הכתבה השניה בסדרה על לוויינים זעירים מתוך גליון דצמבר 2013 של המגזין “ראש גדול” לקראת שבוע החלל המתקיים השבוע
בנייתם של ננו-לוויינים אינה מספקת כדי לחולל מהפכה של ממש. צריך גם לפתח פלטפורמת שיגור תואמת שתהיה יעילה וזולה ותאפשר את הצבתם במסלול הנדרש. בכנס רמון 2013 התקיים “שולחן עגול” בנושא לוויינים זעירים* שכלל מומחים מעולם הלוויינות הזעירה. אחת המסקנות החשובות שהתקבלה מהדיונים היא הצורך במשגרים ללוויינים זעירים, במחירים סבירים יחסית לעלות הלוויינים שבדרך כלל מסתכמים במאות אלפי דולרים.
בעבר נעשו בארה”ב ניסיונות, על ידי הסוכנות למחקרים ביטחוניים מתקדמים (DARPA), לפתח משגר ללוויינים זעירים עד משקל של 50 ק”ג (מקביל למשקלם של 5 ננו-לוויינים) למסלול נמוך סביב כדור הארץ, למשימות סיוע ללחימה (**RASCAL).
יתרונם של הלוויינים הזעירים הוא בעלותם הנמוכה יחסית ואפשרות שיגורם בקבוצות בלוח זמנים קצר. יכולת התקשורת ביניהם בטיסת מבנה והיכולת לבצע משימות שונות, מגדילות את יתרונם. כמו כן ניתן לשגרם למסלולים שונים ובמרחקים שונים תוך זמן התראה קצר ובכך לאפשר כיסוי רציף של אזור העניין.
איך לשגר?
אחד מפתרונות השיגור שנבחרו על ידי DARPA הוא האצת המשגר עם הלוויין ממטוס קרב למהירות של כ-4 מאך ביציאה מהאטמוספירה. אז ישוחרר המשגר שבראשו הלוויין ויאיץ בעזרת שניים או שלושה שלבים נוספים למסלולו הסופי בחלל.
גם ברפא”ל נבדקת אפשרות השיגור ממטוס, כפי שהוצג לאחרונה בכנס שערכו מכון פישר של חיל האוויר הישראלי ומכון ראנד האמריקאי.
פתרון זול ומהיר יותר הציגה בכנס רמון האחרון חברת HIT09 האיטלקית ששותפים לה אנשי סגל מאוניברסיטת פדובה. הרעיון שלהם הוא משגר שנעזר במנועים היברידיים מוצקים
(Solid Hybrid Rockets), המהווים שילוב של מערכת רקטית בה ההודף המוצק הוא פארפין (שעווה) והמתחמצן הוא נוזל שמוזרק לתא הבעירה (כמו למשל חמצן נוזלי).
מאחר שאוניברסיטת פדובה וחברת HIT09 צברו כבר ניסיון רב בפיתוח מנועים היברידיים, עם הודף מוצק מסוג פארפין, עלותו של משגר מסוג זה תהיה יחסית זולה מאד. לפיכך, עלות שיגור של ננו-לוויין לא תעלה בהרבה על מחיר הלוויין, כלומר בטווח מחיר של מאות אלפי דולרים לשיגור ננו-לוויין.
השימוש במנוע היברידי מספק יתרונות נוספים:
- ניתן להפעילו ולהפסיקו לסירוגין.
- קיימת הפרדה מלאה בין הדלק למחמצן המעניקה יתרון בטיחותי.
- החומרים הנדרשים לבניית המנוע, זמינים וזולים בשוק החופשי.
מה שנותר כעת הוא להשלים את הפיתוח של המנועים כמערכת לשיגור לוויינים זעירים וכמו כל פרויקט טכנולוגי יידרשו 5-3 שנים עד שנגיע למערכת מבצעית.
* בהנחיית פרופ’ וולטר פיטרס, נשיא אוניברסיטת החלל הבינלאומית (ISU) והח”מ כיו”ר ועדת החלל במועצה הלאומית למחקר ופיתוח במשרד המדע, הטכנולוגיה והחלל
** Rapid Access Small Cargo Affordable Launch
באותו הנושא באתר הידען:
- עידן הלוויינים הזעירים/פרופ’ חיים אשד
- חלל בנמל: תערוכת צילומי חלל בנמל תל אביב בשבוע החלל הישראלי * הכניסה חופשית
- קול ישראל: ישראל במגעים לשיגור אסטרונאוט שני
- אסטרונאוטים, ראשי סוכנויות חלל ואנשי תעשיות החלל בכנס החלל הבינלאומי ה-9 של סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע ומכון פישר
- אירועי שבוע החלל הישראלי – באתר משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל
