בקטנה:
בפרקים הקודמים דיברנו על מנועים רקטיים, שונים ומשונים, אך אמיתיים. בפרק הזה נדבר קצת על העתיד. טיסה לכוכבים רחוקים דורשת יותר ממה שיש למנועים הרקטיים הנוכחים להציע. הפתרונות לבעיה זו כוללים, בין היתר, מנועים הנעזרים באור השמש ובדחף הריק.
מאת ויקטור צ'רנוב

נפתח באמירה לא אופטימית. כיום אין בתכנון אמצעי הנעה חדש ופורץ דרך שיאפשר לנו להגיע לכוכבים אחרים בקלות. להזכירכם, הכוכב הקרוב אלינו ביותר נמצא במערכת אלפא סנטאורי - ומרחקו כ-4.5 שנות אור מאיתנו (כארבעים אלף מיליארד ק"מ).
הסיבה לכך אינה מגבלות הנדסיות,כי אם פיזיקליות; לפיכך, בכל יום עלינו להזכיר לפיזיקאים שאנו תקועים בכוכב הלכת שלנו בגללם.
אמצעי ההנעה הבדיוני קרוב ביותר למימוש בימינו מכונה "מפרש סולארי". מפרש רוח רגיל פועל על ידי כך  שמולקולות אוויר מתנגשות בו ודוחפות אותו בכיוון מסויים. מפרש חלל עובד בצורה דומה – רק בחלל. רגע, רגע - אבל בחלל אין רוח. אז איך הוא פועל? השמש פולטת קרינה המורכבת מחלקיקים חסרי מסה הנקראים פוטונים. לפוטונים, בדומה לחלקיקי רוח, יש אפשרות לדחוף את המפרש החללי. כן - קראתם נכון - האור עצמו הוא זה שדוחף את המפרש. דחיפה זו היא מאוד חלש - אבל בחלל הכבידה חלשה והחיכוך זניח, ולאורך זמן הדחיפה הזו מורגשת.
כמו שצוין, הדחף הזה הוא חלש, ונחלש עוד ככל שמתרחקים מהשמש. לכן צריך מפרש גדול. כמה גדול? הערכה גסה מראה שבשביל דחף מורגש, חללית שממדיה כשל מכונית פרטית צריכה מפרש בגודל של מגרש כדורגל. ברור שלא ניתן לשגר את המפרש כשהוא פרוש, ולכן עליו להיות מקופל בזמן השיגור, וצריכה להיות אפשרות לפרוש אותו בקלות. כמו כן עליו להיות קל משקל ולכן דקיק, וכן שתהיה אפשרות לשלוט על זוית ההטיה שלו והתכונות האופטיות שלו.
 
הבעיות אלו הן הנדסיות בלבד. חלליות ניסוי בעלות מפרש סולארי שוגרו לחלל בעבר. כבר ב-1973 החללית Mariner 10 השתמשה בלחץ הקרינה של השמש לניווט [1]. ב-2010 שיגרה סוכנות החלל היפנית את החללית איקרוס[2], שמטרה הייתה הדגמת פריסה ושימוש במפרש סולארי. המשימה נחלה הצלחה והדגימה שהטכנולוגיה אפשרית. יתרה מכך, קבוצה שנקראת Breakthrough Starshot [3] מתכוונת להשתמש בטכנולוגיה הזאת בשביל להגיע לכוכבים. לשם מטרה זו  בכוונתם לשגר צי חלליות בגודל של טלפון נייד לכיוון הכוכב הקרוב אלינו, אלפא סנטאורי. לכל חללית יהיה מפרש סולרי, ולפחות בחלק מהזמן המפרש יקבל דחיפה לא רק מהשמש, אלא גם מקרני לייזר שישוגרו מכדור הארץ. לכל חללית תהיה מצלמה - והתקווה היא שלפחות חלק מהחלליות יגיע ליעדן וישגרו לנו תמונות של עולמות זרים. בתכנית, יאיצו החלליות של 20-15 אחוז ממהירות האור, ומסען אמור לקחת כ-20 שנים.
מנוע אחר שגרם להתרגשות בעולם החלל הוא מנוע EmDrive. יש לציין שמחבר שורות אלה לא מבין איך המנוע עובד – הפיזיקה שם מסובכת מדי גם בשבילי. אך אני נמצא בחברה טובה – רבים מנסים להבין איך הוא עובד, אם בכלל, ולא מצליחים. המנוע אמור לייצר דחף על ידי הפעלת גלי מיקרו בחלל סגור שמעוצב בצורה מסוימת. לטענת הממציא, רוג'ר שוייר, המכונה מייצרת דחף. אגב - יש לציין שאם המנוע אכן עובד, המשמעות היא שאנו כנראה לא מבינים כראוי את חוקי הפיזיקה יסודיים. בעיה...
בהתבסס על העבודה של שוייר, קבוצה בנאס"א החוקרת אמצעי הנעה עתידניים (Eagleworks) פרסמה מאמר בכתב העת יוקרתי Journal of Propulsion and Power [4]. עצם הפרסום לא אומר שהשיטה עובדת, אך זהו כתב-עת עם ביקורת עמיתים - פרסום בירחון זה אינו פשוט והבודקים לעיתים מעלים שאלות קשות. פרסום המאמר מלמד שלכל הפחות יתקיימו מחקרים נוספים בכיוון, ובעתיד נדע יותר האם EmDrive הוא בִּדיה  או שיטה חדשה להנעה.
אם שיטה זו אכן עובדת, זו מהפכה של ממש. בניגוד למנועים שבידינו, מנוע זה מייצר דחף כמעט יש מאין, ואין צורך לזרוק חומר אחורה בשביל להתקדם. ברמה המעשית, לפחות נכון להיום, זוהי רק מיני-מהפכה – הדחף שהמנוע מספק הוא קטן ביותר, ולא יגרום לשינוי משמעותי בזמני הטיסה של חלליות. יחד עם זאת, לקבל דחף מבלי לשאת הודף זאת התקדמות גדולה, ואם נצליח לגרום לשיטה לעבוד בצורה יותר יעילה, הכוכבים יהפכו לקרובים יותר. אז, נתראה על אלפא קנטאורי?
 
מקורות:
[1] על החללית מרינר 10
https://goo.gl/Baf6C7
[2]על החללית איקרוס:
https://goo.gl/srE19T
[3] על הקבוצה Breakthrough Starshot
https://goo.gl/4rZR7v
[4]EM Drive  על מנועי ה
https://goo.gl/8EfXCV