נאס"א נסוגה ממאדים:
השבוע בחלל

מפריטים את דגימות מאדים

סוכנות החלל של ארצות הברית, נאס"א, ויתרה למעשה על תוכניתה להביא דגימות ממאדים לכדור הארץ, ומציעה לחברות פרטיות להגיש תוכניות חלופיות. הסוכנות פרסמה את ההחלטה השבוע, לאחר שוועדת בדיקה פנימית בחנה את התוכניות והעריכה כי עלות המשימה תהיה בין 8 ל-11 מיליארד דולר, והדגימות יגיעו לכדור הארץ רק במהלך העשור הבא, כנראה לקראת שנת 2040. התוכנית המקורית של נאס"א היתה לשגר ב-2028 משימה משותפת עם סוכנות החלל האירופית, שתמשיך את המשימה של רכב המאדים Perseverance. הרכב חוקר את מאדים כבר שלוש שנים, וגם אחסן דגימות מכוכב הלכת במיכלים אטומים, שהמשימה העתידית אמורה היתה להביא לכדור הארץ. "השורה התחתונה היא שזה מחיר גבוה מדי וייקח יותר מדי זמן", אמר ראש נאס"א, ביל נלסון (Nelson).

חברות שמעוניינות באתגר יכולות להציע תוכנית ראשונית תוך חודש, עד 17 במאי. לאחר מכן תבחר הסוכנות כמה מהרעיונות לפיתוח נוסף של שלושה חודשים. המשימה תצטרך לכלול נחיתה על מאדים ואיסוף מיכלי הדגימות, אולי מאתרים שהרכב הנוכחי ירכז אותם בהם. כמו כן, המשימה תצטרך לשגר את המטען מפני השטח של מאדים לחללית שתמתין במסלול סביבו, דבר שלא נעשה מעולם. אף על פי כן, בנאס"א הדגישו שהם מעוניינים להתבסס בעיקר על טכנולוגיות קיימות ומוכחות במשימה כזו. "אנו מקווים שנוכל לחזור לטכנולוגיות משימה מסורתיות, שכבר נוסו ונבדקו, דברים שאינם דורשים קפיצות טכנולוגיות ענקיות קדימה", אמרה סגנית ראש הסוכנות לענייני מדע, ניקולה פוקס (Fox).

אחת הדרכים לחסוך כסף ולהתבסס על טכנולוגיות ישנות עשויה להיות התפשרות על היקף המשימה, למשל הבאת רק חלק מכ-30 מיכלי הדגימות שרכב השטח הנוכחי הכין עד כה. אתגר נוסף יהיה לנסות להגיע למאדים  כל עוד הרכב, פרסבירנס, עדיין מתפקד. הוא אמור לסיים את משימתו המדעית ב-2028, ולאחר כן יהיה אפשר תיאורטית לרתום אותו לאיסוף מחודש של מכלי הדגימות שפיזר בשטח, כדי שיוכל לחבור לרכב השטח של המשימה שתביא אותן לארץ.

גם אם פיתוח המשימה יועבר לחברה חיצונית, הוא עדיין יצטרך להתמודד עם אתגרים פיננסיים משמעותיים. בתחילת השנה קיצצה סוכנות החלל בעשרות אחוזים את תקציב המיזם, שגם כך עמד השנה על 300 מיליון דולר בלבד – חלק זעיר מהעלות המתוכננת של המשימה, שיועד רק לצרכי תכנון. הקיצוץ הביא לפיטורי עובדים רבים במעבדת ההנעה הסילונית (JPL) של נאס"א ושל המכון הטכנולוגי של קליפורניה.

להסתמך על טכנולוגיות מסורתיות שנבדקו, בלי קפיצות טכנולוגיות. חלק מהמתווה המקורי של משימת הבאת הדגימות ממאדים לכדור הארץ | איור: NASA/JPL-Caltech

הנוסעים של בואינג לתחנת החלל

חללית סטארליינר של חברת בואינג הותקנה השבוע על גבי טיל השיגור אטלס 5 של חברת ULA, לקראת השיגור המאויש הראשון של החללית, שלאחר עיכובים רבים נקבע  ל-6 במאי, עוד כשבועיים וחצי. החלליות האלה מתוכננות להטיס מטען ואסטרונאוטים לתחנת החלל הבינלאומית במכרז של נאס"א, במקביל לחלליות דרגון של ספייס אקס.

בואינג השלימה לפני כמעט שנתיים את טיסת הניסוי הלא-מאוישת לתחנה, אך היו בה תקלות טכניות שחייבו את בואינג בתיקונים, והעיכובים גרמו לה הפסדים כספיים גדולים. השיגור המתוכנן נדחה שוב ושוב, אך נראה שהפעם יש סיכוי של ממש שהוא ייצא אל הפועל, עם אנשי הצוות בארי ווילמור (Wilmore) וסוניטה וויליאמס (Williams), שניהם אסטרונאוטים ותיקים ומנוסים של נאס"א. אם טיסת המבחן המאוישת תעבור בהצלחה, תצטרף בואינג להפעלת הטיסות לתחנה, וזו תהיה הפעם הראשונה ששני גופים מאותה מדינה יפעילו טיסות מאוישות למסלול סביב כדור הארץ.

הובלת החללית סטארליינר CST-100 לטיל שעל כן השיגור

האטמוספרה המשתוללת של נגה

האטמוספרה של כוכב הלכת נגה פולטת לחלל כמויות עצומות של גזים, בהם פחמן וחמצן. כך עולה ממדידות של החללית האירופית-יפנית בפיקולומבו (BepiColombo), שחלפה סמוך לנגה בדרכה לחקור את כוכב הלכת חמה (מרקורי).

לכוכב הלכת נגה אין שדה מגנטי גלובלי כמו זה של כדור הארץ, המגן על האטמוספרה שלנו מפני חלק ניכר של רוח השמש – חלקיקים טעונים חשמלית שנפלטים מהשמש באנרגיה גבוהה. כל אותם חלקיקים כן פוגעים באטמוספרה של נגה, והמדידות של החללית שחלפה בסמוך אליה לפני כמעט שלוש שנים, באוגוסט 2021, העלו כי חלק מהאנרגיה שלהם מועברת ליוני חמצן ופחמן, ומקנה להם מהירות כה גבוהה שהם מתגברים על הכבידה של כוכב הלכת ונפלטים לחלל.

"זו הפעם הראשונה ששיונים חיוביים תועדו נפלטים מהאטמוספרה של נגה. אלה יונים כבדים, ובדרך כלל מהירותם נמוכה, כך שאנו עדיין מנסים להבין את המנגנונים שפועלים פה", אמרה ראש צוות המחקר, לינדה חדיד (Hadid), ממעבדת הפיזיקה של פלזמה במעבדות הלאומיות של צרפת. "ייתכן שמדובר ב'רוח' אלקטרוסטטית או בהאצה באפקט דומה לצנטריפוגה".

על פי ההערכות, לנגה היתה בעבר הרחוק אטמוספרה דומה לזו של כדור הארץ, וכנראה גם מים על פני השטח, כמו אצלנו. אך רוח השמש גרמה כנראה להתאדות המים לחלל, ושינתה את הרכב האטמוספרה, המכילה כיום בעיקר פחמן דו-חמצני, והיא סמיכה וצפופה הרבה יותר מזו שלנו.

"אפיון הדרך שבה נגה מאבדת יונים כבדים לחלל והבנת התהליכים באטמוספרה שלה חיוניים להבנת השינויים שעברו על האטמוספרה במשך השנים", הוסיף דומיניק דלקור (Delcourt), חוקר במעבדת הפלזמה והאחראי על מדידת היונים בחלל. "הם גם חיוניים להבנה כיצד כוכב הלכת איבד את המים שלו".

רוח השמש גורמת לפליטה של יונים כבדים מהאטמוספרה. מסלולה של החללית בפיקולומבו במעבר סמוך לאטמוספרה של נגה | איור: Thibaut Roger/Europlanet 2024 RI/Hadid et al

שחור, קרוב וכבד

לפעמים גם דברים ממש גדולים מתגלים במקרה. אחד מהם הוא חור שחור כוכבי בעל מסה גדולה פי 33 מהשמש שלנו, שהוא החור השחור הגדול ביותר שהתגלה מהסוג הזה, וגם הקרוב אלינו ביותר.

חור שחור כוכבי הוא חור שחור שנותר מקריסה של כוכב אחד בסיום חייו. שמש כמו שלנו קטנה מכדי ליצור חור שחור באחרית ימיה, אבל כוכב שהמסה שלו גדולה בערך פי 20 מזו של השמש שלנו, צפוי להיות כבד מספיק כך שהמסה שנותרת בו בסופו של דבר קורסת לנפח קטן מאוד, והתוצאה היא גוף בעל כבידה כה חזקה שאפילו אור אינו יכול להימלט ממנה. עד כה, החור השחור הכוכבי הגדול ביותר שהכרנו היה בעל מסה גדולה פי 21 מהשמש שלנו. זהו בקושי שבריר מהמסה של חורים שחורים על-מסיביים עצומים, כמו סגיטריוס A* במרכז שביל החלב, שהמסה שלו גדולה פי ארבעה מיליון מהשמש שלנו.

החור השחור הכוכבי החדש מבחינתנו התגלה בתצפיות של טלסקופ החלל האירופי גאיה, הממפה את שביל החלב ברמת דיוק חסרת תקדים. צוות החוקרים של גאיה כולל את האסטרופיזיקאי הישראלי צבי מזא"ה מאוניברסיטת תל אביב, חתן פרס ישראל השנה, שי צוקר ואברהם ביננפלד, גם הם מאוניברסיטת תל אביב, וסהר שחף ממכון ויצמן למדע, לצד מאות מדענים מרחבי העולם. כשסרקו את התצפיות לקראת הכנתן לפרסום הבחינו החוקרים בסטיות מוזרות במסלולו של אחד הכוכבים. בדיקות בטלסקופים הקרקעיים של מצפה הכוכבים האירופי הדרומי, ESO, העלו כי שותפו של הכוכב במערכת הבינארית, שבה שני גרמי שמיים סובבים זה סביב זה, הוא חור שחור כוכבי, הגדול ביותר שהתגלה עד כה. זהו גם החור השחור הקרוב אלינו ביותר, במרחק 2,000 שנות אור מכאן.

בדיקת הרכבו של הכוכב השותף העלתה כי הוא עני יחסית במתכות, כלומר אינו מכיל כמעט יסודות שאינם מימן או הליום. מכיוון שכוכבים במערכת בינארית נוטים להיות דומים בהרכבם, החוקרים משערים כי הכוכב שקרס היה גם הוא כזה, וכי הדבר עשוי להסביר את קריסתו לחור שחור כה גדול. הממצאים היו כה מפתיעים, שהם החליטו לפרסם אותם כבר כעת, לפני סיום הניתוח המלא של הנתונים, שצפוי רק בשנה הבאה.

הדמיה של המערכת הבינארית במצבה הנוכחי, עם כוכב וחור שחור מפתיע בגודלו החגים זה סביב זה | איור:  ESO/L. Calçada