המסע ההיסטורי של ארטמיס 2 אל הירח!

רק לפני יומיים, העולם כולו עצר את נשימתו. הבזק אור עצום האיר את השמיים, שאגה אדירה הרעידה את האדמה, והאנושות עשתה את הצעד הגדול ביותר שלה אל עבר החלל העמוק מזה למעלה מ-50 שנה! שיגור משימת "ארטמיס 2" יצא לדרך.
בואו נבין יחד מה בדיוק קרה שם למעלה, איך המשימה הזו קשורה להיסטוריה, ואיך הפיזיקה וההנדסה (וגם קצת עזרה מישראל!) עובדות יחד כדי להחזיר בני אדם אל הירח.
1. מאפולו לארטמיס: אחותו של אל השמש
לפני שמבינים את הטכנולוגיה, שווה להבין את השם. בשנות ה-60 וה-70 של המאה הקודמת, התוכנית ההיסטורית שהנחיתה לראשונה בני אדם על הירח נקראה תוכנית אפולו.
התוכנית החדשה היא פרויקט ההמשך הישיר שלה, וזה לא מקרי שהיא נקראת "ארטמיס". במיתולוגיה היוונית העתיקה, אפולו הוא אל השמש, ויש לו אחות תאומה – ארטמיס, אלת הירח. מכיוון שהתוכנית הזו מחזירה אותנו אל הירח (והפעם עם מטרה להישאר, ועם אסטרונאוטיות נשים שייקחו בה חלק), השם של אלת הירח מתאים בצורה מושלמת.
2. המשימה: לא נוחתים, מקיפים!
ארטמיס 2 היא המשימה המאוישת הראשונה (כלומר, עם צוות של בני אדם) שטסה לכיוון הירח מאז ימי אפולו. אבל חשוב להבין: האסטרונאוטים במשימה הזו לא ינחתו על הירח.
אז מה הם כן עושים שם? צוות של ארבעה אסטרונאוטים טס למסע של כ-10 ימים שבמהלכו הם יקיפו את הירח ויחזרו לכדור הארץ. המטרה היא לבדוק תחת תנאי אמת שכל המערכות החדשות – מערכות הנשימה, התקשורת, הניווט והשליטה – פועלות בצורה מושלמת בסביבה הקיצונית של החלל העמוק. זהו "מבחן הריסוק" הסופי לפני שבמשימה הבאה (ארטמיס 3) אסטרונאוטים ממש ידרכו שוב על אדמת הירח.
3. המפלצת שדוחפת אותם: טיל ה-SLS
כדי לצאת מכדור הארץ, צריך להתגבר על כוח חזק מאוד - כוח הכבידה. המשימה הזו שוגרה על גבי ה-SLS (Space Launch System), הטיל העוצמתי ביותר שנבנה אי פעם.
איך הטיל הזה עובד? כאן נכנס לתמונה אחד החוקים החשובים בפיזיקה: החוק השלישי של ניוטון, שאומר שלכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה. המנועים העצומים של הטיל שורפים אלפי ליטרים של דלק בכל שנייה ופולטים גזים בוערים בעוצמה אדירה כלפי מטה (זו הפעולה). התגובה היא שהגזים האלה דוחפים את הטיל הענק כלפי מעלה, ומשחררים אותו מאחיזת הכבידה של כדור הארץ.
4. הפיזיקה של המסלול: "חזרה חופשית" (Free Return Trajectory)
המסלול של ארטמיס 2 לא נראה כמו קו ישר הלוך-חזור, אלא כמו הספרה 8.
המסלול המיוחד הזה נקרא "מסלול חזרה חופשית", וזו פשוט גאונות הנדסית: החללית טסה אל עבר הירח, משתמשת בכוח הכבידה של הירח כדי להקיף אותו מאחור, והכבידה הזו פועלת כמו רוגטקה (קלע) עצומה, ש"זורקת" אותם בחזרה לכיוון כדור הארץ.
למה זה כל כך חכם? כי במקרה של תקלה חמורה במנועים, החללית תעשה את הסיבוב ותחזור לכדור הארץ באופן טבעי, רק בעזרת כוח המשיכה, מבלי להזדקק לכמויות דלק אדירות כדי לבלום ולהסתובב. זו תעודת הביטוח של האסטרונאוטים בחלל העמוק!
5. הנקודה הישראלית: הסכמי ארטמיס
ידעתם שגם לישראל הקטנה יש חלק במסע הענק הזה?
מדינת ישראל, באמצעות סוכנות החלל הישראלית, היא מדינה חתומה ושותפה פעילה ב"הסכמי ארטמיס" (Artemis Accords). אלו הם הסכמים בינלאומיים שמובילה נאס"א, שקובעים את הכללים לשיתוף פעולה של שלום בחלל.
ישראל לא רק חתמה, אלא גם תורמת טכנולוגיה. למשל, חליפת המגן הישראלית נגד קרינה (AstroRad) כבר נבדקה בחלל כחלק מתוכנית ארטמיס, כדי להבטיח שהאסטרונאוטים יהיו מוגנים מקרינת השמש המסוכנת במהלך המסע. אנחנו ממש שותפים ביצירת ההיסטוריה הזו!
6. למה בכלל לחזור לירח? (התחנה הבאה: מאדים!)
הפעם, אנחנו לא טסים רק כדי לתקוע דגל ולהשאיר עקבות בחול. תוכנית ארטמיס נועדה לבנות נוכחות קבועה על הירח. המדענים רוצים ללמוד איך לחיות ולעבוד בעולמות אחרים, איך להפיק מים מקרח שמסתתר בקטבים של הירח, ואיך לבנות תחנות מחקר שיתפקדו בתנאי קיצון.
הירח הוא בעצם "מגרש האימונים" של האנושות לקראת היעד האמיתי והרחוק הרבה יותר שמחכה לנו בהמשך הדרך: המסע המאויש הראשון למאדים.
7. אתגר הנדסי: טיל בלון ביתי!
רוצים להבין בעצמכם איך עובד החוק השלישי של ניוטון שמטיס את ארטמיס 2 לחלל?
מה צריך? חוט ארוך (כ-3-4 מטרים), קש פלסטיק, בלון ארוך (או רגיל) ונייר דבק.
ההכנה: השחילו את החוט אל תוך הקש. מתחו את החוט לאורכו של החדר וקשרו כל קצה לכיסא או לידית של דלת, כך שהחוט יהיה מתוח באוויר.
השיגור: נפחו את הבלון, אבל אל תקשרו אותו! תחזיקו את הפיה סגורה בעזרת האצבעות. בעזרת חבר, הדביקו את הבלון המנופח לקש עם נייר דבק (כשהפיה פונה לאחור).
3, 2, 1... המראה! עזבו את פיית הבלון. האוויר שנדחף החוצה (הפעולה) ידחוף את הבלון והקש קדימה לאורך החוט (התגובה). ככל שיהיה יותר אוויר בלחץ גבוה, כך "הטיל" שלכם יטוס רחוק ומהר יותר!