אילן רמון – עשור לאסון המעבורת

לפני עשר שנים נעצר העולם כשהמעבורת בה שהה אילן רמון, עם עוד שישה אסטרונאוטים, לא הצליחה לנחות בכדור הארץ. על האיש, הניסויים המדעיים והמורשת שהשאיר אחריו

מאת:עודד אברהם

לפני עשר שנים נספה אילן רמון עם עוד שישה אסטרונאוטים על סיפון מעבורת החלל קולומביה. מאז עבר עולם החלל תהפוכות, שהגדולה בהן היתה סיום תוכנית המעבורות היקרה. מעניין כיצד פרויקט שיתוף פעולה, שהחל, יש האומרים, כירייה באפלה, התפתח ליהלום בכתר המחקרי של ישראל.
“בקרוב יהיה אסטרונאוט ישראלי”

ישראל הצטרפה למועדון החלל בשנת 1998. את דרכנו לשם הוביל שיגורו של לוויין הניסוי אופק 1, על משגר השביט הישראלי. לאחריו שוגרו אופקים חדשים, לווייני תקשורת וכמובן רכיבי חלל שיוצרו בישראל עבור משימות חלל זרות. בשנת 1995 הוחלט שראש הממשלה דאז, שמעון פרס יבקש מהאמריקאים שיתוף פעולה מאויש בחלל, הווה אומר – אסטרונאוט ישראלי. מאחר שלישראל לא היתה, ואין עד היום, יכולת לשגר אדם לחלל, ההבנה היתה שהאמריקאים יספקו את המקום במעבורת ואת האימונים, ואנו נביא את הטייס.

רבים חשבו שאין סיכוי רב לקבל תשובה חיובית, שכן מדובר בפרויקט ארוך, יקר, והמקומות על מעבורת החלל היו ספורים. ואולם, לאחר פגישת פרס-קלינטון בשנת 1995, הודיע קלינטון במסיבת עיתונאים משותפת שבקרוב יהיה אסטרונאוט ישראלי בחלל כשיתוף פעולה עם סוכנות החלל האמריקאית. “תקופה ארוכה היה שקט, והעניין לא התקדם”, נזכר אבּי הר-אבן, מנכ”ל סוכנות החלל בין השנים 1995-2004, שהוציא לפועל את הפרויקט.

למעשה, לפי הר-אבן, רבים לא היו מודעים להחלטה הגורלית של הממשל האמריקאי, כולל הוא עצמו. היה זה נציג חיל האוויר שהודיע לו בשיחת טלפון כי “בקרוב יהיה אסטרונאוט ישראלי”. הר-אבן נעזר בהיכרותו עם דן גולדין (Goldin), ראש נאס”א, לגיבוש מתווה שיתוף פעולה בין נאס”א לסוכנות החלל הזעירה, דאז, של ישראל. גולדין והר-אבן סיכמו שעל האסטרונאוט לקחת חלק פעיל במשימה, ולא להתלוות אליה כ”תייר חסר חובות”. עוד סוכם שהאסטרונאוט הישראלי יגיע עם ניסוי מדעי ישראלי, כלומר כזה שיזמה האקדמיה הישראלית והוא ממומן על ידי מדינת ישראל, וכמובן בעל חשיבות מדעית רבה.

שליחות מדעית

לאחר שהידיעה על שיתוף הפעולה עם נאס”א הגיעה לתקשורת הישראלית, נחתו על שולחנו של הר-אבן 15 הצעות פורמליות, וכן הצעות לא-פורמליות נוספות, מצד טייסים אזרחיים, קצינים ועוד. את חלקם ראיין הר-אבן, ולבסוף פגש גם את אילן רמון. אמנם, לא היתה החלטה שהאסטרונאוט הישראלי נדרש להיות חייל, טייס או קצין, אך הרקע הצבאי של השניים יצר שפה משותפת. “הוא היה צנוע במידה הנכונה”, מספר הר-אבן, שהעלה את מועמדותו של רמון בפני נאס”א, והיא התירה את השתתפותו כאסטרונאוט הישראלי הראשון, ואת השתתפות טייס מוכשר נוסף, יצחק מאיו, כאסטרונאוט גיבוי.

ישראל נדרשה לשלם מיליוני דולרים על האימונים הארוכים של שני האסטרונאוטים ועל עלויות המחיה של המשפחות שהצטרפו אליהם בארצות-הברית. נוסף על כך, חסרונם של הטייסים המוכשרים הורגש בחיל האוויר. כתוצאה מכך, הוחזר מאיו תוך שנה לישראל, ורמון היה ב”סכנת החזרה” לשירות פעיל בחיל האוויר אחרי שנתיים בארצות-הברית.

לאחר ההצהרה המשותפת של ארצות-הברית וישראל על שיתוף פעולה בחלל, יצא קול קורא למוסדות האקדמיה בישראל בבקשת הצעות לניסוי שיבצע האסטרונאוט הישראלי. הר-אבן נזכר שאחד הניסויים הציע בדיקת השפעת מיקרו-כבידה על חולדות. הרעיון היה לשלוח חולדות לחלל, לחברן לאלקטרודות, ולבחון את השפעות הסביבה החדשה על מוח החולדות בעזרת אלקטרודות. אך שיקולים פנימיים בנאס”א לגבי משלוח חולדות חיות לחלל ועליהן אלקטרודות, בנוסף על ההתנגדות של גופים לזכויות בעלי חיים, מנעו את בחירת ניסוי זה לטיסת חלל. במקום זאת, נבחר ניסוי המיידקס לתיעוד סופות אבק וסופות ברקים.
אילן רמון: מלח הארץ

אילן רמון, יליד 1954, נולד ברמת-גן ובילדותו עברה משפחתו לבאר-שבע. הוא נשר מקורס הטיס הראשון שלו עקב בעיות בריאוּת, אך את השני סיים כחניך מצטיין. רמון היה טייס מוכשר שאף סייע לקלוט את מטוסי האף-16 הראשונים שהגיעו לארץ בשנות השמונים. פרט להשתתפות בטיסת המעבורת קולומביה, מוזכר רמון כטייס הצעיר שביותר בכוח התקיפה של הכור הגרעיני “תמוז” בעירק ב-1982. רמון גם סייע בפיתוח מטוס הלביא הישראלי, פיקד על טייסות שונות, וקודם במהירות לדרגת אלוף משנה בחיל האוויר. בעקבות אסון המעבורת קולומביה הותיר רמון אחריו את אשתו רונה וארבעת ילדיהם. בשנת 2009 נספה בנו אסף בטיסת אימונים בדרום הר חברון.

מעבורת החלל קולומביה נקראה על שם האנייה האמריקאית הראשונה שהקיפה את כדור הארץ, ונראה מתאים שכך גם תיקרא מעבורת החלל המבצעית הראשונה המקיפה את כדור הארץ. נוסף על כך, קיבלה המעבורת את הכינוי OV-102 (Orbiting Vehicle 102, המעבורת הניסויית אנטרפרייז נקראה OV-101). המעבורת קולומביה נבנתה בין השנים 1972 ו-1979. טיסת הניסוי הראשונה של קולומביה, ושל תוכנית המעבורות בכלל, התקיימה בשנת 1980.

מאז השתתפה המעבורת ב-27 משימות נוספות, הסיעה לחלל 160 אסטרונאוטים, פרשׂה שמונה לוויינים, כולל את טלסקופ החלל צ’אנדרה (Chandra) שפועל בתחום קרינת רנטגן. נוסף על כך השתתפה קולומביה במשימת התיקון השלישית של טלסקופ החלל האבּל (Hubble), והקיפה את כדור הארץ בסך הכול 4,808 הקפות. קולומביה היתה דומה למעבורות החלל האחרות, למעט הבדלים קלים שנבעו מתכנון מוקדם יותר שלה. קולומביה לא היתה המעבורת הראשונה שלא חזרה – המעבורת צ’אלנג’ר (Challenger), התפרקה בדרכה לחלל ב-1986.

משימת STS-107 היתה משימתה האחרונה של קולומביה. במשימה זו השתתפו שבעה אסטרונאוטים: ריק האזבאנד (Rick Husband), מפקד המשימה; וויליאם מקול (William McCool), טייס; מייקל אנדרסון (Michael Anderson), מומחה משימה ומומחה מטען; דיוויד בראון (David Brown), מומחה משימה; קאלפאנה צ’אולה (Kalpana Chawla), מהנדסת טיסה ומומחית משימה; לורל קלארק (Laurel Clark), מומחה משימה; ואילן רמון כמומחה מטען. בבטן המעבורת הותקן מודול מעבדת החלל SPACEHAB, שבו המתינו ניסויים של כ-70 מדענים וצוותי מחקר מרחבי העולם.

תאריך השיגור של המשימה נדחה 13 פעמים על פני שנתיים, משלוש סיבות עיקריות: החלפת מִטען המעבורת לפני הטיסה, התארכות בלתי צפויה של פעולות התחזוקה במעבורת בין השיגורים, וסדקים שהתגלו בצינורות מערכת הדלק של המעבורת חודש לפני השיגור – שתוכנן ליולי 2002. לבסוף המריאה STS-107 מקייפ-קאנאבראל שבפלורידה, ב- 16 בינואר 2003. במהלך 16 הימים של צוות STS-107 בחלל התנהלה הטיסה באופן חלק, למעט כמה תקלות זעירות שכיחות, שאינן קשורות לטרגדיה שאירעה לאחר מכן.

“המעבורת לא תשרוד את הדרך חזרה”

תקרית אחת העיבה על גיליון הציונים החלק של המשימה. 81.9 שניות לאחר השיגור אירע הדבר שבהמשך יביא לאובדנה של המעבורת. חתיכה של ספוג בידוד התנתקה מהתמוכה (strutt) שמחברת את מיכל הדלק החיצוני לגוף המעבורת. חתיכת הספוג פגעה בכנפה השמאלית של המעבורת במהירות 800 ק”מ בשעה. האירוע נקלט במצלמות הבטיחות, ועלה באנליזה שבוצעה יום לאחר השיגור (אנליזה בוצעה גם שעתיים אחר השיגור, אולם המידע ברזולוציה הגבוהה יותר הצריך זמן עיבוד רב). בתמונות נראית בבירור חתיכת הספוג פוגעת בעוצמה בכנף המעבורת ומתרסקת לחלוטין.

ואכן, עלתה השאלה לגבי ההשפעה שתהיה לפגיעה זו על כניסתה של המעבורת חזרה לאטמוספרה. לקראת סיום משימת מעבורת, היא נכנסת לאטמוספרה במהירות של כ-30 אלף קמ”ש. במהירות כזו מתלהטת האטמוספרה שסביבה ל-1,500 מעלות. המעבורת עטופה באריחים שאמורים להגן עליה מן החום. אמנם, היה ידוע כי שלמות האריחים חיונית להגנה על המעבורת, אך סדקים ושברים קטנים באריחים קרמיים זוהו לאחר נחיתת מוצלחות של מעבורות החלל, גם במשימות עבר של קולומביה – כך שפגיעה באריחים הקרמיים לא היוותה סיבה אוטומטית לביטול המשימה. היה צורך לכמת את הנזק.

כימות הנזק שנגרם לכנף המעבורת עקב הפגיע של חתיכת ספוג הבידוד התגלה כמשימה לא פשוטה. צוות הקרקע אמנם הביא לידיעת האסטרונאוטים את הפגיעה בכנף, אך מיקום האריחים ביחס לחלונות המעבורת מנע בדיקה ויזואלית על ידי האסטרונאוטים עצמם. נוסף על כך, זרוע רובוטית בעלת מצלמות, המסוגלת לצלם את חוץ המעבורת, לא הותקנה הפעם מפני שאופי המשימה לא דרש זאת. גם תנועה לכיוון תחנת החלל, שבה היו אסטרונאוטים שיכלו לצלם את הנזק ולשלוח התמונות למהנדסי נאס”א בכדור הארץ, לא תוכננה ועל כן לא התבצעה.

בקשות נאס”א לצילומי חלל של המעבורת על ידי מתקנים ולוויינים מסווגים שהיו ברשות צבא ארצות-הברית התמסמסו להן בסבכי הבירוקרטיה ולבסוף נענו בשלילה – כך שלמהנדסי נאס”א הבכירים נותר להסתמך לכימות הנזק לכנף על כלי מידול מתמטי בשם Crater, שכלל לא נועד למדל פגיעות מסוג זה. לאחר המידול ב-Crater, מהנדסי נאס”א ערכו כמה הדמיות לזיהוי נזק מבני שעלול להיגרם למעברות בעת הכניסה לאטמוספרה, אך אי אפשר היה להפיק מהן החלטה מבצעית על ביטול המשימה. דיווח המהנדסים העיקרי לדרג הניהולי בנאס”א היה חסר נתונים, וכל הדיון בתקרית התנהל באופן ממודר שמנע מבעלי דעה שעשויה להיות לערך, לסייע. דוח החקירה מתח ביקורת על התנהלות הדרג המנהלי שכללה התעלמות מחוות דעת של מהנדס אחד שטען כי המעבורת לא תשרוד את הדרך חזרה.

ב-1 לפברואר (שעון ישראל) ניתן לאסטרונאוטים האות להפעיל את מנועי המעבורת כדי לצאת מהמסלול ולחזור לכדור הארץ. המעבורת החלה להאט ממהירות 29,000 קמ”ש לקראת כניסתה לאטמוספרה. בשלב זה, למעבורת החלל לא היתה דרך חזרה, והיה עליה להשלים את נחיתתה על כדור הארץ בניסיון אחד. לאחר כעשר דקות, הגיע הטמפרטורה בכנף שמאל ל-1,577 מעלות צלסיוס. לצופים על הקרקע נראתה מעבורת החלל כנקודת אור, ולפתע בהירותה התעצמה מאוד. היו אלו מולקולות האוויר הלוהטות, שהתלהטו לפתע, לא מגוף מעבורת אווירודינמי אלא מכמה שברים שנעו במהירות של 22.5 מאך. הצופים על הקרקע ראו שברי מעבורת מותירים שובל לבן בשמים. בשלב זה קפאה המעבורת על מסכי המכ”ם.
ניסוי מיידקס

ניסוי מיידקס הישראלי (Mediterranean Israeli Dust Experiment) נועד לחקור תהליכי הסעת אבק והשפעותיו על מאזן הקרינה באגן התיכון (ובעקבות דחיית שיגור המעבורת, גם באוקיינוס האטלנטי). חשיבות הניסוי היתה טמונה בהשערה שלתנועת אירוסולים בכלל, ואבק מִדברי בפרט, יש השפעה רבה על שינויי מזג האוויר וחיזוי האקלים העתידי.

אך באותה תקופה, כך לפי פרופ’ יואב יאיר שהיה אז ד”ר צעיר בתחום המדעים האטמוספריים ואיש הקשר בין נאס”א לצוות המדעי הישראלי, “סופות אבק היו גורם בעל אי ודאות גדולה במחקר האטמוספרי”, כלומר, הידע לגבי מנגנוניהן היה דל. לכן, כאשר הציעה אוניברסיטת תל-אביב את הניסוי לסוכנות החלל הישראלית שהעבירה את ההצעה לנאס”א, הוא התקבל כמעט מיד. הניסוי מיידקס נועד לאפשר תצפיות מן החלל על תנועות אבק בכדור הארץ בכמה אורכי גל. המשמעות היא שאפשר היה לתעד סופת אבק במספר אופנים, בו זמנית, ומכאן להבין יותר על המנגנונים הפועלים בה. תצפית כה מפורטת בזמן אמת תסייע להפיג במעט את חוסר הידע בעניין תנועות אבק בכדור הארץ.

מדוע אי אפשר היה להסתמך על לוויינים שהיו קיימים באותה תקופה, לקראת סוף שנות התשעים? שני לוייני נאס”א שצפו בזמנו בסופות אבק היו MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) ו-TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer). MODIS צפה באור נראה, ו-TOMS באולטרה-סגול, ואולם שני הלוויינים הקיפו את כדור הארץ בזוויות שונות, במהירויות שונות ובגבהים שונים. היה קיים קושי רב לשלב את נתוניהם כדי לחקור סופת אבק באופן מפורט, מה עוד שזמן התצפית מלוויין הוא יחסית קצר.

בניסוי מיידקס נעזרו המדענים במצלמה בודדת, שנתוניה הטכניים, זווית הצפייה שלה, משך החשיפה, הכיול האופטי וכמובן מהירותה, גובהה מעל הקרקע ונתונים נוספים – היו ידועים ואחידים. נוסף על כך, למצלמה היה גלגל בעל חמישה פילטרים שהוחלפו במהירות של חמישה סיבובים לשנייה, כך שאפשר היה לצלם סופת אבק נתונה בכמה אורכי גל בו זמנית, לכייל את התמונות, ולנתחה היטב.

נוסף על כך, הועמד מטוס מחקר בהיכון. התכנון היה שאם תהיה תחזית לסופת אבק, ינוע המטוס לכיוונה, ויקיים מחקר נוסף שישולב עם הנתונים מהחלל. קבוצה בראשותו של פרופ’ פנחס אלפרט מאוניברסיטת תל-אביב פיתחה מודל מיוחד לחיזוי תנועה של סופות אבק. המצלמה מוקמה בתא המטען של המעבורת, בתוך מתקן מיוחד. לאחר שהגיעה המעבורת לחלל, נפתח תא המטען, ואילן רמון שלט במצלמה מתוך המעבורת באמצעות מחשב נייד. הנתונים שהוקלטו שודרו לכדור הארץ מדי יום.

לאחר שהמכשיר הורכב על המעבורת, הוטס ונחשף לחלל, שהה צוות המחקר הישראלי, בראשותו של פרופ’ יהויכין יוסף ז”ל, בחדר הבקרה במרכז גודארד לחלל, מרילנד ארצות-הברית, והמתין לסופת אבק. פרופ’ יאיר נזכר בחשש שעלה בצוות בהמתנה לסוּפה. שיגור המעבורת נדחה כאמור לסוף ינואר, בעוד שהחודשים שבהם מתרחשות סופות אבק תכופות באזור הים התיכון הם

מרס-יוני וספטמבר-נובמבר, כך שבעשרת הימים הראשונים מתוך 16 הימים של המשימה לא נצפו סופות אבק בים התיכון או באוקיינוס האטלנטי. עלה חשש שלא תהיה אף לא סופת אבק בודדת במהלך המשימה כולה. המתח התפוגג ב-26 בינואר, בהקפה ה-160 של המעבורת. אז הגיעו מילותיו של רמון לבקרת הקרקע שכוונו לפרופ’ יהויכין יוסף: “Tell Yoya I got the dust”.
לתפוס סופות ברקים

נוסף על תיעוד סופות אבק, שימשה מצלמת המיידקס לתיעוד סופות ברקים. כאן, אומר פרופ’ יאיר, היתה הצלחה מהרגע הראשון. מדי יממה מתרחשות בכדור הארץ כ-1,500 סופות ברקים, עובדה המקלה על תיעודן מהחלל. המטרה היתה להפעיל את המצלמה כאשר המעבורת חולפת על פני צדו החשוך של כדור הארץ. פרופ’ יאיר, עם עמיתו ד”ר ברוך זיו מהאוניברסיטה הפתוחה, היה מספק תחזית יומית של סופות ברקים לאסטרונאוטים, ואלו היו מנסים לצלם אותן.

תחזיות אלו נכתבו בסגנון “ביום שלישי בשעה 12, כשתעברו מעל סמואה, תהיה סופת ברקים 300 ק”מ מהאי לימינכם. תוכלו לצלם אותה במהלך שלוש דקות בלבד”. פרופ’ יאיר נזכר בסיפוריו של רמון עד כמה האסטרונאוטים נהנים מחלק זה של המשימה. תפיסת ברקים באמצעות מצלמת וידאו המכוונת ידנית ממחשב נייד דרשה שהאסטרונאוט יהיה מודע למה שנמצא מתחתיו ומצדדיו בכל עת. הדבר הזכיר להם, כך סיפר רמון, קרבות אוויר מרגשים; שישה מתוך שבעת אנשי הצוות היו טייסים מנוסים.

ניסוי מיידקס הוליד 14 מאמרים מדעיים ו-45 הרצאות בכנסים בארץ ובחו”ל. נוסף על כך, שוחזר ניסוי הברקים כמעט במלואו בידי אסטרונאוט יפני בתחנת החלל ב-2012, ומדינות נוספות שילבו אלמנטים שונים של ניסוי המיידקס במשימות חקר מהחלל. לניסוי מיידקס היה ערך מוסף גבוה מאוד: הבאת המערכת הישראלית בכלל, והאקדמיה הישראלית בפרט, אל לב תוכנית המעבורות האמריקאית.

ואף זאת: עד ניסוי מיידקס, אם צוות מדעי מהקרקע רצה לשלוח פקודה לאסטרונאוט, למשל לכוון מצלמה לכיוון מסוים, היה עליו להודיע על כך למנהלת המשימה עד 24 שעות מראש. עם הצורך הישראלי בתיעוד סופות ברקים דינמיות, הצטמצם פרק הזמן הזה לכדי שש שעות בלבד, מה שהפך לתקדים שבו עושות שימוש משימות חלל בהווה. פרופ’ יאיר מציין שהיה צורך באסטרונאוט אנושי שיוכל לראות במו עיניו את סופות הברקים הדינמיות ולתקן את כיוון את המצלמה לפי הבנתו. יואב פרופ’ יאיר זוכר את המעבר החד של אנשי נאס”א, וגם שלו עצמו, מ-16 ימי אופוריה בחלל להלם מערכתי של ארגון שמנסה להבין כיצד המעבורת התפרקה.
זה היה יכול להיות כל כך נפלא

אי אפשר להמעיט בעומק הטרגדיה של נאס”א ושל משפחות האסטרונאוטים ובהן משפחת רמון הישראלית. לאחר חזרתו לארץ, אמור היה רמון לסייע לחנך את ילדי ישראל לאהבת המדעים ולקרבם לתחומי הטכנולוגיה. כיום פועלים שני גופים עיקריים הנושאים את שמו, קרן רמון הפרטית וקרן רמון הממשלתית להשגת המטרה של חינוך ילדי ישראל למדעים. הקרנות ממנות בניית מרכזי לימוד בתחום החלל, מקיימות תחרויות ארציות, מארגנות כנסים וימי עיון, ועוד. מדי שנה נערך כנס החלל הישראלי ע”ש אילן רמון על ידי מכון פישר למחקר אסטרטגי אוויר וחלל, ומשרד המדע, בשיתוף סוכנות החלל הישראלית.

לדעתו של פרופ’ יאיר אילו הטיסה היתה מסתיימת כמתוכנן, היינו רואים אסטרונאוט ישראלי נוסף (ואולי יותר) ושיתוף פעולה מדעי נרחב עם סוכנות החלל האמריקאית. “למעשה”, נזכר פרופ’ יאיר, “ביום האחרון של המשימה ישבו נציגי נאס”א עם הצוות המדעי ודנו באפשרות להציב את מצלמת מיידקס על תחנת החלל הבינלאומית באורח קבע. לאחר האסון התכנסה סוכנות החלל בתוך עצמה, סולם העדיפויות השתנה, והאפשרות לשיתוף פעולה מסוג זה נגוזה.”