המסע למאדים

25 שנים אחרי הנחיתה על הירח, למדעני החלל יש תוכנית מפורטת כיצד לממש מטרה הרבה יותר נועזת ומורכבת: הנחתת חללית מאוישת על מאדים  * טיסה בטוחה למאדים – האסטרונאוטים ימוגנו באמצעות…. מכלי מים

החללית “ארס” מזנקת מכן השיגור בקייפ קנווראל, מאחוריה שובל של אש, מונעת בכוח הדף של 5 מיליון קילוגרמים, שנורה מתוך מגבר בגובה כ-70 מטר. מפקד החללית מנתק ממנה את רקטת ההאצה הראשונה והשנייה. כעבור שלוש שעות משתחררת החללית, ובה צוות של שישה אסטרונאוטים, מכוח הכבידה של כדור הארץ. עכשיו היא רק צריכה לשייט לעבר המפגש שנועד לה עם מאדים.
בדיוק כעבור 180 יום, אחרי שאנשי הצוות חיסלו כ-40 קילוגרם של צלי בשר מוקפא, יכין המפקד את מנגנון הבלימה החיצוני של החללית ויכוון את “ארס” לתוך האטמוספירה של מאדים. אם התמרון הזה לא יצליח, החללית עלולה להתרסק ולהישרף על המשטחים הצחיחים של כוכב הלכת האדום. אבל הכל יתנהל כשורה: הכבידה של מאדים תחבוק את החללית ותכוון אותה למסלול אליפטי. היא תחליק ותבצע נחיתה רכה במרחק לא גדול מצפון לוואלס מארינריס. במרכז הבקרה ביוסטון ישמעו הכל את ההודעה המיוחלת: “יוסטון, כאן וואלס מארינריס, ארס נחתה”.
מה שאולי נשמע כמו מדע בדיוני הופך למציאותי. עברו רק שנות דור אחד, 25 שנים, מאז הצליח האדם להיחלץ מכוח הכבידה של הארץ ולהניח את כף רגלו בראשונה על גוף שמיימי אחר. היום, בזמן שהעולם חוגג את ההצלחה של אפולו 11 לנחות על הירח, מדעני החלל שואפים לממש מטרה הרבה יותר נועזת ומורכבת: הנחתת חללית מאוישת על מאדים.
ב-1989 התחייב הנשיא ג'ורג' בוש שביום מן הימים תעשה אמריקה “מסע אל המחר”. בתשובה לחזונו הצהירה נאס”א, סוכנות החלל האמריקאית, שאפשר להגיע למאדים. זה ייקח להערכתם 30 שנה ויצריך השקעה של 400 מיליארד דולר. העלות הגבוהה צימצמה במהירות את התעניינות הממשל בפרויקט, והקונגרס הקטין את ההקצאות לסוכנות החלל. מה שנותר מהתוכנית השאפתנית להגיע למאדים הוא קומץ מדענים שעוקבים אחרי המחקר המתבצע במוסדות האקדמיים ובתעשייה.
ובכל זאת, החלום להגיע למאדים לא בוטל. רשת כמו-מחתרתית של מומחים בכל התחומים הדרושים כדי להוציא לפועל את השילוח למאדים ממשיכה בחישובים, בדיקות וישיבות הפריה הדדית. “אנחנו יודעים מה דרוש כדי לשלח אדם למאדים ולהחזיר אותו בשלום לארץ”, אומר רוברט זוברין, ממהנדס בחברת האווירונאוטיקה “מרטין מרייטה”, “והיום יש לנו הטכנולוגיה הבסיסית הדרושה לכך”. כל הממומחים מסכימים עם ההצהרה הזאת.
על פי התוכנית הישנה, היו אמורים להטיס את חלקיה של החללית הכבדה שנועדה להגיע למאדים אל תחנת חלל, שם ירכיבו אותה 16-12 אסטרונאוטים שישתמשו בתחנת החלל כמבדוק. ספינת החלל שתורכב תהיה אדירת ממדים ותישא בתוכה את כל הדלק הדרוש כדי להגיע למאדים ובחזרה – אבל עם משקל כזה היא לא תוכל לנחות בשלום על פני מאדים. לכן היא תצויד ברכב נחיתה, שעלותו כמיליארד
דולר. לזוברין יש, לדבריו, רעיון טוב יותר. הוא לא נדרש למעבורות חלל ולא לתחנות חלל. זוברין גורס שצריך לעשות מה שאמריקה מיטיבה לעשותו, מה שהביא את ניל ארמסטרונג אל הירח: “להרים ולזרוק”, בניסוחו. ההרמה תתבצע על ידי אחד מטילי הענק האמריקאיים או הרוסיים – “סטורן “5 או “אנרגיה” – שיכונה “ארס”, אל המלחמה במיתולוגיה היוונית, שעל שם מקבילו הרומאי, מארס, נקרא מאדים בלועזית. אפשר לפתח את “ארס” בעזרת טכנולוגיה וחלקים קיימים, ובהשקעה צנועה יחסית, של 5 מיליארד דולרים.
הטיל הראשון שישוגר לא יהיה מאויש. הוא יכיל רכב אספקה ובו שש טונות של מימן נוזלי, ורכב בצורת חרוט פחוס, שבבוא הזמן יישא את האסטרונאוטים אל מחוץ למאדים. משאית-רובוט המופעלת מהארץ תרד מהטיל, נושאת כור גרעיני בעוצמה של 130 כוחות סוס. הכור הגרעיני יפעיל משאבה שתבלע את האטמוספירה של מאדים. %95 מהאוויר במאדים הם דו-תחמוצת הפחמן. כאשר דו-תחמוצת הפחמן מתרכב עם מימן – שממנו יהיו שש טונות בחללית האספקה – נוצרים מתאן ומים.
המתאן הוא דלק רקטי. המים יופרדו בהליך חשמלי למרכיביהם, מימן וחמצן. גם החמצן הנוזלי הוא דלק רקטי.
המפעל הכימי שיוקם ינצל את השהות עד בוא האסטרונאוטים, וייצר 108 טונות של דלק רקטי, כמות שמספיקה לחללית המבקשת לחזור ממאדים לארץ. כך חללית מאוישת שתעשה את דרכה מהארץ למאדים, לא תידרש לשאת דלק לצורך הטיסה בחזרה – חללית החרוט שנפרקה על המאדים יחד עם המפעל להפקת דלק תמלא את מכליה בדלק שהופק שם. החללית שתישא את הצוות מכדור הארץ תהיה קלה מספיק כדי לנחות נחיתה רכה על מאדים, וכדי שטיל הענק “סטורן “5 יוכל “להרים ולזרוק” אותה לחלל, מבלי להיזקק לבנייה והרכבה מסובכת של חללית מיוחדת בתחנת חלל. הכבידה בתוך הקפסולה תהיה זו ששוררת על מאדים – 0.38 ג'י. המדענים סבורים שמוטב לאסטרונאוטים להתרגל לתנאי הכבידה ביעד שלהם, אבל הם לא מתעלמים מהבעיות המיוחדות שגורמת כבידה כזאת למי שרגילים לכבידה גדולה פי שלושה בערך. השרירים נחלשים, בהם גם שרירי הלב, והעצמות מאבדות מתכולת הסידן שבהן. כדי לשמור על מבנה העצמות ועל תפקודי הלב והריאות, יצטרכו אנשי הצוות לצעוד או לעשות ג'וגינג על מכשיר הליכה או לרכוב על אופני כושר במשך כארבע שעות מדי יום ביומו. ביולוגי-חלל משוכנעים שהאסטרונאוטים לא יסבלו. “הודות לתחנת החלל הרוסית 'מיר' אנשים כבר הועמדו בכבידה אפס במשך פרקי זמן ארוכים יותר מהטיסה למאדים”, אומר קנט ג'וסטן, מהנדס במרכז החלל על שם ג'ונסון ביוסטון.
המסע אולי נשמע מפחיד, אבל החללית עתידה לשייט ללא כל בעיה ליעדה. תומס מייר מאוניברסיטת קולורדו בבולדר מסביר שכבר יש בנמצא טכנולוגיית הנחיה מעולה, “וכבר ביצענו מפגנים פנטסטיים של נחייה בחלל”. למשל, הכוונתם של גששי החלל הלא-מאוישים ששוגרו אל צדק, שבתאי, אוראנוס ונפטון, שנמצאים הרחק מעבר למאדים.
בדרך למאדים יצלחו האסטרונאוטים ים קרינה גועש ומהביל שניתז מן השמש ומגופים שמיימיים אחרים. קרניים קוסמיות – שתעלומת מקורן עדיין לא נפתרה – אפשר לחסום רק במחיצת פלדה שעובייה כמה מטרים, והן פחות מסוכנות מאשר לשונות האש שנורות מן השמש. אין שום ביטחון שאנשי הצוות לא יספגו פגיעה שתגרום נזק גנטי או סרטן. קרל פפיצר, מומחה לקרינה מחברת מקדונל דגלס מוסיף: “למי שרוכב על הנר הרומאי הזה למאדים יהיו בעיות נוספות מלבד קרינה”.
כדי להעביר את הזמן במסע יותקן לאסטרונאוטים חדר משותף לארוחות ופעילויות חברתיות ותרבותיות, כמו צפייה בסרטים והאזנה לדיסקים. לכל אחד מהם – נשים וגברים – יהיה חדר משלו, עם מיטה ושירותים פרטיים. כבר דאגו לכך שאוויר שיוזרם לתוך תא המקלחת יגרום למים לרדת על גופם בדיוק כמו על כדור הארץ.
אחרי 180 ימי מסע הם יראו סוף-סוף את המרחבים האין-סופיים והאדומים של מאדים, את עמקיו המפותלים, התהומות והצוקים המשוננים. אחרי שתי הקפות מסביב לכוכב הלכת תאט החללית את קצב ההתקדמות שלה ותתחיל לצנוח לאטה, פניה מועדים אל אורות הנחיתה הממצמצים לעברה, שהותקנו על ידי החללית הבלתי מאוישת. מקום הנחיתה המיועד נמצא ברמה גבוהה, כי בה “יש יותר אוויר הבולם את החללית”, מסביר הגיאולוג רונלד גרילי מאוניברסיטת אריזונה.
האסטרונאוטים יקיימו קשר רדיו רצוף עם הארץ, וישלחו נתונים ומסרים קוליים – שגם אם ינועו במהירות האור, יידרשו להם 20 דקות לפחות כדי להגיע לארץ. הודות למערכת לייזר חדשנית, שתיוצר בעשור הבא, הם יוכלו להעביר תמונות ברורות וחדות של הנחיתה, שישודרו מן הסתם בכל העולם. הכל להוטים לקבל דגימות מהמכתשים, שבהם היו כנראה ימות ואגמים בעבר הרחוק, ולבדוק אם היו חיים על מאדים. האסטרונאוטים עשויים גם לחפש אוצרות טבע – אלומיניום, מגנזיום וברזל. החוקרים בטוחים שהם יוכלו לגדל גידולים הידרופוניים בעזרת החנקן, הפחמן והמים של מאדים.
בנאס”א עדיין מצטערים על ביטול התוכנית המקורית, אבל איש לא מתווכח עם יתרונות התוכנית של זוברין, שעלותה, אגב, פחותה מזו של תוכנית אפולו. אם רוסיה תרצה להשתתף, ההוצאות יהיו נמוכות עוד יותר. סרגיי גרומוב, מומחה לטילים רוסי, חושב שזו רק שאלה של כסף. “אילו שמו על השולחן 50 מיליארד דולר, היינו מגיעים למאדים בתוך עשר שנים”. ייתכן שיפאן ומדינות האיחוד האירופי ירצו גם הן להשתתף בכיבוש מאדים. רוז'ה בונה מסוכנות החלל האירופית מאמין שאם מדינה אחת תצהיר על רצונה – כל האחרות ילכו אחריה.
אין לחשוב שהדרך למאדים לא רצופה סכנות. חלקן ידועות, אחרות יופיעו. בינתיים, גם אם הטכנולוגיה נגישה והמחיר לא עד כדי כך מרתיע, צריך גיבוי פוליטי ועניין מצד השלטונות, שיזרימו תקציבים ויתנו את ההוראה. פריצה חדשה לחלל תזניק שוב את התעשיות עתירות הטכנולוגיה ותביא שפע המצאות ופיתוחים נוספים. המסע למאדים יענה אולי על השאלה אם היו שם אי פעם חיים, ובעקיפין אם האדם הוא החי התבוני היחיד במערכת השמש. ייתכן שיהיה אפילו אפשר להתיישב על מאדים.
תוכנית אפולו הונעה על ידי המלחמה הקרה, והמירוץ לחלל קרס בעקבות קריסתה של ברית המועצות. מסע אל מאדים ינבע בסופו של דבר מרצון להכיר את הכוכבים, לבדוק את האפשרות לנצל אותם ואפילו להתיישב עליהם.
 
  ניתן לבצע טיסה בטוחה למאדים * יש להגן על האסטרונאוטים באמצעות מכלי מים ענקיים  
11.12.2003
 
מאת: יובל דרור, הארץ, וואלה וסוכנויות הידיעות 
 
  
לאחר עשורים של צפיה באסטרונאוטים המקיפים את כדור הארץ, יש לבעלי החזון בתחום החלל סיבה לאופטימיות. נאס”א וסוכנויות אחרות עובדות ביחד עם הבית הלבן על תבנית חדשה של תגליות.
בין היעד יהיה מאדים או הירח – או האם בכלל אחת התוכניות תמריא נותר עוד לראות. לחובבי החלל, עצם העיסוק בהגדרת המשימה תיתן סיבה לתקווה.

אחרי התרסקות מעבורת החלל “קולומביה” שוקלת ארה”ב את צעדיה בתחום חקר החלל – האם כדאי לה לחזור למשימות לירח או שמא להציב מטרה חדשה: מאדים. מדידות חדשות שבוצעו על ידי החללית “אודיסיאה”, המקיפה את מאדים בשנתיים האחרונות, מגלות כי אף שהאטמוספירה של מאדים אינה מספקת הגנה מקרינה קוסמית (בשונה מהאטמוספירה של כדור הארץ), אפשר יהיה לשלוח אל כוכב הלכת אסטרונאוטים שיחקרו את פני השטח ויחזרו בשלום.

חוקרים ממכון מחקר החלל הביו-רפואי הציגו את הנתונים החדשים בכנס האגודה האמריקאית לגיאופיסיקה, המתקיים בימים אלה בסן פרנסיסקו. הבעיה המרכזית שאותה בדקו החוקרים היא רמת הקרינה שאליה ייחשפו האסטרונאוטים. לדברי ד”ר קארי זיטלין, האסטרונאוטים ייחשפו במסעם למאדים וחזרה – וגם על פני כוכב הלכת – למנת קרינה הגדולה פי כמה מהקרינה שאליה נחשפים אסטרונאוטים העובדים בתחנת החלל הבינלאומית המקיפה את כדור הארץ. זאת, בין השאר, כיוון שבעוד שבתחנת החלל מבלים שישה חודשים, המסע אל מאדים וחזרה יארך כמעט שלוש שנים.
מתברר שבעיית הקרינה היא אחת הסיבות שעשויות למנוע מסע אל המאדים. בכתבה שפורסמה ב”ניו יורק טיימס” נטען כי אמריקאי ממוצע נחשף לרמת קרינה של 350 מילירם בשנה (יחידת מדידה של רמת הקרינה הנספגת בגוף), כתוצאה מהיחשפות למטוסים, קרני רנטגן, טלוויזיה ואפילו סלעים הפולטים קרינה (ראו תרשים). האסטרונאוטים שטסו תשעה ימים לירח במשימת “אפולו 14” ספגו קרינה של 1,140 מילירם, המקבילה לחשיפה של שלוש שנות אדם על כדור הארץ. האסטרונאוטים שבילו 87 יום בתחנת החלל הבינלאומית ספגו קרינה של 17,800 מילירם, המקבילה לחשיפה של 50 שנות אדם על פני כדור הארץ. על פי ההערכות, במסע אל המאדים ייחשפו האסטרונאוטים לקרינה של 130,000 מילירם (כ-400 שנות חשיפה לקרינה על פני כדור הארץ).

“מנת קרינה כה גדולה מעלה שאלות באשר להשפעות הביולוגיות שלה, ואלו מעולם לא נבדקו”, אמר ד”ר זיטלין לבי-בי-סי, והוסיף כי לא רק רמת הקרינה בעייתית אלא גם סוג הקרינה. “זו קרינה קוסמית, שבאה מכל כיוון ומכל קצות הגלקסיה”. לדבריו, הקרינה הקוסמית העזה עשויה לגרום לסוגים חדשים של סרטן, לבעיות בעיניים ולנזק למערכת העצבים. כדי לנסות להמחיש את עוצמת הקרינה, סיפרו המדענים כי המכשור האלקטרוני המתקדם שהותקן על פני “אודיסיאה” כדי למדוד את רמות הקרינה סביב מאדים, נפגע בעצמו מקרינה באוקטובר, בעקבות התפרצויות השמש העזות.

אלא שד”ר זיטלין טוען שעל אף הממצאים, מדובר בסיכונים שאפשר להתמודד אתם ובני אדם יוכלו לטוס למאדים בבטחה יחסית. לדבריו, האסטרונאוטים יוכלו להגן על עצמם מפני הקרינה אם ישתמשו במערות ובחללים שעל פני מאדים. בנוסף, הוא מציע שהאסטרונאוטים ישתמשו בחומרים מיוחדים שאותם יביאו מכדור הארץ, אשר יסייעו להם להפחית את הקרינה שמסביבם. אלא שגם פתרון כזה עשוי להתברר כבעייתי.

על פני כדור הארץ משתמשים בחומרים כמו בטון או עופרת כדי להתגונן מקרינה, אך עלות הטסתם למאדים עצומה. לכן בודקים המדענים אם ניתן להגן על האסטרונאוטים באמצעות הקפתם בבועת מים ענקית, שאותה ממילא יידרשו לקחת למסע הארוך.

למרות ההצהרות של ד”ר זיטלין, הטיסה המאוישת הראשונה למאדים כנראה עדיין רחוקה. המדען הראשי של נאס”א, ג'ון גרנספלד, אמר כי מחקרים הבודקים את הנזק האפשרי שתגרום קרינה לתאים אנושיים יימשכו לפחות חמש שנים.