חיים בצד הרחוק של הירח

יותר מ-46 שנים חלפו ממשימת אפולו 17, שהייתה הביקור האחרון של אדם על הירח, ומאז – ככל הידוע – לא נחת על הירח שום יצור חי. עכשיו זה השתנה, עם נחיתתה של החללית הסינית צ'אנג-אה 4 (Chang'e 4, או ליתר דיוק:嫦娥四号), הנושאת לצד מכשיריה המדעיים גם מיכל מתכת ובו זרעי צמחים וביצים של טוואי המשי. החללית הסינית עשתה היסטוריה נוספת: היא הראשונה אי פעם שנחתה בצד הרחוק של הירח – זה שאינו פונה לעולם לכדור הארץ, וגם הראשונה ששידרה תמונות מפני השטח בצד זה של הירח.

תמונות ראשונות ששלחה החללית מפני השטח של הצד הרחוק | צילומי מסך מתוך שידורי הטלוויזיה הסינית 

משימה עתירת מרכיבים

משימת צ'אנג-אה 4 שוגרה ב-7 בדצמבר 2018 ממרכז החלל שיצ'אנג בסין. מרכיב נוסף שלה שוגר כחצי שנה קודם לכן – לוויין תמסורת בשם Quèqiáo (בסינית: 鹊桥, "גשר העקעקים"). הלוויין הוצב בנקודת לגראנז' השנייה (L2) – נקודה הנמצאת כ-60 אלף קילומטר מעבר לירח, ובה הכבידה של הירח והארץ מאזנות זו את זו, מה שמאפשר לחלליות לשהות בה בלי צורך כמעט בהוצאת דלק. ליתר דיוק, הלוויין אינו שוהה בנקודה עצמה אלא מקיף אותה, וממסלולו שם הוא משמש תחנת ממסר בין החללית לתחנת הקרקע בסין, כשהחללית נמצאת בצד הרחוק והירח חוסם את הקשר הישיר שלה עם כדור הארץ.

עם לוויין התקשורת שוגרו עוד שני לווייני מחקר קטנים, לונגג'יאנג 1 ולונגג'יאנג 2 (Longjiang, "נהר הדרקון", בסינית). רק אחד מהם הצליח להיכנס למסלול סביב הירח, והוא אמור לחקור קרינה קוסמית בתדירות נמוכה, מחקר שאי אפשר לבצע במסלול נמוך סביב כדור הארץ בגלל הפרעות אטמוספריות.

החללית עצמה נכנסה למסלול סביב הירח אחרי מסע של חמישה ימים, ומאז היא מקיפה אותו. היא ביצעה בהדרגה כמה שינויי מסלול, וביום ראשון נכנסה למסלול אליפטי נמוך, שהגיע עד לגובה של 15 קילומטרים מפני הירח. ממנו היא נכנסה הבוקר לנתיב שהוביל אותה לאתר הנחיתה במכתש פון קרמאן (Von Kármán), מכתש רחב ושטוח לא רחוק מהקוטב הדרומי של הירח.

אולי יסייע לפתור את התעלומה כיצד נוצר הירח. הדמיה של רכב השטח יוטו על פני השטח | מקור: תאגיד החלל הסיני

גיאולוגיה ואקולוגיה

משקלה של החללית כ-1200 קילוגרם, והיא מכילה שני רכיבים עיקריים: נחתת שתישאר במקומה כתחנת קרקע, ורכב שטח בשם יוטו (Yutu). הם אמורים לחקור יחד את תנאי הסביבה באזור, בנסיון להבין טוב יותר את הגיאולוגיה של הירח ואת גילו, ואולי לתרום לפענוח התעלומה כיצד בדיוק נוצר הירח. רכב השטח מצויד נוסף על מצלמה פנורמית גם במכ"מ חודר קרקע, בספקטרומטר לניתוח ההרכב הכימי של הקרקע ובמכשיר לזיהוי פגיעות של חלקיקים מסוימים בקרקע, כדי להבין טוב יותר את השפעתה של רוח השמש על פני השטח של הירח. רשמית אמור רכב השטח לפעול כשלושה חודשים, אך מהנדסי סוכנות החלל של סין הביעו ביטחון כי הוא יוכל לפעול תקופה ארוכה הרבה יותר, אפילו שנים אחדות.

הנחתת מצוידת גם היא במכשור מדעי רב, הכולל כמה סוגי מצלמות ומכשירים למדידת סוגים שונים של קרינה. אולי המטען המעניין ביותר שלה הוא המיכל הביולוגי – מתקן אלומיניום המכיל זרעים של צמחי תפוחי אדמה ותודרנית לבנה (Arabidopsis thaliana) – צמח קל לגידול המשמש רבות במחקרי מעבדה. כמו כן יש במיכל ביצים של טוואי המשי, עש שמפקעות הגולם שלו מפיקים את סיבי המשי. הסינים מקווים ליצור בו מערכת אקולוגית של סינרגיה בין החרקים לצמחים: הזחלים שיבקעו מהביצים יפלטו בנשימתם פחמן דו חמצני, והצמחים ינצלו אותו לייצור סוכר בפוטוסינתזה, תהליך שבו נפלט לאוויר חמצן, שיאפשר לחרקים לנשום.

מערכת הניסוי לא נועדה לבדוק אפשרות של קיום חיים על בסיס אדמת הירח עצמו. מיכל הגידול, שאורכו 18 סנטימטרים, יהיה מבודד מהסביבה ומחומם, ונראה כי הגורם הסביבתי היחיד שישפיע עליו הוא הכבידה החלשה על הירח – כשישית מזו של כדור הארץ. בהודעות הפומביות של סין לא נמסר מידע רב על המערכת. לא נאמר כמה זמן היא אמורה להתקיים, ומה בדיוק אמורים הזחלים לאכול: טוואי המשי ניזון על כדור הארץ רק מעלים של עץ תות, ולא ברור אם מדובר במין הזה או במין אחר, ואם החוקרים הרגילו את החרקים לתזונה אחרת.

אזור מסקרן מאוד ואולי יעד עתידי להנחתת בני אדם. הדמיה של הנחיתה במכתש קמראן | מקור: תאגיד החלל הסיני

עבר ועתיד

אתר הנחיתה שנבחר הוא יעד מסקרן מאוד. מכתש פון קרמאן הוא חלק ממכתש גדול הרבה יותר, אגן אייטקן (Aitken), שקוטרו כ-2500 קילומטרים. באזור הזה יש כמה מכתשים המכילים מים קפואים. בגלל עומקם וציר הסיבוב של הירח, מכתשים אלה אינם נחשפים לעולם לאור שמש, ובגלל הקרח הנמצא בהם הסביבה הזו עשויה להיות אחד היעדים האפשריים להקמת מושבה מאוישת על הירח.

לבחירת במכתש פון קרמאן יש גם משמעות סמלית. הוא קרוי על שמו של תיאודור פון קרמאן (1963-1881), מהנדס ופיזיקאי יהודי יליד הונגריה שהשתקע בארצות הברית, והיה מהחלוצים בחקר תחום הטיסה העל-קולית והטיסה לחלל. בין השאר קרוי על שמו קו קרמאן, הנחשב לגבול בין האטמוספרה לחלל. קרמאן היה ממייסדי מעבדת ההנעה הסילונית שעברה בהמשך לסוכנות החלל האמריקאית, וגם היה המנחה בעבודת הדוקטורט של טסיאן סואה-שן (Tsien Hsue-shen), מהנדס ומדען שנחשב לאבי תכנית החלל הסינית.

צ'אנג-אה 4 היא המשימה הסינית השנייה שנוחתת על פני הירח, כחמש שנים לאחר צ'אנג-אה 3, שנחתה בהצלחה בדצמבר 2013 (שתי המשימות שקדמו לה כללו חלליות שנכנסו למסלול סביב הירח, אך לא נחתו עליו). גם היא שילבה נחתת עם רכב שטח, אך הרכב סבל משורת תקלות ופעל רק כ-40 יום – כמחצית התקופה שתוכננה לו. רכב השטח החדש הוא מדגם דומה, אך לדברי הסינים הוכנסו בו שיפורים רבים על סמך הלקחים שהופקו במשימה הקודמת.

בשנה הבאה מתכננת סין להנחית על הירח את החללית הבאה בסדרה, צ'אנג-אה 5, שלא רק תחקור את פני השטח של הירח אלא גם תשוב לכדור הארץ עם דגימות קרקע משם. זו אמורה להיות המשימה הראשונה המביאה דוגמאות ירח אחרי יותר מארבעים שנה. האחרונה שעשתה זאת הייתה החללית הרוסית לונה-24, ב-1976.

תכנית החלל של סין בדרך כלל חשאית מאוד. סין היא המעצמה היחידה שאינה שותפה בתחנת החלל הבינלאומית, ומגבילה את שיתופי הפעולה עם מדינות אחרות בתחום החלל. הפעם המשימה כוללת מכשירים מדעיים שפיתחו מוסדות מחקר בשבדיה, בגרמניה ובהולנד, והחוקרים שבנו את המכשירים גם מפעילים אותם ועובדים בשיתוף פעולה עם הסינים.

משימת צ'אנג-אה 4 עשויה להיות עוד צעד חשוב בדרך להחזרת בני אדם אל הירח, אולי הפעם לשהות ממושכת. אתגר בסדר גודל כזה יחייב כנראה שיתוף פעולה בינלאומי, ואולי נוסף על תפוחי אדמה ותודרנית, המשימה הזו תנביט גם את הזרעים הראשונים של שיתוף פעולה כזה.