הידען > לנצח את קללת מאדים

לנצח את קללת מאדים

ארבע חלליות עושות דרכן למאדים

העובדה שמאדים היה קרוב אלינו בקיץ האחרון, לא נסתרה מעיני האומות יורדות החלל. לא פחות מארבע חלליות עושות את דרכן למאדים. שלוש מהן שוגרו הקיץ ואחת, יפנית, סבבה את כדור הארץ כארבע שנים בשל תקלה בשיגור, וכעת היא בדרך למאדים, אך לא בטוח שגם אם תגיע אליו היא תוכל לבצע את משימתה. מעין קללה רובצת על כוכב הלכת האדום – 20 מתוך 30 השיגורים אליו עד כה הסתיימו בכישלון. החללית האחרונה ששוגרה מחוץ לארה”ב, “משימה 96 למאדים” של רוסיה בשנת ,1996 התרסקה באוקיינוס השקט לאחר כשלון טיל השיגור. בשנת 1999 התרסקו על המאדים שתי חלליות אמריקניות: ה”קליימט אורביטר” Climate Orbiter וה”מארס פולר לאנדר” .Mars Polar Lander.

הסיבה לצפיפות השיגורים קשורה באירוע אסטרונומי יוצא דופן: המרחק בין כדור הארץ לבין המאדים הוא הקטן ביותר ב 73 אלף השנים האחרונות, רק 55.8 מיליון קילומטר (ראו: “כוכב אדום וקרוב” גליליאו ,61 מדור החדשות). הפעם הבאה שהמרחק בין שני הכוכבים יהיה כה קצר צפויה להתרחש רק בשנת .2287 מסע מכדור הארץ למאדים אורך בדרך כלל 10- 12 חודשים, ואילו בשל המרחק הקטן בין הפלנטות יארך המסע הנוכחי של החלליות הנמצאות בדרכן 7 חודשים בלבד. מסיבה זו, החליטה נאס”א לשלוח שני רובוטים בניסיון להגדיל את הסיכוי לנצל את חלון ההזדמנויות האסטרונומי.

אל החללית היפנית עוד נחזור, אך מבין אלה ששוגרו בשנת ,2003 החללית הראשונה היתה דווקא מארס אקספרס של סוכנות החלל האירופית. חללית זו תקיף את מאדים ותשגר תמונות שתצלם הנחתת שהיא נושאת בחובה: ביגל .2 החללית – השייכת אמנם לאיחוד האירופי כולו, אך פותחה בבריטניה ולפיכך נושאת את שם הספינה שבה סייר צ`ארלס דארווין, נושאת מגוון של מכשירים מדעיים שיחפרו לתוך אדמת מאדים, יבדקו את הסלעים ויחפשו מים. “אנחנו הולכים לחפש עדויות לחיים בעבר, או אפילו למיקרו אורגניזמים החיים כיום” אמר דיויד סאותווד ,Southwood המנהל המדעי של סוכנות החלל האירופית.

“החללית האירופית מארס אקספרס מייצגת את המאמץ הגדול ביותר לחקר מאדים שעשתה עד כה סוכנות החלל האירופית” כך כתוב באתר האינטרנט של הסוכנות. המדע הבדיוני יכול להוות השראה משום שאחת המטרות העיקריות היא לגלות האם בני אדם יוכלו לשרוד על כוכב הלכת (וראו: פיטר הילמן – “לחיות על המאדים”, גליליאו, גיליון 55). “לי כמדען, חשוב שנעשה הצעד הראשון לקראת משימה מאויישת למאדים שיכולה להיות משוגרת בעוד 20-25 שנים” אמר סאותווד.

החללית הבריטית תהייה מעין גרסת 2003 של שתי חלליות הוויקינג שנחתו על מאדים בשנת ,1976 שלא מצאו ראיות חותכות לקיום חיים על המאדים, אם כי גם לא הפריכו כליל אפשרות זו. מארס אקספרס, שמשקלה 1.12 טון, נבנתה עבור סוכנות החלל האירופית בידי קבוצה אירופית שהובלה על ידי חברת אסטריום .Astrium היא שוגרה ב 2 ביוני על גבי טיל סויוז מבייקונור שבקזחסטן.

בסוף נובמבר יופעלו כל המערכות על גבי מארס אקספרס, ואז היא תהיה מוכנה לשחרר את ביגל .2 התא, שמשקלו בסך הכול 60 ק”ג והמכיל את הנחתת הזעירה יכוון ב 20 בדצמבר למסלול שאמור להנחיתה על המאדים. היא עתידה, על- פי התכנון, להיכנס לאטמוספירה של מאדים לאחר חמישה ימים, בחג המולד. בעת הכניסה, הנחתת מוגנת במגן חום. שני מצנחים ייפתחו ויספקו האטה נוספת. כאשר משקלה יפחת לאחר השלת טילי ההאטה ל 30 קילוגרם היא תנחת באיזור המכונה מישור איסידיס .Isidis Planitia שלוש כריות אוויר ירככו את הנגיעה הסופית בקרקע. שלב קריטי זה של המשימה יארך בסך הכול עשר דקות, מהכניסה לאטמוספירה ועד הנחיתה. כאשר תנחת היא תשדר את החדשות הטובות באמצעות מנגינה של להקת הפופ הבריטית בלור.

בינתיים יוצתו מנועיה של מארס אקפרס ויבצעו סדרת תמרונים לכניסה למסלול סביב מאדים. בנקודה זו המנוע העיקרי יופעל, ויספק את ההאטה הדרושה כדי להשיג מסלול ביניים אליפטי מאוד. כדי להגיע למסלול הסופי יידרשו עוד ארבע הצתות. המדובר במסלול כמעט קוטבי, בגובה של 250 קילומטרים מעל פני השטח של מאדים.

על הקרקע תיפתח מתוך ביגל 2 מעבדה בגודל של מטרייה, ומתוכה יפרצו זרוע מכנית עם מחפרים, ספקטרומטרים, ומצלמות וכן מערך תאים סולאריים כדי לספק חשמל. כשליש ממשקל החללית מוקדש למדע טהור ואת רובו יתפוס ספקטרומטר שישמש למדידת המאסה וההרכב הכימי של פני השטח. “אנחנו מחשבים את הפעילות לפי אורך חיים תפעולי של 180 יום, אם יהיה לנו מזל, לפני שקולטי השמש יכוסו באבק”, אמר המדען הראשי של ביגל ,2 קולין פילינגר .Filinger לדבריו, הטמפרטורה יורדת מדי לילה למינוס שבעים מעלות צלזיוס. “אנחנו נחפש מים ומינרלים שיוכלו לספק לנו עדויות אם היו על כוכב הלכת מים זורמים וחומרים אורגניים. אם נוכל להראות שהחיים התפתחו שם, הדבר יענה על השאלה הגדולה ביותר העומדת בפני האנושות”, אמר פילינגר והוסיף: “אם נוכל למצוא עדות כלשהי לחיים – באיזו צורה שלא תהיה – בחלל, זה יהיה נפלא. זה יוכיח סוף סוף שאנחנו לא לבד.”

רנדל קיינס, נכד נכדו של דארווין ובמקרה גם קרוב משפחתו של הכלכלן ג`ון מיינרד קיינס היה נרגש. “דארווין היה בוודאי נרגש מאוד אילו שמע על ביגל ,”2 אמר קיינס לפני כשנה בפתיחת תערוכה במוזיאון הימי הלאומי הבריטי על מסעות ביגל. “השאלה הבסיסית שנשאלה בשני מסעות הביגל היא כיצד החלו החיים. דארווין גרם למהפכה בהשקפה הדתית עם תורת האבולוציה על אודות הברירה הטבעית. אם נמצא חיים בכוכב לכת אחר, חישבו מה תהיינה ההשלכות של זה”. קיינס אומר כי למרות 172 השנים המפרידות בין שני הביגלים, סבי-סבו היה מכיר ומעריך את היוזמה. הניווט גם היה חשוב לדארווין בביגל המקורית והוא גם חיוני לביגל ,”2 הוסיף. “דארווין גם שאל שאלות גדולות על אודות החיים, כפי שעושה כעת ביגל .”2

שבועות אחדים לאחר השיגור נמסר כי התגלו בעיות בחללית האירופית מארס אקספרס העושה כבר את דרכה למאדים מאז תחילת יוני .2003 התקלה היא במערכת הכוח ונמסר כי החללית פועלת רק בשבעים אחוזים מתפוקת האנרגיה שלה, אך בכל זאת יש סיכויים גבוהים כי תגיע ליעדה ותצליח למלא את משימתה.

צמד רכבים רובוטיים

סוכנות החלל האמריקאית (נאס”א) שיגרה ב 8 ביולי בהצלחה מקייפ קנאוורל, פלורידה, חללית הנושאת רכב חלל, שמטרתו לחקור את כוכב הלכת מאדים. אנשי נאס”א נשמו לרווחה כאשר במשך שבועיים הם נאלצו שוב ושוב לתקן תקלות בחללית. נאס”א הגבירה את הבדיקות של משימותיה למאדים לאחר שאיבדה שתי חלליות בשנת .1999 ה”קליימט אורביטר” טסה קרוב מדי לפני השטח של מאדים בשל חלמאות מביכה: טעויות בין נתונים שהועברו בין תוכנות שנכתבו בידי שתי צוותים שונים – האחד באינטשים הושני במידות המטריות, והחללית “מארס פולר לאנדר” התרסקה לאחר שרקטות הבלימה שלה הפסיקו לפעול.

שני רכבי השטח תוכננו לפעול כגיאולוגי שדה בחיפוש אחר עדויות לפעילויות מים בעברו של מאדים. כל אחד מהרובוטים הוא מתקן בצורה ובגודל של עגלת גולף, שמתאים לשהייה של שלושה חודשים על פני כוכב הלכת. הרובוט, הנקרא “אופורטיוניטי” (הזדמנות), אמור להצטרף לרכב חלל ראשון מסוגו, “ספיריט” (נשמה), ששוגר ב 10 ביוני, והשניים יגיעו יחדיו למאדים בתחילת ינואר. שמותיהם של הרובוטים נבחרו מבין עשרת אלפים הצעות בניסיון למצוא להם כינויים שיתחבבו על הציבור האמריקאי. יתכן שהסיבה לרצון העז של נאס”א לגרום לציבור האמריקאית לחבב את הרובוטים קשורה בעלות שיגורם: כ 800 מיליון דולר.

כל אחד מכלי הרכב מצוייד בערכת ציוד מדעי הכוללת זוג מצלמות שיצלמו בסטריאו פנורמי; מצלמה מיקרוסקופית ושלושה ספקטרומטרים. מצלמות סטריאו נוספות ישמשו לניווט הרכב; שני זוגות נוספים של מצלמות ישמש לאיתור מכשולים בנתיב הנסיעה. מצלמה נוספת תוצב בתחתית הנחתת כדי לסייע בהפחתת התנועה האופקית לפני נגיעה אפשרית במכשול. כל 10 המצלמות בכל אחת מהחלליות – שלוש מצלמות מדעיות ושבע מצלמות הנדסיות – פועלות היטב לפחות בכל הניסויים שבוצעו במהלך הטיסה. אחד משלושת הספקטרומטרים (המצלמות המדעיות) על “ספיריט” החזירו נתונים שאינם מתאימים לתבנית הנדרשת מהם. שני הספקטרומטרים האחרים על הספיריט וכל שלושת הספקטרומטרים שעל סיפון “אופורטיוניטי” פועלים כתקנם. בין היתר נושאות החלליות ספקטרומטר בקרני X(רנטגן) הבוחן חלקיקי אלפא, וספקטרומטר
מוסבאואר .M?ssbauer שני אלה נמצאים על זרוע הניתנת לכיוונון היוצאת מן הרכב ובהם יצולמו מקרוב דגימות קרקע כדי לנתח את הרכב הסלעים והקרקע.

בנאס”א לא מצפים שרכבי החלל יספקו נתונים המעידים על סימני חיים על המאדים. אולם אם הם יצליחו למצוא עדויות לקיומם של מקורות מים יוכלו מדענים לדעת אם בעבר היו על הכוכב תנאים שאיפשרו היווצרות חיים.
אתרי הנחיתה שלהם, באזורים מנוגדים על כוכב הלכת אף ששניהם בקרבת קו המשווה, נבחרו בקפידה אחרי מחקר מקיף בו נבחן אופיים של פני השטח של מאדים על פי תמונות שהתקבלו מלוויין צילום שמקיף אותו משנת ,1997 ומספק תמונות חדות לחוקרים על כדור הארץ.

התגלו הוכחות גיאולוגיות לכך שפעם זרמו על פני מאדים נהרות ונחלים, והיו על פניו אגמים וימים. החוקרים עיבדו תמונות של צוקים וגאיות על פני הכוכב והדגימו כיצד נוצרו הצורות הגיאולוגיות הללו כתוצאה מזרימת מים חזקה בעבר. אולם החוקרים לא מצאו תשובות ברורות לעובדה המוזרה שכל הנהרות מתחילים ונגמרים בפתאומיות, ללא התפצלות לערוצים צרים יותר. הסברה היא שבניגוד לכדור הארץ, שם מקור המים הוא בממטרים, המים על פני מאדים מקורם על פי רוב במאגרי מים תת-קרקעיים. המחקר קיבל חיזוקים לאחרונה עם גילויים של מצבורי קרח תת-קרקעיים במאדים, עובדה שיש בה כדי להעיד שאולי המים זרמו וקפאו, כתוצאה משינויים חריפים באקלים הפלנטה (ראו תיבה).

רכבי הסיור של נאס”א ישוגרו, אם כן, לאתרים שם נמצאו הוכחות חזקות לזרימת מים בעבר ולקיום מצבורי קרח בהווה, ויספקו נתונים על הסלעים והרכבם המינרלי, כדי לאשש את ההשערות. הם יעבירו את התמונות והמידע ללוויין שמקיף את כוכב הלכת, והוא ישגר אותן לכדור הארץ.

המשימה הנוכחית עלתה לנאס”א 800 מיליון דולר וחוקרי החלל מקווים לשחזר את הצלחת המשימה ב ,1997 אז נחת לראשונה על אדמת מאדים רובוט נייד (סוג`ורנר). הרובוטים החדשים אמורים להיות מתקדמים יותר ולשדר מידע ותמונות מהסלעים ומהקרקע ישירות למרכזים שונים ברחבי העולם.

הזדמנות אחרונה לתקווה היפנית

ספינת חלל יפנית ששוגרה ב ,1998 ביצעה התקרבות לכדור הארץ במטרה להגביר מהירות כדי לאפשר לה להגיע למאדים. החללית, נוזומי , (תקווה ביפאנית), נפגעה מהתפרצות שמש מיד לאחר שיגורה ועלולה לא להגיע ליעדה. המערכות שלה שהתחממו אינן פועלות וחייבים לתקן אותן איכשהו כדי שהחללית לא תחמיץ את מאדים ותלך לאיבוד בחלל.

יאסונורי מאטוגווה ,Matogawa מנהל מרכז החלל קאגושימה היפני, אמר: “להערכתי יש סיכויים של חמישים אחוזים להצלחה בשיקום נוזומי בהסתמך על הנתונים שיש לנו כרגע”. החללית כבר מפגרת חמש שנים אחר לוח הזמנים שלה והיא חסרה דלק. התפרצות השמש פגעה במערכות התקשורת והחשמל של החללית. מערכת החימום של בקרת הגובה של החללית אינה פועלת והדבר יגרום לבעיות כאשר נוזומי תתרחק מהשמש. הדלק עלוע לקפוא והיא עלולה שלא להצליח להצית את טילי ההאטה שלה כאשר תגיע למסלול סביב מאדים.

“הם נמצאים בצרה גדולה”, אמר ד”ר דיוויד ויליאמס ממרכז החלל גודארד של נאס”א במרילנד. “אם מערכת החימום לא תעבוד היא עשויה לחלוף על פני מאדים. בכל מקרה הם לא יצליחו להפעיל את מכשיריה”.

החללית הבאה למאדים

משימה לקוטב הצפוני של מאדים שתחקור את קווי הרוחב הגבוהים תצא לדרך בשנת .2007 כך מסרה נאס”א בתחילת אוגוסט .2003. החללית, הבלתי מאויישת כמובן, תיקרא פיניקס. היא מתוכננת לנחות על המאדים ב 2008 ותחקור דגימות תת קרקעיות כדי לבחון אם הן מכילות מולקולות אורגניות. אם הכול ייתנהל כשורה, תהיה הפיניקס הראשונה בסדרת צופי המאדים ,Mars Scouts תוכנית בתקציב של 325 מיליון דולרים לחקר כוכב הלכת האדום. כזכור אחת מהחלליות שהתרסקו ב 2001 במאדים היתה החללית מארס פולר לנדר שהיתה אמורה לנחות בקוטב הדרומי.

>תיבה:<
תגליות אחרונות: הוויכוח על המים

בעוד מאדים מלא בערוצים, שנראה כאילו יכלו להיווצר רק כתוצאה מפעילות של מים זורמים, הרי נתונים שנשלחו מחלליות לא מאוישות במאדים הביאו כמה מדענים להנחה כי צבע החלודה של כוכב הלכת האדום, לא הגיע מהימצאם ופעילותם של מים כפי שנהוג להניח, אלא נוצר מזרם דק של מטאוריטים קטנים שנפלו על פני השטח כתב העת “ניו סיינטיסט” ציטט בתחילת ספטמבר 2003 את אלברט יין Yen מהמעבדה להינע סילוני של נאס”א בקליפורניה, שאמר כי נתונים ממשימת פאת`פיינדר שהתקיימה בשנים ,96-97 מצביעים על קיומם של מטאוריטים ואבק הכוללים ברזל ומגנזיום על פני השטח של מאדים. “אם אכן הדבר כך, מאדים אולי לא היה חייב להיות רטוב למרות הכול”, נכתב :3/9/03 מדענים רבים העריכו כי הצבע האדום בא מתהליכים כימיים בין הברזל שבסלעים והמים שהיו בבריכות ובנהרות שהיום הם חרבים. לפי ניסויים שערך ין, אין צורך במים כדי ליצור חלודה;
בניסויים אלה נחשף הברזל לקרינה אולטרה סגולה בחדר שהכיל גזיםבהרכב דומה לזה הקיים באטמוספירה של מאדים ובטמפרטורות נמוכותשל כשישים מעלות צלזיוס מתחת לאפס. ין אמר גם כי רשת העמקים היבשים והערוצים הם הוכחה לכך שמים אכן זרמו על פני השטח של מאדים, אך נראה כי המים שיחקו רק תפקיד קטן בצביעת פני השטח. עובדה היא שלא נמצאו כמויות גדולות של פחמות (קרבונטים). פירוש הדבר שמאדים הוא ערבת קרח שלא יכלה מעולם לתמוך בחיים “הדבר מצביע על עולם קפוא. מאדים היה תמיד כפי שהוא כיום ולא עולם חם, לח ומכוסה באוקיינוס אי פעם בעבר”, אמר פיליפ כריסטיאנסן ,Chrisitansen שותף במחקר. בעוד הממצאים מוסיפים משקל לנקודת המבט שמאדים היה תמיד קר ועוין, טענות המדענים הללו לא מספקות את כולם. מדענים רבים מאמינים כי השאלה תבוא על פתרונה רק באמצעות נחיתה של חלליות רובוטיות, ואולי יום אחד גם אסטרונאוטים על פני השטח של מאדים.
“מה שחשוב הוא שמצאנו סלעים קרבונטיים על מאדים שעשויים היו לרמוז על היסטוריה שבה היו מים זורמים על מאדים בלי קשר לכמותם. אנו עדיין חייבים לחקור האם מאדים היה אי פעם משכן לחיים”. אומר ין.

* אבי בליזובסקי הוא עורך פורטל “הידען”