סיקור מקיף

מה נדרש כדי להקים מושבות חלל או לפחות מוצבי מחקר בכוכבי לכת אחרים? חלק שני ואחרון

המשך פרק מתוך ספר בשם "הקמת מערכות מחקר פלנטריות" שכתב חיים מזר בשנים 1978-1981 ואשר עבר בדיקה מדעית ע"י פרופ' דרור שדה ז"ל, אך לא יצא לאור בסופו של דבר

תחנת החלל הבינלאומית בראשית ימיה. איור: shutterstock
תחנת החלל הבינלאומית בראשית ימיה. איור: shutterstock

חלק ב' הקמת מערכות פלנטריות
בתצפית שטחית על מבנה מערכת השמש ניתן לראות כי ישנם כוכבי לכת שיש להם ירח אחד או יותר וכוכבי לכת שאין להם ירחים. כל כוכב לכת אשר לו ירח אחד לפחות הוא מערכת משנה של מערכת השמש. ככל שבמערכת המשנה יותר ירחים היא מורכבת יותר וזאת בשל השפעות הגומלין בין כוכב לכת לבין ירחיו ובין הירחים לבין עצמם. לגודל כוכב הלכת, מַסתו, גודל הירחים, מסתם ומסלוליהם קשר הדוק למידת מורכבותה של מערכת המשנה. מכאן שמערכת המשנה צדק מורכבת יותר ממערכת המשנה כדור הארץ.

כאשר מתכוננים לחקור מערכת שמש או השמשות יש להבחין בין ארבע רמות מחקר והן:

  1. רמה אסטרטגית ראשונה – ברמה זו מנסים למצוא את מאפייניה של מערכת השמש או השמשות כיחידה אחת על מאפייניה המבניים (מיפוי המערכת) ויחסי הגומלין בין מרכיביה השפעת כוח המשיכה של השמש או השמשות על כוכבי הלכת ובינם לבין עצמן, השפעת רוח השמש או השמשות עליהם, מבנה שדות מגנטיים שלהם אם הם קיימים והשפעותיהם, גֵאות ושפל ועוד.
  2. רמה אסטרטגית שנייה – ברמה זו מנסים למצוא את מאפייניה של מערכת המשנה כיחידה אחת על מאפייניה המבניים (מיפוי המערכת) ויחסי הגומלין בין מרכיביה השפעת כוח המשיכה של השמש או השמשות על כוכבי הלכת ובינם לבין עצמן, השפעת רוח השמש או השמשות עליהם, מבנה השדות מגנטיים שלהם אם הם קיימים והשפעותיהם, גאות ושפל ועוד.
  3. רמה אסטרטגית שלישית – חקירת כוכבי הלכת וירחיהם כגופים בודדים.
  4. רמה אסטרטגית רביעית – זאת הרמה הטקטית שבה נקבע מהי מטרת המחקר המועדפת בכוכב לכת כלשהו או ירח ברגע נתון. האם לחקור מטרה X או מטרה Y, או לחקור אזורים מוגדרים בכוכב הנחקר.

ככל שהמידע הנאגר ברמה נמוכה יותר רב יותר ומובן יותר, כך ניתן להגיע להבנה טובה יותר של הרמה שמעליה. כיוון המחקר הוא תמיד מהרמה האסטרטגית הנמוכה לרמה האסטרטגית הגבוהה ביותר.

ידע ברמה מסוימת והבנתו יכולים להוות בסיס לתחזיות בדבר קיומן של תופעות זהות ברמות אסטרטגיות מקבילות. למשל, גילוי טבעות סביב צדק ואורנוס (הטבעות של שבתאי מוכרות מאות שנים) נתן בסיס לתחזיות בדבר קיומן של טבעות סביב נפטון. ארוזיה שגורמות הרוחות על פני כדור הארץ נותנת בסיס להנחה כי זו קיימת גם על כוכבים אחרים. אם למשל בכוכב, החסר נוכחות אטמוספרית, מוצאים בלייה מסוג זה ניתן להניח כי בעבר כוכב זה היה אטמוספרי. מגאות ושפל על פני כדור הארץ ניתן להניח כי אלה קיימים על פני איו – ירחו של צדק.

המסקנה המתבקשת היא – כי את המחקרים יש לערוך על בסיס סינכרוני וגם על בסיס דיאכרוני. מחקר סינכרוני הוא מחקר הבודק מה קרה על שני כוכבי לכת או יותר באותו זמן ומחקר דיאכרוני הוא מחקר הבודק מה קרה על פני כוכב לכת או ירח מסוימים על רצף של זמן.

כיום המחקר הוא הזדמנותי (לדוגמה – כמה כוכבי לכת מסודרים במערך מסוים, משוגרת חללית המנצלת מערך זה ומאיצה את מהירותה בעזרת כוח המשיכה של כוכב לכת כשהיא חולפת לידו וממשיכה לכוכב הלכת הבא). גישה זאת הייתה טובה בימים הראשונים של חקירת מערכת השמש. המכניזם התחרותי שפעל על ארצות־הברית ורוסיה (ברית־המועצות בעבר) שימש כלי מעולה לפיתוחן של טכנולוגיות החלל השונות. בשל השתכללותן של טכנולוגיות אלה והצטברות הידע הן בדבר הטכנולוגיות הדרושות להמשך המחקר, הן בדבר הידע הארגוני הדרוש לכך והן הידע המדעי על מערכת השמש נהיה רב יותר ויותר, ברור שחקירת מערכת השמש תדרוש משאבים כה אדירים ששום מדינה ואפילו מעצמות החלל ארצות־הברית ורוסיה לא תוכלנה לשאת בנטל הזה לבדן. שיתוף הפעולה יהיה כורח המציאות. מאחר שחקר החלל הוא בעל אופי יוקרתי למדינות הקשורות עלולה להתעורר בעיה, איזו מדינה תטפל באיזה נושא. ניתן לפתור בעיה זו בשלושה אופנים:

  1. כל מדינה המשתתפת בחקר החלל תתמקד באותם תחומים שהיא מובילה בהם. לאמריקנים למשל יש עדיפות בטכנולוגיה של משגרים, מחשבים ומזעור ועל כן ארצות־ הברית תמשיך לפתח נושאים אלה.
  2. המדינות המשתתפות מסכימות ביניהן מי תטפל במה. דוגמה לחלוקה – בסוכנות החלל האירופית צרפת אחראית על פיתוחו של המשגר ARIANE וגרמניה אחראית על הפיתוח והייצור של מעבדת החלל SPACELAB ששוגרה בתוך מעבורת החלל.
  3. שילוב של שני האופנים כאשר מדינה אחת מובילה בתחום אחד או שניים ויתר התחומים יעברו למדינות אחרות.

הבסיס הארגוני לשיתוף הפעולה בחלל הרצוי הוא הקמת מרכז חלל בין־לאומי שימוקם במדינה שכולם או רוב העוסקים בחקר החלל יסכימו עליו, כאשר סוכנויות החלל הלאומיות תהיינה מסונפות אליו ותבצענה מטלות שתועברנה אליהן ממרכז זה. שיגור החלליות יבוצע מהבסיסים הקיימים על־פי הנדרש ממטרות השיגור. אם יש צורך לשגר חללית למסלול סביב כדור הארץ בזווית נטייה בעלת מופע בינוני היא תשוגר מכיף קנוורל שבארצות־הברית. לעומת זאת, אם יש צורך לשגר חללית החייבת לחלוף מעל לקוטב הצפוני היא תשוגר מפלסטק שברוסיה. פעילויות המרכז, זכויות וחובות המדינות החברות בו תעוגנה באמנה בין־לאומית.
המטרה הבסיסית שממנה יסתעפו כל הפעולות במערכת השמש היא כי על מרכז החלל הבין־לאומי ללכת לקראת הקמתם של בסיסים קרקעיים על כוכבי לכת או על ירחים. יש להביא בחשבון שישנם כוכבי לכת שעליהם לא תוכל להתקיים פעילות אנושית כדוגמת צדק. בחירת מקום הקמתו של בסיס קרקעי חייבת להביא בחשבון כמה גורמים והם:

  1. על מקום הבסיס להיות מישורי – שטח מישורי הוא הנוח ביותר להקמת בסיסים כדוגמת ים המשברים שעל הירח, Mesogaea שעל המאדים ועוד.
  2. המישור שיוקם בו הבסיס חייב להיות מספיק גדול כדי שניתן יהיה להרחיב ולהגדיל את הבסיס עם הזמן.
  3. על הבסיס להיות במקום נוח יחסית ליציאה למחקרים שונים על־פני הכוכב. דוגמה- הקמת בסיס בים הגשמים על הירח מאפשרת גישה נוחה להרי היורה בצפון מערב, לאלפים בצפון־מזרח, לאפנינים בדרום־מזרח ולקרפטים בדרום־מערב. הקמת בסיס באזור סיני שעל המאדים מאפשרת גישה נוחה לשקע הטקטוני הענק שמצפון לסיני. לאזור הרי הגעש Nodus Gordii, Pavonis Lacus שבמערב ולאגן 1 Argyre שבדרום־מזרח.
  4. אם הכוכב אטמוספרי יש להביא בחשבון גם את מזג האוויר. השיקול הקובע כאן הוא מזג אוויר נוח במספר מקסימלי של ימים השנה.
  5. בשטח הפעולה של הבסיס צריך להימצא מספר גדול של תופעות ראויות למחקר כמו עדויות לפעילות גאולוגית בעבר, תופעות אקלימיות מיוחדות, סימני חיים כלשהם או עדויות לנוכחות אינטלגנציה כלשהי בעבר או בהווה.

 

שקלול כל הגורמים האלה הוא שקובע היכן יוקם הבסיס. את הבסיס הראשון נראה לי שיש להקים על המאדים וזאת משני טעמים:
א. העניין המיוחד שבו.
ב. הוא יכול להוות קרש קפיצה נוח ליתר הכוכבים במערכת השמש.

 

מרגע שנבחר מקום הקמת הבסיס על מרכז החלל הבין־לאומי לקבוע:

  1. 1. שטח הבסיס בראשית פעולתו.
  2. כמה אנשים יאיישו אותו בראשית הקמתו.
  3. מה היחס בין מספר חומרי הגלם שיובאו מכדור הארץ לבניית הבסיס ובין חומרי הגלם שיילקחו מהכוכב עצמו. המגמה חייבת להיות עד כמה שאפשר להשתמש בחומרי הגלם של הכוכב עצמו. משתמע מכאן שבהקמת הבסיס יש להביא בחשבון גם את מיקומם הגאוגרפי של חומרי הגלם על כוכב הלכת.
    הקמת הבסיס נעשית בשני שלבים. שלב מכין וההקמה עצמה. שקלול הגורמים הקשורים בבחירת מקום הקמת הבסיס כלולים בשלב המכין.

שלב מכין

  1. בחירת הצוות שיקים את הבסיס. צוות זה כולו או בחלקו יאייש את אגף ההנדסה ואת משק ובינוי. צוות זה יהיה אחראי על תכנון והקמת הבסיס.
  2. בחירת יתר אנשי הצוות לאיוש אגפי הבסיס.
  3. שיגור שלוש מקפות תקשורת לכוכב הלכת או הירח כדי ליצור קשר רצוף עם כדור הארץ מסלול הממקפות תלוי במקום הקמת הבסיס. אם הבסיס מוקם בתחום קווי הרוחב 70 מעלות צפון דרום המסלול משווני ונייח. אם הבסיס באחד הקטבים המסלול הוא בעל אקסצנטריות גדולה.
  4. שיגור מקפת מטאורולוגית.
  5. שיגור מקפת משאבים לצורך חיפוש משאבים, מעקב אחר דיונות חול ותצפיות אקולוגיות. מסלול המקפת נקבע על־פי מיקום הבסיס.
  6. שיגור נחתת מחקר בלתי־מאוישת אחת או יותר להשלמת המידע שצברו המקפות המטארולוגיות ומקפת המשאבים.

 

הקמת הבסיס

    עם השלמת תכניות ההקמה וחלק מהשלב המכין, משוגרת קבוצה קטנה מצוות ההקמה להקמת בסיס קליטה מאולתר לקליטת יתרת צוות ההקמה ועליו להקים בסיס זה בתוך חודש חודשיים. עם הגעת צוות ההקמה כולו מתחילים יידנית בהקמת הבסיס. זמן הקמת הבסיס צריך להיות 9 – 12 חודשים. כדי לעמוד בלוח הזמנים הצוות עובד במשמרות ובו־זמנית עובד על שלושת המעגלים. עם סיום הקמת הבסיס, שדה התעופה ושדות לגידולים חקלאיים. באשר לתחנת הכוח בכוכבי הלכת הקרובים לשמש, דוגמת המאדים והירח, ניתן לגוון את מקורותיו במקור כוח סולרי ובמקור גרעיני. את מבני המגורים יש לעצב ולבנות בגדלים ובתכונות שונים כדי שהדיירים הפוטנציאליים יוכלו לבחור בעצמם את הדירה המתאימה להם הן מבחינת גודל המשפחה הן מבחינת טעמם האישי של בני המשפחה.

עם סיום ההקמה מכסים את המבנה. נראה לי כי עדיף להשתמש בשיטת הקטעים וזאת משלוש סיבות:

  • א. בטיחות – שיטה זו בטוחה יותר, למקרה של היסדקות הכיפה בשל תקלות או פגיעת מטאוריטים. הסיכויים להיפלטות האוויר מהבסיס כולו קטנים.
  • ב. טכנית – כאשר הכיפה אכן נסדקת, הטיפול בכיפה קטנה קל ומהיר יותר מאשר בכיפה גדולה.
  • ג. תחושת שייכות – בשיטת הכיפה המכסה הכול, עלולה להיווצר אצל תושבי הבסיס מעין הרגשה שהם חיים בכרך סואן. כדי לנטרל השפעה זו וליצור הרגשה של שייכות גאוגרפית – בדומה לאדם האומר "אני גר בעיר, בשכונה ועוד", עדיף ללכת בשיטת הקטעים.

בסיום הבנייה מתחילים בקליטה בו־זמנית הן של צוות הבסיס, ציוד מדעי, ציוד שירותים, מספר כלי רכב מאוישים ובלתי־מאוישים, מקפות מחקר, מקפות שירותים, כלי טיס לטיסה בשמי כוכב הלכת, יחידות ממונעות להרכבתם של משגרים ודלקים שונים. הבסיס נמצא בקשר רצוף מרגע הקמתו עם מרכז החלל הבין־לאומי על כדור הארץ.

מדיניות המחקר
מדיניות המחקר נקבעת במפקדת הבסיס לפי המלצותיהם של מחלקות המחקר ותוך כדי תיאום ודיווח למרכז החלל הבין־לאומי שעל כדור הארץ. הפעילות המחקרית על פני הכוכב מתוכננת בכמה שלבים:

  1. מפקדת הבסיס מבקשת המלצות מחקר מאגפי המחקר.
  2. מפקדת הבסיס קובעת את המטרות, את נושאי המחקר ואת סדר העדיפויות.
  3. מפקדת הבסיס מקבלת את אישורו של מרכז החלל הבין־לאומי שעל כדור הארץ.
  4. מוקם צוות תכנון הכולל אנשים ממפקדת הבסיס, מאגף המחקר ומאגף התחבורה, כאשר אגף המחקר קובע את פרטי המחקר עצמו ואגף התחבורה מספק את הרכב הדרוש אם זה רכב חללי, רכב קרקעי, או שניהם יחד.
  5. לביצוע המחקרים יש לפנות במידת הצורך לאגפים אחרים לקבלת שירותים מיוחדים כמו אגף ההנדסה, אגף המחשב, אגף משק ובינוי ואגף החקלאות.

לפעילות המחקרית של הבסיס שני מאפיינים:
1. אם המחקר מאויש או לא.
2. אם המחקר קשור לפעילות על פניו או לכוכבים אחרים.

סוגי הפעילות המחקרית
1. פעילות מאוישת על הכוכב

  • א. מספר האנשים שישתתפו במחקר.
  • ב. מי ישתתף במחקר – מי יבוא מאיזו מחלקה באגף המחקר.
  • ג. האם יש צורך בציוד חדיש כמו ציוד מחקרי או מחשבים מיוחד. התיאום נעשה עם מחלקה "ב" באגף ההנדסה והמחקר ובמחלקה "ב" באגף המחשב.
  • ד. לפי משך המחקר מתכננים את כמות המזון הדרושה. יש לתאם זאת עם אגף החקלאות. את מבני המגורים ניידים לשהייה ממושכת באתרי המחקר מתאמים עם אגף משק ובינוי.
  • ה. בהתאם לשאלות הנ"ל יש לקבוע את סוג הרכב או כלי הרכב שיידרשו בתיאום עם מחלקה "ב", שבאגף התחבורה.
  • בשובו של צוות המחקר לבסיס, חומר הגלם המחקרי מועבר לאגף המחקר, כלי הרכב חוזר לאגף התחבורה לבדיקות ושיפוצים והצוות עובר בדיקות במחלקה "ב", שבאגף הרפואי. אם מתגלים אצל חברי הצוות מחלות או סימני מחלות בלתי־מוכרים הם עוברים סדרת בדיקות נוספת במחלקה "ג" שבאגף הרפואי. תוצאות המחקרים ומסקנותיהם מדווחים לכדור הארץ.

2. המחקר הוא בלתי־מאויש ונעשה באמצעות מקפת..
המשתתפים בתכנון הם אגף המחקר, מחלקה "א" באגף התחבורה, מחלקה "ב" באגף ההנדסה ומחלקה "ב" באגף המחשב.
אם המחקר נעשה על הקרקע אזי התכנון נעשה על־פי הצעדים האלה:

  • א. היכן מבוצע המחקר.
  • ב. משך המחקר.
  • ג. מה הם תנאי השטח באתר המחקר.ד. באיזה סוג של רכב יש לבחור.

תוצאות המחקרים ומסקנותיהם מדווחים לכדור הארץ

3. צירוף שמשולבים בו המחקר המאויש והבלתי־מאויש.

צוות המחקר מגיע לאתר המחקר, מבצע את פעולותיו ומשאיר במקום ציוד אוטומטי הממשיך לעבוד גם לאחרי עזיבת הצוות ואת נתוניו הוא משדר לבסיס. מקום כזה שמושאר בו ציוד מחקרי מוגדר כאי מחקר research) island) דוגמת המכשור שהשאירו טייסי אפולו לאחר שעזבו את המקום. זהו מחקר בעל אופי סטטי בעיקרו. תכופות יבקר במקום צוות מאגף מחקר והנדסה לבדוק את תקינות הציוד ולאסוף את חומר הגלם המדעי.

טיפוס אחר של אי מחקר הוא אי מחקר זמני. בתום זמן מסוים או ביצוע משימה מסוימת הציוד מוזר לבסיס. תוצאות המחקרים ומסקנותיהם משודרים לכדור הארץ.

 

באותו הנושא באתר הידען:

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

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן