המעבדה הסקרנית נחתה על מאדים
במבצע מורכב מאוד נחתה על כוכב מאדים מעבדה ניידת של סוכנות החלל האמריקנית. המעבדה תחקור את שטח הכוכב ותבדוק בין השאר התכנות חיים בכוכב האדום
לאחר מסע בן שמונה חודשים ו-560 מיליון קילומטרים, מעבדת המחקר הניידת של סוכנות החלל האמריקנית "Curiosity" (סקרנות), השלימה הבוקר (ב') את הנחיתה על כוכב הלכת מאדים בשעה 8:39 שיון ישראל, ושאגות שמחה נשמעו במטה הפיקוח של נאסא.
המעבדה שלחה תמונות ראשונות שהגיעו לכדור הארץ כעבור כ-14 דקות, בגלל המרחק העצום. המעבורת תאסוף חומרים ותעבד נתונים על פני השטח, ומטרתה בראש ובראשונה היא למצוא עדויות להתכנות חיים על פני המאדים.
יש לכם שאלות על הנחיתה והמחקר? היכנסו לפורום אסטרונומיה
"אין דבר קשה יותר מנחיתה על מאדים, למרות שזה נראה קל. הסיכויים להצלחה היו 40 אחוז", אמר צ'רלס בולדן מנהל נאסא. "הצלחנו והעלנו את הרף בחקר החלל". 'סקרנות' תחפש בשנתיים הקרובות אם יש תנאים לחיים מיקרוביים במאדים".
מי שראה את שמחת מהנדסי נאסא יכל אולי לתמוה על פשר הקפיצות וההתרגשות שאוחזים באנשים מבוגרים. אולם, צריך לזכור שמדובר בפורקן מתח שהצטבר במשך חודשים ארוכים של מסע ושנים ארוכות של תכנון.
ה-Curiosity עבר דרך של כחצי מיליארד ק"מ אל כוכב הלכת האדום. הרבה דברים יכלו להשתבש – החל מפגיעה של אסטרואיד קטן וזעיר, סופת שמש אימתנית – והחמור מכל – הנחיתה. החללית מגיעה למאדים במהירות פנטסטית של 22 אלף ק"מ בשעה ואמורה להאט עד למהירות כמעט אפסית, אחרת תתרסק. שלב ההאטה מלווה בחיכוך באטמוספירה המעלה את טמפרטורות המעטה החיצוני של החללית לערכים של אלפי מעלות. הבלימה גם נעזרת במצנחים, שפעולתם התקינה תלויה בשלב הבלימה, וכן בחידוש – מנועי בלימה עצומים שיאטו את השלב האחרון. כל זאת, כאשר המהנדסים מצויים רבע מיליארד ק"מ משם, חסרי אונים. כל מידע על תקלה, חלילה, מגיע רק רבע שעה לאחר שאירע, שם, במאדים.
ההיסטוריה של המשימות למאדים רצופה הצלחות וכישלונות – היפנים, האמריקאים, הסובייטים, הבריטים – כולם חוו כישלונות, שהמוזר בהם היה אי התאמה בין תכנונים שנעשו בשיטה המטרית לבין תכנונים של צוות אחר שנעשו באינצ'ים. לאור זאת, יש להבין את השמחה הגדולה, ואת פורקן המתח – כאשר עדיין לא הפעילו את המכשירים. נמשיך להחזיק להם אצבעות.
הנחיתה המורכבת
10 דקות לפני הכניסה לאטמוספירה מכלול רכב הנחיתה נפרד מהחללית שהביאה אותו את כברת הדרך העצומה הזו והוא החל בנחיתה אל עבר אדמת המאדים. בשלב זה רכב השטח מצוי במכלול הנחיתה שצורתו צורת חרוט, המגן עליו מהחום הרב והוא כולל גם מצנחים ומנועי האטה, כאשר הצד השטוח פונה לכיוון הנחיתה. כאשר המכלול חדר אל האטמוספירה הקלושה של המאדים 120 ק"מ מעל פני הקרקע, היתה מהירותו כ-6 ק"מ לשנייה (21,600 ק"מ לשעה).
כדי שהוא ישרוד את הנחיתה האטו את המהירות הפנטסטית הזו על ידי חיכוך עם האטמוספירה לאורך כ-110 ק"מ ובמשך כ-4 דקות, עד שהמהירות האטה לכדי חצי ק"מ לשנייה (כ-1,500 ק"מ בשעה). כל אותה עת הגנו מגינים מיוחדים על מכלול רכב הנחיתה מהחום העז הנוצר בעת החיכוך. בשלב זה, בגובה של 11 ק"מ מעל לפני הקרקע נפתחו המצנחים להאטה נוספת של מהירות הנחיתה. כשהיה רכב הנחיתה בגובה כמה ק"מ נפרדו מגיני החום שסיימו את עבודתם והחל לפעול הרדאר המכוון אל פני הקרקע לסייע בהנחה הרכה.
כ-6 דקות לאחר הכניסה לאטמוספרה התחיל השלב האחרון. המכלול של רכב הנחיתה, הכולל את המנשא של הרכב והמנועים, נפרד.ורכב השטח עצמו נפרד מהמעטה החרוטי שעטף אותו וכן מן המצנחים, ומנועי ההאטה החלו לפעול. זה היה בגובה של מעט יותר מק"מ במהירות של 80 מטר לשנייה. דקה לאחר מכן נפרד רכב החלל גם ממנועי העצירה וינחת על הקרקע במהירות של כמטר לשנייה. מנועי המנשא של רכב הנחיתה יופעלו שוב לזמן קצר כדי להרחיק את המנשא ממקום הנחיתה של רכב השטח. הנחיתה הושלמה והחלה המשימה המדעית. באתר נאסא ניתן לראות המחשה של תהליך הנחיתה המורכב הזה.
בוטני המזל
בנאסא עבדו מאוד קשה כדי להביא להביא את המעבדה הניידת "סקרנות" לנחיתה רכה על מאדים, אך הם לא הזניחו את הפנייה למזל. "בוטני המזל" הם חלק ממסורת בנאסא שבה מנהלי הצוותים רוכשים קופסאת בוטנים קלויים וקלופים ומחלקים אותם למהנדסים ולכל העובדים כדי להבטיח שהנחיתה תהיה קלה.
המסורת החלה עם תוכנית ריינג'ר לחקר החלל, בתחילת שנות השישים. במסגרת תוכנית הריינג'ר, גשושיות היו אמורות לטוס את הירח, לנחות על הקרקע, כדי לאסוף כמה שיותר תמונות של פני הירח. ששת השיגורים הראשונים של הגשושיות נכשלו. ווילאם פיקרינג (Pickering), מנהל יחידת ה-JLP (המעבדה להנעה סילונית) פנה אל מנהל נאסא וביקש הזדמנות נוספת. לקראת שיגור הריינג'ר 7, מישהו מהעבודים החליט להביא בוטנים לעמדת הבקרה, והמשימה הושלמה בהצלחה. מאז, עובדי ה- JPL, שתפקידה העיקרי הוא פיתוח גשושיות מחקר, מביאים עמם בוטנים לכל שיגור או נחיתה.
חיים על מאדים?
המשימה של סקרנות קרויה MSL: המעבדה המדעית של המאדים. מטרתה היא לחקור במקום את קרקע המאדים, כאשר הבדיקות המעבדתיות עצמן ייערכו במעבדה על קרקע המאדים, ובראש ובראשונה – למצוא עדויות להתכנות חיים על פני המאדים. עד כה, נמצאו עדויות לקיום מים נוזליים על פני המאדים בעבר במידה כזו או אחרת, אולם כיום נעלמו המים מפני המאדים והם כנראה מצויים במצב קפוא מתחת לפני הקרקע. הימצאותם של מים, גם בעבר, עשויה לתמוך ביצירת חיים פרימיטיביים על המאדים. גם אטמוספירה עשירה בפחמן דו-חמצני עשויה לתמוך בקיום צורות חיים מסוימות על פני המאדים ואת המענה לתשובות אלה, בין היתר, עשויה לתת לנו המעבדה המשוכללת ביותר שנחתה על פני כוכב הלכת האדום.
רכב השטח שגודלו כגודל מכונית קטנה יכול לנוע עד כ-200 מטר ביום ולעבור מכשולים שגובהם כמחצית המטר. מקור הכוח שלו הוא כור גרעיני זעיר המבוסס על פלוטוניום. בין יתר המכשירים ישנו מעין תותח לייזר המסוגל לאדות סלעים וקרקע עד מרחק של כ-9 מטר, וספקטרומטר רגיש שימדוד את החומרים המשתחררים בעת האידוי. מתקן מיוחד גם יאפשר גילוי של מים עד כמטר מתחת לפני הקרקע. המכשור העיקרי הוא ספקטרומטרים שנועדו לגלות נוכחות של תרכובות אורגניות על פני המאדים ובסלעיו, כל זאת בשילוב מצלמות רגישות ובאיכות גבוהה שיצלמו את סביבת הנחיתה וסביבתו של רכב החלל בסטריאו, באופן שיאפשר גם להפיק תמונות תלת מימדיות של השטח.
בגלל שמאדים מרוחק מאיתנו כעת 245 מיליון ק"מ. כלומר, לאור הנע במהירות 300,000 ק"מ לשנייה ידרשו כ-14 דקות להגיע מהמאדים אלינו. פירוש הדבר, שגם אם אפשר לשלוט על רכב החלל מרחוק, זמן התגובה לכל אירוע יהיה כמחצית השעה (14 דקות עד שהמידע על האירוע יגיע לכאן ו-14 דקות לתגובה שתגיע לשם). לכן, לרכבי השטח חייבת להיות אפשרות להגיב באופן עצמאי, מעין אינטליגנציה מלאכותית בכל הקשור לשליטה על הרכב וכליו.
שלב חדש במחקר
המשימה הנוכחית היא הפעם הראשונה שניסויים מעין אלה ייערכו על פני גוף במערכת השמש שאינו כדור הארץ ועל המאדים בפרט. בשנת 1976 בדקו שתי הנחתות מדגם וויקינג את קרקע המאדים, בין היתר בדיקות שנועדו לראות האם מתחוללים תהליכים של חילוף חומרים על פניו, אך בדיקות אלה היו ראשוניות ולא משוכללות דיין, מה גם שעד היום קשה להסיק מהן מסקנה חד משמעית. מאז נחתו על פני המאדים מעבדות שונות: רכב החלל הזעיר במשימת פת'פיינדר שחקר את הרכב קרקע המאדים, הפניקס שנחתה קרוב לקוטבו הצפוני וכמובן שני רכבי השטח – ספיריט ואופורטיוניטי שחקרו בעיקר התכנות של קיום מים על פני המאדים. האחרונה, אופורטיוניטי, עדיין פועלת, שבע שנים לאחר נחיתתה, ולפני פחות חודש פורסמה תמונה פנורמית של המאדים שנשלחה ממנה.
מפת כוכבים מסתובבת להורדה ואת ספר השנה האסטרונומי לשנת 2012, הכולל מידע נוסף על התצפית בירח ובכוכבי הלכת ואירועים אסטרונומיים נוספים לשנת 2012 אפשר למצוא בלוח השנה האסטרונומי לשמי ישראל. ד"ר יגאל פת-אל, קוסמוס טלסקופים, יו"ר האגודה הישראלית לאסטרונומיה, מנהל מצפה הכוכבים בגבעתיים ומנהל פורום אסטרונומיה ב-ynet.
בהכנת הכתבה השתתפו ויטה קיירס ואהוד קינן
לפנייה לכתב/ת 
