שעונים אטומיים, לייזרים, ומפרשי שמש

עוד לפני ששכחנו שתכנית מעבורת החלל נסגרה סופית, ושלארה"ב אין כרגע יכולת לשגר בעצמה אסטרונאוטים לחלל, הכריז בשבוע שעבר משרד המדע האמריקאי על קבלת שלושה פרוייקטים חדשניים של סוכנות החלל הלאומית (נאס"א).
בהודעת הבית הלבן נכתב שהממשל מבין את הצורך בהמשכיות הטיסות המאויישות לחלל, אך כדי לעמוד באתגרים של המשימות העתידיות, יש צורך להשיג פריצות דרך טכנולוגיות. כל אחד משלושת הפרוייקטים ידגים בחלל יכולת מבצעית של טכנולוגיה חדישה ומהפכנית. התחומים בהם עוסקים הפרוייקטים הם תקשורת לטווחים ארוכים מאד, הגברת דיוק מדידת המיקום והכיוון של חלליות, והנעה ללא דלק.

שימוש בטכנולוגיות החדישות ייתן  דחיפה משמעותית לחקר החלל הן מבחינת השיפור המשמעותי בביצועים והן מבחינת הפחתת העלויות. מדובר בטכנולוגיות שכיום הן בחיתוליהן, ונאס"א תידרש להאיץ את הפיתוח שלהן ולבצע את ההדגמה המבצעית בחלל תוך 3 עד 4 שנים בלבד.

בתחום התקשורת:

בתקשורת אופטית, להבדיל מתקשורת רדיו שבה משתמשים היום, חללית שתבצע מדידות בכוכב לכת מרוחק תשדר קרן לייזר שבה מקודד המידע, ותחנת קליטה בכדור הארץ תקלוט את הקרן ותפענח את המידע שהיא נושאת. קצב העברת המידע בשיטה זו יגדל עד פי- 100 מאשר באמצעות שידור בתדרי רדיו. כתוצאה מכך ניתן יהיה להפעיל יותר מכשירי מדידה במשימות למרחקים גדולים, ולנצל טוב יותר את הזדמנויות השידור לכדור הארץ. נושא זה הוא קריטי למשימות מחקר מודרניות, שבהן נדרש לשדר תמונות בהפרדה גבוהה או תמונות שצולמו במספר אורכי גל. אין ספק שיכולת זאת תידרש גם למשימות מאויישות בעתיד. האתגר הוא לא רק ביצירת קרן לייזר חסכונית באנרגיה, אלא גם בשידורה על פני מיליוני הקילומטרים שבין כוכבי הלכת.

איור להמחשת תקשורת אופטית בין מאדים וכדוה"א
Courtesy AAO

בתחום הניווט:

יפותח שעון אטומי קל משקל המדוייק פי- 10 יותר מהשעונים הנוכחיים. שעונים מדוייקים נדרשים כדי להגיע לדיוק מיטבי של מערכות ניווט והנחיה, וזהו גורם מכריע במיוחד במשימות רובוטיות. לכל שעון יש "סחיפה", חוסר דיוק זעיר שמצטבר כעבור זמן עד שהשגיאה הופכת למשמעותית, ואז יש לטפל בה. הגברת הדיוק נדרשת לחלליות שנשלחו הרחק מאד מכדור הארץ וצריכות לשדר נתונים חזרה. הטכנולוגיה תסייע גם כדי לדעת במדוייק היכן נמצאת החללית, דבר שהיום דורש תקשורת דו-כיוונית עם תחנה על כדור הארץ. בנוסף אפשר יהיה לשדרג את מערך ה- GPS, המושתת על לווינים, ולהפוך אותו למדוייק ויעיל הרבה יותר.

לווין GPS

בתחום ההנעה:

יודגם מפרש סולרי גדול בהרבה מכל מפרש שנוסה בחלל עד כה. מפרש סולרי הוא יריעה דקיקה בעלת שטח גדול מאד שמחוברת לחללית. אור השמש דוחף את המפרש בחלל, וכך משיגים הנעה ללא צריכת דלק כלל. ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו למשל כדי להגיע לכוכבי לכת מרוחקים, או כדי להוציא ממסלולו לווין שהדלק שלו אזל. ניתן להשתמש בכוח השמש המופעל על המפרש אפילו כדי להציב לווינים במסלולים שאינם יציבים ללא טכנולוגיה זו. המפרש שיפותח במסגרת פרוייקט זה גודלו 38 מ"ר.

Credit: NASA

אמנם הייתי שמח לשמוע על תכנית להקמת בסיס ירח או טיסה מאויישת למאדים או ליעד אחר, אבל שני דברים חשובים נובעים מהתכנית הזו. ראשית, שנוכל לראות את התוצאות תוך זמן קצר, ושנית, שיש לכל אחת מהטכנולוגיות הללו פוטנציאל לשרת את האנושות בשימושים רבים הנגזרים מהייעוד המקורי שלהן.
בזמן שארה"ב חוזרת לשיגור אסטרונאוטים בשיטות המזכירות את תכנית אפולו מלפני 40 שנה, יפה לראות שבכל זאת נאס"א אינה קופאת על שמריה ואכן מתכננת קדימה.

הודעת הבית הלבן

הודעה באתר נאס"א