יום שישי, 19 באוקטובר 2018

בֶּפִּיקוֹלוֹמְבּוֹ יוצאת לדרך!

בעוד שעות ספורות תצא לדרכה משימת דגל אירופאית ששמה בפיקולומבו (BepiColombo). משימת דגל היא פרויקט בתקציב גבוה במיוחד ומטרתה להפיק מידע בעל ערך רב במיוחד. היעד של משימה זו הוא כוכב-חמה (מרקורי), הפלנטה הקרובה ביותר לשמש. מטרת המשימה היא לאסוף מידע על מבנה הפלנטה הפנימי והחיצוני ועל תהליך היווצרותה, על הגזים שעוטפים בדלילות את הפלנטה, על השדות המגנטיים שלה ומקורם, ועל מצבורי הקרח (והחומרים האחרים) שהתגלו במכתשים חשוכים-תמידית בקטבים שלה.


קרדיט: Airbus

לפני שתצא לדרך, אספר לכם בקצרה על מה שהולך לקרות במהלך המשימה.

ראשית, כדאי לדעת שמשימה זו היא שיתוף פעולה של סוכנות החלל האירופאית ESA וסוכנות החלל היפנית JAXA, וכל אחת מסוכנויות החלל תרמה למשימה גשושית נפרדת שתקיף את חמה במסלול נפרד. שתי הגשושיות יטוסו יחד על גבי חללית נושאת, שתעיר אותן כשתגיע קרוב ליעד. משך המסע המתוכנן הוא כ- 7 שנים!

הסיבה למסע הממושך הוא שכדי להגיע למסלול קרוב לשמש, צריך להאט את המהירות המסלולית שמקבלת החללית מכדור הארץ עצמו (הרי כולנו נעים יחד במהירות של 30 ק"מ בשניה סביב השמש!). החללית הנושאת תוכנס למסלול סביב השמש, וכדי לחסוך בדלק, תיעזר בכוח המשיכה של נוגה ושל כדור הארץ כדי להאט את מהירותה. כך תגיע למספר מפגשים עם כוכב-חמה, עד למפגש האחרון ב- 2025 שבו תתחיל המשימה המדעית.
הקושי הרב להגיע למסלול כל כך קרוב לשמש הוא הסיבה שבמשך 60 שנות עידן החלל רק שתי גשושיות חקרו את חמה: מרינר 10 (1974-1975) ומסנג'ר (2011-2015(.

כוכב חמה

חמה היא פלנטה מוזרה למדי. ראשית, היא ממש קטנה. רק כ- 2/5 מקוטר כדוה"א. עובדה זו יחד עם קירבתה הרבה לשמש גורמת לכך שאין לה אטמוספירה. בנוסף היא הפלנטה הכי "מיושרת" במערכת השמש. נטיית ציר הסחרור שלה הוא בערך 1/30 של מעלה, לעומת כדוה"א שנטוי ב- 24.5 מעלות. היא גם הפלנטה השניה הכי דחוסה במערכת השמש (אחרי כדוה"א).
לחמה שדה מגנטי חזק משל עצמו (כמו של כדוה"א, ולא כמו של מאדים ונוגה) שנוצר ככל הנראה מליבת ברזל נוזלי בגודל עצום ביחס לגודלו.

היא מקיפה את השמש באליפסה ששומרת אותה במרחק של בין 46 ל- 70 מיליון ק"מ מהשמש. להשוואה, אנחנו במרחק של כ- 150 מיליון ק"מ מהשמש. עקב הקירבה לשמש, קיים סינכרון בין קצב הסחרור וקצב ההקפה; חמה סובבת סביב צירה בקצב של 3 סיבובים על כל 2 הקפות. מאחר ומשך הקפה אחת סביב השמש נמשכת 88 ימים של כדוה"א, הייתם מצפים שמשך היממה יהיה כ- 59 ימים, אבל אם מודדים את היממה על פי מיקום השמש בשמיים, אז היא למעשה נמשכת 176 ימים (שתי הקפות מלאות). זה אכן מוזר, אבל אם תנסו לשחזר את התנועה הזאת, תגלו שהשמש לא נעה בשמי חמה בקשת רגילה אלא נעה קדימה ואחורה כך שלמשל שקיעה שם מתרחשת פעמיים ביום.

משימות קודמות גילו על פני כוכב-חמה יסודות שונים כגון נתרן, אשלגן, כלור, גפרית, שנפלטו מהקרקע, ובקוטב הצפוני התגלו מכתשים שבתוכם כלוא קרח של מים!
עובדות אלו ואחרות עשויות להעיד על כך שחמה לא נוצרה בקירבתה הנוכחית לשמש, אלא "היגרה" לשם ממסלול רחוק יותר ממאדים במהלך היווצרות מערכת השמש.

טריוויה מעניינת: כל המכתשים (הרבים מאד!) על פני כוכב חמה קרויים על שם ציירים, מלחינים, משוררים, צלמים, סופרים, פסלים, מחזאים, אדריכלים וכוריאוגרפים.

בפיקולומבו קרויה על שמו של המדען האיטלקי ג'וזפה "בפי" קולומבו, שחקר את כוכב-חמה, תיאר את סינכרון סחרור-הקפה שלה, והציע את השיטה להטסת גשושיות מחקר אליה.

משימת בפיקולומבו אושרה בשנת 2000, ומשך הפיתוח הממושך מעיד על ממדי הפרויקט ועל רמת המורכבות שלו. המשימה תצא לדרך על גבי המשגר המאסיבי אריאן-5 ECA שמשוגר מבסיס השיגורים בקורו, גיאנה הצרפתית. המשגר יביא את החללית למסלול בריחה מכדור הארץ, כלומר אל מסלול סביב השמש. החללית הנושאת את הגשושיות נקראת MTM, והיא מצויידת ברביעיית מנועים יוניים שישמשו אותה להתאמת המהירות המסלולית למעברים קרובים סמוך לכדוה"א ובהמשך פעמיים ליד נוגה. מנועים יוניים נותנים דחף זעיר, אבל כל כך חסכוניים בצריכת ה"דלק" שלהם, שפשוט מפעילים אותם ברציפות ימים רבים כדי להשיג את הדחף המצטבר הנדרש. MTM מצויידת במנועים יוניים חזקים במיוחד, ולכן דורשים הספק חשמלי גבוה מאד. מזל שכשטסים לשמש עם פנלים סולריים, זו לא בעיה משמעותית.

קרדיט: ESA

בסוף שנת 2025 יופרדו שתי הגשושיות מ- MTM, וייכנסו למסלולים בגבהים שונים, שחולפים מעל הקטבים של הפלנטה. הגשושית היפנית Mio (או MMO) תיכנס למסלול נמוך יחסית, ותמדוד את השדה המגנטי של כוכב-חמה ואת קשרי הגומלין שלו עם רוח השמש. כמו כן היא מצויידת במכשירים לזיהוי חלקיקי אבק וחלקיקי פלזמה. הגשושית האירופאית MPO תקיף גם כן את חמה, תמפה את כוכב הלכת באמצעות מד-טווח לייזר ומצלמה תרמית, ותבצע מדידות של עוצמת הקרינה מהשמש ושל ריכוזי חלקיקים הנמצאים במסלולה.

עקב הקירבה לשמש, צפויות שתי הגשושיות להיחשף לקרינה חזקה פי 10 מזו הקיימת סביב כדוה"א, ולטמפרטורות גבוהות במיוחד, ואי לכך מתוכננת המשימה להימשך עד 2027 או 2028 (עם הארכה).

הולך להיות מעניין לעקוב אחרי משימה זו, ואסיים באיחולי הצלחה לצוותי ההפעלה שלה.



סיפור המשימה באנימציה חמודה (לא רק לילדים!):





אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה