החללית שתגיע לחור שבקצה החגורה

במפות של יוון העתיקה ורומא העתיקה ת'וּלֶה (Thule) היה האי הצפוני ביותר. בין השאר הוא מזוהה כיום עם איי סקוטלנד, איסלנד או גרינלנד. מהמפות ההלניות צמח הביטוי אוּלְטִימָה ת'וּלֶה - הת'ולה האחרון - מונח שאפשר לתרגמו כ"קצה העולם", המקום הרחוק ביותר. בספרות ימי הביניים קיבל הביטוי משמעות של מקום שהוא מעבר לגבולות העולם המוכר. לכן השם, שנבחר במשאל ציבורי של סוכנות החלל האמריקנית, מתאים מאוד לעצם השמימי המרוחק ביותר שחללית תבקר בו.

עוד כתבות באתר מכון דוידסון :

הנדסת ילדים ומטוס חרישי: המדע של 2018

שרשראות ענברים: האמת על תרופת הסבתא 

איך פועל תנור מיקרוגל?

הדמיה של החללית ליד אולטימה תולה(הדמיה: נאס"א)

רואים בקושי

החללית האמריקנית New Horizons (אופקים חדשים) שוגרה ב-2006 לחקור את כוכב הלכת הננסי פלוטו. אחרי כמעט עשור של טיסה היא חלפה לידו ביולי 2015, וצילמה מקרוב אותו ואת ירחיו. גם זמן רב לאחר המעבר המשיכה החללית להעביר תמונות מפלוטו ומידע נוסף עליו ועל ירחיו. פלוטו הוא העצם הגדול ביותר המוכר לנו באזור המכונה חגורת קויפר (Kuiper Belt) - אזור עצום המכיל אסטרואידים וגרמי שמיים אחרים בחלק החיצוני ביותר של מערכת השמש. אחרי המעבר ליד כוכב הלכת הננסי, התוכנית הייתה שהחללית תצלם מקרוב עצמים נוספים בחגורת קויפר, והחיפוש אחר היעד הבא החל עוד לפני שהיא התקרבה ליעדה המקורי.

העצם שנבחר בסופו של דבר התגלה ב-2014 בתצפיות של טלסקופ החלל האבל (Hubble), שנעשו בדיוק למטרה זו. שמו הרשמי הוא בינתיים 2014MU69, והשם שנבחר צפוי לקבל אישור רק לאחר מעבר החללית לידו. הגילוי לא כלל הרבה יותר מאשר את עצם קיומו של הגוף הזה וחישוב המסלול שלו, כך שיצטלב עם מסלולה של החללית המתרחקת מהשמש במהירות של יותר ממיליון קילומטרים בכל יום, ויכולתה לשנות כיוון מוגבלת ביותר.

לאחר ששום טלסקופ קרקעי לא הצליח לזהות גרמי שמיים רלוונטיים בחגורת קויפר, בגלל המרחק העצום, פנו החוקרים לטלסקופ החלל. אף שהמרחק בינו לבין הטלסקופים הקרקעיים הוא רק כ-500 קילומטר, האבל יכול לראות רחוק הרבה יותר, משום שהוא נמצא מחוץ לאטמוספרה והיא אינה בולעת ומעוותת את האור המגיע אליו.

הדמיה(הדמיה: נאס"א)

האור המוחזר מאולטימה ת'ולה כה חלש, עד שרוב התצפיות עליו אינן ישירות: בטלסקופים שאינם נמצאים בחלל, כולל טלסקופ SOFIA המותקן על מטוס, החוקרים מצליחים להבחין בו רק כשהוא מסתיר את האור של כוכבים רחוקים. זו שיטת תצפית מאתגרת ביותר, הדורשת תזמון מדויק מאוד של התצפית וצפייה בדיוק מהזווית הנכונה. לכן, מאז גילויו בוצעו בהצלחה רק תצפיות מעטות עליו, והידע על אודותיו דל מאוד.

קרוב אבל רחוק

החוקרים מעריכים כי אולטימה תולה הוא גוף שאורכו 30-20 קילומטרים וצורתו מוארכת יחסית. מתצפיות אחדות עולה כי ייתכן שהוא בעל צורה כללית של שני כדורים מחוברים, וכמה חוקרים העלו את ההשערה שהם אינם מחוברים אלא חגים זה סביב זה במרחק קטן מאוד. על פי חישובי המסלול הוא משלים הקפה של השמש כל 296 שנים (הקפה של פלוטו נמשכת 248 שנות ארץ), במרחק של כ-6.5 מיליארד קילומטרים שהם בערך 43 יחידות אסטרונומיות (כלומר 43 פעמים המרחק של כדור הארץ מהשמש).

אם הכל יתנהל כשורה, החללית New Horizons תעבור מחר, 1 בינואר, במרחק של כ-3,500 קילומטרים בלבד מאוּלְטִימָה ת'וּלֶה. זה אומנם נשמע רחוק אבל זה שליש מהמרחק שממנו צילמה החללית את כוכב הלכת הננסי פלוטו. אוּלְטִימָה ת'וּלֶה הוא כמובן גוף קטן הרבה יותר, אבל החוקרים עדיין מצפים שהמצלמות המשוכללות של החללית יספקו להם גם ממרחק רב תמונות איכותיות, שיאפשרו להבחין בפרטים בגודל של כ-30 מטר על פני גרם השמיים הזעיר.

מכיוון שהחללית נעה במהירות של יותר מ-14 קילומטר בשנייה, המעבר כולו יהיה קצר מאוד. שיאו אמור להתרחש מחר, יום שלישי, בשעה 7:33 בבוקר (שעון ישראל). עם זאת, בשל המרחק העצום שלה מכדור הארץ, יידרשו לא פחות משש שעות עד שהאותות ממנה יגיעו אלינו, כך שרק אחר הצהריים נוכל לראות תמונות ראשונות של הגרם השמימי הרחוק ביותר שחללית הגיעה אליו.

עד סוף העולם

במהלך המעבר הקצר קרוב לאוּלְטִימָה ת'וּלֶה תצלם החללית תמונות רבות ותמדוד נתונים נוספים כמו טמפרטורה, קרינה, ריכוז החלקיקים בחלל ועוד. לאחר שתשלח תמונות ראשונות מיד לאחר המעבר הקרוב, אמורה החללית להמשיך לשגר לכדור הארץ נתונים ומידע מהמעבר במשך כמעט שנתיים, עד ספטמבר 2020, זאת בשל רוחב הפס המצומצם המונע ממנה לשלוח את כל המידע בזמן קצר. החוקרים מקווים ללמוד מהנתונים האלה פרטים רבים על אוּלְטִימָה ת'וּלֶה: המבנה שלו, הרכבו הכימי, הסיבוב העצמי, אם יש סביבו גזים או חלקיקים אחרים ועוד. על סמך המידע הזה ינסו החוקרים להבין טוב יותר את ההיסטוריה של חגורת קויפר ולהשלים את תמונת היווצרותה של מערכת השמש כולה.

לאחר המעבר תמשיך New Horizons להתרחק מהשמש במהירות עצומה - יותר מ-50 אלף קילומטרים בשעה. למעשה, אין אפשרות לעצור אותה - הדלק שהיא נושאת מיועד לתיקוני כיוון, אך אינו מספיק כדי להאט אותה כך שתיכנס למסלול סביב גוף פלנטרי, או אפילו סביב השמש. עם זאת, בשנים הקרובות לא צפויה החללית לפגוש שום עצם נוסף. לפי שעה המשימה שלה אמורה להסתיים באמצע 2021, אך אם מכשיריה ימשיכו לתפקד אפשר שבנאס"א ינסו לאתר גוף נוסף בחגורת קויפר ולכוון אותה למעבר לידו.

בשנת 2038 צפויה החללית להגיע למרחק של 100 יחידות אסטרונומיות, ולמעשה לחצות את חגורת קויפר ולצאת מההֶלְיוֹסְפֵרָה - טווח ההשפעה של רוח השמש - אל האזור הבין-כוכבי שבו משייטות כיום שתי חלליות וויאג'ר. אם מערכותיה עדיין יעבדו - זה יהיה יותר מהצפוי על פי התכנון המקורי אך בהחלט בגדר האפשר - היא תוכל להצטרף לחלליות האלו, המעבירות כיום מידע מהחלל החיצון ממש. החללית מקבלת את אספקת החשמל מגנרטור המנצל את החום הנוצר בהתפרקות גרעינית של פלוטוניום. אם הפלוטוניום יאזל והמכשירים יפסיקו לעבוד, תצא New Horizons ממערכת השמש כקופסה קרה ודוממת, וכנראה תמשיך במסלולה עד קץ הדורות. לנו היא תשאיר כמה שיאים, כמו הצילומים הרחוקים ביותר מכדור הארץ, ומורשת מפוארת של החללית הראשונה, בינתיים גם היחידה, שחקרה מקרוב עצמים בחגורת קויפר - קצה העולם המוכר לנו.

איתי נבו, העורך הראשי של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי