סטארט-אפ ישראלי חדש מאתגר את הדמיון - בחלל החיצון

"כוח משיכה", סרטו עטור האפקטים והאוסקרים של הבמאי אלפונסו קוארון, עשתה הוליווד מבלי להתכוון קמפיין יחסי ציבור שאפשר להגדירו "מעבר לכל דמיון" לסטארט-אפ של אריה הלזבנד, לשעבר מנהל מבת-חלל בחטיבת מערכות טילים וחלל בתעשייה האווירית. בסרט, המגולל משימת תיקון שגרתית בחלל שהשתבשה כתוצאה מפיצוץ לוויין שרסיסיו מתפזרים לכל עבר במהירות מסחררת, תוך שהם מותירים את צמד האסטרונאוטים לרחף לגורלם, צפה לתודעת הצופים ובתלת-ממד מרשים, גם פסולת החלל שבני האדם מייצרים מאז חצו את גבולות האטמוספירה לראשונה בשלהי שנות ה-50 של המאה שעברה.

מאז נצברו למעלה מחצי מיליון פיסות פסולת בחלל, ובהן לוויינים לא פעילים ורכבי חלל נטושים - שעל-פי נתוני נאס"א מרחפים במהירות עצומה של קרוב ל-30 אלף קמ"ש - המאיימים לפגוע בלוויינים המשדרים ובתחנות החלל המאוישות. איום שבנאס"א לא מקילים בו ראש, ועוד הרבה לפני שסנדרה בולוק וג'ורג' קלוני ריחפו בחלל בשנה שעברה. למעשה, כבר ב-1978 הזהיר המדען דונלד קסלר מפני הסכנות שעלולות להיגרם מריבוי הלוויינים, בעיקר מאלה שממשיכים לנוע בחלל אחרי שכבר סיימו את תפקידם.

לדבריו, ההתנגשות בין הלוויינים תהיה בלתי נמנעת ותיצור כמות אדירה של רסיסים מסוכנים שיביאו לתגובת שרשרת בדמותן של התנגשויות נוספות. שלושים שנה עברו, והאיום כבר התממש. בפברואר 2009 התרסקו שני לוויינים מעל ערבות סיביר. קצת יותר משנתיים לאחר מכן, ביוני 2011, נמנע רק בנס אסון גדול בתחנת החלל הבינלאומית, כשרסיסי לוויינים מרוסקים פספסו את התחנה על ששת אנשי הצוות שלה, ב-700 מטר בלבד. מרחק מגוחך במונחים אסטרונומיים.

בסוכנות החלל וברשות התקשורת העולמית המסונפת לאו"ם, לא נותרו אדישים והקצו שטחים מיוחדים קצת מעל למסלול הגיאוסטציונרי שבו נעים לווייני התקשורת (ראו הסבר בהמשך). שטחים שאפשר לכנותם "בתי קברות ללוויינים ולחלליות", אבל נכון יותר לומר שמדובר במזבלות. בחלל אמנם, אבל עדיין מזבלות. הבעיה היא שבניגוד למזבלות העירוניות שאליהן מתנקזת הפסולת שאנחנו מייצרים, בחלל אין אוטו-זבל וגם לא פחי מחזור. לפחות לא בינתיים, ולמקום זה בדיוק מבקש להיכנס הלזבנד וחברת "פתרונות חלל אפקטיביים" (Effective Space Solutions) שהקים, עם מיקרו-לוויין השירות שהוא מפתח ושעונה לשם דה-אורביטר (DeOrbiter). רכב שייעודו הוא לגרור את רכבי החלל ובעיקר את הלוויינים המשומשים אל עבר המזבלות.

"מה שמיוחד במנגנון שלנו", מסביר הלזבנד, "זה שהוא מיועד להיצמדות ללוויינים שלא נועדו לכך. בתחנת החלל הבינלאומית יש מערכת מיוחדת של עגינה ללוויינים, אבל ללוויינים ותיקים, כאלה ששוגרו לפני 10 או 15 שנים אין מערכת עגינה. את המערכת שמאפשרת לנו להיצמד אליהם פיתחנו פה, כך שאחרי ההיצמדות אנחנו יכולים להעלות אותם ל'בית הקברות' או לדחוף אותו ולהעביר אותו למסלול אחר".

בתשובה לשאלה מדוע לא יתוכנתו הלוויינים לעשות את הדרך בעצמם אל המזבלה החללית כאשר יסיימו את תפקידם, טמון גם המודל העסקי שעליו נשען הפיתוח של הלזבנד. כך, על מנת להעלות את הלוויין אל מעל למסלול שבו הוא משייט היישר אל המזבלה, דרוש כוח. כלומר דלק. רזרבת דלק שהשארתה עלולה לגזול ללוויין בין שישה לתשעה חודשי פעילות - זמן רב מאוד בהתחשב בעלויות העצומות של שיגור לוויין תקשורת מסחרי אל המסלול הנדל"ני הצפוף בחלל. הלזבנד מצדו מעוניין להציע לחברות שמפעילות את הלוויינים למצות עד תום את זמן השהייה ואת ההכנסות האפשרויות, שהדלק מאפשר להם, ולגרור אותם בעלות מופחתת.

כמה מופחתת? לפי סקר שהזמין הלזבנד מאחת החברות הבינלאומיות המפעילות לווייני תקשורת, ההכנסות בשנת החיים האחרונה של לוויין תקשורת ממוצע עומדות על כ-65 מיליון דולר בשנה. לשיטתו של הלזבנד, גם אם הוא יקבל מחצית מסכום זה על שירותיו, או "אפילו הרבה פחות", כפי שהוא אומר, אבל יספק שירות לעשרים לוויינים כאלה בשנה, התוצאה תהיה פעילות בהיקף מאות מיליוני דולרים.

על אחת כמה וכמה על רקע מה שהוא מציין, יכולת החברה לעשות גם "רילוקיישן" ללוויינים ולהעבירם למסלול אחר בעל פוטנציאל מסחרי. "עשינו סקר שוק גדול ומצאנו שבעלי הלוויינים רוצים שנשאיר אותם גם במסלול לאורך זמן, ולא רק נסיט אותם מהמסלול", אומר הלזבנד. "בעקבות הסקר, עשינו שינוי טכני והתאמנו את התקן כך שנוכל לשמר את הלוויין במסלול בתקופה יותר ארוכה ממה שהדלק מאפשר, כדי ליצור הכנסות נוספות".

הלזבנד מבקש להמחיש את הפוטנציאל בכך שאם שירותי הגרירה שלו היו זמינים כבר היום, הוא יכול היה לחלץ את שני הלוויינים דורסה ומילנה מסדרת גלילאו, ששוגרו באוגוסט האחרון לחלל, אבל בוששו להגיע למסלולם הרצוי. גלילאו היא תוכנית החלל של האיחוד האירופי, ששואפת להציב עד 2017 במסלול 26 לוויינים, ורק כדי לקבל פרופורציה, עלות שיגורי הלוויינים הכושלים הללו עמדה על מאות מיליוני דולרים.

לתפוס טרמפ לחלל

קצת רקע לפני שממשיכים לרחף. המסלול השימושי ביותר עבור לווייני התקשורת נקרא המסלול הגיאוסטציונרי (Geostationary Earth Orbit - GEO), שייחודו הוא בכך שהוא שומר על יחס קבוע במרחק מכדור הארץ. סופר המדע הבדיוני ארתור צ'רלס קלארק, ששירת כקצין בחיל האוויר הבריטי במלחמת העולם השנייה, היה הראשון להגות את הרעיון להציב לוויינים בגובה כ-36 אלף קילומטרים מעל קו המשווה. בחוג זה, משך זמן ההקפה שלהם שווה למשך זמן ההקפה של כדור הארץ סביב צירו, ולכן הם ייראו למתבונן מכדור הארץ כעומדים בנקודה קבועה. תכונה זו מהווה יתרון כאשר לוויין נדרש לספק שירות קבוע ורציף, וכפועל יוצא מכך רוב לווייני התקשורת נעים במסלול זה.

במשך תקופת החיים שלהם הם מספקים שירות קבוע כתחנת ממסר לקליטה ולשידור של אותות ונתונים, דוגמת שיחות טלפון בינלאומיות ושידורי טלוויזיה, כמו אלה של חברת יס, שמועברים באמצעות עמוס 2 ועמוס 3 מתוצרת התעשייה האווירית - שניים מ-14 לוויינים ישראלים ששוגרו עד כה לחלל. אבל לאחר שהם מסיימים את תפקידם, נדרשים בעלי הלוויינים לפנות אותם מהמסלול המבוקש לטובת מקום ללוויינים אחרים, כאשר השיטה המקובלת היא "להעלות" אותם כ-300-200 קילומטרים מעל למסלול הגיאוסטציונרי, ומשם, ובסחיפה איטית, הם נעים מערבה ומקיפים את כדור הארץ במסלול משלהם.

"הרעיון שלי הוא 'לעשות חלל' בצורה יותר זולה", מסביר הלזבנד. "חלל שנעשה בצורה מסורתית בידי ממשלות הוא יקר וממושך ויש צידוק ליוקר. אבל כשרוצים לעשות דברים מסחריים, יש קריטריונים של כדאיות".

- ואיך אתה מוזיל את השירות?

"הרעיון הוא להשתמש בלוויינים קטנים, במיקרו-לוויינים, ששוקלים עד 100 קילוגרמים, שיהיה להם הספק ואנרגיה גבוהה. רעיונות דומים לא הגיעו לסף מסחרי כי הם לא הצליחו לתת ערך למקבל השירות. כבר היו מחקרים שבדקו מה הסף שבו בעלי לוויינים ירצו לקבל שירות כזה".

- ומה הוא הסף?

"בעקבות התוצאות, הגענו למסקנה שהדרך היחידה לעשות את זה היא באמצעות לוויין קטן וזול, שאותו נזמין מקבלני משנה, ושיוכל ליהנות משירות שיגור לחלל כטרמפיסט".

"לוויין טרמפיסט", הוא מסביר, הוא בעל משגר שעושה הסכם עם בעלים של לוויין שמשקלו, נניח ארבעה טונות, אבל שנשארה לו עדיין יכולת עודפת לשיגור. את היכולת הזו הוא משווק לכל דורש, באמצעות ברוקרים שקמו לצורך זה. בתחילת שנות האלפיים מי שתפסו טרמפים לחלל היו בעיקר לוויינים מדעיים, אבל בשנים האחרונות הדבר נפוץ גם עם לוויינים מסחריים. המשגר הראשי משגר גם את הטרמפיסט שלו - ממה שמכונה פיקו-לוויין במשקל קילוגרם בודד (ראו הרחבה במסגרת בהמשך) ועד למיקרו-לוויין שיכול להגיע גם למשקל של 100 קילוגרמים - אל עבר מסלול מעבר שממנו יעלה עצמו הדה-אורביטור אל המסלול הגיאוסטציונרי.

לאחר שהוא יגיע למסלול, הדה-אורביטור אמור לזהות באמצעות סנסור מיוחד את הלוויין שאליו רוצים להיצמד. כשהוא יגיע למרחק המתאים יופעל מנגנון ההיצמדות שהחברה פיתחה. תהליך שאמור להימשך כמה ימים ומתוכנן כך שלא תיווצר התנגשות בדרך.

המטרה: שיגור בסוף 2017

הלזבנד התחיל לעבוד על הרעיון מהבית, עם חברים, לאחר פרישתו מהתעשייה האווירית ב-2011. את ההשקעה הראשונה, בסך מיליון וחצי דולרים (לפי שווי חברה של 2.5 מיליון דולרים), קיבל מקרן singulariteam במארס 2013. מאחורי הקרן עומד איש העסקים הקזחי קינס רקישב, בן ה-34, שעשה את עיקר הונו בתחום התשתיות והתעשייה המסורתית. לצדו שותף בקרן צעיר אחר, משה חוגג בן ה-32, מנכ"ל ומייסד-שותף של אפליקציית שיתוף התמונות Mobli ושל המיזם YO. את הקרן מנהל יובל רבין, בנו של ראש הממשלה המנוח, שמשמש גם כיו"ר חברת Beyond Verbal, שפיתחה טכנולוגיה לניתוח רגשות. החברה הייתה ההשקעה הראשונה של הקרן וכך נולד הקשר בין רבין לרקישב ולחוגג, ולימים גם הלזבנד.

בשלב זה, הציפיות הן לגיוס של כמה עשרות מיליונים בודדים כדי לצאת לדרך, סכום שלדברי הלזבנד הוא מזערי ביחס לסכומים שמושקעים בתחומים האלה, בזכות הפתרונות שמצאה החברה להוזלת השירות ובעיקר בהשוואה להכנסות הצפויות. נכון לעכשיו, היעד הוא שיגור בסוף 2017, ממש לפני ש-ATK, חברה אמריקאית ותיקה, מתכננת להשיק שירות דומה בתחילת 2018.

"השלב הבא יהיה להתחיל בתהליך של בניית הלוויין, באמצעות חתימה על הסכם עם קבלני משנה לביצוע. כעת מתחילים בקמפיין שיווק", אומר הלזבנד, שדווקא סוכנות החלל הישראלית, האמונה על תחום החלל האזרחי בישראל ומשקיעה בפרויקטים אזרחיים בתחום החלל החליטה שלא להשקיע בו "מטעמי חוסר בשלות טכנולוגית של הרעיון", כפי שמסרה בתגובה לפניית G.

בהקשר זה נציין שחברת פתרונות החלל האפקטיביים של הלזבנד פועלת באפיק נוסף לזה של הדה-אורביטור, והוא של פיתוח פאנלים סולריים גמישים, כאשר המטרה היא בעתיד לנצל את הפאנלים לצורך הפקת אנרגיה למערכת הנעה גם בחלל. את פיתוח הפאנלים הסולריים דווקא תקצבה סוכנות החלל הישראלית בסכום של מיליון שקלים וחצי.

בניגוד לסטארט-אפים אחרים, אין פה ילדים בני עשרים, אלא אנשים עם ניסיון משמעותי בתחום. עם הצוות הקבוע של החברה, שמונה שישה אנשים, התחיל הלזבנד לעבוד בינואר 2014. חברים בו בנוסף לרבין, גם המהנדס הראשי מידד פריינטא, שניהל את פרויקט הלוויין עמוס 3; מהנדס המכונות נבו תעשה; מהנדסת האלקטרוניקה מאירה קסטר; מהנדס האווירונאוטיקה מיקי רייטמן; מהנדסת החלל מאיה גליקמן פריינטא; ומהנדס החלל פרופ' פיני גורפיל.

- זהו? רק שישה אנשים לפרויקט כזה מסובך?

"יש לי צוות קבוע בפול טיים וצוות של יועצים חיצוניים. בין השאר אני משתמש בהרבה פנסיונרים של התעשיות הביטחוניות שפורשים עם הרבה מאוד ידע. אני משתמש ביועצים כי לוויין זו מערכת של הרבה מאוד דיסציפלינות: הנדסת בקרה, הנדסה טרמית, טכנולוגיות של משגר וטכנולוגיות של מערכת הנעה. יש מנגנונים מסובכים ומערכת חשמל מורכבת".

- בעניין הפנסיונרים, לא מדובר בהרבה טכנולוגיות חדשניות דווקא?

"לוויינים החלו לשגר מזמן. את הספוטניק הרוסים שיגרו כבר ב-1957. חלק מהטכנולוגיות משתנות מהר וחלק מהן ממש לאט. טכנולוגיות מחשוב משתנות מהר מאוד, וזו הסיבה שאפשר לעשות לוויינים הרבה יותר קטנים. גם בהנעה יש התקדמות מאוד גדולה. לעומת זאת, שדות פיזיקליים לא משתנים. לא ממציאים את הידע הזה בכל פעם מחדש. פיזיקה נשארת פיזיקה. לוותיקים יש ידע אמפירי שהוא מאוד חשוב וניסיון נרכש הוא מאוד חשוב".

- אתה מדבר עם המון ביטחון, אבל הרי לא ממש ניסיתם את זה. הכול בגדר תיאוריה. איך אתה יכול להיות בטוח שזה יעבוד?

"בטוח זה רק המוות. אבל אחרי כל העבודה שעשינו, יש לנו ביטחון שזה יעבוד. גם האמריקאים שלחו את ארמסטרונג לירח לפני שהם ידעו שאפשר. יש מתודות של בניית ביטחון במוצר, יש מערכת ניסויים בסימולטור. אנחנו מתבססים על דברים ידועים ועושים התאמות. מידד פריינטא היה מהנדס ראשי בעמוס 3 ומכיר היטב את הנושא. אבל בטח שברגע האמת, נשב כולנו חיוורים מול המסכים עד שנראה שזה עובד".

מה הסיכוי שפסולת חלל תנחת בכדור הארץ?

משקלם של לוויינים יכול להגיע למאות רבות של קילוגרמים, אבל גם להרבה מתחת לכך. פיקו לוויין, למשל, שהוא המזערי שבהם ומשמש לעתים סטודנטים וחוקרים, שוקל עד קילוגרם אחד. משקלו של ננו-לוויין הוא עד שמונה קילוגרמים ואילו מיקרו-לוויין, דוגמת הדה-אורביטור שמפתח אריה הלזבנד, יכול להגיע למשקל של עד 100 קילוגרמים.

אף שסכנת הפגיעה מפסולת חלל קיימת בעיקר אם אתם במקרה נמצאים בחלל, ישנה גם אפשרות לפגיעה על פני כדור הארץ. קחו, למשל, את המקרה של לוטי וויליאמס מאוקלהומה, שצעדה בינואר 1997 בפארק בעיר טולסה, כשלפתע פגעה בכתף שלה פיסה בגודל של כ-15 סנטימטרים, שהתבררה כרסיס מהשלב השני של רקטת דלתה שריחפה בחלל במשך חודשים אחדים. "המשקל היה שווה ערך לפחית סודה ריקה", סיפרה וויליאמס, בשיחה עם רשת פוקס. "זה נראה כמו פיסת בד, אבל כשדופקים על זה, זה נשמע מתכתי".

לפני כשנתיים השיקה סוכנות החלל האירופית את יוזמת "חלל נקי", שנועדה לעודד פיתוח של טכנולוגיות לשימור החלל הקרוב לכדור הארץ. הסוכנות האירופית אף מתכננת לשגר לחלל רכבי העברה אוטומטיים - שבעזרת סנסורים ילכדו את הפסולת המרחפת ויחזירו אותה לכדור הארץ.

הלזבנד סבור שגם לכך יוכל לתת מענה בעתיד. "לא בנינו את החברה לצורך זה, אבל נוכל לעשות את זה עם הטכנולוגיה שלנו", הוא אומר. "רוב הזבל החללי מתרכז במסלולים נמוכים, בגובה 700-500 קילומטרים. הלוויין שלנו יכול לאסוף אותם, לרדת לגובה 400 קילומטרים ולשחרר אותם להישרף באטמוספירה. אפשר לאסוף אפילו כמה חתיכות. חשבנו על הדבר הזה, ואנחנו בתהליך של הגשת בקשה לתוכנית המו"פ האירופית, כי זה נושא מאוד חם היום. אנחנו עוד לא מציעים את זה, אבל רוצים לפתח את זה".