הדור הבא
של הלוויינים

אחרי דחיות רבות ומורטות עצבים בחודש האחרון, בשבת בבוקר סוף סוף שוגר מבסיס החלל ונדנברג בקליפורניה טיל פלקון 9 של חברת ספייס אקס למשימת טרנספורטר-13. הטיל נשא עשרות לוויינים קטנים של חברות מסחריות ומוסדות מחקר מרחבי העולם, בהם תשעה לוויינים שבנו תלמידים ותלמידות מישראל, מתשע רשויות מקומיות: ירכא, עין מאהל, כפר קרע, טייבה, הרצליה, גבעת שמואל, מעלה אדומים, שער הנגב וירוחם. כשעה אחרי השיגור נמסר שכל הלוויינים נפלטו בהצלחה מהטיל והוצבו במסלולם כמתוכנן. זה היה השיגור השני של לווייני תבל, אחרי ששמונת הלוויינים הראשונים שוגרו בהצלחה בתחילת 2022.

תוכנית תבל – ראשי תיבות של "תלמידים בונים לוויינים" – צמחה מהפרויקט של לווייני דוכיפת, שלושת לווייני התלמידים הישראלים הראשונים, ששוגרו לחלל ב-2014, ב-2016 וב-2019. התוכנית נולדה במרכז למדעים בהרצליה, שגם ניהל את המחזור הראשון של תבל. במחזור השני היא עברה לניהול המרכז להנדסת חלל באוניברסיטת תל אביב, שזכה במכרז של סוכנות החלל הישראלית. "עם תשעת הלוויינים האלה אנו מגיעים למספר כולל של 20 לווייני תלמידים ישראלים. אין לזה אח ורע בעולם. יש פה ושם פרויקטים עם תלמידי תיכון, אבל שום דבר שמתקרב לסדר הגודל הזה", אמר למכון דוידסון פרופ' מאיר אריאל, ראש המרכז להנדסת חלל באוניברסיטת תל אביב. "התלמידים עושים הכל: הם כותבים את התוכנה של הלוויין, עושים את האינטגרציה של רכיבי החומרה, את כל הבדיקות והניסויים של המערכות, ואת הפיקוד על הלוויינים בחלל". 

התלמידים עושים הכל בפרויקט, כמו בחברת הייטק. תלמידות מעין מאהל עובדות על הלוויין בחדר נקי במסגרת תבל 2 | צילום: אוניברסיטת תל אביב

הלוויינים הישראלים הם לוויינים זעירים, כל אחד מהם בצורת קובייה של 10x10x10 ס"מ. בתוך הנפח הזעיר הזה דחוסים מחשב, מערכת תקשורת, סוללות, וגם מכשור מדעי. "בערך שליש מהנפח הוא שני ניסויים שקשורים בקרינה בחלל", הסביר אריאל. "אחד בוחן את החשיפה המצטברת של הלוויין לקרינה הקוסמית, החלקיקים הטעונים שיש בחלל, ורובם מגיעים מפעילות השמש. הניסוי השני בוחן את ההשפעות של הקרינה הזו על מערכות מחשב בחלל, באמצעות ספירה של היפוכי ביטים במערך זיכרון".

אם הכל יפעל כשורה, הלוויינים ייכנסו למסלול קוטבי בגובה של כ-500 קילומטרים. במסלול כזה הם אמורים לפעול כשלוש שנים, לפני שיישרפו בכניסה חזרה לאטמוספרה. הם יעברו מעל תחנות הקרקע בישראל כמה פעמים ביממה. נוסף על התחנה באוניברסיטת תל אביב, תלמידים מפעילים גם את תחנות הקרקע בהרצליה, בשער הנגב, בירוחם ובאולפנת גבעת שמואל. "בתחנות הקרקע התלמידים יורידו את הנתונים שאספו הלוויינים, וממנה הם יכולים לשלוט בהם, לעדכן את התוכנה וגם לתפעל תקלות, שהרבה פעמים קורות במשימות חלל", הוסיף אריאל.

אין שום פרויקט בעולם שמתקרב לסדר הגודל הזה מבחינת מספר לווייני התלמידים. מאיר אריאל והמנהלת הלחינוכית של הפרויקט, שרון משאל | צילומים: אוניברסיטת תל אביב, גלית לוינסקי

כמו בהייטק

"הדבר הכי טוב שהתוכנית נותנת לתלמידים היא היכולת לקחת נושא ערטילאי כמו חלל ולתת להם לגעת בו. פעם היו אומרים כבדיחה 'עד גיל 21 תגיע לירח', ואצלנו זה 'עד גיל 18 תשגרו לוויין'. אלה תלמידים שמגשימים חלום, עובדים על לוויין בחדר נקי, רואים אותו משוגר, מתקשרים איתו מתחנת הקרקע, ועושים בתיכון את אותם דברים שמהנדסים מבוגרים מהם ב-40 שנה עושים", אמר למכון דוידסון רועי אורבך, מדריך בקבוצת הרצליה של תבל 2. "התוכנית נותנת לתלמידים כלים לא טריוויאליים שאין בבתי ספר, עם הרבה ניסיון מעשי. לא רק הידע בשפות תכנות למשל, גם סגנון העבודה של השקעת הרבה שעות, חלוקה לקבוצות עבודה, ניהול עצמי, עבודת צוות – זה הכי קרוב שיש לעבודה בחברת הייטק", הוסיפה עדי רבינוביץ', מדריכה בהרצליה וכן חברה בצוות ההדרכה הארצי של התוכנית. שניהם, אורבך ורבינוביץ', התחילו את דרכם כתלמידים בתוכנית דוכיפת, והיו שותפים לבנייה ותפעול של כמה מלווייני התלמידים הראשונים. שניהם המשיכו בעקבות זאת לשירות ביחידות טכנולוגיות בצה"ל. אורבך עדיין בשירות חובה, ומדריך בתוכנית באישור. רבינוביץ', ששירתה ביחידת הלוויינים הצבאית בעזרת הרקע שלה בתוכנית, סיימה לאחרונה תואר ראשון במדעי המחשב באוניברסיטה העברית בירושלים, והדריכה את צוותי התוכנה של כל הקבוצות בתוכנית. "יהיה מרגש מאוד לראות את הלוויינים משוגרים לחלל, אבל החלק המעניין יותר יהיה לקלוט את האותות שלהם כשהם יעברו בפעם הראשונה מעל תחנת הקרקע. אני אשב עם התלמידים, אבל אתן להם להוביל את העבודה".

התלמידים שנבחרים להשתתף בתוכנית מקבלים חמש יחידות לימוד במסגרת עבודת גמר בפיזיקה, מחשבים, או מקצועות טכנולוגיים אחרים. אבל רובם משקיעים בעבודה על הלוויין עצמו הרבה יותר שעות. "יש הרבה מאוד עבודה מעבר לשעות הלימודים. באנו לעבוד על הלוויין גם בימי שביתה או בימי צום", סיפרה למכון דוידסון הדר באום, תלמידת כתה י"ב באולפנת אמי"ת בגבעת שמואל. "ראיתי את העבודה של המחזור לפנינו, והיה ברור לי שאם נפתחת מגמה כזו בשכבה שלנו, אני גם מצטרפת. ואני שמחה מאוד שעשיתי זאת. אני הייתי בצוות התוכנה של הלוויין, והפרויקט שלי, עם עוד חברה, היה לייעל את תהליך התקשורת של הלוויין עם תחנת הקרקע. בלווייני תבל 1 היה אובדן של מידע, ואנחנו פעלנו לשפר את זה. על הקרקע זה עבד, ואני מקווה שזה יעבוד גם בחלל".

"ההשתתפות בתוכנית הייתה חוויה ייחודית, מעניינת ומאתגרת מאוד", הוסיפה באום. "התנסיתי בדברים שלא עשיתי קודם. לא רק שלמדתי המון על התוכנה, למדתי גם איך להציג את העבודה ולעמוד מול קהל. זה הלהיב אותי מאוד לגבי תחום החלל, ויש סיכוי שאעסוק בו בעתיד".

מקבלים חמש יחידות לימוד במקצועות טכנולוגיים, אבל משקיעים בעבודה על הלוויין הרבה יותר שעות. תלמידים בטייבה עובדים על לוויין תבל 2 | צילום: תפוח פיס טייבה

להרחיב את היריעה

רוב התלמידים משתתפים בתוכנית במשך שלוש שנים: מתחילים לעבוד על הלוויין בכתה י', ומשגרים אותו כשהם בי"ב. "ההשתתפות בפרויקט משנה את החיים של התלמידים. יש לנו בוגרים ביחידות טכנולוגיות בצה"ל ובמקומות אחרים במערכת הביטחון, בוגרים שכבר מסיימים תואר שני, בוגרים שהקימו סטרט-אפים וכאלה שהשתלבו בתעשיית החלל, לא רק בארץ", אמרה למכון דוידסון שרון משאל, המנהלת החינוכית של תוכנית תבל, שהייתה בצוות ההוראה גם בלווייני דוכיפת. "ההשפעה היא לא רק על התלמידים עצמם, אלא גם על הקהילה: על בתי הספר, על תלמידים צעירים שרוצים להצטרף בעתיד, על רשויות מקומיות. יש לנו עוד רשויות שהקימו תחנות קרקע, וזה מאפשר עוד פרויקטים עם לוויינים מחוץ לתבל".

אם עד כה עבודות הגמר שעשו תלמידים במסגרת תבל ודוכיפת היו קשורות ישירות לעבודה עם הלוויינים, במחזור הנוכחי מתכוונים להרחיב את היריעה, בשיתוף המחלקה לסביבת חלל במרכז למחקר גרעיני בנחל שורק. "הרעיון הוא להשתמש בנתונים המדעיים שיאספו הלוויינים שלנו, ולמפות את הקרינה הקוסמית במסלול סביב כדור הארץ", הסבירה משאל. "את העבודה הזו יוכלו לעשות תלמידי פיזיקה שלא במסגרת תוכנית תבל עצמה, ופתחנו בתהליך לגייס מורים שידריכו את התלמידים האלה".

"המטרה היא לתקף מודלים שנוגעים בעוצמת הקרינה ובפיזורה", הוסיף אריאל. "זה מידע שיוכל לשמש חברות שמשגרות לוויינים. הן יוכלו לבחור באופן מושכל מסלול בטוח יחסית מבחינת קרינה, ולשפר את סיכויי ההישרדות של הלוויין ואת משך תפקודו".

ההשתתפות בפרויקט משנה את חיי התלמידים. כמה תלמידות ותלמידים שהשתתפו בתבל 2, עם דגם של אחד הלוויינים | צילום: סיון שחור

לוויינים במלחמה

כל תלמידי תבל מתמודדים עם משימות מאתגרות בדרך לשיגור לוויין, אבל שום דבר לא דומה לאתגרים שאיתם התמודדו תלמידי תיכון שער הנגב, הסמוך לשדרות. רוב התלמידים בקבוצה הם תושבי קיבוצים ומושבים ביישובים הסמוכים לרצועת עזה, וב-7 באוקטובר 2023 מצאו את עצמם במלחמה על הבית. "בית הספר נסגר כמובן, והתלמידים פונו למקומות שונים", סיפר לאתר מכון דוידסון רונן פנקר, רכז פרויקט תבל בתיכון שער הנגב. "אחרי ההלם הראשוני התחלנו לעשות מפגשי זום להמשיך את העבודה על הפרויקט, לצד שיחות טלפון אישיות עם התלמידים, כדי לעקוב אחר מצבם. בהמשך התחלנו להיפגש פיזית, בעיקר במרכז המדעים בהרצליה, וקיבלנו הרבה תמיכה ועזרה מכל הגופים שמשתתפים בפרויקט, שעזרו לנו להדביק את הפער. חשוב לי לציין את הניהול של סוכנות החלל, את הסיוע של אוניברסיטת תל אביב ואת התמיכה של מועצת שער הנגב ושל הנהלת בית הספר, שאיפשרו לנו להגיע לקו הסיום למרות הכל".

תלמידי שער הנגב גם בחרו להנציח בלוויין שלהם את ראש המועצה האזורית שער הנגב, אופיר ליבשטיין מכפר עזה, שנרצח כשיצא להילחם במחבלים שפשטו על הקיבוץ ב-7 באוקטובר. "לכל לוויין יש אות קריאה, שהוא קיצור של שם הרשות. אות הקריאה שלנו הוא SNG, אבל התלמידים ביקשו להוסיף לו את השם אופיר", סיפר פנקר. "העובדה שהפרויקט התקיים אצלנו היא הרבה בזכותו ובדחיפתו של ליבשטיין. במקור לא התקבלנו למחזור השני של תוכנית תבל, אבל בזכות ההתערבות והתמיכה שלו, צורפנו לפרויקט באיחור של כמה חודשים, עם המרכז בהרצליה".

הפרויקט התקיים בשער הנגב בזכותו ובדחיפתו. אופיר ליבשטיין ז"ל, שנרצח בכפר עזה ב-7 באוקטובר 2023 | צילום: דוברות שער הנגב

יוזמה נוספת של התלמידים תנציח את הנרצחים האחרים בתקשורת עם הלוויין. "כשהלוויינים עוברים מעל תחנת הקרקע הם משדרים אותות עם הנתונים והפרמטרים שלהם, ואחת היוזמות של התלמידים הייתה לסיים כל שדר כזה עם שם של אחד הנרצחים מהמועצה", אמר פנקר. "בעקבות היוזמה שלהם אימצו עוד קבוצות את הרעיון".

פנקר וחמישה מתלמידיו היו היחידים מהמשתתפים במחזור השני של תבל שיצאו לצפות בשיגור  בקליפורניה. בשל הדחיות הרבות הם הסתפקו בלראות את הטיל מרחוק על כן השיגור, אבל לא את השיגור עצמו, בטרם נאלצו לחזור ארצה. "את השיגור של תבל 1 ראינו בארץ יחד, וזו הייתה חוויה מעצימה. חשבנו שלחוות את זה מקרוב, עם כל הרעש והרטט, יהיה מרגש עוד יותר", אמר פנקר. "הפרויקט הזה נתן לתלמידים שלנו הרבה עוצמות. הם עושים את העבודה בעצמם ורואים שהם מסוגלים להתמודד עם האתגרים והקשיים. מרגש מאוד להגיע לקו הסיום עם כל האתגרים והקשיים, ואנו חייבים הרבה תודה למורים, להורים וכמובן לתלמידים עצמם. כשרואים כמה זה חשוב לכולם זה מחמם את הלב".

הפרויקט נתן לתלמידים הרבה עוצמות. רונן פנקר עם תלמידי שער הנגב סמוך לבסיס החלל ונדנברג בקליפורניה. ברקע הטיל עם לווייני תבל על כן השיגור | צילום באדיבות רונן פנקר

הלוויין הדרוזי הראשון

במחזור השני של תוכנית תבל ארבע מתוך תשע הרשויות הן מהמגזר הלא יהודי. לצד מרכז המדעים בטייבה, שהשתתף גם במחזור הראשון, הצטרפו לתוכנית גם עין מאהל, כפר קרע וירכא – היישוב הדרוזי הראשון בתוכנית. "זה הלוויין הדרוזי הראשון ולכן הייתה הזדמנות ואתגר", אמר למכון דוידסון מגד תאבת, מנהל קבוצת ירכא בתבל 2, ודמות ותיקה בקהילת החלל הישראלית. "הייתה התלבטות בהתחלה אם לגשת לפרויקט כי זה אתגר חדש ומורכב מכל הבחינות. החלטנו לשתף תלמידים מאותו בית ספר ונבחרה כיתת מופת ועוד כמה תלמידים מכיתה נוספת, בסך הכל 21 תלמידות וששה תלמידים. כיום כל הקהילה הדרוזית מתרגשת מהפרויקט, גם בחוץ לארץ. אנו מקווים שסביב פרויקטים כאלה יהיה אפשר ליצור שיתוף וחיבור עם תלמידים מכל העדות, בכל העולם".

לדברי תאבת, השיתוף של כל החברה הישראלית בפרויקט מאפשר לגדל דור סקרן ומיומן עם חלומות ושאיפות למצות את הפוטנציאל שלו. "החלל הוא תחום שמסקרן את כולם ומקיף המון תחומים. הנגשתו  ברשויות הלא יהודיות, כולל הדרוזים, תמשוך את התלמידים וכל החברה לתחומים המדעיים, כולל חלל. האתגר לשלב יחד תשעה בתי ספר ממגזרים שונים היה מורכב, אבל כולם עזרו וזה חיבר תלמידים ומורים, ויצר קהילה של אנשים שעוזרים זה לזה. המלחמה השפיעה מאוד על קצב הלימוד, וחיזקה את הקשר בין כולם. תמיד הייתה דאגה מצד כולם לכולם. אנחנו למשל עודדנו ואירחנו אלפי תלמידים מכל המגזרים, במיוחד מהצפון ליום פעילות של הכרת הפרויקט, עם הפעלות מחוץ לבית הספר, במיוחד הפעלות למפונים".

לתאבת עצמו, ההשתתפות בפרויקט תבל היתה הגשמה של חלום. "נכנסתי לתחום בעקבות הרצאה של פרופ' חיים אשד בכינוס של האגודה הישראלית לאסטרונומיה לפני עשר שנים", הוא סיפר. "למדתי מה זה ננו-לוויין, ומאז היה החלום לבנות לוויין". התחום הזה, לדבריו, יכול לקדם את החברה הישראלית. "אנחנו מדינה קטנה ודלת משאבים, אבל המשאב האנושי מאוד חשוב וחייבים תמיד לפעול בשיתוף פעולה בין התעשייה והאקדמיה. חשוב לשתף כמה שיותר תלמידים ומורים, ואולי סטודנטים, בניסויים חדשים פורצי דרך כדי להיות תמיד בחזית הטכנולוגיה בעולם, ובדרך להשפיע על יותר קהל, במיוחד על דור העתיד. מדינת ישראל צריכה להיות מהמדינות המובילות בתחום הלוויינות, וזה דורש התמדה ונחישות מצד כולם".

הייתה התלבטות אם לגשת לפרויקט, אבל היום כל הקהילה הדרוזית מתרגשת מהלוויין. מג'ד תאבט על רקע רכזת הפרויקט | צילומים באדיבותו

תוכנית עם עתיד?

למרות שאין חולק על החשיבות החינוכית של תוכנית תבל ועל תרומתה האפשרית לתעשיית הטכנולוגיה המקומית, לאקדמיה ולמערכת הביטחון, עתידו של הפרויקט אינו בטוח. מקור המימון היחיד שלו הוא סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה. עלות המיזם כ-10.5 מיליון שקלים, כשארבעה מיליון שקלים מתוכם הם עלות השיגור, הלוויינים והרכיבים האחרים, והשאר – ההוצאות השוטפות, כולל הקמת תחנות הקרקע. למרות שמדובר בסכום זעום ביחס לפרויקט ממשלתי, ודאי כזה שמשתרע על שלוש שנים ומשפיע על מאות תלמידים, עדיין לא ברור אם יהיה המשך למימון שלו.

"פרויקט תבל 2 הוא עדות לכוחה של החדשנות הישראלית, אמר מנכ"ל סוכנות החלל הישראלית, אורי אורון. "אנו רואים כאן שילוב מנצח של מצוינות מדעית, חינוך טכנולוגי וחיבור בין אוכלוסיות. הלוויינים האלה לא רק יספקו מידע מדעי חיוני, אלא גם מהווים השראה לדור הבא של מדעני החלל הישראלים".

שיגור משימת טרנספורטר-13 של ספייס אקס עם לווייני התלמידים מישראל: