נחתת (גשושית)

נַחֶתֶת היא סוג של גשושית שמטרתה לבצע נחיתה על גרם שמים. במקרה של נחיתה על גרמי שמים בעלי אטמוספירה, הנחיתה תתבצע לאחר תהליך חדירה לאטמוספירה ועשויה להצריך מצנח, על מנת להאט ולשמור על מהירות טרמינאלית נמוכה. במשימות מסוימות (כמו לונה 9 ומארס פאת'פיינדר) נעשה שימוש בכריות אוויר מתנפחות כדי לרכך את עוצמת הפגיעה של הנחתת בפני השטח. לעיתים, יחד עם הנחתת נשלחת מקפת, שתפקידה להיכנס למסלול סביב אותו גרם שמים ולסייע לתקשר ולשלוח מידע ותצלומים מהנחתת אל כדור הארץ.

כאשר גשושית מבצעת פגיעה מתוכננת במהירות גבוהה בפני השטח של גרם שמיים למטרת מחקר, הגשושית נקראת אימפקטור (Impactor).

נחתות מחקר הגיעו אל מספר גופים ארציים וביניהם: כוכבי הלכת נוגה ומאדים, הירח של כדור הארץ, הירח טיטאן של שבתאי, ומספר אסטרואידים ושביטים. כוכב הלכת חמה, הוא היחיד מכל ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים במערכת השמש שלא נחתה עליו גשושית מסוג נחתת.

נחתות

הירח
 הנחתות הראשונות שהגיעו לירח היו למעשה אימפקטורים אשר מטרתן הייתה להתרסק על פני הירח תור כדי שידור נתונים ושליחת מידע ותמונות בחזרה לכדור הארץ. תוכנית לונה הסובייטית הייתה הראשונה שהצליחה במשימה זו ואחריה באה תוכנית ריינג'ר האמריקאית ששיחזרה את ההישגים הסובייטים. לונה 1 נועדה להיות הגשושית הראשונה שתתרסק על פני הירח אך החטיאה אותו ונכנסה למסלול סביב השמש, לונה 2 התרסקה בהצלחה על פני הירח בספטמבר 1959 והפכה לעצם הראשון מעשה ידי אדם אשר פגע בגרם שמימי אחר. האימפקטור ריינג'ר 4 היה הראשון מתוכנית ריינג'ר האמריקאית שהתרסק על פני הירח.

בשנת 1966, לונה 9 הסובייטית הפכה לגשושית הראשונה שנחתה נחיתה רכה על הירח והראשונה ששידרה מידע, כולל תצלומים, מפניו. תוכנית סרוויור האמריקאית תוכננה לחפש מקום נחיתה למשימות המאוישות של אפולו ולשם כך נדרשו נחתות רכות במשימות רובוטיות אלו על מנת לבחון את אדמת הירח ולקבוע את עובי שכבת האבק, שלא הייתה ידועה לפני סרוויור.

במהלך משימות רבות (מאוישות ולא מאוישות) שמטרתן הייתה לנחות ברכות על פני הירח, נעשה שימוש במנוע נחיתה רקטי. במנוע מסוג זה נעשה שימוש ברכב הנחיתה הירחי במשימות אפולו המאוישות (מאז 1969), ברוברים שונים (מאז 1971), בנחתות סובייטיות לא מאוישות (מאז 1969), בתוכנית לונוחוד (מאז 1970) ובמשימות לאיסוף דוגמאות (מאז 1970).

גשושית אלטאיר, או בשמה הקודם "Lunar Surface Access Module", הייתה הנחתת המתוכננת עבור תוכנית קונסטליישן לפני ההודעה על ביטולה בפברואר 2010. בשנת 2012, נאס"א עבדה על פיתוחם של הנחתות "Mighty Eagle " ו־"Morpheus " המבוססות על מנוע נחיתה רקטי שיאפשרו לנחות על הירח וגופים נוספים.

תוכנית לונה־גלוב (Luna-Glob) של סוכנות החלל הפדרלית של רוסיה שמטרתה לאסוף ולהחזיר דוגמאות מאדמת הירח, מתוכננת לשיגור בשנת 2024.

ב־14 בדצמבר 2013, נחת הרובר צ'אנג־אה 3 הסיני על פני הירח והפך את סין למדינה השלישית בהיסטוריה שמצליחה להנחית נחתת על פני הירח. ב־3 בינואר 2019 סין הנחיתה את משימת צ'אנג־אה 4 על הירח כולל נחתת ורובר. המשימות הבאות של מינהל החלל הסיני יהיו צ'אנג־אה 5 וצ'אנג־אה 6  שמטרתם תהיה לאסוף דוגמאות מהירח ולהחזירם אל כדור הארץ לצורכי מחקר.

נוגה
תוכנית ונרה הסובייטית הייתה הראשונה לחקור את כוכב הלכת נוגה והראשונה שכללה נחתות, שחלקן התרסקו על פני השטח במהלך נחיתתן וחלקן נחתו בהצלחה. בשנת 1966, ונרה 3 התרסקה על אדמת נוגה והפכה לגשושית הראשונה שהגיעה לפני השטח של כוכב לכת זר. בשנת 1970, ונרה 7 הפכה לגשושית הראשונה שנוחתת נחיתה רכה על פני כוכב לכת אחר. בשנת 1985, בתוכנית וגה הסובייטית שוחררו שני בלונים באטמוספירה של נוגה והיו למעשה הכלים האוויריים הראשונים על כוכב לכת אחר.

מאדים
בשנת 1962, ספוטניק 24  הסובייטית הייתה המשימה הראשונה שמטרתה הייתה להגיע לפני השטח של כוכב הלכת מאדים, באמצעות התרסקות על אדמתו, משימה זו כשלה. ב־27 בנובמבר 1971, הנחתת של מארס 2 הסובייטית שנועדה לנחות ברכות על אדמת מאדים כשלה והתרסקה על פניו אך הפכה לעצם הראשון מעשה ידי אדם שהגיע לכוכב לכת זה. חמישה ימים מאוחר יותר ב־2 בדצמבר 1971, גשושית התאום מארס 3 הצליחה לנחות נחיתה רכה על מאדים והייתה הראשונה לעשות זאת, אם כי התקשורת הופסקה לאחר פחות מדקה עקב סופת אבק שהתרחשה באותה עת אשר הייתה אחת מהסופות הגדולות שהתרחשו במאדים מאז החלו התצפיות הטלסקופיות בכוכב לכת זה. מארס 2 ומארס 3 נשאו עליהם רוברים קטנים לצורכי מחקר אך הם לא עבדו.

בשנת 1973, ברית המועצות תכננה להוציא לפועל את משימת מארס 4NM, ואת מארס 5NM שמטרתה הייתה לאסוף דוגמאות מאדמת המאדים ולהחזירם לכדור הארץ. תוכנית זו לא יצאה לפועל מאחר שהמשגר N-1 אשר היה הכרחי למשימה כשל בשיגורי המבחן ובוטל מסיבות נוספות. בשנת 1979 הוצעה משימת מארס 79 שמטרתה הייתה דומה אך בוטלה עקב בעיות טכניות ומורכבות רבה.

תוכנית ויקינג של נאס"א יצאה לפועל בשנת 1975, כאשר ב־20 באוגוסט שוגרה הגשושית ויקינג 1 וב־9 בספטמבר שוגרה הגשושית ויקינג 2. לכל אחת מהגשושיות הייתה מקפת שנכנסה למסלול הקפה סביב מאדים, ונחתת אשר חקרה את מאדים מן הקרקע. ויקינג 1 נחתה על מאדים ב־20 ביולי 1976, וויקינג 2 נחתה ב־3 בספטמבר 1976. הנחתות של ויקינג היו הנחתות הראשונות שפעלו בהצלחה על מאדים. המשימה הסתיימה במאי 1983 לאחר ששתי הנחתות חדלו לפעול סופית.

ב־4 ביולי 1997, הגשושית מארס פאת'פיינדר של נאס"א ביצעה את הנחיתה המוצלחת הראשונה על מאדים מאז הגשושיות של תוכנית ויקינג שנחתו על מאדים ב־1976. על הנחתת היה רובר ששוחרר לחקור את אדמת מאדים ולנתח אבנים, רובר זה היה הרובר הראשון שפועל בהצלחה על מאדים. התקשורת האחרונה עם פאת'פיינדר הייתה ב־27 בספטמבר 1997 ומאוחר יותר אבד הקשר כנראה עקב כישלון אלקטרוני הנגרם על ידי הטמפרטורות הקרות במאדים. מארס פאת'פיינדר הייתה חלק ממשימת Mars Environmental Survey אשר בוטלה לאחר מכן.

כחלק מתוכנית מרס אקספלוריישן רובר, הרוברים ספיריט ואופורטוניטי שוגרו ביוני ויולי 2003 בהתאמה. הם נחתו על פני השטח של מאדים בינואר 2004 באמצעות נחתות המכילות כריות אוויר ומצנחים על מנת לרכך את הנחיתה. ב־22 במרץ 2010, לאחר יותר משש שנים על פני המאדים, אבד הקשר עם ספיריט וב־24 במאי 2011 נאס"א הודיעה על סיום המשימה. אופורטוניטי המשיך לפעול עד 10 ביוני 2018, אף על פי שתוכנן למשימה בת שלושה חודשים.

ב־25 במאי 2008, הגשושית פיניקס של נאס"א נחתה על פני מאדים בהצלחה בעזרת מספר מצנחים ומנועי נחיתה רקטיים, גשושית זו צוידה במכשירים לחיפוש סביבות מתאימות לקיום חיים מיקרוביאליים. פיניקס לא כללה כלי רכב והיא נשארה במקום נחיתתה והשתמשה בזרוע רובוטית כדי לחפור לתוך הקרקע.

משימת מארס סיינס לברטורי (קיוריוסיטי) של נאס"א, אשר כללה רובר עם מעבדה ניידת, יצאה לדרך ב־26 בנובמבר 2011 כאשר שוגרה הגשושית. ב־6 באוגוסט 2012, נחתה הגשושית באזור הצפוני של מכתש גייל.

כמו כן, משימות רבות למאדים בוטלו לאחר תכנונם או כשלו בדרכם אל כוכב הלכת האדום. בשנות ה־70 ארצות הברית תכננה את משימת וויאג'ר־מאדים אשר הייתה אמורה להיות מורכבת משתי מקפות ושתי נחתות ומשוגרת על ידי משגר הלוויינים סטורן 5, משימה זו בוטלה לאחר שתקצוב התוכנית הופסק עקב יוקר הפרויקט. משימת מארס 96  הייתה התוכנית המורכבת הראשונה של הרוסים לאחר התפרקות ברית המועצות, משימה זו אשר כללה נחתת ומקפת נכשלה בשיגור, לאחר מכן הוצעה התוכנית 'מארס 98' אך בוטלה עקב חוסר מימון. ב־3 בינואר 1999, שוגרה נחתת הקוטב של מאדים אשר הייתה אמורה לחקור את אדמת ואטמוספירת מאדים באזור הקוטב הדרומי של כוכב הלכת, לאחר ששלב ההנמכה אל פני הכוכב היה אמור להסתיים, הנחתת לא יצרה קשר עם כדור הארץ. ההערכה היא כי מנועי ההאטה של הנחתת חדלו לפעול מוקדם מידי והנחתת התרסקה על מאדים. ב־2 ביוני 2003, שוגרה הגשושית מארס אקספרס של סוכנות החלל האירופית, הגשושית נשאה עימה את הנחתת ביגל 2 וב־25 בדצמבר 2003 היה אמור להתקבל אות המאשר את נחיתת הגשושית, אך הקשר נותק עם הגשושית ולא ידוע אם נחתה בהצלחה, לאחר ניסיונות חוזרים ונשנים ליצור קשר עם הנחתת היא הוכרזה כאבודה ב־6 בפברואר 2004.

ירחי מאדים
בעוד שגשושיות רבות ביצעו יעף מעל מאדים ואספו תמונות ומידע אודות הירחים של מאדים פובוס ודימוס, רק בודדים נועדו לנחות על פניהם. בשנת 1988, כחלק מתוכנית פובוס  הסובייטית, שוגרו בהצלחה שתי גשושיות למטרת מחקר ונחיתה על פני הירחים אך גשושיות אלו לא ביצעו נחיתה על הירחים עקב כשלים טכניים. בשנת 2011, הגשושית הפוסט־סובייטית פובוס־גרנט  תוכננה להיות הראשונה שמחזירה דוגמית מהירח פובוס אך משימה זו נכשלה לאחר השיגור. בשנת 2007, סוכנות החלל האירופית פיתחה והציעה משימה להחזרת דוגמית מפובוס בעזרת נחתת, משימה זו תוכננה לשנת 2016 אך לא יצאה לפועל. מאז שנת 2013, נאס"א מפתחת את משימת 'פובוס סרוויור ' אשר תכלול מקפת ורובר קטן שיחקור את פובוס, משימה זו עתידה לצאת לפועל רק לאחר 2023. רוסיה מתכננת לנסות מחדש את משימת פובוס־גרנט לקראת 2024.

טיטאן
 ב־14 בינואר 2005, הגשושית הויגנס נחתה על טיטאן, ירחו הגדול ביותר של שבתאי לאחר שנפרדה מגשושית האם שלה קאסיני ב־25 בדצמבר 2004. זהו העצם הרחוק ביותר שעליו נחת כלי שנשלח מכדור הארץ והראשון שנחת על ירח במערכת השמש שהוא לא הירח של כדור הארץ. הויגנס תוכננה במיוחד לשרוד נחיתה על משטח סלעי או נוזלי, הנחיתה על הירח עברה בהצלחה והגשושית המשיכה לספק מידע במשך יותר משעתיים לאחר נחיתתה. בשנת 2009 הוצעה משימת 'Titan Mare Explorer' אשר תכננה להנחית נחתת על אחד מאגמי הירח באזור ההמיספירה הצפונית של טיטאן, לקחת דגימות מים ולבחון אותם.

שביטים ואסטרואידים

בשנות השמונים, שקלה ברית המועצות את משימת 'וסטה' אשר פותחה בשיתוף פעולה יחד עם מדינות אירופיות ותוכננה להתממש בשנות התשעים, משימה זו בוטלה עקב התפרקות ברית המועצות. המשימה כללה ביצוע יעף מעל מאדים ולאחר מכן מעל כדור הארץ על מנת להשיג מקלעת כבידתית, לחלוף על פני וסטה וקרס ולנחות על אחד מהם.

ב־12 בפברואר 2001, הגשושית NEAR Shoemaker ביצעה את הנחיתה הרכה הראשונה על אסטרואיד, כאשר נחתה על 433 ארוס אף על פי שבמקור לא תוכננה לבצע נחיתה.

ב־21 בנובמבר 2005 הגשושית היפנית היאבוסה נחתה על האסטרואיד איטוקוואה, נחיתה זו הייתה השנייה בלבד על אסטרואיד ובשנת 2010 החזירה לכדור הארץ דוגמית חול ואבק שאספה מהאסטרואיד ובכך הפכה לגשושית הראשונה שמצליחה להחזיר דוגמית מאסטרואיד.

ב־2 במרץ 2004, שוגרה הגשושית רוזטה של סוכנות החלל האירופית ונשאה עימה את הנחתת פיליי. יותר מעשור לאחר מכן ב־12 בנובמבר 2014, נחתה פיליי על השביט צ'וריומוב־גרסימנקו והפכה לנחתת הראשונה שמצליחה לבצע נחיתה רכה על שביט. עקב כוח המשיכה החלש במיוחד בגרם שמיים כמו שביט, מערכת הנחיתה של פיליי כללה משגר צלצל שנועד לעגן חבל באדמת השביט על מנת למשוך את הנחתת למטה. מערכת זו לא נפרסה ופיליי "דילגה" על פני השטח עד לנחיתה סופית. רוזטה המשיכה להקיף את השביט עד לסיום משימתה, ב־30 בספטמבר 2016, בו היא כוונה להתרסק על כוכב השביט.

ב־8 בספטמבר 2016, שוגרה הגשושית אוסיריס־רקס של נאס"א אשר עתידה לחקור ולאסוף דוגמית מהאסטרואיד 101955 בנו ולהחזירה לכדור הארץ. נכון לדצמבר 2018 הגשושית הגיעה לקרבת האסטרואיד, והיא אמורה להקיפו ולחקור אותו במשך כשנתיים.

ב־3 בדצמבר 2014 שוגרה הגשושית היאבוסה 2 של הסוכנות היפנית לחקר החלל והגיעה אל האסטרואיד ריוגו ב־27 ביוני 2018. ממנו היא תאסוף דגימה ותחזירה לכדור הארץ בתוך קפסולה בדצמבר 2020.

חמה
משימת BepiColombo  אל כוכב הלכת חמה, של סוכנות החלל האירופית והסוכנות היפנית לחקר החלל, יצאה לפועל באוקטובר 2018. משימה זו כללה במקור את הנחתת Mercury Surface Element שבוטלה בשנת 2003 עקב אילוצים תקציביים והייתה אמורה לשאת 7 קילוגרם של מטען המורכב ממערכת צילום, ספקטרומטר אופטי, מגנטומטר, סייסמוגרף, מכשיר חפירה ורובר מזערי.

ירחי צדק
נאס"א, סוכנות החלל האירופית וסוכנויות חלל אחרות מגלות עניין רב בירחיו של צדק ובעיקר בירחים הגליליאניים מאחר שבירחים אלו מתקיימות פעולות געשיות ורובם מכוסים בשכבות קרח, בירח אירופה משוער כי מתחת לפני השטח הקפואים קיים אוקיינוס ובו עשויים להתקיים חיים. גשושיות הנשלחו לחקור את ענק הגזים צדק, סיפקו תמונות ומידע רב אודות ירחיו. כמו כן, מספר משימות שכללו נחיתה על ירחיו של צדק עלו בעבר להצעה אך לא יצאו לפועל.

משימת 'Jupiter Icy Moons Orbiter' של נאס"א אשר בוטלה בשנת 2006, הייתה אמורה להנחית נחתת על אירופה. בשנת 2022, עתידה לצאת לפועל משימת 'Jupiter Icy Moons Explorer'  של סוכנות החלל האירופית אשר מתכננת להנחית נחתת רוסית על הירח גנימד. בשנת 2025, מתוכנן השיגור של משימת נאס"א 'Europa Clipper ' לירח אירופה, משימה זו עשויה לכלול נחתת.

אימפקטורים
 אימפקטור היא סוג של גשושית אשר מטרתה היא לפגוע במהירות גבוהה בפני השטח של גרם שמיים למטרת מחקר.

Deep Space 2
האימפקטור של משימת Deep Space 2, היה אמור להיות הראשון לחדור מתחת לפני השטח של כוכב לכת אחר, אולם המשימה כשלה ב־3 בדצמבר 1999 כאשר גשושית האם שלו נחתת הקוטב של מאדים איבדה את הקשר עם כדור הארץ לאחר כניסתה לאטמוספירת מאדים.

Deep Impact
ב־4 ביולי 2005, האימפקטור של הגשושית פגיעה עמוקה התנגש בהצלחה בשביט טמפל 1. גודלו של מכתש הפגיעה שנוצר על השביט היה בערך ברוחב 200 מטרים ובעומק של 30 עד 50 מטרים. לאחר הפגיעה התגלו על השביט תרכובות ומינרלים שונים כגון סיליקט, קרבונט, מינרלי חרסית ופחמימנים ארומטיים רב־טבעתיים.

Moon Impact Probe
גשושית התרסקות על הירח (MIP), היא גשושית לחקר הירח שפותחה על ידי הארגון ההודי לחקר החלל. ב־14 בנובמבר 2008, נפרדה MIP מגשושית האם שלה צ'אנדריאן 1 ולאחר מכן הפעילה את מנועה הרקטי שהביא אותה למסלול התרסקות על הירח. MIP פגעה בירח במהירות של 1.69 ק"מ בשנייה (כ־6,100 קמ"ש). ב־25 בספטמבר 2009 דיווחה סוכנות החלל ההודית כי MIP גילתה מים על הירח זמן קצר לפני התרסקותה. הודעה זו באה לאחר שב־24 בספטמבר דיווח כתב העת Science כי ה־Moon Mineralogy Mapper, כלי שפותח על ידי נאס"א והורכב על צ'אנדריאן 1, גילה מים על הירח.

LCROSS
הגשושית LCROSS של נאס"א שוגרה ב־18 ביוני 2009 יחד עם המקפת לסקר הירח במטרה לאתר קיומם של מים על קטבי הירח השמורים בצורת קרח. ב־9 באוקטובר 2009, הקנטאור של LCROSS התרסק כמתוכנן במכתש קאביוס, כמה דקות לאחר מכן עברה גשושית האם LCROSS בתוך ענן האבק בעודה אוספת ומשדרת נתונים על הרכב האבק לכדור־הארץ, ומתרסקת בסופו של דבר בעצמה במהירות של כ־10,000 קמ"ש. המשימה הסתיימה בהצלחה עם גילוי מים במכתש קאביוס אשר נמצא בקוטב הדרומי של הירח.

MESSENGER
ב־3 באוגוסט 2004, שוגרה הגשושית מסנג'ר של נאס"א לחקר כוכב הלכת חמה. ב־18 במרץ 2011, נכנסה הגשושית למסלול הקפה סביב חמה וביצעה קרוב ל־100,000 תצלומים של פני השטח. לאחר סיום משימתה, הורתה הגשושית להתרסק וב־30 באפריל 2015 היא התרסקה על פני השטח של כוכב חמה והפכה לעצם הראשון מעשה ידי אדם אשר מתרסק בכוכב לכת זה.

DART

מטרת החללית דארט היא לבחון יכולת הגנה על כדור הארץ מפני פגיעת אסטרואיד. החללית היא אימפקטור שמשימתה תהיה להתנגש בשנת 2022 באסטרואיד דידימוס במהירות גבוהה, ולשנות מסלולו בעזרת אנרגיה קינטית בלבד.

ראו גם
 גשושית
 מקפת
 רובר
 נחיתת כלי תעופה חללי

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

חלליות