שיא חדש לנאס"א: איך להפיק אנרגיה סולארית במרחק של 800 מיליון ק"מ מהשמש?

הגשושית ג'וּנוֹ של נאס"א ממשיכה את מסעה בן החמש שנים אל עבר כוכב הלכת צדק, והיום היא שברה את השיא של הגשושית הרחוקה ביותר מהשמש שמשתמשת באנרגיה סולארית לצורך תפעול מכשיריה האלקטרוניים. ג'ונו נמצאת כעת במרחק של 793 מיליון קילומטר מהשמש.

הדמייה של ג'ונו בקרבת צדק. ניתן לראות בברור את הלוחות הסולאריים העצומים של הגשושית. איור: נאס"א
הדמייה של ג'ונו בקרבת צדק. ניתן לראות בברור את הלוחות הסולאריים העצומים של הגשושית. איור: נאס"א

הגשושית ג'וּנוֹ של נאס"א ממשיכה את מסעה בן החמש שנים אל עבר כוכב הלכת צדק, והיום היא שברה את השיא של הגשושית הרחוקה ביותר מהשמש שמשתמשת באנרגיה סולארית לצורך תפעול מכשיריה האלקטרוניים. ג'ונו נמצאת כעת במרחק של 793 מיליון קילומטר מהשמש.

ג'ונו שברה בכך את השיא הקודם שרשמה הגשושית האירופאית רוזטה באוקטובר 2012, אז, בדרכה להיפגש עם שביט, הגיעה למרחק של 792 מיליון קילומטר מהשמש. אולם הגשושית רוזטה תוכננה לפעול בסופו של דבר קרוב יותר לשמש, זאת בשל המסלול האליפטי של השביט, שהביא אותו קרוב יותר אל השמש בזמן שרוזטה הגיעה אליו ב-2014. ג'ונו, לעומת זאת, מתוכננת להמשיך ולפעול במרחק זה לכל אורך משימתה ובהמשך אף להגיע למרחק מקסימאלי של 832 מיליון קילומטר מהשמש.

המסלול המרוחק של של צדק, שמרחקו מהשמש הוא בערך פי 5 מהמרחק של כדור הארץ מהשמש, הציב אתגר קשה בפני מהנדסי המשימה. ג'ונו אינה החללית הראשונה שפועלת ממרחק כה רב, כמו למשל "ניו-הורייזונס" שעלתה לכותרות לאחרונה כשחקרה לראשונה את פלוטו, שרחוק עוד יותר מצדק. אולם עד כה חלליות אלו השתמשו באנרגיית חום שמופקת מהחומר הרדיו-אקטיבי פלוטוניום 238 שנאס"א משתמשת בו ב"גנרטורים רדיואיזוטופיים תרמואלקטריים" (RTG) שמסוגלים לפעול ולספק אנרגיה חשמלית למשך עשרות שנים ללא הפרעה. אולם מכיוון שבזמן בניית החללית היה מחסור בחומר הרדיואקטיבי, ויחד עם העובדה שהושגה התקדמות טכנולוגית משמעותית ביעילות התפוקה של לוחות סולאריים, נאס"א העדיפה להשתמש בטכנולוגיה זו עבור משימת ג'ונו.

לג'ונו יש שלושה לוחות סולאריים שמורכבים באופן סימטרי בין ששת צדדי גופה המשושה, ואורכו של כל אחד מהם 9 מטר (מלבד אחד שבקצה שלו הורכב מגנטומטר כדי להרחיקו מגוף החללית ומהשדה המגנטי שלה, שעלול לפגוע במדידות המכשיר). ביחד, הלוחות הסולאריים כוללים 18,698 תאים סולאריים נפרדים, שמפיקים את האנרגייה החשמלית מאור השמש. זה אמנם נשמע מרשים מאד, ואכן בקרבת כדור הארץ הלוחות הסולאריים של ג'ונו יוכלו לספק 14 קילו-וואט, אולם במרחק העצום של צדק הם יספקו לה רק 500 וואט, מה שאמור להספיק למכשירים המדעיים של החללית, שחסכניים מאד בתצרוכת החשמל שלהם.

צדק כפי שצולם בשנת 2014 ע"י טלסקופ החלל האבל. רואים כי הכתם האדום הצטמק בהרבה בתהליך שנמשך כשלושים שנה. צילום: NASA/ESA
צדק כפי שצולם בשנת 2014 ע"י טלסקופ החלל האבל. רואים כי הכתם האדום הצטמק בהרבה בתהליך שנמשך כשלושים שנה. צילום: NASA/ESA

סקוט בולטון, החוקר הראשי של המשימה מ"מרכז המחקר הדרום-מערבי" (Southwest Research Institute) בסן אנטוניו בטקסס, אמר בהודעה של נאס"א: "זה מגניב שהגענו לשיא [הזה] ושהצוות המתמיד שלנו של מהנדסים ומדענים יכול לרשום עוד "הישג ראשון" בחקר החלל, אולם הטוב ביותר עוד לפנינו. אנו משיגים את השיאים הללו ומעיזים למרחק כה רב מסיבה מסוימת – להבין טוב יותר את העולם הגדול ביותר במערכת השמש ומכך להבין טוב יותר מאיפה אנחנו הגענו".

ג'ונו צפויה להגיע אל צדק ב-4 ביולי השנה, תאריך שיצא במקרה ביום העצמאות האמריקאי. משימתה של ג'ונו תארך כ-16 חודשים ובמהלכם תחקור את ההרכב הפנימי של צדק מבעד לשכבת העננים החיצונית שלו, את המגנטוספירה (השדה המגנטי העצום שצדק יוצר בסביבת החלל סביבו) ואת תופעות האורורה בקטביו (זוהר הקוטב). ג'ונו תנסה לחקור את אופן ההיווצרות של צדק, שהוא כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש, והמסה שלו גדולה יותר מכל שאר כוכבי הלכת גם יחד. למעשה, הרכבו של צדק דומה מאד לזה של השמש – הוא מורכב בעיקר ממימן והליום – ונחשב לעיתים כ"כוכב כושל", כזה שבמהלך היווצרותו לא ספח אליו מספיק חומר כך שיהיה גדול מספיק כדי שבליבתו יוכלו להיווצר תהליכי היתוך גרעיני. הבנת היווצרותו תאפשר הבנה טובה יותר לאופן היווצרות מערכת השמש כולה ומערכות שמש אחרות ברחבי היקום.

ראוי להזכיר לאסטרונומים חובבים שנאס"א מזמינה אותכם להשתתף בפרויקט החינוכי-ציבורי של המשימה, מצלמת האור הנראה "ג'ונו-קאם", שתצלם תמונות מרהיבות של צדק מהמרחק הקרוב ביותר אי פעם ממנו (של כ-5000 ק"מ מעל פני העננים של צדק). נאס"א מזמינה אסטרונומים חובבים להעלות ולצרף תמונות חובבניות של צדק ולהשתתף בשיחות ובהצבעות שבהם ייקבעו האתרים שתצלם המצלמה.

להודעה של נאס"א על שבירת השיא

לאתר בו מתקיימים הדיונים וההצבעות על מצלמת ג'ונו-קאם

 

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

3 תגובות

  1. יכול להיות שניתן להשתמש בלוחות סולריים מטיפוס זה לשימוש יומיומי. אם זה אפשרי הרי שמדובר במקרה קלסי בו פיתוח לצורכי חלל מיושם לצרכים שימושיים. אני יוצא בקריאה למהנדסים לקחת זאת כאתגר.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן