חוקרים מאוניברסיטת תל אביב שותפים להובלת מחקר חדש, שייערך בתחנת החלל הבינלאומית, שמטרתו לבדוק האם סופות אבק מקררות או מחממות את כדור הארץ. המחקר נערך באמצעות הלוויין EMIT, ששוגר לאחרונה בהצלחה לתחנת החלל הבינלאומית על גבי חללית דרגון של חברת SpaceX.
שיגור הלוויין EMIT לתחנת החלל הבינלאומית
(צילום: נאס"א)
EMIT מבוסס על מחקר שערכו ב-2009 פרופ' אילן קורן ממכון ויצמן למדע וקבוצתו, בהשתתפות פרופ' איל בן דור מהחוג למדעי כדור הארץ באוניברסיטת תל אביב. כיום חברים פרופ' בן דור והדוקטורנטית דניאל שרפשטיין הלר בקבוצת המחקר המדעית של המשימה ומתכננים את השימושים בלוויין לטובת הבנת מקור ותרומת האבק לשינויי האקלים בכדור הארץ.
"השאלה הגדולה היא מה עושה האבק באטמוספרה", מסביר פרופ' בן דור. "היפותזה אחת אומרת שהאבק מחמם את כדור הארץ, כי הוא יוצר שכבת בידוד בדומה לגזי חממה. ואילו היפותזה אחרת גורסת שהאבק מקרר את האטמוספירה כי הוא לא נותן לקרינת השמש לפגוע בקרקע - הקרניים משתקפות חזרה לחלל, בדומה לקרח למשל. האמת היא שאנחנו פשוט לא יודעים איזה אבק מחמם ואיזה אבק מקרר, וזאת שאלה שהופכת להיות אקוטית עם תהליכי המדבור הנרחבים, שמחוללים יותר ויותר סופות אבק".
EMIT מבוסס על מחקר של פרופ' בן דור ושותפיו, שהוכיח כי ניתן לזהות מהחלל מינרלים שונים באבק אטמוספרי ולשייך את האבק לקרקע שממנה התרומם. באוניברסיטת תל אביב הסבירו כי מפני שכל חומר בולע אורכי גל שונים, לכל מינרל יש חתימה ספקטרלית ייחודית שאפשרת לזהות אותו על ידי ניתוח האור שמשתקף מהם חזרה. על בסיס זה נבנה החיישן EMIT במעבדות JPL של נאס"א.
"האבק סובב את כדור הארץ, והמינרלים חושפים את זהות הקרקע שממנה הוא התרומם", אומר פרופ' בן דור. "בעזרת ניתוח תמונות מלוויין 'רגיל' אפשר למשל להבחין בענן אבק שהתרומם ממדבר סהרה ונחת על הג'ונגלים של דרום אמריקה. אבל אם נדע אילו מינרלים יש באבק נדע מה המקור שלו, מה המסלול שלו וכמובן מה התגובה של המינרלים הללו עם אור השמש", אמר החוקר הישראלי. "מינרלים באבק הם כמו פילטר במשקפיים: למינרלים שונים יכולת בליעה של אור בתחומי צבעים שונים, ולכן תחומי צבע אחרים יעברו את מיסוך ענן האבק. האטמוספרה מתקררת או מתחממת כתלות בתחומי הצבע החודרים או החוזרים של ענני האבק. להבדיל מלוויינים אחרים, EMIT הוא מצלמה המאפשרת התבוננות מרחבית עם מידע ספקטרלי על הצבעים, או אורכי הגל - הנראים והלא נראים - שמשתקפים חזרה מהאבק".
פרופ' בן דור הוסיף כי "החיישן EMIT יצלם את כדור הארץ מסיפון תחנת החלל הבינלאומית, והנתונים ישודרו לקרקע וינותחו על ידי החוקרים השותפים במיזם".
כדי לכייל את החיישן, חברי הצוות המדעי פרופ' בן דור והדוקטורנטית דניאל שרפשטיין הלר הציעו שני אתרים בישראל - מכתש רמון וים המלח - הצעה שנתקבלה על ידי נאס"א, ואחר כך גם על ידי סוכנויות חלל אחרות.
"החיישן כויל במעבדה להנעה סילונית JPL של נאס"א, אבל על הקרקע כמובן", מספר פרופ' בן דור. "לפני שמתחילים במדידות המדעיות, צריך לוודא שלא השתבש דבר במהלך השיגור ושהחיישן עושה את העבודה שלשמה יועד. לשם כך נבחרו כמה מקומות בכדור הארץ, במטרה להצליב את נתוני המינרלים שהלוויין מזהה עם הנתונים במדידות קרקע. מזה שנים אני טוען בפני חוקרים שונים שישראל היא 'מעבדה בטבע', ובנאס"א השתכנעו ובחרו בים המלח ובמכתש רמון לכיול EMIT. מאחר שים המלח נמוך מגובה פני הים, יש יותר אטמוספרה בין הקרקע ללוויין, וזה אומר יותר מולקולות גז ואירוסולים באוויר שהמכשיר יכול לנתח. ואילו במכתש רמון יש מגוון מינרלים נקיים על שטח קטן מאוד, כך שאנחנו יכולים לבדוק את תגובת החיישן לצבעים רבים בצילום אחד ולחסוך זמן".
פרופ' בן דור הוסיף: "צוות מהמעבדה שלי נסע לאחרונה למכתש רמון ולים המלח כדי למדוד ספקטרלית את המינרלים בקרקע, בדיוק בזמן שהלוויין חלף מעלינו וצילם את השטח מהחלל. זה היה הצילום הראשון של הלוויין ובכך היינו חלוצים. מדידות מתואמות אלו יחזרו על עצמן עוד ארבע פעמים לפחות, עד שהחיישן יוכרז כמכויל ומדויק ואז נתחיל לבצע מדידות מדעיות. בהמשך נכייל כך את גם הלוויינים ההיפרספקטרליים האחרים הנמצאים בחלל מטעם סוכנות החלל הגרמנית, האיטלקית והאירופית. פרויקט הכיול במכתש רמון וים המלח נתמך על ידי סוכנות החלל הישראלית בשיתוף חברת אלביט, הרואים בפעילות זו תשתית ללוויין היפרספקטרלי ישראלי שכבר נמצא בתכנון מתקדם ושמו 'שלום'".
