האורניום יבוקע רק אחרי שהחללית תתרחק מכדור הארץ
אבי בליזובסקי
משמאל ג'ימו תידרש ליותר כוח מאשר כל חללית קודמת; מימין: רעיון אמנותי לתאור התרסקות החללית גלילאו על צדק
עדכון: ראו בהמשך: האורניום יבוקע רק אחרי שהחללית תתרחק מכדור הארץ
מתחילים בתכנון הראשוני של חללית גרעינית שחקור את ירחי צדק
אבי בליזובסקי
11/12/2003
מדענים החלו לתכנן לפרטי פרטים את ההצעה לבניית החללית הבאה לירחי צדק שאולי יש עליהם חיים או לפחות תנאים התומכים בחיים – אירופה, קליסטו וגנימד. החללית הענקית שתבקר בכל ירח בתורו ותחקור את האוקיאנוסים התת קרקעיים תידרש לכוח גרעיני והדבר עשוי לעורר מחלוקת.
נאס”א יצאה לאחרונה בקול קורא לתכנון קונספטואלי של חללית שתקיף את הירחים הקרחיים של צדק. התכנון והמשימה תוארו בפגישה השנתית של האגודה הגיאופיסית האמריקנית המתכנסת בימים אלה בסאן פרנסיסקו.
משימת גלילאו שהסתיימה מוקדם יותר השנה סיפקה רמזים מרהיבים לכך שאירופה גנימד וקליסטו עשוים להכיל אוקיאנוסים של מים נוזלים מתחת לפני השטח העשויים מקרח עד. “היכן שיש מים, יכולים גם להיות חיים, וחקר המקומות הללו הוא המניע העיקרי מאחורי החללית המוצעת Jupiter Icy Moons Orbiter (Jimo).
בראש וועדת המדענים שנאס”א הטילה עליהם לעבוד על כמה מפרטי המשימה עומד במשותף רונלד גרילי Greeley מאוניברסיטת מדינת אריזונה ולואיז פרוקטר מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס. “הצוות הראשוני שלנו יבחן האם יש מים נוזלים מתחת למעטה הקרח. הדאגה השניה היא, האם הכימיה שם מתאימה לחיים. אנחנו נוכל לבחון את הרכב הקרח. ואז, הדאגה השלישית שלנו תהיה לבדוק מהו מקור האנרגיה, שכן חיים זקוקים לאנרגיה.
אחת הדרישות הלא רגילות מהחללית היא שהיא תוכל לקפוץ מירח לירח. דבר זה, אומרים בנאס”א ידרוש הרבה יותר אנרגיה מאשר כל משימה אחרת עד היום, ומקור האנרגיה הזמין היחיד האפשרי הוא כור גרעיני (כדוגמת זה הנמצא בצוללות גרעיניות), שיספק הנע חשמלי לחללית. הדבר יאפשר גם להשתמש במכשירים שבדרך כלל לא מציבים על חלליות בגלל שהם צורכים יותר מדי אנרגיה. לשם השוואה, החללית קאסיני הנמצאת כעת בדרכה לשבתאי כוללת יחידת פלוטונויום קטנה, המספקת 900 ואט עבור כל סדרת המכשירים שעל החללית. לג'ימו, מצד שני, יידרש קילוואט של כוח לכל מכשיר ומכשיר.
ואולם כאשר הזכרונות משברי מעבורת החלל קולמביה עדיין טריים במוחם של האמריקנים ולאור הויכוח הציבורי שהתנהל סביב המעבר החוזר של קאסיני ליד כדור הארץ שנועד להעניק לה מהירות בדרכה ליעדה , עדיין לא ברור כיצד הרעיון של הצבת כור גרעיני על קצהו של טיל יתקבל בציבור.
יש גם מכשולים משמעותיים נוספים שיש להתגבר עליהם לפני שג'ימו תהפוך למציאות – אחד מהם הוא המימון. אבל גם אם יתקבל אישור להמשיך בפרויקט, המשימה תספק נתונים מדעיים מן החלל בקצב שלא נראה מעולם עד כה, ויתכן שיענה אל אחת מהשאלות הגדולות של היקום – האם יש חיים מחוץ לכדור הארץ.
לדברי לואיז פרוקטר מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס השותפה לגרילי בניהול הצוות “יהיה יותר מדע על החללית הזו מאשר בכל המשימות למאדים גם יחד והתפוקה המדעית צפויה להיות לא פחות קטנה.”
אם ימצא מימון למשימה, היא תשוגר בשנת 2012 או מאוחר יותר.
האורניום יבוקע רק אחרי שהחללית תתרחק מכדור הארץ
23/12/03
מאת קנת צ'אנג ניו יורק טיימס
בנאס”א כבר עובדים על חללית לצדק, שתשתמש באנרגיה גרעינית
איור של החללית העתידית Jimo. תוכל לעבור מירח אחד של צדק למשנהו
איור: נאס”א
תעשיית האנרגיה הגרעינית עשויה להתאושש דווקא בחלל, בדרך לכוכב הלכת צדק. פיתוח האנרגיה הגרעינית מדשדש זה עשרות שנים בשל העלויות הגבוהות, החשש מפני תאונה כמו זו שאירעה בצ'רנוביל והקושי לסלק פסולת רדיואקטיווית. אבל נאס”א ומומחים למדעים פלנטריים רואים במקור אנרגיה זה הזדמנות לפתיחת עידן חדש בחקר החלל.
האנרגיה הגרעינית שימושית במיוחד לחקר אזורים מרוחקים בחלל – תחום מחקר המחייב מקור אנרגיה עשיר, שלא היה בנמצא עד כה. “זוהי הזדמנות חסרת תקדים למחקר”, אמר ד”ר רונלד גרילי, פרופסור לגיאולוגיה באוניברסיטת המדינה של אריזונה.
גרילי שותף להנהגת צוות של 38 מדענים, העובד עם נאס”א מאז פברואר כדי להגדיר אילו פרויקטים מדעיים מתאימים לחללית המונעת על ידי כוח גרעיני, שתצא לצדק.
החללית המוצעת, Icy Moons Orbiter Jupiter (“לוויין ירחי צדק הקפואים”) או בקיצור Jimo, תוכל לשאת ציוד חדיש ובעל עוצמה רבה יותר מחלליות קודמות, ותוכל להיכנס ולצאת ממסלולי הקפה סביב ירחי צדק השונים. צוות המדענים הציג את המלצותיו בכנס של האגודה האמריקאית לגיאופיסיקה, שהתקיים בסן פרנסיסקו בתחילת החודש. Jimo, הנמצאת עדיין בשלבי תכנון, תעלה כמה מיליארדי דולרים. אלה יושקעו, בין השאר, בפיתוח כור גרעיני המתאים לטיסה בחלל. תאריך השיגור המשוער המוקדם ביותר הוא שנת 2011.
Jimo תצטרך לתת מענה לדאגות בנוגע להשלכות האפשריות של תאונה בחללית. עד 10% משיגורי החלליות נכשלים, ובמקרה של Jimo יש סכנה שכור גרעיני יתפוצץ בגובה רב באטמוספירה ויפזר חומר רדיואקטיווי. “ככל שמגדילים את השימוש באנרגיה גרעינית במשימות לחלל, כך מגבירים את הסיכונים”, אמר ברוס גאניון, מתאם ארגון הקרוי “הרשת הגלובלית נגד כלי נשק וכוח גרעיני בחלל החיצון”.
שיגור חללית כגון Jimo יהיה גם בגדר “פריצת דרך למיסוד השימוש בכוח גרעיני בחלל”, אמר גאניון. לדבריו, כוח זה “ישמש מאוחר יותר לצרכים צבאיים”, כמו הפעלת קרני לייזר מהחלל. מקורות בנאס”א מסרו שהכור הגרעיני לא יופעל עד אחרי שהחללית תגיע למסלול ההקפה שלה, ושהבטיחות תעמוד בראש מעייניהם של מעצבי החללית. הדלק הגרעיני יעובד כך שלא יתפרק גם אם החללית תתפוצץ.
נאס”א מתפתה להשתמש בכור גרעיני קטן להנעה בחלל, משום שהאנרגיה נעשית יקרת מציאות ככל שמתרחקים מהשמש. בשולי מערכת השמש, אור השמש קלוש מדי לשימוש בלוחות סולריים וטכנולוגיות כמו תאי דלק אינן אמינות דיין כשמדובר במסע לכוכבי לכת רחוקים, אשר עשוי להימשך שנים. עד כה השתמשה נאס”א בגושי פלוטוניום רדיואקטיווי, שמייצרים חום בעת התפרקותם; חום זה מומר לחשמל בכמויות צנועות.
החללית גליליאו של נאס”א, אשר סיימה בספטמבר משימה מוצלחת ביותר שנמשכה 14 שנה והסתיימה בהתנגשות מכוונת בצדק, התקיימה על מנות חשמל של כמה מאות ואט – כמות שצורכות נורות חשמלספורות. זה הספיק לגליליאו להשיג שפע תגליות, בעיקר על אירופה, אחד הירחים של צדק. מצלמות תיעדו את קרום הקרח הסדוק של אירופה ומדידות של השדה המגנטי העידו שמתחת לקרח יש שכבה של חומר הניחן ביכולת הולכה חשמלית. מומחים למדעים פלנטריים סבורים שמדובר באוקיינוס נוזלי, וייתכן שזהו המקום הסביר ביותר למציאת חיים במערכת השמש.
אולם גליליאו לא יכלה להיכנס למסלול סביב הירחים של צדק, ובטיסות הקצרות שלה ליד אירופה צולמו תמונות ברזולוציה גבוהה של 0.1% מפני השטח בלבד. לעומת זאת, ההנעה הגרעינית תאפשר להכניס את Jimo למסלול סביב ירח אחד למשך כמה חודשים, ולאחר מכן להניעה מחדש כדי לשגר את החללית ליעד הבא.
הכור הגרעיני המוצב בחללית יספק לה אנרגיה גדולה פי אלף מזו שעמדה עד כה לרשות משימות בחלל. הדבר יאפשר למכשירים זוללי אנרגיה, כמו מכ”ם חודר קרקע, לבדוק מה נמצא מתחת לפני השטח של כוכבי הלכת. אחת משאיפות המדענים היא לחקור את ההיסטוריה הגיאולוגית של פני השטח בירחים של צדק ולזהות את סוגי המולקולות הנמצאים שם, בייחוד אלה המרמזים על קיום יצורים חיים.
הרעיון של הנעה גרעינית אינו חדש. בשנות ה-50 ארצות הברית ניסתה לפתח טיל המונע באמצעות פצצות אטום קטנות. היוזמה החדשה הרבה פחות דרמטית. כור לביקוע אורניום שימוקם בחללית ייצר חום. החום יומר לחשמל, שיפעיל מנוע דחף יוני – מנוע שמשתמש בשדות חשמליים כדי להאיץ יונים למהירויות גבוהות מאוד, דבר המחולל כוח הינע.
נאס”א ערכה ניסוי מוצלח במנועי יונים בחללית הניסיונית “חלל עמוק” ב-1998. מנועי היונים ב-Jimo יהיו בעלי עוצמה גדולה פי 10 לפחות. מרכז המחקר גלן של נאס”א הודיע בחודש שעבר כי ניסוי בדגם אפשרי של המנוע הוכתר בהצלחה.
