פורטל:מדעי החלל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

רענון הפורטל כיצד אוכל לעזור?    

מדעי החלל הם קבוצת מדעים העוסקים בהבנה וחקר של היקום, גרמי השמים השונים כגון כוכבים וגלקסיות, תולדותיהם ומיבנם. ניתן למצוא עדויות לעיסוק במדעי החלל כבר בשחר הציוויליזציה, אז מדעי החלל היוו תצפית אסטרונומית פשוטה על כוכבי השמים. מאז התפתחו מדעי החלל לתחומים רבים כגון אסטרופיזיקה, קוסמולוגיה ואסטרוביולוגיה והועלו תאוריות שונות על מבנה היקום, תולדותיו ומרכיביו. רבים רואים את תחילתו של עידן חקר החלל עם שיגור ספוטניק 1 בשנת 1957, הלוויין המלאכותי הראשון מעשי ידי אדם. אז, בהישג כמעט בלתי נתפש של האנושות, בשנת 1969, נחתה החללית אפולו 11 על הירח ופעם הראשונה בהיסטוריה האנושית, אדם דרך על פני גרם שמים שאינו כדור הארץ. פרויקטים רבים, שנחשבו תקופה ארוכה למדע בדיוני שלעולם לא יתממש, כמו הקמת מושבות מאוישות בחלל ובירח, כבר נראים בקצה האופק הטכנולוגי.

בול מברית המועצות ועליו דמותו של סרגיי קורוליוב
בול מברית המועצות ועליו דמותו של סרגיי קורוליוב

סרגיי פאבלוביץ' קורוליוב (12 בינואר 1907 [לפי הלוח היוליאני: 30 בדצמבר 1906]14 בינואר 1966) היה ראש מהנדסי ומתכנני הטילים והמשגרים הסובייטיים במהלך המירוץ לחלל בין ארצות הברית וברית המועצות בשנות החמישים ובשנות השישים של המאה העשרים. תפקידו החשוב בתוכנית החלל הסובייטית נשמר בסוד עד לאחר מותו ובכל תקופת עבודתו על התוכנית היה ידוע רק כ"מתכנן ראשי".

על אף שהוכשר כמתכנן כלי טיס, קורוליוב הצליח בתפקידי ניהול: הוא התבלט ביכולותיו האסטרטגיות והארגוניות. כקורבן הטיהורים הגדולים של סטלין, היה אסיר במשך שש שנים, ומתוכן שהה מספר חודשים במחנה גולאג סיבירי. לאחר שחרורו הוא הפך למתכנן טילים ולדמות מפתח בתוכנית פיתוח הטילים הבליסטיים הסובייטית. לאחר מכן מונה להוביל את תוכנית החלל הסובייטית ופיקח על תוכנית ספוטניק ועל תוכנית ווסטוק בזמן הצלחותיהן הראשונות.

יורי: "אני ידיד, חבריי לנשק, ידיד!"
האישה לידה נחת: "הייתכן שבאת מהחלל החיצון?"
יורי: "למען האמת, אכן באתי!"

יורי גגארין – המילים הראשונות שאמר על פני כדור הארץ אחרי שנחת, לאישה וילדה ליד מקום הנחיתה


ויקטור גלובר
ויקטור גלובר
אתמולחודש אפריל בהיסטוריה של מדעי החללמחר

מודל מערכת השמש בשוודיה הוא המודל הגדול ביותר, בקנה מידה אמיתי, של מערכת השמש. (קנה המידה של המודל הוא 1 ל-20 מיליון). המודל פרוש לאורכה של שוודיה, והממחיש את ממדיהם האמיתיים של כוכבי הלכת וגרמי השמים ואת המרחקים ביניהם.

השמש מיוצגת במודל על ידי אריקסון גלוב, היכל הספורט הלאומי של שוודיה, הממוקם בסטוקהולם. ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים (כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים) ממוקמים אף הם בסטוקהולם, אך כוכבי הלכת החיצוניים (צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון) וכן גרמי שמים אחרים המהווים חלק ממערכת השמש, פרושים צפונית לסטוקהולם, בערים שונות לאורך חופו של הים הבלטי.

הדמיית פגיעת אסטרואיד ענק בכוכב לכת
הדמיית פגיעת אסטרואיד ענק בכוכב לכת

מערכת השמש מכילה גרמי שמים רבים, ביניהם גם אסטרואידים הקרובים לכדור הארץ שעלולים לפגוע בו. פגיעת אסטרואיד או שביט עלולה להיות קטסטרופלית ולגרום להכחדה המונית ואף השמדה טוטאלית של כל היצורים החיים. אסטרואידים כבר גרמו בעבר להכחדה המונית, הקרטיקון-שלישון, לפני 65 מיליון שנה, בה נכחדו רוב היצורים שחיו באותה תקופה.


תוכנית מיר ומעבורות החלל הייתה תוכנית חלל משותפת לרוסיה ולארצות הברית שכללה את שיגורן של מעבורות חלל אמריקאיות אל תחנת החלל מיר הרוסית, שיגור קוסמונאוטים במעבורות חלל ואסטרונאוט בחללית סויוז, ושהייתם בתחנת החלל מיר לפרקי זמן ארוכים. התוכנית, שזוהתה גם כ"שלב מספר אחד", נועדה לאפשר לארצות הברית ללמוד מן הניסיון הרוסי העשיר בטיסות חלל ממושכות, וליצור רוח של שיתוף פעולה בין שתי האומות וסוכנויות החלל שלהן – נאס"א האמריקאית וסוכנות החלל הפדרלית של רוסיה (רוסקוסמוס). התוכנית פתחה את הדרך למיזמי חלל משותפים נוספים, ובמיוחד ל"שלב מספר שתיים" של התוכנית – בניית תחנת החלל הבינלאומית (ISS). התוכנית הוכרזה ב-1993, המשימה הראשונה שוגרה ב-1994 והתוכנית הסתיימה, כמתוכנן, ב-1998. 11 משימות מעבורות, טיסת סויוז אחת, וכמעט 1,000 ימים בחלל במצטבר של אסטרונאוטים אמריקאיים, שהתחלקו ל-7 משלחות, הושלמו במהלך התוכנית.

צילום מיקרוסקופי של המטאוריט המאדימי ALH 84001 בו נראים צורות שיכולות להצביע על קיום חיים מחוץ לכדור הארץ

אסטרוביולוגיהיוונית: ἄστρον, אסטרון- כוכבים, βίοςλογία, ביולוגיה- מדע החיים) היא מדע העוסק בחקר אפשרות קיום חיים מחוץ לכדור הארץ. אסטרוביולוגיה היא ענף חדש יחסית שהתפתח עם התרחבות מושגיו של האדם על גודל ממדיו של היקום. מדע זה שואף להניח תשתית לחקר קיומן (או אי-קיומן) של צורות חיים מחוץ לכדור הארץ על ידי מציאת התנאים ההכרחיים לקיום של חיים, לפחות אלו מהסוג המוכר לנו. המחקר האסטרוביולוגי הוא רב-תחומי, וכלולים בו נושאים מתחומי הביולוגיה, הכימיה, הפיזיקה, האסטרונומיה, האסטרופיזיקה ועוד. עד למחצית השנייה של המאה ה-20, נושא חקר חיים מחוץ לכדור הארץ היה נחלתם של סופרי המדע הבדיוני, שוחרי העב"מים ומאמיני העידן החדש. רק עם תחילת חקר החלל החלו מדענים להתייחס ברצינות לאפשרות חיים חוצניים.

האסטרוביולוגים החוקרים את הנושא שואלים שאלות כגון:

  • מהם חיים?
  • כיצד החלו החיים על פני כדור הארץ?
  • אילו סביבות יכולות לתמוך בחיים?

לשאלה אם יש חיים בעולמות אחרים יש השלכות מרחיקות לכת, גם בתחום המדע וגם בתחום הפילוסופיה והדת.

פרויקטים לחיפוש חיים מחוץ לכדור הארץ, כגון פרויקט סט"י, הם בעלי חשיבות גדולה לעוסקים באסטרוביולוגיה, אם כי נמצאים מחוץ לתחומיה.

הוכח בניסויים שמבחינה ביוכימית, יסודות יציבים בטבלה המחזורית אשר מקיימים אינטראקציה כימית בדומה לפחמן, יכולים להחליף בהדרגה את אטומי הפחמן ברוב הפעולות הדרושות לקיום חיים בנוסח המוכר על פני כדור הארץ, המבוסס על פחמן. לפיכך, חיים יכולים להיווצר בכוכב לכת המכיל שפע של צורן.
המערך הגדול מאוד של טלסקופי רדיו בניו מקסיקו המשמשים לתצפית אסטרונומית בתחום הרדיו.
אסטרונומיהיוונית: הלחם של המילים άστρον, אסטרון – כוכב, ו-νόμος, נומוס – חוקי התנועה) היא מדע החוקר את התנועה, המבנה, ההתהוות וההתפתחות של גרמי השמים, מערכת השמש, והיקום. האסטרונומיה נחשבת לאחד מן המדעים העתיקים ביותר בעולם, וישנן עדויות ארכאולוגיות ברורות לעיסוק באסטרונומיה כבר בערש הציוויליזציה, בשנת 4000 לפניה"ס, בשומר המוסופטמית. בתחילה, שימשה האסטרונומיה כמדע תצפיתי שעזר בקביעת לוח השנה וכבסיס לאסטרולוגיה. עם התקדמות הזמן עלו תאוריות שונות לגבי מבנה היקום, כגון המודל הגאוצנטרי על פיו כדור הארץ נמצא במרכז היקום ומופתה כיפת השמים. לאחר נפילת האימפריה הרומית עבר לפיד האסטרונומיה לערבים (עם עליית האסלאם). הערבים החלו בתקופה זו במחקר אסטרונומי רב היקף שלא נראה עד אותה תקופה, ועד היום רוב הכוכבים ששמם לא נקבע לפי מערכת מתן שמות מסודרת, שמם ערבי. האסטרונומיה עברה מהפך בתקופת הרנסאנס, כאשר תגליותיהם של גלילאו גלילי, ניקולאוס קופרניקוס ויוהאנס קפלר פתחו את הצוהר לתאוריה החדשה באסטרונומיה, התאוריה ההליוצנטרית לפיה השמש במרכז מערכת השמש וכדור הארץ ושאר גרמי השמים סבים סביבה. פריצת הדרך המשמעותית ביותר באסטרונומיה הייתה המצאתו של הטלסקופ, שאיפשרה לחקור ולצפות בגרמי השמיים ביתר דיוק והבנה. אחד הטלסקופים המשמעותיים ביותר בחקר החלל הוא טלסקופ החלל האבל. כיום נחשבת האסטרונומיה לתחום התצפיתי של האסטרופיזיקה.
בגלקסיית הסומבררו ניתן להבחיו בבירור בתפיחה במרכז הגלקסייה, האופיינית לגלקסיות ספירליות
אסטרופיזיקהיוונית: אסטרו - כוכב, פיזיקה - התנהגות החומר והאנרגיה) היא ענף של האסטרונומיה העוסק בפיזיקה של היקום, ובפרט בתכונותיהם הפיזיות (עוצמת הארה, צפיפות, טמפרטורה, הרכב כימי) של גרמי שמים כגון כוכבים, גלקסיות והחומר הבין-כוכבי, ובפעולות הגומלין ביניהם. אסטרופיזיקה היא תחום רחב מאוד ובמסגרתה נעשה שימוש בתורות פיזיקליות רבות, כגון מכניקה, אלקטרומגנטיות, מכניקה סטטיסטית, תרמודינמיקה, מכניקה קוונטית, יחסות, פיזיקה גרעינית ופיזיקת חלקיקים.
חללית סויוז במסלול לווייני נמוך סביב כדור הארץ
הנדסת אווירונאוטיקה וחללאנגלית: Aerospace Engineering) היא ענף של ההנדסה העוסק בפיתוח יעיל ושיטתי של כלי טיס, לוויינים, גשושיות, חלליות ומערכות הייחודיות להם. מקצוע הנדסת אווירונאוטיקה הוא מקצוע רב-תחומי העוסק בפיתוח ותחזוקה של כלי טיס על ידי החלה של עקרונות של מדעים מדויקים, הנדסה, ניהול פרויקטים, ידע רלוונטי לכלי הטיס עצמו וכישורים וטכנולוגיות אחרות. כבכל הנדסה, גם בהנדסת אווירונאוטיקה נעשה שימוש במדדים המשמשים לבחינת איכותו של תוצר הפיתוח כגון יעילות, אמינות, וגמישות לשינויים. התחום מאופיין בפיתוח כלי הרכב עצמו ומערכות המשמשות אותו, כגון מנועים רקטיים ומערכות בקרה.
התפשטות היקום מתוך הסינגולריות אחרי המפץ הגדול

קוסמולוגיהיוונית: κοσμολογία, קוסמוס- יקום, לוגיה- תורה) היא מדע העוסק בחקר מבנה היקום, ההיסטוריה שלו ומקומה של האנושות בו.

הקוסמולוגיה התפתחה כמדע בעיקר לאחר הצגת תורת היחסות של אלברט איינשטיין, שהולידה מסקנות מרחיקות לכת לגבי מהות היקום. דחף נוסף קיבלה הקוסמולוגיה עם מדידת ההסחה לאדום על ידי אדווין האבל, וגילוי חוק האבל שמסקנתו הייתה שהיקום מתפשט וגילוי קרינת הרקע הקוסמית על ידי פנזיאס וווילסון ב-1964 שחיזקה את תאוריית המפץ הגדול.

היקום הוא כל מה שקיים במרחב-זמן: החומר, החלל המכיל את החומר, וגם האנרגיה, אשר לפי נוסחתו הידועה של אלברט איינשטיין E=mc2 יכולה להתגלגל לחומר ולהפך.


ערפילית בחלל
ערפילית בחלל
לפי מדינות תוכנית החלל הסובייטיתתוכנית החלל הרוסיתתוכנית החלל האמריקאיתתוכנית החלל האירופיתתוכנית החלל הסיניתתוכנית החלל היפניתתוכנית החלל האיראניתתוכנית החלל הישראלית

משימות בינלאומיות: אפולו-סויוזתחנת החלל הבינלאומית

לפי אמצעי חלליותלווייניםגשושיותמעבורות חללתחנות חללטלסקופיםרדיו-טלסקופיםמשגרי לוויינים וחלליות
לפי תוכנית ווסטוקווסחודסויוזלונוחודסאליוטמארינרמרקוריג'מיניאפולוקונסטליישןאורורהשנג'ואופרויקט סט"י

רוצים לעזור? הנה כמה משימות שבהן אתם יכולים לתרום:
  • כאן אפשר למצוא ערימה של קצרמרים בתחום מדעי החלל שרק מחכים שירחיבו אותם.
  • מה שווים דף בקשת ערך ודף בקשת תמונות ואיורים אם לא מתייחסים אליהם?
  • ישנם ערכים שאי אפשר שיישארו במצבם הנוכחי וצריך לעבור עליהם ולתקן אותם בהקדם, ראו מסגרת "ערכים דורשי שיפור".