גילוי אטמוספירה סביב כוכב הלכת הסלעי LHS 1140b החזיר לכותרות את האפשרות לשגר חלליות זעירות למערכות שמש אחרות. מזעור אלקטרוניקה, מפרשי אור ומערכי לייזר רבי־עוצמה הופכים את הרעיון לנושא מחקר הנדסי ממשי, אך גם במהירות של 20% ממהירות האור המסע לכוכב הלכת, המרוחק 48 שנות אור, יימשך כ־240 שנה
במחקר שפורסם ביולי 2026 בכתב העת Science דיווחו אסטרונומים על גילוי הליום הבורח מן האטמוספירה העליונה של LHS 1140b, כוכב לכת סלעי באזור החיים של ננס אדום. הממצא הפך אותו לאחת המטרות המסקרנות ביותר בחקר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש. התצפית אינה מוכיחה שיש עליו חיים או אפילו מים נוזליים, אך לדברי החוקרים היא מספקת ראיה ישירה לכך שכוכב לכת סלעי באזור החיים מסוגל להחזיק אטמוספירה.
הגילוי מעורר שאלה החורגת מן האסטרונומיה התצפיתית: האם בעתיד נוכל לשלוח לשם חללית ולבחון את העולם הזה מקרוב? התשובה הזהירה היא שהטכנולוגיות המרכיבות משימה בין־כוכבית ראשונה כבר נחקרות, וחלקן אף הודגמו בחלל, אך עדיין אין מערכת המסוגלת לבצע משימה כזאת. יתרה מזאת, המרחק ל־LHS 1140b ממחיש היטב את גודל הקושי.
לא כל כוכב קרוב מספיק
LHS 1140b נמצא במרחק של כ־48 שנות אור. חללית שתנוע במהירות של 20% ממהירות האור – יעד שאפתני בפני עצמו – תזדקק לכ־240 שנה כדי להגיע אליו, עוד לפני שמביאים בחשבון את זמן הפיתוח והשיגור. לאחר המעבר ליד כוכב הלכת, הנתונים יזדקקו ל־48 שנים נוספות כדי להגיע לכדור הארץ.
לכן המטרה הסבירה יותר למשימה בין־כוכבית ראשונה היא מערכת אלפא קנטאורי, המרוחקת כ־4.37 שנות אור בלבד. במהירות דומה אפשר יהיה להגיע אליה בתוך מעט יותר מ־20 שנה, ולאחר מכן להמתין עוד כארבע שנים ורבע לקבלת הנתונים הראשונים.
מפרשי שמש כבר טסו בחלל
העיקרון הפיזיקלי פשוט: פוטונים אינם בעלי מסת מנוחה, אך הם נושאים תנע. כאשר אור מוחזר ממשטח דק ומבריק, הוא מפעיל עליו לחץ זעיר. בחלל, שבו אין חיכוך אוויר, דחיפה קטנה אך רציפה יכולה לשנות בהדרגה את מהירותה ואת מסלולה של חללית.
מפרשי שמש, המשתמשים באור השמש, כבר הוכיחו שהרעיון עובד. החללית היפנית IKAROS הדגימה בשנת 2010 הנעה וניווט באמצעות מפרש במסע בין־פלנטרי. LightSail 2 של האגודה הפלנטרית הראתה ב־2019 כי גם לוויין זעיר מסוג CubeSat יכול לשנות את מסלולו בעזרת אור בלבד. נאס״א פרשה ב־2024 את המפרש של מערכת ACS3, ששטחו כ־80 מטרים רבועים; המפרש נפרש בהצלחה, אך המשימה הוצאה משירות ב־2026 בלי שהצליחה להשלים את הדגמת ההנעה המתוכננת.
מפרש אור בין־כוכבי יהיה מערכת קיצונית הרבה יותר. במקום להסתמך על אור השמש הדועך עם המרחק, מערך לייזרים יכוון קרן רבת־עוצמה אל מפרש מחזיר אור שרוחבו מטרים אחדים ומסתו גרמים בלבד.
לייזר של מאה גיגה־ואט וחללית במשקל גרמים
מיזם Breakthrough Starshot בוחן רעיון שבו מערך לייזרים בהספק כולל של כ־100 גיגה־ואט יאיץ חללית זעירה המחוברת למפרש אור למהירות של עד 20% ממהירות האור. ההאצה אמורה להימשך דקות אחדות בלבד. מקור האנרגיה ומערך ההנעה נשארים ליד כדור הארץ, ולכן החללית אינה צריכה לשאת עמה דלק רב.
ההתפתחות במצלמות, במעבדים ובחיישנים זעירים מאפשרת עקרונית לדחוס יכולות מדעיות למסה קטנה מאוד. מחשב החללית ומערכות הבינה המלאכותית שלה יצטרכו לפעול באוטונומיה כמעט מלאה: אי אפשר יהיה לשלוט בזמן אמת בחללית הנמצאת במרחק שנות אור, והיא תידרש לזהות את יעדיה, לכוון מצלמות, לבצע מדידות ולשדר את המידע בכוחות עצמה. ייתכן שרוב המערכות יישארו במצב חסכוני במשך עשרות שנות המסע ויופעלו במלואן רק לקראת המפגש.
אלא שמזעור החיישנים פותר רק חלק מן הבעיה. המפרש צריך להישאר יציב במרכז אלומת הלייזר ולשרוד חימום עז בזמן ההאצה. מערך הלייזרים צריך לפעול כמקור אור קוהרנטי אחד ולהתמקד במפרש קטן ממרחק עצום. החללית צריכה לשרוד עשרות שנים של קרינה ופגיעות אבק בין־כוכבי, לשמור על אספקת חשמל ולכוון משדר חלש מאוד אל כדור הארץ. גם קליטת כמות שימושית של נתונים ממשדר שמסתו גרמים, במרחק של כמה שנות אור, היא אתגר שטרם נפתר במערכת שלמה.
מעבר מהיר ללא בלמים
לשיטה יש מגבלה יסודית נוספת: לאחר שמערך הלייזרים האיץ את החללית, אין בנמצא מערכת מקבילה ליד כוכב היעד שתאט אותה. החללית לא תיכנס למסלול סביב כוכב הלכת, אלא תחלוף במערכת במהירות עצומה. חלון התצפית העיקרי יימשך שעות או ימים, בהתאם למסלול ולגודל האזור הנחקר, ולאחריו יהיה צורך לשדר באיטיות את הנתונים שנאספו.
בטווח הקרוב יותר, מפרשי שמש יכולים לסייע במשימות בתוך מערכת השמש: מפגשים עם שביטים במסלולים קשים, סיורים בין אסטרואידים, תצפיות ממושכות על השמש ואף מסלולים לא שגרתיים מעל קטבי כדור הארץ. משימות כאלה יאפשרו לצבור ניסיון בפרישת ממברנות גדולות, בניווט באמצעות לחץ אור ובהפעלת חלליות קלות לאורך זמן.
מפרשי אור אינם מבטיחים אפוא ביקור קרוב ב־LHS 1140b, אך הם מסמנים מעבר חשוב מן המדע הבדיוני למחקר הנדסי שאפשר להגדיר, לחשב ולבחון. המסע הבין־כוכבי הראשון, אם ייצא לפועל, יהיה כנראה לא טיסה מאוישת ואף לא חללית גדולה, אלא שבב חכם המחובר למפרש דק – שליח רובוטי קטן שיחלוף במהירות במערכת הכוכבים הקרובה ביותר.
שאלות ותשובות
האם כבר קיימת חללית המסוגלת להגיע לכוכב אחר?
לא. רכיבים אחדים, ובהם מפרשי שמש, חיישנים זעירים ומערכי לייזר מתואמי־מופע, נמצאים בשלבי פיתוח שונים, אך מערכת משולבת המסוגלת להאיץ חללית למהירות של 10%–20% ממהירות האור עדיין אינה קיימת.
כמה זמן יימשך מסע אל LHS 1140b?
הכוכב נמצא במרחק של כ־48 שנות אור. במהירות של 20% ממהירות האור המסע יימשך כ־240 שנה, והאותות מן החללית יזדקקו ל־48 שנים נוספות כדי לחזור לכדור הארץ.
מה ההבדל בין מפרש שמש למפרש אור המונע בלייזר?
מפרש שמש מנצל את לחץ אור השמש ומתאים בעיקר לתנועה בתוך מערכת השמש. מפרש המונע בלייזר מקבל דחיפה מקרן מלאכותית חזקה בהרבה, ולכן הוא עשוי להגיע למהירויות המתאימות למסע בין־כוכבי.
מדוע החללית לא תעצור ליד כוכב היעד?
מערך הלייזרים המאיץ נשאר ליד כדור הארץ, ואין מערך מקביל במערכת היעד שיבלום את החללית. לכן התכנון הבסיסי הוא למעבר מהיר ולביצוע צילומים ומדידות במהלכו, ולא לכניסה למסלול.
עוד בנושא באתר הידען
- פיזיקה נסתרת מסבכת את החלום לשגר חלליות מפרש אל כוכבים רחוקים
- כיצד לטוס לכוכב אלפא סנטאורי במהירות האור כמעט
- המסע לפרוקסימה קנטאורי של האסטרופיזיקאי הישראלי
- לוויין קטן עם מפרש סולארי יוכל להשיג את העצם הבין־כוכבי הבא שיעבור
- התגלה כוכב לכת שעשוי לאפשר מים נוזלים – תנאי הכרחי לחיים
למאמר המדעי: פתיחת המאמר המדעי
