חלל 2024 - שנת 2024 בחלל/יורם אורעד

 

התמונה נוצרה על ידי gencraft.com

הדרך להתיישבות בני אדם בירח ובגרמי שמים אחרים עוד רחוקה אבל פעילות החלל נמשכת ללא הרף כבר עשרות שנים. אז מה יקרה בשנה הבאה בחלל? הנה ארבע משימות מרתקות שאמורות להתבצע בשנה שתתחיל תיכף, כולל משימה מאוישת אחת.

אירועי חלל בולטים בשנת 2024

מאז שנות החמישים של המאה העשרים, לא פסקה העשייה בתחום חקר החלל באמצעות חלליות ולוויינים ועם השנים הפכה לתוססת יותר. חלק גדול מהחקר הזה פלש לתחומי חיי היום יום שלנו כגון לווייני תקשורת ולווייני מזג אויר. גם 2024 תהיה שנה פעילה בתחום החלל. 

האירוע החשוב ביותר וגם המרתק ביותר יהיה תכנית ארטמיס 2 (Artemis 2) שבה יישלחו אסטרונאוטים להקפת הירח. היא מהווה את השלב השני של התכנית, שמטרתה שיגור בני אדם לירח, הנחתתם עליו וקיום נוכחות קבועה בו. זוהי הטיסה המאוישת הראשונה בתכנית. אירוע חשוב נוסף הוא יוּרוֹפָּה קְלִיפֵּר (Europa Clipper), משימה לא מאוישת, שתשוגר לאירופה, אחד מירחי כוכב הלכת צדק, שתכלול גם מֵָקֵפֵת (מֵָקֵפֵת - גשושית שמקיפה כוכב לכת או גרם שמים אחר). המקפת תקיף את צדק ותעבור מספר פעמים על פני אירופה כדי ללמוד עליו. משימה נוספת, חקר ירחי מאדים (Martian Moons Exploration) גם היא משימה לא מאוישת למאדים. מטרתה להביא לראשונה דגימות מאדמתו של הגדול בירחי מאדים - פובוס (Phobos) ולעבור על פני ירחו האחר, דיימוס (Deimos) לביצוע תצפיות עליו. עוד משימה היא צ'אנגה 6 (Chang'e 6), משימה לא מאוישת. מטרתה היא להשיג דגימות של אדמה וסלעים מהצד המרוחק של הירח שלנו (הצד שאיננו רואים מכדור הארץ) ולהביאם לכדור הארץ.

ארטמיס 2

מסלולה של ארטמיס 2

ארטמיס 2 היא השלב השני של תכנית ארטמיס לשיגור בני אדם לירח, של נאס"א, סוכנות החלל של ארצות הברית. השלב הראשון היה ארטמיס 1 שבו נשלחה חללית ללא אנשים להקפת הירח ולהחזרתה אל כדור הארץ ובה נבחנו מערכותיה. ארטמיס 2 כבר תהיה משימה מאוישת. היא תישא שלושה גברים ואישה. זו תהיה הפעם הראשונה מזה יותר מחמישים שנה שבה ישוגרו בני אדם לירח. ארטמיס 2 תשוגר במסלול שינצל את הגרביטציה של כדור הארץ והירח, כך שבדרך חזרה לכדור הארץ לא תידרש כלל הנעה רקטית. באופן זה תיחסך אנרגיה רבה וכסף רב. המשימה אמורה לצאת לפועל בנובמבר 2024. החללית שבה ישהו האסטרונאוטים, אוריון, תקיף את הירח אך לא תנחת על פניו. אוריון תגיע למרחק של 7400 קילומטרים מעבר לצד הרחוק של הירח. במצב זה יוכלו אנשי הצוות לצפות בכדור הארץ ובירח בבת אחת, מחלונות החללית אוריון.

המשימה תימשך עשרה ימים ותסלול את הדרך למשימת ארטמיס 3 שבה יונחתו אסטרונאוטים על הירח (המשימה מיועדת לשנת 2025). 

יוּרוֹפָּה קְלִיפֵּר

יוּרוֹפָּה קְלִיפֵּר מגיעה לירח אירופה

יוּרוֹפָּה קְלִיפֵּר (Europa Clipper), ובתרגום חופשי לעברית - מפרשית לאירופה, היא חללית לא מאוישת לחקר אירופה, אחד מירחיו הגדולים של כוכב הלכת צדק. החללית היא של נאס"א, סוכנות החלל של ארצות הברית. החללית תחקור את אירופה באמצעות עשרות מעברים שהיא תבצע כשתשהה במסלולה סביב צדק, שהקרובים ביניהם יהיו בגובה של כעשרים וחמישה קילומטרים מעל פני השטח של הירח. פני השטח של אירופה מכוסים במעטפת קרח ומשערים שמתחתיה מצוי  אוקיינוס מים תת קרקעי שייתכן שמצויים בו חיים. מטרתה העיקרית של החללית הוא לקבוע אם קיימים מתחת לפני השטח של אירופה מקומות מאפשרי חיים. היא תחקור את טבעה של מעטפת הקרח המקיפה את הירח ואת האוקיינוס שמתחתיו וכן את הרכבו ואת הגיאולוגיה שלו. כוכב הלכת צדק וירחיו נמצאים במרחק של יותר מפי חמישה מאשר מרחק כדור הארץ מהשמש. לכן, החללית תזדקק ללוחות גדולים במיוחד של תאי שמש להפקת אנרגיה. גובה החללית יהיה 5 מטרים וכשייפרשו לוחות השמש שלה יגיע גודלה ליותר משלושים מטר. מסתה תהיה כשלושת אלפים ומאתיים קילוגרם. שיגורה מתוכנן לאוקטובר 2024 והיא צפויה להיכנס למסלול סביב צדק בשנת 2030.

מארשיאן מוּנז אקספלוריישן

מארשיאן מונז אקספלוריישן על מאדים

מארשיאן מונז אקספלוריישן (Martian Moons eXploration), או בתרגום חופשי לעברית - חקר ירחי מאדים, היא משימה של סוכנות החלל היפנית (JAXA) שמטרתה להביא לראשונה, דגימות מאדמת הירח הגדול ביותר של מאדים - פובוס (Phobos) באמצעות חללית בלתי מאוישת. חללית המשימה תנחת על פני פובוס ותאסוף ממנו דגימות קרקע. כמו כן היא תבצע מעבר ליד דיימוס, הירח הקטן יותר של מאדים וגם תבצע מדידות של אקלים מאדים. היא תיכנס למסלול סביב מאדים ולאחר מכן תעבור לפובוס שעליו תנחת פעם או פעמיים כדי להביא דגימות  קרקע באמצעות מערכת פְּנֵיאומטית. לאחר מכן תמריא החללית מפובוס ותבצע מספר מעברים ליד דיימוס. אז, תשלח את הדגימות לכדור הארץ באמצעות יחידה שנועדה לכך.

צ'אנגה 6 (Chang'e 6)

צ'אנגה 6 על פני הירח

צ'אנגה 6 (Chang'e 6) היא משימת חלל סינית שנועדה להשיג דגימות אדמה מצידו המרוחק של הירח ולהביאם לכדור הארץ. חללית המשימה תנחת בחלק הדרומי של הירח (כאמור, בצידו המרוחק) ותשיג 2 קילוגרם של אדמת ירח שייחפרו מעומק של 2 מטרים מתחת לקרקע. האדמה שתיאסף תוכנס לרכב מיוחד שימריא אל עבר מקפת שתקיף את הירח. הרכב יגיע אל המקפת ויעביר אליה את הדגימות ואלה ישוגרו אל כדור הארץ. צ'אנג 6 היא שלב במסגרת תכניתה של סין, שיסייע לאפשר נחיתות של חלליות מאוישות על פני הירח ולהקים מאחז אנושי סמוך לקוטב הדרומי שלו.

חוזרים לירח … ולתמיד/יורם אורעד

   ציור: הלל שלפין

האם בעוד שנים ספורות נחזור  לירח והפעם כדי להישאר בו לתמיד?

מה שהיה…

מי זוכר את הנחיתה הראשונה של בני אדם על פני הירח? אלה שזוכרים אותה צריכים להיות היום בני יותר מחמישים. הנחיתה התרחשה ב-20 ביולי 1969 בנחתת של החללית האמריקנית אפולו 11 שנחתה על פני הירח בעוד חללית האם ממשיכה להקיף אותו ולהיות בקשר עם הנחתת ואנשיה. אחרי הנחיתה ההיסטורית הזו התקיימו עוד כמה טיסות מאוישות אל הירח ונחיתות על פניו. האחרונה שבהן הייתה של אפולו 17 שנחתה על פניו בדצמבר 1972.

חלפו כבר קרוב לחמישים שנה מאז ואיש לא נשלח שוב אל הירח.

ומה שיהיה...ובעתיד הקרוב

אבל עתה עומדת ארצות הברית לחזור אל הירח והפעם לתמיד. מנהל נאס"א ( NASA), סוכנות החלל של ארצות הברית, ג'ים בריידנסטיין (Jim Bridenstine) התחייב לשלוח שוב אנשים לירח ולהקים על פניו בסיס, וזאת תוך עשר שנים. נאס"א תשתף פעולה עם תשע חברות מסחריות כדי להשיג מטרה זו.

בכוונת נאס"א להקים בתחילה תחנת חלל שתקיף את הירח, משהו שמזכיר את תחנת החלל הבינלאומית המקיפה את כדור הארץ, אך מעל הירח. תחנת החלל הירחית הזו תוכל לאכלס בתוכה ארבעה אסטרונאוטים לתקופות של 30-90 יום.  תתבצע בה פעילות מדעית ומסחרית כאחד. תחנת החלל תוכל לאכלס בתוכה אסטרונאוטים כבר באמצע שנות העשרים של העשור הבא. בשלב מסוים יונחתו אנשים מתחנת החלל המאוישת אל אדמת הירח לביצוע משימות שונות. בלו אוריג'ין, אחת החברות המשתפות פעולה עם נאס"א כבר מתכננת נחתת ירחית גדולה הנקראת בשם "ירח כחול" (Blue Moon) שתוכל להנחית מטען של כמה טונות על אדמת הירח. משתתפת אחרת, לוקהיד מרטין, מתכננת גם היא נחתת ירחית בגודל מרשים שתוכל להנחית על הירח ארבעה אסטרונאוטים ביחד עם טון של מטען. הנחתת שתופעל תסיע אסטרונאוטים הלוך ושוב בין תחנת החלל לבין פני הירח ובכך תהווה מעין מעבורת ירחית.

   תחנת החלל המתוכננת להקיף את הירח בעשור הבא

למה הירח?

אז למה לטוס שוב לירח ולהתיישב על פניו?

מעבר לתשובה המקובלת (והנכונה מאד) שסקרנות האדם מניעה אותו לחפש מקומות חדשים ולהתיישב בהם, חזרה לירח והתיישבות קבע על פניו פותחים פתח לאפשרויות רבות ומרתקות. למשל, ניתן יהיה להקים עליו מצפי כוכבים עם שדה ראיה שלא יופרע כלל על ידי האטמוספרה, משום שלירח אין אטמוספרה, וזאת בניגוד לכדור הארץ בעל האטמוספירה. נכון שקיימים היום טלסקופי חלל המוצבים בחלל אבל טלסקופי חלל המצויים על קרקע מוצקה נוחים יותר לשימוש, לתפעול, לתחזוקה שוטפת ולתיקון.

הירח מהווה גם פוטנציאל חדש וחדשני לתיירות. תיירים שיגיעו אליו בעתיד יוכלו להתנסות בחוויות חדשות ובלתי מוכרות, שונות מאד מהמוכר לנו על פני כדור הארץ. ראשית, עצם הטיסה לירח תהיה חוויה בפני עצמה שבה יתנסו התיירים בשיגורם מכדור הארץ, ביציאתם לחלל, בהתקרבותם אל הירח ובנחיתתם על פניו. לפני שינחתו על פניו ייתכן מאד שהם יגיעו לתחנת חלל מעל פני הירח שבה יעשו הכנות לנחיתתם על פניו באמצעות נחתת שתישלח ממנה אל פני הירח. בזמן שהייתם בתחנת החלל יוכלו לראות את הירח ממרחק לא גדול בעת שתחנת החלל נעה סביבו כל העת. הנחיתה על הירח תהווה חווייה נוספת, ייחודית בפני עצמה. ולבסוף… היציאה אל פני הירח עצמם מהנחתת, שאולי תהיה גולת הכותרת של מסעם. כשיהיו על פניו יוכלו לראות את הירח מקרוב מקרוב, לצפות בכדור הארץ "זורח" מעל פניו וניצב במלוא הדרו בשמיו השחורים של הירח. הודות להיעדר אטמוספירה בירח, הם יוכלו לראות ממנו המוני כוכבים, הרבה יותר מאשר בשמי הלילה של כדור הארץ. ההתנסות בכוח המשיכה הנמוך של הירח, שישית מזה של כדור הארץ, תהיה חווייה מטלטלת - תוך הפעלת כוח קטן בלבד יוכלו התיירים לקפוץ לגובה של כמה מטרים, שממנו הם ינחתו אל פניו באיטיות. אם ירצו, יוכלו לנוע על פני הירח בדילוגים קלילים כשכל דילוג נושא אותם למרחק של כמה מטרים.

הירח יהווה מעין מקפצה לכוכב הלכת מאדים, הרחוק מאתנו בהרבה מהירח. ניתן יהיה להקים על אדמתו מפעלים לבניית חלליות למאדים ואלה יישלחו למאדים מעל פני הירח. החלליות ייבנו מחומרי הגלם המקומיים, אלה של הירח. כך, ייחסך כסף רב לעומת הכסף הנדרש לשיגור חלליות מכדור הארץ לעבר מאדים. אחד הגורמים לחיסכון הוא כוח המשיכה הנמוך של הירח, שיאפשר לשלוח חלליות ממנו תוך שימוש בפחות אנרגיה מאשר זו הנדרשת לשיגורן מכדור הארץ בעל כוח המשיכה הגדול יותר (פי 6). גורם אחר הוא עצם העובדה שהחומרים לבניית החלליות לא יובאו מכדור הארץ אלא ייכרו בירח עצמו. גם היעדר אטמוספירה בירח תתרום לחיסכון, משום שלא יהיה צורך באנרגיה כדי להתגבר על החיכוך הנגרם מתנועת החלליות בתוך האטמוספרה, יתרון שאיננו קיים בכדור הארץ בעל האטמוספירה.

הירח משופע גם במחצבים רבים שערכם הכספי רב מאד. אחד מהם הוא הליום 3, איזוטופ נדיר של הליום המהווה מקור לאנרגיה גרעינית נקיה, דבר שעשוי לסייע בהקטנת זיהום הסביבה בכדור הארץ, הנגרם משימוש בדלקים מזהמים. בארצות הברית מפיקים קילוגרמים ספורים של הליום 3 מידי שנה אבל בירח הוא קיים בשפע. בירח יש גם זהב, מתכות נדירות ועוד.

 

                                                                 בסיס עתידי על פני הירח

***

האם בעוד עשר שנים נראה טיסות שגרתיות של בני אדם אל תחנת החלל הירחית שתקיף את הירח ונחיתות שגרתיות של בני אדם על פניו? האם בעוד עשרים עד שלושים שנה נהיה עדים לשיגורן התכוף של חלליות מאוישות למאדים מהירח, להקמת התיישבויות על פני הירח ולנופשוני ירח מפתים שיוצעו לתיירים פוטנציאליים?

התכניות המתקדמות והמפורטות לחזרה לירח ולהתיישבות על פניו, הגופים הרבים המשתתפים בהן והכספים הרבים המושקעים בתכניות החזרה לירח, מרמזים על כך שסביר שאכן זה מה שעתיד להתרחש.

להירדם בדרך אל הכוכבים

להירדם בדרך אל הכוכבים

ציור: הלל שלפין

"בואו לישון בדרך אל הכוכבים". אולי כך תיראה בעתיד הקריאה לאנשים להצטרף למסעות ליעדים רחוקים בחלל.

בשנים הקרובות צפויות להתבצע טיסות חלל מאוישות ליעדי חלל רחוקים בהרבה מאלה שהורגלנו אליהם עד כה ולכן הן גם יימשכו זמן רב בהרבה. בעשור הבא יחודשו כנראה הטיסות לירח ובאותו עשור צפויים בני אדם לטוס לראשונה אל כוכב הלכת מאדים, שעד כה הגיעו אליו רק חלליות בלתי מאוישות. ככל שיעדי הטיסה יהיו רחוקים יותר, כך יהיה זמן ההגעה אליהם רב יותר.

דרך אפשרית אחת להתמודד עם הזמן הממושך שיעבור על אסטרונאוטים בטיסות חלל ממושכות בעתיד, היא הקפאתם לטמפרטורה נמוכה מאד, הרבה מתחת לאפס, דבר המפחית את פעילות הגוף באופן קיצוני ביותר. דרך פחות דרמטית היא הרדמת צוות החללית והורדת פעילותו של הגוף באופן משמעותי מאד על ידי הפחתת מועטה בלבד של טמפרטורת הגוף. ייתכן שמימושה של הדרך האחרונה מבין השתיים קרובה, וייתכן שאפילו כבר בשנים הקרובות. את הדרך הזו מציעה חברה בשם ספייסוורקס (Spaceworks ). החברה מציעה להנמיך את טמפרטורת הגוף במעט, מ - 37 מעלות צלזיוס ל 32-34 מעלות צלזיוס. בטמפרטורות בטווח הזה קצב חילוף החומרים (מטבוליזם) מואט עד לאפס כמעט ופוחתים, בין היתר, קצב פעימות הלב, קצב שכפול התאים והפעילות המוחית. למעשה פוחת גם קצב הזדקנותו של הגוף. מצב זה קרוי בשם "תרדמת חורף". לאחרונה, השיטה נמצאת כבר בשימוש במצבי חירום שונים כגון דום לב. הורדת קצב פעילותו של הגוף מעניקה לרופאים זמן רב יותר לטיפול. השיטה מאפשרת לחולים להישאר כמה ימים במצב של פעילות גוף מופחתת. חברת ספייסוורקס מאמינה שהיא תצליח להאריך את משך הזמן במצב הזה, לחודשים. בניגוד לסרטי מדע בדיוני שבהם שוכבים אנשי הצוות של החללית בתוך תאים סגורים, החברה מתכוונת לפתח תאים פתוחים. התאים יצוידו במנגנונים לקירור הגוף ובמנגנונים לחימומו. בתוכם ניתן יהיה להיכנס לתרדמת חורף אחת לפרק זמן, ללא צורך להישאר במצב זה בכל עת הטיסה. החברה גם חושבת על דרכים להתמודד עם חוסר פעילות השרירים בחלל. אחת מהן היא גירוי שרירי הגוף באמצעות זרם חשמלי. ספייסוורקס מתכוונת להתחיל לבחון את שיטתה על בעלי חיים בשנת 2018 ומיד לאחר על בני אדם בחלל, בין היתר בתחנת החלל הבינלאומית.

אסטרונאוטים קפואים בתאיהם. מתוך הסרט "2001: אודיסיאה בחלל"

חיסכון באנרגיה והפחתת בעיות לוגיסטיות, פסיכולוגיות וחברתיות

לשיטה יתרונות בולטים שביניהם חיסכון ניכר באנרגיה. חללית הנעה אל יעדה תקופה ממושכת, ללא צורך באחזקת חיים במצב ערות, תצרוך הרבה פחות אנרגיה. בעת ערות, נצרכת אנרגיה לפעילויות שונות של אנשי החללית כגון פעולתם של מכשירים חיוניים המשמשים לבישול, למיחזור אוויר ומים, לבידור, ולתקשורת. החיסכון באנרגיה יתבטא גם במסת החללית, שתוכל להיות קטנה יותר עקב הצורך המופחת באבזור, מזון וצרכים אחרים, דבר שיאפשר חללית פחות מסיבית ולכן צורכת פחות אנרגיה לשיגורה ולניווטה בחלל.

השיטה גם מפחיתה מאד את הצורך בפתרון בעיות לוגיסטיות הקשורות באחזקת הצוות בחיים במצב ערות כגון ניהול אספקת המזון, ניהול אספקת האוויר לנשימה, ניהול אספקת המים, סילוק הפרשות גוף (כגון שתן וצואה) וטיפול בבעיות טכניות הקשורות באחזקה כזו.

השימוש בשיטה יפחית את הבעיות הפסיכולוגיות והחברתיות העלולות להיווצר במסע כזה ועקב כך גם את המשאבים הנדרשים כדי להתמודד אתן. הבעיות יכולות להיות קשורות בחיכוכים חברתיים אפשריים עקב הימצאותם הממושכת של בני אדם ביחד. הן יכולות להיות קשורות גם לגעגועים, לבדידות, לחרדה, לקלאוסטרופוביה ולדיכאון עקב השהות הממושכת רחוק מאד ממרכזים אנושיים.

בנוסף, במסע ליעדים רחוקים מאד שיימשכו שנים רבות, יגיעו אנשי הצוות ליעדם בלי להזדקן כמעט כלל, דבר שמשמעותו היא תפקוד טוב יותר בעת הגעתם ליעדם.

אבל גם … נזק לקשרים חברתיים, פערי גיל ביולוגיים ופרידה לנצח מקרובים

למרות הפיתוי שבהפחתת הבעיות החברתיות והפסיכולוגיות ועוד, שמאפשרת תרדמת החורף, השיטה אינה נקייה מבעיות. אחת מהן היא שיבוש הקשר התקין לאורך זמן, עם משפחה, חברים ומכרים. בשגרת חיים רגילה אנחנו שומרים על תקשורת תכופה עם הקרובים לנו, מסתגלים בהדרגה לשינויים שחלים בהם ובנו וכך שומרים על קשר תקין. פרידה ארוכה המלווה בהיעדר תקשורת תכופה עלולה לשבש קשר זה. האם יהיה זה הוגן ומוסרי להרדים אנשי צוות לזמן ממושך בידיעה שדבר זה עלול לשבש או אף להרוס לחלוטין את קשריהם החברתיים?

במהלך תקופות הנמשכות שנים רבות - עשרים, שלושים שנה ויותר, גם החברה והתרבות ישתנו מאד, דבר שיקשה על ההסתגלות לשינוי אחרי התעוררות מתרדמת חורף ממושכת. ייתכן שאנשי צוות שיתעוררו לאחר תרדמה בת שנים רבות יגלו שעליהם ללמוד את המבנה החברתי והתרבותי מחדש, עקב השינוי הרב שהתרחש.

דרך אפשרית להתמודד עם שתי בעיות אלה היא הערת אנשי צוות החללית אחת לפרק זמן לא ארוך מדי, נניח שנה או שנתיים. זאת, כדי לאפשר להם ליצור תקשורת עם קרוביהם וכן ללמוד על השינויים החברתיים והתרבותיים שהתחוללו בחברה.

בעיה אפשרית נוספת היא הפער הביולוגי שייווצר בין אנשי צוות החללית לבין קרוביהם. כאשר יחזרו ממסע חלל בן עשרות שנים, אנשי  הצוות לא יזדקנו כמעט כלל בעוד קרוביהם יזדקנו בעשרות שנים. כך, גבר או אישה שיעזבו את משפחתם עלולים למצוא את עצמם בחזרתם מהמסע, צעירים מבני זוגם ואף מבניהם ובנותיהם. בטיסות חלל ארוכות אף יותר, של מאה שנים ומעלה, הפרידה מהקרובים עלולה להיות פרידה לנצח משום שבשובם מהמסע עלולים אנשי הצוות למצוא שאלה כבר אינם חיים.

***

 רדמת אנשים לתקופות ארוכות במסעות חלל ארוכי טווח עדיין איננה קיימת בפועל, אך ייתכן ותתממש כבר בעשור הבא ובוודאי במהלך המאה הנוכחית. לכן, כדאי לתת כבר עכשיו את הדעת מצד אחד לאופן השימוש ביתרונותיה ומצד שני לבעיות אפשריות שלה ולדרכים להתמודדות אתן.