שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהו הלוויין המטאורולוגי?
אם בעבר שימשו לתחזיות מזג האוויר כדורים פורחים, כיום הלוויין ממלא את מקומם. את תמונות הלוויין למידע מטאורולוגי (Meteorological satellite) אנו מכירים כיום מתחזיות מזג האוויר שבטלוויזיה ולצד המפות הן משמשות ככלי החשוב ביותר להצגת התחזית.
לוויין מטאורולוגי הוא כיום אמצעי חיזוי ראשון במעלה של מזג האוויר. על אף שהאנושות לעולם לא תצליח לחזות במדויק את מזג האוויר ובמיוחד לא זמן רב מראש, מאפשר הלוויין המטאורולוגי איסוף של נתונים רבים שקשה לאסוף באמצעים אחרים. בלוויין משמש בין השאר גם ראדאר משקעים שמאפשר לאסוף נתונים על משקעים בעולם כולו. בזכות מכ"ם המשקעים הלוויין יודע לספק מידע בזמן אמת של הממטרים במקומות שונים בעולם.
את נתוני הלוויין מקבלת תחנת קליטה לנתוני הלוויין. היא מוצבת על הקרקע ובה נאסף החומר הרב שצובר הלוויין ומנותח לשם יצירת התחזית המעודכנת של מזג האוויר.
כך פועל הלוויין המטאורולוגי:
https://youtu.be/zfVeB4s8WWk
תיאור המשימות של הלוויינים המטאורולוגיים:
https://youtu.be/K2irBOjGUHc
ועוד סרטון על לוויינים מטאורולוגיים:
http://youtu.be/nQbuYhSPV6M?t=2m40s
מה לביטלס בשידור הלוויין העולמי הראשון?
האם צבאות יחסלו לוויינים בירי קרן לייזר מהקרקע?
קאלינה (Kalina) הוא שמו של פרויקט שמפתחת רוסיה בצפון אזור הקווקז, לפגוע, או כמו שהם מנסחים זאת - ליירוט של לוויינים.
מדובר במערכת לייזר שמטרתה ליירט לוויינים עוינים, אם כי המושג עוין נראה כרגע קצת ציני כשמדובר ברוסיה של 2022.
המשימה של כל הפרויקט היא למנוע מלוויינים של מדינות אחרות לצלם ולתצפת מעל רוסיה או לתקוף בה בעתיד.
את המערכת הזו הרוסים בנו בפסגת הר ברכס הקווקז, הר שגובהו שני קילומטרים ונמצא לא רחוק מהעיר זלנצ'וקסקייה, בה מתגוררים האסטרונומים הרוסים שמעורבים בפרויקט.
על ההר נבנה מערכת לייזר אופטית מבוסס טלסקופים. אחד מהם מיועד לכוון אלומות לייזר מדויקות לעבר לווייניים שחגים בחלל, מסביב לכדור הארץ.
כל המערך הזה פועל באמצעות קרני לייזר, המתואמות עם טלסקופ, בעזרת מראות מסתובבות ומתכווננות, כדי ליירט את הלוויין.
היירוט מתבצע באמצעות תקיפה של מערכות האופטיקה, הצילום והמעקב של הלוויין המותקף, בזמן שהוא נמצא מעל אדמת רוסיה.
לידת הפרוייקט היא איפה שהוא בסביבות שנת 2011, אבל עיכובים שונים גרמו להאטה בו. במערב סבורים שמאז 2019 המערכת היא מבצעית, כלומר יכולה להשבית לוויינים, באמצעות מערכת לייזר ניידת שהותקנה בה בשלב הזה.
הקאלינה, אגב, היא לא המערכת הראשונה שנועדה מבחינת רוסיה למנוע מלוויינים לטוס מעליה למטרות תצפית או תקיפה. בעבר הם פיתחו לפחות שתי מערכות לייזר נגד לוויינים, שבמערב לא ברורה הכשירות המבצעית שלהן. אחת מהן היא ה"סמולה", מערכת יירוט לוויינים שהותקנה על משאית והשנייה "סוקול-אשלון", מערכת דומה ומוטסת למטרה זו.
לא מן הנמנע שמעצמות נוספות פיתחו, מפתחות או יפתחו גם הן "מחסלי לוויינים" שכאלה, כולל מערכות שיפגעו בלוויין באופן מלא, יוציאו אותו משימוש ויהפכו אותו לגרוטאה שמרחפת בחלל.
המערכות הללו הן, מכל מקום, עוד שלב ביישום הצבאי שמקרב את האנושות להגשמת חזונו הלא מלהיב של ניקולה טסלה, גאון הטכנולוגיה שחזה כבר לפני מאה את "קרני מוות", ללוחמה באמצעות אנרגיה עוצמתית ומרוכזת בקרניים אלימות, שהיום אנו מכירים בתור "קרני לייזר".
הנה סיפורו של פרויקט קאלינה:
https://youtu.be/twIu_O0haNM
טילים לחיסול לוויינים כבר נוסו בהצלחה על ידי רוסיה:
https://youtu.be/Bo0sd5xB3ic
אם נשק הלייזר אוטוטו מגיע למטוסי קרב אז ודאי שיוכל להיות מכוון מהקרקע אל לוויין (עברית):
https://youtu.be/bFBl4TWduJ8
מצגת וידאו על הפרויקט של פוטין:
https://youtu.be/dp0ke6GVt0c
רוסיה לא לבד - ישראל כבר בשלב, מתקדם של פיתוח מערכת לייזר להשמדת טילים:
https://youtu.be/TG2kUanmo5U?long=yes
למה משמשים הלוויינים?
הלוויין (Satellite) הוא כל גוף בשמיים המלווה כוכב אחר, כלומר נע במסלול מסביב לכוכב. לכדור הארץ למשל, יש את הירח - הוא הלוויין הטבעי שלנו. אבל מוכרים יותר הם הלוויינים המלאכותיים, מעשה ידי אדם. כיום יש מעל 3000 לוויינים מלאכותיים בחלל. לוויינים כאלה מפותחים ומיוצרים למטרות שונות.
הנה כמה סוגי לוויינים בחלל:
לווייני תקשורת - נושאים ציוד המיועד לתקשורת, העברת שיחות טלפון, ערוצי טלוויזיה ורדיו ועוד.
לווייני מחקר - נושאי ציוד שמטרתו מחקר מדעי ותעשייתי.
לווייני ריגול - שמצלמים ועוקבים אחרי תנועות צבא ותעשייה של מדינות שונות בעולם, כדי לרגל ולהשיג מידע שקשה להשיג באמצעים אחרים.
לווייני למעקב אחרי מזג האוויר - הם מספקים את תחזיות מזג האוויר, עוקבים אחרי תופעות מזג אוויר והשפעות של האדם על מזג האוויר.
הנה סרטון באנגלית על ההיסטוריה של הלוויינים:
http://youtu.be/DFIXfcL43_4?t=8s
הלוויין הישראלי אופק 9 ששוגר לפני כמה שנים (עברית):
http://youtu.be/BNIPBe1h6NQ
והלוויינים שפותחו לצורך מעקב וחיזוי מזג האוויר:
http://youtu.be/pgnpZ9SnEAw
איך לוויינים מקיפים את כדור הארץ?
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
איך פועל האינטרנט במטוסים?
מקומות ציבוריים רבים מציעים כיום אינטרנט מהיר בחיבור אלחוטי, אך בעוד שהתקנת אינטרנט על פני האדמה היא פשוטה, אינטרנט במטוסים (In-flight Internet) הוא עניין מורכב הרבה יותר. הרי מטוסים עוברים ממדינות למדינות ובדרך כלל הם מרוחקים מרשתות סלולאריות מקומיות, קל וחומר מחיבור חוטי לרשת.
איך בכל זאת שומרים על התפיסה של מתן גישה לאינטרנט תמיד ובכל מקום?
השיטה היא להתקין במטוסים חיבור לאינטרנט באמצעות לוויין ומערך שרתים שיאפשרו לנוסעים לגלוש ברשת בזמן הטיסה. כיום מגיע השירות של האינטרנט הלווייני לכיסוי של מרבית חלקי הגלובוס וכך יכולים הנוסעים להשתמש באינטרנט, כמעט ללא הפרעה.
איך המטוס קולט תמיד את הלוויין? - אז זהו שהוא לא. המטוס טס ובכל שלב שבו הוא מתרחק מהלוויין "שלו", מוצאת לו מערכת בקרה אלקטרונית שבמרכז בקרה העוקב אחרי המטוס, את הלוויין המתאים ביותר, בהתאם למיקומו של המטוס.
גם האנטנה שבמטוס היא חתיכת טכנולוגיה. במהלך הטיסה מופנית האנטנה כל הזמן אל הלוויין המתאים ביותר. בכל כמה שניות מודדת המערכת ששולטת בה את עוצמת האותות מהלוויין ומזיזה את האנטנה לזווית הטובה ביותר, על מנת שהאות יישאר בעוצמה המרבית.
המערכת הזו חכמה ומהירה מאוד והיא יודעת להתגבר על רוחות, עננים ומערבולות אוויר. היא גם מנוהלת עם הגדרות אוטומטיות של בטיחות. כך למשל, לא תאפשר מערכת הבקרה לנוסעים להתחבר לאינטרנט, אם המטוס לא נמצא בגובה של 3 קילומטרים (10,000 רגל). הסיבה היא שהשימוש במחשבים במטוס אסור במהלך ההמראה והנחיתה.
כך פועל אינטרנט מהיר במטוסים:
https://youtu.be/x8xUzF__hcg
מצגת וידאו שמציגה את הטכנולוגיה המקוונת למטוסים:
https://youtu.be/NwV4AHEviSA
הסבר שעוסק גם בתקשורת הווייפיי שבתוך המטוס:
https://youtu.be/XHBwx728DRM
ופרסומת של חברת תעופה שמציעה אותו (עברית):
https://youtu.be/Ij3HuclZtAQ
איך עובד GPS? איך פועלת מערכת המיקום GPS?
ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת מיקום מדויק של כל פינה בעולם. 24 הלוויינים הללו ממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ.
הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים, ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ.
מערכת ה-GPS, מערכת המיקום הגלובלית, או בשמה הנכון GPSS, מאפשרת לכל אחד מאיתנו למצוא את מקומו המוחלט, בדיוק של מטרים בודדים, ולנווט את דרכו לכל מיקום מדויק אחר בעולם, באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS.
בנוסף ללוויינים יש גם תחנות קרקע המאפשרות תיקונים ועדכונים למערכת הלוויינים המשוכללת אך העמוסה הזו.
כך עובד ה-GPS (מתורגם):
http://youtu.be/xdCpgjnmDOg
עקרון הפעולה של מערכות ה-GPS:
https://youtu.be/0rR24Y-KrOA
כך נתן הצבא האמריקאי לעולם שימוש חופשי במערכת ה-GPS:
https://youtu.be/ozAPGnr-934
והסבר של נושא ה-GPS כחלק מתורת היחסות של איינשטיין (מתורגם):
http://youtu.be/4GFoZpRC6aE?t=2m10s?long=yes
מה היה ספוטניק 1 ובמה הוא היה החלוץ בחלל?
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
למה צריך טילים כדי להוציא לוויינים לחלל?
ללוויינים אין יכולת לפתח מהירות גבוהה מספיק כדי לצאת מגבולות האטמוספירה. הם זקוקים למהירות מילוט מספקת, כזו שתייצר כוח שמתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
בקיצור, הם זקוקים למשגר. אמצעי שישגר אותם אל מחוץ לאטמוספרה.
מהירות המילוט (Escape Velocity) היא המהירות הנדרשת לגוף כלשהו כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של גרם שמימי, במקרה שלנו מכוח המשיכה של כדור הארץ.
לכן דרושות רקטות או טילים בעלי מהירות גבוהה מאוד, בכדי שניתן יהיה להוציא את הלוויינים אל מחוץ לאטמוספרה. מהירות המילוט הדרושה לשם כך היא, החזיקו חזק, 40,270 קילומטרים לשעה.
המהירות שמגיעים אליה כיום, בכדי לעזוב את האטמוספרה, היא בסביבות 11 קילומטרים בשנייה.
הנה הסבר של מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
המחשה ויזואלית לעניין הזה:
https://youtu.be/b9Dj-5LUYlo
טיל שיוצר את מהירות המילוט הדרושה כדי להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ:
https://youtu.be/th-NhrpSm40
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
והסבר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
אם בעבר שימשו לתחזיות מזג האוויר כדורים פורחים, כיום הלוויין ממלא את מקומם. את תמונות הלוויין למידע מטאורולוגי (Meteorological satellite) אנו מכירים כיום מתחזיות מזג האוויר שבטלוויזיה ולצד המפות הן משמשות ככלי החשוב ביותר להצגת התחזית.
לוויין מטאורולוגי הוא כיום אמצעי חיזוי ראשון במעלה של מזג האוויר. על אף שהאנושות לעולם לא תצליח לחזות במדויק את מזג האוויר ובמיוחד לא זמן רב מראש, מאפשר הלוויין המטאורולוגי איסוף של נתונים רבים שקשה לאסוף באמצעים אחרים. בלוויין משמש בין השאר גם ראדאר משקעים שמאפשר לאסוף נתונים על משקעים בעולם כולו. בזכות מכ"ם המשקעים הלוויין יודע לספק מידע בזמן אמת של הממטרים במקומות שונים בעולם.
את נתוני הלוויין מקבלת תחנת קליטה לנתוני הלוויין. היא מוצבת על הקרקע ובה נאסף החומר הרב שצובר הלוויין ומנותח לשם יצירת התחזית המעודכנת של מזג האוויר.
כך פועל הלוויין המטאורולוגי:
https://youtu.be/zfVeB4s8WWk
תיאור המשימות של הלוויינים המטאורולוגיים:
https://youtu.be/K2irBOjGUHc
ועוד סרטון על לוויינים מטאורולוגיים:
http://youtu.be/nQbuYhSPV6M?t=2m40s
מתי התקיים שידור הלוויין הראשון לכל העולם?
איך החל הלוויין לשדר לכל העולם?
קראו לו ארתור סי קלארק והאו פרסם באוקטובר 1945 במגזין הבריטי "עולם האלחוט” מאמר על "ממסרים מחוץ לכדור הארץ". קלארק תיאר בו רעיון לגבי לוויינים מלאכותיים שישמשו להעברת אותות רדיו. זה היה האות להמצאת לוויין התקשורת. בשנות ה-60 החלו לווייני תקשורת להישלח לחלל. לוויין התקשורת הפעיל הראשון ששימש לתמסורת ישירה של שידורים היה “טלסטאר” (Telstar).
שידור הלוויין הראשון התקיים בתאריך ה-25 ביוני 1967. במהלכו שודרה תכנית הטלוויזיה הראשונה בהיסטוריה ל-26 מדינות 400 מליון צופים. לתכנית של ה-BBC קראו "Our World” והיא הציגה שירים וקטעים שהעבירו מדינות שונות להפקה. במהלך השידור ההיסטורי שודר השיר “All You Need Is Love” (בעברית "אהבה היא כל מה שאתם צריכים”) שנכתב במיוחד לתכנית ובוצע על ידי הלהקה הפופולארית ביותר בעולם באותם ימים, הביטלס. הלחין אותו ג'ון לנון, אבל כרגיל אצל הביטלס, הוא נרשם על שם לנון ומקרטני. המסר שבחרו הביטלס להעביר לעולם נבחר בקפידה והותאם לדור “ילדי הפרחים” ולימים שבהם התנהלה מלחמה קרה ומלחמה חמה בוייטנאם.
השיר שכולל לווי תזמורתי לכל אורכו נפתח בהמנון צרפת, "לה מארסֵיֶיז”. לאחר מכן מצטרפים לתזמורת שמלווה אותו בחגיגיות ובכובד לא אופייני חברי הלהקה. הביטלס שראו באירוע לא פחות גם אירוע בריטי לאומי, הזמינו להשתתף בשיר זמרים ומוסיקאים בריטיים חשובים באותה התקופה (במקרה גם חבריהם הטובים) והללו מצטרפים לשירת הפזמונים החוזרים. בין ענקי הרוק והזמרים שמשתתפים ביחד עם הביטלס היו מיק ג’אגר וקית’ ריצ'רדס מה”אבנים המתגלגלות”, ענק הגיטרה אריק קלפטון, הזמרת מריאן פיית'פול, השחקנית והסופרת ג'יין אשר ועוד.
הנה קטע מהשיר All You Need Is Love בשידור הלוויין הראשון:
https://youtu.be/t5ze_e4R9QY
וביצוע מקסים לשיר מהסרט המקסים "מעבר ליקום", שמבוסס על שירי הביטלס:
https://youtu.be/10TDlUVGwMk
איך החל הלוויין לשדר לכל העולם?
קראו לו ארתור סי קלארק והאו פרסם באוקטובר 1945 במגזין הבריטי "עולם האלחוט” מאמר על "ממסרים מחוץ לכדור הארץ". קלארק תיאר בו רעיון לגבי לוויינים מלאכותיים שישמשו להעברת אותות רדיו. זה היה האות להמצאת לוויין התקשורת. בשנות ה-60 החלו לווייני תקשורת להישלח לחלל. לוויין התקשורת הפעיל הראשון ששימש לתמסורת ישירה של שידורים היה “טלסטאר” (Telstar).
שידור הלוויין הראשון התקיים בתאריך ה-25 ביוני 1967. במהלכו שודרה תכנית הטלוויזיה הראשונה בהיסטוריה ל-26 מדינות 400 מליון צופים. לתכנית של ה-BBC קראו "Our World” והיא הציגה שירים וקטעים שהעבירו מדינות שונות להפקה. במהלך השידור ההיסטורי שודר השיר “All You Need Is Love” (בעברית "אהבה היא כל מה שאתם צריכים”) שנכתב במיוחד לתכנית ובוצע על ידי הלהקה הפופולארית ביותר בעולם באותם ימים, הביטלס. הלחין אותו ג'ון לנון, אבל כרגיל אצל הביטלס, הוא נרשם על שם לנון ומקרטני. המסר שבחרו הביטלס להעביר לעולם נבחר בקפידה והותאם לדור “ילדי הפרחים” ולימים שבהם התנהלה מלחמה קרה ומלחמה חמה בוייטנאם.
השיר שכולל לווי תזמורתי לכל אורכו נפתח בהמנון צרפת, "לה מארסֵיֶיז”. לאחר מכן מצטרפים לתזמורת שמלווה אותו בחגיגיות ובכובד לא אופייני חברי הלהקה. הביטלס שראו באירוע לא פחות גם אירוע בריטי לאומי, הזמינו להשתתף בשיר זמרים ומוסיקאים בריטיים חשובים באותה התקופה (במקרה גם חבריהם הטובים) והללו מצטרפים לשירת הפזמונים החוזרים. בין ענקי הרוק והזמרים שמשתתפים ביחד עם הביטלס היו מיק ג’אגר וקית’ ריצ'רדס מה”אבנים המתגלגלות”, ענק הגיטרה אריק קלפטון, הזמרת מריאן פיית'פול, השחקנית והסופרת ג'יין אשר ועוד.
הנה קטע מהשיר All You Need Is Love בשידור הלוויין הראשון:
https://youtu.be/t5ze_e4R9QY
וביצוע מקסים לשיר מהסרט המקסים "מעבר ליקום", שמבוסס על שירי הביטלס:
https://youtu.be/10TDlUVGwMk
קאלינה (Kalina) הוא שמו של פרויקט שמפתחת רוסיה בצפון אזור הקווקז, לפגוע, או כמו שהם מנסחים זאת - ליירוט של לוויינים.
מדובר במערכת לייזר שמטרתה ליירט לוויינים עוינים, אם כי המושג עוין נראה כרגע קצת ציני כשמדובר ברוסיה של 2022.
המשימה של כל הפרויקט היא למנוע מלוויינים של מדינות אחרות לצלם ולתצפת מעל רוסיה או לתקוף בה בעתיד.
את המערכת הזו הרוסים בנו בפסגת הר ברכס הקווקז, הר שגובהו שני קילומטרים ונמצא לא רחוק מהעיר זלנצ'וקסקייה, בה מתגוררים האסטרונומים הרוסים שמעורבים בפרויקט.
על ההר נבנה מערכת לייזר אופטית מבוסס טלסקופים. אחד מהם מיועד לכוון אלומות לייזר מדויקות לעבר לווייניים שחגים בחלל, מסביב לכדור הארץ.
כל המערך הזה פועל באמצעות קרני לייזר, המתואמות עם טלסקופ, בעזרת מראות מסתובבות ומתכווננות, כדי ליירט את הלוויין.
היירוט מתבצע באמצעות תקיפה של מערכות האופטיקה, הצילום והמעקב של הלוויין המותקף, בזמן שהוא נמצא מעל אדמת רוסיה.
לידת הפרוייקט היא איפה שהוא בסביבות שנת 2011, אבל עיכובים שונים גרמו להאטה בו. במערב סבורים שמאז 2019 המערכת היא מבצעית, כלומר יכולה להשבית לוויינים, באמצעות מערכת לייזר ניידת שהותקנה בה בשלב הזה.
הקאלינה, אגב, היא לא המערכת הראשונה שנועדה מבחינת רוסיה למנוע מלוויינים לטוס מעליה למטרות תצפית או תקיפה. בעבר הם פיתחו לפחות שתי מערכות לייזר נגד לוויינים, שבמערב לא ברורה הכשירות המבצעית שלהן. אחת מהן היא ה"סמולה", מערכת יירוט לוויינים שהותקנה על משאית והשנייה "סוקול-אשלון", מערכת דומה ומוטסת למטרה זו.
לא מן הנמנע שמעצמות נוספות פיתחו, מפתחות או יפתחו גם הן "מחסלי לוויינים" שכאלה, כולל מערכות שיפגעו בלוויין באופן מלא, יוציאו אותו משימוש ויהפכו אותו לגרוטאה שמרחפת בחלל.
המערכות הללו הן, מכל מקום, עוד שלב ביישום הצבאי שמקרב את האנושות להגשמת חזונו הלא מלהיב של ניקולה טסלה, גאון הטכנולוגיה שחזה כבר לפני מאה את "קרני מוות", ללוחמה באמצעות אנרגיה עוצמתית ומרוכזת בקרניים אלימות, שהיום אנו מכירים בתור "קרני לייזר".
הנה סיפורו של פרויקט קאלינה:
https://youtu.be/twIu_O0haNM
טילים לחיסול לוויינים כבר נוסו בהצלחה על ידי רוסיה:
https://youtu.be/Bo0sd5xB3ic
אם נשק הלייזר אוטוטו מגיע למטוסי קרב אז ודאי שיוכל להיות מכוון מהקרקע אל לוויין (עברית):
https://youtu.be/bFBl4TWduJ8
מצגת וידאו על הפרויקט של פוטין:
https://youtu.be/dp0ke6GVt0c
רוסיה לא לבד - ישראל כבר בשלב, מתקדם של פיתוח מערכת לייזר להשמדת טילים:
https://youtu.be/TG2kUanmo5U?long=yes
הלוויין (Satellite) הוא כל גוף בשמיים המלווה כוכב אחר, כלומר נע במסלול מסביב לכוכב. לכדור הארץ למשל, יש את הירח - הוא הלוויין הטבעי שלנו. אבל מוכרים יותר הם הלוויינים המלאכותיים, מעשה ידי אדם. כיום יש מעל 3000 לוויינים מלאכותיים בחלל. לוויינים כאלה מפותחים ומיוצרים למטרות שונות.
הנה כמה סוגי לוויינים בחלל:
לווייני תקשורת - נושאים ציוד המיועד לתקשורת, העברת שיחות טלפון, ערוצי טלוויזיה ורדיו ועוד.
לווייני מחקר - נושאי ציוד שמטרתו מחקר מדעי ותעשייתי.
לווייני ריגול - שמצלמים ועוקבים אחרי תנועות צבא ותעשייה של מדינות שונות בעולם, כדי לרגל ולהשיג מידע שקשה להשיג באמצעים אחרים.
לווייני למעקב אחרי מזג האוויר - הם מספקים את תחזיות מזג האוויר, עוקבים אחרי תופעות מזג אוויר והשפעות של האדם על מזג האוויר.
הנה סרטון באנגלית על ההיסטוריה של הלוויינים:
http://youtu.be/DFIXfcL43_4?t=8s
הלוויין הישראלי אופק 9 ששוגר לפני כמה שנים (עברית):
http://youtu.be/BNIPBe1h6NQ
והלוויינים שפותחו לצורך מעקב וחיזוי מזג האוויר:
http://youtu.be/pgnpZ9SnEAw
לוויינים
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
מקומות ציבוריים רבים מציעים כיום אינטרנט מהיר בחיבור אלחוטי, אך בעוד שהתקנת אינטרנט על פני האדמה היא פשוטה, אינטרנט במטוסים (In-flight Internet) הוא עניין מורכב הרבה יותר. הרי מטוסים עוברים ממדינות למדינות ובדרך כלל הם מרוחקים מרשתות סלולאריות מקומיות, קל וחומר מחיבור חוטי לרשת.
איך בכל זאת שומרים על התפיסה של מתן גישה לאינטרנט תמיד ובכל מקום?
השיטה היא להתקין במטוסים חיבור לאינטרנט באמצעות לוויין ומערך שרתים שיאפשרו לנוסעים לגלוש ברשת בזמן הטיסה. כיום מגיע השירות של האינטרנט הלווייני לכיסוי של מרבית חלקי הגלובוס וכך יכולים הנוסעים להשתמש באינטרנט, כמעט ללא הפרעה.
איך המטוס קולט תמיד את הלוויין? - אז זהו שהוא לא. המטוס טס ובכל שלב שבו הוא מתרחק מהלוויין "שלו", מוצאת לו מערכת בקרה אלקטרונית שבמרכז בקרה העוקב אחרי המטוס, את הלוויין המתאים ביותר, בהתאם למיקומו של המטוס.
גם האנטנה שבמטוס היא חתיכת טכנולוגיה. במהלך הטיסה מופנית האנטנה כל הזמן אל הלוויין המתאים ביותר. בכל כמה שניות מודדת המערכת ששולטת בה את עוצמת האותות מהלוויין ומזיזה את האנטנה לזווית הטובה ביותר, על מנת שהאות יישאר בעוצמה המרבית.
המערכת הזו חכמה ומהירה מאוד והיא יודעת להתגבר על רוחות, עננים ומערבולות אוויר. היא גם מנוהלת עם הגדרות אוטומטיות של בטיחות. כך למשל, לא תאפשר מערכת הבקרה לנוסעים להתחבר לאינטרנט, אם המטוס לא נמצא בגובה של 3 קילומטרים (10,000 רגל). הסיבה היא שהשימוש במחשבים במטוס אסור במהלך ההמראה והנחיתה.
כך פועל אינטרנט מהיר במטוסים:
https://youtu.be/x8xUzF__hcg
מצגת וידאו שמציגה את הטכנולוגיה המקוונת למטוסים:
https://youtu.be/NwV4AHEviSA
הסבר שעוסק גם בתקשורת הווייפיי שבתוך המטוס:
https://youtu.be/XHBwx728DRM
ופרסומת של חברת תעופה שמציעה אותו (עברית):
https://youtu.be/Ij3HuclZtAQ
ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת מיקום מדויק של כל פינה בעולם. 24 הלוויינים הללו ממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ.
הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים, ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ.
מערכת ה-GPS, מערכת המיקום הגלובלית, או בשמה הנכון GPSS, מאפשרת לכל אחד מאיתנו למצוא את מקומו המוחלט, בדיוק של מטרים בודדים, ולנווט את דרכו לכל מיקום מדויק אחר בעולם, באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS.
בנוסף ללוויינים יש גם תחנות קרקע המאפשרות תיקונים ועדכונים למערכת הלוויינים המשוכללת אך העמוסה הזו.
כך עובד ה-GPS (מתורגם):
http://youtu.be/xdCpgjnmDOg
עקרון הפעולה של מערכות ה-GPS:
https://youtu.be/0rR24Y-KrOA
כך נתן הצבא האמריקאי לעולם שימוש חופשי במערכת ה-GPS:
https://youtu.be/ozAPGnr-934
והסבר של נושא ה-GPS כחלק מתורת היחסות של איינשטיין (מתורגם):
http://youtu.be/4GFoZpRC6aE?t=2m10s?long=yes
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
ללוויינים אין יכולת לפתח מהירות גבוהה מספיק כדי לצאת מגבולות האטמוספירה. הם זקוקים למהירות מילוט מספקת, כזו שתייצר כוח שמתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
בקיצור, הם זקוקים למשגר. אמצעי שישגר אותם אל מחוץ לאטמוספרה.
מהירות המילוט (Escape Velocity) היא המהירות הנדרשת לגוף כלשהו כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של גרם שמימי, במקרה שלנו מכוח המשיכה של כדור הארץ.
לכן דרושות רקטות או טילים בעלי מהירות גבוהה מאוד, בכדי שניתן יהיה להוציא את הלוויינים אל מחוץ לאטמוספרה. מהירות המילוט הדרושה לשם כך היא, החזיקו חזק, 40,270 קילומטרים לשעה.
המהירות שמגיעים אליה כיום, בכדי לעזוב את האטמוספרה, היא בסביבות 11 קילומטרים בשנייה.
הנה הסבר של מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
המחשה ויזואלית לעניין הזה:
https://youtu.be/b9Dj-5LUYlo
טיל שיוצר את מהירות המילוט הדרושה כדי להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ:
https://youtu.be/th-NhrpSm40
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
והסבר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
איך מיירטים לוויינים בחלל?
ללוויינים יש יכולת להיות כלי ריגול מצוין נגד צבאות ומדינות. בעת מלחמה הם גם יכולים לסייע לתקשורת של האויב נגדך. לכן היכולת ליירט או להפיל לוויינים היא חשובה מאוד בלוחמה המודרנית.
מדינות רבות מפתחות כיום נשק ליירוט לוויינים בעת מלחמה. יירוט כזה אינו פשוט, שכן הטילים שנורים לעבר הלוויין צריכים להיות בעלי מהירות שתאפשר את מהירות המילוט הדרושה ליציאה מהאטמוספירה ובעלי יכולת למצוא ולהשמיד את הלוויין בחלל, משימה שהיא ממש לא פשוטה.
המעצמות הגיעו בימינו למערכות נשק מדויקות ויודעות לבצע משימות של יירוט והשמדת לוויינים, אם כי מעולם זה לא נעשה. כלומר, לפחות עד נובמבר 2021 כשרוסיה פגעה בלווין ויצרה ענן רסיסים שסיכן את תחנת החלל הבינלאומית.
יירוט לוויין היא פעולה התקפית קשה ואלימה, שאין בה סיכוי לטעות. מדינה שתבצע אקט כזה מסתכנת במלחמה ובחרם על שיתופי פעולה בחלל. היא תמלא את החלל בעננים עם עשרות אלפי רסיסים שכל אחד מהם יפוצץ חללית או לוויין, אם וכאשר יפגע בהם.
הנה סרטון על מה שעושים ומה לא ביירוט לוויינים בחלל (עברית):
https://youtu.be/RSYfvVkQzLU
מעצמות שונות מפתחות טילים המאפשרים השמדה של לוויינים:
https://youtu.be/Bo0sd5xB3ic
והטכנולוגיה הצבאית הדרושה כדי ליירט לוויין מחוץ לכדור הארץ:
http://youtu.be/DvvCXctsCPY
ללוויינים יש יכולת להיות כלי ריגול מצוין נגד צבאות ומדינות. בעת מלחמה הם גם יכולים לסייע לתקשורת של האויב נגדך. לכן היכולת ליירט או להפיל לוויינים היא חשובה מאוד בלוחמה המודרנית.
מדינות רבות מפתחות כיום נשק ליירוט לוויינים בעת מלחמה. יירוט כזה אינו פשוט, שכן הטילים שנורים לעבר הלוויין צריכים להיות בעלי מהירות שתאפשר את מהירות המילוט הדרושה ליציאה מהאטמוספירה ובעלי יכולת למצוא ולהשמיד את הלוויין בחלל, משימה שהיא ממש לא פשוטה.
המעצמות הגיעו בימינו למערכות נשק מדויקות ויודעות לבצע משימות של יירוט והשמדת לוויינים, אם כי מעולם זה לא נעשה. כלומר, לפחות עד נובמבר 2021 כשרוסיה פגעה בלווין ויצרה ענן רסיסים שסיכן את תחנת החלל הבינלאומית.
יירוט לוויין היא פעולה התקפית קשה ואלימה, שאין בה סיכוי לטעות. מדינה שתבצע אקט כזה מסתכנת במלחמה ובחרם על שיתופי פעולה בחלל. היא תמלא את החלל בעננים עם עשרות אלפי רסיסים שכל אחד מהם יפוצץ חללית או לוויין, אם וכאשר יפגע בהם.
הנה סרטון על מה שעושים ומה לא ביירוט לוויינים בחלל (עברית):
https://youtu.be/RSYfvVkQzLU
מעצמות שונות מפתחות טילים המאפשרים השמדה של לוויינים:
https://youtu.be/Bo0sd5xB3ic
והטכנולוגיה הצבאית הדרושה כדי ליירט לוויין מחוץ לכדור הארץ:
http://youtu.be/DvvCXctsCPY
איך הטלפון יודע את המיקום שלנו?
מערכת ה-GPS היא מערכת מתוחכמת שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ. היא עושה זאת בסיוע של 24 לוויינים הממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ.
הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת דיוק של מטרים באבחון מקומנו על פני כדור הארץ.
באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS, אנו משתמשים כיום במערכת הלוויינים הזו, בסיוע הרשתות הסלולריות שיודעות לדייק לפי הצלבת המרחקים שלנו מהאנטנות הקרובות אלינו, בכדי לנווט את דרכנו מכל מקום לכל מיקום מדויק אחר בעולם.
#אבל איך נולד ה-GPS?
הכל נובע מההיסטוריה הצבאית של מערכת הלוויינים הללו. ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת זיהוי מיקום מדויק של כל פינה בעולם.
המטרה הייתה למנוע אז הפלת מטוסים שטעו בניווט ונכנסו לתחום האווירי של מדינות אויב. אבל פתיחת המערכת לשימושים מסחריים היא שאפשרה את כל השירותים מבוססי המיקום של העידן הנוכחי.
כך נולד ה-GPS (עברית):
https://youtu.be/MnIMc8zNm4s
כך מזהה הטלפון מיקום (מתורגם):
https://youtu.be/70cDSUI4XKE
זו שיטת ה-GPS (מתורגם):
http://youtu.be/xdCpgjnmDOg
ועקרון הפעולה של מערכות ה-GPS (מתורגם):
https://youtu.be/0rR24Y-KrOA
מערכת ה-GPS היא מערכת מתוחכמת שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ. היא עושה זאת בסיוע של 24 לוויינים הממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ.
הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת דיוק של מטרים באבחון מקומנו על פני כדור הארץ.
באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS, אנו משתמשים כיום במערכת הלוויינים הזו, בסיוע הרשתות הסלולריות שיודעות לדייק לפי הצלבת המרחקים שלנו מהאנטנות הקרובות אלינו, בכדי לנווט את דרכנו מכל מקום לכל מיקום מדויק אחר בעולם.
#אבל איך נולד ה-GPS?
הכל נובע מההיסטוריה הצבאית של מערכת הלוויינים הללו. ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת זיהוי מיקום מדויק של כל פינה בעולם.
המטרה הייתה למנוע אז הפלת מטוסים שטעו בניווט ונכנסו לתחום האווירי של מדינות אויב. אבל פתיחת המערכת לשימושים מסחריים היא שאפשרה את כל השירותים מבוססי המיקום של העידן הנוכחי.
כך נולד ה-GPS (עברית):
https://youtu.be/MnIMc8zNm4s
כך מזהה הטלפון מיקום (מתורגם):
https://youtu.be/70cDSUI4XKE
זו שיטת ה-GPS (מתורגם):
http://youtu.be/xdCpgjnmDOg
ועקרון הפעולה של מערכות ה-GPS (מתורגם):
https://youtu.be/0rR24Y-KrOA
איך תחנות חלל חגות סביב כדור הארץ?
תחנת החלל הבינלאומית חגה ללא הפסקה, סביב כדור הארץ, במרחק של 350 קילומטרים מהאדמה. על אף כוח הכבידה, היא לא נופלת בחזרה לכדור הארץ. גם לוויינים אותו דבר, רק שהם חגים במרחק של כ-400 ק"מ מעל האדמה.
מה שמונע מתחנות החלל ליפול היא המהירות המשיקית, היא מהירות המילוט שהוקנתה להן בעת השיגור עם רקטות ההאצה.
מרגע שהלוויין, במקרה הזה תחנת החלל, משתחרר מהרקטה הוא מתחיל ליפול אל כדור הארץ, כי כוח הכבידה פועל עליו. אבל המהירות שנתנה לו הרקטה המשגרת שלו ממשיכה לדחוף אותו קדימה ולכן הוא בעצם לא נופל, אלא שומר על מרחק מכדור הארץ וממשיך לחוג עד אינסוף סביבו.
אם כוח הכבידה לא היה קיים, תחנת החלל הבינלאומית הייתה עדיין נעה בקו ישר וממשיכה להתרחק מכדור הארץ. אם לא היה לה מומנטום של מהירות המילוט, כלומר אותו כוח שזרק אותה מכדור הארץ, היה קורה ההיפך - תחנת החלל הייתה נופלת לאדמה.
אז בואו נסכם - מה שממשיך לשמור על תחנת החלל במרחק קבוע מכדור הארץ הוא כוח הכבידה של כדור הארץ, שממשיך לפעול עליה כלפי מטה ומהירותה שדווקא מושכת אותה למעלה. שני הכוחות מקזזים זה את זה ובמקום ליפול או להתרחק מכדור הארץ היא שומרת על מסלול מסביב לו, כי היא נופלת אליו אבל מפספסת אותו ללא הפסקה וכך היא ממשיכה עוד ועוד.
כך לווין ותחנת חלל סובבים את כדור הארץ ולא נופלים:
https://youtu.be/YSh_S2bHrHE
ותחנת החלל הבינלאומית שחגה סביב כדור הארץ (עברית):
https://youtu.be/LyQ-iTHjI-8
תחנת החלל הבינלאומית חגה ללא הפסקה, סביב כדור הארץ, במרחק של 350 קילומטרים מהאדמה. על אף כוח הכבידה, היא לא נופלת בחזרה לכדור הארץ. גם לוויינים אותו דבר, רק שהם חגים במרחק של כ-400 ק"מ מעל האדמה.
מה שמונע מתחנות החלל ליפול היא המהירות המשיקית, היא מהירות המילוט שהוקנתה להן בעת השיגור עם רקטות ההאצה.
מרגע שהלוויין, במקרה הזה תחנת החלל, משתחרר מהרקטה הוא מתחיל ליפול אל כדור הארץ, כי כוח הכבידה פועל עליו. אבל המהירות שנתנה לו הרקטה המשגרת שלו ממשיכה לדחוף אותו קדימה ולכן הוא בעצם לא נופל, אלא שומר על מרחק מכדור הארץ וממשיך לחוג עד אינסוף סביבו.
אם כוח הכבידה לא היה קיים, תחנת החלל הבינלאומית הייתה עדיין נעה בקו ישר וממשיכה להתרחק מכדור הארץ. אם לא היה לה מומנטום של מהירות המילוט, כלומר אותו כוח שזרק אותה מכדור הארץ, היה קורה ההיפך - תחנת החלל הייתה נופלת לאדמה.
אז בואו נסכם - מה שממשיך לשמור על תחנת החלל במרחק קבוע מכדור הארץ הוא כוח הכבידה של כדור הארץ, שממשיך לפעול עליה כלפי מטה ומהירותה שדווקא מושכת אותה למעלה. שני הכוחות מקזזים זה את זה ובמקום ליפול או להתרחק מכדור הארץ היא שומרת על מסלול מסביב לו, כי היא נופלת אליו אבל מפספסת אותו ללא הפסקה וכך היא ממשיכה עוד ועוד.
כך לווין ותחנת חלל סובבים את כדור הארץ ולא נופלים:
https://youtu.be/YSh_S2bHrHE
ותחנת החלל הבינלאומית שחגה סביב כדור הארץ (עברית):
https://youtu.be/LyQ-iTHjI-8
מהי רשת אלחוטית Wi-Fi?
שאלתם את עצמכם איך כולם גולשים באינטרנט עם המחשב הנייד? בבית, בעבודה, בבית-קפה ובקניון - לנו זה כל כך טבעי שקשה לזכור שעד לפני 20 שנה זה היה העתיד... האחראית ליכולת הזו היא טכנולוגיית ה-Wi-Fi. כיום היא משרתת בין השאר גם סמארטפונים, טלוויזיות חכמות, מדפסות ומתקני "אינטרנט של הדברים" (IOT).
#אז מהי בעצם Wi-Fi?
רשת Wifi היא רשת אלחוטית שמאפשרת להשתמש בטכנולוגיית ה-Wi-Fi כדי להעביר נתונים. היא מוגדרת כרשת אלחוטית במרחב המקומי (Wireless LAN).
טכנולוגיית ה-Wi-Fi היא שמאפשרת למכשירים אלקטרוניים להעביר נתונים, בין מכשירים שמחוברים אליה, באמצעות גלי רדיו. היא מחליפה את הרשת הקווית, שמחייבת חיבור בין המחשבים באמצעות כבלים ונקודות חיבור שהותקנו על הקיר.
כדי ליצור רשת Wi-Fi כל מה שצריך הוא נתב אלחוטי, שאליו יתקשרו המכשירים השונים. כל שמכשיר צריך בכדי להתקשר לרשת הוא שם הרשת והסיסמה להתחברות אליה.
היתרון המרכזי של רשתות Wi-Fi הוא בפשטותן ובמחירים הזולים של רכיביהן. חיבור הציוד להתחברות אליהן הוא קל ופשוט. רשת כזו לא מחייבת פריסה של כבלים, או הגדרות מסובכות מדי.
כיום כל מחשב נייד נמכר כיום עם כרטיס Wi-Fi מובנה, מה שהופך מחשבים כאלו לבעלי חיבור מיידי לרשתות אלחוטיות זמינות.
כך פועלת רשת אלחוטית:
https://youtu.be/METB1o4UAT8
ולא, אין לזה קשר ללוויינים (מתורגם):
https://youtu.be/Dxcc6ycZ73M
הסבר על הרשת האלחוטית שמבוססת על Wifi:
https://youtu.be/xmabFJUKMdg
בין הנתב למכשירים יש כמה שיטות לשפר את ביצועי הרשת האלחוטית:
https://youtu.be/UygPcBCFRrA
שאלתם את עצמכם איך כולם גולשים באינטרנט עם המחשב הנייד? בבית, בעבודה, בבית-קפה ובקניון - לנו זה כל כך טבעי שקשה לזכור שעד לפני 20 שנה זה היה העתיד... האחראית ליכולת הזו היא טכנולוגיית ה-Wi-Fi. כיום היא משרתת בין השאר גם סמארטפונים, טלוויזיות חכמות, מדפסות ומתקני "אינטרנט של הדברים" (IOT).
#אז מהי בעצם Wi-Fi?
רשת Wifi היא רשת אלחוטית שמאפשרת להשתמש בטכנולוגיית ה-Wi-Fi כדי להעביר נתונים. היא מוגדרת כרשת אלחוטית במרחב המקומי (Wireless LAN).
טכנולוגיית ה-Wi-Fi היא שמאפשרת למכשירים אלקטרוניים להעביר נתונים, בין מכשירים שמחוברים אליה, באמצעות גלי רדיו. היא מחליפה את הרשת הקווית, שמחייבת חיבור בין המחשבים באמצעות כבלים ונקודות חיבור שהותקנו על הקיר.
כדי ליצור רשת Wi-Fi כל מה שצריך הוא נתב אלחוטי, שאליו יתקשרו המכשירים השונים. כל שמכשיר צריך בכדי להתקשר לרשת הוא שם הרשת והסיסמה להתחברות אליה.
היתרון המרכזי של רשתות Wi-Fi הוא בפשטותן ובמחירים הזולים של רכיביהן. חיבור הציוד להתחברות אליהן הוא קל ופשוט. רשת כזו לא מחייבת פריסה של כבלים, או הגדרות מסובכות מדי.
כיום כל מחשב נייד נמכר כיום עם כרטיס Wi-Fi מובנה, מה שהופך מחשבים כאלו לבעלי חיבור מיידי לרשתות אלחוטיות זמינות.
כך פועלת רשת אלחוטית:
https://youtu.be/METB1o4UAT8
ולא, אין לזה קשר ללוויינים (מתורגם):
https://youtu.be/Dxcc6ycZ73M
הסבר על הרשת האלחוטית שמבוססת על Wifi:
https://youtu.be/xmabFJUKMdg
בין הנתב למכשירים יש כמה שיטות לשפר את ביצועי הרשת האלחוטית:
https://youtu.be/UygPcBCFRrA
מהי פסולת חלל?
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
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
מהי קרטוגרפיה?
קרטוגרפיה (Cartography), או כרטוגרפיה, היא תורת ציור המפות. בעבודה זו עורכים, מציירים, מעבדים ומדפיסים מפות גאוגרפיות מסוגים שונים. לפני מאות שנים היו המפות מאד לא מדויקות במונחים של היום, אך הן עוצבו כמעט כיצירות אמנות. הן היו מסוגננות ומקושטות, היו עליהן איורים יפים של ספינות, יצורי ים קסומים ועוד. בהמשך השנים הפכו המפות למסוגננות פחות ומדויקות יותר..
עוד במאה השניה הכין האסטרונום והגאוגרף היווני תלמי מאלכסנדריה ספר מפות קדום, שאבד במהלך השנים. מהיום שבו יצא האטלס המודרני הראשון, על ידי הקרטוגרף והגאוגרף הפלמי אברהם אורטליוס, הפכו המפות נפוצות הרבה יותר והחלו להגיע ליותר אנשים. הקרטוגרפים החלו לחבר את הציבור הרחב למקומות ולהתרחשויות היסטוריות שקרו בהם והציבור גמא בשקיקה את ספרי המפות, שהיו אולי תחליף למסעות יקרים ומלאי סכנות, שרק העשירים יכולים היו לצאת אליהם אז.
כיום ציור המפות הוא מקצוע המנצל תצלומי אוויר, צילומי לוויין, מידע סטטיסטי ממקורות שונים ועוד. הקרטוגרף המודרני יכול לוודא היום כל פרט מבסיסי נתונים מקוונים וממקורות מידע אינספור. בנוסף לכך, המפה שוב אינה לבד - תצלומי לוויין נגישים לציבור דרך האינטרנט ובצירוף עם מפות מקוונות, מערכות GPS מדויקות ושלל גאדג'טים יכול כל ילד לנווט בקלות ובמהירות, לכל פינה בעולם.
הנה קרטוגרף מקצועי מספר על עבודתו (עברית):
https://youtu.be/Wn2DJU3MOwE
תערוכה שמספרת את תולדות הקרטוגרפיה:
http://youtu.be/0dXvEYPaLL4
על עבודת הקרטוגרף וכיצד נולדות מפות:
http://youtu.be/PoMOjLwFje0
איך הצליח לאונרדו דה וינצ'י לצייר מהקרקע מפה עירונית מדויקת כמו זו שנעשית מתצלום לוויין?
https://youtu.be/2gEwEcYnewE
והכנת המפות כפי שעשו אותה פעם, לפני עידן הלוויינים, עם טעויות שנשארו בחלקן עד היום:
https://youtu.be/Ow9i65UsCSQ
קרטוגרפיה (Cartography), או כרטוגרפיה, היא תורת ציור המפות. בעבודה זו עורכים, מציירים, מעבדים ומדפיסים מפות גאוגרפיות מסוגים שונים. לפני מאות שנים היו המפות מאד לא מדויקות במונחים של היום, אך הן עוצבו כמעט כיצירות אמנות. הן היו מסוגננות ומקושטות, היו עליהן איורים יפים של ספינות, יצורי ים קסומים ועוד. בהמשך השנים הפכו המפות למסוגננות פחות ומדויקות יותר..
עוד במאה השניה הכין האסטרונום והגאוגרף היווני תלמי מאלכסנדריה ספר מפות קדום, שאבד במהלך השנים. מהיום שבו יצא האטלס המודרני הראשון, על ידי הקרטוגרף והגאוגרף הפלמי אברהם אורטליוס, הפכו המפות נפוצות הרבה יותר והחלו להגיע ליותר אנשים. הקרטוגרפים החלו לחבר את הציבור הרחב למקומות ולהתרחשויות היסטוריות שקרו בהם והציבור גמא בשקיקה את ספרי המפות, שהיו אולי תחליף למסעות יקרים ומלאי סכנות, שרק העשירים יכולים היו לצאת אליהם אז.
כיום ציור המפות הוא מקצוע המנצל תצלומי אוויר, צילומי לוויין, מידע סטטיסטי ממקורות שונים ועוד. הקרטוגרף המודרני יכול לוודא היום כל פרט מבסיסי נתונים מקוונים וממקורות מידע אינספור. בנוסף לכך, המפה שוב אינה לבד - תצלומי לוויין נגישים לציבור דרך האינטרנט ובצירוף עם מפות מקוונות, מערכות GPS מדויקות ושלל גאדג'טים יכול כל ילד לנווט בקלות ובמהירות, לכל פינה בעולם.
הנה קרטוגרף מקצועי מספר על עבודתו (עברית):
https://youtu.be/Wn2DJU3MOwE
תערוכה שמספרת את תולדות הקרטוגרפיה:
http://youtu.be/0dXvEYPaLL4
על עבודת הקרטוגרף וכיצד נולדות מפות:
http://youtu.be/PoMOjLwFje0
איך הצליח לאונרדו דה וינצ'י לצייר מהקרקע מפה עירונית מדויקת כמו זו שנעשית מתצלום לוויין?
https://youtu.be/2gEwEcYnewE
והכנת המפות כפי שעשו אותה פעם, לפני עידן הלוויינים, עם טעויות שנשארו בחלקן עד היום:
https://youtu.be/Ow9i65UsCSQ
איך חלליות עוזבות את האטמוספירה?
כדי להגיע לחלל, חייבות חלליות או ספינות חלל, לייצר דחף והנעה שיאפשרו להן להתמודד עם כוח הכְּבידה של כדור הארץ ולצאת את גבולות האטמוספרה (ראו בתגית "כוח הכבידה").
חללית רגילה תתקשה לעזוב את האטמוספרה, מבלי שתגיע למהירות מילוט מספקת, שתאפשר לה להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ. אם תיכשל בהגעה למהירות זו, היא תישרף ותושמד בדרך לחלל ובעודה באטמוספרה. קראו על כך בתגית "מהירות מילוט".
לכן צריך להשתמש במַשגרים, כדי להגיע לחלל. זהו השלב הראשון, בו מרימים כלי כבד אל מעבר לאטמוספרה, לשם יציאה מכבידת כדור הארץ.
משגרים כאלו הם בדרך כלל כלי טיִס עוצמתיים, היכולים לפתח מהירות גבוהה מאוד, שתגיע לפחות למהירות מילוט של 11.2 קילוֹמֶטר לשנייה, שתאפשר להתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
לשם כך משתמשים בשתי שיטות שיגור לחלל. שיגור קרקעי מתבצע מהיבשה או מספינה. המשימה בו היא להגיע ממהירות אפס למהירות מילוט אדירה, שתאפשר יציאה לחלל ושהייה במסלול הקפה מסביב לכדור הארץ. שיגור ממטוס, לעומתו, מנצל את המהירות ההתחלתית של המטוס, העולה לגובה של עשרות קילומטרים ומשתמש במנועים חזקים מאוד.
#שיטות מילוט
שתי שיטות רווחות בתחום הזה, של מילוט מכבידת כדור הארץ:
מעבורת החלל המהירה והחזקה, למשל, מגיעה למהירות המילוט באמצעות דלק מוצק. הדלק המוצק הזה הוא סוג של פּוֹלימֶר עשוי מחומר הבנוי ממולקוּלוֹת ענקיות המורכבות מיחידות מִבנה, החוזרות על עצמן, כמו שרשרת עשויה חרוזים. החומר הצמיג הזה מעורבּב בגרגירי חומר מחמצֵן ויש לו יתרונות: הוא מייצר יותר אנרגיה ליחידת נפח, הוא פחות דליק ומסוכן מהדלק הנוזלי ומשקלו הנמוך, כי יש בו מעט צינורות ומשאבות, ביחס לדלק נוזלי.
ליציאה אל החלל הרחוק יותר, כמו במקרה של חלליות מחקר שיוצאות לכוכבי לכת רחוקים, או לצורך הוצאת לוויינים לחלל, משתמשים במשגרים ענקיים.
בשיטה זו משתמשים מאז שיגור הסְפּוּטְניק, הלוויין הראשון ששוגר לחלל בשנת 1957.
אבל מהם המשגרים הללו? - מחברים את החלליות או הלוויינים לרקטה עוצמתית ומהירה במיוחד. רקטה כזו, בעברית טיל, היא המשגר, שיווציא אותם מהאטמוספרה ויתגבר על כוח הכבידה.
בשיטה זו משתמשים בדלק נוזלי. השיטה מתבססת על מפגש בין חמצן ומימן הנמצאים במצב נוזלי. באמצעות הצתה ביניהם, יוצרים אנרגיה וכוח דחף אדירים. אלו יוצרים גזים בלחץ עצום, היוצאים מצדו האחורי של הטיל ודוחפים אותו, עם החללית או הלוויין המחוברים אליו, למעלה לשמיים ואל מחוץ לאטמוספרה.
שיגור כזה נערך בשלבים, מהשלב הגדול אל השלבים ההולכים וקטנים בהדרגה. לכל שלב בשיגור יש את המנוע שלו. אחרי שהוא ממלא את תפקידו, נפטרים ממנוע זה ומקילים על המשקל הכללי. שיטה זו הייתה עדיפה על מנוע גדול, כבד מאוד ובּזבּזני. יתרון נוסף של שיטה זו הוא בכך שבמידת הצורך, ניתן להפסיק את הזרמת הגזים לַמנוע בכל רגע ולחדש אותה שוב כשרוצים.
החיסרון המשמעותי של ההנעה בדלק נוזלי הוא בכך שהמימן והחמצן הם גזים דליקים ומסוכנים וכדי למנוע תאונות קטלניות, הכרחי לשלוט בהם היטב.
הנה חללית בלתי מאוישת היוצאת לחלל ושבה בחזרה (עברית):
https://youtu.be/yhkxoIwBkV0
מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
צילום של מצלמת גו פרו על טיל שמטיס חללית לחלל כדי לשחרר אותה משדה הכבידה של כדור הארץ ואז היא צומחת לאדמה:
https://youtu.be/bDoh8zQDT38
על הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):
https://youtu.be/YlxKh4oCKhw
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
וסרטון מעולה שמסביר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
כדי להגיע לחלל, חייבות חלליות או ספינות חלל, לייצר דחף והנעה שיאפשרו להן להתמודד עם כוח הכְּבידה של כדור הארץ ולצאת את גבולות האטמוספרה (ראו בתגית "כוח הכבידה").
חללית רגילה תתקשה לעזוב את האטמוספרה, מבלי שתגיע למהירות מילוט מספקת, שתאפשר לה להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ. אם תיכשל בהגעה למהירות זו, היא תישרף ותושמד בדרך לחלל ובעודה באטמוספרה. קראו על כך בתגית "מהירות מילוט".
לכן צריך להשתמש במַשגרים, כדי להגיע לחלל. זהו השלב הראשון, בו מרימים כלי כבד אל מעבר לאטמוספרה, לשם יציאה מכבידת כדור הארץ.
משגרים כאלו הם בדרך כלל כלי טיִס עוצמתיים, היכולים לפתח מהירות גבוהה מאוד, שתגיע לפחות למהירות מילוט של 11.2 קילוֹמֶטר לשנייה, שתאפשר להתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
לשם כך משתמשים בשתי שיטות שיגור לחלל. שיגור קרקעי מתבצע מהיבשה או מספינה. המשימה בו היא להגיע ממהירות אפס למהירות מילוט אדירה, שתאפשר יציאה לחלל ושהייה במסלול הקפה מסביב לכדור הארץ. שיגור ממטוס, לעומתו, מנצל את המהירות ההתחלתית של המטוס, העולה לגובה של עשרות קילומטרים ומשתמש במנועים חזקים מאוד.
#שיטות מילוט
שתי שיטות רווחות בתחום הזה, של מילוט מכבידת כדור הארץ:
מעבורת החלל המהירה והחזקה, למשל, מגיעה למהירות המילוט באמצעות דלק מוצק. הדלק המוצק הזה הוא סוג של פּוֹלימֶר עשוי מחומר הבנוי ממולקוּלוֹת ענקיות המורכבות מיחידות מִבנה, החוזרות על עצמן, כמו שרשרת עשויה חרוזים. החומר הצמיג הזה מעורבּב בגרגירי חומר מחמצֵן ויש לו יתרונות: הוא מייצר יותר אנרגיה ליחידת נפח, הוא פחות דליק ומסוכן מהדלק הנוזלי ומשקלו הנמוך, כי יש בו מעט צינורות ומשאבות, ביחס לדלק נוזלי.
ליציאה אל החלל הרחוק יותר, כמו במקרה של חלליות מחקר שיוצאות לכוכבי לכת רחוקים, או לצורך הוצאת לוויינים לחלל, משתמשים במשגרים ענקיים.
בשיטה זו משתמשים מאז שיגור הסְפּוּטְניק, הלוויין הראשון ששוגר לחלל בשנת 1957.
אבל מהם המשגרים הללו? - מחברים את החלליות או הלוויינים לרקטה עוצמתית ומהירה במיוחד. רקטה כזו, בעברית טיל, היא המשגר, שיווציא אותם מהאטמוספרה ויתגבר על כוח הכבידה.
בשיטה זו משתמשים בדלק נוזלי. השיטה מתבססת על מפגש בין חמצן ומימן הנמצאים במצב נוזלי. באמצעות הצתה ביניהם, יוצרים אנרגיה וכוח דחף אדירים. אלו יוצרים גזים בלחץ עצום, היוצאים מצדו האחורי של הטיל ודוחפים אותו, עם החללית או הלוויין המחוברים אליו, למעלה לשמיים ואל מחוץ לאטמוספרה.
שיגור כזה נערך בשלבים, מהשלב הגדול אל השלבים ההולכים וקטנים בהדרגה. לכל שלב בשיגור יש את המנוע שלו. אחרי שהוא ממלא את תפקידו, נפטרים ממנוע זה ומקילים על המשקל הכללי. שיטה זו הייתה עדיפה על מנוע גדול, כבד מאוד ובּזבּזני. יתרון נוסף של שיטה זו הוא בכך שבמידת הצורך, ניתן להפסיק את הזרמת הגזים לַמנוע בכל רגע ולחדש אותה שוב כשרוצים.
החיסרון המשמעותי של ההנעה בדלק נוזלי הוא בכך שהמימן והחמצן הם גזים דליקים ומסוכנים וכדי למנוע תאונות קטלניות, הכרחי לשלוט בהם היטב.
הנה חללית בלתי מאוישת היוצאת לחלל ושבה בחזרה (עברית):
https://youtu.be/yhkxoIwBkV0
מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
צילום של מצלמת גו פרו על טיל שמטיס חללית לחלל כדי לשחרר אותה משדה הכבידה של כדור הארץ ואז היא צומחת לאדמה:
https://youtu.be/bDoh8zQDT38
על הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):
https://youtu.be/YlxKh4oCKhw
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
וסרטון מעולה שמסביר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
איזה עתיד מכינה לנו חברת החלל ספייס איקס?
חברת ספייס איקס האמריקאית נותנת שירותי שיגור לחלל באמצעות חלליות מטען וחלליות מאוישות שפיתחה. SpaceX פיתחה שתי רקטות - טילים לשימוש חוזר, פאלקון 1 ופאלקון 9 שמטרתן שיגור זול ופשוט ללוויינים לחלל. ספייס X גם פיתחה חללית שמתוכננת לשאת בני אדם בעתיד, חללית בשם דרגון ("Dragon").
החללית דרגון מסוגלת לשאת מטען ואספקה במשקל של עד 6,000 ק"ג או עד 7 אנשי צוות במקרים של טיסה מאוישת. הטיסה הראשונה שלה הייתה בשנת 2010, היא שוגרה למסלול סביב כדור הארץ, הקיפה אותו פעמיים (במהירות הגבוהה מ-27,000 קמ"ש) והגיעה בחזרה לכדור הארץ כשנחתה בשלום באוקיינוס השקט. בשנת 2012 הייתה הטיסה השניה שלה, יעד הטיסה שלה היה תחנת החלל הבינלאומית, היא שוגרה כשעל סיפונה ציוד ואספקה והגיעה ליעדה בהצלחה, ובכך הפכה לחללית הפרטית-מסחרית הראשונה בהיסטוריה שעגנה בתחנת החלל הבינלאומית.
מאז ביצעה החללית עוד טיסות רבות שכמעט כולם הסתיימו בהצלחה. יש אפילו תוכנית שמטרתה להטיס את החללית דרגון למאדים ששמה דרגון-אדום ("Red Dragon"), השיגור הצפוי הוא בשנת 2022 אך תוכנית זו עדיין לא אושרה סופית.
את SpaceX הקים בשנת 2002 היזם אילון מאסק. ספייס איקס עשתה היסטוריה בהיותה החברה הפרטית הראשונה ששלחה בהצלחה מטען לתחנת החלל הבינלאומית ולמעשה הראשונה שגם שלחה חללית לתחנת החלל הבינלאומית.
מטרתו של מאסק היא לעזור באמצעות SpaceX וליצור נוכחות אנושית קבועה על כוכב מאדים. בשנת 2016 עשתה החברה צעד חשוב בכיוון של שימוש בחלליות רב-פעמיות, כשהצליחה להביא חללית עם אספקה למעבורת החלל הבינלאומית ולאחר מכן להנחיתה על דוברה בים, כשהיא מוכנה לשימוש חוזר.
הנה מימוש החזון של חברת ספייס איקס, כשהחללית הפרטית הראשונה בהיסטוריה יוצאת לחלל (עברית):
https://youtu.be/fqFGdAaZT4Q
שיטת הרקטות לשימוש חוזר שמשגרות לחלל לוויין:
http://youtu.be/tfXa-zItqjU
ושיגור של Falcon 9 לחלל מחברת ספייס איקס:
http://youtu.be/pErvLYr8K2k
חברת ספייס איקס האמריקאית נותנת שירותי שיגור לחלל באמצעות חלליות מטען וחלליות מאוישות שפיתחה. SpaceX פיתחה שתי רקטות - טילים לשימוש חוזר, פאלקון 1 ופאלקון 9 שמטרתן שיגור זול ופשוט ללוויינים לחלל. ספייס X גם פיתחה חללית שמתוכננת לשאת בני אדם בעתיד, חללית בשם דרגון ("Dragon").
החללית דרגון מסוגלת לשאת מטען ואספקה במשקל של עד 6,000 ק"ג או עד 7 אנשי צוות במקרים של טיסה מאוישת. הטיסה הראשונה שלה הייתה בשנת 2010, היא שוגרה למסלול סביב כדור הארץ, הקיפה אותו פעמיים (במהירות הגבוהה מ-27,000 קמ"ש) והגיעה בחזרה לכדור הארץ כשנחתה בשלום באוקיינוס השקט. בשנת 2012 הייתה הטיסה השניה שלה, יעד הטיסה שלה היה תחנת החלל הבינלאומית, היא שוגרה כשעל סיפונה ציוד ואספקה והגיעה ליעדה בהצלחה, ובכך הפכה לחללית הפרטית-מסחרית הראשונה בהיסטוריה שעגנה בתחנת החלל הבינלאומית.
מאז ביצעה החללית עוד טיסות רבות שכמעט כולם הסתיימו בהצלחה. יש אפילו תוכנית שמטרתה להטיס את החללית דרגון למאדים ששמה דרגון-אדום ("Red Dragon"), השיגור הצפוי הוא בשנת 2022 אך תוכנית זו עדיין לא אושרה סופית.
את SpaceX הקים בשנת 2002 היזם אילון מאסק. ספייס איקס עשתה היסטוריה בהיותה החברה הפרטית הראשונה ששלחה בהצלחה מטען לתחנת החלל הבינלאומית ולמעשה הראשונה שגם שלחה חללית לתחנת החלל הבינלאומית.
מטרתו של מאסק היא לעזור באמצעות SpaceX וליצור נוכחות אנושית קבועה על כוכב מאדים. בשנת 2016 עשתה החברה צעד חשוב בכיוון של שימוש בחלליות רב-פעמיות, כשהצליחה להביא חללית עם אספקה למעבורת החלל הבינלאומית ולאחר מכן להנחיתה על דוברה בים, כשהיא מוכנה לשימוש חוזר.
הנה מימוש החזון של חברת ספייס איקס, כשהחללית הפרטית הראשונה בהיסטוריה יוצאת לחלל (עברית):
https://youtu.be/fqFGdAaZT4Q
שיטת הרקטות לשימוש חוזר שמשגרות לחלל לוויין:
http://youtu.be/tfXa-zItqjU
ושיגור של Falcon 9 לחלל מחברת ספייס איקס:
http://youtu.be/pErvLYr8K2k
