הלוויין ונוס (VENµS – ראשי תיבות של "ניטור צמחייה וסביבה באמצעות מיקרו-לוויין חדש"), פרויקט משותף של סוכנויות החלל הצרפתית והישראלית, הגיע עתה לסוף דרכו ומאז שיגורו ב-2017 הוא סיפק מידע יקר ערך לניטור גורמים סביבתיים שונים. בכנס פרידה מיוחד, שנערך היום (חמישי) במפעל מבת שבתעשייה אווירית, התכנסו נציגים משתי סוכנויות החלל בנוכחות שרת החדשנות המדע והטכנולוגיה, גילה גמליאל וראשת המכון הצרפתי בישראל, אילנה סיקורל, על מנת לסכם את תרומתו האדירה של הלוויין.
לאחר 7 שנות פעילותו, ניתן לומר כי יכולת הצילום הספקטרלית ברזולוציה גבוהה (4-5 מטרים) וזמני הביקור התדירים שלו (אחת ליום-יומיים) בכ-160 אתרים נבחרים, אפשרו לחוקרים ולחוקרות ברחבי העולם לנטר מגוון רחב של תופעות, כולל מפלסי מים, בריאות יבולים, סיכון לשריפות יער, ואפילו תנועת כלי רכב. בד בבד, לצד ההישגים המחקריים, גם יעדיו הטכנולוגיים של ונוס, בחינת מנוע הנעה יונית לראשונה, הושגו על הצד הטוב ביותר. זהו הישג יוצא מגדר הרגיל של תעשיית החלל הישראלית בעיקר: התעשייה האווירית לישראל אחראית לפיתוח מערכות הלוויין ותחנת הקרקע, ואילו מערכת ההנעה החשמלית פותחה ברפאל. צרפת היתה אחראית על פיתוח המצלמה המולטי-ספקטרלית ומערכת עיבוד התמונות, אולם ראוי לציין כי החברה שזכתה במכרז הצרפתי ופיתחה את המצלמה בפועל, היתה אף היא חברה ישראלית: אלביט מערכות אלקטרו-אופטיות אל-אופ.
תא"ל (מיל) אורי אורון, מנהל סוכנות החלל הישראלית ציין כי "אנחנו מציינים בגאווה רבה פרויקט חלל למופת. במסגרת הפרויקט הושגו כל היעדים הטכנולוגיים, והלווין איפשר את קיומם של עשרות מחקרים. העובדה כי הפרויקט נעשה בשיתוף פעולה מלא עם סוכנות החלל הצרפתית חיזקה את מעמדה של ישראל ותעשיית החלל שלה. ונוס סיים את משימתו בחלל, אך לא את השפעתו על המחקר והתעשייה. בשנים הקרובות אנחנו עתידים לראות עוד הרבה מתוצריו בתחומים שונים".
השלכות ישומיות מאיכות המים ועד מניעת שריפות
ההישגים המדעיים הרב-תחומיים של הלוויין ונוס הם תוצר של חשיבה יצירתית של עשרות חוקרים בישראל ומאות בעולם, שמצאו דרכים שונות לעשות שימוש במידע שהוא הפיק. "היישומים המגוונים של ונוס מדגישים את חשיבותו בהתמודדות עם אתגרים גלובליים הקשורים למשאבי מים, ביטחון תזונתי וניטור סביבתי", מסביר פרופ' ארנון קרניאלי, מאוניברסיטת בן גוריון בנגב והמשמש כמדען הראשי של פרוייקט ונוס. "הנתונים ברזולוציה גבוהה ותדירות הביקור החוזר של הלוויין סיפקו תובנות בזמן אמת, שאפשרו קבלת החלטות מושכלת לניהול משאבים טוב יותר והגנה על הסביבה".
החל מניהול משאבי מים, דרך ניטור חקלאות וצמחייה, ועד תכנון עירוני – ניתן לומר כי לתרומה של ונוס לתחומי המחקר השונים יש השלכות יישומיות בהווה ובעתיד ברחבי העולם, ולאו דווקא באזורים שבהם הוא התמקד. להלן כמה דוגמאות מרכזיות:
ניהול משאבי ואיכות מים
הלוויין ונוס התגלה כחיוני במעקב אחר מפלסי המים בכנרת, מקור מים קריטי לישראל. התמונות שצולמו על ידי הלוויין בין 2018 ל-2020 הראו את התנודות במפלסי המים והדגישו את העלייה המשמעותית במפלסי המים במהלך תקופה זו. הכנרת היתה במובן זה גם מקרה בוחן (case study) שהניב מידע חיוני לניהול משאבי מים בכלל, במיוחד באזורים צחיחים כמו ישראל.
בנוסף להערכת מפלס מאגרי מים, הלוויין ונוס סייע גם בניטור איכות המים במאגרים. נתוני הלוויין אפשרו להעריך ברמת דיוק גבוהה למדי התפתחות אצות ושינויים במליחות, מדדים קריטיים בניהול מקורות מים ומעקב אחר איכותם.
ניטור חקלאות וצמחייה
פעמים רבות קורה שהנתונים בשטח מכתיבים את המחקר והתועלת שניתן להפיק מהם, ולא להיפך. כך קרה למשל בתחום החקלאות, שבו נתוני לוויין הובילו חוקרים לפתח אלגוריתמים שונים לזיהוי דפוסים עונתיים בגידולים וביבול. האלגוריתם WISE (קיצור של Within-Season Emergence), למשל, מאפשר לחקלאים לנטר התפתחות יבולים בקנה מידה של מקטעים שונים בשדה. טכנולוגיה זו עוזרת הלכה למעשה לקבוע את העיתוי האופטימלי לזריעה ולקציר, מה שמוביל בסופו של דבר לשיטות חקלאיות יעילות יותר.
אלגוריתם נוסף שפותח באמצעות נתוני ונוס, WIST (קיצור של Within-Seaon Termination), מזהה ביעילות את עיתוי סיום גידולי הכיסוי. גידולי כיסוי הם גידולים אשר נועדו לכסות את האדמה ללא צורך לקצור אותם. הם מועילים בניהול ובקרה של פוריות ואיכות הקרקע החקלאית, בקרת מזיקים, עשבים שוטים, מגוון ביולוגי ועוד. WIST סייע להפיק מידע חיוני לתכנון העיתוי של גידולי כיסוי כך שהם יהיו אופטימליים.
ללוויין ונוס התגלה גם תפקיד קריטי בהערכת סיכון לשריפות יער. בעזרת מערכת המצלמות שלו, חוקרים הצליחו להעריך את תכולת הלחות בצמחייה. מדד זה קריטי בהבנה באיזו קלות אש תתפשט באזור צמחיה מסוים. כך ונוס יכול היה לסייע בחיזוי אזורים בסיכון גבוה לשריפה, מידע המאפשר היערכות טובה יותר מראש עם הקצאת משאבים למיתון נזקי שריפות יער פוטנציאליים.
תכנון עירוני וניטור פעילות אנושית
הלוויין ונוס סייע גם בניטור מסדרונות אקולוגיים עירוניים. מדובר למעשה בשטחים המחברים בין אזורים טבעיים המקוטעים בתוך סביבות עירוניות. אלה שטחים חיוניים המשמשים בעיקר בתור בתי גידול למגוון מינים של חיות בר. בחיפה, למשל, ונוס סייע במעקב אחר הקישוריות של מסדרונות אקולוגיים אלה. גם כאן, אזור חיפה משמש מקרה בוחן. תכנון מסדרונות אקולוגיים, כמו גם ניטור לשמירתם באזורים עירוניים, נלקח בחשבון על ידי מתכנני ערים וארגוני סביבה וטבע. חשובים בשטחים עירוניים רבים ברחבי העולם והניטור אחר תקינותם נלקח בחשבון על ידי מתכנני ערים וארגוני סביבה ושמירת הטבע.
בנוסף, המערך הייחודי של שני גלאים הממוקמים במרווח מסוים במערכת המצלמה, אפשר גם זיהוי והערכה של כלי רכב נעים. טכנולוגיה זו שימשה לניטור דפוסי תנועה במהלך מגפת הקורונה, מה שהדגים את רב-הגוניות של המצלמה במעקב אחר פעילות אנושית, לא רק בהקשר סביבתי-טבעי.
שיתוף פעולה ראשון עם איחוד האמירויות
בישראל לבדה, חוקרים הורידו ועשו שימוש בעשרות אלפי תמונות ונוס אשר שימשו למחקרים שונים: נתוני ונוס תרמו לפרסום של למעלה מ-100 מאמרים מדעיים, כאשר רובם נכתבו על ידי חוקרים ישראלים. ואולם, ונוס היה גם מופת לשיתוף פעולה בינלאומי, כשסיפק נתונים למחקרים משותפים למדענים ישראלים ועמיתים ממדינות אחרות, במטרה לקדם פתרונות לאתגרי סביבה ואקלים.
אחד המחקרים הוא שיתוף פעולה בין חוקרים באוניברסיטת תל אביב בהובלת פרופ' איל בן דור ופרופ' מרסלו שטינברג, לחוקרים באוניברסיטת חאליפה באבו-דאבי בהובלת ד"ר מרים אל שהי. "אנחנו מאוד גאים להוביל את שיתוף הפעולה הזה יחד עם סוכנות החלל האמירתית, כי זהו למעשה שיתוף הפעולה האקדמי הראשון בין ישראל לאיחוד האמירויות בתחום החלל" אומרת ד"ר עדי ניניו גרינברג, מדענית החלל של סוכנות החלל הישראלית. "המחקר מתמקד בפיתוח שיטות להערכת תכונות קרקע שונות, ובמיוחד תכולת החומר האורגני, בהשוואה בין הסביבה הצחיחה באיחוד האמירויות לבין הסביבה הים-תיכונית בישראל".
מורשת הלוויין ונוס
בהתאם לאמנת החלל החיצון הבינלאומית, יש עתה צורך להכווין את ונוס בבטחה בחזרה לכדור הארץ, וזאת על מנת למזער סיכונים לפגיעה בלוויינים פעילים אחרים הפועלים באותו המסלול. כחלק מתהליך זה, כל הדלק של הלוויין ינוצל לפני שהוא ירד בהדרגה לכיוון כדור הארץ, עד שלבסוף הוא עתיד להתפרק בעת החיכוך עם האטמוספירה.
דרכו של ונוס אמנם הסתיימה אך המחקר כתוצאה מתוצריו צפוי עוד להמשיך. גם כיום מעובדים נתונים נוספים מהמשימה ומתוכם ניתן עוד לערוך שיפורים, למשל, בכיול רדיומטרי, מיסוך עננים ותיקון גיאומטריה. העיבוד של עדכונים אלה צפוי להימשך לפחות עד יולי 2025.
משימת ונוס תשאיר אחריה מורשת יקרת ערך של תרומות מדעיות. הנתונים האיכותיים של הלוויין אפשרו לחוקרים ללמוד תופעות סביבתיות שונות ומגוונות, תוך הרחבת הבנתנו את המערכות האקולוגיות המורכבות של כדור הארץ. ממצאי המחקרים מדגימים את ההישגים המדעיים של ונוס, אך גם את ההשפעה הפוטנציאלית הטמונה ביישומי המחקר.