בלי שהצבע לא יתקלף גם אם לא מוסיפים עופרת, שהיא חומר רעיל, מכשיר לניטור סרטן שד, היודע לעקוב אחר התפשטות הגידול ברקמה חיה, מצע המנותק מהקרקע לגידול ירקות ופירות, שכיום מוצע למכירה בכל משתלה, נעלי ספורט שפותחו בזכות הנעליים שנאסא פיתחה עבור ניל ארסמטרונג, נעליים הכוללות בולמי זעזועים, ומתייחסות לארגונומיה של הרגל ושל היציבה, וזה כולל כסאות ארגונומיים שכיום כל אחד קונה כדי לעבוד מול המחשב, פורמולות מזון לתינוקות, כמו סימיליק ומטרנה וגרבר שבמקור היו מזון מוכן שנאסא פיתחה עבור האסטרונאוטים שלה, טכנולוגיה של שימור מזון בוואקום, המייתר את הצורך להשתמש בחומרי שימור שאינם מוסיפים בריאות רבה, טכנולוגיה איחסון חטיפים, השומרת עליהם טריים ויבשים וזאת בזכות ציפוי פלסטיק בתוך מעטפת  אלומיניום, כמו שכל אחד מאיתנו מכיר משקיות במבה וביסלי, שמיכות תרמיות ומעילילם תרמיים וציוד למקומות קרים, שפותח על ידי נאס"א, בגדי ים לשחיינים מקצועיים, שהם בעלי מקדמי חיכוך נמוך, ולכן משמשים שחיינים אולימפיים, שכן הם עשויים מחומר מיוחד המעניק ללובש אותו יתרון שכן השחיין צריך להתאמץ פחות והוא משיג יותר. למעשה כל אדם שיפנה את מבטו אל תוככי ביתו, על המוצרים שהוא קונה לתינוק ולבני הבית – במידה רבה מאוד הוא נהנה בזכות המדענים והמהנדסים של נאס",א סוכנות החלל האמריקנית, ובאתר נאס"א אפשר למצוא אלפים רבים של פיתוחים ישירים שכל אחד מאיתנו מכיר בלי לדעת שהמקור הוא נאס"א ועוד עשרות אלפי מוצרים וטכנולוגיות שהמחקר של נאס"א זירז וסייע להמשך המחקר בשוק האזרחי, וזה כנראה ההישג הכי גדול שלה – המחקר המדעי הטכנולוגי האינטנסיבי הזה והשיחרור שלו ללא כסף לטובת הציבור הרחב.

קישור לכל הפיתוחים האזרחיים שאנחנו מוקפים בהם בזכות נאסא

תגובה אחת על “יוסטון שומעת? כאן מאדים

  1. אינדקס לעסקים
    ספטמבר 23, 2012

    מעולה, תודה…

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

מידע

ערך זה פורסם ב-אוגוסט 2, 2012 מאת ב-המחר הנועז ותויגה ב-, , , .