מעבורת החלל אטלנטיס

מעבורת החלל אטלנטיס נמצאת כעת (י"א תמוז תשע"א) בתחנת החלל הבינלאומית. זהו מסעה האחרון של המעבורת לחלל. תוכנית המעבורות של ארצות הברית הופסקה והתחליף העתידי בוטל גם הוא. ההגעה לתחנת החלל הבינלאומית בעתיד תהיה באמצעות חלליות סויוז רוסיות וייתכן ובעוד כמה שנים בחלליות של גופים מסחריים פרטיים. המשמעות בנאסא אדירה, המעבורות, שלוש בסך הכל (דיסקברי ואנדוואר בנוסף לאטלנטיס), העסיקו מרכז תמיכה ובקרה שלם ואלפי משרות בייצור 2 מיליוני החלקים במעבורות, שחלקם מוחלפים בכל משימה (מיכל הדלק החיצוני) חלקם ממוחזרים (המאיצים) וחלקם מתוחזקים ומתוקנים. מבחינת מערכת, זוהי המערכת המורכבת ביותר שנבנתה בידי אדם, כאשר גם התמיכה הסביבתית לה (החל ממסלולי השינוע של המאיצים העוברים בים), במטוס הבואינג המיוחד המרכיב את המעבורת על גבו ומטיס אותה ממקום למקום, במתקנים בפלורידה עצמה, כני השיגור ואולמות ההרכבה אדירי המימדים (זהו הבניין הגבוה ביותר בעולם שהוא בן קומה אחת בלבד, למעלה מ-110 מטרים גובהו, זכר לימי אפולו ולטיל האימתני סאטורן 5 שעד היום מחזיק בתואר הטיל הגדול/חזק ביותר).
רבות נאמר ועוד ייאמרו על המעבורות. גם אני כתבתי עליהן כבר במאמר כללי המתאר את מעבורת החלל ובהמלצה לצפייה בשיגור מעבורת מזוויות מיוחדות וכלה בתמונות בהן נראית המעבורת כנקודה קטנה הטסה בשמים כמו כוכב מהיר.

מעבורת החלל מקדימה את תחנת החלל אך במקצת במעופן בשמים. ככה זה נראה מכדור הארץ

המשימות ממוספרות ולפני המספר מופיעה הקידומת STS שמשמעותה Space Transportation system. מטרת המונח היא לאפיין כלי שהוא רב-פעמי בניגוד לחלליות אפולו שהיו באופן מוחלט חד פעמיות, המעבורות יועדו לשימוש חוזר, עד 100 טיסות כל אחת (אף אחת מהמעבורות לא התקרבה למספר זה, אטלנטיס טסה 35 פעמים בלבד).
מלמעלה ממאה המשימות של המעבורות, שתיים יזכרו במיוחד, אלו הן משימות 51 ו-107. המשימות בהן המעבורת המריאה אך לא נחתה. ב-1986 התפוצץ מיכל הדלק החיצוני של הצ'לנאג'ר 70 שניות לאחר שיגורה. ב-2003 התפרקה הקולומביה 16 דקות לפני הנחיתה בעת הכניסה לאטמוספירה לאחר שגוש קצף ממיכל הדלק החיצוני פגע בכנף המעבורת שבועיים קודם בשעת השיגור. באסונות אלו נהרגו 14 אסטרונאוטים (מתוך 355 שהיו על המעבורות בכל השנים), בינהם אילן רמון האסטרונואט הישראלי הראשון והיחיד עד כה.
אולם לא ניתן לזכור רק את הכשלונות ויש לציין גם את ההצלחות הגדולות. החל מטיסתה הראשונה של קולומביה בידי ג'ון יאנג, אחד מ-12 האנשים שהלכו על הירח, טיסת הנסיון המלאה והראשונה שארכה יומיים בלבד.
חמש טיסות נדרשו לטובת טלסקופ החלל האבל. החל מהצבתו, דרך משימת התיקון הראשונה שהרכיבה לו משקפיים ועד המשימה 125 שהחליפה רכיבים רבים והאריכה את חיי הטלסקופ לפחות לשבע השנים הבאות.
טיסה 95 הציבה שיא חדש. האסטרונאוט הותיק, ג'ון גלן, גיבור ואגדה אמריקניים. האמריקני הראשון שהשלים מסלול סביב כדור הארץ והחזיר במעט את הגאווה לאמריקאים לאחר שיורי גגארין והרוסים הקדימו אותם, המריא בגיל 77 שוב לחלל.
טיסות ראשונות לתחנת החלל מיר, וכמובן בנייתה של תחנת החלל הבינלאומית שהמשימה האחרונה עכשיו של אטלנטיס עוסקת בהשלמתה הסופית ובמילויה בכמה שיותר חלקי חילוף ומלאי לעתיד הקרוב.
תקצר היריעה מלתאר את המעבורות. מיליוני תמונות ואלפי שעות וידאו צריכים להתמצת בקצרה
להלן שני קישורים
תמונות מכל אורך חיי המעובורת כפי שרוכזו בידי מגזין אטלנטיק (הדמיון לשם המעבורת מקרי)
סרט של נאסא (80 דקות) המסכם את הפרוייקט - פנו לעצמכם שעה וצפו.

ובנוסף באתר נאסא  - עדכונים יומיים על המשימה ולמעשה כל המידע שאי פעם תרצו על כל תוכנית החלל האמריקאית.

מה הציל את אפולו 13 חלק רביעי

הסדרה מה הציל את אפולו 13 מציגה גורמים שונים שסייעו בהצלת החללית. הסדרה מבוססת על מאמרים באתר Universe Today.


גורם עשירי -סרט הדבקה
קשה להגיד שסרט הדבקה הציל את המשימה, אבל בלעדיו היה קשה הרבה יותר. סרטי הדבקה נמצאו על חלליות החל מתוכנית ג'מיני ובמשימת אפולו 13 היה לה שימוש מעניין. בעייה קריטית שהייתה במשימה הייתה בעיית סילוק פחמן דו-חמצני. רכב הירח תוכנן למשימה של יומיים עם שני אנשים, ונדרש לארבעה ימים עם שלושה אנשים עד לחזרה לכדור הארץ. הפילטרים שלו פשוט אזלו. לרכב הפיקוד היו פילטרים בשפע רב, אולם שני הפילטרים היו בעלי צורה שונה, אחד עגול ואחד מרובע. היה צורך להמציא שיטה לרבע את המעגל ולאפשר חיבור בין פילטר מרובע לחור עגול. בסרט בסצינה זכורה היטב, מכנסים את האנשים וזורקים על השולחן עשרות רכיבים שונים ומשונים שהיו בחללית (נילונים לאיסוף דגימות ירח, פיסות קרטון, חוטים שונים). הפתרון היה שימוש בצינוריות של חליפת ירח (חסרת שימוש בשלב הזה) ובמאורר שיש שם לדחוף אויר. האויר יעבור דרך הפילטר המרובע ויצא ללא פחמן. כמובן שהיה איכשהו צריך להחזיק את הכל יציב ופה בא השימוש בסרט ההדבקה (והרבה ממנו). התוצאה הסופית לא נראתה יפה במיוחד, אבל היא עבדה ורמת הפחמן ירדה משמעותית ולא היוותה עוד סכנה.
ניסוי ביתי עם הילדים. איך לרבע את המעגל

מימין: ככה זה נראה משמאל: מודל

גורם אחד-עשר - סרט הוליוודי
לא מדובר בסרט הידוע שיצא ב-1995, אלא בסרט Marooned (נטושים) שיצא ב-1969, ארבעה חודשים בלבד לאחר משימת אפולו 11 ומבוסס על ספר באותו שם שיצא כבר ב-1964. הסרט עטור כוכבים כמו גרגורי פק וג'ין הקמן, זכה באוסקר לאפקטים ויזואליים, והדמויות מזכירות מאד דמויות אמיתית כמו ג'ין קרנץ (בקר הטיסה הראשי) ודיק סלייטון (אחראי צוות האסטרונאוטים). מדובר על צוות בחללית אפולו, שפיצוץ בחלליתו מונע ממנו את האפשרות לחזור לכדור הארץ. כמעט כל אנשי נאסא ראו את הסרט. אפילו ג'ים לוואל לקח את אשתו לסרט (מה שהפך אותה, ובצדק, למודאגת יותר). ארט קמפוס, אחד ממהנדסי החשמל ראה את הסרט שעות ספורות לפני התקלה האמיתית. השאלה שהוצגה בסרט: "מה עושים כאשר הבטריות מתרוקנות", הטרידה אותו כבר בשעת הסרט ומספר שעות אחר כך הבעייה נהייתה אמיתית. הסוללות ברכב הפיקוד התרוקנו, והיה צריך להמציא פרוצדורה להטעין אותן מהסוללות של רכב הירח. הסתבר שיש קישור בין הסוללות על ידי חוט שנועד לחמם חלקים מסוימים ברכב הנחיתה, אבל החשמל זורם בכיוון הלא נכון. פרוצדורה להפוך את הכיוון הומצאה ונוסתה בסימולטור ללא הצלחה. מאחר ולא היה ברירות, הפרוצדורה נוסתה בחלל והצליחה. בסרט הידוע רואים איך בשלבים האחרונים של הנחיתה נלחמים על כל אמפר חשמל שאפשר להוציא מרכב הפיקוד לקראת הנחיתה. האם הסרט תרם במשהו לחשיבה של המהנדסים על הפתרון? אי אפשר לדעת, ייתכן מאד שכן.

כרזת הסרט

גורם שנים-עשר - מפגש במסלול ירח
הדרך המקורית בה רצו להגיע לירח הייתה בטיל גדול מאד שיגיע עד הירח ובשלב האחרון שלו יהיה מספיק דלק להגיע שוב לכדור הארץ. לאחר מכן הוצעו החלופות שהביאו לשיטה שנבחרה בסוף, שתי חלליות, אחת שתשמש למסע לירח וחזרה לכדור הארץ, והאחרת שתשמש לנחיתה על הירח בלבד (ותתחבר לחללית השניה). פיצול החללית לשתי מאפשר המראה עם משקל נמוך בהרבה (וכתוצאה מכך, טיל עם הרבה פחות דחף). גם את הפיצול בין החלליות אפשר לעשות בשני מקומות, במסלול סביב כדור הארץ, או במסלול סביב הירח. התצורה שנקבעה (פיצול במסלול סביב הירח) איפשרה שימוש בחללית הירח (Lunar Module) כסירת הצלה, כאשר ההתפוצצות אירעה. מסע בחללית אחת, או בתצורה בה הניתוק מתבצע במסלול סביב כדור הארץ, לא היה מאפשר שימוש כזה.

תיאור המסלול. שתי החלליות מגיעות עד הירח, שם הן נפרדות. רכב הנחיתה נוחת על הירח, ממריא ומתחבר לחללית במסלול סביב הירח. לאחר שהאסטרונאוטים חזורים לחללית הראשית, רכב הנחיתה מנותק ומתרסק על הירח. מקור: נאסא

גורם שלושה-עשר - האנשים על הקרקע
ג'רי וודפיל שמר את הגורם הזה לסוף. מבחינתי (וכנראה גם מבחינתו) זהו הגורם החשוב ביותר. מאות האנשים שעבדו 5 ימים רצופים על מנת להבטיח שהאסטרונאוטים יחזרו בשלום. חלקם ידועים מאד, ורובם עובדים רגילים שהתגייסו באחת למאמץ האדיר וכל אחד תרם את תרומתו, הקטנה או הגדולה. על מאמצים אלו זכו אנשי מרכז הבקרה וחדר המשימה לעיטור מדליית החירות מהנשיא ניקסון. גם האסטרונאוטים ג'ים לוואל ופרד הייז (ג'ק סוייגארט נפטר בשנת 1982 מסרטן) מזכירים את האנשים על הקרקע עד היום, בכנסים ובהרצאות שהם עורכים.

הנשיא ניקסון ועובדי מרכז החלל ביוסטון בטקס הענקת מדלית החירות.

לסיום עניין אפולו 13 אפשר להגיד שהמשימה הזו היא הכשלון המפואר ביותר של נאסא. המשימה בודאי שלא הצליחה. היה כשלון גדול, אבל החיים של האסטרונאוטים ניצלו. האם התקרית הזו גרמה לנאסא להרגיש כל יכולה? האם נאסא האמינה שהיא תוכל להתגבר על כל תקלה חמורה כלל שתהיה? האם אמונות אלו הביאו לאסונות במעבורות צ'אלנגר וקולומביה? אלו שאלות שכרגע אין לי עליהן תשובה.


בונוס מיוחד - שיר בסגנון קאנטרי המתאר את כל מה שקרה על אפולו 13



קישורים נוספים
מה הציל את אפולו 13 - חלק ראשון
מה הציל את אפולו 13 - חלק שני
מה הציל את אפולו 13 - חלק שלישי
ארבעים שנה לאפולו 13

ראיון עם ג'רי וודפיל - יוצר הסדרה

מעבורת החלל - נקודת מבט לא שגרתית

מעבורת החלל אנדוור ממשיכה בהצלחה במשימותיה השונות והתקינה מערכות נוספות בתחנת החלל הבינלאומית. במאמר הקודם על המעבורות, הופיע סרטון של המראת מעבורת מהקרקע. זהו הסרטון הסטנדרטי שאנו רגילים לראות. נאסא מצלמת את ההמראה מזוויות שונות ומשונות, זווית מצוינת הינה מהמאיצים הרקטיים (SRB) שמחוברים למיכל הדלק הענקי משני הצדדים ומשמשים כשלב ראשון של המעבורת. המאיצים שוקלים כ-1200 טון ושורפים כמות אדירה של דלק תוך שתי דקות. לאחר מכן, הדלק נגמר והמאיצים מהווים משקל עודף מיותר. מטען חומר נפץ קטן הודף אותם הצידה. המעבורת נמצאת בגובה 46 קילומטר בשלב זה. המאיצים ממשיכים לטפס באוויר עד לגובה של 67 קילומטר ומשם מתחילים ליפול בחזרה. המאיצים אינם יוצאים מהאטמוספירה ולכן יש צורך לשלוט במקום הנחיתה שלהם, למאיצים יש מצנחים שמבטיחים חזרה נקייה ואיטית לארץ. את המאיצים אוספים מהים וניתן לעשות בהם שימוש חוזר. המאיצים נוחתים במרחק של 226 קילומטר מאתר השיגור.
מצלמה המונחת על המאיצים מצלמת היטב את הצד האחורי של המעבורת, צילום זה הוא חיוני כדי לראות האם יש נזקים לאריחי הבידוד המגינים על המעבורת בזמן חזרתה לכדור הארץ. כזכור תקלה באריחים אלו גרמה לאסון קולומביה.
הסרטון הבא מציג את ההמראה מנקודת המבט של המאיצים משלוש זוויות שונות. הראשונה היא כלפי מטה
שימו לב ללהבות האש האדירות בהמראה ולהיפרדות המאיצים (2:15). הזוית האחרת מסתכלת מהמאיץ כלפי מעלה (3:15) ובהיפרדות נראית המעבורת ממשיכה לחלל בצורה פנטסטית (5:10). זוית שלישית נמצאת בנקודת זמן 6:10.
שימו לב שהמאיצים נופלים בתנועה סיבובת ושכתם האור הגדול הנראה בהם הם מנועי המעבורת.

מעבורת החלל

מעבורות החלל תוכננו כהמשך תוכנית החלל האמריקאית לאחר תוכנית אפולו שהסתיימה באופן רשמי בשנת 1975. בשונה מאפולו המעבורת תוכננה ככלי לשימוש רב פעמי (רוב רובה של חללית אפולו, נשאר בחלל או נשרף באטמוספירה. לא נעשה שימוש חזור בקפסולות חזרו ארצה והן מוצגות במוזיאונים שונים) שישוגר כטיל וינחת כמטוס. המעבורת הראשונה המריאה לחלל בשנת 1981. המפקד שלה היה ג'ון יאנג. שמו אינו מוכר לרבים, אבל הוא אסטרונאוט ותיק מאד ובעל הקריירה הארוכה ביותר ב-NASA. ג'ון יאנג היה שותף לטיסות ג'מיני, לשתי טיסות אפולו, באחת מהן (אפולו 16) הוא פיקד ונחת על הירח, והיה בחירה טבעית לטייס הראשון של החללית החדשה. המעבורת הראשונה שנבנתה היתה קולומביה והטיסה הייתה הצלחה.
לטיסות הראשונות היו בעיקר מטרות של מחקר או של הצבת לווינים במסלול. עם התחלת בניית תחנת החלל הבינלאומית, רוב משימות המעבורות היו לבניית התחנה. המעבורות מביאה חלקים לתחנה והאסטרונאוטים מרכיבים ומחברים אותם מבחוץ בהליכות חלל. עם התפתחות תחנת החלל יותר ויותר משימות מבוצעות על ידי רובטים חיצוניים.
התקלה הקטלנית הראשונה במעבורות הייתה ב-1986 במעבורת צ'אלנגר. שניות בלבד לאחר השיגור (ששודר כמובן בשידור חי) החללית התפוצצה באוויר כתוצאה מאטם דולף. זכרוני כילד רואה את השיגור בשידור חי ברחוב  ואת ההלם שהיכה בכולם. לאחר האסון קורקעה פעילות המעובורת לזמן ארוך, ונכתבו דוחות חקירה ארוכים ומפורטים. בצוות החקירה היה גם ריצ'רד פיינמן שמסמך החקירה האישי שלו (שפורסם במקביל למסמך הרשמי של הוועדה) מהווה כתב מופת וראוי לקריאה בפני עצמו. ריצ'רד פיינמן עמד על ליקויים רבים וחמורים, לא טייח כלום וביקרתות היתה נוקבת מאד. הדו"ח חשף כשלים רבים ב-NASA ופעילות המעבורות חודשה רק לאחר זמן רב.

למעבורות נרשמו הישגים רבים, אבל אסון נוסף, אסון הקולומביה בו נהרג אילן רמון, סימן למעשה את תחילת הסוף. קולומביה שוגרה בהצלחה, אולם תמונות ראשונות מהשיגור כבר הצביעו על כך שיש בעיה בבידוד של המעבורת.. הדוחות לאחר האסון הראו ששוב היו כשלים בהעברת מידע, בהחלטות של מנהלים בכירים ובשאננות יתר של "לי זה לא יקרה". בחזרתה לכדור הארץ, בידוד המעבורת לא היה תקין והחום הגדול הנוצר כתוצאה מהחיכוך באטמוספירה פירק את המעובורת וגרם לפיצוצה. את ההתרגשות שהיתה בארץ בזמן השיגור והמשימה קשה לשכוח, ורבים מאיתנו ראו את השיגור בשידור חי, נחיתת המעבורת הייתה בשבת ולכן שמענו על האסון רק במוצאי שבת.

מאחור (מימין לשמאל): אילן רמון, מייקל אנדרסון, לאורל קלארק,דייויד בראון

מלפנים (מימין לשמאל): ויליאם מק'קול, קלפנה צ'אולה, ריק האסבנד

לאחר השבתה נוספת בפעילות המעבורות הוחלט להוציאן משירות. לאחר אסון צ'אלנגר נבנתה מעבורות נוספת (אנדוור), אולם לאחר אסון קולומביה לא נבנתה מעבורת נוספת ומשימות רבות בוטלו. כיום, המעבורות מוצעות למכירה תמורת סכום צנוע של 29 מיליון דולר (לא כולל הוצאות העברה).

משימה מתוקשרת אחרת של המעבורת הייתה STS-125. משימת שירות לטלסקופ החלל על שם האבל. הטלסקופ נמצא בחלל כבר זמן רב ומודלים רבים בו התקלקלו. המשימה אושרה בלחץ הקהל, ובגלל חשיבתו של הטלסקופ למדע ולתרבות האנושית בכלל. לא היה טלסקופ אחר שהעשיר את עולמנו כל כך. למרות הסיכון והעלות הגובהה המשימה אושרה ועברה בהצלחה מלאה. טלסקופ האבל ישרת אותנו לפחות עד 2015.
בלי קצת נתונים טכניים אי אפשר.
המעבורת ממריאה תמיד מפלורידה מאחד משני כני שיגור (כיום רק אחד מהם פעיל, השני כבר עובר הסבה לדור הבא של רכבי החלל). המעבורת מורכבת במבנה ענק. המבנה בעל קומה האחת הגבוה ביותר בעולם עם הדלתות הגדולות ביותר בעולם ומוסע על רכב מיוחד לכן השיגור. מהירות הנסיעה היא, תחזיקו חזק, כחצי קילומטר בשעה... המעבורת מחוברת למיכל דלק חיצוני ענק ולשני מאיצים. בזמן השיגור המאיצים ומנועי המעבורת יוצרים דחף עצום, ולאחר שתיים וחצי דקות המאיצים מתנתקים ונופלים בחזרה לאוקינוס האטלנטי. המעבורת ממשיכה מכח המנועים שלה עוד שמונה דקות. אז גם נגמר הדלק במיכל החיצוני והא מתנתק ונופל באוקינוס ההודי.
לאחר שהמעבורות בחלל היא עושה את משימותיה או מתחברת לתחנת החלל. כדי לנחות המעבורת פשוט מאיטה ומתחילה ליפול לכדור הארץ (האטה של 200 קמ"ש מספיקה). בזמן הנפילה המעבורת מאטה מאד בגלל החיכוך באויר ומגובה מסוים מתחילה בדאייה עד לנחיתה. מהרגע שתהליך הנחיתה התחיל אין אפשרות לעצור אותו. ההתחלה המדויקת נקבעת לפי מיקום הנחיתה. לרוב רצוי לנחות בפלורידה, אולם יש אפשרות לנחות גם בקליפורניה. מעבורת שנוחתת בקליפורניה עושה את דרכה לפלורידה על מטוס בואינג מיוחד בעלות של עוד מיליון דולר. ברחבי העולם יש שדות תעופה נוספים שבהם באופן תיאורטי מעבורת יכולה לנחות, במקרה שיש תקלת חירום המחייבת נחיתה מיידית, בפועל, מעולם לא בוצעה נחיתה מחוץ לגבולות ארצות הברית.

מעבורת החלל אנדוור תשוגר בשבוע הבא אל תחנת החלל עם מודולים נוספים. זמן השיגור הוא כרגע ל4:39 זמן מקומי בלילה (11:39 בבוקר בישראל)  וזהו השיגור הלילי האחרון המתוכנן. זמן השיגור יכל להשתנות. החל מתקלות וליקויים שמתגלים כמה ימים לפני השיגור ועד ביטול שיגור, ממש דקות או שניות לפני תחילתו (כאשר האסטרונאוטים, כבר יושבים בחליפותיהם ומוכנים), בגלל תקלת מחשב, מזג אויר גרוע ואפילו בגלל מטוס חוצפן שנכנס למרחב השיגור. עדכונים, ספירה לאחור וצפייה בשיגור אפשריים באתר NASA. צפייה במעבורת ובתחנה אפשריים כשהם בחלל, כפי שפירטתי במאמר קודם.

הערה: תוכנית החלל האמריקאית נתונה לשינויים רבים בשנה האחרונה, מאז כניסת אובמה לנשיאות והחלפת ראש נאס"א. ייתכן והשימוש במעבורות יוארך במספר משימות נוספות לאור העובדה כי קיים פער שלא יאפשר לאמריקאים שיגור אנשים לתחנת החלל למשך כמה שנים והם יצטרכו להיות תלויים ביכולות הרוסיות בלבד. גם לרוסים היית המעבורת משלהם, בוראן, שהייתה חיקוי משופר אך לא זכתה לטיסת חלל משלה והתפרקה בקריסת ההאנגר בו שהתה.