סיכום שנת 2015 בחלל: תגליות, כישלונות והצלחות, ומה צפוי ב-2016

שנת 2015 הייתה שנה פורייה בתחום החלל, עם כל כך הרבה ארועים, הצלחות, תגליות, וכן, גם כשלונות, עד שסיכום כולל יהיה ארוך למדי, ולכן אנסה לתמצת (אם כי לא בהצלחה יתרה) ולהתייחס רק לארועים החשובים של השנה הנוכחית, וגם קצת על מה שמצפה לנו בשנה הבאה

שנה של תגליות: ממישורי הקרח של פלוטו ועד דיונות החול של מאדים

אולי החשובה והמוכרת מבין התגליות המדעיות הרבות ב-2015 היא התצפית הראשונה שנעשתה אי פעם על פלוטו. הגשושית ניו הורייזונס של נאס"א, אחרי מסע שארך תשע שנים לעבר כוכב הלכת הננסי המרוחק, שידרה צילומים מרהיבים ומרתקים שהראו כי פלוטו מורכב הרבה יותר ממה שסברו עד כה, וכי גם גופים במרחק כה רב מהשמש נשארים פעילים מבחינה גאולוגית. בפני השטח של פלוטו התגלו אזורים שלמים ללא מכתשי פגיעה, דבר המעיד על כך שפעילות גאולוגית כלשהי מוחקת את המכתשים עם הזמן (כמו בכדור הארץ). תמונות התקריב ששידרה הגשושית מראים תוואי שטח מגוונים כגון מישור "ספוטניק פלאנום" שמורכב בעיקר מקרח חנקן, בו ניתן לראות "סדקים" ו"בורות" קטנים. התמונות מראות גם הרים צעירים מבחינה גאולוגית שחלק מהם עשויים להיות הרי געש קריו-וולקניים (פעילות געשית "קפואה" של קרח מים, או קרח אקזוטי – יחסית לכדור הארץ – של חנקן, אמוניה ומתאן). הגשושית תמשיך לשדר גם בשנה הבאה מידע ותמונות נוספות מפלוטו וירחיו, עקב קצב שידור מידע איטי מאד שנובע מהמרחק העצום של ניו הורייזונס מכדור הארץ (העומד כעת על יותר מ-5 מיליארד ק"מ). הגשושית ממשיכה כעת ליעד הבא שלה, גוף קטן בחגורת קוֹיפר בקוטר של כמה עשרות קילומטרים, אליו היא צפויה להגיע ב-1 בינואר 2019.

• סיקור מבצע ניו הוריזונס באתר הידען

קרס – כוכב הלכת הננסי הקרוב ביותר לכדור הארץ

ניו הורייזונס לא הייתה הגשושית היחידה שסיפקה צילומים ראשונים של גוף כלשהו במערכת השמש השנה. משימת "שחר" (Dawn) של נאס"א החלה לחקור את השנה קרס, האסטרואיד הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים שנמצאת בין צדק ומאדים, שהשתדרג ל"מעמד" של כוכב לכת ננסי בעקבות שינוי הגדרתי של האיגוד האסטרונומי הבינלאומי ב-2006, שבמקביל "הוריד" את פלוטו למעמד זה. בנוסף, באמצעות מנוע היונים המתקדם שלה, שחר הפכה לחללית הראשונה אי פעם שנכנסה למסלול סביב שני גופים שונים במערכת השמש: בשנת 2014 היא הקיפה וחקרה את האסטרואיד וֶסְטַה, והשנה עברה להקיף את קרס. בצילומי התקריב של קרס התגלו נקודות בהירות מסתוריות. אחת ההשערות שהועלו לטבעם היא שמדובר במשקעי מלחים שמקורם במים קפואים מתחת לפני השטח.

סרטון המבוסס על צילומי הגשושית "שחר", בו ניתן לראות את הכתמים הבהירים המסתוריים. הצבע עצמו מלאכותי ונועד להדגיש הבדלים בהרכב פני השטח.

• נפתרה התעלומה על קרס

מים על מאדים

תגלית חשובה ומרכזית נוספת היא זו שסיפקה הגשושית "מקפת לסקר מאדים" (MRO) שהוכיחה כי מתקיימים כיום על מאדים תופעות זמניות של מים נוזליים. אלו מתאפשרים בתקופות חמות וכאשר הם מכילים כמות מלחים גבוהה. תגלית נוספת שנאס"א סיפקה נוגעת לאופן שבו שוחקת "רוח השמש" את האטמוספירה של מאדים וגורמת להידלדלותה עם הזמן. זהו אחד הגורמים לאיבוד המים הנוזליים שהיו מצויים בשפע בעבר על פני מאדים, שכיום נראה כמו מדבר קר ויבש. עדויות למים נוזליים בעבר סיפקו בין היתר הרוברים השונים של נאס"א, ובכללן קיוריוסיטי ואופרטיוניטי שממשיכים גם כעת לנסוע ולחקור את פני כוכב הלכת. קיוריוסיטי החל השנה לחקור מקרוב, בפעם הראשונה בחקר החלל, דיונות חול על גבי מאדים.

• מדענים מסטנפורד: גילוי מים על מאדים מגביר את הסיכויים למציאת חיים

רוזטה מקיפה את השביט בהתקרבו לשמש

לא רק נאס"א פעילה בחקר מערכת השמש – הגשושית רוזטה של סוכנות החלל האירופאית, שהגיעה לשביט "67P/צ'וריומוב-גרסימנקו" באוגוסט 2014, המשיכה לחקור אותו גם השנה. סוכנות החלל האירופאית פרסמה כבר שתי תגליות מעניינות מהמשימה – בשביט מתקיים "מחזור קרח", שהופך ישירות לגז (בתהליך המראה) כאשר השמש מאירה עליו, וחוזר לקפוא עם סיבובו העצמי של השביט כשהשמש לא מאירה עליו יותר. רוזטה גם זיהתה לראשונה גז חמצן O₂ שמשתחרר מהשביט הקפוא עם התקרבותו לשמש, דבר נדיר במערכת השמש כיוון שמולקולות חמצן פעילות במיוחד וקשה למצוא אותן באופן חופשי. כעת סוכנות החלל האירופאית מתכננת את עתיד המשימה, שככל הנראה תסתיים מתישהו בשנה הבאה עם ניסיון נחיתה על השביט (שתביא למות הגשושית).

• רוזטה גילתה חנקן גזי על השביט

החלקים הבאים יתפרסמו בהמשך

סיכום שנת 2015 בחלל חלק ב': כשלונות והצלחות

חלק ג': תחזיות ל-2016

כישלונות והצלחות בשיגורים

מכשלונות להצלחות: השנה של נאס"א וחברות החלל המסחריות

זו הייתה שנה עתירת כשלונות. זה התחיל עוד באוקטובר 2014 עם ההתרסקות של החללית ספייסשיפ 2, שמפותחת על ידי חברת וירג'ין גלקטיק לטיסות תת-מסלוליות של תיירות חלל, ובעקבות התאונה מת אחד מטייסי הניסוי. דוח החקירה קבע שסיבת התאונה הייתה טעות אנוש של טייס המשנה, אך הוא הטיח ביקורת על החברה שבנתה את החללית, על שלא התייחסה לגורם הטעות האנושי בפיתוח שלה. מספר ימים קודם לכן נכשל השיגור של המשגר אנטרס של חברת אורביטל איי.טי.קיי ועל גביו חללית המטען סיגנוס, שנועדה להביא אספקה לתחנת החלל הבינלאומית. במאי 2015 חללית המטען הרוסית פרוגרס נכשלה מלהגיע לתחנת החלל הבינלאומית, וביוני נכשל שיגור פאלקון 9 של חברת ספייס איקס שגם נשא חללית מטען לתחנה, את החללית דרגון.

כשלונות הן חלק מכל פיתוח

לא צריך להתפלא מכשלונות אלו. תחום החלל בכלל והשיגור בפרט הם עדיין תחומים עם רמת סיכון גבוהה, למרות עשורים שלמים של ידע מצטבר. ואכן, הכישלונות הללו לא עצרו אף אחד מלבחון ולתקן את הכשלים, ואז להמשיך ולצעוד קדימה. חברת וירג'ין גלקטיק כבר החלה בבניית דגם חדש של ספייסשיפ 2 ואורביטל איי.טי.קיי הודיעה כי תחליף את סוג המנוע של משגר האנטרס, שהיה אחראי לכישלון. כדי לעמוד בהתחייבויותיה לנאס"א לשלוח אספקה לתחנת החלל הבינאומית, חללית סיגנוס שוגרה באמצעות משגר חלופי בדצמבר השנה. גם ספייס איקס חזרה לפעילות בדצמבר עם שיגור פאלקון 9 בדגם משופר.

משגר של חברת SpaceX ועליו חללית אספקה לתחנת החלל התפוצץ באוויר; מנהל נאס"א: נסייע בחקירה

הכשל הקטסטרופלי של משגר האנטרס

התקדמויות בפרוייקט אוריון

והייתה גם התקדמות רבה השנה. נאס"א המשיכה לפתח את החללית הרב-תכליתית אוריון שתשמש אותה לטיסות מאוישות בחלל העמוק – ובעתיד היותר רחוק, כך לפחות אומרת ומקווה נאס"א, גם למאדים. המשגר של החללית, בעל השם הבנאלי משהו "Space Launch System" (SLS) ממשיך בפיתוח די מואץ לקראת טיסתו הראשונה (הלא-מאוישת) בסוף 2018, והשנה נערכו סדרת ניסויים במנועים הרקטיים שלו והושלמה בחינה הנדסית כוללת של המשגר, אבן דרך משמעותית בדרך לבניית המשגר שלפי נאס"א יהיה החזק ביותר אי פעם (אך רק בדגם משופר שלא מפותח כעת). כדי להוזיל את עלויות הפיתוח, המשגר עושה שימוש בטכנולוגיה קיימת ממעבורות החלל, כגון המנועים הראשיים שלהן (שלנאס"א נשארו 16 מנועים כאלו מתקופת מעבורות החלל).

משימת הטיית אסטרואיד

במסגרת הכנותיה לביצוע משימות מאוישות בחלל העמוק – נאס"א "מחפשת" יעדים עתידיים למשימות אלו. אחת מהם היא "משימת הטיית אסטרואיד" (Asteroid Redirect Mission). השנה בחרה נאס"א עיצוב סופי לפרופיל המשימה – חללית בעלת מנוע יונים מתקדם וחזק ביותר תגיע לאסטרואיד קרוב-ארץ, תנחת עליו ותיקח ממנו סלע בעל מסה של כמה טונות, אותו תעביר למסלול סביב הירח (ולפני כן תבצע גם הדגמה של טכניקה להטיית מסלול האסטרואיד, שתוכל לשמש במקרה של אסטרואיד שעלול להתנגש בכדור הארץ). לפי לוח הזמנים של הצעת המשימה, ב-2025 יגיעו אסטרונאוטים אל הסלע במסלול סביב הירח, שם יחקרו אותו ויחזירו ממנו דגימות לכדור הארץ (ראו סרטון הדמייה של המשימה). ראוי לציין כי המשימה לא זכתה עדיין לאישור סופי מהקונגרס, שלא הציג התלהבות יתרה מהמשימה.

חלליות מאויישות פרטיות

החללית אוריון עתידה להפוך למבצעית רק בתחילת שנות ה-20, כך שעד אז ארה"ב תהייה תלויה ברוסיה כדי לשגר אסטרונאוטים לתחנת החלל הבינלאומית, ועם המתיחות המעצמתית שהחלה בעקבות המשבר האוקראיני וממשיך כעת בסוריה – סביר להניח שארה"ב לא מרוצה כל כך ממצב זה. כדי להפסיק את תלותה ברוסיה, נאס"א ממשיכה בתוכנית שלה לסייע לחברות מסחריות לפתח חלליות מאוישות. ספייס איקס מפתחת דגם מאויש של החללית דרגון, והשנה חשפה את עיצובו הפנימי וביצעה טיסת ניסוי של מערכת המילוט, שמיועדת להציל את חיי האסטרונאוטים במקרה של תקלה בזמן השיגור. חברת בואינג מפתחת גם היא חללית מאוישת, שהשנה קיבלה שם רשמי – סטארליינר CST-100. לפי לוח הזמנים הנוכחי, שיגורים מאוישים ראשונים של חלליות אלו יחלו ב-2017, אך רק לאחרונה נאס"א חתמה על חוזה בסך של כ-500 מיליון דולר עם סוכנות החלל הרוסית, לשליחת אסטרונאוטים על גבי חלליות סויוז עד לשנת 2019, והזהירה את הקונגרס שתקצוב מצומצם יגרום לדחייה בלוח הזמנים של פיתוח החלליות הללו.

ניסוי מערכת המילוט של הדגם המאויש של חללית דרגון, מאי 2015. מקור:  SpaceX.

אולי אחד ההישגים המרשימים ביותר של השנה הזו היה ההצלחה להנחית בחזרה משגר חלל. זוהי התקדמות דרמטית בדרך לפיתוח משגרי חלל רב-שימושיים אמיתיים, שלא יהרסו אחרי כל שיגור, דבר שיפחית מאד את עלויות השיגור ויהפוך את החלל לנגיש יותר. הראשונה שהצליחה לעשות זאת הייתה חברת בלו אוריג'ין, שמפתחת את החללית התת-מסלולית "ניו שפרד". חללית זו מיועדת לתיירות חלל ומגיעה רק לתחילת "הגבול" הרשמי של החלל, בגובה של 100 ק"מ, שם יחוו תיירי החלל דקות בודדות של חוסר משקל, לפני שהחללית תיפול חזרה ארצה. זמן קצר לאחר מכן, הייתה זו חברת ספייס איקס שעלתה לכותרות, עם הצלחה שהייתה אולי חשובה הרבה יותר. ספייס איקס הצליחה להחזיר ארצה את השלב הראשון של פאלקון 9, שמשגר חלליות ולוויינים למסלול אורביטלי סביב כדור הארץ, בגובה רב יותר מאשר "ניו שפרד", דבר המשפיע על המהירות, המיקום והעיצוב של המשגר ומקשה מאד על החזרת השלב הראשון. כעת נותר לחברות הללו להראות שאכן אפשר להשתמש בטילים הללו שנית, ובדרך גם להוכיח שתחום החלל לא שייך רק לסוכנויות חלל ממשלתיות של מעצמות.

סרטון: החזרת המשגר של "ניו שפרד" ארצה בנחיתה אנכית. מקור: בלו אוריג'ין.

בתחום המשפטי, הקונגרס האמריקאי חוקק השנה את "חוק החלל המסחרי" (Commercial Space Launch Competitiveness Act) שמאריך את "תקופת הלמידה" של חברות חלל מסחריות, במהלכה מוענקות להן הקלות בהגבלות בטיחות, כדי שיוכלו להמשיך לפתח את רכביהן בחופשיות יחסית. בנוסף, החוק מסדיר פעילות עתידית אפשרית של כריית משאבים בחלל מאסטרואידים או כל גוף שמים אחר (וכבר יש חברות כמו Planetary Resources שמתכננות זאת), ומאריך את המחוייבות האמריקאית לתחנת החלל הבינלאומית עד שנת 2024.

עוד בנושא באתר הידען

מה צפוי ב-2016

אקסו מארס

ב-2016 ישוגרו שתי משימות חלל מרכזיות. סוכנות החלל האירופאית, בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל הרוסית, מתכננת לשגר במרץ את משימת "אקסו-מארס". מדובר בשלב ראשון במשימה שתכלול גם שיגור רובר למאדים בשנת 2018. השלב הנוכחי כולל מקפת (ExoMars Trace Gas Orbiter) שנועדה לחקור את האטמוספירה של מאדים ואת המקור הלא-ידוע של מתאן באטמוספירה, הנמצא בה בריכוזים נמוכים מאד. מכיוון שמתאן אינו יציב לאורך זמן באטמוספירה, צריך להיות מקור כלשהו שמחדש אותו, או גיאולוגי או ביולוגי. בנוסף, המשימה תכלול נחתת בשם סקאפרלי (על שם האסטרונום ג'ובאני סקאפרלי שחקר את מאדים) שתפעל למספר ימים בודדים בלבד, ותשמש מדגים טכנולוגי לטכניקת הנחיתה על מאדים, לקראת הנחתת הרובר ב-2018.

אוסיריס רקס

נאס"א תשגר בספטמבר את הגשושית אוסיריס-רקס, שבדומה לגשושית "היאבוסה" היפנית בעשור הקודם, תגיע ב-2018 לאסטרואיד קרוב-ארץ כדי לאסוף ממנו דגימה אותה תחזיר לכדור הארץ (וראוי לציין את היאבוסה 2 שכבר נמצאת בדרכה ותגיע גם ב-2018 לאסטרואיד קרוב-ארץ אחר). משימה נוספת של נאס"א, נחתת למאדים בשם "אינסייט", תוכננה לשיגור במרץ אך שיגורה נדחתה עקב תקלה במכשור המדעי. עקב כך היא תחמיץ את חלון השיגור של 2016 ותמתין עד 2018 לחלון הבא.

ג'ונו תגיע לצדק

ב-4 ביולי, תאריך שחל במקרה ביום העצמאות האמריקאי, הגשושית ג'ונו של נאס"א עתידה לסיים מסע בן חמש שנים ולהגיע לכוכב הלכת צדק. ג'ונו תחקור את אופן היווצרותו של צדק, את מבנהו הפנימי ואת התופעות המטאורולוגיות העצומות שלו – כגון "הכתם האדום הגדול" – סערה יותר גדולה מכדור הארץ שנצפתה עוד מאז הומצא הטלסקופ. בנוסף, ג'ונו תחקור את השדה המגנטי ותופעת זוהר הקוטב שמתקיימים גם בצדק – אך במימדים עצומים בהרבה מאשר בכדור הארץ.

לאסטרונומים החובבים שביניכם ראוי לציין כי המשימה תשתף פעולה עם אסטרונומים חובבים בבחירת אתרי הצילום של מצלמת האור הנראה של ג'ונו (JunoCam), וכן בהרכבת התמונות של המצלמה. לפרטים ראו פה.

חלליות מתנפחות

2016 תראה גם התקדמות חשובה בתחום רכבי החלל המתנפחים. בתחילת השנה ישוגר לעבר תחנת החלל הבינלאומית מכלול חלל מתנפח שבנתה חברת ביגלו אירוספייס. המכלול, שמכונה BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), יהווה אבן דרך בפיתוחה של טכנולוגיה ייחודית זו, שנאס"א זיהתה את היתרון שלה כבר בשנות ה-90, אך סיבות שונות והתנגדות של הקונגרס הביאו אותה לוותר עליה ולעבוד עם הטכנולוגיה המוכרת של חומרים קשיחים בבניית רכיבי תחנת החלל הבינלאומית. לרכב חלל מתנפח, שמשוגר בצורה מקופלת ומתנפח לאחר השיגור לחלל – יש יתרון משמעותי שכן הוא מכיל נפח רב יותר ושוקל פחות.

אנשי והנהלת נאס"א אמנם לא יציינו זאת במפורש – אך לבטח הם שמים עין על הבחירות המתקרבות לנשיאות ארה"ב. ניסיון העבר מראה ששינוי בהנהגה הפוליטית משפיע גם על התוכניות של נאס"א. כך למשל, כאשר הנשיא ברק אובמה נבחר, הוא ביטל את תוכנית קונסטליישן של קודמו בוש, שתכננה חזרה מאוישת לירח עד סוף העשור הנוכחי, ושספגה ביקורת על חוסר ריאליות. החללית אוריון נשארה השריד היחיד מאותה תוכנית. הדאגה של נאס"א מתבטאת למשל בדבריו של מנהל נאס"א צ'ארלס בולדן שאמר לאחרונה כי "גורל נאס"א יהיה אבוד" אם הממשל הבא ישנה את דרכה ויעדיה.

עוד כמה מהארועים שצפויים בשנה הבאה

• השיגור הראשון של משגר פאלקון כבד של חברת ספייס איקס, שמורכב למעשה משלושה שלבים ראשונים של משגר פאלקון 9 שמחוברים יחדיו, עם שלב עליון בודד של פאלקון 9. על טיסת הניסוי "יתפוס טרמפ" לוויין הניסויי LightSail-1 של האגודה הפלנטרית האמריקנית, שיבחן את שיטת המפרש הסולארי כשיטת הנעה של חלליות.
• נאס"א תבחר את המשימה הבאה במסגרת תוכנית "דיסקברי". חמש ההצעות שהגיעו לשלב האחרון בתחרות לבחירת המשימה, שתשוגר עד סוף 2021, הן: גשוש שיצלול לתוך האטמוספירה הצפופה של נוגה; גשושית מקפת לנוגה; גשושית שתחקור את האסטרואיד "פסיכה 16", שמורכב מניקל וברזל ועשוי להוות ליבה חשופה של פרוטופלנטה (כוכב לכת קדמוני); טלסקופ חלל לאיתור מהיר ואיכותי יותר של אסטרואידים קרובי-ארץ העלולים להתנגש בכדור הארץ; ומשימה לחקר "טרויאנים", אסטרואידים שסובבים את השמש באותו מסלול של צדק. נאס"א ציינה כי ייתכן שתבחר בשתי משימות בו-זמנית.
• סין תשגר, לפחות לפי מה שידוע כעת, את תחנת החלל טיאנגונג 2, אחרי תקופה יחסית ארוכה של אי-פעילות בתחום החלל המאויש.
• הגשושית קאסיני, שחוקרת את כוכב הלכת שבתאי מאז 2004, תחל בסוף השנה את השלב האחרון במשימתה, שבסופו תשמיד עצמה ותישרף באטמוספירה של שבתאי ב-2017. במהלך השלב הזה, שמכונה "Cassini Grand Finale", הגשושית תצלול קרוב יותר מאי-פעם אל הטבעות הפלנטריות שסובבות את שבתאי, ותיכנס למסלול שמעביר אותה בתוך הרווח שבין הטבעות לשבתאי עצמו.

הכתבה עודכנה באוקטובר 2026: שלושת חלקי הכתבה, שפורסמו במקור בנפרד, אוחדו לכתבה אחת.