טיים אאוט timeout

זה מטוס? זה בלון? זו צוללת?

| מאת: טל ענבר

חקר מערכת השמש ידע שינויים רבים במשך השנים: מתצפיות מטלסקופים, לחלליות המקיפות את היעד, דרך חלליות הנוחתות על פני השטח ועד לרובוטים משוטטים

קונספט של צוללת לחקר ימות המתאן של טיטאן, ירחו של שבתאי צילום: NASA Photo

חקר מערכת השמש באמצעות חלליות מחקר ידע שינויים ברבות השנים – ככל שהתפתחו הטכנולוגיות העומדות לרשות החוקרים: מתצפיות המבוססות על כדור הארץ (טלסקופים) לחלליות המקיפות את היעד, דרך חלליות הנוחתות על פני השטח, ועד לרובוטים משוטטים ואף חלליות האוספות דגימות ומביאות אותן אל החוקרים המצפים בכדור הארץ.

הסביבות השונות ותנאי השטח המגוונים במערכת השמש (מישוריו זרועי המכתשים של הירח נטול האוויר, אל מול סופות חול באטמוספירת מאדים, או אגמי מתאן על טיטאן, ירחו הענק של שבתאי) מציבות אתגרים שונים מאוד בפני מתכנני משימות המחקר של סוכנויות חלל בעולם, אך גם מאפשרות מחקר בדרכים שונות ומגוונות המפיקות תועלת מההבדלים בתנאים בין עולמות רחוקים ומסקרנים.

ARES, תכנון של כטב"ם לחקר מאדים  צילום: NASA Photo

ARES, תכנון של כטב"ם לחקר מאדים
צילום: NASA Photo

כדור פורח במאדים

אחד מכיווני המחקר של מאדים הוא ניצול האטמוספירה שלו לצורך הטסת מארזי מכשירים, אמצעי תצפית וניטור מרכיבים באטמוספירה ובקרקע. השימוש האפשרי בכדורים פורחים הוא מעניין, וכבר בראשית שנות ה־90 של המאה ה־20 תוכננו משימות מחקר למאדים שנועדו לשגר אליו כדור פורח, מקופל בתוך מעטה מגן, שלאחר החדירה לאטמוספירת מאדים (המלווה בטמפרטורה גבוהה), ישתחרר וישייט באטמוספירה הדלילה של הפלנטה האדומה. כדורים פורחים למאדים נחלקים באופן גס לשני סוגים – כאלה המלאים בגז קל – הֶליוּם, וכאלה המלאים במרכיבי האטמוספירה של מאדים עצמו. בעוד בלוני הליום מוכּרים לקוראים בין השאר ממסיבות יום הולדת וכן מבלונים מטאורולוגיים, כדור פורח המלא בגזי האטמוספירה של מאדים מאפשר פעילות מעניינת – במהלך היום הגז בבלון מתחמם והוא נישא באטמוספירה, ובמהלך הלילה המאדימי, הגז בבלון מתקרר והבלון יורד אל פני הקרקע. מערכת של מכשירים נוגעת אז בקרקע ומספקת מידע על תכונות הקרקע השונות. עם זריחת השמש הגז שוב מתחמם והבלון ממריא לו, ובלילה הבא ינחת במקום אחר. שיטת מחקר זו יכולה לכסות אזורים נרחבים ביותר על פני מאדים.

משימת מחקר רוסית שכללה בלון מסוג זה הייתה "מארס 94'", והיא אמורה הייתה לכלול בלון מיוחד שפותח על ידי סוכנות החלל הצרפתית CNES. המשימה בוטלה לאחר התפרקות ברית המועצות וקיצוץ בתקציבי החלל של רוסיה בראשית שנות ה־90. מאוחר יותר החלה החברה הפלנטרית (The Planetary Society) לקדם את המיזם באמצעות גיוס המונים (שנים לפני שהפך מקובל באינטרנט) למשימת החלל "מארס 1996", גם היא משימה רוסית. המשימה לגייס את המימון הנדרש לא צלחה וגם החללית שנבנתה ושוגרה כשלה להגיע למאדים.

תכנון של כדור פורח לחקר האטמופירה של טיטאן  צילום: NASA Photo

תכנון של כדור פורח לחקר האטמופירה של טיטאן
צילום: NASA Photo

סוכנות החלל האמריקאית נאס"א עסקה בפיתוח כטב"מים (כלי טיס בלתי מאוישים) למאדים – מיזם ARES שפותח  על ידי מרכז החלל לאנגלי. הכוונה הייתה לבנות כלי טיס בלתי מאויש שיוכל להתקפל אל תוך מארז חדירה סטנדרטי המיועד להיכנס לאטמוספירת מאדים. לאחר תום השלב הלוהט של הכניסה לאטמוספירה, אמור היה הכלי להשתחרר מאריזתו, לפרוס כנפיים ולהתחיל לטוס באטמוספירה הדלילה להדהים של מאדים. האתגרים בפיתוח הכלי – שיהיה יעיל גם באטמוספירה של מאדים וגם שיוכל להיות מקופל במארז קטן – היו גדולים אך נאס"א הוכיחה שכלי כזה הוא בר מימוש. עם זאת, בתחרות הפנימית של מרכזי החלל של נאס"א על תקציבים לא זכתה ההצעה, ונכון להיום היא לא נמצאת על סדר היום של הסוכנות. כמה תצורות נבחנו והוטסו בגבהים של עד 30 ק"מ בכדור הארץ, לרבות כלים בעלי הנעה חשמלית המכוסים בתאים סולאריים בחלקם העליון, דאונים ואף מסוק.

כלי מחקר ייחודי במערכת השמש החיצונית הוא צוללת – המיועדת לפעול באגמי המתאן הקרים שעל פני ירחו העצום של שבתאי, טיטאן. לאחרונה נחשף במכון לקונספטים מתקדמים של נאס"א (NASA Institute for Advanced Concepts) תכנון ראשוני של צוללת מחקר לטיטאן. האתגרים בהפעלת כלי כזה הם גדולים ביותר, לרבות פעולה בטמפרטורות נמוכות מאוד (כ־180 מעלות צלזיוס מתחת לאפס) ובלחצים גדולים. צוללת מעין זו המוצעת בנאס"א תיאלץ לעלות אל פני השטח כדי לשדר את הנתונים שתאסוף אל חללית מקפת, וממנה אל כדור הארץ.

מיזם אפשרי נוסף לשימוש בצוללת הוא חקר אוקיינוסים אדירים של מים הכלואים מתחת למעטה קרח עבה, בירחו של צדק, אירופה. משימה כזו תהיה כרוכה בכמה אתגרים נוספים, כגון שיטות לחדירת מעטה הקרח, וכן משימות הכנה למיפוי מדויק של מעטה זה על ידי מקפת, כשלב מקדים למשימות מחקר מתחת לו. בשל העובדה כי לטיטאן אטמוספירה צפופה בהרבה מזו של כדור הארץ, נבחנות אפשרויות של מחקר הירח טיטאן באמצעות ספינת אוויר ממונעת.

בואו לעקוב ולדבר איתנו גם בפייסבוק, בטוויטר ובאינסטגרם. עדכונים יומיים על הכתבות הנבחרות בטיים אאוט ניתן לקבל בניוזלטר היומי שלנו

תגובות

now Silence is Golden SRV:SRV2 on: c422d06bb