מנאס"א ועד לטכניון: מתכננים כיום בנייה על המאדים

ב-2015 הכריזה סוכנות החלל האמריקאית נאס"א שיש מים על מאדים, ומאז נערכים בכל העולם מחקרים שהם בעצם היערכות לנסיעה עתידית לשם. ארגונים רציניים משקיעים בכך זמן ומאמץ, והרבה כסף.

הבהלה למאדים לא התחילה בכך. האסטרונום האיטלקי ג'ובאני סקיאפרלי ראה בסוף המאה ה-19 בטלסקופ מעין ערוצים באדמת מאדים, ובעקבות זאת הניחו שאלו שרידים של ציוויליזציה תבונית על פני מאדים. מכאן והלאה התעורר ז'אנר שלם של מדע בדיוני שעסק בחיים על מאדים, בין היתר ניתן להזכיר את אייזק אסימוב ("כדרך בני מאדים"), ריי ברדבורי ("רשימות מן המאדים"), וכמובן "מלחמת העולמות", של ה. ג'. וולס.

מעבר לספרות, האדם הצליח להתקרב פיזית למאדים כבר בשנות ה-60 של המאה הקודמת. מאז שהגשושית מארינר 4 צילמה את מאדים מקרוב ב-1965, שיגרו סוכנויות החלל של ארצות הברית, ברית המועצות, אירופה והודו יותר מ-50 מסעות לחקר המאדים, אך אף אחד מהם לא הגיע לכוכב עצמו.

מה שידוע בינתיים זה שגם אם אי פעם ינחת האדם על מאדים, זה לא הולך להיות פשוט: הכוכב מרוחק כ-225 מיליון קילומטר מכדור הארץ; כוח המשיכה שם הוא כ-38% מזה שעל פני כדור הארץ; הטמפרטורה הממוצעת היא כ-60 מעלות צלזיוס מתחת לאפס; האטמוספירה של מאדים מורכבת מ-95% פחמן דו-חמצני, 3% חנקן, 1.6% ארגון ומעט חמצן ומים; יש לו שדה מגנטי חלש וכשחולפים לידו גופים עם שדה מגנטי חזק, כמו כוכבי שביט ואסטרואידים, הם עושים בו שמות. כמו כן, יש בו קרינת על סגולה חזקה ורוח שפוגעת באטמוספירה ושוחקת אותה.

ובכל זאת, היעד של נאס"א הוא להגיע למאדים בשנות ה-30 של המאה. גופים פרטיים כמו חברת SpaceX של היזם אילון מאסק מדברים אפילו על אמצע שנות ה-20, כלומר ממש בעתיד הנראה לעין. הנחת העבודה היא שהמשלחת האנושית הראשונה שתגיע למאדים תישאר לגור שם, ותצטרך להשתמש במשאבי הטבע שעל הכדור כדי להתקיים, משום שאי אפשר לשלוח את כל האספקה מכדור הארץ.

לא טרנד אלא תשוקה אנושית טבעית

תוכנית "מסע למאדים" של נאס"א כוללת שלב מחקרי, שיתבסס על בדיקת טכנולוגיות חדשות והיבטים בריאותיים של שהייה ממושכת בחלל; שלב שני שבו מתכוונים בנאס"א לצאת מגבולות תחנת החלל הבינלאומית ולחקור אזורים רחוקים יותר מהמסלול הקרוב סביב כדור הארץ. בשלב השלישי והאחרון, יישלחו בני אדם למאדים.

מבחינתו של מאסק, מייסד חברת SpaceX, מטרת הנסיעה למאדים היא להציל את האנושות באמצעות טכנולוגיה מתקדמת ולהפוך אותה לתרבות בין-כוכבית. לדידו, ואסור לזלזל ביזם בעל מוניטין רב כל כך, מאדים הוא רק תחנה ראשונה במסע.

ד"ר הלל רובינשטיין, שעושה בימים אלה פוסט דוקטורט בתחום הלוויינים באוניברסיטת בן גוריון והשתלם בעבר באוניברסיטת החלל של נאס"א בקורק שבאירלנד, אומר שהניסיונות להגיע למאדים אינם טרנד, אלא מדובר בתשוקה אנושית טבעית. פעם חיפשו את אמריקה, אח"כ רצו להגיע לירח, והיעד הבא הוא מאדים. "האוכלוסיה מתרבה והאקלים משתנה ואנחנו יודעים שמתישהו, בשנים הקרובות, יש סיכוי שאסטרואיד יפגע בכדור הארץ. אנחנו מבינים שהמין האנושי צריך למצוא עוד מקום לחיות בו".

גם מדענים ישראלים שותפים למחקר העולמי לקראת טיסה למאדים. "מה שיפה בחקר החלל זה שהוא מאוד בין תחומי ומשלב פיזיקה, פסיכולוגיה, רפואה ואדריכלות. ישראל אולי לא תשלח חללית, אבל תשתף פעולה עם נאס"א", אומר ד"ר רובינשטיין. לעת עתה, רובינשטיין מוביל במסגרת פרויקט "אסטרונאוטים צעירים" שהקים במכון דוידסון, זרוע החינוך של מכון ויצמן, הקמה של מתקן אימונים וסימולציה חללית, באזור מצפה רמון.

במסגרת פרויקט הגמר שלה בבצלאל בחרה האדריכלית הלן וקסלר להתמקד בבניית מגורים במאדים ובחירה זו ניתבה את דרכה הלאה, עד נאס"א. היא גילתה במקרה 'קול קורא' לתחרות מטעם נאס"א שביקש הצעות לתכנון מגורים על מאדים, שיעשו שימוש בהדפסת תלת ממד. וקסלר פנתה למייסדי Tridom, חברה ישראלית העוסקת בתחום הדפסת בטון במדפסת תלת ממד, ויחד הם שלחו מודל. הפרויקט, שנקרא "באבל פייס", הוא בועה מתנפחת שמשקלה קל ולכן ניתן לשאת אותה מכדור הארץ. המעטפת של הבועה אמורה להתמלא בחומר גלם מהמאדים, שמתקשה והופך לחלק מהקונסטרוקציה. הצוות הישראלי זכה בציון לשבח ואחרי התלבטות, המשיך לשלב הבא, שכלל אתגרים בתחום הנדסת החומרים.

מאחר שעלות השילוח למאדים אדירה (כ-3 מיליון דולר לק"ג), היעד הבא שנאס"א הציב היה להמציא חומר חדש, שיהיה רלוונטי לגיאולוגיה של מאדים וניתן יהיה להשתמש בו במדפסת תלת ממד. וקסלר מספרת שלצורך העניין חברה לפרופ' שלמה מגדסי ולד"ר מיכאל ליאני ממכון קזאלי לכימיה יישומית באוניברסיטה העברית, ובמאמץ מיוחד, במצוקת זמן ובלי מקורות מימון, הם המציאו חומר המבוסס על אבקת בזלת גרוסה וסיליקה, המזכיר את אדמת המאדים. החומר שלהם עמד בחלק מהקריטריונים אך לא הגיע לסך כל הדרישות. בימים אלה ניגש הצוות לתחרות נוספת, שהיעד שלה הוא הדפסת קורה ועמוד.

ד"ר ליאני, מהמרכז להדפסת תלת ממד באוניברסיטה העברית, מספר שבמעבדה שבה הוא עובד עוסקים בהדפסת לקטומרים שנמתחים בצורה ממשית ומאפשרים יצירת בלונים ומבנים תלת ממדיים מפולימרים בעלי זיכרון צורני, המסוגלים לעבור מצורה שנקבעה מראש לצורות אחרות זמניות.

מבחינת האוניברסיטה, האתגר היה למצוא חומר שיתאים לקרקע המקומית של המאדים (רגולית) ולפתח טכנולוגיות שיאפשרו הדפסה בחומר זה. ליאני מאמין שתוך כדי עבודה על התחרות של נאס"א, ניתן יהיה לפתח חומרים ושיטות שיהיה להם יישום גם על כדור הארץ.

בפקולטה לאדריכלות בטכניון החליטו השנה לפתוח קורס העוסק בבנייה במאדים. בהנחה שמדובר בפרוייקט מורכב מאפשרים לסטודנטים מדיסציפלינות אחרות, וביניהן אווירונאוטיקה והנדסת מכונות, להשתתף. האדריכל אלון שיקאר, אחד המרצים בקורס, מסביר שמבחינתו, עיקר האתגר עבור הסטודנטים הוא הבנייה של מבנה אחד, במקום מבודד, שאמור לשמש קבוצה של 10 אנשים. שותפו להוראה, האדריכל משה זגאי, אומר על הקורס: "ההיסטוריה מוכיחה שגם אם מתעסקים בנושאים שהם לכאורה לא רלוונטיים באופן מיידי, יש בכך תרומה גדולה".

הסטאר-כיטקט שמתכנן התיישבות במאדים

הצוות המוביל בתחרות של נאס"א לתכנון ההתיישבות בכוכב מאדים נהנה משיתוף הפעולה עם האדריכל-כוכב נורמן פוסטר, שידוע בזכות שדה התעופה הבינלאומי של הונג קונג, כיפת הזכוכית של הרייכסטאג בברלין, האצטדיון בלוסייל, בקטאר ועוד. בימים אלה מעורב משרדו של פוסטר בתכנון הקונטרוברסלי של התחדשות כיכר אתרים בת"א.

בין השנים 2006-2014 היה מעורב משרדו של פוסטר בתכנון מבנה רשות שדה התעופה החללי במדבר בניו מקסיקו (America Spaceport), שדה תעופה פרטי שנועד למשתמשים פרטיים מחוץ לתעשיית החלל הממשלתית. ה"דיירים" של המקום כוללים גם את החברות הפרטיות וירג'ין גלאקטיק ו-SpaceX. המבנה שתכנן פוסטר נראה כמו שילוב של דג מאנטה ריי ושריון של צב, ומוסווה היטב בנוף. המבנה תוכנן בגישה סביבתית ובנוי גם מחומרים מקומיים.

הפרויקט שמשרדו של פוסטר הציע לתחרות של נאס"א, בשנת 2015, נעשה בשיתוף פעולה עם צוות גדול של מעצבי מוצר וחוקרים מתחומים שונים. התוצר הסופי הוא מבנה דמוי איגלו שיוקם בתוך מכתש חפור בעומק של 11.5 מטר, והמעטפת שלו תיוצר בידי מדפסת תלת ממד מחומרים מקומיים של המאדים. חלק מהעניין הוא ההקמה שתעשה בידי צוות רובוטים סמי אוטונומיים שיוצנחו על הכוכב לפני הגעת האסטרונאוטים.