חָלָל (Space) הוא המרחב הענקי שבו נמצאים היקום כולו והגופים השמימיים שבו. מבחינתנו, החלל הוא כל מה שנמצא מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ.

את הגבול שבין תחומי כדור הארץ לחלל נהוג להגדיר כקו בגובה של כ-100 קילומטרים מעל פני הים.


#מה יש בחלל?
החלל הוא שחור לחלוטין. יש בו חושך, כי אור השמש לא מגיע אליו ואין מה שיאיר אותו, ודאי לא במרחבי הענק האינסופיים שלו.

ניתן להגדיר את החלל כרִיק כמעט מוחלט, כלום או ואקום. שימו לב שמדובר ברִיק כמעט מוחלט. הסיבה היא שהערכת האסטרופיסיקאים, המדענים שמתמחים במכניקת הקוונטים, שעדיין קיימים חלקיקים שונים בוואקום הזה שבחלל, באותו "כלום".

זה גם לא לגמרי כלום. כי בשטח כה עצום של החלל יש עצמים מעטים מאוד, שכמעט ולא מורגשים. אסטרואידים ומטאורים, למשל, חולפים בו במהירויות עצומות. גם פסולת חלל שמפוזרת בו, בצורת עצמים שהותיר האדם. נכללים בה בעיקר חלקי חלליות ולוויינים, שיצר האדם ולאחר שיצאו משימוש, ננטשו על ידם בחלל. כל החלקים הללו נמצאים במסלול אינסופי, סביב כדור הארץ ואפילו מסכנים חלליות שטסות אל החלל.

אוויר, או גזים אחרים, לעומת זאת, אין בחלל. זה אומר שלנשום בו לא ניתן. גם צלילים אין בחלל, מפני שאין בו אוויר או משהו דומה, מה שאומר שלא עוברים בו קולות, כי קול מועבר באמצעות גלי קול באוויר או בגז כלשהו.

לכן גם חיכוך לא נוצר בחלל, מה שאומר שעצמים שנעים בחלל, יכולים לנוע בו ללא הפסקה, ללא האטה כלשהי או עצירה ובאותה מהירות כל הזמן. רק כוח שיופעל על עצם שנע בחלל, או פגיעה בדבר מה, הם שיוכלו לעצור אובייקט שכזה.

כוח כבידה, כמו זה שיש בכדור הארץ, גם הוא כמעט אפסי בחלל. לכן מרחפים בו ואין כיוונים כמו למעלה או למטה.

קר בחלל. הטמפרטורה בו נמוכה מכל מה שמוכר לנו בכדור הארץ, אפילו מהאזורים הקרים ביותר בעולמנו. הטמפרטורה הבסיסית בחלל קרובה ל"אפס המוחלט", בסביבות 270 מעלות צלזיוס מתחת לאפס. מאוד קררררר...

החום עולה, אגב, רק כשמתקרבים לגוף הפולט קרינה וחום. הטמפרטורה בקרבת השמש, למשל, יכולה להגיע למיליוני מעלות. החום הזה גם מוקצן בגלל שאין בחלל שום דבר שיכול לסנן את הקרינה, כמו שעושים בכדור הארץ האטמוספירה והשדה המגנטי שלו.


הנה החלל המדהים, אבל גם מסוכן בשבילנו (מתורגם):

https://youtu.be/iX2w3q_O25c


הדגמה של טיסה מכדור הארץ אל קצה היקום (ללא מילים):

https://youtu.be/MkRSmynqonM


כך האור מהווה כלי מחקר ולימוד מרכזי של החלל (מתורגם):

https://youtu.be/HZ7hwUduMoU


ותופעות ודברים מעניינים המתרחשים בחלל (עברית):

https://youtu.be/bIb6l7eOgFI

הסיבה שלוויינים מקיפים את הכוכב היא שהם נופלים.

כן, לוויינים (גם הירח הוא לוויין) נוטים להקיף גוף בעל מסה גדולה כמו כוכב בשל כוח הכבידה בגלל שהם למעשה נופלים.

כן, הלווין או הירח "נופלים” כל הזמן אל כדור הארץ. אך אם יש להם גם מהירות אופקית, הרי שבשילוב עם כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל עליהם, הם נוטים "להמשיך וליפול” עוד ועוד, מה שאומר שהם ממשיכים להסתובב סביב כדור הארץ. קוראים לזה "טיסת חלל מסלולית".

אבל מה סוד המהירות האופקית של הלווין?

כדי ליצור את המהירות האופקית של לוויינים מלאכותיים ולהכניסם לטיסה מסלולית כזו, מסביב לגרם שמימי, יש להאיץ את הרקטה, טיל או החללית שמעלים את הלוויין לחלל, למהירות של כ-28,000 קילומטרים לשעה, או כ-7.8 קילומטרים לשנייה.

אז כך בדיוק חגים סביב כדור הארץ לוויינים וגופים אחרים שאמורים להקיף את כדור הארץ, כמו תחנות חלל למשל. הם מועלים לחלל ועוזבים את האטמוספרה במהירות מילוט, באמצעות רקטות האצה. לאחר שעזבו את האטמוספרה, הלוויינים נפרדים מהרקטות או חלליות ההאצה ומוכנסים למסלול מעגלי, בו הם נעים סביב כדור הארץ ללא הפסקה. הם נעים במהירות שממשיכה את מהירות ההאצה שבה הם עזבו את כדור הארץ, במרחק קבוע ממנו.

הם לא נופלים ולא מתרחקים. הכוחות הפיזיקליים עושים את העבודה. כוח הכבידה מונע התרחקות מכדור הארץ והמומנטום, המהירות שצברו בהאצה מונעת נפילה אל כדור הארץ.


הנה ההסבר להקפת כדור הארץ על ידי הלוויינים (מתורגם):

http://youtu.be/tAUXIEr-VzM?t=12s


והלווין "ונוס" כשהוא נפרד מהמשגר שלו ומתחיל לחוג סביב כדור הארץ:

https://youtu.be/RycSOeVun9A

רובנו לא נחווה את זה לעולם, אבל כדור הארץ נראה מדהים ממעוף החללית ובמיוחד הוא נראה יפה בלילה.

רוצים לראות?


הנה כדור הארץ ממעוף החללית. הוא צולם מעל אירופה, אמריקה, המזרח התיכון, אלסקה ועוד:

https://youtu.be/TGBQazOQfoE

ז'ק פרסקו, מייסד פרויקט ונוס, הוא מעין עתידן ואדם ששואף ליצור שינוי חברתי משמעותי. פרויקט ונוס שהקים פרסקו בן ה-100 מציע שיטה כלכלית-חברתית חדשה. זהו מעין ארגון עולמי שמכוון להשגת שלום עולמי. שיטה זו שמתכוונת להחליף את הקפיטליזם, את כלכלת הכסף. השיטה מתכוונת להשתמש בטכנולוגיה ובמדע, כדי ליצור חברה חדשה.


הנה הסבר של מהו פרויקט ונוס:

http://youtu.be/GFmbh7zHp0Y


היכרות עם פרויקט ונוס:

http://youtu.be/LUNG9NxfHK4


הנה סרטון על התכנית של פרויקט ונוס לחיים בחלל החיצון:

http://youtu.be/8Cc6XRMeVrY

"מערכת השמש" (Solar system) היא מערכת של כוכבי לכת, שאחד מהם הוא כדור הארץ שלנו. אלו כוכבים שמקיפים את השמש בזכות כוחות הכבידה.

מערכת השמש ממוקמת בקצה הגלקסיה שנקראת "שביל החלב". אם נרים את הראש לשמיים בלילה, נוכל לראותה היטב, בצורה של המוני כוכבים הנראים כשביל ענקי של כוכבים.

השמש תופסת מעל 99% מהמסה הידועה של כל מערכת השמש. כלומר, היא שוקלת לבדה כמעט פי 100 ממשקל כל הכוכבים, הננסים והגופים הקטנים שסובבים אותה!

במערכת השמש 8 כוכבי לכת. בנוסף להם יש גם כוכבי לכת ננסיים והמון שביטים, אסטרואידים ומטאורואידים. בעבר נהוג היה שיש כוכב לכת תשיעי בשם פלוטו, אך בשנים האחרונות הוכח סופית שאינו מתאים להגדרת כוכב לכת ושהוא בעצם כוכב ננסי, כמו עוד רבים בגודל שלו שמסתובבים סביב השמש (קראו עליו באאוריקה, בתגית "פלוטו").

לחלק מהגופים שסובבים סביב השמש, במיוחד לגדולים שבהם, ישנם ירחים משל עצמם, שסובבים אותם וסובבים ביחד עימם גם סביב השמש.


הנה מערכת השמש (עברית):

https://youtu.be/2W9R5BDCLgc


הסבר לילדים צעירים (עברית):

https://youtu.be/3FZhJvXQT6I


הסבר לבני נוער חכמים (עברית):

https://youtu.be/kdRCRK3QSO0


הכוכבים המרכיבים את מערכת השמש:

https://youtu.be/sEos4NyIT8A


כך היא נוצרה:

https://youtu.be/B1AXbpYndGc


יחסי הגודל בין כוכבי מערכת השמש:

https://youtu.be/I02ND44l39g


סיור מקיף ב"כוכבי הלכת" שבמערכת השמש (מתורגם):

https://youtu.be/4qwRZj7zfkA


סיפורה של מערכת השמש:

http://youtu.be/mtKNH2Y2OJM


וסרטון תיעודי על כוכבי מערכת השמש (עברית):

https://youtu.be/Bf3y3B41J8I?long=yes

אפשר לראות ערפיליות כמקור הכוכבים. ערפילית (Nebula) היא דבר מרתק בחלל. הערפיליות הן צבירים של גז, ענני ענק שעשויים מאבק וגז בין-כוכבי.

עננים כאלה מפוזרים ברחבי הגלקסיה. המדענים קוראים להן גם ענן מולקולרי ומהן נוצרים כוכבים. גודלן הוא עצום והקוטר של עננים מולקולריים כזה יכול להגיע ל-100 שנות אור - טריליונים של קילומטרים מקצה לקצה של הערפילית. ערפיליות צבעוניות מקבלות את צבען מאור הכוכבים הסמוכים, הנשבר בגז שבהן.

כוכבים מתחילים להיווצר כתוצאה מהתפוצצות של סופר-נובה בכוכב סמוך לערפילית. קראו על כך באאוריקה בתגית "כוכבים, איך נוצרים דברים".


הנה הסבר על הערפילית אוריון ועל ערפיליות בכלל (מתורגם):

http://youtu.be/dvCD_zdlPxY


טיסה מדומה בתוך ערפילית:

http://youtu.be/Xd8KPzJP0_U


וסרטון מעמיק על הערפיליות ביקום (עברית):

https://youtu.be/QcWVLRRltNc?long=yes

חישוב כמויות החומרים בחלל, עיסוק מדעי חשוב של אסטרופיזיקאים, נעשה בדרכים שונות. הוא לוקח בחשבון תופעות כמו כוח כבידה ומהירות. במהלך השנים העלו חישובי הפיזיקאים שוב ושוב את הממצא שחסרה בחלל כמות אדירה של חומר, שלא ניתן להסביר. כדי להסביר זאת ניסו המדענים להעלות תיאוריות שונות. בתחומים כה מורכבים כמו חקר היקום, התיאוריות הללו מועלות לא פעם מבלי שיש ממצאים שמוכיחים אותן והמדענים מנסים במשך שנים להוכיחן או להוכיח שאינן נכונות..

אחת התיאוריות שהועלו היא תיאוריית החומר האפל (Dark Matter). לפי תיאוריה זו יש בחלל חומר בלתי נראה, החומר האפל, שהמדענים מניחים שהוא נמצא בשפע בחלל החיצון, אך אין להם שום אפשרות לצפות בו.

החומר האפל נקרא כך מכיוון שלא ניתן לראותו בצפייה ישירה. בכך הוא שונה מחומרים בחלל שבהם אפשר לצפות, כמו כוכבים, ענני גז וחומר בין-כוכבי. משום כך משערים החוקרים שאם החומר האפל אכן קיים, הרי שאין בו אלקטרומגנטיות, כלומר הוא לא פולט ולא בולע קרינה אלקטרומגנטית שניתן לצפות בה בצפיה ישירה, מה שמאפשר היה לזהותו בחלל. מצד שני יש לו משקל והוא קיים.

החוקרים מניחים שחומר כזה יכול להיות ההסבר האפשרי לתופעות הקשורות בכבידה בחלל, שאין להן הסבר שניתן כרגע לבדוק באופן מדעי. זוהי רק אחת התאוריות האפשריות ואין הוכחות לאמיתותה.

ישנן תיאוריות אחרות וסביר להניח שייקח זמן עד שיצטברו נתונים ויימצאו כלי מחקר שיאפשרו להתמקד באחת מהן ולמצוא אותה כמסבירה טוב יותר את המציאות והנתונים מהאחרות.

האם החומר האפל קיים ומהו בדיוק? - אלה חלק מהבעיות הבלתי פתורות והמשמעותיות ביותר באסטרופיזיקה של ימינו.


הנה סיפורו של החומר האפל (מתורגם):

https://youtu.be/P5WACfIb-qk


וגילויו של החומר האפל בגלקסיות שבחלל (מתורגם):

https://youtu.be/cx7pmSBXHfs

החלל החיצון (Outer Space) הוא שם נוסף לחלל. רבים סבורים שהמושגים החלל החיצון והחלל הם בעצם אותו דבר.

אבל זה לא מדויק או אפילו לא נכון.

חלל הוא האזור שמקיף אותנו כרגע, אם אנחנו נמצאים בכדור הארץ. במילים אחרות - זהו המרחב של העומק, הגובה והרוחב, זה שבתוכו קיימים ונעים כל הדברים. מכאן שעבור רבים, "חלל" פירושו אותו מרחב של אטמוספירת כדור-הארץ.

החלל החיצון, לעומת זאת, הוא היקום הפיזי שמעבר לאטמוספירת כדור הארץ. זה אותו מרחב עצום של היקום, זה שבו נמצאים הגופים השמימיים השונים, מכוכבי לכת, כולל כדור הארץ, דרך הכוכבים, הגלקסיות ועוד.

החלל החיצון מתאפיין, אגב, בוואקום. זהו רִיק. צפיפות החלקיקים בו נמוכה, מה שאומר שאין חיכוך של האוויר המאט את התנועה של חלליות ולוויינים וכוח המשיכה הוא אפסי.

אגב, החלל החיצון הוא גם מקום נפלא כדי לצפות ממנו בכוכבים ובגלקסיות, ללא הצעיף המפריע של אטמוספרת כדור הארץ. נהדר גם לצפות ממנו על פני כדור-הארץ ולמקם לווייני תקשורת וטלוויזיה שיעבירו תמסורות ושידורים.


#הוויכוח על מיקום הגבול
אגב, כאן מתחיל ויכוח קטן על איפה בדיוק מתחיל החלל החיצון, או במילים אחרות - איפה נגמרת האטמוספרה?

סוכנות התעופה הבינלאומית (FAI) גורסת שמדובר על גובה של 100 קילומטרים. היא מתבססת על הגילוי של תיאודור פון-קרמן (von Kármán), המדען ההונגרי שמצא שמגובה זה נעשית האטמוספרה כל כך דלילה, עד שכוח העילוי לא משפיע על תנועתם של גופים הזורמים בה, כמו מטוסים למשל.

מדענים שונים גורסים שמדובר על גובה של 120 קילומטרים מעל פני הים. גם נאס"א, סוכנות החלל של ארה"ב, לא בעד הגבול שקבעה סוכנות התעופה הבינלאומית. הגבול עבורה הוא בגובה של 122 קילומטרים מעל פני הים. למה? - כי זה גובה שבו עוצרות המעבורות, בדרכן בחזרה לכדור הארץ, את המדחפים המניעים אותן בחלל. מגיבה זה הן דואות אל מסלול הנחיתה, תוך שהן נעזרות בחיכוך עם האטמוספרה כדי לווסת את התנועה שלהן.


הנה אנחנו מהחלל החיצון, או החלל:

https://youtu.be/EPyl1LgNtoQ


תמונות מהחלל החיצון ממרחק של 13 מיליארד שנות אור:

https://youtu.be/bymxnj8OKfY


כמה עובדות מעניינות על החלל החיצון (עברית):

https://youtu.be/L4NRV5hoYQU


ושיר על החלל החיצון:

https://youtu.be/NrswlFxEiV4

בחודש נובמבר 2008 ביצעה האסטרונאוטית היידי סטפנישין פייפר עבודות תיקון ואחזקה בתחנת החלל הבינלאומית. באמצע עבודתה בהליכת חלל, מחוץ לתחנת החלל, גילתה האסטרונאוטית שהיא לא קשרה את תרמיל הכלים שלה. בכל מקרה אחר, יתכן שהיו עוברים על כך לסדר היום, אבל תרמיל הכלים הלא קשור נפל ממקומו וריחף הרחק בחלל. מעולם לפני כן לא אבד עצם כה גדול במהלך פעילות חלל של אסטרונאוט בודד.

תרמיל הכלים הזה הצטרף לבעיה עולמית שיצר המין האנושי בחלל. מדובר בפסולת חלל (Space junk או Space Debris). אלו עצמים מעשי ידי אדם שיצאו משימוש, מרחפים בחלל ומרחפים במסלול סביב כדור הארץ.

פסולת החלל מורכבת מעצמים מעשי ידי אדם, שנמצאים במסלול סביב כדור הארץ, לאחר שיצאו משימוש. הללו מגוונים מאוד בהרכב שלהם: מלוויינים שסיימו את פעולתם בחלל, חלקים של משגרי חלליות ולוויינים וחלליות, חלקים של מנועי משגרים, נוזלי קירור מחלליות ועד לרסיסי צבע, אבק ועוד.

תחנת החלל הבינלאומית וחלק מכלי הרכב החלליים, מכוסים בשכבת מגן מיוחדת השומרת עליהם מהתנגשות עם פסולת חלל. אבל הסכנה של התנגשות בין כלי טיס חלליים לפסולת חלל היא אמיתית וקשה.

התנגשות עם פסולת חלל עלולה לגרום לנזק לתחנות חלל וכלי רכב חלליים. נזקים שכרוכים בהפסדים כספיים עצומים, ביטול משימות חשובות וכמובן, לאובדן של חיי אסטרונאוטים.

לא פחות מכך מדאיג את תעשיית החלל הוא מה שקרוי "סינדרום קסלר". זוהי קביעה מדעית שאומרת שכל התנגשות כזו תייצר פסולת חלל נוספת, שתגדיל עוד יותר את הסיכון בעתיד.

יתר על כן, על אסטרונאוטים המבצעים פעילות מחוץ לחללית, כלל לא ניתן להגן מסכנות פגיעת פסולת החלל והם החשופים ביותר לסכנה. משום כך רואים בכל "הליכת חלל" פעולה בעלת פוטנציאל סיכון לא קטן.

באופן כללי, רובנו נוטים לתפוס את החלל כריק, מקום שאין בו כלום. אבל האמת היא שהחלל אינו ריק לחלוטין. חוץ מפסולת החלל יש בו כמויות של אסטרואידים ומטאורים, שנעים במהירויות עצומות לכל כיוון.

עד היום, הושקעו מרבית המאמצים להתמודדות עם פסולת חלל בפיתוח של אמצעי זהירות למניעת התנגשות בה. כדי שלא יכנסו לשדה הפסולת, יש לנאס"א כיום את היכולת להסיט לוויינים ממסלולם בחלל. יכולת זו מצטרפת לטכנולוגיה שפותחה שם, המאפשרת למהנדסים של נאס"א לעקוב אחרי רסיסי פסולת בחלל.

גם מניעה של היווצרות פסולת נוספת היא נושא ששוקדים עליו בתעשיית החלל, אבל ברור לכל שלא ניתן למנוע תקלות, תאונות או השמדה ונזק לא מתוכננים של ציוד חלל.

ניקוי של פסולת מהחלל, לעומת זאת, הוא תחום הרבה יותר מורכב. שיטות שונות נשקלות ונעשים ניסויים, מורכבים יותר ופחות. רעיון שנבחן היטב הוא הסטה של לוויינים שיצאו מכלל שימוש, ממסלולם, ושריפה שלהם, על ידי הכנסתם לאטמוספירה של כדור הארץ. רעיון נוסף הוא יצירה של "בית קברות חללי", אזור בחלל שבו לא קיימת פעילות לוויינים ואליו יורחקו לוויינים וחלליות שיצאו מכלל שימוש.

רעיונות דמיוניים נוספים הם גוררי זבל, מעין מטאטאי-לייזר שידחפו רסיסי זבל זעירים למסלולים שבהם ידעכו מהר יותר, או גושי ענק של ארוג'ל שיספחו אליהם רסיסים שיפגעו בהם ובשלב מסוים יפלו לאטמוספירה ויישרפו.

לאחרונה הודיע יזם יפני על הקמת חברה לניקוי החלל מהפסולת שהצטברה בו. לטענתו יש לו שיטות ורעיונות חדשניים משלו, אבל המדענים מטילים ספק ביכולתו לפתור את הבעיה בקלות רבה.


הנה סיפורה של פסולת החלל (עברית):

https://youtu.be/m5xNUXa0b-U


הפסולת הזו יכולה לגרום לנזקים של ממש ולאובדן חיים וציוד יקר ערך:

https://youtu.be/JktgH0oSa1Q


מצב פסולת החלל כיום:

https://youtu.be/wPXCk85wMSQ


סכנות של התרסקות על פני כדור הארץ:

https://youtu.be/JqSPVISfIMU


והנה סרט תיעודי על חלל שמציג יפה את סוגיית פסולת החלל:

https://youtu.be/9cd0-4qOvb0?long=yes

אנחנו חושבים שכרגע אנו יושבים במקום ולא זזים לשום מקום, אבל למעשה ממש כרגע אנו עושים את דרכנו במהירות מטורפת של עד 800 קילומטרים בשניה!

איך זה קורה? - ובכן העניין הוא שבהתאם למיקומנו על כדור הארץ, סיבובו של הכוכב שלנו כבר מניע אותנו למהירות של עד חצי קילומטר בשניה. מהירות זו נמדדת למי שנמצא באזור קו המשווה. מי שנמצא בינו לבין קוטב כלשהו נע במהירות קטנה יותר.

מהירות "זעירה" זו מתווספת למהירותו של כדור הארץ, העושה את דרכו סביב השמש. אבל זה לא נגמר כאן, כי הגלקסיה שלנו, גלקסיית שביל החלב, נעה גם היא במהירות עצומה בחלל. כך שאם נחבר את כל המהירויות הללו נקבל מהירות שיכולה להגיע ל-800 קילומטרים בכל שנייה!

די הרבה, הא?


כללית, אנו נעים ממש עכשיו במהירות של עד 800 קילומטרים בשניה:

http://youtu.be/r3p3K06dth4


וגם זה יחסי... (מתורגם)

http://youtu.be/wIzvfki5ozU

ישנם ויכוחים בין המדענים לגבי ההיווצרות של הירח והאבולוציה של הירח בהמשך. אחת התיאוריות המקובלות גורסת שהירח נולד במקביל לכדור הארץ, בהתנגשות בין כוכב הארץ הקדמון שנקרא "פלאנטיסימל" ובין אסטרואיד ענקי בגודל של מאדים, בערך לפני 4.5 מיליארד שנה.

התיאוריה גורסת שההתנגשות הזו גרמה לכמות אדירה של סלע נוזלי להינתק מכדור הארץ ולהתאחד לגוש חדש - הוא הירח. אותה פיסת כוכב, הירח שלנו, הייתה אז כדור אש ענקי, אך היא נותרה מאז לכודה בכוח הכבידה של כדור הארץ.

מאז התקרר הירח, ממש כמו כדור הארץ. הוא מסתובב במסלול אליפטי מסביבנו ולא נעלם, אם כי הוא מתרחק מכדור הארץ במספר סנטימטרים בכל שנה.


כך נוצר הירח מלווין של כדור הארץ (מתורגם):

https://youtu.be/10ZUcG099w4


סרטון שמדגים בעזרת מכתש אריזונה הקטן יחסית, איך יכול היה הירח להיווצר מהתנגשות שכזו:

http://youtu.be/c0FCE4H0Dro


וסרט תיעודי על היווצרות הירח:

https://youtu.be/WGTBJHFNywI?long=yes

אם רוצים לדעת כיצד נראה החלל כרגע, כנראה שנצטרך להצטייד בסבלנות רבה..

ויליאם הרשל היה המדען הראשון בעולם שהבין שהמבט לחלל הוא מבט אל העבר. הוא הבין שהטלסקופ שבידיו הוא בעצם מכונת זמן סמלית, שבאופן מסוים לוקחת אותנו לזמנים אחרים. הסיבה לכך היא שאנו צופים בכוכבים כה רחוקים, שעד שאורם נגלה לנו עוברות שנים רבות.

למעשה, חלק מכוכבי השמיים הם כה רחוקים מאיתנו שאורם מגיע אלינו שנים רבות אחרי שהכוכבים הללו כבר אינם קיימים. את כוכב הצפון למשל, אנו רואים כפי שנראה לפני 400 שנה! - זה הזמן שלקח לאורו להגיע אלינו לכדור הארץ.

אותו הרשל היה אסטרונום בריטי יליד גרמניה. הוא התפרסם תודות לתגליות שונות שהחשובה שבהן היא ככל הנראה גילוי כוכב הלכת אורנוס. במהלך השנים הוא גם גילה את הקרינה התת-אדומה, מדד את גובהם של ההרים שעל הירח וקטלג ותיעד כוכבים כפולים, כמו גם עוד תגליות מעניינות באסטרונומיה.

המעניין הוא שהעבודה היומיומית של הרשל הייתה בכלל כמלחין, מוסיקאי ומורה למוסיקה. הוא ניגן בכינור, אבוב ועוגב. אמנם מרבית יצירותיו נשכחו כיום, אבל הרשל חיבר 24 סימפוניות, וקונצ'רטי רבים ולא מעט מוסיקה דתית נוצרית, על אף שהיה לפחות חצי יהודי. אגב, גם 3 אחיו ג'ייקוב, אלכסנדר ודיטריך, הופיעו כמוסיקאים בעירם באת'.


הנה הזמן ביקום ובחלל שמה שאני רואים בו הוא למעשה היסטוריה:

https://youtu.be/nl8naKR51xA


והסבר על מאות השנים שלוקח לאור להגיע מהחלל אלינו:

http://youtu.be/M9CjmywZ3yQ

סוכנות התעופה הבינלאומית הבינלאומית (FAI) הגדירה את הגובה של 100 קילומטרים מעל לפני הים כגבול בין כדור הארץ לחלל, כלומר תחילתו של החלל.

כמובן שלא מדובר בסופה של האטמוספרה. פשרו של הגובה הזה הוא שהחל ממנו הופכת האטמוספירה כה דלילה עד שכוח העילוי כבר לא משפיע על תנועתם של גופים שנעים באטמוספירה. זה אומר שמעבר לגבול זה לא יכולים עוד כלי טיס להשתמש בעיקרון העילוי על מנת להמריא.

אגב, יש גם ויכוחים על הקביעה שזה המשתנה הקובע לקביעת תחילתו של החלל. יש שמודדים את התחלת החלל במהירות התנועה של החלקיקים הטעונים חשמלית בחלל ומקבלים את הגובה של 120 קילומטרים מעל לפני הים.

סוכנות נאס"א מתבססת על גובה מעט גדול יותר, 122 קילומטרים מעל פני הים. זה הגובה שבו היו המעבורות מכבות את המדחפים בשובן לכדור הארץ, ומתחילות בדאייה אל מסלול הנחיתה.


הנה הסבר לגבי מקום ההתחלה של החלל:

http://youtu.be/kQP-srJvI1A


סרטון על החלל:

http://youtu.be/asYk-qE1FqI


וסרט תיעודי על כדור הארץ והחלל החיצון:

https://youtu.be/NY8Rv6PaXVI?long=yes

למעשה הכוכבים אינם מנצנצים. כשקרני האור שלהם מגיעות אלינו, הן נשברות באטמוספרה של כדור הארץ, תופעה שנקראת "שבירת אור באטמוספרה" (Atmospheric refraction). כשהאטמוספרה שוברת את קרני האור המגיעות מהכוכבים, היא גורמת להן להגיע לעינינו כשהן שבורות או מקוטעות. לפיכך נראה לנו שהכוכבים מנצנצים.

את ההסבר המדעי לכך נתן חוק סנל, שניסח במאה ה-17 המתמטיקאי ההולנדי וילברורד סנל. הוא הסביר שהסיבה לכך היא שבירת קרני האור, כשהן עוברות דרך תווך עם מהירות אור אחת לתווך בעל מהירות אור אחרת.


הנה הסבר פשוט שכולל הדגמה בעזרת מים, של האור המנצנץ עם שבירת קרני האור:

http://youtu.be/_-GfIT6jK44


הסבר פשוט לילדים:

https://youtu.be/KeDmhFoJPU0


הסבר מדעי של נצנוץ הכוכבים על פי חוק סנל בפיזיקה:

http://youtu.be/kc2o73FyN3I?t=7m23s


וזו גם הסיבה שהשמש נראית כך בשקיעה:

https://youtu.be/sPBuZ_DNKT4

בשביל להניע כלי טיס חלליים יש להתאמן בכדור הארץ. התנאים של צלילה בים וחוסר המשקל היחסי במעמקים הם הכי דומים שניתן לדמות לתנאים של ריחוף בחלל. סוכנות החלל האמריקאית נאסא מאמנת אסטרונאוטים בצוללות זעירות שפותחו לצלילה אישית ולביצוע עבודות במעמקי האוקיינוס.

אחת התכניות היא שבמקרה של סכנה לפגיעת אסטרואיד בכדור הארץ, האסטרונאוטים יטוסו אל האסטרואיד ואז יקדחו באסטרואיד וישמידו אותו, או יסיטו אותו ממסלול הפגיעה בכדור הארץ. האחרונה, אגב, היא האפשרות המועדפת, מכיוון שפגיעת השברים בכדור הארץ, במקרה של פיצוץ אסטרואיד, צפויה להיות קשה גם היא.

אפשרות אחרת שנבחנת היא להזיז אסטרואיד קטן ממסלול פגיעה בכוכב שלנו, על ידי חללית עם מראות שיחממו את פניו ויגרמו לו לסטיה כזו מהמסלול. הוא יעבור קרוב מאד לאטמוספרה שלנו, אבל לא יפגע בכדור הארץ.

אבל האפשרות הסבירה ביותר לדעת המדענים היא לפוצץ אסטרואיד כזה באמצעות פיצוץ גרעיני, או אף עדיף לפוצץ פצצה גרעינית לידו וכך לגרום לו לאותה סטייה ממסלול פגיעה בכדור הארץ.


הנה אסטרואיד קטן שפספס את הפגיעה בכדור הארץ ב-2 לנובמבר 2020 (עברית):

https://youtu.be/t-E9lQT48eE


כך עלולה להיראות פגיעת אסטרואיד בכדור הארץ:

http://youtu.be/bU1QPtOZQZU


אפשרויות ההגנה על כדור הארץ מאסטרואיד אימתני שמתקדם לעברו:

http://youtu.be/chfN9NOdlAM


החללית "Dawn" שנשלחה אל אסטרואיד כדי לחקור אותו:

http://youtu.be/bHrBtAUe-Ns


דרכים נוספות לעצירת אסטרואידים:

http://youtu.be/xNxYPpk6D1Q


וסרט תיעודי על הנזק הרב שגורם אסטרואיד כזה לכדור הארץ:

https://youtu.be/hqt4US72yec?long=yes

מעולם לא נעלם אסטרונאוט עד היום בחלל. אמצעי הבטיחות בחלליות המאוישות לחלל הקפידו על שמירת ביטחונם של האסטרונאוטים בחלל. אבל על אף שזה לא קרה מעולם, הפחד מאירוע שכזה גדול מאד.

שירים נכתבו ונעשו גם סרטים על אסטרונאוטים שהשתחררו בטעות או בתאונה מהחללית שלהם ונפלו אל החלל האינסופי. למזלנו, הכל בדוי ולא קרה עדיין.


הנה מה שיחווה אסטרונאוט שיצוף כך בחלל:

https://youtu.be/jXil9P1xqKI


קדימון הסרט "כוח משיכה" שמציג דרמה כזו בחלל (מתורגם):

http://youtu.be/qJk1xXp7xc4


וכך מרגישים כשמרחפים בחלל בלי קשר לחללית שלך:

https://youtu.be/3YknL6aKjTo


והנה אסון של כמעט שתוכלו לחוות במשקפי ה-VR

https://youtu.be/1tA7ColD8IQ?qr=yes

סופרנובה היא תופעה של כוכב שמתפוצץ. הסופר נובה מתרחשת כשההיתוך בליבת הכוכב מפסיק והוא קורס ומתכווץ. כוכב שמתפוצץ בצורת סופר נובה הופך לחור שחור או לכוכב נייטרונים.

הפיצוץ קורה במהירות רבה מאוד. הכוכב הנדחס נעשה לוהט והוא מתרסק במהירות לרסיסים. ליבת הכוכב כולה מתפזרת ברחבי היקום. לצופים בתהליך נראים סימני הפיצוץ במשך שנים בודדות בלבד.

אסטרונומים סינים הם כנראה הראשונים שתיעדו סופרנובה. במאה ה-11 תועדו שתי סופרנובות נוספות. אחת מהן, סופרנובה 1006, היא האירוע השמימי הבהיר ביותר שנצפה אי-פעם.


כך מתרחשת סופרנובה:

http://youtu.be/IMsLYVlZNMc


והסבר לתופעת הסופרנובה והחום הרב שנוצר בה:

http://youtu.be/yC7p_Bey5lU

ספוטניק אחד (Sputnik 1) היה שמו של הלוויין הראשון בחלל ובעצם של החללית הראשונה בהיסטוריה.

הלוויין הזה שוגר על ידי ברית המועצות והיה הלוויין הראשון בתוכנית ספוטניק ובחלל בכלל. הוא הלוויין המלאכותי הראשון שהחל להקיף את כדור הארץ.

הלוויין ספוטניק שוגר ב-4 באוקטובר 1957 ולמעשה החל את המירוץ לחלל שבין המעצמות - ארצות הברית וברית המועצות.

המשדר של הלוויין ספוטניק 1 פעל במשך כשבועיים וחדל לשדר רק כשהסוללות שהיו בו נגמרו לחלוטין.


הנה כתבת טלוויזיה על מהפכת הספוטניק (עברית):

https://youtu.be/0aUL3Er9uNc


על המשמעות העצומה של הספוטניק 1:

https://youtu.be/5M-QinwmdKc


סיפור שיגורו של הלוויין הראשון בעולם - ספוטניק 1:

http://youtu.be/qvPzUAeWZZY


כל הסיפור של ספוטניק 1:

https://youtu.be/g2WaJdflqT0


הלוויין הזה שלח אותות מהחלל:

https://youtu.be/lfnfNe31fmY


ומעט על המשימות של הספוטניק 1:

http://youtu.be/9Gn8J-7M3NY

החומר האפל (Dark Matter) היא תיאוריה שאומרת שיש בחלל חומר בלתי נראה וזהו החומר האפל. המדענים מניחים שהחומר האפל נמצא בשפע בחלל החיצון, אך לא ניתן לצפות בו.

החומר האפל נקרא כך מכיוון שלא ניתן לראותו בצפייה ישירה. בכך הוא שונה מחומרים בחלל שבהם אפשר לצפות, כמו כוכבים, ענני גז וחומר בין-כוכבי.

משום כך משערים החוקרים שאם החומר האפל אכן קיים, הרי שאין בו אלקטרומגנטיות, כלומר הוא לא פולט ולא בולע קרינה אלקטרומגנטית שניתן לצפות בה בצפייה ישירה, מה שמאפשר היה לזהותו בחלל. מצד שני יש לו משקל (מסה ליצר דיוק) והוא קיים.

חומר כזה יכול להיות ההסבר האפשרי לתופעות הקשורות בכבידה בחלל, שאין להן הסבר מדעי הניתן לבדיקה.

כמובן שתיאורית החומר האפל היא רק אחת מהתיאוריות האפשריות ואין שום הוכחה חותכת להיותה נכונה. ישנן תיאוריות אחרות וסביר להניח שייקח זמן עד שיצטברו נתונים ויימצאו כלי מחקר שיאפשרו להתמקד באחת מהן ולמצוא אותה כמסבירה טוב יותר את המציאות והנתונים מהאחרות.

מה שבטוח הוא שהחומר שממלא את היקום שמסביבנו אינו אתר. קראו על טעות האתר בתגית "אתר".


מהו חומר אפל? - הנה הסבר (מתורגם):

https://youtu.be/QAa2O_8wBUQ


סיפורו של החומר האפל (מתורגם):

https://youtu.be/P5WACfIb-qk


על גילויו של החומר האפל בגלקסיות שבחלל (מתורגם):

https://youtu.be/cx7pmSBXHfs


החומר שאיננו יכולים לראות (מתורגם):

https://youtu.be/HneiEA1B8ks


וסרט תיעודי על החומר שממלא את היקום (עברית):

https://youtu.be/CKoZe-jQDAU?long=yes

"נבולה" (Nebula) או "ערפילית" בחלל היא ענן בין-כוכבי של גז ואבק. יש הטוענים שהיא יכולה להיות כה ענקית, שלעיתים יכולה להכיל בתוכה אפילו גלקסיה שלמה.

מערכת השמש שלנו נוצרה גם היא מערפילית כזו, שנוצרה מהתפוצצות של סופרנובה ענקית. הנבולה שממנה נוצרה מערכת השמש הייתה ענן עצום של אבק וגז, שכל הזמן התכווץ ונדחס יותר ויותר. והיות שהוא הסתובב כשהוא היה עדיין גדול, ככל שהלך ונדחס וקטן, הלך הסיבוב שלו ונעשה מהיר. וכך הלכו נוצרו מהאבק והגז שבנבולה המסתובבת גם השמש וגם כוכבי הלכת, ננסים כמו פלוטו ושאר הגופים שנעים מסביבה. כל הגופים הללו שמרו במערכת השמש שנוצרה מהנבולה על הסיבוב שלה. וכך הוא נמשך עד היום, כשכל העצמים במערכת השמש סובבים מסביבה.


הנה הנבולה:

http://youtu.be/BDBhOOYJOpk


וערפילית אוריון (מתורגם):

http://youtu.be/dvCD_zdlPxY

אם הכוכבים שבשמיים מאירים ויש כל כך הרבה מהם, אז למה השמיים אינם בהירים גם בלילה?

השאלה המעניינת הזו נשאלה במשך דורות - הרי אם יש ביקום מספר אינסופי של כוכבים והם מפוזרים בכל השמיים באופן אחיד, היינו אמורים לראות מעלינו שמיים מוארים לחלוטין.. הרי כל קו ראיה מכדור הארץ אמור להסתיים בסופו בכוכב שמאיר.

"פרדוקס אולברס" (Olbers paradox), או "פרדוקס שמי הלילה האפלים", מציג בדיוק את הבעיה הזו - כיצד האור שבשמיים מתפוגג בלילה, על אף שהוא אמור להאיר את השמיים בשטף אינסופי של אור?

טענה שאולי אבק בחלל מסתיר את אורם של חלק מהכוכבים נפסלת, שכן האבק עצמו היה אמור להתחמם ולבהוק בזוהר שהיינו רואים. טענה אחרת, הגיונית יותר, היא שהאור עדיין לא הגיע אל עינינו והוא עושה את דרכו לכדור הארץ. רגע אחרי המפץ הגדול האור הגיע אל הצופה הדמיוני במהירות והשמיים היו בהירים, בעוד שכיום השמיים חשוכים מכיוון שהיקום מתרחב וחלק גדול מהאור מרוחק מאיתנו מאד. זו גם אחת ההוכחות לכך שגיל היקום הוא סופי. כשאנו מביטים למעלה, אנו מביטים אל העבר, אל מקום שבו נמצאים כוכבים שמבחינתנו עוד לא נוצרו..

ועוד דבר - מאז המפץ הגדול, כל הכוכבים הולכים ומתרחקים זה מזה וגם מאיתנו. זו הסיבה שאורם אינו לבן אלא סוג של קרינה תת-אדומה, תאורת קרני אינפרה אדום (קראו על כך בתגית "תופעת דופלר").

אז למה אנו רואים שמיים שחורים? - כי האור של הכוכבים אינו נראה לעינינו. האור הזה מורכב מגלי מיקרוגל בלתי נראים.


הנה סרטון שמסביר מדוע הלילה חשוך:

http://youtu.be/gxJ4M7tyLRE


והסבר אסטרונומי לחושך של הלילות:

http://youtu.be/TFwtJC9_dXs