משימות החלל של 2018: מהמשגר החזק בעולם ועד היורש של טלסקופ החלל קפלר

טיסת הבכורה של הפאלקון הכבד, שיהיה המשגר הפעיל החזק ביותר; שיגור משימות לירח, מאדים, כוכב חמה והשמש, ויורשו של טלסקופ החלל קפלר בחיפוש אחר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש; הגעת שתי גשושיות לחקר אסטרואידים ליעדיהן; והשקת החלליות האמריקאיות המאוישות דרגון 2 וסטארליינר – 2018 צפויה להיות שנה עמוסה מאד בתחום החלל.

2017 הייתה שנה מרתקת בתחום החלל, בה היינו עדים, בין היתר, לטיסה ראשונה של משגר פאלקון 9 משומש, לליקוי חמה מלא ברחבי ארה”ב ולסיומה המרגש של החללית קאסיני סביב שבתאי. כן היינו עדים לתגליות מדעיות רבות כגון איתור מערכת בת שבעה כוכבי לכת בגודל דומה לזה של כדור הארץ, ממצאי החללית ג’ונו מצדק, גילוי אסטרואיד-אורח מהחלל הבין-כוכבי וזיהוי ראשון של התנגשות כוכבי נייטרונים באמצעות גלי כבידה וקרינה אלקטרומגנטית בו-זמנית.

השנה החדשה, עם זאת, נראית מבטיחה אף יותר, ועמוסה מאד בכל מה שקשור לתחום החלל. להלן המשימות החדשות והאירועים החשובים שצפויים לנו בשנת 2018:

המשגר החזק בעולם ומכונית החלל של אילון מאסק

כבר החודש, אם SpaceX תצליח לעמוד בלוח הזמנים הנוכחי שלה, נראה את טיסת הבכורה של המשגר החדש של החברה, הפאלקון הכבד. המשגר מורכב מפאלקון 9 דו-שלבי מותאם, שלשלב הראשון שלו הוצמדו שני שלבים ראשונים נוספים. אם טיסת המבחן שלו תעבור בהצלחה, דבר שמייסד ומנכ”ל SpaceX אילון מאסק הטיל בספק, הוא יהפוך לרכב השיגור הפעיל החזק ביותר בעולם.

SpaceX פרסמה אתמול צילומי רחפן מרהיבים של הפאלקון הכבד בזמן שעמד לזמן קצר על כן השיגור, כהכנה לקראת ניסוי בעירה סטטי, שיתבצע לפני מתן אור ירוק לטיסת הבכורה. צפו:

With more than 5 million pounds of thrust at liftoff—equal to approximately eighteen 747 aircraft at full power—Falcon Heavy will be the most powerful operational rocket in the world by a factor of two.

A post shared by SpaceX (@spacex) on Jan 2, 2018 at 6:03pm PST

אם המשגר לא יתפוצץ בשיגור הראשון שלו, הוא ישא לחלל את מכונית הטסלה רודסטר של אילון מאסק. המכונית תשוגר למסלול אליפטי סביב השמש מסוג הוהמן – היא תגיע למרחק של מאדים מהשמש, אך בניגוד לחלליות אחרות שמשתמשות במסלול הוהמן כמסלול מעבר לפני כניסה למסלול סביב מאדים (או גרם שמיים אחר), מכונית החלל תשאר במסלול הזה, לפי מאסק, במשך מיליארד שנים.

ארה”ב תחזור לשגר בני אדם לחלל?

השנה אנו עשויים לראות את השיגור הראשון של אסטרונאוטים אמריקאים על ידי חללית אמריקאית, לראשונה מאז קרקוע מעבורות החלל ב-2011. ארה”ב תלויה כיום ברוסיה על מנת לשלוח את טייסיה לתחנת החלל הבינלאומית, ומשלמת על כך סכומי עתק – רוסיה גובה ממנה כ-80 מיליון דולר עבור כרטיס טיסה בודד בחלליות הסויוז שלה.

במסגרת “תוכנית הצוותים המסחרית” שלה, נאס”א בחרה ב-2014 בחברות SpaceX ובואינג לפתח חללית פרטית שתישא צוותים אמריקאים לתחנת החלל הבינלאומית. SpaceX מפתחת את דרגון 2, גרסה משודרגת של חללית המטען הקיימת שלה, ובואינג מפתחת חללית חדשה, המכונה CST-100 סטארליינר.

שתי החלליות דומות בעיצובן הבסיסי: קפסולת חלל שתוכל לשאת עד שבעה בני אדם, מצוידת במגן חום כדי לאפשר לה לשרוד את הכניסה לאטמוספירה בסיום המשימה. SpaceX תכננה בעבר לאפשר לדרגון 2 לבצע נחיתה ממונעת באמצעות המנועים הרקטיים שלה (שמטרתם הראשית היא לאפשר את מילוט החללית מהמשגר בעת תקלה בשיגור), אך ירדה בסופו של דבר מהרעיון, והדרגון 2 תנחת בלב ים באמצעות מצנחים. גם הסטארליינר תנחת באמצעות מצנחים, אך על היבשה, ותשתמש בכריות אוויר כדי לספוג את עוצמת הפגיעה בקרקע.

שתי החברות מתכננות, נכון להיום, לערוך השנה את טיסות המבחן הראשונות של החלליות – SpaceX מתכננת טיסת מבחן לא-מאוישת ראשונה של הדרגון 2 באפריל, וטיסה מאוישת ראשונה באוגוסט, בעוד בואינג מתכננת לבצע טיסת מבחן לא-מאוישת ראשונה של הסטארליינר באוגוסט, וטיסה מאוישת בנובמבר.

יחד עם זאת, דוח של “המשרד לנטילת אחריות ממשלתית” (Government Accountability Office) הזהיר כי החברות עשויות להיתקל בקשיים בפיתוח החלליות המאוישות והגעה לרמת בטיחות מספקת לשיגור בני אדם לחלל, מה שעשוי לגרום לדחיית השיגורים המאוישים הראשונים ל-2019.

הודו מתכננת לנחות ליד הקוטב הדרומי של הירח, סין בצד הרחוק שלו, ומה עם ישראל?

הירח צפוי לשחק תפקיד מרכזי בחקר החלל השנה, עם מספר משימות אליו: צ’אנדריאן 2, המשימה השנייה של הודו לירח, והראשונה שלה שתנסה נחיתה רכה עליו, מתוכננת לשיגור בחודש מרץ הקרוב. היא תכלול שלושה רכיבים – מקפת, נחתת ורובר. לאחר כניסה למסלול בגובה של 100 ק”מ סביב הירח, הנחתת והרובר יתנתקו מהמקפת וינחתו בסמוך לקוטב הדרומי של הירח. לאחר הנחיתה, רובר קטנטן במשקל של 20 ק”ג יתנתק מהנחתת ויחל לתור את פני השטח, עם משך משימה נומינלי של יום ירחי אחד (14 ימי כדור הארץ).

צ’אנג-אה 4 הסינית תקווה לבצע פריצת דרך בחקר הירח – לנחות על הצד הרחוק שלו, אזור שלא נחקר מעולם מפני הקרקע ושלא ניתן לתקשר ממנו באופן ישיר עם כדור הארץ. באמצע 2018 ישוגר החלק הראשון של המשימה – מקפת שתשמש כתחנת ממסר ותפתור את בעיית התקשורת בצד הרחוק. בסוף השנה סין תשגר את החלק המרכזי של המשימה – נחתת ורובר קטן. הללו נבנו במקור כגיבוי לנחתת ולרובר של משימת צ’אנג-אה 3 מ-2013.

השנה אנו עשויים לראות לראשונה נחתות פרטיות על הירח, במסגרת תחרות Google Lunar XPRIZE, שכוללת דרישה לבצע נחיתה מוצלחת על הירח ולנוע למרחק של לפחות 500 מטר מאתר הנחיתה. לאחר מספר דחיות, התאריך הסופי הנוכחי להשלמת יעדי התחרות הינו 31 במרץ 2018.

הצוות הישראלי, SpaceIL, הזהיר לאחרונה שעליו להשיג מימון נוסף בכדי להמשיך בפעילותו. בריאיון לאתר הידען אמר יו”ר סוכנות החלל הישראלית, פרופ’ יצחק בן ישראל, שהוא אופטימי בנוגע להשגת המימון הנדרש ולהצלחת המשימה.

חוץ מהצוות הישראלי, עוד ארבעה צוותים נשארו בתחרות – הצוות ההודי TeamIndus מתכנן לשגר לירח נחתת שתישא רובר של הצוות היפני, האקוטו. אולם, בדומה לצוות הישראלי, TeamIndus הודיעה לאחרונה כי היא זקוקה למימון של 35 מיליון דולר נוספים. Moon Express האמריקאית תנסה גם לנחות על הירח, באמצעות הנחתת המסחרית שהיא מפתחת, MX-1E. הצוות הרביעי, Synergy Moon, לא פרסם פרטים בנוגע למצבו וקצב ההתקדמות שלו.

הנחתת שתחקור את מעמקי מאדים

לאחר דחייה של שנתיים בשיגור, עקב דליפה באחד ממכשיריה המדעיים, נאס”א תשגר במאי הקרוב את הנחתת InSight, עם נחיתה על מאדים חצי שנה מאוחר יותר, בנובמבר. הנחתת, שתהייה זהה בעיצובה לנחתת פיניקס מ-2008, תחקור את מבנהו הפנימי של מאדים באמצעות סייסמוגרף, בכדי להבין טוב יותר את תהליכי ההיווצרות שלו ושל שאר כוכבי הלכת הסלעיים. מכשיר נוסף, המכונה “חפרפרת”, יהיה מסוגל לחפור עד לעומק של כ-5 מטר כדי למדוד את בריחת החום ממעמקי כוכב הלכת.

ביחד עם הנחתת ישוגרו גם שני לוויינים קטנים המכונים MarCO (קיצור של Mars Cube One). הם יהיו לווייני הקיובסאט הראשונים שישוגרו לחלל העמוק, ומטרתם לבחון יכולת תקשורת מהירה יותר עם מרכז הבקרה בכדור הארץ, במהלך שלבי הכניסה לאטמוספירה והנחיתה של InSight.

הגשושית ש”תיגע” בשמש

בין יולי לאוגוסט נאס”א תשגר את גשושית השמש פארקר (Parker Solar Probe), שתגיע למרחק הקרוב ביותר לשמש אי פעם. היא תעבור בתוך עטרת השמש (השכבה העליונה של אטמוספירת השמש), על מנת לחקור את אופן היווצרות תופעת רוח השמש, בה חלקיקים מהעטרה מואצים ונפוצים לכל עבר בחלל.

החללית תשוגר למסע ארוך בן 6 שנים, בו תבצע מספר רב של יעפים בקרבת כוכב הלכת נוגה, כדי להתקרב באופן הדרגתי לשמש. לשיא הקרבה לשמש אמנם תגיע רק בשנת 2024, אך כבר השנה, מספר חודשים לאחר השיגור, החללית תשבור את השיא הנוכחי של קרבה לשמש.

המשימה האירופאית-יפנית לכוכב חמה

כוכב חמה הוא כוכב הלכת הכי פחות נחקר במערכת השמש הפנימית, בעיקר בשל הקרבה הגדולה שלו לשמש, שמקשה על חלליות להגיע אליו ועל טלסקופים מכדור הארץ לצפות בו מרחוק. רק שתי חלליות קודמות חקרו אותו מקרוב עד כה – מארינר 10 בשנות השבעים, ומסנג’ר, שנכנסה למסלול סביבו ב-2011 עד להתרסקותה עליו ב-2015.

BepiColombo, שתשוגר באוקטובר השנה, הנה משימה משותפת של סוכנויות החלל האירופאית (ESA) והיפנית (JAXA). לאחר מסע בן 7 שנים, במהלכם תבצע מספר יעפים בקרבת כדור הארץ, נוגה וכוכב חמה, החללית תיכנס למסלול סביב כוכב חמה בשנת 2025.

עם הכניסה למסלול, שתי הגשושיות השונות המרכיבות את BepiColombo יתנתקו ויחקרו בנפרד את כוכב הלכת: המקפת הפלנטרית של כוכב חמה (Mercury Planetary Orbiter) של ESA תחקור את פני שטחו ומבנהו הפנימי של כוכב חמה, ומקפת המגנטוספירה של כוכב חמה (Mercury Magnetospheric Orbiter) של JAXA, שכשמה מעיד, תחקור את המגנטוספירה שלו.

היורש של קפלר בחיפוש אחר תאומי כדור הארץ

משימתו של טלסקופ החלל קפלר, ששוגר ב-2009 בכדי לאתר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש, הייתה אחת הפוריות ביותר של נאס”א, עם יותר מ-2,500 כוכבי לכת חוץ-שמשיים שהתגלו באמצעותו. אולם ב-2013 הטלסקופ סבל מתקלה מכנית שמקשה מאז על פעילותו, ורוב תגליותיו מתבססות על נתונים שאסף לפני התקלה.

השנה, נאס”א תשגר את טלסקופ החלל ש”ירש” אותו במצוד אחר תאומי כדור הארץ – TESS (קיצור של Transiting Exoplanet Survey Satellite). לוח הזמנים הנוכחי לשיגור הטלסקופ הינו בין מרץ ליוני 2018.

בדומה לקפלר, TESS יזהה כוכבי לכת חוץ-שמשיים באופן לא ישיר, בשיטת הליקוי בה הטלסקופ ימדוד בדיוק רב את בהירותם של מאות אלפי כוכבים. באמצעות מדידת הפחתות מחזוריות באור של כוכב, ניתן להסיק על קיומו של כוכב לכת שעובר בין הכוכב והטלסקופ, ומסתיר מעט מאורו. בניגוד לקפלר, שצפה במשך ארבע שנים על נקודה אחת בשמיים, TESS יבצע סקר מקיף על כל כיפת השמיים. במהלך משימה ראשית בת שנתיים, הטלסקופ יחלק את כיפת השמיים ל-26 מקטעים, 13 לכל המיספרה, עם משך צפייה של 27 יום למקטע (בקטבי כיפת השמיים הוא יצפה ברצף במשך כשנה, באופן שיספק יותר ממצאים מאזורים אלו).

משימה נוספת לחקר כוכבי לכת חוץ-שמשיים, CHEOPS של סוכנות החלל האירופאית, עשויה גם היא להיות משוגרת בסוף השנה, אך ייתכן ששיגורה ידחה ל-2019.

היאבוסה 2 ואוסיריס-רקס יגיעו לאסטרואידים שלהן

השנה נהיה עדים, בתקווה, להגעת שתי גשושיות מחקר ליעדיהן – היאבוסה 2 היפנית, ששוגרה ב-2014, תגיע לאסטרואיד קרוב-הארץ רְיוּגוּ ביולי; אוסיריס-רקס האמריקאית, ששוגרה ב-2016, תגיע לאסטרואיד קרוב-הארץ בֶּנוּ באוגוסט.

שתי החלליות יחקרו וימפו את האסטרואידים מקרוב, ינחתו עליהם ויאספו דגימה מפני הקרקע, אותה יחזירו לכדור הארץ לבדיקות מעבדה מדוקדקות. משך המשימה של אוסיריס-רקס ארוך למדי, והדגימה שלה צפויה להגיע לכדור הארץ רק בשנת 2023. לעומתה, היאבוסה 2 צפויה להחזיר את הדגימה שלה לכדור הארץ כבר ב-2020.

עוד משגרי חלל חדשים

בנוסף לפאלקון הכבד, שני משגרי חלל חדשים נוספים צפויים להיכנס לפעילות השנה:

חברת Rocket Lab האמריקאית תנסה בתחילת השנה לשגר את המשגר החדש שלה, אלקטרון, שמיועד לשיגור לוויינים קטנים במשקל של עד 225 ק”ג. המשגר ביצע טיסת בכורה במאי 2017, אך נכשל להגיע למסלול סביב כדור הארץ.

חברה נוספת, וירג’ין אורביט, מקבוצת וירג’ין של המיליארדר ריצ’רד ברנסון, מתכוונת לבצע טיסת מבחן ראשונה למשגר הלוויינים הקטנים LauncherOne, שישוגר בגובה של 10.6 ק”מ מכנף של מטוס בואינג 747.