חלל, החלל החיצון, אסטרונאוט / שאטרסטוק
היה היה פעם במאדים אקלים כמעט כמו בכדור הארץ, ומים דומים לשלנו שזרמו באופן חופשי. היום, יש בו רק קרח ולחות מעטה מאוד באוויר. פעם, גם היה במאדים חמים יותר והאטמוספירה שלו הגנה עליו מפני קרינה. היום, מאדים הרבה פחות מסביר פנים לאורחים מסוגנו.
"לפי מינרלים שנמצאים בקרקע, יכולנו להעריך שסביבת מאדים הייתה פעם הרבה יותר מתאימה לחיים כמו שלנו מאשר כיום, כך שייתכן שהיו שם חיים בעבר", אומר לארי ד. ג'יימס, מהמנהלים הבכירים בסוכנות החלל האמריקאית נאס"א. "בינתיים לא מצאנו עדות ממשית לקיומם של חיים כאלה בעבר, או לקיומם היום".
אבל אינכם שוללים זאת.
"לא. ייתכן שיש שם חיים פשוטים".
בכל מקרה, היום מאדים הוא קר כל כך (מינוס 63 מעלות בממוצע), שאם נרצה לגור בו נצטרך ללבוש חליפת חימום, אומר ג'יימס. "הקרינה שם חזקה ובני אדם יצטרכו לחיות מתחת לכיפה המגינה מפניה, כמו זו שרואים לפעמים בסרטים, או מתחת לאדמה. מאוד קשה לנשום שם בגלל סוג האטמוספירה. כרגע אין על מאדים מים, אז בני אדם יצטרכו להצטייד בהם מראש או לייצר מים שם. כרגע אנחנו לא יודעים לעשות זאת. אנחנו עדיין מחפשים גם דרכים לייצר שם חמצן. אם זה יתאפשר, המגורים במאדים יהיו הרבה יותר פשוטים".
לא מצפים לחייזרים
ג'יימס, שהגיע לאחרונה לישראל במסגרת שבוע החלל שהובילה סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע, הוא ראש חטיבת JPL של נאס"א, שבאחריותה נמצאות רוב המשימות הלא מאוישות של הארגון, כמו שלושת הרוברים (רכבי החלל) שחוקרים את מאדים, משימות בכוכבי הלכת צדק ושבתאי ובשניים מירחיהם, משימה לחקר קצה מערכת השמש ומשימות שחוקרות את כדור הארץ מבחוץ.
היזם הפרטי אילון מאסק מתכנן להנחית אדם במאדים עד 2024. מה התוכניות של נאס"א?
"זו שאלה קצת פוליטית. לנאס"א יש תוכנית מגירה למשימה מאוישת שתקיף את מאדים במהלך 2030 ואולי גם תנחת עליו בסוף אותה שנה, אבל זה תלוי בתקציב ובתעדוף המחקר של נאס"א לעשור הבא".
בינתיים, בנאס"א פועלים מתוך הנחת המוצא שבני אדם ירצו לנחות על מאדים בקרוב, אולם האתגרים הם רבים וקשים, ולצוות של JPL יש רק קצת יותר מעשור לספק את המידע שיבהיר לאסטרונאוטים באילו תנאים הם בדיוק עומדים לנחות, ולפתור את הבעיות שעשויות להתעורר. לדוגמה, עדיין לא ידועה בדיוק כמות וטיב הקרינה המגיעה לקרקע של מאדים, ולכן לא בטוחים עדיין כיצד יש להתגונן מפניה. כמו כן, יש חומרים על הקרקע של מאדים שבנוכחות קרינה חזקה עלולים בעצמם להיות מסוכנים לחומר אורגני, כלומר לבני אדם, וישנו חשש שהמשימה למאדים תביא איתה חיידקים לכוכב, ולא ניתן יהיה עוד לדעת אם יש בו חיידקים "משלו". מעבר לכך, האסטרונאוטים שינחתו שם יצטרכו לייצר מים וחמצן או להביא אותם איתם, דבר שכאמור מסבך את המסע. ובכל זאת, הגישה בנאס"א היא שהדבר אפשרי.
כמה משימות שלחתם עד היום למאדים ומה היו מסקנותיהן?
"כיום ישנם שני רוברים פעילים על המאדים. אופורטוניטי כבר נמצא בכוכב 14 שנה וקיוריוסיטי כארבע שנים וחצי. ספיריט, שנשלח עם אופורטוניטי ופעל על מאדים בשנים 2004-2010, נתקע בחול ונשאר תקוע במשך החורף. הסוללה שלו לא נטענה, והקשר איתו אבד".
נוסף על הרוברים האלה פעלו על מאדים במשך זמן קצר שתי משימות שאספו דגימות מהכוכב, וה-Pathfinder שקדם לספיריט ונועד בעיקר להראות שאפשר להנחית כלי רכב על מאדים ולהניעו בתקשורת מכדור הארץ.
כמה משטח מאדים כוסה על ידי כלי הרכב הלא מאוישים הללו?
"מעט מאוד, ממש מעט. ב-14 שנה אופרטוניטי עשה כ-42 קילומטר וקיוריוסיטי עשה אולי 5-10 קילומטרים מאז 2012. אנחנו בוחרים במתודיות על פני המהירות, ומתקדמים בזהירות כדי לא לאבד את הקשר עם הכלי וכדי שלא ייפגע כושר התנועה שלו".
אולי כל החייזרים בצד השני?
"הו, לא. צילמנו את מאדים מכל הכיוונים באמצעות לווייני מאדים, ועשינו ניתוח ספקטרוסקופי לתמונות הללו. אם יש חיים הם קטנטנים מאוד, או שהם מתנהלים לגמרי בתוך האדמה, ובכל מקרה כנראה מדובר, אם בכלל, בחיים מאוד מאוד פשוטים".
מהם האתגרים בנהיגה של הכלים הלא מאוישים?
"בגלל המרחק, אי אפשר לתקשר עם הכלים הללו בזמן אמת. התקשורת נעשית פעם ביום, ואז נותנים לרובר את תוכנית התנועה ליום הבא. לכן הוא לא נוסע כל כך הרבה - הוא לא לגמרי עצמאי ועם זאת לא לגמרי מונהג מרחוק. צריך לתכנן את היום שלו בזהירות רבה.
"כשנהגנו את קיוריוסיטי, גילינו כי פני השטח הם לא סתם סלעיים - היינו מוכנים וערוכים לסלעים - אלא שהסלעים ממש משוננים ומנקבים חורים אפילו בגלגלי האלומיניום של קיוריוסיטי, אז אנחנו מאוד נזהרים בנהיגה שם".
מה התוכנית להמשך?
"במאי או יוני 2018 אמור לצאת לדרך Insight, שינחת על מאדים חצי שנה אחרי כן ויישאר במקום אחד. המטרה שלו היא לחקור לעומק האדמה בכוכב. הוא ימדוד למשל את החום שמפיקה הקרקע, הוא יחפש רעידות אדמה (Marsquake") באמצעות ססמומטר ויחפש מים חבויים.
"הרובר הבא שנשלח למאדים, שאין לו עדיין שם, צפוי לצאת לדרכו ב-2020. הוא מאופיין בחיישנים חזקים יותר שיכולים לחקור את הרכב האדמה בצורה יותר מעמיקה. למשל יהיה לו חיישן בשם 'שרלוק' שיחפש חומרים אורגניים ומינרליים שאולי פעם היו חיים. הוא מצויד במערכת בשם פיקסל המורכבת מכמה מכשירים, כגון ספקטרומטר עם מצלמת רנטגן, שיכולים לזהות פרטים מאוד קטנים. אנחנו בונים את המערכות הללו עכשיו.
"אנחנו בונים לכלי הזה גלגלים חדשים, חזקים יותר, ומגבשים שיטות חדשות לנהיגה. לדוגמה, כל גלגל מתוך השישה נשלט בנפרד, כך שניתן להרים גלגל אחד כדי לעבור מהמורה. כמו כן אנחנו הופכים את הרובר לרובוטי יותר ועצמאי. הרובר הבא יהיה גם הראשון שיארוז דוגמאות שאמורות לחזור לכדור הארץ, על גבו של כלי נוסף שיגיע אחריו ויחזור".
הדרך לצדק התקצרה
מאדים הוא רק חזית אחת של חטיבת JPL. לדברי ג'יימס, ההחלטה אילו זירות ייחקרו מבוססת על סקר דקדל (Decadal), שנערך על ידי נאס"א והקונגרס בקרב אנשי מדע ומחקר, כדי לתעדף את המסעות לחלל לשנים 2013-2022. "הסקר נערך במשך שנה וחצי על ידי האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב, והוא עורר דיון וויכוחים בין עשרות מדענים מובילים, עד שהוצג דירוג מועדף. כיום כל תקציב חקר החלל של נאס"א מושקע בהתאם לדקדל, אם כי זו לא חובה משפטית", אומר ג'יימס. "הקו המנחה שלנו בחקר כוכבי לכת כמו מאדים והירחים אירופה וטיטן, שיש בהם מים, הוא לראות אם יש בהם חיים, אם היו בהם חיים בעבר ואם יכולים להיות בהם חיים.
"לגבי כוכבי לכת גזיים כמו צדק, שהיה כנראה כוכב הלכת הראשון במערכת השמש, המטרה היא לנסות להבין איך הוא נוצר, ומתוך כך איך נוצרה מערכת השמש. מתוך כך אנחנו מנסים להבין, למשל, אם היה חייב להיות כוכב כמו צדק כדי שייווצר כוכב כמו ארץ? אם כן, אולי נחפש בהמשך מערכות שמש עם כוכבים כמו צדק כדי לנסות למצוא כוכבים כמו ארץ לידם".
במשימות אחרות של החטיבה, המטרה היא למשל להבין את מעגל המים ואת מעגל הפחמן הדו-חמצני בכדור הארץ כדי לבחון שינויי אקלים. "אנחנו בוחנים איפה פחמן דו-חמצני נוצר והיכן הוא נעלם, מהי הלחות של כדור הארץ (זה מאוד חשוב לחקלאות) ואיך עננים נוצרים. לוויין נוסף שלנו מדד את גובה המים והינמסות הקרחונים. אנחנו אכן רואים עלייה בגובה הים, ומנסים לפענח מה משמעותה", אומר ג'יימס. במשימה המגיעה לקצה מערכת השמש, המטרה היא לחקור חומר אפל ואנרגיה אפלה.
לאילו כוכבים נוספים תצאו בשנים הקרובות?
"אנחנו מאוד ממוקדים באירופה, הירח של צדק, כי יש בו מים בכמות גדולה פי 2-3 מכדור הארץ. אנחנו בונים את המשימה עכשיו, והיא אמורה להגיע לאירופה עד 2030. התוכנית היא לשגר ב-2022-2025 לוויין שיקיף את צדק אך יצלם גם תמונות רבות של אירופה, כדי שנוכל להבין בכמה מים מדובר ואילו כימיקלים נוספים מרכיבים את האדמה ואת האטמוספירה שלו, אך לא נוכל עדיין לראות חיים. המשימה המוקדמת יותר תכלול כנראה רכיב שיחפש סימנים לחומר אורגני. על בסיס הנתונים מהמשימה הזאת, נשגר כנראה את המשימה השנייה, שתנחת ב-2030 ותחקור את הקרקע של אירופה.
"נאס"א פיתחה לאחרונה טילים המקצרים מאוד את המרחק לאזור צדק. זה ממש משנה את הדינמיקה של המחקר בכוכב הלכת הזה. דרך של חמש-שש שנים התקצרה לשנתיים-שלוש".
באשר לשבתאי, המשימה קסיני הקיפה את שבתאי במשך 13 שנה וסיימה את תפקידה בספטמבר האחרון משום שנגמר הדלק. "רצינו להבין את הטבעות סביב שבתאי, ממה הן עשויות, וגם את הירחים שלו, שלא הכרנו", אומר ג'יימס. "מצאנו שהירח טיטאן משופע במתאן נוזלי - ים מתאן ונהרות מתאן וגשם מתאן, ועונות שנה דומות לאלה של כדור הארץ, אלא שהן מבוססות על מעגל מתאן במקום על מעגל מים. יש לטיטאן גם אטמוספירה עבה שעשויה להגן מפני קרינה. זו סביבה מסקרנת.
"הירח אנקלדוס, לעומת זאת, מכיל מים קפואים וגייזרים של שברי קרח. אולי ימצאו עליו בעתיד גם מים זורמים ולכן אנחנו לא שוללים את האפשרות שיש עליו חיים".
לדברי ג'יימס, המידע שנאסף על ידי קסיני בעשור שבו שוטט סביב שבתאי עדיין מנותח ומפוענח על ידי מדענים ברחבי העולם. "ייקח שנים למצות אותו", הוא אומר.
