לקראת שיגור:
המשימה הישראלית לירח

החללית הישראלית לירח סוף סוף יוצאת לדרך. אם לא יהיו תקלות או דחיות של הרגע האחרון, תשוגר החללית "בראשית" ממרכז החלל בפלורידה ביום שישי (22 בפברואר) ב-3:45 לפנות בוקר, שעון ישראל. ביום שלישי השבוע הושלמו הניסויים בטיל השיגור, והיום, רביעי, יותקנו בו מטעני השיגור. בראשם - מילולית - החללית הישראלית, הניצבת מעל לוויין תקשורת אינדונזי גדול בתוך הכיפה של טיל "פלקון 9" של חברת SpaceX. אם הכל יפעל כשורה היא תבצע נחיתה רכה ב"ים הרוגע" שעל הירח ב-11 באפריל, ערב יום השנה ה-58 לטיסת החלל המאוישת הראשונה.

כמעט מוכנה: "בראשית" (עטופה בזהב) על גבי הלווין האינדונזי בדרך לכיפת טיל השיגור | צילום: SpaceX, SpaceIL, התעשייה האווירית

את החללית פיתחה ובנתה עמותת SpaceIL (סְפֵּייס אַיי אֶל), שייסדו שלושה מהנדסים: יהונתן ויינטראוב, כפיר דמרי ויריב בש. הם נרשמו בסוף 2010 לתחרות של גוגל, Lunar X-Prize, שהציעה פרס של 30 מיליון דולר לגוף פרטי שיצליח להנחית חללית בנחיתה רכה על הירח. השלושה הצליחו לגייס מימון רב מכמה תורמים עשירים מאוד, בראשם מוריס קאהן, וכן לרתום למיזם את התעשייה האווירית.

הקבוצה הישראלית הייתה אחת מחמש קבוצות בלבד שהעפילו לשלב הסופי של התחרות, אבל אחרי כמה הארכות בוטלה אשתקד התחרות לאחר שאף קבוצה לא הגיעה לשיגור במועד האחרון. למרות זאת, העמותה החליטה להמשיך עם השיגור, שכבר היה למיזם בעל משמעות לאומית - מה עוד שעלות הפרויקט עברה מזמן את סכום הפרס. תג המחיר של המיזם כולו הגיע ל-100 מיליון דולר, כאשר כ-40 מיליון תרם קאהן והשאר הגיע מתורמים אחרים, בהם שלדון אדלסון.

"קאהן נרתם לאתגר של הצבת דגל ישראל על הירח כבר מתחילתו", אומר יגאל הראל, סמנכ"ל SpaceIL וראש תכנית החללית. "מאז הוא מלווה את 'פרויקט חייו' כפי שהוא מכנה אותו, מקדם אותו ולא חוסך במאמץ בחתירה להשלמתו".

מחיר של מאה מיליון דולר אמנם נשמע גבוה, אבל הוא נמוך בהרבה מזה של פרויקטים מקבילים אחרים. עד כה רק ארצות הברית, ברית המועצות וסין הנחיתו חלליות על הירח, ועלות המשימות שלהן היא בסדר גודל של מיליארדי דולרים. "הגדרנו מחדש את סדר הגודל של התקציב הדרוש לשיגור ק"ג של מטען לירח, ואפילו אם מסיבה כלשהי הנחיתה עצמה לא תצא לפועל, זה הישג יוצא דופן", אומר הראל.

מפעל חיים. יגאל הראל (מימין) מציג למוריס קאהן את החללית באתר השיגור בקייפ קנאוורל, פלורידה | צילום פרטי

דלק לבלימה

הראל עומד בראש צוות מהנדסים שהצטרפו לעמותה ב-2014, לאחר גיוס המימון העיקרי. כמו רבים מהמהנדסים בעמותה, גם הוא הגיע מהתעשיות הבטחוניות, ובין השאר פיתח מערכות לוחמה אלקטרונית למטוסי קרב וכוונות קסדה חכמות לטייסים. במיזם החללית, הצוות בראשותו נדרש להמציא מערכות רבות שלא היו קיימות קודם, או להתאים למשימת הירח מערכות שפותחו במקור למטרות אחרות. "רוב תתי המערכות פותחו או הותאמו לחללית", הוא אומר בראיון לאתר דוידסון מאתר השיגור בפלורידה. "הפיתוחים הישראליים המקוריים כוללים את מערכת ההנעה, כני-הנחיתה ויחידה אלקטרונית המרחיבה את טווח הביצועים של מחשב החללית".

אם הכל יתנהל כשורה, החללית הישראלית תיפרד מטיל הפלקון 33 דקות לאחר השיגור, בגובה 727 קילומטר. כבר בדקות הראשונות של דרכה העצמאית היא אמורה להתחיל לשדר אותות לחדר הבקרה במתחם התעשייה האווירית, ומהנדסי המערכת המנהלים משם את המשימה יבצעו את הבדיקות הראשונות של תפקוד מערכותיה.

טיל השיגור יציב את החללית במסלול אליפטי מאוד סביב כדור הארץ. בחלקו הקרוב ביותר היא תהיה בגובה 210 קילומטר בלבד, ובחלקו הרחוק היא תגיע למרחק של כ-60 אלף קילומטר. כל הקפה כזו תימשך 19 שעות, ובחלק הקרוב ביותר לכדור הארץ החללית תגיע למהירות שיא של כמעט 38,000 קילומטר לשעה. בהדרגה היא תשנה מעט את המסלול הזה ותקיף את הארץ באליפסה גדולה יותר ויותר, עד שתחצה את מסלולו של הירח - כ-384,000 קילומטר מאיתנו. בהקפה השנייה במסלול הזה היא אמורה לחלוף קרוב לירח עצמו, ואז להאט את מהירותה ולהילכד במסלול סביבו.

משקלה של החללית בשיגור הוא כ-600 קילוגרם, וכמעט שלושה רבעים ממנו (420 קילוגרם) הוא משקל הדלק שהיא נושאת. הדלק אינו מיועד להנעה, שכן החללית מקבלת את מהירותה הראשונית מטיל השיגור ולאחר מכן מאיצה בכל מעבר קרוב לכדור הארץ, בזכות הכבידה שלו. במיוחד לשם כך נבחר מסלול שאורכו הכולל יותר מששה מיליון קילומטר – כמעט פי 20 מהמרחק הישיר לירח – משום שהוא חסכוני מאוד בדלק. אז למה בכל זאת החללית צריכה דלק? קצת בשביל התמרונים שישנו את המסלול שלה ויביאו אותה לקירבת הירח, ובעיקר לתמרון המרכזי – האטת המהירות כדי להיכנס למסלול סביב הירח, ולאחר מכן האטה נוספת שתביא את החללית למסלול לקראת הנחיתה עצמה. את הכניסה למסלול שמקיף את הירח, כמו גם את הנחיתה עצמה, יעשה מחשב החללית באופן אוטונומי. "הכניסה למסלול סביב הירח היא התמרון הכי מסובך של החללית", מסביר הראל, אבל יש עוד תמרונים רבים שעלולים להשתבש. "אני הכי חושש מאובדן תקשורת עם החללית בשבועיים הראשונים של המשימה, שישבש לנו את התכניות".

אליפסה גדלה והולכת עד לכניסה למסלול סביב הירח ונחיתה עליו. הדמיית המסלול של "בראשית" אל הירח | מקור: SpaceIL

לקפוץ או לא לקפוץ?

לקראת הנחיתה עצמה תפעיל החללית את המשימה המדעית שלה: חקר המגנטיות של הירח, מחקר שמוביל פרופ' עודד אהרונסון ממכון ויצמן למדע. בניגוד לכדור הארץ, לירח אין שדה מגנטי גלובלי אלא רק שדות מקומיים, ולא ברור כיצד הם נוצרו: האם אלה שרידים של שדה גלובאלי שדעך, או שדות שנוצרו באירועים כמו פגיעת מטאוריטים ואסטרואידים בירח. כדי לנסות לפתור את התעלומה תפעיל החללית בהקפות הנמוכות ולקראת הנחיתה מגנטומטר, שימדוד את השדה המגנטי של סלעים שהחללית חולפת מעליהם. המדידות האלה יוצלבו עם נתונים על גיל הסלעים והמקור הגיאולוגי שלהם (למשל אם הם על שפת מכתשים), כדי לנסות למצוא את מקור המגנטיות.

החללית אמורה לנחות באזור "ים הרוגע" (Sea of Serenity, לא לבלבל עם "ים השלווה" המפורסם, Sea of Tranquility, שבו נחתה אפולו 11) – אחד המכתשים הגדולים על הירח, לא רחוק מקו המשווה שלו. הירח משלים סיבוב סביב עצמו – כלומר יממה שלו – ב-29 ימי ארץ, מה שאומר שהיום והלילה על פניו נמשכים כשבועיים. "בראשית" מתוכננת לנחות בשעת "בוקר": גם כדי שהאור יאפשר לה לשלוח תמונות יפות של הסביבה, וגם משום שזה יותיר לה די זמן להעביר נתונים לפני שיגיעו "הצהריים", והטמפרטורות ינסקו ליותר מ-100 מעלות. "החללית מתוכננת לעבוד עד ארבעה ימי ארץ, אבל אנו מקווים שתסיים להעביר את כל התמונות והנתונים כבר ביומיים הראשונים, ליתר ביטחון", מסביר הראל. "בין השאר היא תעביר תמונות פנורמיות מאתר הנחיתה, סרטוני וידאו שהיא תצלם במהלך הנחיתה, וכמובן את הנתונים המדעיים שהיא תאסוף".

כדי לוודא שהקשר עם החללית יפעל גם אם היא תנחת כשהאנטנות שלה אינן בזווית האידיאלית, אישרה סוכנות החלל האמריקאית ל-SpaceIL לעשות שימוש ברשת "החלל העמוק" – אנטנות רגישות במיוחד המיועדות לתקשורת עם חלליות מרוחקות. במסגרת שיתוף הפעולה הותקן על החללית מחזיר לייזר שיאפשר לסוכנות החלל לאתר בדיוק רב את מקומה על קרקע הירח לאחר הנחיתה.

כדי לעמוד ביעדי התחרות המקוריים נדרשה החללית לא רק לנחות אלא גם לנוע 500 מטר על פני הירח. התכנית הייתה לעשות זאת ב"ניתור" – כלומר המראה מפני הירח ונחיתה מבוקרת. "אנו מתלבטים אם לבצע את התמרון בכל זאת", מודה הראל. "מצד אחד – אם הנחיתה תעבור בשלום, אולי לא כדאי להסתכן בתמרון מורכב שעלול להיכשל. מצד שני – אנו רוצים להראות שהצלחנו לעמוד בתנאי התחרות המקוריים. ההחלטה תתקבל כנראה רק לקראת הנחיתה".

להגיע בבוקר לים הרוגע, לפני חום הצהריים. הדמיה של "בראשית" על פני הירח | מקור: SpaceIL

שיפור נגישות

השיגור המתוכנן השבוע והחודשיים שיבואו אחריו – עד הנחיתה – מרגשים מאוד את כל תעשיית החלל. זו הפעם הראשונה שחללית קטנה כל כך משוגרת אל הירח, והפעם הראשונה שפרויקט כזה נעשה בתקציב כה קטן ובלוח זמנים כה קצר. זו גם הפעם הראשונה שהגורם המשגר חללית לירח הוא עמותה או גוף פרטי, ולא סוכנות חלל לאומית ועתירת תקציבים. כמובן שההתרגשות ותשומת הלב הציבורית מעלה גם את מפלס המתח אצל אנשי SpaceIL, העוסקים בתכנון, פיתוח, ייצור ובדיקה של המשימה ומרכיביה בקצב מסחרר בחמש השנים האחרונות.

"ישנה התרגשות מהולה במתח ותקווה להצלחת המשימה. אני מודע היטב לסיכונים ומקווה שנשלים את המשימה עד תומה", אומר הראל. "מעל לכל אני גאה בצוות המהנדסים של העמותה ובצוותי ההנדסה בתעשייה האווירית, שבזכותם הצלחנו להוכיח כי הירח נגיש כיום הרבה יותר מבעבר. גם אם לא ננחת עליו, זהו הישג יוצא דופן".

צפו בסרטון של SpaceIL והתעשייה האווירית על המסלול של "בראשית" לירח: