ב

־14 באפריל יצאה הגשושית Juice מבסיסה שבגיאנה הצרפתית למסע בחלל החיצון שאורכו 6.6 מיליארד קילומטר וצפוי להימשך כשמונה וחצי שנים, עד שתגיע לכוכב צדק ביולי 2031. בדרך לשם היא תבצע שלושה יעפים (flyby) סביב כדור הארץ ואחד סביב כוכב הלכת נגה כדי לצבור את המהירות הנדרשת. ג'וס (Jupiter Icy Moons Explorer) היא הפרויקט הגדול ביותר של סוכנות החלל האירופית (ESA) בעשור האחרון, שהשקיעה 1.6 מיליארד יורו כדי לחקור את הירחים הסובבים את כוכב הלכת צדק — אירופה, גנימד וקליסטו, שהתגלו לראשונה ב־1610 בידי גלילאו גליליי, ובכך ערערו את תפיסת העולם שלפיה הכל סובב סביבנו. בסוף משימת המחקר, שתימשך שלוש וחצי שנים, ג'וס תהפוך ללוויין של גנימד, שהוא הירח הגדול ביותר במערכת השמש והיחיד בה שיש לו שדה מגנטי משלו, ככל הידוע לנו.

הגשושית, שנראית כמו מכונת כביסה בגודל 3 קוב שמחוברת לכנפיים באורך 5 מטרים (שאינן אלא פאנלים סולריים), היא לא רק פרויקט דגל אירופי, אלא גם סיבה לגאווה מקומית, שכן זו הפעם הראשונה שפיתוח ישראלי שלם, מא' ועד ת', נכלל במשימת חלל כזו מחוץ לכדור הארץ והירח: מתנד, מעין שעון מדויק במיוחד, שפיתח פרופ' יוחאי כספי, אחד החוקרים הבכירים בעולם של כוכב הלכת צדק, וזוכה טרי במדליית נאס״א על הישגים יוצאי דופן במחקר ובפיתוח משימות חלל - אחד העיטורים הגבוהים של סוכנות החלל האמריקאית. את המתנד הוא פיתח עם עמית המחקר שלו ד"ר אלי גלנטי וחברת AccuBeat.

"מאז שנות השבעים נחקרה רוב מערכת השמש, והירחים האלה הם המקום האולי האחרון שנשאר לנו לחקור ולחפש אם יש בו חיים", מסביר כספי את חשיבות המשימה. "אנחנו יודעים על די הרבה ירחים במערכת השמש שיש בהם מים תת־קרקעיים, וכבר בשנות התשעים החללית גלילאו, שערכה מדידות מגנטיות בצדק, מצאה שיש סביב הירח אירופה שינויים בשדה המגנטי שאי אפשר להסביר אותם בלי משהו נוזל, לאו דווקא מים, בתוך ירח אירופה".

מים, כמובן, עשויים לרמז על קיומם של חיים, וכיום ידוע לנו שמתחת לפני השטח של אירופה וגנימד יש מים בכמויות גדולות בהרבה מבכל האוקיינוסים של כדור הארץ. "אנחנו יודעים שגם בקרקעית האוקיינוס שלנו יש חיים אף שאין שם אור", אומר כספי. "יש מקומות בתוך הים שיש בהם מעין ונטות והם חמים יותר, ולפעמים ממש רואים שם דברים אורגניים שמתפתחים".

מטרת המחקר היא לגלות אם יש חיים בצדק?

"כל הסיפור הזה של לגלות חיים מחוץ לכדור הארץ הוא קצת רומנטי גם בעיניי, אבל המטרה שלנו היא פשוט להבין את האוקיינוסים התת־קרקעיים שבירחים של צדק ולחקור מה יש בהם. זו הסיבה שסוכנות החלל האירופית ונאס"א (שתשגר באוקטובר 2024 את הגשושית קליפר, שתחקור את הירח אירופה, ר"ד) משקיעות במשימות האלה מיליארדים. אם נצליח לאפיין את האוקיינוסים האלה בצורה כזו שתאפשר לדור הבא לשלוח לשם איזושהי זרוע שתיכנס אליהם דרך הקרח ותחקור אותם — זה יהיה הישג גדול".

אם לא לגלות חיים, אז מה כן?

"תחשבי על המסעות של מגלי הארצות במאות ה־15–17. גם אז היה אפשר לשאול מה יש לכם להשקיע בלחפש איזה אי ליד ניו זילנד שעוד לא מיפו אותו, והיום בדיעבד אנחנו יכולים להגיד שככה גילו יבשות וגילו את כדור הארץ שלנו. גם במחקר של ג'וס אנחנו נגלה דברים שבאופן חד־משמעי לא ידעו קודם, וזה ממש כמו לגלות אי — קודם אתה ממפה אותו ואחר כך מבין אם אפשר להתיישב בו, או אולי רק לכרות בו יהלומים.

"זו פעם ראשונה שעושים מיפוי כזה לצדק ולירחיו וזה מעכשיו ועד עולם, בניגוד לרוב הדברים שעושים בתעשייה, שהם לכאן ולעכשיו. ברור לך שהטלפון שלך בעוד 30 שנה ייראה אחרת לגמרי, כל האפליקציות יהיו לא רלבנטיות. אבל אנחנו נגלה דברים שגם בעוד 100 שנה יגידו שאנחנו גילינו אותם בימינו".

לצלול לתוך סערה בחלל שמחזיקה מעמד 300 שנה

כספי (49) נולד וגדל בנהריה, וההיקסמות מהים, מהכוכבים ומתנועת הרוחות מלווה אותו מגיל צעיר. "בבוקר הייתי בבית הספר ובשתיים כבר בים; התעסקתי בשיט, ובהמשך הפכתי לסקיפר", סיפר בעבר. כשהיה בן 6 אביו הזמין לו מנאס"א פוסטרים של שבתאי וצדק, שצולמו על ידי החללית וויאג'ר, ומשם הכל היסטוריה. אותו פוסטר עדיין מתנוסס כיום על קיר משרדו של כספי במכון ויצמן.

הוא השלים תואר ראשון בפיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטה העברית, תואר שני בפיזיקה במכון ויצמן, ודוקטורט ב־MIT על דינמיקה אטמוספרית, שהיא הפיזיקה שמשרתת את משטר הרוחות באטמוספרה של כדור הארץ ושל פלנטות אחרות. במילים פשוטות, זהו חקר של סוגיות כמו: כיצד מתפתחת סערה? מהם המשתנים המעצבים את הזרימה בה? מה משפיע עליה?

ב־2011, לאחר שלוש שנים של פוסט־דוקטורט בקאל־טק (המכון לחקר הטכנולוגיה בקליפורניה), חזר כספי למכון ויצמן, שם הוא מכהן כראש המרכז למדעים פלנטריים וכפרופ' במחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת, ועומד בראש קבוצת מחקר לדינמיקה אטמוספרית, שמונה את עמית המחקר שלו, ד"ר אלי גלנטי, וקבוצה של שישה סטודנטים לתארים מתקדמים.

2011 היתה שנה חשובה בקריירה של כספי מסיבה נוספת: ביולי של אותה השנה שוגרה לצדק הגשושית ג'ונו של נאס"א, שאליה זכה כספי להצטרף כפוסט־דוקטורנט לאחר שבדוקטורט שלו פיתח שיטה חדשה שמקשרת בין הכבידה של כוכבי לכת גזיים, כמו צדק, לבין הדינמיקה האטמוספרית. עם הזמן התברר שהשיטה הזו תפתור כמה מבעיות המחקר ותצליח לפתור חידות עתיקות יומין כמו מה מקור הפסים של צדק, מה עומקם, ומה יש מתחתם.

כספי שודרג למוביל אחת מקבוצות המחקר של ג'ונו, והפירות לא איחרו להגיע — במרץ 2018 פורסם מחקר פורץ דרך שלו בכתב העת "Nature", שהצליח לחשב את עומק האטמוספרה של צדק (3,000 ק"מ) ואת המאסה שלה (בערך 1% ממאסת הכוכב כולו). המחקר זכה למאות אזכורים בתוך ימים אחדים.

בשלהי 2021 התפרסם מאמר פורץ דרך נוסף של כספי בכתב העת "Science", שבו קבע את עומק הסערה (Great Red Spot) של צדק על סמך מדידות של שדה הכבידה שלו באמצעות ג'ונו. "בכדור הארץ יש לנו מערבולות כאלה, ואנחנו יודעים מה העומק שלהן כי הן הולכות מהקרקע אל תוך האטמוספרה", הוא מסביר. "אבל בכוכב לכת גזי שאין לו קרקע, ואנחנו רואים את הסערות שלו רק מלמעלה, נשאלת השאלה לאן זה מגיע, כי אין איזשהו מקום שאת אומרת זה הגבול". ובצדק, כך גילה המחקר של כספי, הסערה מגיעה לעומק כ־500 קילומטר.

מה כל המספרים האלה אומרים לאדם מהיישוב?

"זו דוגמה לסערה שדומה בפיזיקה שלה לסערות שיש לך פה בכדור הארץ אבל בסקאלות זמן אחרות לחלוטין. את רגילה לחיות בעולם שבו סערה מחזיקה מעמד יום־יומיים־שלושה וזזה, וגם אם תעקבי אחריה עם לוויין, אפשר לעשות את זה לשבועיים לכל היותר. בקווי רוחב שלנו אפשר לעקוב אחרי סערות שלושה־ארבעה־חמישה ימים מקסימום ואז הן מתערבבות והולכות. פה יש לך דוגמה לאותה פיזיקה במערכת אחרת שסערה מחזיקה בה מעמד 300 שנה".

ומה אפשר להסיק מזה על סערות בכדור הארץ?

"להביט רק בכדור הארץ זה קצת כמו לנסות להסיק מהילד שלך על חינוך של כל הילדים, כשברור שכל ילד הוא עולם ומלואו. טוב לנו ללמוד סערות במקומות אחרים כדי להבין פיזיקה של סערות".

ובכל זאת, איפה המחקר הזה כן יישומי?

"יש דוגמה אחת מצדק שעוזרת בהבנה שלנו של הוריקנים פה בכדור הארץ. זה קצת נשמע יומרני להגיד את זה, כי כדור הארץ מנוטר כל כך טוב עם אלפי לוויינים ותצפיות, ובכל זאת, זה מפתיע כמה דברים בסיסיים אנחנו לא מבינים על האקלים שלנו, כמו למשל מה מניע הוריקנים ללכת צפונה או דרומה. זה משהו שעדיין לא מבינים אותו במאה אחוז. ובמבט על צדק הצלחנו להבין טוב יותר את הפיזיקה שמאחורי זה".

"מטרת המחקר שלנו היא להבין את האוקיינוסים התת־קרקעיים שבירחים של צדק ולחקור מה יש בהם. זה ממש כמו שמגלי הארצות גילו אי - קודם אתה ממפה אותו ואחר כך מבין אם אפשר להתיישב בו, או אולי רק לכרות בו יהלומים"

"שעון עם סטייה של שנייה כל 100 אלף שנה"

בצוות המחקר של ג'וס כספי מכהן כחוקר הראשי לתחום הדינמיקה האטמוספרית, והניסוי שעיצב נועד לאמוד את צפיפות האטמוספרה בצדק. "המטרה שלי היא לנסות לקבל תמונה מאוד נקייה ואידאלית של איך קורית הזרימה של הגז באטמוספרה על כוכב לכת מהסוג הזה", הוא אומר. "זה מין פאזל כזה שאנחנו כל פעם מוצאים איזשהו חלק אחר שלו. הפנטזיה היא להצליח לבנות כבר בתוך עשור מפה תלת־ממדית של האטמוספרה של צדק שכוללת הכל: הטמפרטורה, הצפיפות, הזרימה, ושנצליח להסביר אותה מדעית. אני חושב שזה יהיה הישג מגניב".

איך יתבצע הניסוי?

"הרעיון שלנו היה לשלוח קרן רדיו דרך האטמוספרה של צדק לכיוון כדור הארץ, בכל פעם שהחללית מקיפה את הכוכב. כשהקרן תעבור דרך האטמוספרה, היא תוסט קלות בשל צפיפות  האטמוספרה — ולפי ההסטה נוכל לדעת מהי צפיפות הגזים עד לעומק של כ־10 ק"מ מתחת לעננים. מאחר שנבצע מאות דגימות כאלה, נמפה כך את כל כוכב הלכת, ומכך גם נדע למפות את תנועת הרוחות העזות של צדק בקווי רוחב שונים. על הניסוי הזה נחזור גם בירחים".

לצורך הניסוי כספי הוביל בעשור האחרון את פיתוח המתנד, שיידע למדוד את הסטייה הקלה של קרן הרדיו שעוברת דרך האטמוספרה בדיוק של 13 ספרות אחרי הנקודה העשרונית. "אני תיאורטיקן, הצד הטכני רחוק מאוד ממני וגם יש לי שתי ידיים שמאליות, אני לא מבין בזה, אבל אני תמיד מעז ואומר 'יאללה בוא ננסה, אולי אפשר'", הוא אומר בחיוך. "הלהיבה אותי המחשבה שבפעם הראשונה ישראל תשלח פיתוח שלם לחלל (עד כה ישראל שלחה רק רכיבים משניים, ר"ד). אז חיפשתי בגוגל 'זמן', 'תדר' ומצאתי את חברת אקיוביט, שייסדו הפיזיקאי ד"ר אבינועם שטרן ומהנדס האלקטרוניקה בני לוי, שבונה שעונים אטומיים מדויקים בעיקר למטרות צבאיות ומכשירי GPS".

והם ישר אמרו לך כן?

"לא, הם הסתייגו קצת בהתחלה כי לא משתלם להם לייצר מכשיר בודד, והם לא מתמצאים בחלל, ואני באתי עם דרישות בשמים… ביקשתי שעון עם סטייה של שנייה אחת למאה אלף שנה, שיהיה קטן, עמיד, שישקול פחות משני ק"ג ושיחזיק מעמד 20 שנה. בני זרק אותי מהמדרגות, אבל את אבינועם הצלחתי איכשהו להלהיב קצת, כי זו הפעם הראשונה שאירופה הולכת כל כך רחוק, ופעם ראשונה של עוד מיליון דברים, ואני הדגשתי כמה ציוני זה יהיה שישראל תשתתף בדבר כזה לראשונה.

"הצלחתי לשכנע אותם לנסות, השגתי איזשהו סכום מהמכון כדי להתניע את התהליך (הפרויקט נאמד בכ־20 מיליון שקל, ר"ד), עשינו מחקר ממשיות (feasibility), ובמקביל פניתי לסוכנות החלל ואמרתי להם שיש פה הזדמנות. גם שם נדרש שכנוע. מהון להון, אחרי חצי שנה בערך, אמרנו יאללה הולכים על זה, ועכשיו צריך לשכנע את סוכנות החלל האירופית שהמכשיר יהיה ישראלי".

למה זה כל כך קשה בעצם?

"סוכנויות החלל לא רוצות צרות, והרבה פעמים במשימות האלה, שהן כל כך יקרות ומורכבות, הן מעדיפות מכשיר שכבר היה, גם אם עושים לו טוויסט קטן, ממקור מהימן, ממדינה עם היסטוריה. אז פה היתה לנו סערה מושלמת של מדען חסר ניסיון טכני, מדינה לא מהימנה מבחינת האירופאים, חברה שלמזלנו היא בצד המערבי של הר חוצבים וסוכנות חלל ישראלית שסוכנות החלל האירופית לא מכירה. לא ברור איך, אבל אני קצת מכיר אנשים, דיברתי, הייתי נחמד, ואיכשהו פתאום אירופה הפכה להיות פרו־ישראלית והם אמרו 'יאללה'".

אבל האתגרים לא איחרו להגיע. "סוכנות החלל האירופית עורכת בקרות בכל כמה חודשים, ובכלל לא היה ברור שנצליח, היו לנו כמה משברים", כספי מספר. "היה ניסוי אחד שבו לקחו את המכשיר והרעידו אותו כחלק מבקרת האיכות, ובגלל חוסר תקשורת בינינו לבינם — בום, הוא התפרק. בשלב מסוים היו גם עיכובים אובייקטיביים בגלל הקורונה, ומה לא. אבל תכלס הראינו מספרים, ועמדנו בציפיות".

"הפרויקט הזה הוא 'סערה מושלמת' שכוללת אותי, מדען חסר ניסיון טכני, שבא ממדינה לא מהימנה בעיני אירופה, וסוכנות חלל שלא נחשבת פקטור במשימות חלל למערכת השמש. לא ברור איך, אבל בסוף אירופה הסכימה"

"כמו להיות מלח על האונייה שמגלה ארצות חדשות"

באפריל האחרון השיגור המיוחל של ג'וס קרה סוף סוף. "שיגורים כאלה יעיל יותר לעשות קרוב לקו המשווה, לכן סוכנות החלל האירופית ביראה חתיכה ענקית של אדמה בגיאנה הצרפתית, בערך בשטח של רמת הגולן, לצורך אתר השיגור שלה", מספר כספי. "ועדיין, ככל שהדקות נקפו לקראת השיגור, והשתררה דממה בין המדענים הראשיים מרוב מתח, היה אפשר לשמוע שם את הרעשים של הג'ונגל. אני בדרך כלל טיפוס די ציני, אבל השילוב הזה של הרעשים של הג'ונגל, הציפורים והצרצרים עם הספירה לאחור בצרפתית והרחש הזה של החללית, היה מרגש בצורה שאני לא יכול לתאר".

והנה, עכשיו המתנד שלך חג עם ג'וס איפשהו במערכת השמש.

"אני באמת חושב שזה הישג שאנחנו כמדינה קטנה, בלי תקציב חלל מטורף, ובלי יותר מדי סיכוי, הצלחנו לעשות את זה. תמיד מדגדג לי קצת שאני עושה משהו נורא תיאורטי, ופה הצלחנו לבנות משהו קטן ויעיל, שכבר מקבל איזושהי הכרה, וזה יפתח פתח לעוד מכשירים ישראליים, כי קודם סוכנות החלל הישראלית בכלל לא היתה פקטור בעולם של משימות חלל למערכת השמש, ועכשיו מכירים אותנו. והמכשיר שלנו גם התגלה כמדויק יותר מהמכשירים האמריקאי והאירופי שהיו לפניו, כך שהוא המכשיר הכי מדויק בעולם מסוגו. עכשיו רק צריך שנשמור על המשכיות, ואני בטוח שנצליח".

טעמת בזכות הפיתוח הזה את טעמה של תעשיית ההייטק. לא מדגדג לך לעבור צד?

"הגילוי הוא מה שמניע אותי. יש לנו הזכות לחפש ולהכיר את השכונה היותר רחוקה שלנו. דברים שאנחנו רואים מאות שנים והאנושות לא הבינה — אנחנו יכולים לגלות אותם מחדש ולהסביר אותם.

"אומנם קצת קשה להתחרות בסטארט־אפיסטים, ותיאורטית הייתי יכול להשתלב בעולם הזה, לעבוד על אפליקציה שמשפרת את הפרסומות באינטרנט ולהרוויח מלא כסף, אבל זו טכנולוגיה שבעוד 10 שנים לא תהיה מעניינת. פה יש משהו שקוסם לי, שהוא החשיבה לטווח הרחוק על דברים שהאנושות לא ידעה קודם. יש בזה משהו מרגש, רומנטי, מעניין. זה באמת לשבת ולהיות מלח על האונייה שמגלה ארצות חדשות בעולם".