נפוליאון, רוזטה, שביטים וראשית החיים
פרוייקט "רוזטה" הוא אחד מהפרוייקטים השאפתנים ביותר של השנים האחרונות, במהלכו תצא חללית למסע בן עשר שנים כדי לחקור שביט מרוחק. הפרוייקט קרוי על שם אבן הרוזטה, שסייעה לפענח את מסתורי התרבות המצרית העתיקה. מהם יעדי הפרוייקט, מה הבעיות המאיימות עליו - וגם - הקשר הישראלי
בשלהי המאה ה- 18, בשנת 1799, גילו חייליו של הקיסר נפולאון אבן עליה היו חקוקים טקסטים עלומים בכתב החרטומים ויוונית עתיקה. האבן, שכונתה "אבן הרוזטה" נמסרה להיסטוריון ז'אן-פרנסואיז שמפוליון במטרה לפענח את המיסתורין החקוקים בה. יתכן ושמפוליון היה נכשל במשימתו לולא נמצא על אי קטן בנילוס, פילאה שמו, אובליסק ובו, בין היתר, תיאור שמותיהם של קלאופטרה ופטולומאוס בכתב ההירוגליפים. אובליסק זה עזר לשמפוליון לפענח את אבן הרוזטה ואת כתב ההירוגליפים, לפתוח צוהר ענק אל ערש התרבות - התרבות המצרית העתיקה.
204 שנים אחרי גילוי אבן הרוזטה, ביום חמישי, ה- 26 בפברואר, אמור להיות משוגר אחד מהפרוייקטים השאפתנים ביותר של השנים האחרונות למסע בן 10 שנים אל שביט מרוחק (לחצו כאן לפרוייקט מיוחד של ynet בנושא). הרוזטה (Rosetta) , פרויקט של סוכנות החלל האירפאית, ESA, תשוגר על ידי טיל אריאן 5 משופר מבסיס השיגור שבגינאה הצרפתית, למסע אל כוכב השביט המחזורי P /67 Churyumov-Gerasimenko שבסופו תונחת גישושית, ששמה פילאה (Philae), על פני השביט, מסע שתכליתו לפתוח צוהר אל נבכיהם של הגופים העתיקים ביותר במערכת השמש ולגלות את ערש החיים.
כדי להביא את החללית שמשקלה בעת השיגור כ- 3 טונות אל יעדה, יהיה צורך להאיצה תוך שימוש בשדות הכבידה של מאדים וכדור הארץ: החללית תכנס למסלול סביב השמש ותעבור ליד המאדים במרץ 2005, תואץ חזרה אל עבר כדור הארץ, עת תואץ על ידי הכבידה שלו בנובמבר 2007 ותחלוף ליד כדור הארץ בפעם האחרונה בנובמבר 2009 ותכנס למסלול אל עבר השביט הנכסף.
בין השנים 2011 עד 2014 תכנס ל"תרדמת חורף" במהלכה ינותק הקשר עם החללית ממנו תקיץ בתחילת שנת 2014 עת תחל בתמרונים לקראת המפגש עם השביט. מהירותה העצומה של החללית תואט למהירות הדומה למהירות של השביט ( כ- 25 ק"מ בשניה) וכך תתאפשר כניסה של החללית למסלול הקפות סביב השביט במטרה לצלמו, למפותו ולסמן אתרי נחיתה עבור הנחתת שתונחת אל פני השביט מגובה של ק"מ אחד בלבד בנובמבר 2014.
בעיות עגינה רבות
גרעין השביט, שגודלו מוערך בק"מ ספורים בלבד הינו תערובת של קרח "מלוכלך" באבק. לפיכך, עגינה של נחתת בפני שטח של גוף בעל כבידה כה קטנה כרוך בבעיות רבות. עד כה צולמו רק מספר שביטים מקרוב – ביניהם שביט האלי בשנת 1986 ושביט ווילד בינואר השנה. בעת התקרבותם של כוכבי השביט לשמש מחממת קרינת השמש את פני השטח והקרח מתנדף, תוך שחרור גזים ואבק הכלואים בקרח. האבק והגזים יוצרים הילה סביב הגרעין שקוטרה עשוי להגיע למאות אלפי ק"מ. הקרינה המגיעה מהשמש דוחפת את החומר בהילה וכך נוצר הזנב המרהיב של השביטים שאורכו עשוי להגיע למליונים רבים של ק"מ.
מתצפיות על כוכבי שביט מסתבר כי הגזים פורצים בסילונים מסדקים ומכתשים בקרום השביט במהירות עצומה. מסיבה זו תבוצע הנחיתה של הפילאה והמחקר כאשר השביט מצוי במרחק הגדול ביותר מהשמש במסלולו, שם פעילותו היא ברמה הנמוכה ביותר. הנחתת תישא מכשירים שימדדו את הרכב הקרח, איזוטופים, שדה חשמלי, תנודות סיסמיות ועוד. כל אותה עת תרחף הרוזטה סביב השביט ותשדר את תוצאות המדידות אל כדור הארץ, עד קיצה של המשימה בדצמבר 2015. על ידי הנחיתה על השביט, מדענים מקווים לגלות סוד הרכב השביטים ובכך לענות על מספר שאלות:
- מה גודלו המדויק של השביט?
- מה הרכבו?
- מה מכסה את פניו?
- מהי צפיפותו?
- כיצד נוצרת הילת השביט בהתקרבותו לשמש?
- מהו המבנה הפנימי של גרעין השביט לעומת ההילה?
- מה מקור השביטים?
השביטים ומקור החיים
השביטים הם הגופים הקדומים ביותר במערכת השמש, שרידים קפואים מראשית היווצרות מערכת השמש לפני 4.6 מיליארד שנה - גופי קרח שגודלם בין קילומטר עד 300 קילומטר המכילים אבק וגזים כמו פחמן חד חמצני פחמן דו חמצני, פחמן דו חמצני, חנקן וחומרים אורגניים, המצויים מרבית זמנם בקצות מערכת השמש, הרחק מקרינת השמש, ושימרו את הרכבם מאז היווצרותם.
לפיכך, הרכב השביטים עשוי ללמד אותנו מה היה הרכבה של העננה השמשית, ממנה נוצרה מערכת השמש שלנו וכן מהי שכיחות החומרים האורגניים בשביטים. בעבר הרחוק, בעת שנוצר, הופגז כדור הארץ בשביטים אינספור שהיו המקור הראשי לאוקינוסים על פניו, שם נוצרו החיים לראשונה. כבר בשנת 1986 גילתה החללית ג'יוטו כי שביט האלי, בעל הקרום השחור משחור, עשיר בארבעת היסודות המכונים CHON – פחמן, מימן, חמצן וחנקן, אבני הבניין של חומצות האמינו ושל החיים. הפילאה תבדוק האם תרכובות אורגניות קיימות בשביט, מה שעשוי לרמז כי השביטים נושאים בחובם את זרע החיים וזורעים אותם ברחבי מערכת השמש.
המחקר בארץ והקשר לפרויקט הרוזטה
בחוג לגיאופיזיקה ולמדעים פלנטריים באוניברסיטת תל-אביב קיימת מעבדה ייחודית לחקר שביטים, המדמה יצירת קרח בשביטים. צוות המחקר במעבדה עליו נמנים כותבי המאמר, בראשותו של פרופסור עקיבא בר-נון (לחצו כאן לראיון מיוחד עם בר-נון) (הנמנה גם על צוות ההיגוי של משימת הרוזטה), וכן דר' גילה נוטסקו. מערכות הניסוי מדמות יצירה של קרח בטמפרטורות נמוכות מאוד (עד 20 - מעלות קלווין) ובלחצים נמוכים ביותר המדמים את התנאים ששררו בענן הגז ואבק ממנו נוצרה מערכת השמש. התוצאות שמתקבלות ויתקבלו בניסויים במעבדה לחקר השביטים משמשים בסיס למדידות שיבוצעו על ידי הנחתת.
הניסויים במעבדה מתבצעים על ידי הזרמה של אדי מים וגזים אל מיכל סגור המקורר לטמפרטורות נמוכות ביותר ובלחצים נמוכים מאוד. אדי המים והקרח קופאים ונאספים אל סיר המצוי בתחתית המיכל. לאחר שנאספת שכבת קרח בעובי הרצוי, היא מחוממת על ידי מקרן המדמה את קרינת השמש הפוגעת בפני השביט והקרח בדגימה מתנדף. ספקטרומטר המחובר למערכת הניסוי מודד את כמויות הגזים המשתחררים והרכבם. על ידי השוואה של אופן השחרור וכמויות הגז והמים המנודפים יחסית לכמויות שהוזרמו למיכל ניתן ללמוד, בין היתר, על יעילות הלכידה של גזים שונים בקרח, קצב הנידוף וכדומה.
מהניסויים נמצא שהקרח ממנו בנויים השביטים הוא בעל מבנה מאוד פורוזי בצפיפות נמוכה מאוד ובעל חוזק לדחיסה נמוך ביותר. מהשוואת אופן שחרור הגז וכמותו עם התוצאות הניסיוניות של לכידת גז בקרח בטמפרטורות שונות, ניתן להסיק על טמפרטורה היווצרות גרגרי הקרח של השביטים והתהליכים שעוברים השביטים במערכת השמש. כאשר בוחנים את היחס גז/מים בשביטים יש להתחשב במידת ההתאמה בין הכמויות היחסיות הנמדדות בהילת השביט ובין יחסן בגרעין השביט. תוצאות הניסויים יכולות להסביר תצפיות על הרכבם של שביטים ושחרור חומרים נדיפים מהם, כאשר הם מתקרבים לפנים מערכת השמש ומתחממים.
משימה זו תסתיים בעוד זמן רב מאוד, במחצית העשור הבא. אך הנה, מגיעה השנה החללית קאסיני אל כוכב הלכת שבתאי ואף היא תנחית גישושית על פני ירחו טיטאן לאחר מסע ארוך ומייגע בן 7 שנים. לנוער של היום אכן יש מה להביט לעתיד: מתלמידי התיכון היום יצמחו המדענים אשר ינתחו את תוצאות המחקר של הרוזטה שתספק עוד תשובות לשאלות על מקומנו בקוסמוס.
כתבו:
דר' דיאנה לאופר, החוג לגיאופיזיקה ומדעים פלנטריים, אוניברסיטת תל-אביב.יגאל פת-אל, מנהל מצפה הכוכבים בגבעתיים ויו"ר האגודה הישראלית לאסטרונומיה.
לפנייה לכתב/ת 
