יום חמישי, 25 ביוני 2015

פלוטו וחללית אופקים חדשים

החללית New Horizons -  אופקים, חדשים עומדת לסיים מסע של כמעט עשור בחלל ולהגיע לכוכב הלכת (הננסי) פלוטו ב 14/7/2015. החלית לא תנחת על פלוטו וגם לא תיכנס למסלול סביבו אלא רק תחלוף לידו במרחק זעום של 11,000 קילומטר בלבד. מעט לאחר מכן היא תחלוף ליד הירח הגדול שלו כארון. צריך הרבה סבלנות בחקר החלל. די מדהים לחשוב שעשור של תכנונים ועוד עשור של מסע בחלל מתנקזים בסוף למעבר של כמה שעות בלבד.
בראש המאמר נביא עדכונים שוטפים על המשימה והתיאור הכללי שלה מופיע בהמשך.

עדכונים שוטפים:

16/7/2015 - הרים מכוסי קרח בגובה 3.5 קילומטר
פני שטח מעניינים מאד. הרים חדשים יחסית (רק בני מאה מיליון שנה) בגובה 3.5 קילומטר ומורכבים כנראה מקרח מים. לי זה נראה קצת כמו עור של פיל בחלק מהמקומות... התמונה היא מלפני שיא המעבר ממרחק של 77000 קילומטר.
פני השטח של פלוטו.
פני השטח של פלוטו. נאסא


15/7/2015 - NH Phone Home!!!
חדר הבקרה של משימת אופקים חדשים, ברגע קבלת ההודעה.
חדר הבקרה של משימת אופקים חדשים, ברגע קבלת ההודעה. צילום ביל אניגלס, נאסא
לאחר 21 שעות ללא תקשורת החללית התקשרה בדיוק בשעה המתוכננת (מעט לפני 4 בבוקר אצלנו) עם תשדורות של רבע שעה (ואם אמרנו שהיא מעבירה 20 בתים בשניה - תכפילו ב-900 ותגלו שכל נפח התעבורה היה 18K בלבד).
אבל זה מספיק כדי לדעת שהחללית בסדר גמור, שהנתונים נאספו ושהמשימה הצליחה!
וככה השמחה נראית בחדר הבקרה (צילום ביל אינגליס באדיבות NASA)


העבודה מתחילה
שנה וחצי של שידור נתונים (ויהיו תמונות מדהימות - זה בטוח, אבל הן לא העיקר)
ועוד שנים של עבודה למדענים בניתוח

14/7/2015 - היום זה היום
מאיפה אפשר להתעדכן בזמן אמת?
טלוויזית NASA היא אופציה מעולה אבל יהיו גם הרבה שידורים חוזרים. מתי שלא תפתחו, יהיה משהו על פלוטו
עדכונים קצרים ומהירים - טוויטר @NasanewHorizons
פלוטו מעט גדול יותר ממה שחשבו. קוטרו הוא 2370 קילומטר ולכן הוא העצם הגדול ביותר (כרגע) בחגורת קויפר. עוד נמצא כי יש לו כיפת קרח (לא של מים אלא לא מתאן גזים קפואים אחרים)
כצפוי, לקראת מסיבת העיתונאים בזמן המעבר (שכבר חלף לו) ועקב העובדה שתקשורת חדשה לא תהיה עד לפנות בוקר, שיחררה נאסא תמונה מאתמול בדיוק בזמן המעבר. האת תמונה פנטסטית (מעובדת כמובן). שימו לב שהלב כבר לא נראה ממש כמו לב, ושפלוטו לפחות לפי הצבעים שהם די אדום.
צפו לתמונות תקריב מהממות.
פלוטו 760000 קילומטר בלבד
פלוטו 760000 קילומטר בלבד! מקור: נאסא


13/7/2015 - תהומות על כארון ואינפוגרפיקה של המעבר
כארון הוא ירחו הגדול של פלוטו. גודלו הוא כמחצית מגודל פלוטו, הוא קרוב מאד לפלוטו ומרכז המסה שלהם נמצא הרחק מחוץ לפלוטו. מקובל לכן להתייחס לצמד כאל מערכת בינארית מאשר לכוכב לכת וירח (אחרי כארון הירח שלנו הוא העצם המשפיע ביותר על כוכב הלכת שלו). תמונות עדכניות של כארון מגלות אפשרת למכתשי מטאורים ותהומות עמוקים שבאופן יחסי לגודל הירח גדולים ועמוקים יותר מאשר הגרנד-קניון.
כארון 11/7/2015
כארון 11/7/2015 - 4 מיליון קילומטטר. נאסא

והנה תרשים של הפעילות במעבר עצמו
במהלך המעבר החללית תתרכז רק במדידות.  מעט לפניו מוקצה זמן שידור לכדור הארץ, ניחוש שלי שישודרו עוד כמה תמונות ממרחק קרוב לטובת מסיבת העיתונאים. לאחר המעבר עצמו יחלו השידורים המאסיביים אבל החללית עדיין מספיק קרובה לפלוטו וכארון ולכן גם המדידות המעיות יימשכו במקביל. רוצים לדעת בדיוק מה קורה?  עקבו אחריה דרך אתר העיניים של נאסא - פלוטו (דורש התקנת אפליקציה). באפליקציה אפשר לראות גם את יתר המשימות של נאסא בכוכבי הלכת וקחו בחשבון שיכול להיות שתהיו שם לא מעט זמן...
כמו שאפשר לראות בתרשים, רוב הפעילות אינה צילום תמונות אלא מדידות של טמפרטורת והרכב פני השטח, שדות מגנטיים, בדיקת הרכב האטמופסירה, חיפוש ירחים נוספים, בדיקת אבק ופלסמה, חיפוש טבעות, חישובים טובים יותר של מסת פלוטו והירחים ועוד. וכמובן תמונות. יהיו הרבה תמונות. אל תדאגו.



12/7/2015 - גלו את פלוטו!!
 זהו קלייד טומבאו, מגלה פלוטו והוא עשה את זה בגיל 24.
קלייד טומבואו.
קלייד טומבואו. מקור: מצפה לוואל
זה לא היה פשוט. לעבור על המון צילומים ולחפש משהו קטן שזז, נכון פעם זה היה מעט קל יותר (לא היו מטוסים ולווינים למשל), אבל זו משימה שמחשב ממוצע עושה בחלקיקי שנייה ואילו לקלייד היה רק מכשיר שמכניסים לו שתי תמונות, מיישרים אותן כך שיחפפו ואז אפשר לראות כל פעם רק תמונה אחת. עם מחליפים מהר אפשר לשים לב אם נקודה מסוימת זזה. נסו לגלות את פלוטו בעצמכם עם התמונות המקוריות (תשובה בסוף המאמר)
איפה פלוטו?
איה פלוטו? מצפה לוואל

איפה פלוטו?
איה פלוטו? מצפה לוואל



11/7/2015
שבוע טוב.  בסוף השבוע קיבלנו תמונות חדשות, קרובות וטובות יותר. רואים בבירור תצורות שטח מורכבות על פלוטו ואפשר התחיל לנחש מה רואים. כמובן שהדמיון פעיל, והקוים הישרים המזכירים פוליגון נראים לי כמו מולקולות כימיות. יש גם צורות עגולות. האם הן מכתשים? התשובות בקרוב, וכל יום מתקרבים יותר. התמונה הבאה מ 10/7/0215 ממרחק 6 מיליון קילומטר.

פלוטו ממרחק 6 מיליון קילומטר
פלוטו ממרחק 6 מיליון קילומטר. הצורה המכונה לוויתן מצד ימין למטה. שימו לב לפוליגון (אמצע שמאל) ולשרשרת הארוכה. מה זה? הניחוש שלכם טוב כמו של כל אחד אחר. מקור: נאסא
והנה תמונה מעודכנת עוד יותר (11/7/2015)
פלוטו 11/7/2015 - 4 מיליון קילומטר
פלוטו 11/7/2015 - 4 מיליון קילומטר. מקור: נאסא

פלוטו וכארון.
פלוטו וכארון. מקור: נאסא

מה קורה עכשיו על החללית? מה היא עושה? מצלמת? משדרת? עקבו אחריה דרך אתר העיניים של נאסא - פלוטו (דורש התקנת אפליקציה).

הזכרנו את עניינית התקשורת המסובכים (ראו בהמשך). שימו לב שכל תחנת GOLDSTONE עוסקת רק במשימה זו (צילום מסך נכון לעכשיו)! המשימה תעסיק את רשת ה-DSN במשך חודשים.
כל תחנת גולדסטון מכוונת ל לחללית אופקים חדשים (NHPC)
כל תחנת גולדסטון מכוונת ל לחללית אופקים חדשים (NHPC)


מהו זמן פלוטו אצלכם? הצטרפו לחגיגות ברשתות החברתיות. העלו צילומים, תייגו, השתמשו בזמן-פלוטו ושתפו את העולם בכך שגם בישראל מתעניינים במשימה!
נאסא משררת כל יום סרטון קצר עם תמונות, חדשות וסרטונים. צפו בקרוב בחדר המשימה, מה הם עושים וגם בלוגרית החלל איימי שירה טייטל מופיעה. מומלץ!







9/7/2015 - הלב של פלוטו ורשימת ההפתעות לחייזר שיפתח את החללית
תמונות חדשות זכו להצלחה רבה על פני כדור הארץ מפני שרואים בהם צורה שדומה מאד ללב. צפו בעצמכם. צורות אלו אינן חדשות. על מאדים התגלה פרצוף. לרוב אלו רק אשליות של המח שלנו (בתוספת מעט עיבוד תמונה, הבהרות נכונות וכו) שמחפש בזכרונו דברים דומים וצילומים מזוויות שונות הורסות את האשליה. אורכו של הלב הוא כמעט 2000 קילומטרים ולדברי החוקרים אולי הוא מרמז על שכבות חדשות יותר של קיפאון (של מתאן או גזים אחרים). שימו לב לצורה הכהה משמאלו, המכונה הלוויתן המתפרשת על פני עוד 3000 קילומטרים.
הלב של פלוטו. מקור: נאסא
הלב של פלוטו. מקור: נאסא

בתמונה אחרת, צורת הלב כבר פחות בולטת ולא בטוח כלל שהייתם חושבים שזה לב אם הייתם רואים רק את התמונה הזו.
הלב של פלוטו. מקור: נאסא
הלב של פלוטו. מקור: נאסא

והנה עוד כמה פריטי טריוויה מעניינים. בחלל כל גרם קובע ולא משגרים דברים לא נחוצים. אבל, ותמיד יש אבל, עקב סיבות סנטימנטילות בכל זאת משגרים כל מיני שמונצעסים ללא שום סיבה פרט  ליצירת עניין ורגש בציבור. מילא בפרטים שחוזרים לכדור הארץ (ובמעבורות החלל נשלחו מאות פריטים כל פעם). אבל לפלוטו? אז הנה רשימת הדברים באדיבות אתר Universe Today שם גם תוכלו לראות תמונות של חלק מהפריטים.
  1. מעט שרידי אפר של קלייד טומבו המגלה של פלוטו. מה שהופך אותו ליצור האנושי שהגיע הכי רחוק מכדור הארץ.
  2. CD עם שמות של למעלה מ400000 איש שנרשמו באתר של נאסא. זה נהיה כבר עניין מקובל על כל חללית ואם פספסתם עד היום תקפידו להירשם בחלליות הבאות. אני דרך אגב לא מופיע ש, אבל מאז נרשמתי לכל מיני משימות אחרות.
  3. CD נוסף עם תמונות של כל חברי צוות המשימה.
  4. מטבע של רבע דולר ממדינת פלורידה. אם ET ירצה להתקשר הביתה מטלפון ציבורי, שיהיה לו איך.
  5. דגל מדינת מרילנד שם נבנתה החללית.
  6. חלק קטן מחללית .Spaceship One
  7. שני דגלים של ארצות הברית - לא באמת חשבתם שלא יהיו.
  8. בול משנת 1991 עליו כתוב: פלוטו - טרם נחקר.

8/7/2015
החללית יצאה ממצב בטוח ועבר למצב מיפגש. כעת למעשה החללית עובדת בעצמה עם רמת אוטונומיה גבוהה מאד. במקרה של תקלה החללית מבצעת איתחול מחדש באופן עצמאי ומסתדרת לבד בלי לחכות להוראות מכדור הארץ. הסיבה היא זמן השידור הארוך. גם המשימות המדעיות חודשו ונתונים יתחילו לזרום בקרוב. מדידות פלסמה שונות וכמובן תמונות שהולכות ומשתפרות ככל שהמרחק מתקצר
רבים שואלים למה החללית לא נכנסת למסלול או אפילו נוחתת על פלוטו. אני יכול רק לנחש שאין אפשרות להאט את החללית למהירות הדרושה לכניסה למסלול. האטה ממהירותה הנוכחית 14.5 קילומטר לשנייה למהירות הקפה (שבהתחשב במסתו הנמוכה של פלוטו צריכה להיות איטית למדי) תדרוש כמויות עצומות של דלק, שבשביל להביא אותן למרחק כזה מכדור הארץ היה צריך משגר ענק וגם אי אפשר היה להגיע למהירות שבכלל הביאה את החללית לאיפה שהיא נמצאת (כלומר גם אם היו סוחבים את כל הדלק המשימה הייתה מתאחרת בכמה שנים). כמו כן נראה שאין מספיק נתונים בשביל להיכנס למסלול יציב סביב פלוטו (שהוא למעשה מערכת בינארית סבוכה למדי כי גם לכארון יש מסה ניכרת שצריך להתחשב בה), ושוב, המרחק הארוך לא היה מאפשר ביצוע ומתן הוראות מדויקות לכניסה למסלול כזה. בקיצור נסתפק במעבר.

7/7/2015
בתאריך 4/7/2015 הקשר עם החללית אבד למשך שעה וחצי. כשחודש הקשר התברר שהחללית נכנסה למצב בטוח והפסיקה את הפעילות המדעית. אנליזה מהירה על כדור הארץ הצביעה על כך שמחשבי החללית נדרשו לבצע שתי משימות עיבוד בו זמנית וכח המיחשוב לא היה מספיק. החללית עברה למצג גיבוי במחשב המשני, הפסיקה את הפעילות המדעית וחיכתה להוראות חדשות מכדור הארץ.
התקלה גרמה לאיבוד של כשלושים תצפיות (חלקן יישלחו מחדש לאחר המעבר), אולם כל אלו לא היות תצפיות בדרגה ראשונה. הפעילות המדעית תחודש בתאריך 7/7/2015 בשעות הערב המאוחרות כאשר במשך שלושה ימים בוצעו בדיקות נוספות להבטחת פעילות תקינה בזמן המעבר. (להרחבה על התקלה באנגלית)

30/6/2015
ככל שהחללית מתקרבת התמונות יותר ברורות. ממרחק של בערך 20 מיליון קילומטר (סוף יוני 2015) זה נראה כך
פלוטו וכארון
פלוטו וכארון - NH שילוב תמונות ממצלמות RALPH ו LORRI. מקור: נאסא


 הנה סרטון שיכניס אתכם לעניינים עם ההיסטוריה של חקר כוכבי הלכת והדמיות אמן של מה שאולי נראה בפלוטו.

אתם קוראים את המאמר בבית במחשב או במשרד או בנייד. תסתכלו קצת סביבכם. כמה חשמל המחשב צורך? כמה אור דולק מסביב? אם הגעתם ליותר מ-200 וואט עברתם את ההספק הזמין לחללית. אני מתחיל דווקא מנתון זה כי הוא די מדהים. עם הרבה פחות חשמל ממה שנחוץ להפעיל רק חלק מהאורות בסלון הביתי, חללית שלמה צריכה לתפקד. אספקת החשמל מגיעה מרכיב RTG המבוסס על דעיכה של איזוטופים גרעיניים. בתמונות תראו את ה-RTG המורכב מחוץ לחללית.

החללית בגודל של מכונית בערך: 2.7*2.1*0.7 מטרים (או כפי שהציע פרופ' נח ברוש - פסנתר כנף) ומשקלה קצת פחות מחצי טון. הרכיב הגדול ביותר הוא צלחת השידור בקוטר שני מטרים הדרושה על מנת שהאות החלש אותו משדרים יצליח להיקלט בכדור הארץ.

הנה שתי תמונות של החללית והמיכשור שעליה. כל פריט עם ראשי תיבות הוא מיכשור מדעי. ספקטרומטרים באורכי גל שונים,  מגנטומטר, מצלמה, טלסקופ קטן ואפילו ניסוי סטודנטים (שבוודאי חלקם נהיו כבר מזמן פרופסורים) למדידת אבק.


חללית New Horizons מקור: נאסא
חללית New Horizons מקור: נאסא

חללית New Horizons מקור: נאסא
חללית New Horizons מקור: נאסא


הפעילות המדעית כבר החלה למרות שמהמרחק של החללית כיום (3 שבועות לפני המעבר משהו כמו 50 מיליון קילומטר) אפשר בעיקר רק לצלם וגם שם האיכות לא משהו. רוב הצילומים נועדו לתיקוני ניווט אבל חלקם גם לחיפוש סימנים לחלקיקי אבק ואטמוספירה. ראו תמונה לדוגמה מלפני כשבוע. לא רואים בה הרבה. בעיקר רואים שהחיישן סובל מחשיפת יתר שיוצרת את הקווים הלבנים.
יש גם כמה תמונות של פלוטו יותר טובות אבל צריך לחכות עוד קצת עד שיגיעו תמונות באיכות גבוהה.




פלוטו מסווג ככוכב לכת ננסי וכחלק מחגורת קוויפר. זוהי חגורה המכילה מספר עצום של גרמי שמים בגדלים מעל 100 קילומטר וחקירתה מהווה מעין מסע ארכיאולוגי לימי יצירת מערכת השמש. פלוטו וכארון הם גם המערכת היחידה הבינארית במערכת השמש (הם כמעט זהים בגודלם ולכן אפשר להתייחס אליהם כמערכת בינארית ולא ככוכב לכת עם ירח) הבנה של הגופים האלו תוכל לתת מידע חדש על התהליכים שיצרו את מערכת השמש כמו שאנו מכירים אותה כיום. בהתאם לכך הוגדרו המטרות המדעיות ההכרחיות של המשימה:
  1. אפיון הגיאולוגיה והמורפולוגיה של פלוטו וכארון.
  2. מיפוי פני השטח של פלוטו וכארון תוך קביעת הרכב החומר.
  3. מדידת האטמוספירה של פלוטו וקצב הבריחה שלה.
משימות אלו חיוניות להגדרת המשימה כהצלחה. משימות אחרות מוגדרות כחשובות או כרצויות: מדידת טמפרטורה של פני השטח. מיפוי אזורים מסוימים ברזולוציה גבוהה יותר, מדידות נוספות וכמובן תמונות. חשיבותן המדעית של התמונות אולי אינה גבוהה אבל חשיבותן למחלקת יחסי הציבור של נאסא עצומה. שימו לב שהצילום הוא בשחור לבן, למצלמה הראשית (המכונה LORRI) אין פילטרים ובגלל שלא צפויים גם ככה צבעים מיוחדים, צילום צבעוני מהווה בזבוז זמן (צריך 3 צילומים במקום צילום אחד וכמובן גם זמן השידור מוכפל בשלוש. למכשיר אחר (RALPH) יש יכולת דימוי בצבע ותמונת הצבע למעלה היא שילוב נתונים משני המכשירים.

מכשירי החללית יאספו נתונים בכמויות עצומות (בוודאי למערכת שתוכננה לפני 15 שנה). ואלו ישודרו לכדור הארץ תוך שימוש ברשת DSN. מהירות השידור היא איטית להחריד (משהו כמו 1K בארבע שניות) וכמות הנתונים העצומה מחייבת שידור במשך תשעה חודשים וגם אז יתקבלו רק נתונים חלקיים. שידור מלא יקח כמעט שנה וחצי! נראה שרוב משאבי רשת ה-DSN ובפרט האנטנות הגדולות של 70 מטר ישרתו את המשימה.
תושבה לחידת איפה פלוטו. בשתי התמונת הבאות יהיה לכם הרבה יותר קל לראות אותו
הנקודה שזזה - פלוטו
הנקודה שזזה - פלוטו. מצפה לוואל

הנקודה שזזה - פלוטו
הנקודה שזזה - פלוטו. מצפה לוואל


המפגש עם פלוטו אינו סוף פסוק. לחללית יש מספיק יכולת היגוי כדי לשנות מעט את מסלולה ואולי להגיע בטווח של 5-7 שנים לאובייקטים נוספים בחגורת קוויפר.

 רוצים לדעת עוד? המקום הטוב ביותר להתחיל הוא מערכת העיתונאים שנאסא הכינה.
עובדות מרתקות על פלוטו
לעדכונים: אתר המשימה בנאסא

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה