אולטרסאט: הטלסקופ הישראלי שיצוד את הפיצוצים הגדולים של היקום

ישראל נערכת לאחת המשימות המדעיות השאפתניות שלה בחלל. אולטרסאט הוא טלסקופ חלל שתפקידו לצוד את הרגעים הדרמטיים ביותר ביקום, אותם פיצוצים ומיזוגים אלימים שמשנים את פני החלל בתוך שעות. בניגוד לטלסקופים שמתמקדים בנקודה אחת, אולטרסאט נועד להשגיח על שטחי שמיים עצומים בבת אחת. הרעיון הוא לתפוס את האירועים ברגע שהם מתרחשים, ולא ימים אחרי שכבר דעכו.

מדובר בטלסקופ קטן יחסית הפועל בתחום האולטרה סגול הקרוב, בין 220 ל-280 ננומטר. דווקא באורכי הגל הללו מזהירים רבים מהאירועים האנרגטיים ביותר ברגעיהם הראשונים, לפני שהם נחלשים. תכנון המשימה מתמקד בזיהוי ובמעקב אחר תופעות חולפות, כלומר מקורות אור שמופיעים לזמן קצר ואז נעלמים. זהו חלון תצפית שהאסטרונומיה עדיין מתקשה לכסות באופן רציף.

המיזם מובל על ידי סוכנות החלל הישראלית ומכון ויצמן למדע, שאחראי על ההנהגה המדעית של המשימה. הלוויין עצמו נבנה בתעשייה האווירית לישראל, בעוד שהטלסקופ פותח בחטיבת אלאופ של אלביט מערכות. שותפה בינלאומית מרכזית היא מרכז המחקר הגרמני DESY, המשתייך לאיגוד הלמהולץ. השילוב הזה של אקדמיה ותעשייה ישראלית עם שותפים מחוץ לישראל הוא ליבת הפרויקט.

שדה ראייה חסר תקדים

היכולת הבולטת של אולטרסאט טמונה בשדה הראייה העצום שלו, כ-210 מעלות רבועות. זהו שטח שמיים גדול לאין שיעור מזה שרואים רוב הטלסקופים המדעיים, והוא זה שמאפשר לסרוק שטחים נרחבים בו זמנית. הלוויין מתוכנן להחליף כל חצי שנה את כיוון התצפית בין חצי הכדור הדרומי לצפוני. כך הוא מכסה לאורך זמן חלק ניכר מכיפת השמיים.

מהירות התגובה חשובה לא פחות מגודל השדה. אולטרסאט מתוכנן לשדר נתונים בזמן אמת לתחנת הקרקע, ולהפיץ התראה על אירוע חולף בתוך כ-20 דקות מרגע הזיהוי. עבור תופעות שדועכות במהירות, הפרש של דקות יכול להיות ההבדל בין תפיסת האירוע לבין החמצתו. במובן הזה אולטרסאט פועל כמערכת התרעה מוקדמת עבור קהילת האסטרונומיה כולה.

תחום האולטרה סגול נותר במשך שנים אחד הפחות מנוטרים בשמיים. מאז שמשימות סקר בולטות בתחום זה הסתיימו, נשאר חלל תצפיתי שכמעט אף טלסקופ אינו מכסה באופן רציף ורחב. אולטרסאט נועד למלא בדיוק את הפער הזה, ולספק ניטור מתמשך של השמיים באור אולטרה סגול. בכך הוא אינו רק עוד טלסקופ, אלא כלי שפותח חלון תצפית שהיה סגור כמעט לחלוטין עבור החוקרים.

אולטרסאט צפוי לגלות יותר ממאה סופרנובות בשנה ולתפוס אירועים ברגע התרחשותם.

ציד הפיצוצים של היקום

רשימת המטרות המדעיות של המשימה מרשימה. אולטרסאט צפוי לזהות יותר ממאה סופרנובות בשנה, וכן קילונובות הנוצרות ממיזוג של כוכבי נויטרונים. בין היעדים נמצאים גם אירועי קריעה גאותית, שבהם חור שחור קורע כוכב, זוהרים שלאחר התפרצויות קרני גמא, וגרעיני גלקסיות פעילים. כל אלה הם מהתופעות הקיצוניות והחשובות ביותר לחקר היקום.

אחד מתחומי המחקר המרגשים ביותר הוא הקשר לגלי הכבידה. כאשר שני כוכבי נויטרונים מתמזגים, הם משגרים גלי כבידה שמזוהים על ידי מצפים בכדור הארץ, אך גם פולטים אור. אולטרסאט נועד לסייע באיתור המקבילה האופטית של אירועים כאלה, כלומר האור שמלווה את גלי הכבידה. זהו חוד החנית של האסטרונומיה הרב שליחית, המשלבת אותות שונים כדי להבין אירוע אחד.

מבחינה טכנית אולטרסאט הוא מטען משני קטן, במשקל של כ-160 קילוגרם ובנפח קטן ממטר מעוקב. הוא מיועד לפעול במסלול גיאו סינכרוני, שבו הוא נשאר מעל אותו אזור בכדור הארץ, לתקופת פעילות מתוכננת של שלוש שנים. השיגור עצמו אמור להתבצע באמצעות נאסא, כאשר לפי התכנון הנוכחי הוא מיועד לסוף 2027, מועד שהוסט לאורך השנים ככל שהפרויקט התקדם.

הדרך אל אולטרסאט החלה עוד ב-2010, מתוך שיחות בין מכון ויצמן, מכון קלטק בארצות הברית וסוכנות החלל הישראלית. בתחילה נקרא המיזם לימסאט, ורק ב-2011 קיבל את שמו הנוכחי. מעבר להישג ההנדסי, אולטרסאט הוא סמל לשאיפה של מדינה קטנה למקם את עצמה בחזית האסטרופיזיקה העולמית. אם יעמוד ביעדיו, הוא יהפוך את ישראל לשחקנית מרכזית במרוץ אחר האירועים החולפים של היקום.