רובר (חקר החלל)

הרובר קיוריוסיטי של נאס"א על גבי מכתש גייל במאדים, כפי שנראה בצילום "סלפי" משנת 2012, המורכב למעשה מ־55 תמונות שחוברו יחדיו.

רוֹבֶר (באנגלית: Rover, משמעות מילולית: נודד) הוא כלי רכב או רובוט אשר מסוגל לנוע על פני השטח של כוכב לכת או גרם שמים אחר (כגון ירח או אסטרואיד) ואשר נועד לסייע במחקר של אותו גרם שמים. מלבד רכב הנדידה הירחי ששימש ככלי רכב עבור האסטרונאוטים שנחתו על הירח בחלק ממשימות תוכנית אפולו, הרוברים שנבנו מאז ונשלחו למקומות שונים במערכת השמש היו רובוטים ונועדו לחקור אין סיטו את פני השטח של מקומות אלו. מירב הרוברים נשלחו לחקור את הירח ואת מאדים.

סקירה כללית

לרוברים מספר יתרונות על רכבי חלל אחרים שנשלחים לחקור גרמי שמים. לעומת גשושיות, אשר מקיפות או מבצעות יעף בקרבת גרמי השמים אותן הן חוקרות (כדוגמת הגשושית ניו הורייזונס), רוברים יכולים לבצע ניתוח מיקרוסקופי של דגימות אדמה וסלעים, ויכולים לבצע צילום של פני השטח שאינו מרוחק כמו תצלום לוויין.

גם מול נחתות יש לרובר יתרון, שכן בעוד נחתת מיועדת גם היא לנחות על פני הקרקע, היא אינה יכולה לנוע על פניה ומקורקעת לאזור נחיתתה (כגון הנחתות של תוכנית ויקינג). חלק מהרוברים משוגרים יחד עם נחתת ומשתחררים ממנה לאחר הנחיתה (כדוגמת הרובר "יוטו" הסיני ששוגר לירח יחד עם הנחתת צ'אנג-אה 3). הרובר מסוגל לנוע על פני השטח באופן אוטונומי או בסיוע אנושי מכדור הארץ, אך סיוע זה מוגבל עקב הזמן הרב שלעיתים לוקח לאור להגיע מכדור הארץ אל הרובר ובחזרה.

רוברים ונחתות מציבים סיכון גבוה יותר לכישלון המשימה עקב שלבי החדירה לאטמוספירה בגרמי שמים עם אטמוספירה (כגון מאדים), ושלבי הנחיתה על פני הקרקע, שנעשים באופן אוטונומי ולא בהנחיה אנושית בשל מהירותם הרבה והמרחק הרב מכדור הארץ. עבור הרובר קיוריוסיטי למשל, כונתה הנחיתה "7 דקות של אימה" עקב השלבים המסובכים והרבים אשר נאלצה המשימה לעבור במהלך זמן כה קצר, בלי שום סיוע ממרכז הבקרה בכדור הארץ.

מאפיינים

שני מהנדסים של המעבדה להנעה סילונית, שעומדים לצד שלושה רוברים משלושה דורות שונים שפותחו לחקר מאדים, מהווים קנה מידה לגודלם של הרוברים. בתחתית התמונה נמצא רובוט הגיבוי של הרובר הראשון שנשלח למאדים, סורנג'ר, שנחת עליו בשנת 1997 כחלק מפרויקט מארס פאת'פיינדר. בצד שמאל נמצא רכב מבחן של תוכנית מארס רובר, דגם זהה לספיריט ואופורטוניטי, שנחתו על מאדים בשנת 2004. בצד ימין נמצא רכב מבחן של משימת מארס סיינס לברטורי, שבמסגרתה הונחת בשנת 2012 הרובר קיוריוסיטי על מאדים.

עקב אופי פעולתם הכולל שיגור לחלל, נחיתה ותנועה על פני כוכב לכת אחר, לרוברים שונים יש מאפיינים דומים:

• עמידות ואמינות טכנולוגית - הרוברים צריכים להציג עמידות גבוה להשפעות תאוצה ותנודות שקורות במהלך השיגור, המסע לחלל והנחיתה; עמידות לתנאים שונים בחלל וגרמי שמים אחרים כגון טמפרטורות קיצוניות ולחץ; עמידות בפני אבק שעלול לחדור למכשירים טכנולוגיים או לכסות את הלוחות הסולאריים של הרובר ומפני קורוזיה, קרינה ועוד.
• קומפקטיות - לשיגור לחלל עלות גבוהה מאוד, ועל כן הרוברים צריכים להיות קומפקטיים ויעילים כמה שיותר כדי לחסוך במשקל. זאת ועוד, הרוברים מתוכננים כך שיוכלו להיות מקופלים בתצורה המתאימה לצורת משגר ורכב החלל שנושא אותם, ולדעת לפרוס עצמם לתצורה פעילה.
• ניהוג עצמי - רוברים שנשלחים למקומות מרוחקים במערכת השמש לא יכולים להיות מונחים בזמן אמת מכדור הארץ, בשל הזמן שלוקח לאותות לעבור מאותם מקומות לכדור הארץ ולהפך. כך, למשל, לאותות שנשלחים ממאדים לוקח בין 3 ל־21 דקות להגיע לכדור הארץ. על כן, הרוברים נאלצים לפעול גם ללא הנחיה אנושית, לכל הפחות במה שקשור לניווט ותנועה על פני השטח, אולם רוברים עדיין זקוקים להנחיה אנושית על מנת לזהות מטרות ויעדים בעלי חשיבות מבחינה מדעית.
• ציוד - לרוב נושאים הרוברים ציוד מדעי מגוון ומצלמות שונות, וכמובן ציוד קשר.
• אנרגיה - לשם אספקת אנרגיה הרוברים מצוידים בלוחות סולריים או במערכת RTG.

רשימת רוברים

דגם של הרוברים בתוכנית לונוחוד

האסטרונאוט יוג'ין סרנן נוסע על גבי רכב הנדידה הירחי במשימת אפולו 17

רוברים ירחיים

• לונוחוד 201 - רובר סובייטי שתוכנן לפעול פני הירח במסגרת תוכנית לונוחוד והיה הרובר הראשון שתוכנן, אולם שיגורו נכשל ב־19 בפברואר 1969.
• לונוחוד 1 - הרובר השני בתוכנית לונוחוד, שנחת בהצלחה על פני הירח על גבי הנחתת לונה 17 ב־17 בנובמבר 1970. היה הרובר הראשון אי פעם שנחת ופעל על גוף שמימי כלשהו.
• רכב הנדידה הירחי - שימש כרכב שטח עבור האסטרונאוטים של משימות אפולו 15, אפולו 16 ואפולו 17.
• לונוחוד 2 - הרובר המוצלח השני בתוכנית לונוחוד. נחת על פני הירח ב־15 בינואר 1973.
• יוּטוּ - רובר סיני ששוגר על גבי הנחתת צ'אנג-אה 3 שנחתה בהצלחה ב־14 בדצמבר 2013. הרובר פעל בהצלחה לתקופה מסוימת אך שבק חיים לאחר מכן.
• יוּטוּ 2 - הרובר הסיני השני לירח, ששוגר במסגרת משימת הנחתת צ'אנג-אה 4 - הראשונה אי פעם שנשלחה לצד הרחוק שלו. הוא נחת, על גבי צ'אנג-אה 4, ב־3 בינואר 2019.

רוברים על מאדים

סוג'ורנר על גבי מאדים

• Prop-M - שני רוברים ששוגרו במסגרת המשימות של הנחתות מארס 2 ומארס 3 בתוכנית מארס הסובייטית, אך לעולם לא פעלו מבצעית. מארס 2 התרסקה על מאדים במהלך הנחיתה, ומארס 3 נחתה בהצלחה אך הפסיקה לפעול תוך 20 שניות בלבד מרגע הנחיתה. רוברים אלו היו קטנים ותוכננו להסתובב סביב הנחתות על מגלשיים קטנים בעודם מחוברים לנחתת עם כבל "טבורי" באורך 15 מטרים. שני מוטות ברזל קטנים שימשו כמגנים מפני התנגשות מפני שלאותות הרדיו מכדור הארץ היה לוקח זמן רב מדי להגיע אל הרובר. לכל רובר היו אמצעים פשוטים לבדיקת צפיפותה וחוזקה של האדמה. הרוברים מעולם לא נכנסו לפעולה בעקבות אובדן הנחתות.
• מארסוחוד - רוברים שתוכננו עבור משימות מארס 4NM ו־5NM בתוכנית מארס הסובייטית, שלעולם לא שוגרו עקב ביטול פיתוח המשגר הסובייטי N-1. תוכננו להיות כבדים יותר ואף להחזיר דגימה ממאדים אל כדור הארץ.
• סוג'ורנר - רובר קטן ששוגר במסגרת משימת מארס פאת'פיינדר שכללה הן את הרובר והן נחתת סטטוטורית, אשר נחתו על מאדים ב־4 ביולי 1997. היה הרובר הראשון שהצליח לנחות ולפעול על כוכב לכת אחר. המשימה ארכה שלושה חודשים.
• מארס רובר - תוכנית של נאס"א לחקר מאדים שכוללת שני רוברים תאומים וגדולים יותר מסוג'ורנר:
  • ספיריט - פעל משנת 2004 עד 2010.
  • אופרטוניטי - פעל משנת 2004 עד 2019.
• קיוריוסיטי - רובר של נאס"א אשר נחת על מאדים ב־6 באוגוסט 2012 ועדיין פעיל. כבד פי חמישה מקודמיו, הרוברים ספיריט ואופרטוניטי, ונושא מטען ייעודי הגדול פי עשרה מהם.
• פרסווירנס - רובר של נאס"א שנחת על מאדים ב־18 בפברואר 2021.
• ג'וז'ונג - רובר של מינהל החלל הסיני שנחת על המאדים ב־15 במאי 2021 במסגרת משימת טיאנוון-1.

רוברים על אסטרואידים

• MINERVA - רובוט זעיר שתוכנן כחלק משימת הגשושית היאבוסה של סוכנות החלל היפנית לאסטרואיד איטוקאווה. הרובוט אמור היה לנחות על האסטרואיד ולנוע על פניו באמצעות דילוגים, אולם במהלך שחרורו מהגשושית בשנת 2005 הוא פספס את האסטרואיד ונדד לחלל. 3 רוברים מדגם זה שוגרו במסגרת משימת ההמשך היאבוסה 2 שהגיעה לאסטרואיד ריוגו בשנת 2018. משימה זו כללה גם רובוט רביעי בשם MASCOT שנבנה על ידי המרכז הגרמני לחקר החלל והמרכז הצרפתי הלאומי לחקר החלל. הוא פעל באופן דומה, באמצעות דילוג כדי לשנות את מיקומו על פני האסטרואיד.

משימות רובר מתוכננות

• צ'אנדרייאן 3 - רובר של הארגון ההודי לחקר החלל שמתוכנן לנחות על הירח ב־2023.
• VIPER - רובר של נאס"א שישוגר לקוטב הדרומי של הירח בחודש נובמבר 2024.
• רוזלינד פרנקלין - רובר של סוכנות החלל האירופית שמתוכנן לנחות על המאדים ב־2029.

ראו גם

• גשושית
• נחתת
• חקר החלל

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא רובר בוויקישיתוף

• ROVERS, אתר מוזיאון האוויר והחלל הלאומי
• תרשים של נאס"א, המשווה את המרחק שגמאו הרוברים השונים שנשלחו לירח ולמאדים, נכון ליולי 2014