עין מציון צופיה: הלוויין ונוס בדרך לחלל

סרטון של מכון דוידסון על משימת Venμs

צילום וקריינות: איתי נבו, עריכת וידאו: צילה צליל ביטרמן

לוויין ראשון מסוגו עומד לבצע מעקב בדיוק חסר תקדים אחר ההשפעה של שינויי האקלים על סביבות שונות, בטכנולוגיה ישראלית. הלוויין הישראלי הראשון לחקר הסביבה, Venμs, שנבנה בשיתוף פעולה בין סוכנות החלל הישראלית לסוכנות החלל של צרפת, מצויד במצלמה מתקדמת במיוחד והוא יצלם את אותם אזורים מאותה זווית במשך תקופה ארוכה, מה שיאפשר לעקוב באמצעות שינויי הצבע אחר שלל תופעות כמו מצב הצמחייה, כמויות משקעים, שינויים במצב הקרקע, זיהום מקורות מים ועוד.

צבעים של שינוי

במיתולוגיה הרומית ונוס היא האלה המזוהה עם אפרודיטה היוונית, הממונה על יופי, אהבה ופריון. בגרסאות מוקדמות יותר של המיתולוגיה הרומית היא הייתה האלה הממונה על הגנים, הכרמים והבוסתנים, ולכן שמה התאים ללוויין בעל משימה אקולוגית וחקלאית. רשמית, השם הלועזי הוא ראשי תיבות של Vegetation and Environment monitoring on a New Micro Satellite (ניטור צמחיה וסביבה באמצעות מיקרו-לוויין חדש) כאשר האות M הוחלפה באות היוונית μ (מיו) המסמלת "מיקרו" בנוסחאות מדעיות.

המכשור העיקרי של הלוויין הוא מצלמה היפר-ספקטרלית, כלומר רב-צבעית מתוצרת אל-אופ, מבית אלביט. היא מורכבת מ-12 חיישנים, שכל אחד מצלם אורך גל שונה, כלומר צבע שונה, גם באורכי גל מחוץ לטווח האור הנראה. ניתוח מדוקדק של הצילומים בעזרת אלגוריתמים ממוחשבים יאפשר לזהות במהירות שינויים בצבעי הצמחייה, הקרקע, או המים, ולגלות ממש בראשיתם תהליכים כמו התייבשות צמחים או פגיעות קור, מחסור בדשן, חימצון קרקע, זיהום מים ועוד. הניתוח המדויק יאפשר לטפל בבעיות בזמן אמת, ואף למנוע את הרחבתן. למשל: להתאים את ההשקיה או הדישון למצב הצמחים, לרסס נגד מזיקים לפני התפרצות, או לאתר מקורות זיהום ולבלום אותם בטרם ייגרם נזק נרחב.

הצילום באורכי גל שונים מאפשר לחוקרים גם למחוק מהתמונה עננים והפרעות אטמוספריות, וכך לקבל צילום ברור של פני השטח בכל מזג אוויר כמעט.

כדי שהצילומים יאפשרו מעקב יעיל, הלוויין יצלם את אותו אזור בדיוק כל יומיים. הוא ישלים 29 הקפות של כדור הארץ כל 48 שעות, ובהקפה ה-30 יחזור שוב בדיוק על ההקפה הראשונה. הצילום ייעשה באותה שעה ובאותה זווית, כשכל תמונה מכסה שטח של 760 קמ"ר. התמונות יועברו לתחנת קרקע בלפלנד שבצפון שבדיה, ומשם למעבדה בצרפת שתעשה את ניתוח הנתונים ותעביר את המידע לאתרי מחקר באירופה, אמריקה, אסיה ואפריקה.

התמונות של אתרים בישראל יועברו למרכז המחקר בקמפוס שדה בוקר של אוניברסיטת בן גוריון, בראשות פרופ' ארנון קרניאלי. השטחים שיצולמו בישראל כוללים את רוב השטחים החקלאיים בארץ, שמורות טבע, גנים לאומיים ואזורי חורש טבעי.

מנוע מתוחכם

כדי לשמור על המסלול הקבוע בדיוק רב, מצויד הלוויין במערכת הנעה חדשנית מתוצרת רפאל. המערכת כוללת שני מנועים חשמליים, שבאמצעות שדה מגנטי הופכים גז קסנון (Xenon) לפלזמה, כלומר מצב לוהט שבו האלקטרונים מתנתקים מהאטומים. פליטה של הפלזמה יוצרת דחף גדול יותר מאשר של מנוע כימי רגיל, כך שהלוויין יכול לבצע את אותם תמרונים בהרבה פחות דלק, או לחילופין, הרבה יותר תמרונים ותיקוני מסלול באותה כמות דלק. את החשמל ליצירת הפלזמה יפיק הלוויין מלוחות סולריים שהוא יפרוש עם הכניסה למסלולו.

הלוויין יקיף את כדור הארץ בגובה 720 ק"מ, ואחרי שנתיים וחצי יירד בהדרגה למסלול נמוך יותר – כ- 410 ק"מ. בשני המסלולים הוא יידרש מדי פעם לתקן את הכיוון והזווית שלו, בשל שינויים בשדה הכבידה, רוח השמש או כוח גרר שיוצרים חלקיקים מהאטמוספרה. זה ייעשה במערכת אוטונומית לבקרת מסלול, שאינה תלויה בהנחיות וחישובים של המפעילים בתחנת הבקרה הקרקעית. הצלחה בתפקוד המנוע הלווייני החדיש ומערכת בקרת המסלול עשויה לפתוח שווקים חדשים לשימוש בטכנולוגיות האלה.

29 הקפות כל יומיים, בגובה 720 ק"מ. ההכנות לשיגור הלוויין על גבי טיל "וגה" באתר השיגור | צילום: התעשייה האווירית

בדרך לחלל

גובהו של הלוויין 1.70 מ' ורוחבו 1.20 מ'. כשהלוחות הסולריים פרושים יגיע הרוחב ל-4.20 מ' עם הלוחות הסולריים. משקלו, כולל הדלק, 265 ק"ג. על אף המידות המרשימות האלה הוא נחשב "מיקרו לוויין", משום שהוא קטן יחסית ללווייני תקשורת ולוויינים אחרים.

הוא ישוגר על גבי טיל "וגה" (Vega) מבסיס השיגור של סוכנות החלל האירופית, בגיאנה הצרפתית שבדרום אמריקה. הטיל, שגובהו כ-30 מ', יישא לחלל גם לוויין תצפית איטלקי, שגם הוא יוצר בתעשייה האווירית הישראלית. השיגור אמור להתבצע ב-22:58 (שעון מקומי) ב-1 באוגוסט. בישראל זה יהיה לפנות בוקר (4:58) ב-2 באוגוסט (יום רביעי). 42 דקות אחרי השיגור אמור הטיל לשחרר למסלול את הלוויין האיטלקי, וכעבור עוד 55 דקות לשחרר את "ונוס". ב-10:30 בבוקר (שעון ישראל) אמורות להתקבל בישראל תשדורות ראשונות מהלוויין.

במהלך המשימה אמור הלוויין לצלם בקביעות 110 אתרים ברחבי העולם, לניסויים שנבחרו מתוך מאות בקשות שהוגשו לסוכנות החלל הצרפתית. המחקרים שיעשו שימוש בנתוני הלוויין עוסקים בהשפעות של התחממות כדור הארץ, פליטת גזי חממה, ייעור, חקלאות ועוד. בארץ יש למיזם גם ערך חינוכי. הנתונים שייאספו ינותחו בפרויקטים של תלמידי תיכון בראשון לציון וברחובות, במימון של סוכנות החלל הישראלית.

סוכנות החלל במשרד המדע השקיעה מיליוני שקלים בפיתוח הלוויין ובמחקרים על תוצריו. בישראל מקווים שההשקעה תישא פרי, לא רק במחקרים אקולוגיים מועילים, אלא גם בהדגמת יכולותיה של תעשיית החלל האזרחית בישראל. הצלחה של המשימה עשויה לשמש פרסומת לחברות הישראליות המעורבות בבניית הלוויין ובפיתוחו, ולהזרים לישראל מיליוני דולרים בחוזי פיתוח וייוצר של לוויינים ומערכות חלל.