החללית הישראלית - מהפאב אל הירח
מגן דוד על הסהר: אחרי שמונה שנים של תכנון וחלום, בעוד כמה חודשים אמורה החללית הישראלית הראשונה לנחות על הירח ולשלב הישג טכנולוגי, גאווה לאומית, מסר חינוכי ומשימה מדעית
"זה הזוי לגמרי התהליך שעברנו. התחלנו בפגישה בפאב בחולון עם רעיון של חללית בגודל בקבוק קולה. עכשיו כשאני רואה את הפרויקט ואת כמות האנשים שנרתמו לזה, אני לא יודע איך לתאר את ההרגשה הזו", מסכם יהונתן ויינטראוב את מה שהתרחש בשמונה השנים האחרונות. ויינטראוב הוא אחד משלושת המייסדים של SpaceIL (סְפֵּייס אַיי אֵל), העמותה שקמה כדי להנחית חללית ישראלית על הירח, ואם הכלי ילך כשורה תגשים את המטרה הזו בפברואר 2019 אחרי מסע ממושך, רווי תלאות ותהפוכות. וזה עוד לפני שיגור החללית עצמה, המתוכנן לתחילת דצמבר השנה.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון :
ההפחדות המיותרות של העמותה הטבעונית
"סיבוב על מאדים": תערוכת הקיץ של גן המדע
הכול על מדע באפליקציה של מכון דוידסון - להורדה באייפון ובאנדרואיד
יוצאים מהמחסן
ויינטראוב, בן 31, גדל בחולון וכבר כילד התעניין מאוד ברובוטיקה, וגם בטיסה לחלל. "הייתי משחק שעות על שעות בלגו הרובוטי, ורובוט שמגיע לירח היה הדבר האולטימטיבי מבחינתי", הוא מספר. כשבגר סיים לימודי הנדסת חשמל; אחר-כך למד באוניברסיטת החלל הבינלאומית ובמסגרת זו בילה שנה בנאס"א בתכנון מושבה על מאדים; כשחזר לארץ החל לעבוד בתעשייה האווירית, בתחום הננו-לוויינים. בתקופה הזו שמע על התחרות של חברת גוגל, Lunar X-Prize, שהציעה פרס של 20 מיליון דולר לארגון שיצליח להנחית חללית על הירח.
דרך מכרים משותפים הוא חבר לשני מהנדסים נוספים שהשתעשעו ברעיון להשתתף בתחרות, יריב בש וכפיר דמרי, והפגישה בפאב החולוני בנובמבר 2010 הולידה את הרעיון הבסיסי ואת התרשימים הראשונים של החללית. הבעיה הייתה שנותרו להם רק כחודש וחצי להירשם לתחרות, ועד אז היה עליהם להגיש תכניות ראשוניות וכן לגייס 50 אלף דולר דמי הרשמה.
חברי הצוות התחילו לנסות לעניין כמה שיותר תומכים ברעיון, שנשמע בדיוני למדי. "בעזרתם של כמה משקיעים שתרמו 5,000 דולר כל אחד גייסנו את דמי ההרשמה, ונרשמנו לתחרות משהו כמו רבע שעה לפני הדד-ליין", משחזר ויינטראוב.
הצוות קיבל מתחילת הדרך סיוע של מפעל "מבת חלל" של התעשייה האווירית, מקום עבודתו של ויינטראוב אז, וכן את ברכת הדרך מיצחק בן ישראל, יו"ר סוכנות החלל הישראלית. הוא הזמין אותם להציג את התוכנית בכמה אירועים, ובאחד מהם נפגשו השלושה עם איל ההון מוריס קאהן, שהתלהב מהרעיון ותרם להם 100 אלף דולר לתחילת הדרך. גם בהמשך הוא סייע רבות לעמותה, ואף מונה לנשיאהּ.
עם תקציב ראשוני ביד החל הצוות לתכנן באופן מעשי את החללית. "די מהר הבנו שזה לא משהו שאפשר לבנות במחסן הביתי, וצריך את המתקנים של גוף רציני כמו התעשייה האווירית", מסביר ויינטראוב. כך נולד שיתוף הפעולה שממשיך עד היום.
כולם רוצים לטוס
במקביל לעבודה על החללית החליטו אנשי העמותה ממש בתחילת דרכה כי הפעילות שלה תהיה גם חינוכית. "אפקט אפולו" הוא אחד הביטויים החוזרים שוב בשיחות עמם. כמו שהנחיתה האמריקנית על הירח ב-1969 עוררה גל של התעניינות במקצועות המדעיים והטכנולוגיים, הם מקווים לעודד בני נוער בארץ לפנות לכיוונים דומים בעקבות השיגור של חללית ישראלית לירח.
"אני חושבת שאם ניכנס עוד כמה שנים לטכניון, ונשאל את הסטודנטים מה הוביל אותם ללמוד הנדסה, נגלה שחלק גדול מהם קיבלו השראה מהיוזמה לשגר חללית ישראלית", אומרת נועה קטנוב, מנהלת הפרויקטים החינוכיים ב-SpaceIL. "ממש עם ההחלטה לנחות על הירח הוחלט גם שהעמותה תעסוק בפעילות חינוכית, והיא עושה זאת באמצעות הרצאות, קורסים ופעילויות אחרות בכל שכבות האוכלוסייה. מגני ילדים ועד בתי אבות".
כעמותה קטנה, כמעט כל הפעילות של SpaceIL בקהילה מתבסס על מתנדבים. במהלך השנים פעלו בשורותיה יותר מ-300 מתנדבים, מסטודנטים ועד גמלאים, שהעבירו הרצאות על הצדדים הטכנולוגיים והמדעיים של התכנית וכן על ההיבט היזמי שלה - הכל לפי הקהל.
נוסף על ההרצאות פיתחה העמותה תוכניות לימודים והעשרה לגילים שונים, מגן ועד תיכון. חלקן מבוססות על מערך של מדריכים וחלקן על מערכי שיעור מוכנים לגננות ולמורות, הדרכתן וליווי מקצועי שלהן.
לצד כל אלה העמותה מייצרת תכנים נוספים כמו אתר ילדידות הירח המספק חדשות ומידע על החלל, על הירח ועל SpaceIL באופן מותאם לילדים ולמשפחה כולה, מוציאה בשיתוף עם גופים נוספים את כתב העת "מי רוצה להגיע לירח" ומשתתפת באירועים פומביים כמו שבוע החלל. על כל הפעילות החינוכית מנצח צוות מצומצם של ארבע נשים בלבד, בהן קטנוב. היא בכלל עורכת דין, שאחרי עבודה בלשכת היועץ המשפטי לממשלה ובגופים נוספים החליטה לעבור לתחום החינוכי-חברתי, ומצאה את עצמה בדרך לירח לפני כשש שנים. "יש לנו המון עבודה, אבל אנו עושות אותה עם הרבה ברק בעיניים", היא מחייכת. "למדתי המון על תחום החלל, ואני מאוד נרגשת ומתלהבת מהאפשרויות שעולם החלל פותח". על השאלה אם הייתה רוצה לטוס בעצמה לירח היא לא צריכה לחשוב יותר מדי. "ברור!", היא עונה מיד. "ואם תשאל את כל המתנדבים שלנו אני בטוחה שתקבל את אותה תשובה".
יוצאים מהבקבוק
בין כל התכנים החינוכיים יש גם חללית, שאחרי שנים רבות של תכנון, פיתוח והרכבה אמורה לצאת לחלל בדצמבר, ואחרי חודשיים לנחות על הירח. החללית שבנייתה ובדיקתה נשלמות כיום מורכבת מגוף בן שני לוחות שביניהם מכלי הדלק והמכשירים, הניצב על ארבע רגלי נחיתה. גודלה דומה למכונית מסחרית: קוטרה כשני מטרים, גובהה כמטר וחצי ומשקלה בשיגור יהיה כ-600 קילוגרם. כמעט שלושה רבעים מהמשקל הוא הדלק, שמיועד לאפשר את ההגעה אל הירח, כניסה למסלול סביבו ובסופו של דבר - הנחיתה על פניו.
"התחלנו מחללית בגודל של בקבוק שתייה, שהייתה אמורה להיות סוג של ננו-לוויין, עד שאחד המהנדסים גילה שחללית כזו לא יכולה לשאת את הדלק הדרוש לה", מספר ויינטראוב. "זה היה קשה, ואחרי שעבדנו כמה חודשים על הדגם הזה, אספנו את האנשים ואמרנו שצריך להתחיל מחדש. יצאנו עם דגם משופר, הרבה יותר גדול, ושוב לא הצלחנו להכניס לחללית הזו את כל הדלק. זה היה מאוד מתסכל, מה גם שהדגם שלנו כבר הוצג בפומבי, אבל לא התקפלנו: הרצון והחלום להצליח היו חזקים, ופיתחנו את הדגם הנוכחי".
במהלך שנות העבודה על החללית גדלה העמותה והתפתחה, גייסה עובדים ומנהלים מקצועיים, ושלושת המייסדים התרחקו מעט מהעבודה השוטפת על החללית עצמה. ויינטראוב יצא ללימודי דוקטורט בביופיזיקה באוניברסיטת סטנפורד בקליפורניה, שם הוא מפתח מערכת המבוססת על לייזר לאבחון של גידולי סרטן בשלבים ראשוניים מאוד, עוד בטרם אפשר לראותם בעין.
יריב בש הקים את חברת פלייטרקס (Flytrex) להעברת משלוחים באמצעות רחפנים, ואז נדרש להתמודד עם אתגר מסוג שונה לגמרי - בתחילת 2017 נפצע קשה בתאונת סקי ונותר מרותק לכסא גלגלים. במקביל לשיקום כבר חזר לעבודתו וגם לפעילות ב-SpaceIL. "מהשבוע הבא לומדים להשתמש בכיסא גלגלים... אל חשש, נשים חללית על הירח ואחר כך נפתור את הבעיה הזו", כתב בפוסט בפייסבוק שצוטט בראיון עמו ב"ידיעות אחרונות", ואכן חידש עד מהרה את פעילותו בעמותה.
"המקום שלנו כיום הוא יותר באזור גיוס הכספים והפעילות החינוכית", אומר ויינטראוב. "אני מכיר היטב את המעגלים והברגים של החללית, אבל לא בטוח שיהיה טוב שאני אחבר אותם. יש כיום מהנדסים מוכשרים הרבה יותר ממני שעובדים על החללית עצמה".
אחד המהנדסים המוכשרים האלה הוא יואב לנדסמן, גיאופיזיקאי ומהנדס מערכת בכיר ב-SpaceIL בחמש השנים האחרונות, נוסף על היותו בלוגר, יוטיובר ומרצה בענייני חלל. "מעבר להיבט החינוכי, החלק החשוב אצלנו הוא שאנשים בארץ יראו שאנו עושים דברים מעוררי השראה, דברים שלא ציפו שיקרו במדינת ישראל", הוא אומר. עד כמה הם מעוררי השראה? רק שלוש מדינות הנחיתו עד היום חלליות על הירח, ארצות הברית, ברית המועצות וסין. שלושתן מעצמות בעלות תכניות חלל עצומות המעסיקות אלפי אנשים - שום דבר שדומה לשלושה מהנדסים צעירים המקימים עמותה שתקציבה במשך שמונה שנות קיומה לא מגיע אפילו לסכום שנאס"א מוציאה על תחום החינוך בלבד בשנה אחת.
בדרך לחלל
בשנת 2015 חתמה SpaceIL על חוזה לשיגור החללית עם חברת SpaceX של אילון מאסק, החברה הפרטית החדשנית ביותר הפועלת כיום בתחומי החלל. הקבוצה הישראלית הייתה הראשונה מהמשתתפות בתחרות שחתמה על חוזה שיגור, ואחת מחמש הקבוצות שעלו לשלב הגמר של התחרות. ואולם השיגור ובניית החללית התעכבו, העמותה נקלעה לקשיי מימון, ובתחילת 2018, אחרי כמה וכמה דחיות, הכריזה גוגל על סיום התחרות, בלי זוכים.
העמותה נקלעה לפרשת דרכים, ובסופו של דבר הצליחה לגייס את המימון הדרוש, והחליטה להמשיך עם השיגור. בשבוע שעבר הכריזה SpaceIL על מועד השיגור והנחיתה, וחשפה פרטים שטרם פורסמו על המשימה.
החללית תשוגר בתחילת דצמבר 2018 עם מטענים נוספים על גבי טיל פלקון-9 של SpaceX מבסיס החלל קנדי בפלורידה. המועד המדויק ייקבע לקראת השיגור. "כחצי שעה לאחר השיגור ישחרר הטיל את החללית, והיא תיכנס למסלול אליפטי סביב כדור הארץ, שמגיע בנקודה הרחוקה ביותר למרחק של כ-60 אלף קילומטר מכדור הארץ", מסביר לנדסמן. "בשבועות הבאים היא תפעיל כמה פעמים את מנועיה, ובכל פעם תגדיל את המסלול שלה, עד למסלול המגיע למרחק של כ-400 אלף קילומטרים מהארץ, כלומר חוצה את מסלולו של הירח".
במעבר השני במסלול הזה היא אמורה לחלוף סמוך לירח, ואז תפעיל שוב את המנועים, הפעם בכיוון הפוך, להאט את מהירותה מספיק כדי להילכד בשדה הכבידה שלו ולהיכנס למסלול סביבו. היא תקיף את הירח פעמים רבות בגובה כמה אלפי קילומטרים, ולקראת הנחיתה תיכנס למסלול נמוך יותר, וממנו לנתיב הנחיתה עצמה. אם הכל יפעל כמתוכנן, ב-13 בפברואר 2019 היא תנחת ברכות באזור המכונה "ים הרוגע" (Sea of Serenity), שהחללית אפולו 17 נחתה בקצהו המזרחי.
נחיתה על הבוקר
התנאים לזכייה בתחרות של גוגל היו נחיתה רכה על הירח, התקדמות של 500 מטרים על פניו ושידור וידאו באיכות גבוהה מפני הירח. התכנית של SpaceIL לביצוע ההתקדמות הייתה למעשה שיגור חוזר מפני הירח, ונחיתה נוספת כחצי קילומטר מאתר הנחיתה המקורי. בעקבות ביטול התחרות, עדיין לא החליטו בעמותה אם להיצמד למשימה המקורית או לוותר על שלב הניתור על הירח, שהוא אחד החלקים המאתגרים במבצע.
הירח משלים הקפה סביב עצמו במעט פחות מעשרים ושמונה ימי ארץ, כלומר, יש לו יום שנמשך שבועיים שלנו, ואז לילה שנמשך שבועיים שלנו. ב"צהרי" הירח הטמפרטורה על פניו מגיעה ליותר מ-120 מעלות צלזיוס, אך בתקופה החשוכה היא יורדת ל-170 מעלות מתחת לאפס. בגלל שמשך הסיבוב העצמי שלו זהה למשך ההקפה סביב כדור הארץ, תמיד אותו אזור של הירח פונה אלינו. מתכנני המשימה החליטו לנחות באתר באזור הזה, הפונה ישירות אל כדור הארץ, ולבצע את הנחיתה בשעות ה"בוקר" של הירח, כדי לאפשר לחללית לייצר אנרגיה בעזרת קולטי השמש הקטנים יחסית שלה, ומצד שני לפעול על הירח בטרם ינסקו הטמפרטורות. "היא אמורה לפעול לפחות שלושה ימים", מסביר לנדסמן, "אבל המשימה תוכננה כך שאת כל הדברים החיוניים היא תוכל להשלים ביממה וחצי. אם יהיה לנו עוד זמן, נעשה דברים בעדיפות נמוכה יותר".
חללית קטנה וחכמה
החללית של SpaceIL טומנת בחובה לא מעט חידושים טכנולוגיים, חלקם הגדול פרי פיתוחם של מהנדסי העמותה. מערכת ההנעה, למשל, מבוססת על מנוע ראשי גדול וסביבו שמונה מנועים קטנים המיועדים בעיקר לתיקוני כיוון וסיבוב של החללית. "המערכת יוצרה במפעל מל"מ של התעשייה האווירית, והמנוע הוא מהסוג המשמש להכנסת לווייני תקשורת למסלולם, אבל זו הפעם הראשונה שמערכת כזו תיבחן במשימה לעומק החלל ולא במסלול סביב כדור הארץ", מסביר לנדסמן.
מערכת הניווט של החללית מבוססת על מערכת אופטית המזהה כוכבים מסוימים בשמיים ועל פי מיקומם מחשבת את מיקום החללית. מהנדסי העמותה קנו את החיישנים האופטיים מחברה המתמחה בכך, אבל פיתחו בעצמם את האלגוריתם המנתח את נתוניהם ומחשב היכן החללית נמצאת.
גם בתחום האופטיקה הוסיפו מהנדסי SpaceIL פיתוחים משל עצמם, והצליחו להסב ציוד צילום קיים למערכת שתסייע להם להנחית את החללית וכמובן לתעד את המשימה. "יש חמש מצלמות הקפיות סביב החללית, עם מפתח רחב, שיוכלו ליצור תמונות פנורמיות של נוף הירח", מסביר לנדסמן. "חלק מהדברים שפיתחנו יוכלו לשמש במשימות חלל נוספות, ואולי יש להם גם פוטנציאל מסחרי".
תעלומת הסלעים המגנטיים
לצד ההישג ההיסטורי בעצם הנחתתה של חללית הנושאת דגל ישראל על הירח, יש לחללית גם משימה מדעית, שאותה יזם ומוביל פרופ' עודד אהרונסון ממכון ויצמן למדע. היא עוסקת בניסיון להבין כיצד נוצרו הסלעים הממוגנטים על פני הירח, ובשאלה מה אפשר ללמוד מכך על תהליכי היווצרותו.
"בקרום של הירח יש סלעים ממוגנטים, כמו סלעים על כדור הארץ, אבל בניגוד לכדור הארץ שיש לו שדה מגנטי גלובאלי בגלל ליבת הברזל, לירח אין שדה גלובאלי כזה, לכן זו תעלומה איך נוצרו הסלעים הממוגנטים ומתי זה קרה", מסביר אהרונסון. "אפשרות אחת היא שבעבר היה לירח שדה מגנטי גלובאלי, אבל הוא דעך ונעלם, ואפשרות אחרת שהשדות המגנטיים נוצרו מההשפעות של פגיעת אסטרואידים גדולים בירח. אם נוכל לזהות את גיל הסלעים המגנטיים ואת המקור הגיאולוגי שלהם, נוכל לדעת טוב יותר איזו אפשרות היא הנכונה, ולנסות להבין את התהליכים שהובילו אליה".
כדי למדוד את השדה המגנטי של הסלעים מצוידת החללית במגנטומטר קטן, משקלו פחות מקילוגרם, שנבנה באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס (UCLA). "היה לנו מזל כי זה העתק של מכשיר שהצוות הזה בנה למשימת Insight, העושה כעת את דרכה למאדים לחקור את ההרכב הפנימי שלו, לכן קיבלנו אותו יחסית מהר ובעלות נמוכה", מספר אהרונסון. "בעזרת המכשיר נבצע מדידות של השדה המגנטי על פני שטח גדול בהקפות שלפני הנחיתה, בנחיתה עצמה וגם אחריה. את גיל ומקור הסלעים נוכל להעריך גם לפי צילומים של החללית, לפי מפות גיאולוגיות קיימות של הירח ולפי המיקום שלהם, אם הם ליד מכתשים או באזורים געשיים למשל".
את הנתונים שתאסוף החללית ינתח צוות בינלאומי הכולל חוקרים מאוניברסיטאות מובילות המתמחים בחקר השדה המגנטי של הירח. בהמשך הם ישוחררו לכלל הקהילה המדעית. "חשוב שלחללית כזו, שהמטרה העיקרית שלה היא פעילות חינוכית, תהיה גם משימה מדעית, וגם נלמד ממנה משהו חדש וחשוב על הירח", אומר אהרונסון. "הייתי שותף לחלק המדעי של משימות חלל רבות, וזו הרגשה אחרת ומיוחדת כשהמשימה היא ישראלית".
הבוקר שאחרי
בחודש אוקטובר יארזו אנשי SpaceIL את החללית, וישלחו אותה לארצות הברית לקראת ההתקנה על טיל השיגור. בימים אלה הם משלימים את ההרכבה והבדיקות של מערכות החללית, בתקווה שהכל יפעל כשורה ברגע האמת בחלל. "תקלות קורות, ואנו משקיעים הרבה מאוד מאמץ כדי למנוע אותן ולחזות מראש את כל האפשרויות", אומר ויינטראוב. "בדרך כלל יש בחלליות גיבוי לכל המערכות, אבל אחת ההחלטות שיקבלנו בגלל מגבלות הגודל של החללית הייתה לוותר על הגיבוי הזה בחלק מהמערכות. בסופו של דבר, אין הבטחה שהחללית הזו תגיע לירח, אבל יש תקווה. אופטימיות היא אחד המשאבים העיקריים שלנו".
כשאנשי העמותה מדמיינים את רגע הנחיתה, עיניהם בורקות. "המון התרגשות", מודה לנדסמן. "כל העבודה שלנו לאורך השנים היא על פי איך שאנו מדמיינים את הרגע הזה. אנו מרגישים שאנו עושים משהו חשוב בשביל הציבור, בשביל הילדים והנוער ובשביל דורות העתיד". גם ויינטראוב מודה שיתקשה להכיל את ההתרגשות. "אני מניח שכבר אהיה כחול מקוצר נשימה עד הנחיתה עצמה".
החללית אמורה לפעול על פני הירח כשלושה ימים, ואז יגיעו לקיצן שמונה שנות עבודה מאומצת של ויינטראוב, בש, דמרי ומאות מהנדסים, טכנאים, אנשי חינוך, יזמים, מנהלים, תורמים ומתנדבים רבים שליוו את העמותה לאורך הדרך. מה יעלה בגורל SpaceIL ביום שאחרי המשימה? "אני מניח שאלך לים, להירגע", מחייך ויינטראוב. "זה פרויקט שהייתי עסוק בו 25 שעות ביממה בשנים האחרונות. אבל אני מקווה שיהיה לזה המשך, כי הפרויקט החינוכי הוא מפעל נהדר".
"אני לא יודעת מה הולך לקרות ביום שאחרי, אבל אני מקווה שהפעילות החינוכית תימשך", מודה קטנוב. "חלק מהראייה האסטרטגית שלנו הייתה לעבוד עם שותפים וליצור חומרים ותכנים לימודיים שיישארו גם אחרינו". לנדסמן, מהנדס המערכת, מעריך שיהיה המשך למיזם. "יש לנו כל מיני רעיונות, אבל עדיין לא פיתחנו אותם כי אנו מאוד ממוקדים במה שעושים כרגע", הוא אומר. "אפשר לעשות המון עם המערכת החינוכית שלנו, ובשביל להמשיך אותה צריך לפתח את התשתית".
בסופו של דבר, מיזם החללית הישראלית נולד מחלום של שלושה יזמים צעירים, והם מקווים שההשראה שהחלום הזה יעניק לאחרים, בעיקר צעירים, תימשך עוד שנים רבות. "ההשראה לילדים היא מפעל החיים האמיתי", מסכם ויינטראוב. "ההצלחה הכי גדולה תהיה אם אחד הילדים שייראה את הנחיתה שלנו על הירח, יהיה זה שיחזיר אותה לכדור הארץ ביום מן הימים, בחללית שהוא עצמו יבנה".
איתי נבו, העורך הראשי של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי
לפנייה לכתב/ת 
