סיקור מקיף

מבוא קצר לכלכלת חלל

עתיד תוכנית החלל תלוי בשוק הפרטי, מסתבר שגם בעבר הוא שיחק תפקיד לא מבוטל

החללית mars pathfinder, המהדורה המוקדמת של רכבי השטח במאדים
החללית mars pathfinder, המהדורה המוקדמת של רכבי השטח במאדים
מאז שיגורו של הספוטניק הרוסי למסלול סביב כדור בארץ ב-1959 היינו עדים להתפתחויות חשובות ופורצות דרך בחקר החלל. זה כלל את המירוץ החללי בין ארה"ב לברה"מ, נחיתות מאוישות על הירח , טיסות לכוכבי הלכת והנחתת רכבי שטח על המאדים ולאחרונה המגזר הפרטי החל לגלות ענין בתחום מרתק זה. חקר החלל דורש השקעות כספיות אדירות ולא פעם התגלעו מחלוקות בין נאס"א לממשל האמריקאי באשר לנחיצותן של משימות שונות. במבט לאחור ותוך מבט קדימה יש להשקיע מחשבה רבה בתחום נוסף והוא כלכלת חלל. איך לנהל בצורה מושכלת את אותם מיליארדים של דולרים על מנת שתוכניות החלל תנבנה את מירב הפירות המדעיים ואיך גם להרוויח מכך כלכלית. בביקורו בארץ אמר מנהל נאס"א כי לתעשיית החלל יהיה חלק גדול יותר בפרויקטים העתידיים וכי נאס"א תרכוש שירותי שיגור במקום רכיבים כפי שהיא עושה כיום.

לצורך זה יש להבחין בין פעילויות המתבצעות קודם לשיגור, לפעילויות שנעשות במהלכה של טיסת חלל. פעילויות שמתבצעות קודם לשיגור כוללות פיתוח חלליות ופיתוח משגרים. פעילויות שנעשות במהלך הטיסה כוללות תוכניות להארכת משימות, חיסכון בדלק ומחזור לוויינים.

באשר לפעילויות שנעשות קודם לשיגור יש לבחון איזה משגר מתאים לשיגור חללית זו או אחרת. אם החללית שוקלת 500 ק"ג לא יעשה שימוש במשגר בעל מעמס של 5 טון. עלויות השיגור תהיינה גבוהות במיוחד, מאחר ומשגר כזה דורש כמויות גדולות יותר של דלק. מן הדין יהיה לבחור ברכב שיגור קטן בעל מעמס של 600 ק"ג. אם מוסד מחקר אמריקאי מעוניין לשגר לוויין מחקר מטארולוגי הוא יכול לעשות זאת באמצעות אחד המשגרים שפותחו בתעשיות האוויר-חלל האמריקאיות או באמצעות משגר של מדינה אחרת. שירותים אלה עולים כסף ויש להיכנס לרשימת המתנה מאחר ואותו גורם המספק שירותי שיגור , משגר מטענים של ארצו שלו ושל ארצות אחרות. איחור בשיגור עלול להתבטא בקבלה מאוחרת יותר של ממצאי המחקר המבוקשים. יש על כן לבחון קודם לשיגור תאריכי שיגור של ספקי שיגורים. אפשרות אחרת היא להצטרף לגורם אחר באותו שיגור. אם גורם כל שהוא מזמין משגר בעל מעמס של 1.5 טון מכיון שהחללית שלו שוקלת 900 ק"ג אפשר להצטרף לשיגור זה ובכך לצמצם עלויות שיגור. למה הדבר דומה? לאדם המזמין מונית כדי להגיע ליעד מסוים. והיה ואדם נוסף מעוניין גם הוא במונית זו, מחיר הנסיעה יתחלק ביניהם על פי מרחק הנסיעה בין היעדים שלהם. אפשרות נוספת היא הגדלת מעמס במשגר באמצעות מאיצים. אם גוף כל שהוא מעוניין לשגר מטען בעל משקל של 700 ק"ג והמשגר הזמין הוא בעל מעמס של 600 ק"ג יש לבחון את האפשרות של הצמדת מאיצים לרכב השיגור. מאיצים אלה מטבעם מונעים בדלק מוצק והם בנויים במתכונת מודולרית ואפשר להשתמש במאיצים שונים על פי הצרכים. יש לבחון את מחירו של כל מאיץ ולשקול את העלות הכספית המתווספת כדי לממש שיגור זה. והנה צץ לנגד עינינו תת-תחום בכלכלת חלל והוא תמחור שירותי שיגור.

באשר לחלליות עצמן, לא פעם מפותחים מכשירים שונים לביצוע המטרות הייעודיות. האם יש הכרח לפתח לקראת כל שיגור מכשירי מחקר חדשים? אולי אפשר להשתמש במכשירים קיימים? זה נעשה כאשר נאס"א שיגרה את ה- Pathfinder למאדים. השיטה בה בחרו היא Out of the shelf. בנאס"א לקחו מכשירים קיימים ו"תפרו" אותם ביחד והתוצאה המוגמרת הוכיחה את עצמה. רכב שטח זה אמור היה לפעול על המאדים חודש אחד בלבד והוא פעל 3 חודשים. הבעיה שעלולה להתעורר היא שייעשה שימוש יתר בגישה זו. עלול להתפתח עיכוב בפיתוחם של מכשירי מחקר חדשים. יש על כן למצוא את האיזון המתאים בין שימוש בטכנולוגיות קיימות לפיתוחן של טכנולוגיות חדשות.

דרך אחרת האמורה לחסוך בעלויות היא שימוש במסלולי טיסה ארוכים במיוחד. כאשר מרינר 10 שוגרה לעבר מרקורי נעשה שימוש בכוח המשיכה של נוגה כדי לקצר את משך הטיסה. הטיסה נמשכה 5 חודשים. לעומת זאת המסנג'ר ששוגרה גם היא לעבר מרקורי, תוכנן לה משך טיסה של 7 שנים , וזאת על מנת להכניסה למסלול סביב כוכב הלכת. הדבר היחידי שעשו הוא שני מעברים ליד נוגה ומעבר אחד ליד כדור הארץ על מנת להאיץ את מהירותה. כל זאת בא לחסוך בדלק של החללית לביצוע תמרונים שונים. אבל במהלך אותן שנות טיסה יש להפעיל צוותי מעקב אחר פעילותה של החללית וגם זה עולה כסף רב. מה עדיף, משך טיסה ארוך במיוחד או קיצורה ושחרור אנשי צוות המעקב למשימות אחרות?

בחלק מהמשימות האחרונות כמו הגלילאו ששוגרה לצדק, הקסיני ששוגרה לשבתאי ושני רכבי שטח הפועלים על קרקע המאדים נקבעה תוחלת חיים מסוימת לכל משימה. להפתעת החוקרים חלליות אלה פעלו בצורה יוצאת מן הכלל והוחלט כל פעם להאריך את משך פעילותן. הרציונל העומד מאחורי החלטות אלה הוא הבא: החללית מתפקדת ואפשר להפיק ממנה מידע מדעי נוסף הרבה מעבר למה שתוכנן. מתוכננים להן תוכניות חדשות, שאילולא כן היה צריך להכין פרויקטים חדשים. סביר להניח שפרויקטים אלה היו מתכוננים בכל מקרה, אך הודות לפעילות יוצאת הדופן של חלליות הצטבר מידע מדעי חדש ורב ערך שבו ניתן יהיה להשתמש בתוכניות עתידיות.

תחום חדש שהרוסים היו הראשונים להשתמש בו הוא תיירות חלל. אנשים שאינם אסטרונאוטים ואינם חוקרים בהכשרתם מגלים עניין בהצטרפות לאחת הטיסות. אלה טיסות יקרות, כל אחת מהן עולה 20 מיליון דולר. אין שום סיבה שסוכנויות החלל השונות לא תיכנסנה למיזמים כאלה ובכך תגדלנה את תקציביהן.

במבט עתידי אפשר יהיה להפוך חלק מתחנת החלל למוסך. אסטרונאוטים יצודו חלליות שיצאו מכלל שימוש, יביאו אותן למוסך החללי יפרקו אותן וישמישו את כל אותן מערכות הראויות לשימוש חוזר. גם בכך יהיה משום שימוש מושכל באותם חלקי חלליות הנעים סביב כדור הארץ.

כלכלת חלל הוא תחום חיוני ומן הדין להתחיל מוקדם ככל שניתן בבנייתה של דיספלינה זו לרבות הבסיס התיאורטי. לא מן הנמנע שיהיו בקרוב דוקטורים ופרופסורים לכלכלת חלל.

עוד בנושא באתר הידען:
חלל בע"מ

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

8 תגובות

  1. עדי, ולמה שישראל לא תשגר מזרחה לווינים מסחריים? הרי כך אין את הבעיה שטכנולוגיה סודית תילקח במקרה של כשל ונחיתה במדינה עוינת.

  2. תשובה לטל (1)
    ישראל בניגוד לשאר העולם משגרת את הלויינים שלה "הפוך" כלומר כל העולם משגר מזרחה
    כדי להרויח את התנע של סיבוב כדור הארץ ולחסוך הרבה אנרגיה.
    ישראל אינה יכולה לשגר מזרחה ולכן היא משגרת את לויניה מערבה (וזה כרוך בהרבה הפסד אנרגיה)
    יוצא מכך שהלוינים של ישראל רצים סביב כדור הארץ כוון הפוך לשאר הלויינים בעולם
    הפסד אנרגיה זה פרושו חוסר יעילות כלכלית או עלות שיגור מטענים גבוהה יותר. ולכן במידה שאפשר
    ישראל משגרת גם היא לויינים מסחריים מביקונור או מגינאה הצרפתית כלפי מזרח כדי לחסוך עלויות.

  3. כתבה חשובה.
    מה עם ל"מסמר" כתבות פתיחה מהסוג הזה לעמוד הראשי, שלאותם אלו שבאים לפה פעם ראשונה או שניה או שלישית יהיה מקום להתחיל ממנו?

  4. מוסך חלל הוא רעיון נחמד. פעם ראשונה שאני שומע עליו. הוא נשמע כמו תחום רווחי מאוד, במקום לשלוח חלליות למסלולים רחוקים בהם הן מסתובבות באפס מעשה, שישלמו למוסכי חלל עבור שירותי "גריטה". כך יוכלו מוסכי החלל להרוויח פעמיים, פעם מהרחקת גופים במסלול שתם זמנם ופעם מחלי החילוף השימושיים של אותם הגופים.

    על פניו הרעיון נחמד, אבל נשמע כמו משהו עתידני, אולי בעוד 150 שנה.

  5. "הדבר היחידי שעשו הוא שני מעברים ליד נוגה ומעבר אחד ליד כדור הארץ על מנת להאיץ את מהירותה"

    האם אפשר לקבל פעם אחת הסבר לסוגיה הנ"ל שעולה מדי פעם במאמרים באתר? אני מבין שהחללית מאיצה כשהיא מתקרבת לכוכב, אך באותה מידה כוח המשיכה של הכוכב מאט אותה כשהיא הולכת ומתרחקת ממנו…. כך שהכל מתקזז בסופו של דבר וכביכול מהירותה לא אמורה להשתנות כלל כתוצאה מהחליפה ליד הכוכב.

    אז האם הכוונה היא שהכוכב עוזר לחללית לשנות את זוית טיסתה? זה נשמע קצת יותר הגיוני, אך משתמשים כל הזמן במושג "תאוצה" שמתקשר בדרך כלל למהירות.

    אשמח להסברים.

    תודה מראש.

  6. בזמן שקראית את הכתבה צצה לי שאלה מעניינת. אם לישראל יש יכולות שיגור לחלל, אפילו אם זה רק למסלול נמוך, למה היא לא מעניקה שירותי שיגור לחלל כמו ההודים והרוסים ועושה מזה כסף?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן