כמה קשה לנחות על מאדים?

בבוקר יום שני ה- 6 באוגוסט, יתרחש אחד מהאירועים הגדולים ביותר בתולדות חקר החלל ומערכת השמש; המעבדה הניידת "קיוריוסיטי" תנחת על אדמת מאדים, במבצע האוטונומי המורכב ביותר שבוצע אי פעם.

2.5 מיליארד דולר הושקעו בתכנית MSL (Mars Science Laboratory) הכוללת את הרכב הקרקעי "קיוריוסיטי", והציפיות ממנה גבוהות מאד. היכולת שלה לאסוף ולנתח מידע על הרכב הקרקע והסביבה של מאדים הן כשל גיאולוג הנושא עימו מעבדה שלמה. בנוסף, היכולת ההנדסית שמאפשרת משימה כל כך מורכבת היא חסרת תקדים, ומקרבת אותנו צעד משמעותי נוסף לקראת משלחת מאויישת לכוכב הלכת האדום.

לפני שאוסיף עוד מילים, אנא צפו בסרטון שמציג את האתגר חסר התקדים של נחיתת הקיוריוסיטי על פני מאדים. זהו ללא ספק הסרטון הטכני הטוב ביותר של נאס"א שהופץ לציבור עד כה:

אוקיי, אז לא פשוט לנחות על מאדים, אבל כבר עשו את זה לא מעט פעמים, נכון? אז מה בדיוק הסיפור כאן?

ובכן, כדי להבהיר את רמת האתגר אפשר לבחון את ההיסטוריה המרתקת של הטיסות למאדים. זה כאן, מעבר לקיפול.

אבן בשחקים (אבל הפעם לא בחלל)

קצת אחרי שבני אדם החלו לבנות חומות הגנה סביב עריהם, החלו בני אדם אחרים לבנות מכונות מצור. בין מכונות אלו אפשר למצוא את איל הניגוח שמטרתו לבקע את שערי העיר, מגדלים ניידים שמאפשרים לקרב את הצבא התוקף למרומי החומות ולהילחם פנים-אל-פנים עם הצבא המגן, וגם אמצעים שונים שמסוגלים להסב נזקים כבדים למבנים ולאוכלוסייה הנצורה, לעיתים מבלי לפגוע כלל בחומות.

מכונות הארטילריה הקדומות היו מלאכת מחשבת של תכנון הנדסי. הרי לא פשוט להניף מטען כבד ולהשליך אותו אל עבר האויב כך שיוכל לרסק חומת לבנים, להצית מבני עץ, ובאופן כללי לגרום הרס ובהלה. בנוסף רצוי היה שהמכונה עצמה וצוות המפעילים שלה יימצאו מחוץ לטווח הירי של הקשתים ומכונות הארטילריה שבתוך העיר ועל חומותיה.

מכונות משליכות אבנים קיימות באירופה מאז התקופה הרומית, אולי מפני שבצבא הרומי היו לראשונה יחידות הנדסה. אבל קיים תיעוד מוקדם יותר של מכונות כאלו בסין כבר במאה הששית לפנה"ס, וכאן אצלנו במאה ה- 7 לפנה"ס, כפי שנרמז בתנ"ך: ויעש [עזיהו מלך יהודה] בירושלם חשבנות מחשבת חושב, להיות על-המגדלים ועל-הפנות, לירוא בחצים, ובאבנים גדלות; ויצא שמו עד-למרחוק, כי-הפליא להעזר עד כי-חזק. (דברי הימים ב' פרק כ"ו פסוק ט"ו)

מבין המכונות הללו המוכרת ביותר היא הקטפולטה, מכונה הזורקת אבנים מכח המתיחה של חבלים הכרוכים בכוח סביב הקצה של קורת ההנפה. בקצה השני שלה ישנה כף אשר בה מניחים את האבן. הקורה מתרוממת ותנועתה נבלמת על ידי קורה אופקית. הסלע, שאינו מחובר לקורה, ממשיך בתנועתו במסלול בליסטי.

מכונה מעט פחות מוכרת היא הטרבושה, ועליה ברצוני להרחיב גם בגלל שהיא פחות מוכרת, גם בגלל שאופן ההשלכה שלה הרבה יותר אלגנטי, וגם מעוד סיבה שאחשוף רק בסוף.

הטרבושה היא מכונה שעיקרון הפעולה שלה הוא שימוש בכוח המשיכה בלבד. למעשה מדובר בנדנדה. למרות זאת לא תמצאו כזאת במגרש המשחקים מפני ששני צידיה אינם מאוזנים ומפני שאנחנו לא מעודדים את הילדים שלנו ללמוד לעוף. זרוע אחת של הנדנדה היא קצרה מאד ועליה תלויה משקולת כבדה. הזרוע השניה ארוכה מאד ובקצה שלה מחובר קלע. הזרוע עם המשקולת נופלת עקב המשקל העצמי שלה, והזרוע הארוכה מתרוממת במהירות כפי שמצופה מנדנדה. בזוית קבועה מראש משתחרר אחד ממיתרי הקלע, והמטען שבתוכו נזרק לאוויר.

היחס בין המשקולת לבין האבן הנזרקת הוא 10 ל- 1 עד 100 ל- 1 כדי שהטווח יהיה אפקטיבי, ולכן כדי לזרוק סלעים ממש כבדים היה צורך במכונה כל כך מסיבית, שנדרש צוות גדול מאד כדי לדרוך אותה. טרבושה איכותית היתה יכולה להשליך סלע במשקל 100 ק"ג לטווח של עד 300 מטר.

הטרבושה היתה בשימוש עד המאה ש- 16, אז החלו להופיע תותחים ומרגמות, שהיו כמובן פשוטים יותר לתפעול גם אם לא בהכרח יותר יעילים. הטרבושה מתוארת כנשק בידי המוסלמים כבר במאה ה- 6 לספירה, ושוב בספרות צבאית שנכתבה עבור צלאח א-דין במאה ה- 12. במאה ה- 14 השתמשו חילות מונגולים בטרבושה כדי להשליך גופות נגועות בדֶבֶר אל מעבר לחומות עיר הנמל קאפה בחצי-האי קרים (היום נקראת פיאודוסיה). הסוחרים הגנואנים שברחו מהעיר המותקפת הביאו איתם את המגיפה לאירופה וההמשך ידוע.

היום כמובן שאין שימוש פרקטי לטרבושה, אבל מאחר והמכונה כל כך מרשימה בפעולתה, ומאתגרת מאד לבנייה, ישנן קבוצות שבונות אותן לשימושים שונים, מלימוד פיסיקה ושיחזור קרבות עתיקים ועד להשלכת דלעות.

כתוצאה מהאתגרים הללו, השתכללו השיטות להנפת הקלע עוד יותר, והיום ניתן לראות בנוסף לטרבושה המשקולת הנגדית הקלאסית (Counterweight Trebuchet), גם מכונות מודרניות כגון טרבושה בעלת זרוע צפה (Floating Arm Trebuchet) שבה הציר של הזרוע נע על גבי מסילה וכך הזרוע כולה נעה במסלול שמוסיף לעוצמת ההשלכה, וגם סוגים מעניינים נוספים:

לסיכום, למה החלטתי פתאום לכתוב על טרבושה, ולמה אני מספר לכם את כל זה? ובכן, זה מפני שאני הולך לבנות אחת כזאת. פרטים (ותמונות) בהמשך.

עדכון: ההמשך בקישור הזה.

"לא ניתן למנוע מלחמה ולהתכונן אליה בו-זמנית"

הפיצוץ הגרעיני הראשון בעולם התרחש על אדמת ניו-מכסיקו בארצות הברית ב- 16 ביולי 1945 כמעין מסיבת סיום של פרוייקט מנהטן. 21 ימים לאחר מכן הוטסה פצצה מבצעית לשמי יפן והושלכה מעל עיר התעשייה הירושימה. שלושה ימים נוספים חלפו והעיר נגסאקי חטפה פצצה דומה. התוצאה הישירה (אם נתעלם בציניות ממאות אלפי יפנים מתים) היתה סיום מלחמת העולם השניה, בעוד התוצאה העקיפה היתה פתיחת מרוץ החימוש הגרעיני והמלחמה הקרה בין ארצות הברית וברית המועצות.

ניסוי "Easy" ב- 5 בנובמבר 1951 בנוואדה, ארה"ב (30 קילוטון, אגב)

במהלך מרוץ החימוש בוצעו על ידי מעצמות העל ניסויים רבים שכללו פיצוצים גרעיניים: חלקם תת-קרקעיים, חלקם על איים נטושים בלב האוקיינוס, וחלקם גבוה בסטרטוספירה ואף בשולי החלל. אילו הייתם שואלים אותי כמה ניסויים בוצעו, הייתי מנחש שכמה עשרות, אולי כמאה בכל אחת משתי המעצמות. אילו הייתי נדרש להוסיף לכך את הניסויים של מדינות אחרות כמו בריטניה, צרפת וסין הייתי מנחש שכוכב הלכת שלנו לא ראה יותר ממאות ספורות של פיצוצים אטומיים. הייתי מגזים ומנחש שלא יותר מארבע מאות פיצוצים.

מסתבר שאילו הייתי מנחש כך הייתי טועה ובגדול. אולי לו הייתי חי בתקופת שיא המלחמה הקרה הייתי מודע למידת ההשקעה בנשק גרעיני באותה התקופה, שהתבטאה, כך מסתבר, בניסויים רבים מאד מדי שנה. נושא זה מדיר שינה מעיני מאז שצפיתי בסרטון שבקישור זה. הסרט מתאר באופן קר למהדרין את מספר הניסויים הגרעיניים ומיקומם על פני מפת העולם עד שנת 2000. הוא נמשך כ- 14 דקות מקפיאות-דם, ומסכם לא רק את מספר הפצצות שהופעלו (ספוילר: מעל 2000!), אלא גם את זליגת הידע אל מדינות כמו הודו ופקיסטן.
קדימה - צפו בסרטון. אני אחכה כאן.

תודה שחזרתם, כי יש לי עוד מה להגיד בנושא זה. בשנת 1996, על רקע התפיסה ההגיונית שניסויים הכוללים פיצוץ גרעיני הם באופן ברור חלק מפיתוח נשק גרעיני, ועל רקע החששות המוצדקים מזיהום רדיואקטיבי, הוגשה לחתימה באו"ם האמנה למניעת ניסויים גרעיניים. עיקר האמנה היא הדרישה מכל המדינות החתומות עליה להימנע מביצוע ניסויים הכוללים פיצוצים גרעיניים, ולא לאפשר ביצוע ניסויים כאלו בשטחי ריבונותה. נשמע כמו התקדמות וחזרה לשפיות, נכון? אז לא ממש:
מסתבר שהאמנה קובעת שההסכם יופעל רק לאחר אישורן של 44 המדינות המחזיקות בידע גרעיני, דהיינו בשטחן מתקנים גרעיניים גם אם לא למטרות צבאיות. מבין מדינות אלו ישנן מדינות שטרם אישרו את הפעלת האמנה (למרות שחתמו עליה) ובינהן אירן, ישראל וארה"ב. מאכזב משהו, הייתי אומר.

בכל אופן, הכוונות כנראה עושות את שלהן ולא נעשו בעשור האחרון ניסויים גרעיניים.

כמעט.

צפון קוריאה ביצעה שניים ב- 2006 וב- 2009. מישהו חייב להישאר בתפקיד הילד הרע.
זהו להפעם. אני אשתדל שהפוסט הבא יהיה פחות מדכא.
___________________________________________
רק שתדעו: הציטוט מהכותרת מיוחס לאלברט איינשטיין, האיש והמותג.