מחקר של MIT מציע להשתמש ביכולות הנשיאה, התדלוק במסלול והבלימה האטמוספרית של סטארשיפ כדי להביא משימת דגל של נאס"א לאורנוס בתוך כשש וחצי שנים
החללית סטארשיפ SN9 על כן השיגור. מאת Jared Krahn – נוצר על־ידי מעלה היצירה, CC BY-SA 4.0, ויקישיתוף
אורנוס-אורון, אחד מכוכבי הלכת המסקרנים ביותר במערכת השמש, ממשיך להיות גם אחד המוזנחים ביותר מבחינת חקר ישיר. מאז המעבר החטוף של וויאג'ר 2 בשנת 1986, לא נשלחה אליו אף משימה נוספת, ובוודאי לא משימה שתיכנס למסלול סביבו ותחקור אותו לאורך זמן. כעת מציע מחקר חדש כי טכנולוגיות הפיתוח של חברת SpaceX, ובראשן סטארשיפ, עשויות לשנות מן היסוד את התכנון של משימת הדגל העתידית לאורנוס, ואולי אף לקצר באופן דרמטי את זמן ההגעה.
העניין המחודש באורנוס אינו מקרי. הסקר העשורי של האקדמיות הלאומיות בארה"ב מ־2022 דירג משימת דגל לאורנוס, Uranus Orbiter and Probe, כעדיפות העליונה במדעי כוכבי הלכת לעשור הנוכחי. למרות זאת, התכנון המפורט של משימה כזו עדיין אינו מגובש, והחלונות השיגוריים הצפויים בשנות השלושים של המאה ה־21 מתקרבים בלי שהתקבלה עדיין החלטה סופית.
במאמר שהוצג בכנס IEEE Aerospace Conference בחנו חוקרי MIT כיצד סטארשיפ עשויה לשנות את כללי המשחק. נקודת המוצא שלהם פשוטה: הבעיה הגדולה ביותר במשימה לאורנוס אינה רק העלות, אלא המרחק. אורנוס מרוחק מהשמש פי 19 מכדור הארץ, וגם משימות שנבחנו בעבר, תוך שימוש במשגר Falcon Heavy ובעזרי כבידה מכוכבי לכת אחרים, נזקקו ליותר מ־13 שנות טיסה עד ההגעה למערכת.
משך זמן כזה אינו רק אתגר הנדסי. הוא מייקר מאוד את המשימה, מחייב תחזוקה ארוכת שנים של צוותי תפעול ומדע, ומגדיל את הסיכון לשינויים פוליטיים ותקציביים בדרך. ככל שהמשימה תגיע מוקדם יותר, כך יקטנו עלויות ההפעלה והסיכוי להיתקע לאורך הדרך.
כאן נכנסת סטארשיפ לתמונה. לפי המחקר, יש לה שלושה יתרונות מרכזיים. הראשון הוא יכולת נשיאה גבוהה בהרבה מזו של משגרים קיימים. השני הוא היכולת המתוכננת לתדלוק במסלול, כך שהחללית לא תצטרך לשאת את כל הדלק עמה כבר מן הקרקע. השלישי, והמסקרן ביותר, הוא האפשרות להשתמש בסטארשיפ עצמה כמגן לבלימה אטמוספרית באורנוס.
במקום להיפרד מן הגשושית לאחר ההאצה הראשונית, כפי שנהוג בדרך כלל, מציעים החוקרים כי הסטארשיפ תלווה את המשימה עד למערכת אורנוס. שם, בזכות מערכת ההגנה התרמית שלה, שתוכננה לעמוד בחזרה לאטמוספרה של כדור הארץ ושל מאדים, היא תוכל לשמש מעין מגן בלימה. המטרה היא להאט את החללית באמצעות חיכוך מבוקר באטמוספרה של אורנוס, ולאפשר לה להיכנס למסלול מבלי להזדקק לכמויות עצומות של דלק לבלימה.
לפי חישובי המחקר, השילוב בין תדלוק במסלול ובין בלימה אטמוספרית עשוי לקצר את זמן ההגעה לאורנוס לכשש וחצי שנים בלבד, בערך מחצית מהזמן שהוערך בתרחישים קודמים. יתרון נוסף הוא שהמשימה לא תידרש לעזרי כבידה מכוכבי לכת אחרים, כלומר לא תהיה תלויה באותם מערכי יישור מורכבים של מסלולים פלנטריים.
הפוטנציאל המדעי של משימה כזו עצום. אורנוס מסתובב כמעט על צדו, שדהו המגנטי מוטה ומוסט בצורה חריגה, ומערכת הירחים שלו מעוררת עניין רב, כולל האפשרות שחלק מהם מסתירים אוקיינוסים תת־קרקעיים מתחת למעטה קרח. מעבר לכך, עולמות דומים לאורנוס הם מן הסוגים הנפוצים ביותר של כוכבי לכת שהתגלו סביב כוכבים אחרים. לכן משימה לאורנוס לא תתרום רק להבנת מערכת השמש שלנו, אלא גם תספק מפתח חשוב להבנת מערכות פלנטריות ברחבי הגלקסיה.
עם זאת, המחקר מדגיש גם את המרחק בין רעיון מבטיח לבין ביצוע בפועל. סטארשיפ עדיין אינה מערכת מבצעית מוכחת לכלל היכולות הנדרשות כאן. תדלוק במסלול עוד לא הודגם באופן מלא, ובלימה אטמוספרית של מערכת כזו באטמוספרה של ענק קרח היא רעיון שעדיין נמצא בשלב עיוני. בנוסף, גם משימת UOP עצמה עדיין רחוקה מאישור תקציבי סופי, במיוחד בתקופה של אי־ודאות בתוך נאס"א.
אם חלונות השיגור של שנות השלושים יוחמצו, ההזדמנות הבאה לשיגור נוח עשויה להגיע רק באמצע שנות הארבעים. המשמעות היא שכמעט 70 שנה עלולות לחלוף בין המשימה של וויאג'ר 2 לבין החזרה הבאה לאחד העולמות המסקרנים ביותר במערכת השמש. לכן, גם אם סטארשיפ לא תהיה לבסוף הפתרון הנבחר, המחקר החדש ממחיש עד כמה בחירה נכונה בטכנולוגיית שיגור עשויה לקבוע אם אורנוס תהפוך ליעד מחקר מרכזי – או תישאר שוב בשוליים.
המאמר מבוסס על מחקר שהוצג בכנס IEEE Aerospace Conference ועל כתבה שפורסמה במקור ב־Universe Today
למאמר המדעי
DOI: 10.1109/AERO63441.2025.11068722
עוד בנושא באתר הידען:
