ערים בחלל: חלום או מציאות?

ערי החלל חוזרות כנראה לדפי ספרי המדע הבדיוני: זו היתה המסקנה העצובה של פאנל ערי החלל שהתקיים בפסטיבל אייקון 2009. עם זאת, אם אפשר יהיה לפתור את הבעיות הטכנולוגיות ולשפר את יעילות המשגרים, אפשר יהיה לזרז את הפרוייקטים

"המסקנה העיקרית של הוועדה היא שתוכנית הטיסות המאוישות נמצאת במסלול לא יציב", כך אמר נורמן אוגוסטין, שעמד בראש ועדה שמינה הממשל האמריקני לבדיקת מצב הטיסות המאוישות של נאס"א, בדוח שפורסם באוקטובר 2009. "אנו אומרים זאת בשל חוסר ההתאמה בין החזון של התוכנית והמשאבים הזמינים בעבורה". בדו"ח כותבים חברי הוועדה שנדרשת בדחיפות תוספת תקציב של שלושה מיליארד דולר לשנה לנאס"א, אחרת אי אפשר יהיה לבצע כלל שיגורים מאוישים, או מעט מאוד מהם.

 

עוד קודם לכן, בחודש אוגוסט, פרסמה הוועדה דו"ח חלקי. דו"ח זה הדהד בקרב משתתפי פאנל שעסק בערי החלל העתידיות, שהתקיים בכנס אייקון שנערך כבכל שנה בסינמטק תל-אביב. השנה היה הפסטיבל בסימן עיר העתיד, ובדיון שהוקדש לנושא השתתפו בין היתר טל ענבר, יו"ר אגודת החלל הישראלית וראש המרכז לחקר החלל במכון פישר למחקר אסטרטגי אוויר וחלל ויואב לנדסמן, מהנדס חלל בתעשיה האווירית.

 

"נישאר עם המדע הבדיוני"

היה נחמד להתרפק על הציורים היפים שפורסמו בשנות השבעים ובהם נראו תחנות חלל המכילות אלפי תושבים אם לא יותר מכך; ושעוצבו בשלל סוגים וצורות, לדוגמה צורת כעך או צורת גליל, והמשותף להן הוא שהן מסתובבות כדי לתת תחושה כלשהי של משקל לדייריהן.

 

אבל טל ענבר החזיר אותנו למציאות של היום, שבה אין הרבה בשׂוֹרות לאחר יובל של תוכניות חלל ולמעלה מ-40 שנות טיסה מאוישת. "הטיסות הראשונות היו קצרות – דקות, שעות, ולכל היותר ימים", אמר ענבר.

 

"האתגרים הטכנולוגיים שהיה צורך להתגבר עליהם על מנת לפתח יכולת שהייה ארוכה של שבועות וחודשים היו גדולים והגיעו לידי ביטוי בשוּרה של תחנות חלל, שהנוכחית בהן היא תחנת החלל הבין-לאומית. בעיקרון, תחנת חלל היא רכיב בגודל של אוטובוס שאנשים עולים אליה ונמצאים בתוך חלל סגור שמקיים אותם בחיים עם אטמוספרה, מיזוג אוויר, מים ומזון. השיא של שהות רצופה של אסטרונאוטים נרשם בתחנת החלל הסובייטית מיר. בכל ההיסטוריה היו שמונה תחנות חלל סובייטיות ורק תחנה אמריקנית אחת – סקיילב".

 

אוכלוסיית המין האנושי בחלל מונה היום לכל היותר 13 אנשים (שישה נוסעי סויוז ועוד שבעה חברי צוות מעבורת, כאשר אחת כזו עוגנת בתחנה). מדובר במספר אפסי לעומת החזונות האופטימיים שראינו בסרטים.

 

פעם חשבו שכדאי לבנות תחנות חלל בנקודות לגרנז' − אזורים קבועים יציבים במסלול בין כדור הארץ לירח, שאליהם אפשר להעלות מיליארדי בני אדם. הרעיון היה להשתמש בתחנות חלל כבעין תעודת ביטוח לשרידות המין האנושי מפני אסון על כדור הארץ, כגון מלחמה גרעינית או ביולוגית, התנגשות של אסטרואיד גדול וכו'. ענבר מעריך שאם וכאשר תמנה אוכלוסיית כדור הארץ 30-20 מיליארד בני אדם לא תהיה ברירה אלא לצאת החוצה ולהשתמש במשאבים שבחלל.

 

בחזיונות של שנות השבעים דובר על שלושה סוגים עיקריים של מושבות חלל − גליל מסתובב באורך של כמה קילומטרים, שיוצב בין כדור הארץ לירח, כך שתמיד יראה שמש. קולטים גדולים ימירו את אור השמש לאנרגיה זמינה. צורה אחרת, פחות יעילה מבחינת ניצול נפח, היא צורת כעך (טורוס), שאפשר ליצור בו מעין כוח כבידה מלאכותי. הצורה השלישית שחזו מתכנני החלל היצירתיים של שנות השבעים על סמך מיטב הידע האנושי בפיסיקה, ואשר נשארו לצערנו עדיין בדמיון, היא של תחנת חלל בצורה כדורית. בכל מושבה כזו צפויים לגור עשרות ואף מאות אלפי אנשים.

 

אחד המניעים להתיישבות כזו, או לפחות לרצון להקים מבנים בקנה מידה גדול, הוא אנרגיה – הקמת חוות של קולטים סולאריים לחלל והמרת החשמל לגלי רדיו שישודרו לכדור הארץ אל תחנות קליטה.

 

בעיית השיגורים

יואב לנדסמן תיאר את תחום השיגורים והסביר כי כדי להקים מושבות בחלל יהיה צורך בקנה מידה שונה לגמרי של שיגורים לחלל. "אם נרצה לבנות ערים בחלל נצטרך לבצע עשרות שיגורים ביום ולא שיגור אחד מדי כמה שבועות. אנחנו נמצאים בתחתית באר הכבידה וכדי להגיע לתחנת החלל צריך להשקיע הרבה אנרגיה".

 

ואולם כדי לעשות זאת יש להתגבר על בעיית חוסר היעילות של המשגרים הקיימים, הפועלים בשיטה מיושנת ואשר עלות השיגור בהם למסלול נמוך היא 20 אלף דולר לקילוגרם. לנדסמן הציג את אחד הפתרונות הנחקרים ביותר: תותח מגנטי הפועל על שדה חשמלי. מכניסים את המטען הרצוי לתוך התותח ומתקינים על המטען אמצעים לקליטת האנרגיה והפיכתה לתנועה, ונותנים לו תנופה. בכך חוסכים את מרבית האנרגיה ואפשר להוזיל מאוד את עלויות השיגור.

 

ואולם יש כמה בעיות. כאשר נבקש להעלות מטענים כבדים נצטרך להשקיע אנרגיה רבה. תוצר לוואי של התהליך יהיה חום, שעליו אפשר להתגבר באמצעות מוליכי על. חיסרון נוסף הוא שבשל התאוצות הגבוהות – כאלף G − אי אפשר יהיה לשנע כל מטען, בוודאי לא בני אדם.

 

שיטה שנייה היא מערכת הנעה בלייזר, שמתחלקת לשתי שיטות משנה, כאשר המשותף להן הוא שמערכת ההנעה נמצאת על הקרקע, ואין צורך בדלק כדי להעלותה לחלל. הרעיון הוא להשתמש בלייזר ממוקד רב עוצמה, כמו זה הפועל במערכת ההגנה מפני טילים נאוטילוס, או לייזר המאתר טילים בין יבשתיים. קרן הלייזר נורֵית ופוגעת בשכבה התחתונה של החללית המצופה בחומר הודף מוצק, שהופך לפלזמה ובדרך משחרר את האנרגיה ומעלה את החללית. בשיטה השנייה מחליפים את החומר ההודף המוצק בגז הנמצא במכל החללית. בכל מקרה, החסרונות הם אי זמינותו של לייזר מתאים וכן הצורך במערכות קירור.

 

שיטה נוספת להעלאת מטענים ובני אדם לחלל היא מעלית החלל, שכיום תקועה עדיין בשלב של חיפוש החומרים לבניית הכבל. מדברים היום על שימוש בננו שפופרות פחמן, שנוצרו בינתיים רק כמה סנטימטרים מהם, וגם אז לא בטוח שהכבל באורך 70 אלף קילומטרים לא יקרוס תחת המשקל.

 

"היום הרוב המוחלט של הטיסות לחלל נשלט בידי גופים ממשלתיים שאין להם אינטרסים להשקיע בחלל, אלא אם כן הדבר מביא תועלת צבאית. בקושי מדברים על טיסות של בני אדם בודדים, וגם כאשר ייצאו טיסות מסחריות לתת מסלול או אף למסלול סביב כדור הארץ, עדיין יהיה מדובר בלוקסוס שרק בודדים יוכלו להרשות לעצמם. אינני סבור שנראה ערים קמות בחלל בתקופתנו. נישאר עם המדע הבדיוני", סיכם לנדסמן.

 

אבי בליזובסקי הוא מנהל "הידען", אתר המדע הישראלי. הכתבה המלאה הופיעה בגיליון האחרון של מגזין "גליליאו"