אוניברסיטת תל אביב תשגר לוויין ראשון לחלל. הלוויין הזעיר, טאוסאט 1 (TAU-SAT 1), פרויקט משותף לפקולטות למדעים מדויקים ולהנדסה, נשלח בימים אלה לבדיקות בסוכנות החלל היפנית JAXA. משם יישלח הלוויין לארה"ב וישולב בחללית אספקה מסוג סיגנוס של תאגיד נורת'רופ גראמן שנמצא תחת חוזה עם נאס"א. החללית, עם הלוויין של אוניברסיטת תל אביב, מיועדת לשיגור על גבי משגר מסוג אנטרס בפברואר 2021. לאחר העגינה בתחנת החלל הבינלאומית, הזרוע הרובוטית Canadarm2 תשחרר את הלוויין למסלול לווייני נמוך – שם הוא צפוי לפעול במשך חודשים ארוכים.
"מדובר בלוויין קובייה, או CubeSat, שמידותיו 10 על 10 על 30 ס"מ ומשקלו פחות מ-2.5 ק"ג", אומר ד"ר עופר עמרני, ראש המעבדה ללוויינות זעירה בבית הספר להנדסת חשמל וחוקר ראשי בפרויקט הלוויינים. "הלוויין מורכב משני חלקים – המרכב, או ה-bus, והמטען המדעי, המטע"ד או ה-payload. הבאס כולל את הנדרש לתפקודו התקין של הלוויין: סוללות, בקרת הכוון, תאים סולאריים, מחשב מרכזי, ומערכת תקשורת. ואילו המטע"ד כולל את ההתקנים המיועדים למשימה המדעית שהלוויין נועד לבצע. במקרה של טאוסאט 1 קיבלנו את המטע"ד מהמרכז למחקר גרעיני שורק, ושילבנו אותו בחדר הנקי אשר במעבדה עם מרכב הלוויין. מרכיב משמעותי נוסף הוא התוכנה המוטסת, שמנהלת את כל מערכות הלוויין וכן את המשימה המדעית. התוכנה כולה פותחה גם היא מאפס על ידי סטודנטים מאוניברסיטת תל אביב".
טאוסאט 1: מידע חשוב בהגנה על אסטרונאוטים
המטען המדעי של טאוסאט 1 כולל מספר ניסויים, שפותחו על ידי מחלקת סביבת חלל במרכז למחקר גרעיני שורק. חלק מניסויים אלה נועדו למדוד את כמות הקרינה הקוסמית בחלל הקרוב לכדור הארץ, כמו גם את החלקיקים המגיעים מהשמש ואת החלקיקים הלכודים בחגורות ואן אלן העוטפות את כדור הארץ – זאת באמצעות השפעתם של חלקיקים אלה על גלאים שונים המבוססים על רכיבים אלקטרוניים רגישים. בנוסף, המטען המדעי כולל ניסוי שבו יימדד ריכוז החמצן האטומי הריאקטיבי בחלל באמצעות גלאי המבוסס על תאי שמש (ORMADD), שפותח בתמיכת סוכנות החלל הישראלית. וכן יבוצע ניסוי לפריסת אקטואטור הבנוי מפולימר המשנה את צורתו בחימום – וזאת בחלל בתנאי חוסר כבידה.
"לחלקיקים שונים עשויה להיות השפעה הרסנית על אסטרונאוטים ועל התקנים אלקטרונים. אנחנו עורכים את הניסויים האלה במטרה ללמוד את המרב על שטף החלקיקים, מהירותם, מסתם ועוד, כדי שנדע להגן טוב יותר על האסטרונאוטים ועל האלקטרוניקה שלנו בעתיד", מסביר ד"ר עמרני. "מאחר שללוויין שלנו אין מנוע, טאוסאט 1 ינטר את הקרינה הקוסמית במשך מספר חודשים, לפני שיידעך במסלולו כתוצאה מהגרר האטמוספרי – ויישרף באטמוספרה בדרכו לקרקע".
tausat.jpg
החלל החדש – גם באקדמיה הישראלית
לטאוסאט 1 קדמו לוויין הסטודנטים TECH-SAT של הטכניון, ששוגר ב-1998, ולוויין החישה מרחוק של אוניברסיטת בן גוריון, ה-BGUSAT, בתמיכת סוכנות החלל הישראלית, ששוגר ב-2017 – אבל זהו הלוויין הראשון שתוכנן, פותח הורכב ונבדק כל כולו באקדמיה הישראלית.
"תחום החלל השתנה ללא היכר עם מהפכת 'החלל החדש', שפתחה את החלל לשחקנים אזרחיים", מסביר ד"ר עמרני. "אם בעבר לוויין חדש עבר מסלול תכנון ובנייה מייגע שארך שנים רבות, וכלל בדיקות יקרות ומורכבות שרק גופים ממשלתיים היו מסוגלים לממן, את הלוויין שלנו סיימנו בתוך כשנתיים, עם צוות מצומצם של אנשי סגל וסטודנטים. גם את הבדיקות ערכנו כאן, עם תשתית שהקמנו במעבדה, לרבות תא ואקום תרמי ומרעד, ואת התקשורת עם הלוויין נבצע בעזרת תחנת חובבי רדיו לתקשורת לוויינים ומערך אנטנות מבוקרות-כיוון שהקמנו על גג הפקולטה להנדסה. למעשה, טאוסאט 1, הנחשב גם כלוויין חובבי רדיו, ישמש גם כממסר חללי בעבור קהיליות חובבי הרדיו ברחבי העולם".
טאוסאט 1 יצא לדרך בעקבות פנייה לד"ר מאיר אריאל מנהל מרכז המדעים בהרצליה, שהוביל את שיגור לווייני התלמידים דוכיפת 1, דוכיפת 2 ודוכיפת 3, מתוך כוונה לשחזר את ההישג גם באוניברסיטה. צוות החלל של מרכז המדעים הרצליה היווה את הגרעין להקמת המרכז הבינתחומי באוניברסיטת תל אביב לפיתוח ננו-לוויינים.
למעשה, עם התשתית שהקימו והניסיון שצברו, הצוות של ד"ר אריאל וד"ר עמרני כבר החל לעבוד על הננו-לוויין הבא, ה-טאוסאט 2. "השאיפה היא שחוקרים וסטודנטים באוניברסיטה ומחוצה לה יוכלו לתכנן מטע"ד חללי ולשגר את הניסויים שלהם, גם מבלי להיות מומחים לתחום החלל", אומר ד"ר עמרני. "מי שירצה לערוך ניסוי בפיזיקה, בביולוגיה, במחשבים, במדעי הסביבה, ובכל תחום שיכול ליהנות מהשהייה במסלול לווייני נמוך – נצרף אותו לפרויקט הננו-לוויינים שלנו ותוך זמן קצר יחסית הוא יוכל להגיע לחלל".