בדרך למאדים עוברים
במכתש רמון

כשהאסטרונאוטים של תוכנית אפולו חזרו מפעילות על פני הירח לתוך רכב הנחיתה, הם הופתעו מהכמות הגדולה של אבק ירח שנדבקה לחליפות החלל שלהם, וגם לשאר הציוד. במשימה ממושכת עם ציוד רגיש, אבק כזה עלול לסכן לא רק את המכשור שבו תלויה המשימה, אלא גם את בריאות האסטרונאוטים. לקראת החזרה המתוכננת לירח, ואולי גם משימות מאוישות למאדים, מדענים ומהנדסים מחפשים דרכים יעילות להיפטר מהאבק ולהגן על הציוד ועל הצוות. אחד הפרויקטים בנושא הוא DEAR (ראשי תיבות באנגלית של "מחקר יישומי בסביבה מאובקת") של סוכנות החלל האירופית, הבוחן אפשרות לסלק אבק מציוד אופטי ומחליפות החלל באמצעות סילונים חזקים של פחמן דו חמצני. זהו רק אחד מכ-20 ניסויים שיבצעו בשלושת השבועות הקרובים שישה אסטרונאוטים שנבחרו בקפידה להשתתף בהדמיה מלאה של משימת מחקר על מאדים.

משימה לצרכי שלום. תג המשימה האנלוגית AMADEE-20, שכמו דברים רבים אחרים נדחחתה ל-2021 | מקור: פורום החלל האוסטרי, OeWF

משימות אנלוגיות בעולם דיגיטלי

מכיוון שהיכולת שלנו לחקור את מאדים מוגבלת כיום למספר מצומצם של רכבי שטח ולוויינים, המתמקדים במשימות מסוימות מאוד כמו חיפוש מים או סימני חיים, צריך למצוא דרכים אחרות לבחון סוגיות רבות מספור הקשורות בפעילות של בני אדם על מאדים, או לפחות לצמצם מאוד את מספר הדברים שיש לבדוק על מאדים עצמו בזמן אמת. אחת הדרכים לעשות זאת היא באמצעות משימות אנלוגיות – הדמיות של משימת מאדים מאוישת.

הדמיות כאלה שונות מאוד כמובן מהדבר האמיתי – קשה מאוד לחקות על כדור הארץ דברים כמו הכבידה החלשה של מאדים, הרכב האטמוספרה, הטמפרטורה והקרינה על פניו. אבל אפשר לבדוק למשל את ההתאמה של מתקני מגורים לחיים ועבודה שוטפת של צוות במשך כמה שבועות, עם הציוד הדרוש להם. אפשר לדמות את הבידוד ואת העבודה עם חליפות החלל ועם ציוד ומכשור, אפשר לבחון ולפתח נוהלי עבודה מתאימים, ואפשר לתכנן את שיטות הפעילות ולעשות ניסויים רבים.

משימת מאדים האנלוגית הראשונה בישראל התקיימה לפני כמעט ארבע שנים ביוזמת עמותת D-MARS (ראשי תיבות באנגלית של "תחנת רמון המדברית להדמיות מאדים"), עמותה ישראלית הפועלת לפתח במכתש רמון מרכז בינלאומי להכשרת אסטרונאוטים ולבחינת ציוד למשימות חלל. אנשי הצוות של המשימה נסגרו במשך ארבעה ימים במבנה שפיתחו לצורך זה, ויצאו החוצה רק בחליפות חלל למשימות הקשורות בעבודת המחקר.

מוצרט במכתש

המשימה שמתחילה ביום ראשון (10 באוקטובר) היא כבר מסדר גודל אחר לגמרי. זהו פרי שיתוף פעולה בין סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, לבין פורום החלל האוסטרי, שהוא אחד הגופים המובילים בעולם בביצוע משימות אנלוגיות המדמות משימות מאדים. הפורום כבר ביצע לא פחות מ-12 משימות כאלה, ומשימת "מארס-ישראל" תהיה השלישית בסדרת AMADEE, תוכנית הדגל של הפורום, אחרי משימה באוסטריה (2015) והדמיה נוספת במדבריות עומאן (2018). בניגוד למקובל בתעשיית החלל, השם אינו ראשי תיבות אלא מחווה למוצרט – המלחין האוסטרי נהג לחתום בכינוי זה על מכתביו, מעין קיצור של שמו האמצעי – אמדאוס.

המשימה הייתה אמורה לצאת לפועל לפני שנה, אך בסופו של דבר נדחתה בגלל מגפת הקורונה. לאחר שורה ארוכה של מבחנים ומיונים, לא שונים מאוד ממבחנים של אסטרונאוטים רגילים, נבחרו למשימה שמונה אסטרונאוטים אנלוגיים מבין מאות מועמדים. שישה מהם ייכנסו ביום ראשון למבנה המגורים במחצבה ישנה במכתש רמון, המדמה מבנה שהוצנח על מאדים לפני נחיתת האסטרונאוטים עצמם, ויהיו סגורים בו לא פחות משלושה שבועות, חוץ מיציאה בחליפת חלל בלבד למשימות מחקר או תחזוקה. הם יהיו מנותקים מהעולם, והקשר היחיד שלהם יהיה עם מרכז הבקרה באוסטריה. כדי להקנות תחושה מציאותית עוד יותר למשימה, התקשורת עם תחנת הקרקע תתבצע בעיכוב של עשר דקות, שזה בערך זמן התקשורת הממוצע עם מאדים עקב המרחק העצום ממנו.

פעולות פשוטות הופכות מאתגרות מאוד בחליפת חלל מסורבלת. אלון טנצר באימונים | צילום: פורום החלל האוסטרי, OeWF

מתח מבצעי

מפקד המשימה הוא ז'ואאו לוסדה (Lousada) מפורטוגל, מהנדס, צוללן ואיש צוות במרכז הבקרה של סוכנות החלל האירופית. סגנו הוא אינייגו מוניוס אלורסה (Elorza) מספרד, ושאר הצוות כולל נציגה מגרמניה ונציגים מהולנד, מאוסטריה ומישראל. כולם בעלי תארים אקדמיים וניסיון רב בפעילויות אתגריות כמו טיס, צניחה וצלילה. עוד שני אסטרונאוטים אנלוגיים נבחרו לצוות הגיבוי, ליעד יוסף מישראל ונציגה נוספת מגרמניה. הם יחליפו את אנשי הצוות אם אחד מהם ייפגע, וכן יסייעו למשימה מבחינת בטיחות ותמיכה לוגיסטית.

"אני כבר מאוד מצפה לצאת להרפתקה הזו", אמר למכון דוידסון הנציג הישראלי בצוות, אלון טנצר: בעל תואר ראשון במדעי המחשב ושני במדעי המוח, העובד כיום בחברה המפתחת בינה מלאכותית, וכן בעל רשיון טיס. "היה קשה מאוד לשמור על המתח המבצעי בשנה האחרונה, שבה גם נולדו לי תאומות, והפורום ניצל את הזמן לעוד חזרות לקראת המשימה, אימונים לעבודה עם הציוד ולביצוע הניסויים, וגם אימונים גופניים שיאפשרו לנו להתמודד טוב יותר עם האתגר הפיזי, בעיקר העבודה בחליפות חלל".

מצפים לצאת להרפתקה. חמישה מהאסטרונאוטים האנלוגיים במכתש רמון. אלון טנצר מימין | צילום: Florian Voggeneder, OeWF

מחקרים וגעגועים

עיקר העבודה של האסטרונאוטים האנלוגיים תהיה בביצוע הניסויים המדעיים הרבים, שגם הם נבחרו לאחר הליך סינון קפדני מבין הצעות רבות. בניסויים מעורבים כ-250 חוקרים מעשרות מוסדות, והם משתרעים על טווח רחב של תחומים: ביולוגיה, רפואה, גיאולוגיה, הנדסה וגם התנהגות ופסיכולוגיה של אנשי הצוות. נוסף על ההתמודדות עם האבק המאדימי יבחנו הניסויים בין השאר את תפקודו של אפוד המגן מקרינה שפיתחה חברת STEMRAD מישראל; הדפסה בתלת-ממד, הטסת מטוס זעיר ורחפן; תזונה של אסטרונאוטים; ביצוע בדיקות אולטרה-סאונד רפואיות ועוד.

כמה מהמחקרים הם ישראלים, בהם מחקר התנהגותי בהובלת דוד מיכאלי מהמכון ללימודי שטח בתל אביב, לחקר השפעת הצפיפות הפיזית במתחם על תפקוד אנשי הצוות, ומחקר בהובלת האסטרוביולוגית רעות סורק אברמוביץ' ממרכז מו"פ מדבר וים המלח, לבדוק כיצד חיידקים שהאדם מביא איתו עלולים לזהם את מאדים וכיצד חיידקים מקומיים – אם יש כאלה במאדים – עשויים להגיע לתוך מבנה המגורים ואף לכדור הארץ.

"כל אחד מאיתנו אמור להיות מסוגל לבצע כל אחד מהניסויים ולכן צריך להכיר אותם לפרטים ולדעת להפעיל את כל המכשור הקשור בהם", מסביר טנצר. "בזכות ההכנות הממושכות אנו צוות מאוד מגובש, ואני כבר מצפה לבלות איתו את הזמן במשימה, לראות איך נתמודד לבד וכצוות גם עם הקשיים והגעגועים למשפחה, וגם מקווה שנצליח להוציא תובנות מועילות מהניסויים שלנו".

ציוד למחקרים מתקדמים. רכב שטח שיכול גם לפעול אוטונומית, ומיועד לשאת את הציוד של האסטרונאוטים בפעילות השטח | צילום: Florian Voggeneder, OeWF

מרגישים בבית

את המתחם שבו יתגוררו האסטרונאוטים האנלוגיים ויבצעו את רוב העבודה שלהם, תכננה, פיתחה ובנתה עמותת D-MARS, שכאמור ביצעה את המשימה האנלוגית הקודמת. "זהו מבנה הרבה יותר משוכלל, עם קירות כפולים להגנה מקרינה, מנעל אוויר (airlock) מתקדם ליציאה וכניסה, מערכת מיחזור מים, מערכת סולארית לייצור חשמל ועוד", מסביר מנכ"ל העמותה, ד"ר הלל רובינשטיין. "אנו גם נבצע בו את אחד הניסויים המדעיים במשימה, נאסוף וננתח מידע על הקשר בין פעילות האסטרונאוטים למתחם המגורים כמו צריכת חשמל ומים, הרכב האוויר ועוד". רובינשטיין מוסיף כי המבנה הוא בקוטר תשעה מטרים, כך שהוא מותאם לגודל החלליות שמפתחות SpaceX ונאס"א למשימות מאדים עתידיות.

משימת "מארס-ישראל" או AMADEE-20 היא גם ההתנסות הראשונה של סוכנות החלל הישראלית במשימות אנלוגיות. הסוכנות מימנה כ-1.5 מיליון ש"ח מעלות המשימה, כמחצית העלות הכוללת, בין השאר מתוך כוונה שהידע מהמשימה הזו ישמש בעתיד למשימות דומות. "אנחנו נמצאים בעידן החלל החדש, ובשני העשורים הבאים תחום החלל והלוויינות יצמח משמעותית ואסטרטגית", אמרה שרת החדשנות, המדע והטכנולוגיה אורית פרקש-הכהן. "על ישראל להקפיד ולפתח אסטרטגית את התחום הזה ולהמשיך להוביל בו. אני מאחלת הצלחה לצוות האסטרונאוטים הבינלאומי, שבחר לקיים ניסוי משמעותי לבחינת התנאים במאדים במכתש רמון, כי הטכנולוגיה גם מחברת בין אנשים".

בסוכנות החלל רואים בעידן החלל החדש, הכולל פעילות רבה של חברות פרטיות בחלל ועלייה משמעותית בנפח טיסות החלל המאוישות והלא-מאוישות, גם הזדמנות למצב את המוקד המתפתח במכתש רמון כמרכז לאימון אסטרונאוטים ותיירי חלל, ולבחינת טכנולוגיות וציוד למשימות חלל. "אנחנו רוצים שתעשיית החלל המקומית והגופים העוסקים בחקר החלל בארץ יוכלו להתקדם ולפתח את התחום, ושיתוף הפעולה עם פורום החלל האוסטרי נועד להביא לכאן את הידע והניסיון שלהם, ולהניח תשתית לפיתוח התחום ולשיתוף פעולה עם חוקרים מכל העולם", אומר איתי לוי, מנהל משימת "מארס-ישראל" ומנהל הפרויקטים בתחום חינוך וקהילה בסוכנות החלל הישראלית.

"המשימה האנלוגית היא גם כלי חינוכי חשוב. זו הזדמנות אדירה לעורר השראה אצל דור שלם של ילדים שגדלים לתוך עתיד שלפעמים נראה לנו דמיוני מבחינת היקף הפעילות בחלל, אך מבחינתם הוא יהיה המציאות בעוד עשור או שניים. יש לנו כמה פעילויות חינוכיות סביבה, השתלמויות מורים ועוד. אנחנו גם מתכננים שקבוצות של תלמידים יבואו למתחם המגורים, לא בזמן משימה פעילה, יסיירו בעצמם במתקן ויעשו ניסויים במסגרת לימודיהם".

עתיד מרגש

בסוכנות החלל ובעמותת D-MARS מקווים שמתחם המגורים ימשיך לפעול גם אחרי המשימה, וישמש משימות נוספות ופעילויות חינוכיות רבות, בדרך להפיכת המתחם במכתש רמון למוקד עולמי בתחום. בעמותה מציינים כי המתחם הנוכחי נמצא רק בשלב הפיתוח הראשון. בעתיד מתכוונים להוסיף לו קומה שנייה מתנפחת – טכנולוגיה שכבר נבחנה במשימות חלל, ובהמשך להוסיף כיסוי עפר לכל המתחם, כפי שאולי ייעשה על מאדים כדי לספק הגנה נוספת מפני קרינה.

הפיתוח והאיבזור של המתחם כנראה לא היה מגיע לסיום בלי התרומה של כמה וכמה חברות שהתגייסו לסייע, בהן קרן יק"א; קבוצת כהנא, שהקימה שדה סולארי לאספקת אנרגיה; חברות דייקין ואלקטרה שהקימו מערכות מיזוג אוויר מתקדמות; ספייסקום וגילת טלקום שמספקות תקשורת לוויינית; הום ביוגז, שתרמה מערכת למיחזור פסולת אורגנית; הולנדיה, Mt Tech וגלאור שתרמו מרכיבים נוספים וחברת "חלל תקשורת" שתקשר בין התחנה במצפה רמון למרכז הבקרה באמצעות הלוויין עמוס 17, תוך יצירת עיכוב מכוון להדמיית המרחק ממאדים.

"משמח מאוד שהמשימה הזו סוף סוף יוצאת לדרך אחרי דחייה של שנה, והרבה תלאות לוגיסטיות שגם הן היו מעין הדמיה לתכנון וביצוע של משימת מאדים", מסכם איתי לוי מסוכנות החלל. "אנו מניחים כאן יסודות למשהו גדול שילווה את הדור של הילדים שלנו, ויש בזה משהו מאוד מרגש".

סרטון של פורום החלל האוסטרי לקראת משימת AMADEE-20: