שורה 1: |
שורה 1: |
− | '''הפלגה בחלל''' (Astronautics) או '''אסטרונאוטיקה''' היא ענף מדעי ומעשי העוסק בתאוריה ובהנדסה של הגעה לחלל ומסעות בו. משמעות השם אסטרונאוטיקה הוא "הפלגה בחלל", בדומה לשמו של התחום המקביל, אווירונאוטיקה שמשמעותו "הפלגה באוויר". | + | '''אסטרונאוטיקה''' (Astronautics) היא ענף מדעי ומעשי העוסק בתאוריה ובהנדסה של הגעה לחלל ומסעות בו. משמעות השם אסטרונאוטיקה הוא '''"הפלגה בחלל"''', המונח נטבע על ידי J.-H. Rosny ב-1920, כאנלוגיה לתחום מקביל, אווירונאוטיקה שמשמעותו "הפלגה באוויר". בגלל שיש מידע של חפיפה טכנית בין שני התחומים המונח aerospace משמש לעיתים קרובות לתאור שני התחומים. בשנת 1930 פורסם הספר הראשון בנושא על ידי Robert Esnault-Pelterie. |
| | | |
− | בדומה לאווירונאוטיקה, התנאים השוררים בחלל ומגבלות של מסה, טמפרטורה, ותנאים חיצוניים גורמים לכך שיישומים בחלל צריכים לעמוד במגבלות קיצוניות הדורשות מחקר מדעי ועמידה במגבלות הנדסיות וביולוגיות מסובכות: הגנה מפני תנאי וואקום חיצוני, הגנה קרינה מהשמש וקרינה קוסמית, התמודדות עם השדה המגנטי של כדור הארץ, התמודדות עם תת כבידה, מחסור בחומרים כמו מים ומזון, הצורך לדאוג להספקת אנרגיה מספקת והצורך לשמור על בריאות תקינה וסביבה אקולוגית מתאימה למחיה של בני האדם הם אתגרים עצומים. רכבי שיגור חייבים לעמוד בפני כוחות האצה וטמפרטורות גבוהות, ולוויינים יכולים לחוות שינויים גדולים בטמפרטורה בתוך זמן קצר. | + | בדומה לאווירונאוטיקה, התנאים השוררים בחלל ומגבלות של מסה, טמפרטורה, ותנאים חיצוניים גורמים לכך שיישומים בחלל צריכים לעמוד במגבלות קיצוניות הדורשות מחקר מדעי ועמידה במגבלות הנדסיות וביולוגיות מסובכות: הגנה מפני תנאי וואקום חיצוני, הגנה קרינה מהשמש וקרינה קוסמית, התמודדות עם השדה המגנטי של כדור הארץ, התמודדות עם תת-כבידה, מחסור בחומרים כמו מים ומזון, חשש למחסור בחמצן ועליה בפחמן דו-חמצני, חשש מפני פגיעת שביטים בחללית, הצורך לדאוג להספקת אנרגיה מספקת והצורך לשמור על בריאות תקינה ו[[מערכת אקולוגית|סביבה אקולוגית]] מתאימה למחיה של בני האדם הם אתגרים עצומים. רכבי שיגור חייבים לעמוד בפני כוחות האצה וטמפרטורות גבוהות, ולוויינים יכולים לחוות שינויים גדולים בטמפרטורה בתוך זמן קצר, חלליות ומושבות בחלל או בכוכבים אחרים יצטרכו לספק סביבה מוגנת ובריאה מספיק כדי לחקות את ה[[ביוספרה]]. |
| | | |
− | כדי לשגר כמות גדולה של מסה מחוץ ל"באר הכבידה" של כדור הארץ יש צורך בכמות גדולה של [[אנרגיה]]. עובדה זו מציבה את אחת המגבלות החשובות בתחום ומאטה מאד את יכולת להוציא בני אדם או ציוד רובוטי אל מחוץ לכדור הארץ. מגבלה זו מאלצת מהנדסים בתחום האסטרונאוטיקה לחסוך ככל הניתן במסה כדי למקסם את כמות המטען שמגיע למסלול היקפי. מסיבה זו התחום צועד בעקבות וחוקר נושאים הקשורים למיזעור טכנולוגי כגון המעבר מנורות ליבון לטרנזיסטורים, מזעור מערכות לטיהור חמצן מים וכדומה. | + | כדי לשגר כמות גדולה של מסה מחוץ ל"באר הכבידה" של כדור הארץ יש צורך בכמות גדולה של [[אנרגיה]]. עובדה זו מציבה את אחת המגבלות החשובות בתחום ומאטה מאד את יכולת להוציא בני אדם או ציוד רובוטי אל מחוץ לכדור הארץ. מגבלה זו מאלצת מהנדסים בתחום האסטרונאוטיקה לחסוך ככל הניתן במסה כדי למקסם את כמות המטען שמגיע למסלול היקפי. מסיבה זו התחום קשור באופן הדוק לנושאים של מיזעור טכנולוגי כגון המעבר מנורות ליבון לטרנזיסטורים, מזעור מערכות לטיהור חמצן מים וכדומה. |
| + | |
| + | == תתי תחומים == |
| + | האסטרונאוטיקה מתחלקת למספר תחומים החופפים זה לזה וביניהם: |
| + | * אסטרודינמיקה: חקר מסלולי הכוכבים ופיתוח מסלולים יעילים למסעות ביניהם. |
| + | * [[מנוע רקטי|הנעה רקטית]]: חקר שיטות הנעה רקטית שונות בחלל המבוססות על דלקים כימיים נוזליים ומוצקים, אנרגיה חשמלית או אנרגיית חום גרעינית. |
| + | * [[מערכת בקרה|בקרה]]: אחד מענפי ה[[הנדסת אלקטרוניקה|אלקטרוניקה]] העוסק בשיטות לייצוב אוטומטי של תהליכים ומאפשר לחללית כושר תפקוד עצמי בחלק ממשימותיה. |
| + | * [[רובוטיקה]]: מאפשרת לגשושות לבצע משימות מורכבות כגון סיורים על פני כוכבי לכת וירחים, נטילת דגימות וכדומה. |
| + | * [[פיזיולוגיה]] ו[[רפואה|רפואת חלל]]: חוקרת את יכולות גוף האדם לעמוד בתנאי החלל, את צרכיו ואת מגבלותיו. |
| | | |
| ==הוויכוח על נחיצות חקר המסע לחלל== | | ==הוויכוח על נחיצות חקר המסע לחלל== |
שורה 11: |
שורה 19: |
| כולל תוכנה, אנרגיה, ועוד[http://www.esa.int/esapub/br/br175/br175.pdf] | | כולל תוכנה, אנרגיה, ועוד[http://www.esa.int/esapub/br/br175/br175.pdf] |
| | | |
− | [[מחקר בסיסי]] שמבוסס על ממצאים מחקר החלל מסייע לנו להבין היבטים ב[[ביולוגיה]] כולל תחומים של פיזיולוגיה אנושית, ביולוגיה של הצמח, הנדסת חומרים, ופיזיקה בסיסית. מחקרים בתגובת בני אדם למיקרו-כבידה מסייעים ב[[חקר הזיקנה]]. מחקרים על הסביבה של מאדים וה[[אבולוציה]] שלו מסייעים להבנת [[האבולוציה של כדור הארץ]] דבר שעוזר להבין את תהליכי [[שינוי האקלים]] שמתרחשים בכדור הארץ[http://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Benefits-Stemming-from-Space-Exploration-2013-TAGGED.pdf] | + | [[מחקר בסיסי]] שמבוסס על ממצאים מחקר החלל מסייע לנו להבין היבטים ב[[ביולוגיה]] כולל תחומים של פיזיולוגיה אנושית, ביולוגיה של הצמח, הנדסת חומרים, ופיזיקה בסיסית. מחקרים בתגובת בני אדם למיקרו-כבידה מסייעים ב[[חקר הזיקנה]]. מחקרים על הסביבה של מאדים וה[[אבולוציה]] שלו מסייעים להבנת [[האבולוציה של כדור הארץ]] דבר שעוזר להבין את תהליכי [[שינוי האקלים]] שמתרחשים בכדור הארץ {{הערה|[https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Benefits-Stemming-from-Space-Exploration-2013-TAGGED.pdf Benefits Stemming from Space Exploration], NASA, September 2013}} |
| | | |
− | יש הטוענים כי היתרון העיקרי של חקר החלל הוא בקיום לווינים ואילו המחקר על טיסות מאויישות הוא מיותר. אבל אם לוויינים מביאים תועלת, אזי גם מעבורות מביאות תועלת, שכן כרגע תחזוקת לווינים מבוצעת על ידי מעבורות מאויישות. | + | לווינים מספקים שירותים שונים לאנושות- חיזוי מזג אוויר, כולל חיזוי והתרעה מול סופות, לוויני GPS שמאפשרים שירותי ניווט ומיפוי שונים כולל מערכות ניווט ברכב, לוויני תקשורת שמאפשרים שידורי טלוויזיה רדיו טלפון ומחשבים. בתחום הצבאי לוויינים מאפשרים יכולות צילום וריגול אחר מדינות אחרות כולל ניטור של שיגור טילים או פעילות במפעלים לנשק לא קונווציולי. כן לווינים מאפשרים אפשרויות מחקר רבות בתחומי גאוגרפיה, אקולוגיה, [[חקר האקלים]], תחבורה ועוד. יש הטוענים כי היתרון העיקרי של חקר החלל הוא בקיום לווינים. ואילו המחקר על טיסות מאויישות הוא מיותר. אבל אם לוויינים מביאים תועלת, אזי גם מעבורות מביאות תועלת, שכן כרגע תחזוקת לווינים מבוצעת על ידי מעבורות מאויישות. |
| | | |
| נאס"א טוענת כי יש יתרונות רבים לתחנת החלל החדשה[http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/benefits/] | | נאס"א טוענת כי יש יתרונות רבים לתחנת החלל החדשה[http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/benefits/] |