מסלול נמוך

 

הפרויקט הקרוי ULTRASAT (ראשי תיבות של Ultraviolet Transient Astronomy Satellite), ייהנה מהניסיון הייחודי שרכשה ישראל בבניית לוויינים קטנים, וכן מחיזוק שיתוף הפעולה המדעי בין אסטרופיסיקאים במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech) ובמכון ויצמן למדע. מספר מדענים ממכון ויצמן (מלבד פרופ' וקסמן) מעורבים כיום בפרויקט: פרופ' אבישי גל-ים, פרופ' עודד אהרונסון, ד"ר ערן אופק וד"ר אילן שגיב. הקבוצה נעזרת בג'רמי טופז ובעופר לפיד, מהנדסים בעלי ניסיון רב בתחום הלוויינים. משתתפים נוספים בפרויקט הם פרופ' שרי קולקרני, המוביל האמריקאי, ואנשי צוותו מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה, מרכז המחקר "איימס" של נאס"א, מעבדת ההנעה הסילונית האמריקאית (JPL), ומדענים מאוניברסיטת תל-אביב.

 

ULTRASAT, אשר יקלוט גלים בתחום העל-סגול, יתבסס על גישה חדשה: הוא יצפה בקשת רחבה יחסית של השמיים ברזולוציה נמוכה, במטרה לזהות אירועים חולפים, כמו לדוגמה התפוצצות פתאומית של כוכב מרוחק. כאשר יזהה אירוע שכזה, יזעיקו מערכות התקשורת של הלוויין בזמן אמת טלסקופים אחרים מרחבי העולם, בעלי רזולוציה גבוהה יותר, ואלה יוכלו לעקוב אחר האירוע בדיוק גבוה.

 

אחד האירועים שיחפש טלסקופ ה-ULTRASAT הוא סופרנובות – פרפורי הגסיסה של כוכבים מתפוצצים. כדי להבין את התהליך המוביל להתפוצצות סופרנובה, על המדענים לצפות באירוע ולמדוד אותו בעת התרחשותו – ממש כאשר מתחילה ההתפוצצות. עד עתה היה זיהוי סופרנובות בשלביהן המוקדמים נתון בעיקר למזל, "אולם כאשר ה-ULATRSAT יחפש אחריהן", אומר פרופ' וקסמן, "אפשר יהיה לזהות מאות סופרנובות, חלקן בטווח של דקות ספורות מתחילת ההתפוצצות".

 

תופעה אחרת בה מעוניינים המדענים לצפות בזמן אמת היא "קריעה" של כוכבים כתוצאה מכוחות גאות ושפל (tidal disruption events) – כוחות המשיכה הקיצוניים המופעלים על כוכבים כאשר הם נקרעים לגזרים כתוצאה מכוח הכבידה של חורים שחורים. ULTRASAT צפוי לזהות כ-100 אירועים כאלה מדי שנה, וכך לאפשר למדענים למדוד את התופעה, ולהתקדם בהבנת הפיסיקה של חורים שחורים ושל החלל מסביבם.

 

המדענים מקווים גם, כי עינו הפקוחה של ULTRASAT תסייע להם לשפוך אור על מאורעות נוספים, חמקמקים יותר. לדוגמה, ייתכן כי נוכל לזהות את המקור המיסתורי של חלקיקי הניטרינו. חלקיקים אלה ניתכים על כדור-הארץ ממקור קוסמי עלום כלשהו, אולם קשה מאוד להבחין בהם ולמדוד אותם. אם יצליחו מדענים לקשור בין המדידות הנדירות של פגיעת חלקיקים אלה בכדור-הארץ לבין אירוע כלשהו המתרחש בחלל, יהיה לנו רמז חשוב לגבי מקורם.

 

דוגמה נוספת היא גלי הכבידה – מעין אדוות קלות במרחב-זמן שהנחת קיומם מהווה חלק מתורת היחסות, אולם הם מעולם לא נצפו בפועל. מדענים סבורים, כי ייתכן שאפשר יהיה לזהות גלי כבידה הנוצרים על-ידי שתי מאסות גדולות וסמוכות, כמו, לדוגמה, שני חורים שחורים בגודל בינוני המצויים בתהליך התמזגות. ייתכן כי תצפית רחבת טווח, כמו זו שיאפשר ה-ULTRASAT, תאפשר לזהות את פליטת האור מאירועים נדירים כאלה.

 

על פי ההצעה לבניית ULTRASAT, שתימסר לראשי נאס"א בשנה הבאה, מיועד השיגור לצאת לפועל בשנת 2019. עד אז תממן סוכנות החלל הישראלית חלקית מחקר היתכנות של הפרויקט. את הבסיס ללוויין אמורה לייצר התעשייה האווירית הישראלית; חברת "אל-אופ" (הממוקמת בפארק המדע בקריית ויצמן, סמוך למכון ויצמן למדע) תבנה את הטלסקופים; מעבדת ההנעה הסילונית (JPL) תספק מצלמות מיוחדות המסוגלות לצלם קרינת על-סגול שיאפשרו את התצפיות; ומרכז נאס"א-איימס יספק את מערכת התקשורת שתאפשר הפצת התרעה מיידית (ברשת האינטרנט) על גילוי מקור משתנה של סופרנובות. הרכבת הלוויין תתבצע בישראל. שיגורו למסלול נמוך בחלל והמשך התקשורת איתו ייעשו על-ידי נאס"א, והמחקר יהיה נחלתם של מדענים ממכון ויצמן למדע ומהמכון הטכנולוגי של קליפורניה.