סטודנטים תכננו שיטה להורדת עצמים מהחלל לכדור-הארץ בעזרת כבל

את הלוויין הזעיר בונה קבוצת סטודנטים אירופים, כחלק מתכנית חינוך והכשרה מתמשכת שמפעילה סוכנות החלל האירופית, הקרויה Young Engineers Satellite – YES

פורסם בכתב העת גליליאו

בספטמבר הקרוב ישוגר לחלל לוויין מחקר רוסי מסדרת פוטון (Foton). ללוויין זה יצורף לוויין זעיר, המכונה “פוטינו”. את הלוויין הזעיר בונה קבוצת סטודנטים אירופים, כחלק מתכנית חינוך והכשרה מתמשכת שמפעילה סוכנות החלל האירופית, הקרויה Young Engineers Satellite – YES. תכנית YES מאפשרת לצעירים אירופים הלומדים לתארים בתחום הנדסת חלל, פיזיקה, הנדסת מכונות, הנדסת חשמל ועוד להציע הצעות ללוויין מחקר. ההצעה הזוכה ממומנת על-ידי סוכנות החלל האירופית, והמהנדסים הצעירים זוכים להזדמנות יוצאת דופן להשתתף בפיתוח ובבנייה של לוויין.
במסגרת פרויקט YES-2, הפרויקט השני מסוגו, נבחרה הצעה לפיתוח מנגנון שיוכל להוריד עצם מהחלל אל כדור-הארץ בלא צורך במנועים רקטיים לתמרון. הרעיון מבוסס על מה שמכונה Tether, כלומר חוט או כבל. הרעיון של הסטודנטים והמהנדסים הצעירים הוא לפרוש חוט באורך 30 ק”מ, ולהניח ללוויין הקטן שבנו להשתרך אחר הלוויין הגדול שאליו היה מחובר בתחילת המשימה. עם הזמן, ולמרות הריק הכמעט מוחלט השורר בגובה של כמה מאות קילומטרים, ייווצר גרר שייצור מתיחות בכבל ויביא להאטת תנועתו של הלוויין הקטן. או-אז ינותק החיבור אל הלוויין הגדול, והלוויין הקטן יחל בחדירה לאטמוספרה, במועד ובמקום מוגדרים היטב, על מנת להביאו לנחיתה על פני כדור-הארץ.

החוט שייפרש בין הלוויינים יהיה ארוך מאוד, אך דק – עוביו כחצי מ”מ בלבד. חישובים מראים כי בתנאי חשכה, ניתן יהיה להבחין בו בעין בלתי מזוינת (התאזרו בסבלנות – עם שיגור המשימה נעדכן אתכם בדבר האפשרות לצפות בלוויין המיוחד).

מעבר ליוזמה החינוכית, לפרויקט (המעסיק למעלה מ-500 מהנדסים צעירים מכל רחבי אירופה) שתי מטרות נוספות: לחשוף את ההזדמנויות של שוק העבודה הקשור לתחום החלל, וכן להדגים טכנולוגיות חדשות.
כך, למשל, החוט שייפרש יהיה הארוך ביותר שנוסה אי-פעם, ותהיה זו הפעם הראשונה שבה ישתמשו לצורך זה בחוט לקישור בין לוויינים, שיביא להחזרת אחד מהם לכדור-הארץ. יש לכך חשיבות עצומה – שכן אם תוכח ישימות העיקרון, מערכות כאלה יוכלו לשמש להורדת לוויינים מהחלל עם סיום משימתם, ולהקטין את מטרד “זבל החלל” בגבהים הנמוכים של המסלולים – שהם גם הצפופים ביותר. יישום נוסף של הורדת מטען מהחלל לקרקע באמצעות חוטים יכול להיות הורדת מטענים וניסויים מתחנת החלל הבינלאומית.
בעבר נעשו כמה ניסויים בלוויינים הקשורים בחוט, אך רובם לא הסתיימו בהצלחה. פרישת חוט ארוך המכיל מרכיב מתכתי יכולה לשמש ככלי להפקת חשמל ללוויינים ולחלליות – שכן תיל מוליך הנע במהירות הקרובה לשמונה קילומטרים בשנייה, בתוך השדה המגנטי של כדור-הארץ, יוצר חשמל.
הניסוי האירופי יעלה לחלל על גבי משגר רוסי, ויוצמד ללוויין מחקר גדול המכונה, כאמור, “פוטון”. התכנון של הלוויין פוטון מבוסס על החללית המאוישת הראשונה, ה”ווסטוק”, שבה המריא יורי גגארין (Gagarin) לחלל ב–12.4.1961. ברית-המועצות, ולאחריה רוסיה, לא הפסיקה את ייצור החללית, והיא נמצאת בשימוש עד היום במגוון דגמים ומשימות, ובכלל זה כלווייני צילום וכלווייני מחקר המחזירים לכדור-הארץ תא נחיתה גדול.