astronomy

2. מדוע כשחצי כדור הארץ מואר חציו השני חשוך?

3. איזה משפט מבין הבאים מסביר את חילופי היום והלילה בכדור הארץ?

4. מה היה קורה אם כדור הארץ לא היה מסתובב סביב צירו? _____________________

5.מהי הסיבה העיקרית לכך שיש בכדור הארץ עונות שונות?

א. כדור הארץ סובב סביב צירו

ב. בקיץ כדור הארץ קרוב יותר לשמש ומקבל יותר קרינה

ג. ציר הסיבוב של כדור הארץ נטוי

ד. ציר הסיבוב של השמש נטוי

6. מהן מערכות התנועה הנכונות?

א. הירח מקיף את כדור הארץ ושניהם מקיפים את השמש

ב. הירח מקיף את כדור הארץ וכדור הארץ נשאר במקומו

ג. השמש מקיפה את כדור הארץ ואת הירח

ד. כדור הארץ מקיף את השמש אך הירח לא

7. מהי צורתו של הירח?

א. כדור

ב. חצי כדור

ג. צורתו משתנה בכל יום

תת נושא 4: חקר החלל

טכנולוגיות המשמשות את חקר החלל

טלסקופ - הטלסקופ הוא מכשיר המשמש לצפייה בעצמים שבשל ריחוקם הם קטנים מכדי שהעין תבחין בהם.

חללית - שם כולל לכלי המשוגר לחלל. ישנם שני סוגי חלליות – מאוישות, שבהן טסים בני אדם והן מוחזרות לכדור הארץ, ובלתי מאוישות. חלק מן החלליות משוגרות ליעדים קרובים יחסית כמו הירח וכוכב הלכת מאדים. הירח הוא גרם השמים היחיד שבני אדם צעדו על פניו, ומאדים הוא גרם השמים שאליו מכוונים כיום מאמצי מחקר לשם שליחת בני אדם. חלק מהחלליות משוגרות למרחקים עצומים – לכוכבי הלכת הרחוקים יותר, לחגורת האסטרואידים, לעבר שביטים ולעבר השמש. החלליות מצוידות בציוד מחקרי מגוון, במצלמות משוכללות ובמערכות תקשורת המעבירות לכדור הארץ את הצילומים והנתונים השונים.

גשושית - רכב חלל קטן ובלתי מאויש המשוגר לחקור את כוכבי הלכת, את הירח וגופים אחרים במערכת השמש, (כולל השמש עצמה). ישנן גשושיות שמטרתן לחלוף ליד גופים שונים במערכת השמש, ישנן גשושיות המיועדות להיכנס למסלול סביב כוכב לכת או לנחות עליו, וישנן גשושות המיועדות להתנגש באסטרואיד. אמצעי ההנעה של הגשושיות מבוסס על אנרגיה סולרית, על מנוע אטומי, או על מנוע יונים ועוד.

הגשושיות נשלחות למשימות חקר שונות הכוללות מדידות, צילומים וכדומה ומצוידות במכשירים מדעיים שונים, במצלמות ובמערכות תקשורת. הן משדרות את הנתונים לתחנות קליטה בכדור הארץ, ובדרך זו נאסף מידע רב וחשוב על מערכת השמש. הגשושיות גילו, בין השאר, ירחים חדשים וחקרו את האטמוספרה הייחודית של כוכבי הלכת שונים. חלקן נשלחו עם נתונים על מיקום כדור הארץ למקרה שייאספו על ידי ציוויליזציה מתקדמת. הגשושיות הראשונות שוגרו אל הירח (כ-6 גשושיות), ולאחר מכן לנוגה ולשאר כוכבי הלכת פרט לפלוטו.

לוויין – מכשיר משוכלל שהוכנס למסלול של הקפת כדור הארץ. , קיימים סוגים שונים של לוויינים חלקם שייכים לסוכנויות חלל של מדינות וחלקם לחברות מסחריות; חלק מהלוויינים מקיפים את כדור הארץ במסלול המתעד נתונים לאורך מסלול ההקפה, וחלקם מקיפים את כדור הארץ בקצב הסיבוב שלו עצמו כך שהם מצויים למעשה כל הזמן מעל נקודה אחת. הלוויינים השונים משמשים למטרות רבות, העברת תמסורות תקשורת כמו שידור טלוויזיה, טלפון, ניווט וכדומה), נתונים לחיזוי מזג אוויר, מיפוי, גילוי משאבי טבע ועוד.

רכבי חלל מאוישים – חלליות המאפשרות לבני אדם לשהות בהן באמצעות מכשור השומר על רמת חמצן, לחץ אוויר תקין, טמפרטורה, מזון ומים, בית שימוש, ועוד. מלבד חלליות אפולו שהטיסו בני אדם אל הירח נמצאים בשימוש כיום שני סוגים של רכבים מאוישים – מעבורות חלל ותחנת חלל.

מעבורת חלל היא רכב חלל המיועד לשימוש רב-פעמי, הוא משוגר כמו טיל, מסוגל להמריא לחלל, להקיף את כדור הארץ ולנחות חזרה בדומה למטוס. המעבורות מורכבת מתא צוות, תא מטען ומערכת הנעה. סוכנות החלל האמריקנית, נאס"א, בנתה עד היום 5 מעבורות חלל פעילות, שביצעו ביחד מעל 120 טיסות לחלל. צוות המעבורת מונה בדרך כלל 2 עד 7 אסטרונאוטים.

תחנת חלל - מבנה המשייט במסלול הקפה קבוע סביב כדור הארץ לאורך זמן. תחנת החלל מאפשרת לערוך מחקרים ותצפיות לאורך זמן רב, ולבדוק את ההשפעות השונות על אדם השוהה בחלל. תחנת חלל נבנית למגורי אדם למשך תקופה ארוכה ולכן משולבים בה אמצעיים שונים במטרה לספק את הצרכים של המתגוררים בה. אסטרונאוטים המתחלפים ביניהם כל כמה חודשים שוהים בתחנת החלל ועורכים ניסויים ותצפיות רבות.

הקשיים שבשיגור רכב חלל

שיגור רכבי החלל הוא משימה מורכבת בשל המערכות הרבות והחלקים הרבים החייבים לעמוד בתנאים קשים, לפעול באורח תקין, ובתיאום מושלם. תקלות בפעילותן של חלליות הן כמעט בלתי נמנעות ועד כה נספו 21 אסטרונאוטים וקוסמונאוטים בהמראה לחלל או בחזרה ממנו וביניהם אל"מ אילן רמון, האסטרונאוט הישראלי שנספה באסון מעבורת קולומביה.

נמנה כמה מהבעיות שיש להתגבר עליהן כדי ששיגור יצליח:

· כל רכב חלל צריך להתגבר על הכבידה ולצאת מתוך האטמוספרה אל החלל, להתמודד עם התנאים הקשים בשהייה בחלל, ולבסוף, להצליח לחזור לפני הקרקע.

כדי לצאת מתוך האטמוספרה, רכב החלל צריך להגיע למהירות מילוט המגיעה ל- 40,000 קמ"ש, מהירות הנחוצה כדי להשתחרר מהכבידה של כדור הארץ. בזמן השהות בחלל רכב החלל צריך להגיע למהירות מסלולית המגיעה ל-29,000 קמ"ש – מהירות זו שומרת שהכבידה לא תמשוך אותו אל כדור הארץ והוא יישאר במסלולו. כדי להגיע למהירויות גבוהות כל כך יש צורך ברכב שיגור בעל עוצמה גדולה. לאחר שרכב החלל הגיע למסלולו יש צורך במעט כוח יחסית כדי לשלוט במערכות ולהניע אותו.

· הקושי המרכזי בהחזרת רכב החלל הוא החיכוך הרב בכניסה לאטמוספרה היוצר חום שעלול להתיך כל גוף עשוי מתכת. לשם כך נחוצים לרכבי החלל מגני חום מיוחדים. בנוסף, יש להאט את הרכב למהירות המתאימה ולהכניסו לאטמוספרה בזווית המתאימה, ולעיתים להשתמש במצנחי בלימה להאטת המהירות.

· רכב חלל מאויש צריך לספק לאסטרונאוטים את כל הצרכים לשהות בתנאים של כבידה נמוכה מאוד. תנאים אלה גורמים לפגיעות גופניות כמו ניוון שרירים ואובדן סידן בעצמות. יש צורך גם להיערך להשפעות הפסיכולוגיות הנובעות משהות במרחב קטן וסגור עם אנשים נוספים. כמו כן יש לדאוג לאספקה של תנאי סביבה בסיסיים כמו אוויר, מים, מזון, בקרת קרינה וטמפרטורה וסילוק פסולת.

· בעיה קשה וחסרת פיתרון (נכון להיום) היא קיומה של כמות מרובה של "אשפת חלל" במסלול סביב כדור הארץ. האשפה כוללת לוויינים ישנים, חלקים של טילי שיגור, פסולת שנפלטה מחלליות מאוישות ועוד. בשל מהירויות התנועה הגבוהות, אפילו פגיעה של גרגר קטן ברכב החלל עלולה לפגוע בו קשות. בנוסף קיים גם האיום בנפילתם של גושי "אשפת החלל" לכדור הארץ.

תרומת חקר החלל לחיים על פני כדור הארץ

הטכנולוגיות המורכבות הנדרשות לחקר החלל תורמות רבות לפיתוחים הטכנולוגיים הנמצאים בשימוש האדם, לדוגמה פיתוח הטלסקופים האופטיים והטלסקופים הקולטים קרינה אלקטרומגנטית מהווים בסיס לפיתוחים בתחום האלקטרוניקה, האופטיקה, והמיכשור הרפואי; הפיתוח הנרחב של השימוש בלוויינים הנעים בחלל ועורכים תצפיות על כדור הארץ הביא לפיתוחים בתחום התקשורת, המיפוי והניווט, חיזוי מזג אוויר, ביון ומידע צבאי, וכן לאיסוף מידע על תופעות כלל עולמיות כמו מעקב אחרי התרחבות המידבור, התרחבות או התכווצות החור באוזון, והשינויים בהשתרעותם של קרחונים.

עוד נציין כי המצאות רבות שהומצאו תוך פיתוח הטכנולוגיה לחקר החלל משמשות את האדם בתחומים רבים, למשל: חומרים מורכבים בעלי תכונות מיוחדות שפותחו לציפוי החלליות ונועדו לעמוד בחום גבוה, משמשות בתעשיית הפקת מתכות, כך פותח הטפלון המשמש לציפוי סירים ומחבתות, או מתקן שפותח לאסטרונאוטים בכדי שיוכלו לעשות את צרכיהם תוך כדי פעילות בחלל, יוכל לשמש גם חולים המרותקים למיטותיהם בבתי החולים.

עתיד חקר החלל

כיום נעשה מאמץ לסיים את בנייתה של תחנת החלל הבינלאומית בעבודה משותפת של נאס"א, סוכנות החלל האירופית, סוכנות החלל הרוסית וגורמים נוספים. היעד הבא הוא שיגור חללית מאוישת למאדים, אך הדרך עוד ארוכה.

חוקרים רבים מדגישים את הצורך בניצול חקר החלל לפתרון הבעיות הסביבתיות והכלכליות החמורות של עולמנו בכלל, ונושא ההתחממות הגלובלית בפרט, באמצעות רישום ומעקב רציף של מצב כדור הארץ מבחינה סביבתית ואקולוגית באמצעות לוויינים. כיום מפתחים מודלים שונים המסוגלים לחזות אסונות מראש באמצעות המידע המגיע מלוויינים.