צילום רנטגן ראשון בחלל: השבוע בחלל

מרעננים צוותים שלושה אנשי צוות חדשים הגיעו השבוע לתחנת החלל הבינלאומית בחללית סויוז רוסית. החללית שוגרה ביום שלישי השבוע מבסיס החלל הרוסי בקזחסטן, וכשלוש שעות לאחר מכן עגנה בתחנת החלל.

זו משימת הבכורה בחלל של האסטרונאוט האמריקאי אניל מנון (Menon), רופא מומחה ברפואת חירום וברפואה תעופתית שהיה קולונל בחיל האוויר האמריקני ורופא החלל הבכיר של חברת ספייס אקס, לפני שהתקבל כאסטרונאוט לנאס”א וסיים את הכשרתו ב-2024. עמו טסו שני קוסמונאוטים רוסים שחוזרים למשימת חלל שנייה.

פיוטר דוברוב (Dubrov) בילה כמעט שנה בתחנת החלל ב-2021-22, ואנה קיקינה (Kikina), האישה היחידה בצוות של סוכנות החלל הרוסית שהיא כיום קוסמונאוטית פעילה, שהתה קצת יותר מחמישה חודשים בתחנת החלל ב-2022-23. הם אמורים לשהות בתחנה שמונה חודשים, ולבצע ניסויים רבים.

מנון גם אמור לנצל את הידע הרפואי שלו לבחינת טכנולוגיות אולטרסאונד חדישות, בסיוע בינה מלאכותית לאבחון, כדי לצמצם את התלות של משימות חלל בתמיכה רפואית מכדור הארץ.

עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי: חרקים טרופיים (כמעט) מתים מחום מלכודת לפולשים האותיות הקטנות בעלוני הסטטינים רנטגן מחוץ לכדור הארץ בעוד מנון נערך לשפר את הדימות הרפואי בתחנת החלל, השבוע פורסם כי הצוות של המשימה הפרטית FRAM-2 צילם בשנה שעברה את צילומי הרנטגן הראשונים בחלל.

הניסוי בוצע ביוזמת רופאת החלל שיינה גיפורד (Gifford) ממרפאת מאיו במינסוטה. הצוות שלה בחן מכשיר רנטגן נייד במטוס שמאפשר פרקי זמן קצרים של תחושת חוסר כבידה, ובעקבות ההצלחה הם הציעו את הניסוי לחברת ספייס אקס. שלושה מארבעת אנשי הצוות השתתפו לפני המשימה בהשתלמות של ארבע שעות על צילום רנטגן והפעלת המכשיר.

בחלל הם צילמו עצמים דוממים כמו שעון כדי לכייל את המכשיר, ואז ביצעו צילומים של חלקי גוף שונים, בהם ידיים וחזה. לאחר המשימה בחנו כמה רדיולוגים מומחים את הצילומים, מבחינת חדות ואיכות, ותוצאות הניסוי התפרסמו השבוע במאמר בכתב העת הרפואי Radiology.

הן ממחישות, לדברי החוקרים, את האפשרות לבצע צילומי רנטגן במשימות חלל, ולהרחיב את אפשרויות האבחון לטובת בריאות הצוותים. לדברי גיפורד, העובדה שאנשים חסרי הכשרה רפואית ביצעו צילומי רנטגן איכותיים לאחר אימון קצר, מצביעה על הפוטנציאל של המכשירים לא רק במשימות חלל.

"הפצה של מכשירי רנטגן זעירים ואוטונומיים ברחבי העולם יכולה לחולל מהפכה בבריאות הציבור", היא אמרה. "השמיים אינם הגבול בנוגע לצילומי רנטגן בחלל, וגם כאן בכדור הארץ".

ברגע האחרון - שיגור הסטארשיפ נדחה חברת ספייס אקס תכננה לבצע הלילה (בין חמישי לשישי שעון ישראל) את טיסת הניסוי ה-13 של מערכת סטארשיפ, והשנייה של הדור החדש שלה, V3, אחרי טיסת הבכורה של הדגם הזה בניסוי האחרון לפני כחודשיים. בסופו של דבר השיגור נדחה ממש בסיום הספירה לאחור, לאחר שלא כל מנועי הטיל הופעלו כמתוכנן.

התקלה הובילה לכיבוי אוטומטי של שאר המנועים, ולביטול השיגור. מנכ”ל ספייס אקס, אילון מאסק, הודיע בציוץ שכדי להבטיח טיסה מוצלחת, שניים מ-33 המנועים של טיל השיגור יוחלפו, וכי סביר להניח שניסיון השיגור ייצא לפועל בתחילת השבוע הבא. גם הטיסה הזו, כמו קודמותיה, תהיה טיסה תת-מסלולית, בלי הקפה מלאה של כדור הארץ.

החללית תשוגר מבסיס החלל של ספייס אקס בדרום טקסס, תטוס לחלל במסלול קשתי, תחזור לאטמוספרה מעל האוקיינוס ההודי, ותבצע תמרון המדמה נחיתה אנכית מעל המים ממערב לאוסטרליה. בטיסה הזו החללית אמורה לבצע הפעלת מנוע בחלל, צעד שוויתרו עליו בניסוי הקודם עקב תקלה.

חידוש נוסף בטיסה הזו יהיה הצבה בחלל של לווייני סטארלינק אמיתיים, לאחר שבניסוי הקודם הציבה החללית בחלל 20 לווייני דמה של לווייני סטארלינק מהדור החדש. הפעם מתכוונים בחברה להשתמש בדבר האמיתי, ולבחון את הקישוריות של הלוויינים עם הרשת. הם לא ייכנסו למסלול סביב כדור הארץ, ויישרפו באטמוספרה זמן קצר לאחר פליטתם לחלל.

אבל פרק הזמן הזה אמור לאפשר ניסויי תקשורת עמם, לקראת שילוב עתידי של לווייני הדור השלישי ברשת כולה. ששה מהלוויינים גם יצוידו במצלמות, במטרה לאסוף כמה שיותר מידע על מגן החום של החללית, ולבחון כמה אריחי מיגון אבדו או ניזוקו בשיגור.

ספייס אקס בוחנים כל הזמן חומרים שונים לאריחי המגן, ושיטות הדבקה שונות שלהם לגוף החללית, כדי לצמצם אובדן אריחים. המטרה היא לפתח מגן חום שידרוש כמה שפחות תחזוקה ובדיקות, וכך יאפשר שימוש חוזר ומהיר ככל האפשר בחלליות. אתגר נוסף בניסוי הקרוב הוא תמרון הנחיתה של טיל השיגור.

בניסוי הקודם התכוונו בחברה לבחון תמרון נחיתה של טיל השיגור מעל המים, לפני שמנסים להנחית את הדגם החדש על מגדל השיגור, אך בשל תקלה הטיל יצא משליטה לאחר הניתוק מהחללית, והתרסק בים.

בספייס אקס אומרים כי שינויים קטנים באופן הפעלת המנועים של החללית בשלבי ההפרדה גרמו לסיבוב לא צפוי של הטיל שהוביל להתרסקות, וכי שיפורים שהוכנסו בו כעת אמורים למנוע תקלה כזו. סין בעקבות ספייס אקס תאגיד החלל הממשלתי של סין, CASC, הצליח בפעם הראשונה להנחית באופן מבוקר את השלב הראשון של טיל ששיגר מטען למסלול סביב כדור הארץ.

הטיל לונג מרץ’ 10B שוגר בסוף השבוע שעבר מבסיס החלל באי האינן בדרום סין. כשתי דקות לאחר השיגור נפרד השלב השני של הטיל מהשלב הראשון, המשיך למסלול והציב שם לוויין. סין לא מסרה פרטים על הלוויין עצמו. השלב הראשון של הטיל נפל באופן חופשי, ולקראת הנחיתה הפעיל כמה ממנועיו, התיישר למצב אנכי וכיוון עצמו לנחיתה על אסדה בים.

הטיל הסיני דומה מאוד לפלקון 9, סוס העבודה של ספייס אקס (SpaceX), שכבר השלים יותר מ-600 נחיתות מוצלחות של השלב הראשון (בוסטר) מאז 2015. כמה מהבוסטרים כבר רשמו יותר מ-30 שיגורים לכל אחד.

השימוש החוזר בשלב הראשון של טילי השיגור, לאחר בדיקות ושיפוצים, איפשר לספייס אקס להוריד משמעותית את עלויות השיגור לחלל, וגם להקים את רשת התקשורת הלוויינית הענקית שלה, סטארלינק. ההבדל העיקרי בין המערכת של ספייס אקס למערכת הסינית הוא באסדת הנחיתה.

בעוד אצל החברה האמריקאית (ולאחרונה גם אצל בלו אוריג’ין) הטילים נוחתים על אסדה שטוחה, על אסדת הנחיתה הסינית יש מסגרת בצורת קוביה, והטיל שנוחת בה נתפס ברשת שמונעת ממנו להתנגש בחוזקה עם הסיפון, או להתהפך למים, כפי שקרה פעמים נדירות לספייס אקס.

התאגיד הסיני מפתח כמה דגמי טילים שמיועדים לשימוש רב פעמי, בהם ז’וקווה-3 (Zhuque3), שהשלב הראשון שלו התפוצץ בניסיון הנחיתה לפני כמה חודשים, ולונג מרץ’ 12. גם כמה חברות מסחריות בסין מפתחות טילים כאלה, ונראה שבעזרת הסינים פריצת הדרך שעשתה ספייס אקס לפני עשור תהפוך בקרוב להיות הסטנדרט בתעשיית החלל.

הטילים נוסקים, המחירים צונחים עלויות השיגורים לחלל עומדות במוקד מחקר שפורסם השבוע בכתב העת PNAS Nexus, ומצא כי מחיר השיגור של קילוגרם של מטען למסלול סביב כדור הארץ צנח כ-96 אחוזים ב-65 השנים האחרונות.

החוקרים, אלסיו טרצי (Terzi) מאוניברסיטת קיימברידג’ בבריטניה ופרנצ’סקו ניקולי (Nicoli) מהמכון הטכנולוגי של טורינו באיטליה, ניתחו את העלויות של כ-4,400 שיגורים לחלל מ-1960 עד 2025, והראו כי העלות המתוקננת לקילוגרם ירדה מ-87 אלף דולר אמריקאי לפחות מ-4,000 דולר כיום.

הם גם מצאו קשר ישיר בין כמות המטענים שמשוגרים לחלל לעלויות השיגור: כל הכפלה של מסת המטענים הביאה לירידה של כ-21 אחוזים בעלויות. לדבריהם, אם החוקיות הזו תימשך, המחירים צפויים לרדת ל-1,600 דולר לקילוגרם עד סוף העשור, ולהגיע לפחות מ-400 דולר ב-2040.

החוקרים מציינים שהתקדמות מהירה בפיתוח הסטארשיפ של ספייס אקס עשויה להאיץ את התהליך, אבל זה תלוי בעיקר בקצב השיגורים שלה אחרי שהיא תהפוך למבצעית.

לצד זה, החוקרים גם מונים שלושה גורמים שעלולים לעצור או לעכב את מגמת הירידה בעלויות השיגורים: החרפה של בעיית הפסולת בחלל, שמסכנת את הפעילות שם ולכן עלולה לייקר את תפעול המשימות חלוקי גיאופוליטית של שוקי השיגור וצמצום שיתופי הפעולה הבינלאומיים ולבסוף, ריכוז של חלק גדול מאוד מפעילות השיגור במערב בידיו של גוף אחד.

הסעיף האחרון הוא מן הסתם רמז לדומיננטיות העצומה של ספייס אקס בתחום השיגורים, וקריאה לרגולטורים בארצות הברית לעודד ולקדם פעילות של גופים נוספים בתחום החלל. תוסיף לי קצת סוכר ל(שביל ה)חלב צוות של אסטרונומים גילה בפעם הראשונה מולקולות של סוכר אמיתי מחוץ למערכת השמש, בענן גז ואבק במרכז שביל החלב.

מבחינה כימית, סוכרים הם שרשראות של אטומי פחמן, שבה כל פחמן קשור לאטום חמצן, ומספר אטומי המימן במולקולה כפול בערך ממספר אטומי הפחמן. כבר בשנת 2000 גילו אסטרונומים מולקולה כזו, גליקואלדהיד, בתווך הבין כוכבי.

גליקואלדהיד נחשבת לעיתים לסוכר הפשוט ביותר, אבל היא מכילה רק שני אטומי פחמן, ולפי הגדרות מקובלות יותר, סוכר אמיתי הוא שרשרת של לפחות שלושה אטומי פחמן. חיפוש מולקולות מורכבות בחלל נעשה בשיטות ספקטרוסקופיות: ניתוח ההרכב של אורכי גל שחומרים פולטים או בולעים.

לכל חומר יש חתימה ייחודית כזו, וכך אפשר לזהות הרכב של חומרים גם בענני גז ששוכנים אלפי שנות אור מאיתנו – כמובן אם החומר קיים שם בכמות מספקת. חוקרים מחפשים מולקולות מורכבות משום שהן יכולות להיות סימן לקיום חיים, או לפחות לספק רמזים על איך נוצרו אבני הבניין לחיים בחלל.

אם מולקולות כאלה נוצרו גם במערכות כוכבים רחוקות מאוד, אולי נוכל להבין איך נוצרה התשתית שאיפשרה את התפתחות החיים כאן, וכמה סביר שזה קרה במקומות אחרים. בשנת 2022 קיבלו אסטרונומים במועצת המחקר הלאומית של ספרד מהכימאי אמיליו