משתמש:Cgruda/ארג"ח3

יוליסס

הדמייה של יוליסס בסמוך לצדק בדרכה אל השמש
מידע כללי
סוכנות חלל	נאס"א / ESA
מפעיל	JPL
תאריך שיגור	6 באוקטובר 1990, 11:47:16 UTC
משגר	מעבורת החלל דיסקברי (STS-41)‏ + IUS
אתר שיגור	LC-39B, מרכז החלל קנדי, פלורידה
יוליסס באתר נאס"א יוליסס באתר ESA
משימה
סוג משימה	ביצוע יעף ומקפת
ביצוע יעף על	צדק
תאריך ביצוע היעף	הושלם ב-8 בפברואר 1992
לוויין של	השמש
תאריך כניסה למסלול	26 ביוני 1994
מסלול	מסלול קוטבי
אפואפסיד	5.4 AU
פריאפסיד	1.35 AU
משך המשימה	6 באוקטבר 1990 - 30 ביוני 2009 (18 שנים, 8 חודשים ו־24 ימים)
מידע טכני
משקל	370 ק"ג
כוח	285 ואט (RTG)

יוליסס (באנגלית: Ulysses) הייתה גשושית לחקר השמש, שפותחה והופעלה בשיתוף פעולה בין נאס"א וסוכנות החלל האירופית. יוליסס שוגרה ב-6 באוקטובר 1994 על גבי מעבורת החלל דיסקברי במשימת STS-41 ונעזרה בשלב עליון מסוג IUS לצאת ממסלול סביב כדור הארץ. יוליסס לא שוגרה ישירות אל השמש אלא לכיוון ההפוך - אל עבר כוכב הלכת צדק - ששימש כמקלעת כבידתית ששלח את יוליסס חזרה אל עבר השמש כך שנכנסה למסלול מעל קטביו. מטרתה המרכזית של המשימה הייתה לחקור את האיזורים שמעל ומתחת לקטבי השמש, עם דגש על רוח שמש והשדה המגנטי של השמש.

יוליסס היא החללית הראשונה שסיפקה מידע על קווי הרוחב הגבוהים (הקרובים לקטבים) של השמש. המשימה הוארכה פעמיים והסתיימה ביוני 2009 לאחר שהגשושית השלימה שלושה הקפות סביב השמש במהלכם סיפקה מידע מדעי רב.

רקע

מתחילת עידן החלל בוצעו כל התצפיות על השמש ועל שאר כוכבי הלכת במערכת השמש ממישור המילקה - המישור בו מקיף כדור הארץ את השמש. שיגור גשושית למסלול בעל נטייה למישור המילקה דורש משגר עוצמתי ביותר. לדוגמה, משגר סטורן V (ששימש לשיגור משימות תוכנית אפולו אל הירח) שבחרטומו היה מורכב שלב קנטאור עליון, היה יכול להציב מטען במשקל 580 ק"ג בלבד (בהשוואה ל-40 הטונות של החללית אפולו) במסלול בעל נטייה של 35° ובמרחק יחידה אסטרונומית אחת מהשמש (מרחק כדור הארץ מהשמש). הצבת מטען במסלול זהה אך בעל נטייה של 90 מעלות (בדיוק מעל קוטבי השמש) דורש דלתא V של 42 ק"מ לשנייה. בגלל דרישות אלו לא נשלחה אף גשושית לחקור את קווי הרוחב הגבוהים של השמש ואת החלל הנמצא מעל ומתחת לקוטבי השמש.

ב-1974 יישמה נאס"א לראשונה את טכניקת המקלעת הכבידתית - מארינר 10 נעזרה בכוח המשיכה של נוגה על מנת להגיע אל כוכב חמה. בשנים שלאחר מכן שיגרה נאס"א גשושיות נוספות - פיוניר 11, וויאג'ר 1 ווויאג'ר 2 - שנעזרו בכוח המשיכה החזק של צדק על מנת לבצע יעפים על פני כוכבי הלכת החיצוניים במערכת השמש ועל מנת להשיג מהירות מילוט ממערכת השמש. עם זאת, כל אותם שימושים במקלעת הכבידתית לא כללו את שינוי נטיית המסלול של הגשושית.

באותו זמן תיכננה נאס"א את משימת פיוניר H שמטרתה הייתה לנסות לצאת ממישור המילקה באמצעות מקלעת כבידתית מצדק (משימה שלא שוגרה לבסוף). גם ESRO (שמה של סוכנות החלל האירפוית עד ל-1975) החלה לתכנן משימה שתצא ממשיור המילקה, ועם הפיכת ESRO ל-ESA, נכנסה המשימה לראש סדר העדיפויות של הסוכנות. על מנת להשיג מידע בצורה מהירה יותר, סיכמו נאס"א ו-ESA לאחד את שתי החלליות לפרוייקט משותף בשם International Solar Polar Mission (משימה בינלאומית לחקר קטבי השמש), במסגרתה היו משוגרות שתי גשושיות - אחת אל מעל צדק ומשם אל מתחת לשמש והשנייה אל מתחת צדק ומשם אל מעל לשמש. משקלה של כל גשושית היה נע בין 330 ל-450 ק"ג ושיגורן תוכננן ל-1983 מעל גבי מעבורת חלל. אך בעקבות קיצוצים בתקציבה, החליטה נאס"א ב-1980 לדחות את המשימה ל-1986, ולבסוף ביטלה אותה ב-1981.

בעקבות כך החליטו נאס"א ו-ESA לשתף פעולה באופן צמוד יותר ולשגר גשושית יחידה, שתקיף את השמש ותחקור את שני קטביה. נאס"א הייתה אחראית לספק מחצית מן הכלים המדעיים של הגשושית, את השיגור (על גבי מעבורת חלל), את ה-RTG (גנרטור חשמלי העובד על התפרקות רדיואקטיבית של פלוטוניום) ואת מערכת המעקב והתקשורת עם הגשושית (באמצעות רשת חלל עמוק). עם זאת, ההחלטה לבטל את אחת הגשושיות, ובמיוחד לאור העובדה שהטלסקופ האולטרה סגול נכלל בגשושית המבוטלת, הפחיתו במידה רבה את העיניין המדעי במשימה. השם שקיבלה הגשושית היה בתחילה "אודיסאוס" (Odysseus), על שם המסע הארוך והלא ישיר שתוכנן לה, אך בעקבות בקשת ESA שונה השם ל"יוליסס" - התרגום הלטיני לאודיסאוס. ב-1983 הושלמה בנייתה ובחינתה של הגשושית והיא הועברה לאחסנה לקראת שיגורה ב-1986, זאת בעקבות עיכובים בתוכנית מעבורות החלל ומשימות מתוכננות קודמות.

אך בינואר 1986 התפוצצה מעבורת החלל צ'לנג'ר בעת שיגורה וצי המעבורות האמריקאי קורקע עד לחקירת האסון. מלבד דחיית השיגור ביטלה נאס"א גם את פיתוח שלב הקנטאור שיועד לשיגור מתא המטען של מעבורת החלל, ושיועד להוציא את יוליסס ממסלול סביב כדור הארץ למסע אל עבר צדק. במקום זאת החלה נאס"א לפתח שלב חדש - IUS. בסופו של דבר, עם חזרת המעבורות לפעילות בספטמבר 1988, נקבע תאריך השיגור של יוליסס לסוף 1990.

מטרות המשימה

מטרתה של יוליסס היה לחקור את מאפייני ההליוספירה בקווי הרוחב הגבוהים של השמש, שנצפו עד כה רק ממישור המילקה, ובמיוחד את:

• השדדה המגנטי של השמש
• רוח השמש
• ההשפעות ההדדיות של השמש ורוח השמש
• קרני ה-X הנפלטים מן השמש

כמו כן יועדה יוליסס לאסוף מידע על גז ואבק בין כוכבי ועל המדיום הבין כוכבי בכללותו.

מטורתיה המשניות של יוליסס היו:

• לחקור את המגנטוספירה של צדק
• לאתר התפרצויות גמא ולקבוע את מיקומם ביחס לגשושיות אחרות
• לנסות לאתר גלי כבידה

מבנה הגשושית

תרשים של יוליסס.

יוליסס בבדיקות במעבדה.

הגוף המרכזי של הגשושית היה קופסה בצורת מלבן

מהלך המשימה

לוח זמנים

תאריך מאורע 06-10-1990 שיגור מעבורת החלל דיסקברי בשעה 11:47:16 UTC 06-10-1990 הגשושית משוגרת מתוך מעבורת החלל בשעה 17:47 UTC. 08-02-1992 ביצוע יעף על צדק - מקלעת כבידתית 26-06-1994 תחילת המשימה המרכזית תאריך מאורע 26-06-1994 תחילת המעבר מתחת לקוטב הדרומי של השמש 13-09-1994 מעבר בקו הרוחב הדרומי ביותר ביחס לשמש (80.2°-) 05-10-1994 סיום המעבר מתחת לקוטב הדרומי של השמש 13-03-1995 חצייה ראשונה של מישור המילקה 19-06-1995 תחילת המעבר מעל לקוטב הצפוני של השמש 31-07-1995 מעבר בקו הרוחב הצפוני ביותר ביחס לשמש (80.2°+) 29-09-1995 סיום המעבר מעל לקוטב הצפוני של השמש 01-05-1996 סיום המשימה המרכזית 01-05-1996 תחילת המשימה המורחבת תאריך מאורע 01-05-1996 ביצוע יעף על פני השביט היאקוטאקה 09-05-1998 חצייה שנייה של מישור המילקה 08-09-2000 תחילת המעבר השני מתחת לקוטב הדרומי של השמש 27-11-2000 מעבר שני בקו הרוחב הדרומי 80.2°- של השמש 16-01-2001 סיום המעבר השני מתחת לקוטב הדרומי של השמש 25-05-2001 חצייה שלישית של מישור המילקה 03-09-2001 תחילת המעבר השני מעל לקוטב הצפוני של השמש 13-10-2001 מעבר שני בקו הרוחב הצפוני 80.2°+ של השמש 12-12-2001 סיום המעבר השני מעל לקוטב הצפוני של השמש 04-02-2004 ביצוע תצפיות על צדק 14-07-2004 חצייה רביעית של מישור המילקה 17-11-2006 תחילת המעבר השלישי מתחת לקוטב הדרומי של השמש 07-02-2007 מעבר בקו הרוחב הדרומי 79.7°- של השמש 04-04-2007 סיום המעבר השלישי מתחת לקוטב הדרומי של השמש 19-08-2007 חצייה חמישית של מישור המילקה 30-11-2007 תחילת המעבר השלישי מעל לקוטב הצפוני של השמש 14-01-2008 מעבר בקו הרוחב הצפוני 79.8°+ של השמש 14-01-2008 סיום המעבר השלישי מעל לקוטב הצפוני של השמש 30-06-2009 סיום המשימה.

מעבורת החלל דיסקברי משוגרת למשימת STS-41 מ-LC-39B. צולם מאיזור LC-39A שם הוכנה מעבורת החלל קולומביה למשימת STS-35 (ששוגרה מ-LC-39B בדצמבר).

שיגור

יוליסס שוגרה למסלול לווייני נמוך בתוך תא המטען של מעבורת החלל דיסקברי במשימת STS-41, ב-6 באוקטובר 1990, 11:47:16 UTC, מ-LC-39B ממרכז החלל קנדי, פלורידה. באותו יום בשעה 17:47 UTC שוחררה הגשושית מתוך תא המטען של המעבורת, ולאחר שהאחרונה התרחקה ממנה, הופעל שלב ה-IUS שחובר לגשושית והביא אותה למהירות מילוט של 55.4 ק"מ לשנייה ביחס לכדור הארץ, המהירות הגבוהה ביותר עד אז לחללית באמצעות מנועיה בלבד (כלומר לא כולל גשושיות כגון וויאג'ר 2 שהאיצו באמצעות מקלעת כבידתית). שיא זה נשבר בינואר 2006 על ידי הגשושית ניו הורייזונס ששוגרה לחקור את פלוטו (אליו היא צפויה להגיע ב-2015), שהגיעה למהירות 57.6 ק"מ לשנייה.

המסע אל צדק

שלב ה-IUS הכניס את יוליסס למסלול הוהמן בעל אפוגיאה במרחק 5 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש ופריגיאה במסלול סביב כדור הארץ. אפוגיאת המסלול (5 AU משמש) הצטלבה עם מסלולו של צדק סביב השמש, והשיגור תוזמן כך שכאשר יוליסס תגיע אל האפוגיאה, צדק יהיה באותה נקודה במסלולו ויוכל לשמש כמקלעת כבידתית.

המפגש עם צדק אירע ב-8 בפברואר 1992 ותמרון המקלעת הכיבדתית בוצע בהצלחה ויוליסס הוצאה ממישור המילקה ונכנסה למסלול הליוצנטרי שיאפשר לה לחלוף מעל קווי הרוחב הגבוהים של השמש. בזמן המעבר על פני צדק בחנה הגשושית את המגנטוספירה שלו.

לקריאה נוספת

• David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System: Part 2: Hiatus and Renewal 1983-1996, 2008.