הפלישה למאדים – חלק ב'

מאז ומעולם היו בני-האדם סקרנים לגלות מה טומנת בחובה הפלנטה. החל בקדמונים שעקבו אחר כוכבי הלכת מהקרקע, וכלה בחלליות המרחפות על פני כדורי הלכת. משימות עתידיות למאדים

לחלק הקודם – מבוא וסקירה הסטורית
בפרק הקודם דיברנו על משימת הוייקינג ועל עידן הרובוטים הניידים. הפעם נעסוק במשימות עתידיות לחקר מאדים, כאלה המצויות בשלבי תכנון וביצוע.

מאדים ממשיך להוות מוקד משיכה עיקרי לחלליות מחקר בלתי מאוישות, ומשימות נוספות מצויות בשלבים שונים של תכנון וביצוע. נעבור לסקור את התכניות העיקריות למחקר בלתי מאויש של מאדים לשנים הקרובות. במידת האפשר, נציין גם לוחות זמנים למשימות אלה.

פניקס

החללית פניקס היא חללית אמריקנית ששוגרה למאדים באוגוסט 2007 ולנחות על פני השטח ב-25 במאי 2008. זוהי החללית הראשונה ליוזמת סקאוט (Scout) של נאס”א, יוזמה שנועדה לשלוח חלליות מחקר קטנות בעלות נמוכה. החללית פניקס מבוססת על תכן (תכנון) של החללית מארס סורביור לאנדר (Mars Surveyor Lander), ששיגורה בוטל ב-2001.

חללית זו היא נחתת נייחת ומטרתה העיקרית היא בחינת הקרקע באזור שטרם נחקר עד כה, ושמצוי בו קרח של מים. חללית זו תשתמש בכוחם של מנועים רקטיים לצורך בלימה ונחיתה רכה, בניגוד לחלליות הקודמות, שהשתמשו בטכנולוגיית כריות האוויר. הניסיון מחללית זו ישמש משימות עתידיות נוספות, שיוכלו להעמיק את החפירה בתוך אדמת מאדים ובקרח המצוי בה.

מארס סיינס לבורטורי

מארס סיינס לבורטורי (Mars Science Laboratory, MSL) מתוכננת לשיגור ב-2009 ולנחיתה על פני מאדים ב-2010. יהיה זה רובוט מדור שלישי שיתבסס על הניסיון המוצלח של שתי משימות המחקר ספיריט ואופורטיוניטי, שכאמור נחתו על מאדים בינואר 2004. הבדל מרכזי בין רובוט זה לבין כל רובוטי מאדים שקדמו לו הוא מקור הכוח המפעילו: בעוד שרובוטים קודמים עשו שימוש באנרגיה סולרית שהומרה לאנרגיה חשמלית באמצעות תאים סולריים שהותקנו על החלק העליון של הרובוטים, הרי שרובוט זה ישתמש בגנרטור גרעיני קטן מסוג RTG.

ההסתמכות על מקור כוח גרעיני ולא סולרי תאפשר זמן פעולה ארוך הרבה יותר ואפשרות פעילות ותנועה גם בשעות הלילה של מאדים. ביקורת ציבורית רבה נשמעת בארצות-הברית כנגד השימוש במקור כוח גרעיני למשימת מחקר זו, ולכן נערכות בנאס”א בדיקות היתכנות לחלופה סולרית עבור חללית מחקר ברובוט זה. שימוש ב-RTG לאספקת כוח חשמלי לחלליות נעשה מאז שנות השישים של המאה ה-20, בהצלחה מלאה. יתר על כן, מבדקים שונים הראו שגם במקרה של התפוצצות טיל השיגור והחללית המצוידת ביחידות כוח גרעיניות אלה, ההשפעה על הסביבה היא שולית שבשולית. כל הפרסומים המדעיים של נאס”א ומשרד האנרגיה האמריקני בנושא לא הועילו עד היום – ובכל עת שמשוגרת חללית המצוידת ב-RTG, יש קריאה ציבורית לבטל את השיגור.


משימה להחזרת דגימות קרקע

משימות שונות להחזרת דגימות קרקע תוכננו בנאס”א ובסוכנות החלל האירופית. מטרתן של משימות אלה פשוטה, אולם הביצוע שלהן מורכב למדי: ראשית, יש להנחית בהצלחה חללית על מאדים. שנית, יש לאסוף דגימות קרקע ממאדים (דבר זה אפשר לעשות באמצעות זרוע איסוף המחוברת לחללית או באמצעות רובוט קטן, שיאסוף דגימות מעניינות ויביא אותן אל החללית). לאחר איסוף הדגימות, יש להכניסן לתא מיוחד בחללית הנחיתה, שלו מערכת שיגור היכולה לשגרו ממאדים אל עבר כדור-הארץ. את תא הדגימות יש לצייד במעטה מגן, על מנת להנחיתו בשלום על כדור-הארץ, שם ייאסף, ודגימות הקרקע ממאדים יוכלו להיחקר במכוני המחקר ובמעבדות שעל כדור-הארץ.

התקווה היא כי משימות אלה יבוצעו לקראת אמצע או סוף העשור הבא. יתרון מובן של משימה זו הוא האפשרות לחקור את דגימות הקרקע ממאדים לאורך זמן ובאמצעות מכשור משוכלל, דבר שאינו מתאפשר תמיד באמצעות מחקר אוטומטי על פני השטח של מאדים.

מחקר באמצעות בלונים וכלי טיס בלתי מאוישים

אפשרות נוספת ומעניינת לחקור את מאדים היא להשתמש בחלליות שיביאו אל מאדים כלי טיס בלתי מאוישים מסוגים שונים ובלונים. הרעיון לחקור את מאדים באמצעות בלון אינו חדש, ואף נעשו בעבר צעדים ממשיים לבניית חללית מחקר שתביא בלונים אל מאדים, אך נכון להיום אין עדיין תאריך מוגדר למשימה זו.

עקרון הפעולה של מחקר באמצעות כדור פורח או בלון הוא פשוט: בלון ינופח באטמוספרה של מאדים, וישא תחתיו מערך של מכשירי מדידה מסוגים שונים. במהלך היום של מאדים יתחמם הגז שבתוך הבלון והבלון ירחף באטמוספרה וינוע ממקום למקום בלא בקרה ושליטה, אלא על-פי מצב הרוחות במאדים. עם רדת הלילה המאדימי וצניחת הטמפרטורה הגז בתוך הבלון ייעשה דחוס יותר, העילוי שלו ירד והבלון ינחת על הקרקע. מערך המכשירים המחובר לבלון יוכל להיכנס לפעולה בשלב זה. עם הזריחה וההתחממות של מאדים, ימריא הבלון מהקרקע ויישא את המכשירים באטמוספרה עד ללילה הבא.

מניסויים שונים התברר כי אפשר לקיים מספר גדול של מחזורי המראה ונחיתה של בלון או כדור פורח. חלליות יוכלו להביא למאדים גם כלי טיס מכונפים מסוגים שונים, הדומים לדאונים או למטוסי מחקר שונים, בהם נעשה שימוש בכדור-הארץ. האתגר להטיס כלי טיס מכונף באטמוספרה הדלילה של מאדים הוא גדול, והמשימה איננה פשוטה כלל ועיקר.

ההנעה של מטוסים אלה תיעשה באמצעות מנוע חשמלי, שיקבל את האנרגיה הדרושה לו ממערך של תאים סולריים שיותקנו בחלקו העליון של כלי הטיס ועל גבי הכנף. בנאס”א כבר נערכים ניסויים שונים, במסגרתם נבנו כלי טיס ניסיוניים אחדים הנבחנים הן בטיסה אמיתית והן במנהרת רוח. אתגר נוסף במשימה מעין זו הוא הצורך לקפל את כלי הטיס על מנת שיתאים למארז קטן יחסית, שאותו מסוגלים מַשגרים לשגר מכדור-הארץ אל מאדים.


אקסומארס: משימה של סוכנות החלל האירופית

אקסומארס היא משימת מחקר מרכזית של סוכנות החלל האירופית לחקר מאדים. במרכזה של משימה זו עומד רובוט גדול ומשוכלל, שנועד הן למחקר גאולוגי והן למחקר ביולוגי של מאדים. אקסומארס מפותח במסגרת מיזם המשימות העתידיות של סוכנות החלל האירופית המכונה אורורה.

כלי הרכב הרובוטי יוכל לנוע על מאדים למרחקים ניכרים, לבצע בדיקות גאולוגיות שונות ולקדוח עד לעומק של 2 מטרים מתחת לפני הקרקע. דגימות של אדמה מעורבת בקרח יוכנסו לתא בדיקה, שבתוכו יש ציוד רב שנועד לקבוע אם מצויים שרידים של יצורים חיים בדגימות הנבחנות. עקרון הפעולה של המעבדה האוטומטית של הרובוט מזכיר במידת-מה את המעבדות בהן צוידו חלליות וייקינג של שנות השבעים, אם כי מערך הניסויים ומכשירי המדידה משוכללים לאין שיעור. לא ידוע מתי מתכננת סוכנות החלל האירופית לשגר את המשימה אל מאדים.