A blue-and-white device that was created especially for an experiment by Weizmann Institute of Science scientists was launched to the planet Jupiter, as part of an international research mission of the European Space Agency
It's not every day that an Israeli product breaks through the borders of the Earth on its way to deep space, but yesterday (April 14) the European Space Agency is expected to launch the spacecraft JUICE from the European Space Base in Guiana, France, with on board advanced blue-white technology developed in a unique collaboration between Weizmann Institute of Science scientists and company engineers AccuBeat Jerusalem, with the support The Israeli Space Agency In the Ministry of Innovation, Science and Technology. This is the European Agency's most ambitious and expensive space mission to date, and it is expected to reach its destination - the planet Jupiter - in 2031, with the aim of studying the structure of Jupiter's atmosphere and looking for signs of life in the oceans that flow beneath the icy surface of its moons.
The members of the space mission from the Weizmann Institute of Science (right to left): Dr. Eli Galanti, Prof. Yohai Caspi and Maria Smirnova
"השתתפנו במשימות חלל בינלאומית בעבר", אומר פרופ' יוחאי כספי, מהמחלקה למדעי כדור-הארץ וכוכבי-הלכת במכון ויצמן, אשר מוביל את הצוות הישראלי של JUICE ושוהה כעת במקום השיגור. "אבל העובדה שבמשימה הזאת יש מקטע שלם שהוא ישראלי מא' ועד ת' – הופכת את המחקר הפעם לבעל משמעות מיוחדת". פרופ' כספי, ושותפו למחקר ד"ר אלי גלנטי, החלו לעבוד על הפרויקט כבר ב-2013, עם ההכרזה של סוכנות החלל האירופית על המשימה. "כשהצגתי לראשונה לסוכנות החלל הישראלית את הרעיון לבנות בישראל את המכשיר ולעשות ניסוי מקורי משלנו, זה היה נראה כמעט דמיוני", הוא מספר. "אבל שיתוף הפעולה ההדוק שיצרנו בין התעשייה לאקדמיה אפשר לזה לקרות. כעת, יש בידינו את המכשיר המדויק מסוגו בעולם. למעשה, זהו גם המכשיר הראשון תוצרת ישראל שיוצא מחוץ למערכת של כדור-הארץ והירח".
"סוכנות החלל הישראלית גאה לקחת חלק במשימת דגל של סוכנות החלל האירופית, הן בהיבט ההנדסי-טכנולוגי, והן בהיבט המחקרי. אין לי ספק שהמחקר שיבוצע במכון ויצמן יהווה מרכיב מרכזי בתוכנית המחקרית של המשימה, וימשיך להצעיד את תחום המחקר בחלל במדינת ישראל לחזית העולמית", אמר ערב השיגור אורי אורון, מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה. "הניסיון והידע העצום של AccuBeat אפשרו לפתח טכנולוגיה בעלת יכולות חסרות תקדים. אנחנו גאים ונרגשים להיות חלק מפרויקט מחקרי היסטורי שעשוי להוביל לגילויים מרעישים לעולם המדע והאנושות בכלל", הוסיף מנכ"ל AccuBeat, בני לוי.
The road to justice is long
כדי לצבור מהירות מספקת ולהעלות את JUICE על המסלול הארוך לצדק – כ-800 מיליון קילומטר מכדור-הארץ – צפויה החללית להקיף תחילה את נוגה פעם אחת ואת כוכב הלכת שלנו שלוש פעמים. לאור משך הזמן הארוך של משימת החלל – שמונה שנים של מסע בחלל ואז ארבע שנות מחקר – נדרש מהמכשיר הישראלי, אשר מכונה מתנד אולטרה-יציב (Ultra Stable Oscillator) וישמש לחקר האטמוספרה של צדק וירחיו, להיות עמיד בצורה יוצאת דופן. "זהו הישג אדיר", אומר ד"ר גלנטי. "המכשיר תוכנן להיות לא רק עמיד, אלא גם קל: הוא שוקל 2 ק"ג בלבד – אתגר טכנולוגי ממעלה ראשונה אשר AccuBeat עמדו בו בהצלחה מרשימה".
במהלך שהותה סביב צדק, תקיף החללית JUICE את כוכב-הלכת כמעט 100 פעמים. במהלך כל סיבוב, ימדוד המתנד שינויים זעירים בתדירות קרן רדיו שתישלח מהחללית, דרך האטמוספרה של צדק, אל כדור-הארץ. כך יתקבל בכל הקפה, פרופיל טמפרטורה של נקודה מסוימת על פני כוכב הלכת, והמדענים יוכלו להרכיב בהדרגה מפה תלת-ממדית של האטמוספרה אשר תאפשר לשפר את הבנת מבנהו והרכבו של כוכב-הלכת הגדול ביותר במערכת השמש. "כדי לבצע את הניסוי הזה, האות חייב להיות מדויק מאוד, ולכן נדרשנו למכשיר מדידה ייעודי משלנו על גבי החללית", אומרת מריה סמירנובה, תלמידת מחקר מקבוצתו של פרופ' כספי. "כדי להמחיש את מידת הדיוק שלו אפשר לומר שאם הוא ישדר במשך 100,000 שנה רצוף – הוא יסטה בשנייה אחת בלבד במהלך תקופה זו".
The JUICE spacecraft in the vicinity of the planet Jupiter (center). Right: the moons Callisto and Europa, left: Ganymede and Io (yellow) - the volcanic moon of Jupiter that is not included in the core of the mission (image courtesy of ESA)
מדעני המכון יתרמו מניסיונם לא רק לחקר האטמוספרה של צדק אלא גם למשימה נוספת של JUICE – חקר האוקיינוסים התת-קרקעיים של הירחים קליסטו, אירופה וגנימד. הצוות המדעי של JUICE שם לו למטרה לאפיין אוקיינוסים אלה לאחר שמדידות קודמות חשפו כי מתחת לשכבת הקרח החיצונית זורמים אוקיינוסים המהווים אולי את מצבור המים הגדול ביותר במערכת השמש. יתרה מכך, קיומם של מים בירחים המרוחקים מעלה באופן בלתי נמנע את השאלה: האם ייתכן שבירחיו של צדק ישנם תנאים המאפשרים חיים? קבוצת המחקר של פרופ' כספי, המתמחה בהבנה של זרימה טורבולנטית (עירבולית) באטמוספירה ובים, תתמקד בניתוח המידע שיגיע מהמדידות של JUICE כדי לאפיין את הזרימה באוקיינוסים תת-קרקעיים אלה.
"כשהצגתי לראשונה לסוכנות החלל הישראלית את הרעיון לבנות את המכשיר בישראל ולעשות ניסוי מקורי משלנו, זה היה נראה כמעט דמיוני. שיתוף הפעולה ההדוק שיצרנו בין התעשייה לאקדמיה אפשר לזה לקרות"
אף שמסעה של JUICE מתחיל כעת, יעברו שנים עד שיתחילו להתקבל התשובות המיוחלות לשאלות אלה. קבוצתו של פרופ' כספי תנצל אמנם את זמן ההמתנה כדי להמשיך ולתכנן את הניסויים ולשפר את יכולות המיפוי הדינמי של האטמוספרה, אבל גם להם קשה שלא להתרגש מעצם השיגור. "לא כל יום מתנקזות מאות אלפי שעות עבודה לאירוע בודד", אומר פרופ' כספי. "בטח לא אירוע שבו מכשיר שלך נמצא על כן שיגור, כאשר מתחתיו מוצתים 700 טונות של דלק".
