גשושית

טכנאים עובדים על הגשושית יוליסס

הגשושית ג'נסיס לאיסוף דוגמאות של רוח השמש והחזרתן לכדור הארץ

פני אזור הנחיתה של הגשושית הויגנס על טיטאן

גָּשׁוֹשִׁית‏ היא חללית קטנה ובלתי מאוישת המשוגרת לחקור את הירח, כוכבי לכת וגופים אחרים במערכת השמש, כולל השמש עצמה. גשושית יכולה להיות משוגרת מפני כדור הארץ או מתוך חללית גדולה יותר. גשושיות שוגרו על ידי סוכנויות החלל של ארצות הברית, רוסיה וברית המועצות לשעבר, האיחוד האירופי, ויפן.

סוגי גשושיות

גשושיות שמטרתן לחלוף ליד כוכבי לכת, אסטרואידים, שביטים או ירחים אחרים במערכת השמש נחשבות קלות יחסית לתכנון ובנייה, היות שהן לא דורשות מערכות נווט מסובכות או הנעה נוספת מעבר לתאוצה הראשונית בעת השיגור ותנועה במסלול הוהמן. אפשרות תאוצה מסובכת יותר היא על ידי התקרבותן לכוכבי לכת בעלי מסה גדולה, וצבירת תאוצה בעיקרון מקלעת כבידתית. טכניקה זו דורשת זמן מעבר גדול יותר של הגשושית, אך היא הכרחית לגשושיות המיועדות לצאת את גבולות מערכת השמש או להגיע לכוכבי הלכת החיצוניים.

גשושיות המיועדות להיכנס למסלול סביב כוכב לכת אחר או לנחות עליו וכן גשושיות המיועדות להתנגש באסטרואיד או בעצם קטן אחר, דורשות מערכות נווט משוכללות וכן אמצעי הנעה זמינים לאורך המסע, שיאפשר להן לבצע תמרון מסלולי או תיקון מסלול באם נדרש. אמצעי הנעה זה יכול להיות מבוסס אנרגיה סולרית, מנוע אטומי, מנוע יונים ועוד.

משימות

באופן טבעי, המחקר התמקד מהקרוב לרחוק, ולכן הגשושיות הראשונות נשלחו אל העצם השמימי הקרוב ביותר לכדור הארץ, הירח ואחריו לנגה וכן הלאה.

• פיוניר 3 של ארצות הברית שוגרה ב-6 בדצמבר 1958 במטרה להקיף את הירח ולאסוף בעזרת שני מוני גייגר רגישים נתונים על עוצמת הקרינה שמעבר לחגורות ואן אלן. בשלב הראשון של ההמראה מנוע הרקטה הפסיק את פעולתו 3.7 שניות לפני הזמן המתוכנן ולכן הגשושית לא הצליחה להגיע להקפת הירח. ממדי הגשושית היו קונוס שגובהו 58 ס"מ, וקוטרו בבסיס 25 ס"מ.

על מנת להגביר את המוליכות החשמלית, לפיוניר הייתה מעטפת העשויה פיברגלאס מצופה בזהב, מקור האנרגיה היה מצבר כספית שהונח בקצה החד של הקונוס.

הירח

הגשושיות הראשונות שוגרו אל הירח:

• הגשושית הראשונה הייתה לונה 1 של ברית המועצות, שוגרה ב-2 בינואר 1959, עברה במרחק 5,995 ק"מ מהירח, לאחר 34 שעות טיסה. המשיכה למסלול סביב השמש. נקראה לונה 1 למרות שלא הייתה הראשונה ששוגרה, לפניה היו מספר גשושיות ששיגורן נכשל.
• פיוניר 4 של ארצות הברית ב-3 במרץ 1959, הייתה השיגור המוצלח אחרי שלושה כישלונות.
• לונה 2 הסובייטית, ב-13 בספטמבר 1959, הייתה הראשונה שהגיעה ממש אל הירח (והתרסקה עליו).
• לונה 3 הסוביטית, ב-4 באוקטובר 1959, הייתה הראשונה שהקיפה את הירח ושיגרה תמונה של הצד הנסתר של הירח.
• פרויקט לונר אורביטר בשנים 1966-1967 כלל מספר גשושיות שהקיפו וסרקו את הירח במטרה לאתר מקום מתאים להנחתת חללית מאוישת על הירח.

שתי המעצמות לא היו היחידות ששלחו גשושיות לירח. הודו שיגרה את רכב החלל Chandrayaan-1 ב-22 באוקטובר 2008 ממרכז החלל ההודי באנדרה פראדש על גבי משגר הלוויינים PSLV-C11. כדי להגיע לירח הוא הקיף את כדור הארץ חמש הקפות במסלול אליפטי שהלך והתרחק מכדור הארץ. בהקפה האחרונה הוא הגיע לכוח המשיכה של הירח ותחל להקיף אותו‏‏.‏‏ כאשר התייצב המסלול נשלחה גשושית מהרכב אל הירח ונחתה עליו ב-14 בנובמבר.

• ב-18 ביוני 2009 שוגר טיל אטלס 5 במסגרת פרויקט Lunar Precursor Robotic Program אשר נשא שתי גשושיות לחקר הירח. ה-Lunar Reconnaissance Orbiter וה-LCROSS, בשמה המלא (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite). ה-LRO מתוכננת להקיף את הירח במשך 5 שנים במסלול העובר בין הקטבים. ה-LCROSS מתוכנן להתרסק לתוך הירח. התרסקות זו תגרום להעלאת ענן אבנים וקרקע ירחית שאפשר יהיה לבחון ולנתח, בנוסף תאפשר לבדוק האם יש קרח או אדמה קפואה המכילה מים סמוך לקליפת הירח במקום ההתרסקות.

נוגה

גשושיות ששוגרו לכוכב הלכת נוגה:

• ונרה 1 הסוביטית ששוגרה ב-12 בפברואר 1961 הייתה הגשושית הראשונה ששוגרה לעבר נוגה, אולם בגלל בעיות תקשורת לא ניתן לדעת האם השלימה את משימתה.
• מרינר 1 האמריקאית שוגרה אל נוגה ב-22 ביולי 1962, אך הושמדה בזמן השיגור. נשאה מספר מכשירי מדידה, אך לא נשאה ציוד צילום.
• מרינר 2 שוגרה ב-27 באוגוסט 1962, וחלפה על פני נוגה ב-14 בדצמבר אותה שנה. היא הייתה זהה בהרכבה למארינר 1 ולטענת נאס"א , הייתה חללית המחקר הבין-פלנטרית המוצלחת הראשונה. היא חלפה במרחק של 34,833 ק"מ מעל פניו של נוגה. לאחר מכן המשיכה ונכנסה למסלול סביב השמש. מארינר 2 חשפה לראשונה, בעזרת גלי מיקרו ומכשירי מדידה שהתמקדו בקרינה תת-אדומה, שקצות העננים של נוגה הם אמנם קרירים אך הטמפרטורה על פני השטח היא לפחות 425°C. גילוי זה ביטל את התקווה שיש סיכוי לקיום חיים על נוגה. מחקרה של מארינר 2 נתן מושג טוב יותר לגבי מסתו של כוכב הלכת אך נכשל בנסיון לגלות שדה מגנטי או חגורות קרינה. מאחר שהחללית לא נשאה מצלמות, הממצאים שהביאה לא זכו לתשומת לב ציבורית כמו תמונות מגשושיות חלל אחרות.
• ונרה 7 הסובייטית ששוגרה ב-15 באוגוסט 1970 הייתה החללית הראשונה שנחתה על נוגה. אף על פי שהמצנח שלה לא פעל כראוי בשלב האחרון, דבר שגרם לנחיתה תוך התנגשות בקרקע במהירות של כ-60 קמ"ש, הגשושית שרדה והייתה לגשושית הראשונה שהחזירה מידע מפני הקרקע של נוגה.
• ונרה 9 הסובייטית שוגרה ב-8 ביוני 1975, הגיעה למסלול סביב נוגה ב-20 באוקטובר, שיגרה את רכב הנחיתה שנחת כעבור יומיים על נוגה.
• מגלן המריאה לחלל ב-4 במאי 1989, הגיעה לנגה ב-10 באוגוסט 1990, הקיפה אותו במשך 8 חודשים בהם מיפתה וצילמה את כוכב הלכת, סיבובי מדידה נוספים נערכו בין 15 במאי 1991 ל-14 בספטמבר 1992. ב-11 באוקטובר 1994 סיימה הגשושית את תפקידה וצללה לתוך האטמוספירה הצפופה של נוגה.

מאדים

גשושיות ששוגרו לעבר המאדים:

• מרס 1 הסוביטית שוגרה ב-1962 וחלפה סמוך למאדים.
• מארינר 3 האמריקאית שוגרה ב-5 בנובמבר 1964, אך שיגורה נכשל.
• מארינר 4 שוגרה ב-28 בנובמבר 1964, והגיעה למרחק מינימלי של 9,844 ק"מ ממאדים ב-14 ביולי 1965. החל ממרחק 16,900 ק"מ ועד שעברה את הכוכב והתרחקה ל-11,900 ק"מ, צילמה תמונות כל 48 שניות, אותן איחסנה על סרט הקלטה ושידרה מאוחר יותר אל כדור הארץ.
• מארינר 6 שוגרה ב-24 בפברואר 1969, והגיעה אל מאדים ב-31 ביולי. מארינר 7 שוגרה ב-27 במרץ 1969, והגיעה אל מאדים ב-5 באוגוסט. הן טסו לאורך קו המשווה והקוטב הדרומי של מאדים, וניתחו את האטמוספירה והקרקע של מאדים בעזרת ציוד חישה מרחוק. שתי הגשושיות צילמו 143 תמונות בעת התקרבן אל הכוכב, ו-55 תמונות תקריב. המרחק המינימלי ממאדים היה 3,550 ק"מ. בנוסף, צולם במשימה זו גם הירח פובוס.
• מרס 2 הסובייטית שוגרה ב-19 במאי 1971, הגיעה למאדים לאחר כשישה חודשים, ונכנסה למסלול. ב-27 בנובמבר שיחררה את רכב הנחיתה, אך הוא התרסק על הקרקע לאחר שרקטות הבלימה שלו לא פעלו.
• מרס 3 שוגרה ב-28 במאי אותה שנה, והגיעה ב-2 בדצמבר. רכב הנחיתה שלה נחת בהצלחה, אך הפסיק לפעול לאחר ששלח 20 שניות של צילום וידאו.
• ספיריט ואופורטיוניטי - שתי גשושיות שנחתו על מאדים וחקרו את פני השטח והגאולוגיה של כוכב הלכת במטרה למצוא עדויות על פעילות מים בעבר. הגשושיות שוגרו ב-2003, נחתו ב-2004 ונכון ל-2007 עדיין פעילות למרות שתוכננו לפעול רק שלושה חודשים. אופורטיוניטי גמאה עד היום כ-10 ק"מ על מאדים.
• הפיניקס שוגרה ב-4 באוגוסט 2007 ונחתה בשלום על פני הקרקע בסביבת הקוטב הצפוני של מאדים ב-25 במאי 2008. מטרתה העיקרית של המשימה היא חקירת הקרח במאדים והתנאים בהם הוא מפשיר.
• Mars Reconnaissance Orbiter גשושית רב-משימתית למחקר כוכב הלכת מאדים, שוגרה על ידי סוכנות החלל האמריקנית נאס"א ב-12 באוגוסט 2005. משדרת תמונות מוצלחות.

כוכב חמה

גשושיות ששוגרו לעבר כוכב חמה:

• הגשושית הראשונה שחקרה את כוכב חמה הייתה מרינר 10 של נאס"א, ששוגרה ב-3 בנובמבר 1973. ניצלה את כבידת הנוגה על מנת ליצור מסלול לעבר כוכב חמה. במהלך שלושה יעפים קרובים שהיא ביצעה בשנים 1974 ו-1975, סקרה כ-45% מפניו. מרינר 10 תמרנה בזריזות כדי לצלם חלק מחצי הכדור המואר במהלך כל יעף, חלפה מאחורי הפלנטה והמשיכה לצלם את הצד הפונה אל השמש בשעה שהחללית התרחקה. תמונותיה בעלות הרזולוציה הגבוהה ביותר צילמו עצמים שגודלם כק"מ וחצי.

• משימת MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging)‎ שוגרה ב-3 באוגוסט 2004 וביצעה יעף ראשון סביב חמה ב-14 בינואר 2008 בו צילמה כ-20 אחוז מפני הכדור והציגה כי בעבר סבל הכדור מהתפרצויות וולקניות, יש לו שדה מגנטי פעיל מהסוג שנוצר בגרעין ברזילי. יעף שני בוצע החל ב-6 באוקטובר 2008, בגובה של כ-200 ק"מ וצילם את הצד הנגדי של הכדור. יעף שלישי מתוכן לספטמבר 2009. ביעפים אלו יצולמו מרבית פני השטח שלא מופו על ידי מרינר 10. במרץ 2011 הMESSENGER תיכנס למסלול אליפטי סביב חמה ותמשיך בחקר כוכב הלכת כשנה. בדרכה הארוכה למסלול קבוע סביב חמה הMESSANGER ביצעה מספר מעברים קרובים לכדור הארץ ונגה על מנת לחסוך בכמות הדלק בעת השיגור.

צדק ושבתאי

גשושיות ששוגרו לעבר צדק ושבתאי:

• פיוניר 10 נשלחה אל החלל ב-2 במרץ 1972. פיוניר 10 הייתה הגשושית הראשונה שחצתה את חגורת האסטרואידים והייתה הגשושית הראשונה שצילמה את צדק מקרוב ב-3 בדצמבר 1973.
• פיוניר 11 הייתה גשושית המחקר השנייה של NASA שנשלחה לחקור את צדק ואת מערכת השמש החיצונית, והראשונה לחקור את שבתאי ואת טבעותיו הראשיות. פיוניר 11 שוגרה ב-6 באפריל 1973. לבד משבתאי, החללית נשלחה לחקור גם את הקרינה הקוסמית, את רוח השמש ואת מאפייני חלקיקי האבק העפים ברחבי מערכת השמש.
• וויאג'ר 1 שוגרה ב-5 בספטמבר 1977 במטרה לעבור בסמוך לצדק ולשבתאי. עברה ליד צדק ב-5 במרץ 1979 וליד שבתאי ב-12 בנובמבר 1980
• וויאג'ר 2 שוגרה ב-20 באוגוסט 1977 במטרה לעבור בסמוך לארבעה כוכבי לכת: צדק, שבתאי, אורנוס, נפטון. עברה ליד צדק ב-9 ביולי 1979 וליד שבתאי ב-26 באוגוסט 1981
• גלילאו, שוגרה ב-18 באוקטובר 1989 מסיפון מעבורת החלל אטלנטיס בטיסה STS-34 והגיעה לצדק ב-7 בדצמבר 1995,
• הויגנס (Huygens) - גשושית נחיתה על ירחו של שבתאי טיטאן. הגשושית נבנתה על ידי סוכנות החלל האירופית ושוגרה כחלק ממשימת קאסיני. היא שוגרה מקאסיני ב-25 בדצמבר 2004 ונחתה על טיטאן ב-14 בינואר 2005. הגשושית החזירה 350 תמונות מפני טיטאן.

אורנוס

וויאג'ר 2 הצליחה, בשל סידור גאומטרי נדיר של כוכבי הלכת שמתרחש אחת ל-175 שנה לעבור גם ליד אורנוס. המעבר הקרוב ביותר של הגשושית בקרבת אורנוס התרחש ב-24 בינואר 1986. הגשושית גילתה עשרה ירחים חדשים וחקרה את האטמוספירה הייחודית של כוכב הלכת (בשל הטיית הציר של אורנוס, בסך 97.77 מעלות) ואת מערכת הטבעות שלו.

נפטון

לעבר כוכב הלכת נפטון נשלחה רק גשושית אחת מכדור הארץ, וויאג'ר 2, והיא הגיעה לנפטון ב-25 באוגוסט 1989. משום שנפטון הוא ענק גזים, אין לו קרקע מוצקה, לכן לא ניתן לשלוח רכב מחקר לפני השטח. וויאג'ר 2 גילתה שישה ירחים שלא היו ידועים, הנמצאים במסלול סביב נפטון, כאשר רק 3 מהם צולמו (פרוטאוס, נראיד וטריטון). הגשושית חקרה את האטמוספירה של נפטון, את המגנטוספירה, את טבעות נפטון ואת ירחיו. ידע רב נצבר במהלך ביקור וויאג'ר 2 כאשר התגליות היותר משמעותיות היום הכתם האפל הגדול והגייזרים של טריטון.

פלוטו

פלוטו מהווה אתגר לחוקרים בגלל גודלו הקטן ומרחקו מכדור הארץ. החללית וויאג'ר 1 שחקרה את שבתאי ביקרה מרחוק את פלוטו בדרכה מחוץ למערכת השמש. החללית הראשונה שתגיע לחקור את פלוטו תהיה ניו הוריזונס של נאס"א אשר שוגרה ב-19 בינואר 2006 ותגיע לפלוטו בשנת 2015.

השמש

הגשושית יוליסס היא גשושית לחקר השמש שנבנתה על ידי סוכנות החלל האירופית ושוגרה באמצעות מעבורת החלל דיסקברי (משימה STS-41) ב-6 באוקטובר 1990. משקלה בעת ההמראה היה כ-370 ק"ג. יוליסס נועדה להקיף את הקטבים של השמש. לשם הגעה ליעדה נעזרה ב-8 בפברואר 1992 בכח המשיכה של צדק. אל האזור שמעל קוטב השמש הגיעה ב-13 בספטמבר 1994.

מחוץ למערכת השמש

• פיוניר 10, פיוניר 11, וויאג'ר 1 ווויאג'ר 2 - כולן גשושיות בין-כוכביות ששוגרו על ידי נאס"א בשנות השבעים. גשושיות אלה חקרו את כוכבי הלכת מאדים, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. הן תוכננו לעזוב את מערכת השמש בסיום פעולתן וצוידו בתקליטור עם נתונים על מיקום כדור הארץ במידה וייאספו על ידי ציויליזציה מתקדמת. נכון ל-2007 כל הגשושיות עזבו את מערכת השמש. וויאג'ר 1 היא הגשושית מרחיקת הלכת ביותר ונמצאת במרחק של למעלה מ-100 יחידות אסטרונומיות מכדור הארץ. לאותות המתקבלים ממנה לוקח 13 שעות להגיע למתקן המעקב ב-JPL. החללית השיגה את מהירות הבריחה הנדרשת כדי להתגבר על כוח המשיכה של השמש.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא גשושית בוויקישיתוף