טלסקופ החלל האבל

להאזנה לפרק:

חלק א'

באחת הסצינות המשובחות של הקומדיה 'האקדח מת מצחוק 2.5' רואים את הבלש פרנק דרבין מדוכדך בעקבות אהבה נכזבת, יושב בפאב שכל כולו עצבות וסבל. זמרת בלוז שרה שירי דיכאון, המלצרית מציעה גלולות רעל וחבל תליה, ועל הקירות תלויות תמונות של הטיטאניק שוקעת, ההינדנבורג עולה באש - וגם, אם מסתכלים ממש טוב על אחד הקירות הצדדיים - תמונה של טלסקופ החלל "האבל," מקיף את כדור הארץ.

הסצנה הזו מסבירה טוב יותר מאלף מילים את עומק הצרה שבה הייתה נתונה סוכנות החלל האמריקנית בשנת 1990. האבל לא היה 'סתם' עוד לווין כושל: האבל היה סמל. סמל לבזבוז משווע של כספי משלם המסים; סמל לסוכנות שפעם הייתה מסוגלת להנחית אדם על הירח בתשע שנים ועכשיו תקועה בבוץ של בירוקרטיה ואינספור נהלים; וסמל לדעיכת התעשייה האמריקנית המפוארת שבאותם ימים הלכה ואיבדה את מעמדה לטובת מפעלים יפניים מתוחכמים. אף אחד מהמהנדסים ומהמדענים שעבדו על הפרויקט האדיר הזה במשך כמעט עשרים שנה לא דמיין לעצמו עד כמה עמוק יהיה הכישלון. וכל זה, מדוע? בגלל 1.3 מילימטר.

ריצוד בלתי פוסק

הנרי ראסל היה אסטרונום אמריקני ידוע בראשית המאה העשרים, וידוע כי פעם הצהיר - 'הלוואי ואחרי שאמות, אלוהים ירשה לי לקחת את כל הציוד, ולהקים מצפה כוכבים על הירח.' אינני יודע אם ראסל אכן אמר את המשפט המיוחס לו, אבל אין ספק שאסטרונומים רבים - גם בימינו - מזדהים עם תחושותיו. כמעט מהרגע שבו כיוון גלילאו גליליי את הטלסקופ שלו אל השמיים, הבינו אסטרונומים שהם ניצבים בפני אויב מר ובלתי מנוצח: האטמוספירה. שכבת הגזים המקיפה את כדור הארץ אולי נראית לנו שקופה, אבל כשמדובר באור הקלוש שמגיע מהכוכבים הרחוקים – יש לה השפעה דרמטית. בין השכבות שונות באטמוספירה יש הבדלי טמפרטורה וצפיפות, ובכל פעם שקרן אור עוברת בין שתי שכבות – היא נשברת ומשנה את כיוונה במעט, כך שהכוכב נראה כאילו הוא מרצד ומנצנץ. אנחנו רגילים לראות את התופעה הזו בימים חמים, כשאוויר חם מעל כביש לוהט גורם לאור שעובר דרכו 'לרקוד' ולרצד גם כן.

הריצוד הבלתי פוסק מקשה על חייהם של האסטרונומים. דמיינו לעצמכם שמישהו היה מרכיב לכם על העיניים משקפים מרוחות בפס דק של שמן, וכל מה שאתם רואים הוא מעוות ומרוח מעט. כך מרגישים אסטרונומים כשהם מנסים לחשוף את סודות היקום דרך הטלסקופים שלהם.

אין פלא, אם כן, שמזה שנים מנהלים אסטרונומים יחסי אהבה-שנאה עם האוויר. אם תדחקו אסטרונום לפינה יכול להיות שתצליחו לחלץ ממנו הודאה שהאטמוספירה שלנו בכל זאת קצת שימושית – אתם יודעים, לנשום וכל זה - אבל לאורך השנים בנו אסטרונומים את הטלסקופים שלהם על ראשי הרים גבוהים, שיגרו מכשירי תצפית על גבי רקטות קטנות והפריחו בלוני הליום לגובה של עשרות קילומטרים - הכל במאמץ להשאיר כמה שיותר אוויר מאחוריהם.

הרמן אוברת (Oberth) הגרמני היה המדען הראשון שהציע לשלוח טלסקופ לחלל כדי להשתחרר לחלוטין ממגבלות האטמוספירה. השנה הייתה 1923, וחלוצי המהנדסים בנו רקטות קטנות שבקושי היו מסוגלות לטוס ישר - שלא לדבר על לצאת את גבולות האטמוספירה. אין פלא שעבודת הדוקטורט של אוברת נדחתה על הסף. אבל עשרים שנה מאוחר יותר פיתח גרמני אחר, ורנר פון-בראון (Von Braun), רקטה בשם V2 שכאשר לא הייתה עסוקה בלהשמיד שכונות בלונדון, חוללה מהפכה בחקר החלל: בפעם הראשונה הייתה בידי בני האדם טכנולוגיה שאפשרה, לפחות באופן תאורטי, לעזוב את כדור הארץ.

שפיצר

ליימן שפיצר (Spitzer) היה פיזיקאי אמריקני. במלחמת העולם השניה גויס שפיצר לעסוק בפיתוח סונאר וכשנסתיימה המלחמה ושפיצר חזר לעיסוקו המקורי, פנה אליו בהצעה מכר שהועסק בחברת RAND, תאגיד מחקר גדול שעסק במחקר עבור חיל האוויר של ארצות הברית. המכר הציע לשפיצר להצטרף לקבוצה סודית בתאגיד שבחנה את האפשרות לשלוח לחלל לווין מלאכותי בפעם הראשונה, ואת היתרונות שיהיו ללווין שכזה עבור מחקר אסטרונומי.

שפיצר היה תלמידו של הנרי ראסל, האסטרונום שחלם להקים מצפה על הירח בגלגול הבא, והכיר היטב את הקשיים שמציבה האטמוספירה לחוקרים. אמנם הלווין ספוטניק לא היה עתיד להמריא לחלל לפחות בעשרים שנה הקרובות והאפשרות המעשית לשלוח לווין שכזה לחלל הייתה עדיין קלושה - אבל שפיצר היה חובב נלהב של מדע בדיוני, ואף העיד על עצמו בכנות שיש לו חולשת אופי בולטת אחת: A Fascination with the spectacular - או בתרגומו של ז. בהלול - "משיכה עזה אל הספקטקולרי." הוא הצטרף לקבוצה וב-1946 פרסם מאמר בשם 'יתרונות אסטרונומיים של תצפית מהחלל החיצון'.

במאמרו ציין שפיצר כמה וכמה סיבות טובות להציב טלסקופ מחוץ לאטמוספירה. הראשונה הייתה התגברות על תופעת הריצוד, שתאפשר להגדיל את חדות התמונות המתקבלות עד פי שלושת אלפים ביחס לטלסקופים המוצבים על הקרקע. הסיבה השנייה היא שבכדור הארץ האסטרונומים נתקלים במה שמכונה 'זיהום אור': כמות גדולה של אור מלאכותי שמסתיר ומטשטש את אור הכוכבים. בתל אביב, למשל, זיהום האור בגלל פנסי הרחוב, פנסי המכוניות וכו' הוא כה גדול עד שבקושי אפשר להבחין בכוכבים בעין הבלתי מזוינת, ולכן ילדים תל-אביבים משוכנעים שסטטיק הוא סוג של כוכב. טסלקופ חלל לא ייתקל בבעיה כזו, כל עוד מכוונים אותו מהשמש והלאה.

סיבה שלישית היא שהאטמוספירה שלנו 'בולעת' חלק מהקרינה המגיעה מהחלל. האור הנראה וקרינה בתחום הרדיו עוברים דרכה, אבל אור בתדרים אחרים כגון קרינת גמא, קרינה אולטרא-סגולה וקרינה אינפרה-אדום נחסם כמעט לחלוטין. טלסקופ חלל יוכל לקלוט אור בתחומי תדר שבהם טלסקופיים ארציים עיוורים כמעט לגמרי.

הנקודה האחרונה מובילה אותנו למה שהיא אולי ההשערה החשובה שהעלה שפיצר במאמרו:

במילים אחרות, שפיצר לא ראה בטלסקופ חלל מכשיר שרק ירחיב את הידע האסטרונומי שכבר קיים בידינו ויחדד אותו - אלא יאפשר לנו לצפות, בפעם הראשונה, בתופעות אסטרונומיות שאפילו לא ניחשנו את דבר קיומן. במובן זה, טלסקופ החלל יהיה חשוב כמו אותו טלסקופ ראשון שכיוון גלילאו אל כוכב הלכת צדק - וגילה שגם לכוכבי לכת אחרים יש ירחים משלהם, תגלית דרמטית ובלתי צפויה.

מאמרו של שפיצר לא זכה לתפוצה גדולה, ומעטים האסטרונומים ששמעו עליו, אם בכלל. וגם אם היו שומעים - לא הייתה בכך כל תועלת שכן בשלב זה אפילו ספוטניק היה זה רק ניצוץ בעיני מהנדסים סובייטים. אך למאמר הייתה השפעה חשובה - על שפיצר עצמו. שנים לאחר מכן הוא אמר:

לשפיצר הייתה סבלנות, והזמן שיחק לטובתו. ככל שחלפו השנים הלך והתעצם מירוץ החלל: הסובייטים היכו את האמריקנים שוק על ירך עם ספוטניק וגאגארין, האדם הראשון שנשלח לחלל - והאמריקנים החזירו עם תוכנית אפולו. נאס"א אפילו החלה לשלוח לחלל לוויני מחקר קטנים עם יכולות תצפית מוגבלת. הקרקע הפוליטית והטכנולוגית הייתה בשלה לרעיונות נועזים בחקר החלל - והרעיון של טלסקופ גדול בחלל לא מש ממוחו של ליימן שפיצר. בשלב זה כבר היו באמתחתו של שפיצר מספר מחקרים פורצי דרך באסטרופיזיקה ובהיתוך גרעיני, וב-1960 נבחר לנשיא אגודת האסטרונומים האמריקנית. מעמדו כאחד האסטרונומים הבכירים והנודעים ביותר בארצות הברית אפשר לו להמשיך ולדחוף את הרעיון של שיגור טלסקופ גדול לחלל, עד שב-1965 החליטה ממשלת ארצות הברית להרים את הכפפה ולהוציא את הפרויקט הנועז לדרך. שפיצר מונה לראש הוועדה שהגדירה את תכונותיו העיקריות של הטלסקופ ואת מטרותיו.

אולי תופתעו לשמוע שההתנגדות הגדולה ביותר לטלסקופ החלל לא הגיעה, בשלב זה, מפוליטיקאים או ממשרד האוצר - אלא דווקא מקהילת האסטרונומים, אלה שאמורים היו לצאת נשכרים מהפרויקט. השיקול המרכזי של המתנגדים היה השיקול הכספי. לכולם היה ברור שבניית טלסקופ גדול ושיגורו לחלל יהיה עניין יקר - אולי המזם המדעי היקר ביותר אי פעם בתולדות האנושות - ומטבע הדברים, כסף שיופנה לטובת הפרויקט ייגרע מתקציב פרויקטים אחרים. זאת אומרת, האנושות אולי תרוויח מטלסקופ החלל - אבל הם עצמם יפסידו מכך. ומה יקרה, הקשו המבקרים, אם לאחר כל ההשקעה הכספית האדירה הזו, הטיל שיישא את הטלסקופ לחלל יתפוצץ בהמראה - והכל יירד לטמיון? צריך גם להבין שתצפיות אסטרונומיות מן הקרקע היו באותם הימים בשיא 'תקופת זוהר' מוצלחת במיוחד: טלסקופים קרקעיים בתדרי הרדיו גילו תופעות מרתקות כגון קוואזרים, קרינת הרקע הקוסמית, פולסארים ועוד - והיו כאלה שפקפקו בתועלת מעשית של טלסקופ החלל. אם הטלסקופים הקרקעיים מפיקים תצפיות כה טובות - למה לבזבז זמן ומשאבים על טלסקופ חלל...?

אבל שפיצר לא ויתר. לכל אורך שנות השישים והשבעים עבר שפיצר מאוניברסיטה לאוניברסיטה וממכון מחקר אחד לאחר כדי לשכנע מדענים בעניין בניית הטלסקופ. הרי טלסקופ גדול בחלל יוכל להביט אל מקומות מרוחקים שבני אדם אפילו לא חלמו עליהם עד היום, ולכן לא יהיה רק המשכו של המחקר הקיים אלא יחשוף בפנינו תופעות שאפילו לא ניחשנו את קיומן. טלסקופ חלל יהיה שווה את ההשקעה!

לשפיצר הייתה נקודת לחץ יעילה נוספת. נאס"א עמלה במרץ על פיתוח תכנית מעבורת חלל, אך נתקלה גם היא בהתנגדות לא מבוטלת מצד כאלה שטענו שחלליות רובוטיות טובות מספיק, וכי אין טעם כלל לשגר בני אדם לחלל. טלסקופ החלל, עם זאת, ידרוש תחזוקה קבועה - תחזוקה שרובוטים יתקשו לבצע ולכן לראשי נאס"א יהיה תירוץ מעולה להמשך פיתוח המעבורת. שפיצר הבין זאת, ומכתחילה דחף לכך שהטלסקופ יינשא לחלל על ידי מעבורת ויתוכנן כך שאסטרונאוטים יוכלו להחליף בו רכיבים ולבצע עבודות תחזוקה רצויה.

עבודת השטח של שפיצר הוכיחה את עצמה ב-1974, כשהנשיא ג'רלד פורד הורה על הפסקת מימון פרויקט הטלסקופ במסגרת קיצוצי תקציב. קהילת האסטרונומים יצאה בקמפיין ציבורי חסר תקדים להציל את הטלסקופ. אסטרונומים רבים נפגשו עם אנשי קונגרס וסנטורים. האקדמיה הלאומית למדעים פרסמה דו"ח מיוחד שהדגיש את הצורך בטלסקופ, טורים בעיתונות קראו לביטול הגזירה ונבחרי הציבור הוצפו במאות אלפי מכתבים וגלויות מהבוחרים שלהם. הייתה זו הפעם הראשונה בתולדות המדע שבה התגייסו חוקרים ומדענים רבים כל כך למאמץ משותף כדי להשפיע על דעת הקהל והחלטות הממשל. ההתגייסות עשתה את שלה, וב-1977 אישר הקונגרס את התקציב להמשך הפרויקט.

קשיים אדירים

אך למרות דעת הקהל האוהדת, פרויקט הטלסקופ התמודד כל העת עם קשיי תקצוב אדירים. התנגדות עיקשת מצד חברי קונגרס והכריחה את מתכנני הטלסקופ להסכים לכמה פשרות כואבות - הגדולה שבהן הייתה הקטנת קוטרה המתוכנן של המראה הראשית של הטלסקופ משלושה מטרים – ל 2.4 מטרים. יואב לנדסמן, מהנדס המערכת הראשי של SPACEIL, הקבוצה שתנחית את החללית הישראלית הראשונה על הירח ומנחה תוכנית האינטרנט 'החללית', יתאר את ההשלכות המעשיות של הקטנת המראה. ראיין את יואב - נתן פוזניאק, האיש שלנו למשימות מיוחדות.

אני אעצור שניה את יואב כדי להסביר את ההבדל העקרוני בין מראה ועדשה. בעדשה, קרני האור עוברות דרך הזכוכית או החומר ממנו עשויה העדשה, וכתוצאה מהמעבר נשברות כך שכולן מגיעות לאותה נקודת מוקד אחת: באופן זה נוצרת התופעה שאנחנו חווים אותה כהגדלה, כמו בזכוכית מגדלת. במראה, לעומת זאת, קרני האור אינן עוברות דרך הזכוכית אלא מוחזרות לאחור, לכיוון ממנו באו. אם למראה יש קימור מתאים, אזי כל הקרניים המוחזרות מתרכזות גם כן לנקודת מוקד אחת – וכך נוצרת, שוב, הגדלה.

מעניין לציין שחלק גדול מהתשתית הטכנולוגית לפיתוחו של האבל לא הגיעה מהטכנולוגיה ששימשה את הטלסקופים הקרקעיים - אלא דווקא מהטכנולוגיה ששימשה את האמריקנים לבניית לוויני הריגול, כחלק מהמלחמה הקרה נגד ברית המועצות. התעשיה הצבאית האמריקנית צברה לא מעט ניסיון בתכנון ובבניה של לוויני תצפית שצפו על כל תנועה בבסיסי הצבא הסובייטים, ואותה הטכנולוגיה יושמה גם בפיתוח המערכת האופטית של הטלסקופ - שבמקום להתבונן מטה, אל כדור הארץ, היה אמור להפנות את מבטו אל הכוכבים. כמו האינטרנט, גם זו דוגמה נאה לאופן שבו טכנולוגיות צבאיות מתקדמות 'זולגות' אל העולם האזרחי.

בנייתו של טלסקופ נמשכה עד 1985, ובינתים זכה לקבל שם רשמי: 'טלסקופ החלל האבל', על שמו של אדווין האבל (Hubble), אחד האסטרונומים החשובים של המאה העשרים. השיגור תוכנן לספטמבר 1986 - אך בינואר של אותה השנה התפוצצה המעבורת צ'לנג'ר בעת ההמראה - וכל מעבורות החלל קורקעו למשך שלוש שנים. בסופו של דבר הוצב הטלסקופ על סיפונה של מעבורת החלל דיסקברי והיא אמורה הייתה להמריא בעשרים וארבעה באפריל, 1990.

תמונות מטושטשות

זו נקודה טובה לעצור, להביט אחורה, ולסקור את כל הפרויקט האדיר הזה. ארבעים וארבע שנים חלפו מאז שהציע ליימן שפיצר לראשונה לשגר טלסקופ לחלל. עשרים וחמש שנים חלפו מאז הוקמה ועדת התכנון הראשונית. בנייתו של הטלסקופ עצמו ארכה שלוש עשרה שנים - חמש שנים יותר מהזמן שלקח לפתח את הטכנולוגיה שהביאה את האדם אל הירח. עשרות אלפי מהנדסים, מדענים, כלכלנים, אדמיניסטרטורים ופוליטיקאים היו מעורבים בפרויקט בדרך זו או אחרת. עלותו הכוללת של הפרויקט הייתה, בשלב זה, כשניים וחצי מיליארד דולר - הניסוי המדעי היקר ביותר בהיסטוריה, עד אותו הזמן. הרבה תקוות, תקציבי מחקר וקריירות של אנשים היו תלויות בהאבל.

אחת הקריירות המדוברות הייתה זו של ג'ים קרוקר (Crocker), ראש מחלקת התפעול במכון טלסקופ החלל (Space Telescope Science Institute) - מכון מחקר שהוקם במיוחד כדי לנהל את העבודה המדעית באמצעות הטלסקופ ולהקצות זמן תצפית הולם לחוקרים שונים. כמו רבים אחרים במכון, גם קרוקר צפה בעיניים נוצצות בדיסקברי ממריאה על שובל עשן אדיר, ובצילומים שהראו את הזרוע הארוכה של המעבורת שולפת את האבל מתא המטען ומשחררת אותו לרחף בחלל לצד המעבורת. כמה רגעי חרדה מתוחה עברו על כולם בחדר הבקרה כשאחד מהפאנלים הסולריים של הטלסקופ, משטחים המספקים לו את האנרגיה החיונית לפעילותו, סירב להיפתח: אחד החיישנים אותת על תקלה כלשהי ומנע את הפתיחה. בנאס"א שיערו שהתקלה היא דווקא בחיישן ושהפאנל בסדר. הם לקחו את הסיכון ועקפו את החיישן. ההחלטה התבררה כנכונה, והפאנל נפרש כהלכה.

בעשרים במאי, 1990, שיחררה נאס"א את התמונה הראשונה שצילם האבל: צילום שחור לבן ומטושטש קמעא של כוכב המרוחק כ-1300 שנות אור מכדור הארץ. זו הייתה טעות טקטית: תמונות ראשונות מכל מכשיר תצפית אינן אמורות להיות מייצגות בשום אופן, שכן הן בסך הכול תמונות בדיקה סתמיות שמאפשרות למהנדסים לכייל את המערכות לביצועים מקסימליים. זו אכן הייתה תמונה טובה יותר מתמונה זהה שהפיק טלסקופ קרקעי, אבל לא טובה יותר באופן משמעותי, ובטח לא תמונה שנראית כמו משהו ששווה שניים וחצי מיליארד דולר. העיתונאים התקשו להסתיר את אכזבתם.

אבל קרוקר, מהנדס מנוסה בעניינים שכאלה, לא התרגש. הוא ידע שתמונות ראשונות שכאלה אינן מייצגות ושסביר להניח שביצועי הטלסקופ ישתפרו בהמשך, ככל שיתקדמו בדיקות ההרצה.

אבל הימים חלפו, וביצועי הטלסקופ לא השתפרו. התמונות שהתקבלו ממנו המשיכו להיות מטושטשות, וכל ניסיונות הכיול של המהנדסים לא הצליחו לשפר אותה. האווירה במכון טלסקופ החלל השתנתה מהתעלות וציפייה יוקדת - לכזו של דאגה מהוסה. אנשים התלחשו במסדרונות. מהנדסים התהלכו עם הראש ברצפה. באחד הימים ניגש אל קרוקר המדען הראשי של המכון, ולקח אותו הצדה. 'יש בעיה, ג'ים.' הוא אמר, 'אנחנו חושבים שהייתה טעות בליטוש מראה הראשית.'

קרוקר סירב להאמין לו. זה לא יכול להיות, הוא חשב לעצמו. טעות בליטוש מראה היא טעות של טירונים. חובבנים שבונים טלסקופים אולי יטעו בליטוש - אבל לא נאס"א. ליטוש הוא עניין בסיסי וכולל נהלים ונקודות בדיקה רבים כל כך שנועדו כדי למנוע טעויות שכאלה בפרויקט שכזה… אין סיכוי שנאס"א, סוכנות החלל הטובה ביותר בעולם, הצליחה להנחית אדם על הירח בתוך פחות מעשר שנים ושלחה חלליות אל קצוות מערכת השמש - תרשה לטעות כזו להתרחש. פשוט אין סיכוי! אחד האסטרופיזיקאים שעבדו על הפרויקט שיתף בראיון עיתונאי סיפור שממחיש עד כמה עמוקה הייתה ההכחשה. הוא בדיוק נחת מטיסה כלשהי, והתקשר אל הבוס שלו בנאס"א משדה התעופה.

אבל גם הוא, כמו ג'ים קרוקר ורבים אחרים שסירבו לקבל את רוע הגזירה, היה מוכרח להפנים את הבשורה המרה לאחר שתחקיר מעמיק שערך המכון זיהה את שורש הבעיה.

שורש הבעיה

האבל תוכנן כך שכל האור הנכנס לתוך הגליל המוארך של הטלסקופ נופל על המראה הראשית - והיא ממקדת אותו לנקודה אחת במרחב. בנקודה זו נמצאת מראה משנית, קטנה יותר, שמחזירה את האלומה הצרה של האור בחזרה לכיוונה של המראה הראשי, שם עוברת האלומה דרך חריר קטן במרכז המראה אל מקבץ מכשירי מדידה שמעבדיםאת התמונה המתקבלת ומנתחים אותה.

כדי שכל האור הנופל על המראה הראשית ימוקד אל נקודה אחת ויחידה, על המראה להיות בעלת צורה מסוימת מאוד - זהו תפקידו של תהליך הליטוש. אם הליטוש אינו תקין, נקודת המוקד 'תימרח' מעט וכבר לא תהיה נקודה ברורה ויחידה. מי שניסה פעם להדליק אש באמצעות זכוכית מגדלת יודע עד כמה ההבדל הזה משמעותי: אם נקודת המוקד של אור השמש אינה נמצאת בדיוק על הנייר או העץ - האש לא תפרוץ. באותו האופן, אפילו מריחה זעירה של נקודת המוקד של המראה הראשית תביא לכך שהתמונה שתתקבל כבר לא תהיה חדה ומפוקסת.

החברה שזכתה במכרז לליטוש העדשה הראשית הייתה פרקין-אלמר (Perkin-Elmer), ומהנדסיה עמלו על התהליך במשך למעלה משנתיים. זה היה אתגר אדיר: המראה הראשית של האבל הייתה אמורה להיות, על פי התכנון, המראה המדויקת אי פעם: הסטייה המותרת הייתה פחות משלושים ננו-מטרים. כדי להבין טוב יותר את משמעות הדרישה הזו, דמיינו לעצמכם שהיינו מגדילים את המראה הראשית לקוטרו של כדור הארץ. בהגדלה שכזו, שלושים ננו-מטרים מקבילים לבליטה או עמק של שש עשרה סנטימטרים.

השאלה המתבקשת היא - כיצד ניתן לבדוק את איכות הליטוש ולוודא שהמראה אכן בצורה הרצויה? יש דרך, והיא מכונה 'מתַקֵן אפס החזרי', או Reflective Null Corrector, בלעז. השם אמנם נשמע קצת מפחיד - אפילו מפחיד מאוד - אבל העיקרון די פשוט. מכשיר הבדיקה יוצר שתי קרני לייזר זהות לחלוטין, ואחת מהן נשלחת אל המראה הנבדקת. הקרן מוחזרת מהמראה - ובנקודת המוקד של המראה פוגשת את אחותה, קרן הלייזר הזהה. נזכור שהאור הוא למעשה גל בעל פסגות ועמקים, והבדיקה מתוכננת כך שאם הליטוש נכון - קרן הלייזר המוחזרת וקרן הלייזר שממתינה לה בנקודת המוקד יפגשו זו את זו כך שפסגת האחת תיפול בדיוק על עמק השניה, וכך הן יבטלו זו את זו, כמו שתי קבוצות משיכת חבל שמפעילות על החבל בדיוק אותו הכוח בכיוונים מנוגדים, כך שהחבל נשאר במקום. אם שתי הקרניים אינן מבטלות זו את זו בדיוק מושלם - סימן שהליטוש אינו תקין.

כדי שהמדידה תהיה מדויקת, על מכשיר הבדיקה להיות מוצב בדיוק בנקודת המוקד של המראה. לרוע המזל, הטכנאי שהתקין את מכשיר הבדיקה טעה - ופיספס את המקום הנכון ב-1.3 מילימטר. 1.3 מילימטר, זה הכל - נשמע כמו כלום, אבל במונחים של אופטיקת טלסקופים, זו טעות השקולה לפספוס של אלף קילומטרים. אם היה הטכנאי עירני מספיק, אולי היה יכול לגלות את הטעות עוד בזמן התרחשותה: בגלל הטעות, הוא נאלץ להשתמש בשלוש שייבות - אותן דיסקות שטוחות ודקות - כדי להתקין את מכשיר הבדיקה במקום. אם היה חושב על זה, היה מבין שאם המדידה שלו הייתה נכונה לא היה כלל צורך בשייבות. אבל הטכנאי לא שם לב, ה- Null Corrector לא מדד כמו שצריך - ושולי המראה הראשית של האבל לוטשו 2.3 מיקרומטר יותר מדי. 2.3 אלפיות המטר, או קצת יותר מאחד חלקי ארבעים מעוביה של שערה אנושית, זה הכול. גם עם הטעות הזו, המראה הראשית של האבל עדיין הייתה המראה המלוטשת המדוייקת ביותר שיוצרה אי פעם - אבל זה לא היה טוב מספיק כדי למנוע מהאבל מלהיות הכשלון היקר ביותר בהיסטוריה של חקר החלל, ולהפוך לסמל כל מה שרע ומקולקל בתרבות הארגונית ובתעשייה האמריקנית.

ועדת החקירה שבחנה את הכישלון העלתה שורת כשלים שהובילו לכישלון הטרגי. הגורם הראשון היה הלחץ שהפעילה נאס"א על חברת אלמר-פרקינס לעמוד בלוח הזמנים, לחץ שהוביל את היצרנית 'לחתוך פינות' ויצר מצב שבו הטכנאים והמהנדסים העדיפו להקריב את האכות על פני עמידה בזמנים. לחצים שכאלה קיימים כמעט בכל פרויקט, ואני עצמי עמדתי באינספור מצבים כאלה כמהנדס. ההבדל הוא שכשמדובר בטלסקופ המשוגר לחלל, המחיר שמשלמים על שגיאה בזמן הייצור הוא אדיר ולכן חיסכון כמה מיליוני דולרים לצורך עמידה בזמנים יכול לעלות מיליארדי דולרים בהמשך. במילים אחרות - מידת הסיכון בפרויקט שכזה היא עצומה, מעל ומעבר לרוב הפרויקטים.

הכשל השני היה קונספציה שהתגבשה במוחם של כל המעורבים לפיה ה- Null Corrector הוא מכשיר המדידה המדויק ביותר הקיים, וכל שאר מכשירי המדידה אינם טובים מספיק כדי לוודא שהוא אכן מודד כהלכה. לנאס"א ולאלמר-פרקינס היו לפחות שתי הזדמנויות לתפוס את הטעות בשלב מוקדם. הראשונה הייתה כשמדידה במתקן אחר, בתום תהליך הליטוש, העלתה שהליטוש אינו תקין. המהנדסים קיבלו את תוצאות הבדיקה, ראו שהיא אינה תקינה - אבל העדיפו להאמין שהמראה תקינה, ודווקא מתקן המדידה הוא זה שטועה. מדוע? כיוון שלא יכול להיות שה- Null Corrector המתקדם והמדויק טעה. זאת ועוד, חברת קודאק התמודדה מול אלמר-פרקינס במכרז לייצור המראה הראשית, והיא ייצרה מראה קטנה יותר בטכנולוגיה אחרת אבל לאותה צורת ליטוש. נאס"א יכלה לדרוש מאלמר-פרקינס להשוות בין שתי המראות ואז הייתה הטעות מתגלה בוודאות - אבל כיוון שכולם היה בלחץ לוח הזמנים וכיוון שה- Null Corrector אמור להיות מתקדם ומדויק כל כך, הוחלט שלא לבצע את ההשוואה. כדאי להדגיש את הנקודה האחרונה: זה לא שמישהו שכח לבדוק את המראה, או דילג על שלב בבקרת האיכות: ההחלטה שלא לבצע בקרת אכות טובה הייתה מכוונת עקב שיקולי לו"ז ותקציב. ועל ההחלטה הזו שילמה נאס"א ביוקר כשכל הפרשנים בעיתונים קרעו את הסוכנות לגזרים וכינו אותה 'בזבזנית', 'מנופחת' ו'בירוקרטית'. היו מי שכינו את הפיאקסו של האבל - 'אסון הצ'לנג'ר של האסטרונומיה.'

יואב לנדסמן, מהנדס מערכת של משימת חלל מורכבת שכזו מכיר היטב את הדינמיקה בפרויקטים כאלה והוא יסביר לנו מה השתבש.

מה עכשיו? נאס"א הייתה על הקרשים. חמש מאות קילומטרים מעל כדור הארץ ריחף טלסקופ מקולקל, כמו תזכורת מתמדת לעומק הצרה. בחדרי ישיבות רבים ישבו מהנדסים ומדענים וניסו למצוא פתרון שיוציא את נאס"א מהבוץ.

חלק ב'

ב-1990, אחרי עשרים וחמש שנות עבודה והשקעה כספית של שניים וחצי מיליארד דולר, שוגר לחלל טלסקופ החלל האבל. לחרדתם של כל מי שהיו מעורבים בפרויקט מורכב ותובעני זה, נתגלתה בטלסקופ בעיה חמורה: המראה הראשית, זו שאחראית על איסוף האור המגיע מהכוכבים המרוחקים, לוטשה באופן לא נכון, והתמונות שהפיק הטלסקופ היו מטושטשות. חמור יותר - זו היתה טעות של טירונים, טעות שהצביעה על כשל חמור באופן ניהול הפרויקט על ידי נאס"א. סוכנות החלל האמריקאית, שבקושי הספיקה להתאושש מאסון הצ'לנג'ר, ספגה מכה קשה.

האפשרות לשלוח מעבורת שתחזיר את האבל לכדור הארץ לצורך התיקון נפסלה מיד: שיגור מעבורת חלל עולה מאות מיליוני דולרים, וכולם ידעו שהסיכוי שהקונגרס יאשר שיגור נוסף של הטלסקופ שואף לאפס. אם האבל יחזור לכדור הארץ, יהיה זה רק כדי לשמש כמוצג מוזיאוני. התיקון יהיה חייב להתבצע בחלל, אם בכלל. נאס"א הקימה ועדה מיוחדת בה היו חברים אסטרונומים, אסטרונאוטים ומהנדסים עתירי-ניסיון שאספו הצעות שונות לתיקון הטלסקופ ובחנו אותן. למשל, אחת ההצעות הייתה לחמם את המראה ואז לכופף אותה לצורה הנכונה. הצעה אחרת קראה לצפות את המראה בשכבה נוספת של מתכת בעובי מתאים, ושלישית דיברה על החלפה של המראה המשנית - זו שמקבלת את אלומת האור מהמראה הראשית ומחזירה אותה אל המכשירים המדעיים והמצלמות שבירכתי הטלסקופ. כל ההצעות האלה ואחרות דומות להן נפסלו מכיוון שהאופטיקה בתוך האבל כל כך עדינה ומדויקת, עד שסביר להניח שהאסטרונאוטים בחליפות החלל המגושמות שלהם יזיקו לטלסקופ הרבה יותר מאשר יועילו.

חבל הצלה

אבל הייתה גם נקודת אור, קצה קצהו של חבל הצלה.

בפרק הקודם סיפרתי לכם שהתקלה שהובילה לליטוש הלא נכון הייתה מיקום שגוי של מכשיר בדיקה בשם Reflective Null Corrector, שמטרתו הייתה לוודא שהמראה הראשית לוטשה לצורה הנדרשת. למען האמת - זהו רק חצי מהסיפור. ה-Null Corrector לא רק שימש לבדיקת הליטוש - אלא גם היה חלק מתהליך הליטוש עצמו: זאת אומרת, מלטשי המראה נעזרו בו כדי ליצור את הליטוש הרצוי. זו הייתה עוד החלטה שגויה ברצף ההחלטות הניהוליות הגרועות של סוכנות החלל. דמיינו את עצמכם מציירים קו באורך שלושים ס"מ בעזרת סרגל - ואז מוודאים את אורכו של הקו בעזרת אותו הסרגל. האבסורד בולט לעין: תוצאת המדידה תהיה תמיד שלושים ס"מ, ולא משנה מה אורכם האמתי של הקו והסרגל…

אחת מתוצאות הלוואי של ההחלטה השגויה הזו הייתה שהמראה הראשית לוטשה באופן מושלם - אבל לצורה הלא נכונה. שוב, דמיינו את הקו שציירנו באמצעות הסרגל. גם אם אורכו האמתי של הסרגל הוא עשרים ותשע ס"מ במקום שלושים ס"מ - עדיין נקבל קו ישר, רק קצר יותר. באותו האופן, המראה הראשית של האבל הייתה מלוטשת למשעי בסטנדרטים הגבוהים ביותר האפשריים, רק לקימור הלא נכון. עובדה זו פתחה, באופן מפתיע, צוהר קטן של תקווה למהנדסיה של נאס"א, שכן פירושה שניתן, עקרונית, לתקן את השגיאה באמצעות מראה אחרת שתלוטש בדיוק לאותה הצורה של המראה הראשית - אבל הפוך. דהיינו, אלומת האור 'המקולקלת' שמגיעה מהמראה הראשית תעבור דרך מראה חדשה ש'תקלקל' אותה שוב פעם, אבל הפעם בחזרה לצורה הנכונה.

אבל אליה וקוץ בה. כדי לבנות מראה שמסוגלת לתקן את אלומת האור המקולקלת, על המהנדסים לדעת את צורתו המדויקת של הקימור החדש, השגוי, של המראה הראשית וזו - מה לעשות - מרחפת חמש מאות ק"מ מעל ראשיהם. איך יוכלו המהנדסים לדעת מה הקימור הנכון?

כאן סוף סוף שיחק המזל לנאס"א. ועדת החקירה שבחנה את כשלי הפרויקט מצאה את ה-Null Corrector במפעל של אלמר-פרקינס מורכב בדיוק כפי שהיה בעת ליטוש המראה הראשית. עשר שנים חלפו, אבל אף אחד לא פירק ולא הזיז אותו ממקומו. עובדה זו אפשרה למהנדסים לחשב בדיוק את הקימור הרצוי שיבטל את השגיאה הקיימת וישיב את אלומת האור למצבה הרצוי.

השאלה הבאה הייתה - היכן בתוך הטלסקופ כדאי להתקין את המראה המתקנת. בהאבל היו חמש מצלמות ומכשירים מדעיים מסוגים שונים שקיבלו כל אחד חלק מאלומת האור ששלחה אליהם המראה הראשית, כך שהיו שתי אפשרויות עקרוניות.

הראשונה היא להתקין מראה מתקנת נפרדת בתוך כל אחד מהמכשירים השונים, דהיינו חמש מראות שונות. זה דומה לחמישה אנשים שיושבים מול טלוויזית תלת-מימד, וכל אחד מהם לובש משקפיים משלו כדי לראות את התמונה התלת-מימדית. זהו פתרון אפשרי בהחלט מכיוון שהאבל תוכנן מראש כך שאסטרונאוטים יוכלו להוציא את המכשירים המדעיים ולהחליף אותם בחדשים בקלות יחסית. הבעיה הייתה שיידרשו שנים ארוכות כדי לבנות מחדש את המכשירים המדעיים עם המראות המתקנות, ובכל שנה שעוברת גדל הסיכון שהקונגרס יחליט לבטל את הפרויקט כולו ולמשוך את התקציב.

האפשרות השניה, אם כן, היא להתקין את המראה שלב אחד קודם לכן, עוד בטרם אלומת האור מתפצלת לחמש אלומות נפרדות. זה פתרון פשוט ומהיר יותר, כיוון שהוא לא דורש שינוי במכשירים הקיימים. הבעיה כאן הייתה קודם כל למצוא מקום בתוך הטלסקופ למראה כזו, ואז למצוא דרך להתקין אותה בדיוק במקום הרצוי - מבלי שהאסטרונאוטים יפגעו בטעות במכשירים העדינים.

ג'ים קרוקר

את ג'ים קרוקר, מנהל התפעול של מכון טלסקופ החלל, הכרנו בפרק הקודם. קרוקר היה מהנדס חשמל, ונכח בדיונים השונים שבהם שברו המהנדסים והאסטרונומים את הראש בניסיון לפצח את אתגר תיקון הטלסקופ. אחת הישיבות התקיימה בשוויץ, ובתום יום מפרץ של דיונים חזר קרוקר לבית המלון שלו. הוא הניח את הדברים שלו על השולחן, התפשט - ונכנס למקלחת. כאן נתקל קרוקר בבעיה אוניברסלית שאני בטוח שכל מי שטייל בחוץ לארץ מכיר היטב: איך פותחים את המים החמים. קרוקר האמריקני היה רגיל לסידור של שני ברזים שאחד מהם פותח את זרם המים החמים, והשני את זרם המים הקרים. הדוש במקלחת השוויצרית היה בסגנון שמוכר גם בישראל: זרוע אחת שמסתובבת על ציר ואיתה אפשר לקבוע את עצמת הזרם וגם את הטמפרטורה.

קרוקר שיחק עם הברז של הדוש כדי להבין איך הוא עובד - ואז זה היכה בו. כאן מולו, במקלחון השוויצרי, היה הפיתרון לצרותיו של האבל. למחרת, בישיבת הועדה, הסביר קרוקר לשאר החברים את הרעיון: להחליף את אחד המכשירים המדעיים של האבל במתקן שעליו יהיו כמה זרועות קטנות, ובקצה כל זרוע - מראה קטנה בעלת הקימור הדרוש לתיקון העיוות. בזמן ההמראה של המעבורת הזרועות יהיו נעולות במקומן כדי שלא יישברו, אבל כשיהיו בתוך הטלסקופ יוכלו להפתח ולהיפרש באופן עצמאי, כמו עלי כותרת של פרח - מבלי שהאסטרונאוטים יצטרכו לגעת בהן כלל. כל מראה קטנה תשלח אלומת אור מתוקנת למכשיר מדידה אחר. קרוקר ציפה להתנגדויות ושאלות משאר חברי הועדה, אבל הם כולם ישבו והביטו בו בשתיקה המומה.

שנתיים לאחר מכן היה המתקן שהגה קרוקר במקלחון בשוויץ מורכב ומוכן להעמסה על מעבורת חלל. ג'ים קרוקר עצמו הוביל את הקבוצה שפיתחה את המתקן, שזכה לכינוי COSTAR, ראשי תיבות באנגלית של Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement. שיגור המעבורת שתישא את COSTAR לחלל נקבע לדצמבר 1993.

תיקון הטלסקופ

פרט להתקנת מתקן התיקון האופטי, היו עוד כמה וכמה שינויים, תיקונים והחלפות לעשות בטלסקופ שבשלב זה כבר בילה שלוש שנים במסלול סביב כדור הארץ - חמישית מאורך חייו המתוכנן. למשל, להאבל ישנם שישה ג'יירוסקופים החיוניים כדי לשמור על יציבותו בזמן חשיפות ארוכות. כל אחד מג'ירוסקופים אלה מסתובב במהירות של 19,000 סיבובים לדקה ולכן הם סובלים משחיקה מהירה וזקוקים להחלפה בכל מספר שנים. בנוסף על האסטרונאוטים היה להחליף את אחת מהמצלמות של הטלסקופ, פאנל סולרי, פיוזים במערכת החשמל, חיישנים מגנטיים ועוד רשימה ארוכה של רכיבים קטנים. אם האבל היה מכונית, היינו אומרים שהוא לא נכנס לתיקון אלא יותר לאוברול. זו הייתה משימת התחזוקה הקשה והמורכבת ביותר שניסתה נאס"א אי פעם, והיו מי שראו בה מעין מבחן הוכחת יכולת לקראת הקמתה של תחנת החלל הבינלאומית, שגם היא ודאי תדרוש תחזוקה מורכבת לאורך זמן.

האחריות על הובלת משימת התיקון של האבל נפלה על כתפיו של Story Musgrave, אחד האסטרונאוטים הותיקים והמנוסים ביותר של סוכנות החלל, שנבחר להוביל את צוות מעבורת החלל דיסקברי. כל אחד מחברי הצוות היה מודע לכך שתהיה להם רק הזדמנות אחת לתקן את האבל, ואם יפשלו - ההשלכות לגבי כל שאר תוכנית החלל המאוישת של נאס"א עשויות להיות חמורות מאד. אי לכך, האסטרונאוטים של דיסקברי התאמנו לקראת המשימה כמו אתלטים המתאמנים לקראת אולימפיאדה. מאסגרייב תיאר בראיון עיתונאי חלק מתהליך האמון שלהם בתוך הבריכה המדמה את התנאים בחלל:

דוגמה מרתקת /למידת המחויבות של האסטרונאוטים למשימתם אפשר למצוא בסיפור הבא, שגם בו מעורבת מידה לא מבוטלת של מזל אקראי.

אחד החששות שהעלו המהנדסים לקראת משימת התיקון הייתה שחשיפה ישירה של פנים הטלסקופ לאור השמש הלוהט עלולה לסכן את האופטיקה העדינה. כדי להמנע מחשיפה ישירה כזו תוכנן התיקון להתבצע כך שהמעבורת מרחפת בין הטלסקופ והשמש, ומטילה את צילה על הטלסקופ והאסטרונאוטים שלצידו. בתנאים אלה הטמפרטורה מגיעה למאה ושבעים מעלות מתחת לאפס.

במאי 1993, שבעה חודשים לפני השיגור המתוכנן, נכנס סטורי מאסגרייב לאחד התרגולים הקשים והשנואים ביותר על אסטרונאוטים: 'בדיקת ואקום תרמית'. באימון זה, שמאסגרייב מכנה 'הגהינום הכי גרוע בעולם, והיום הקשה ביותר שיהיה לך בתור אסטרונאוט', האסטרונאוט האסטרונאוט פוסע עם חליפת החלל שלו לתוך תא חשוך וריק מאוויר, ובמשך מספר שעות מתרגל את השימוש בכלי העבודה השונים: שולף מברגים, פותח וסוגר מלחציים וכו'. 'בדיקת ואקום תרמית' נעשית כדבר שבשגרה בכל משימת חלל מאז אפולו, ואף אחד לא הקדיש לה יותר מדי מחשבה.

כדי לדמות את התנאים שישררו בזמן תיקון הטלסקופ, קורר תא הואקום לטמפרטורה של מינוס מאה ושבעים מעלות. מאסגרייב החל לעבוד, ככל שנקפו השעות החל הקור העז לחדור דרך הכפפות שלו. מאסגרייב איבד תחושה באצבעותיו, אבל מחוייבותו להצלחת המשימה הייתה כה גדולה עד שהוא החליט לחרוק שיניים ולהמשיך את האימון עד תומו. רק בתום הבדיקה, כשפסע מאסגרייב החוצה מהתא והוריד את הכפפות - התברר שלא היה מדובר בכאבים זמניים כי אם בכוויות קור חמורות ביותר, עד כדי מוות של הרקמות, בשמונה אצבעות. מאסגרייב הובהל לבית חולים מיוחד באסלקה המתמחה בטיפול בכוויות קור, ובסוכנות החלל בדקו כיצד יתכן שחליפת החלל המבודדת שלו לא מנעה את הפציעה הקשה.

בבדיקה הסתבר שהאסטרונאוטים מתלוננים כבר מזה שנים על קור בכפות הידיים שלהם בעת הליכת חלל, ואפילו מאסגרייב עצמו דיווח על כך בהליכת החלל הראשונה שלו. אבל עד היום, אסטרונאוטים בהליכות חלל בילו רק חלק מהזמן בצל, ושאר הזמן באור השמש. אך בגלל החשש מפגיעה בהאבל, האסטרונאוטים של דיסקברי היו אמורים להיות הראשונים שיעבדו בצל במשך שעות ארוכות, ובתנאים האלה הכפפות של החליפה כבר לא עושות עבודה טובה מספיק. לנאס"א היה מזל גדול שהבעיה הזו נתגלתה שבעה חודשים תמימים לפני השיגור: אילו היא הייתה מתגלית בחלל, בזמן התיקון עצמו, כנראה שהמשימה הייתה נכשלת. בסופו של דבר החלים מאסרייב בזמן לשיגור, ובנאס"א שינו את מסלול הטיסה המתוכנן של המעבורת כך שהטמפרטורות אליהן ייחשפו האסטרונאוטים לא יהיו כה נמוכות, מבלי לחשוף את הטלסקופ לאור שמש ישיר.

בשני בדצמבר, 1993, המריאה דיסקרי למשימתה, ושבעת האסטרונאוטים ערכו חמש הליכות חלל רצופות במהלך תיקון הטלסקופ. האימונים המפרכים השתלמו, וכמעט כל התיקונים וההחלפות השונות הוכתרו בהצלחה. מעניין לציין שהקושי הגדול ביותר בו נתקלו האטסרונאוטים במהלך המשימה היה בפתיחת ארבע ברגים עקשים שנעלו אחת מדלתות הטלסקופ. על כדור הארץ, ברגים הם לא אתגר כל מורכב עבור מכונאים - אבל בחלל, זה כבר סיפור אחר. ראשית - אין אתה לא מעוגן היטב לעצם אחר כשאתה מנסה לפתוח את הבורג, יש סיכוי לא רע שבמקום שהבורג יסתובב, תסתובב אתה סביבו. שנית, הכפפות העבות של החליפה אינן מאפשרות עבודה עדינה, וקל מאד לאבד בורג שמתעופף לו - ואם הבורג החילופי היחיד נמצאה כמה מאות קילומטרים מתחתיך, אתה בצרות… במילים אחרות, בורג סורר יכול בהחלט להכשיל משימת חלל ולהשבית ציוד חיוני באופן בלתי הפיך. למזלם של האסטרונאוטים של דיסקברי, אחרי כמה דחיפות ומשיכות הגונות נאותו ארבעת הברגים להפתח, והתיקון המשיך כמתוכנן.

בסיכומו של דבר הושלמו בשלום כל התיקונים, כולל התקנת ה- COSTAR החיוני במיוחד. דיסקברי חזרה ארצה, ועכשיו היה הכדור בידיהם של האסטרונומים על הקרקע. עלותו הכוללת של התיקון, כולל שיגור המעבורת, הייתה כשבע מאות מיליון דולר: יותר מפי שתיים מהתקציב המקורי של הפרויקט. אף אחד לא רצה לחשוב מה יקרה אם התיקון ייכשל. ג'ים קרוקר, שהיה אחראי על ה-COSTAR, נזכר בהודעה שקיבל מאחד ממכריו: 'ברכותי [על התיקון]. יש רכבת שיוצאת מבלטימור מחר בלילה בשמונה וחצי. אם הדבר הזה לא עובד, תהיה מתחתיה.'

אבל 'הדבר הזה' עבד, ועבד מצוין. המראות הקטנות עשו עבודה מצוינת, ותיקנו לחלוטין את העיוות שיצרה המראה הראשית. תמונות ומדידות החלו זורמות ממכשיריו של האבל אל המדענים על הקרקע, וחמישה חודשים בלבד לאחר משימת התיקון הכריזה קבוצת חוקרים על הוכחה משכנעת ראשונה מסוגה לקיומו של חור שחור במרכזה של גלקסיה שכנה, בזכות תצפית שערך עליה האבל. כעבור חודשיים התמלאו מהדורות החדשות בתמונות דרמטיות שצילם האבל של כוכב השביט שומכר-לוי 9 פוגע בכוכב הלכת צדק - אירוע נדיר ויוצא דופן.

השפעותיו של האבל

נכון יהיה לומר שהאבל שינה את תפיסת העולם שלנו לגבי היקום. ראשית, תמונות שצילם הטלסקופ הוכיחו שהיקום צעיר בכחמישה מיליארדי שנים מכפי שהעריכו המדענים קודם לכן. שנית, הוא הרבה סוער ודינמי משדימיינו: האבל לימד אותנו שגלקסיות מתנגשות זו בזו בתדירות גבוהה יותר משחשבנו, ושגלקסית אנדרומדה עתידה להתנגש בשביל החלב שלנו בעוד ארבע שנים. גילינו שהיקום עשיר להדהים בכוכבי לכת: כמעט כל כוכב צעיר, מסתבר, מוקף בעננה של גז וחומר הנמצאת בתהליך התגבשות לכדי מערכת של כוכבי לכת. האבל גם החזיר לנו את התמונה הראשונה של כוכב לכת המקיף שמש אחרת. קפלר, טלסקופ חלל אחר ששוגר ב-2009, חשף אלפי כוכבי לכת אחרים נוספים.

וכמובן, גולת הכותרת - 'היהלום בכתרו של האבל': הוכחה לכך שהיקום שלנו לא רק שאינו מאט את התפשטותו - כפי שהאמינו כל המדענים מאז תחילת המאה העשרים - אלא אפילו הולך ומתרחב באופן מואץ. על התגלית המפתיעה הזו ועל הרעיון של 'אנרגיה אפלה' הרחבתי בפרק שעסק במפץ הגדול, ויש לה פוטנציאל לחולל את המהפכה הגדולה ביותר בפיזיקה המודרנית מאז ניוטון ואיינשטין.

אין ספק שככלי מדעי, האבל הוכיח את עצמו מעל ומעבר - וטענה זו מגובה במספרים. 12,700 מאמרים מדעיים פורסמו על סמך תמונות שסיפק טלסקופ החלל. איכותו של מאמר מדעי נמדדת במספר הפעמים שבו הוא צוטט במאמרים אחרים - ומאמרים המבוססים על מידע מהאבל זכו ל-287,000 ציטוטים: הרבה יותר מהמקובל. בממוצע, טלסקופ החלל הביא לפרסום של מאמר אחד במגזין נחשב - בכל יום מאז שוגר. מבחינה זו, עושה רושם שהאבל הצדיק את ההשקעה הכספית הכבירה בו: יותר מעשרה מיליארד דולר במצטבר, אם לוקחים בחשבון את עלותן שיגורן של משימות תחזוקה נוספות לטלסקופ ב- 1999, 2002 ו-2009.

לטלסקופ החלל הייתה עוד השפעה מעניינת, כזו שקשה יותר לכמת במספרים אבל אולי תתברר ביום מן הימים כחשובה לא פחות מאלו שציינתי. המדענים אולי נהנים משפע של מידע אסטרונומי חדש אבל עבור רובנו, האנשים הפשוטים, האבל הוא 'התמונות של האבל'. מאז תוקנה התקלה במראה הראשית ב-1993 החזיר האבל לכדור הארץ אלפי תמונות מדהימות, עוצרות נשימה ממש, של ערפיליות, גלקסיות וסופר-נובות רחוקות. כה מרתקות התמונות הללו, עד שרבים מאיתנו משתמשים בהן כרקעים למחשב, וחלקן אפילו מעטרות קירות של מוזיאונים. כמה מהתמונות שצילם האבל הן לא פחות מאייקוניות, מפורסמות כמו הפורטרייט של צ'ה גווארה או הנערה האפגנית של המגזין נשיונל גיאוגרפיק: למשל, תמונת 'עמודי הבריאה' (Pillars of Creations) המלכותיים מתוך ערפילית הנשר.

אבל האירוניה היא שהתמונות הצבעוניות, המטריפות והמרתקות שהתרגלו לקבל מהאבל - אינן אמיתיות, לפחות לא במובן המקובל של המילה.

ראשית, חשוב להבין שהאבל לא מצלם בצבע אלא רק בשחור לבן, או ליתר דיוק בגוונים של אפור. כל הצבע שאנחנו רואים בתמונות מתווסף אליהן מאוחר יותר, בעיבוד הממוחשב שעושים המדענים שמפענחים אותן. הוספת הצבעים לתמונה לא נעשית באופן שרירותי לגמרי - רוב הצבעים מגיעים ממדידות מדוייקות של תדרי האור שנכנס לטלסקופ - אבל יש בעיבוד הממוחשב גם מידה לא מבוטלת של 'חירות אמנותית'. למשל, האבל קולט אור גם בתדרים שהעין שלנו אינה מסוגלת לקלוט - למשל, אינפרא אדום ואולטרא-סגול. גם האור הזה נקלט בעדשת המצלמה, כמובן - אבל אין לו 'צבע' במובן הרגיל של המילה כיוון שאנחנו לא מסוגלים לראות אותו. במצב כזה החוקרים בוחרים צבע שייצג את האור הבלתי נראה הזה בתמונה, כדי שנוכל להבחין בפרטים המצולמים. זאת ועוד, לפעמים שני מקורות אור יכולים להיות בתדרים שונים - דהיינו, בצבעים שונים - שהאבל יכול להבחין ביניהם בקלות אבל העין האנושית לא מסוגלת להבדיל ביניהם, כמו שני גוונים כמעט זהים של אדום. במקרה הזה, החוקר יכול לבחור להדגיש גוון אחד יותר או פחות מהשני - שוב, כדי שנוכל להבחין בפרטים הקטנים בתמונה. תוצאת העיבוד הזה היא בדרך כלל צלליות שנותנות תחושה של עומק קסום לתמונה, או אור מסתורי שמאיר את הערפיליות מאחור כמו תאורת רקע קוסמית. גם אלה וגם אלה - לא קיימים, לפחות לא לעין הבלתי מזוינת.

ולבסוף, ישנן החלטות שהן שרירותיות לחלוטין, כמו למשל האוריאנטציה של התמונה. בחלל, כידוע, אין 'למטה' ו-'למעלה': לכיוונים אין משמעות. את תמונת 'עמודי הבריאה' אפשר היה באותה המידה להציג כשהם שוכבים על צידם, וזה עדיין היה ייצוג נכון של המציאות. ובכל זאת, המדענים של נאס"א בחרו ליישר את התמונה כך שהערפיליות המרשימות עומדות אנכיות, ובכך יוצרות את אותם 'עמודים' מפוארים. מדוע? כי אם הן היו שוכבות על הצד הן היו כנראה הרבה פחות מרשימות. כמעט כל תמונה של האבל שאנחנו מכירים עברה מניפולציות דיגיטליות שכאלה. למעשה, אין כמעט סיכוי שאם היינו יכולים לטוס לחלל ולהביט בעמודי הבריאה או בכל עצם מצולם אחר בעינינו שלנו - היינו רואים משהו שדומה למה שהאבל מצלם.

אז בשורה התחתונה, התמונות של האבל אמיתיות בדיוק כמו תמונות של דוגמניות-על אחרי שעברו ריטוש מאסיבי בפוטושופ. לזכותם של האסטרונומים יאמר שהשקרים הלבנים האלה נעשים למען מטרה טובה. למי שגדל בעידן האינטרנט ושרגיל לקלות שבה אפשר למצוא ברשת תמונות מרהיבות של גלקסיות וערפיליות, קשה להעריך איזה שינוי חולל האבל בתפיסת האסטרונומיה אצל הקהל הרחב. עד האבל, צילומים אסטרונומיים היו יבשים ומשעממים: תמונות מטושטשות בשחור לבן, בעיקר. כדי להתפעל מיופיו של היקום היית צריך להפעיל הרבה דמיון. התמונות שהחזיר האבל סגרו את הפער המנטלי הזה בין החוקרים והציבור, ובפעם הראשונה יכלו גם האנשים הרגילים להתחבר, מבחינה אמוציונלית, ליופי הזה. קשה למדוד השפעה שכזו במספרים, אבל מי יודע כמה ילדים הביטו בתמונות של האבל בעיניים נוצצות, והחליטו שכשהם יהיו גדולים - הם רוצים לחקור את החלל. אני יודע שלי, באופן אישי, צילומיו של האבל גורמים לאותם פרפרים בבטן שקריאת ספרי מדע בדיוני גרמה לי כשהייתי נער מתבגר: הידיעה ששם, מעלינו, נמצאים דברים מרתקים ומופלאים מעבר לכל דימיון- גם אם אני יודע שהם לא נראים בדיוק אותו הדבר כפי שהם נראים בתמונות. חוקרת האמנות אליזבת Kessler כתבה ספר על תמונותיו האבל ובו ניתחה אותן מנקודת מבט אמנותית. היא כתבה בספרה:

ליימן שפיצר, ודאי תשמחו לדעת, זכה לראות את חלומו מתגשם. כשתוקן האבל שפיצר כבר היה מבוגר מאד, אבל עדיין עסק במחקר פעיל. באופן רשמי, שפיצר לא היה זכאי להקצאת זמן לתצפית מתוך זמנו יקר הערך של הטלסקופ - אבל חוקרים אחרים, שהעריכו את פועלו, תרמו לו מתוך הקצאות הזמן שלהם וכך הצליח גם הוא להנות מפירותיו של האבל. ליימן שפיצר הלך לעולמו ב-1997, בגיל 82. את יומו האחרון בילה במשרדו שבאוניברסיטת פרינסטון, עובר על תמונות שצילם האבל. בשנת 2003 שיגרה נאס"א את טלסקופ החלל על שם שפיצר, טלסקופ ייעודי לתדרי אינפרה-אדום, שעדיין מקיף את השמש גם כיום.

עשרים ושבע שנה אחרי ששוגר לחלל, שנים עשר שנים יותר ממשך החיים המתוכנן שלו, טלסקופ החלל האבל עדיין מקיף את כדור הארץ ומביט אל מעמקי היקום. ב-2009 חברה אל האבל מעבורת החלל אטלנטיס למשימת תחזוקה אחרונה בהחלט - וזהו: תוכנית המעבורות של נאס"א הסתיימה. האבל צפוי להמשיך ולרחף בחלל, לצלם ולשלוח תמונות לכדור הארץ עד שאחרון המכשירים שלו ישבוק חיים, ועד שהחיכוך הבלתי נמנע עם מולקולות האוויר הדלילות יאט את מהירותו, כוח המשיכה ישוב ללפות בו באחיזת ברזל - והאבל ייפול מהשמיים. זה אמור להתרחש מתי שהוא בעשר השנים הקרובות, סביר להניח.

ג'יימס ווב

לשמחתנו, להאבל יש כבר מחליף מתוכנן: טלסקופ החלל ג'יימס ווב שעתיד להיות משוגר לחלל ב-2018. כפי שמסביר יואב לנדסמן, מהנדס המערכת של SPACEIL, ג'יימס ווב יוכל לצפות רחוק יותר ובתדרי אור שהיו מחוץ להישג מכשיריו של האבל.

יש לי תחושה שבנאס"א מתכוונים לבדוק טוב טוב את המראות של ג'יימס ווב לפני השיגור. רק תחושה.

בסיכומו של דבר, ואחרי סאגה מטלטלת ומורטת העצבים שנמשכה כמעט שלושים שנה - לימן שפיצר צדק. כפי שחזה שפיצר עוד ב-1946, טלסקופ החלל לא רק שהעמיק את הידע שהיה ברשות האסטרונומים - אלא גם חשף תופעות ותגליות חדשות לחלוטין, שכנראה לא היינו זוכים לגלות אלמלא ריחף האבל מעל לאטמוספירה. אני לא יודע מה אתכם, אבל אני כבר לא יכול לחכות לרגע בו יפרוש טלסקופ החלל על שם ג'יימס ווב את הפאנלים הסולריים שלנו, המכסה הסוגר על המראות הגדולות ייפתח - וקרני אור ראשונות יפלו על החיישנים השונים. מי יודע מה מסתתר שם, ממש ממש מעבר לאופק.