מעבורת+חלל+-+אריאל+ב+-+קיילה+ה

= ﻿ מעבורת חלל = קיילה היימוביץ ואריאל בן-דב

**__על מעבורת החלל __**

מעבורת חלל היא כלי טייס רב פעמי המסוגל להמריא מכדור הארץ לחלל ולחזור ולנחות עליו. היא מסוגלת גם לנחות על הירח ונותנת לבני האדם שבתוכה לצאת ולאסוף מידע על החלל.מעבורת החלל האמריקאית – קולומביה - היא כלי הטייס הראשון בעל יכולת זו. היא שוגרה לראשונה ב-12.4.81. עד כה, בנתה נאס"א (קבוצת אנשים החוקרים את החלל בארצות הברית) 5 מעבורות חלל פעילות שכבר בצעו מעל ל- 100 טיסות לחלל. צוות המעבורת מונה בדרך כלל 2-7 אנשי צוות הנקראים אסטרונאוטים – מפקד, טייס ומומחים מסוגים שונים. מרבית המשימות של המעבורת כללו שבע אנשי צוות אך הייתה לפחות משימה אחת שכללה שמונה.

**__מעבורת החלל מורכבת ממספר חלקים עיקריים __**

__מערכת הנעה __- למעבורת החלל ישנם שלושה מנועים ראשיים הנמצאים באחורי המעבורת ומונעים בדלק נוזלי (מימן+חמצן) האגור במיכל חיצוני, ושני מאיצים המונעים בעזרת דלק מוצק הנמצאים בשני צידי מיכל הדלק.שלושת המנועים הראשיים ניצתים בתחילת ההמראה. האש הניצתת בתחילת ההמראה מופנית למנהרות ומורחקת מן המעבורת. המערכת בנויה כך כדי שלא ייגרם נזק למעבורת. כעבור מספר שניות ניצתים שני המאיצים הצדדיים ואז ממריאה המעבורת.בנוסף, המעבורת מצוידת ברקטות הידרזין המשמשות לתיקוני מסלול או היגוי כאשר היא בחלל. מנועים אלה גם משמשים להאטת המעבורת לקראת כניסתה לאטמוספרה.
 * __תא צוות __- חלקה הקדמי של המעבורת, מכיל אויר דחוס באופן קבוע כך שאנשי הצוות יכולים לחיות בו ללאו חליפות וציוד לקיום חיים. כדי לסייע בבידוד נגד שינויי הטמפרטורות אשר יפגעו בצוות בשלבי טיסתה השונים, התא מחובר למעטפת המעבורת רק בארבע נקודות, מה שיוצר חלל ריק לצמצום הסעה של החום בין החלקים השונים.
 * __תא מטען __- תא המטען הוא חלק ארוך במעבורת החלל המסוגל לשאת מטענים באורך 18 מטרים וברוחב 5 מטרים. תה המטען יכול לשאת לוויינים (חלקים לתחנת החלל), ובנוסף זרוע רובוטית באורך 18 מטרים המשמשת לתיקונים ולטיפול במטען. בתא כזה ניתן להטיס ניסויים מדעיים הדורשים כבידה אפסית.
 * [] ||
 * __מגן חום __- כל גוף החודר לאטמוספרה מתחכך עם האוויר ומתחמם לחום של 1,300 מעלות צלזיוס ומעלה.חלליות חד פעמיות (כגון: ג'מיני, סויוז...) מצוידות במגן חום מתכלה, אך מעבורת חלל טסה לחלל וחוזרת ממנו פעמים רבות. לכן, פותח עבורה מגן קבוע. המגן עשוי מאריחי סיליקה המסוגלים לספוג לתוכם עד 1,500 מעלות צלזיוס ועדיין יהיה ניתן לגעת בהם ביד חשופה בלי להיפגע.

**__כימיה במעבורת __**

במעבורת החלל יש המון אמצעים כימיים החיוניים להפעלתה ונסיעתה בחלל. אנו בחרנו להתעמק בחלק כימי אחד שדרוש להמראת המעבורת מכדור הארץ- הדלק של המעבורת.

**__2h2o 2h2 + o2 __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">נוסחה זו מייצגת את ההסבר הכימי לכך שמעבורת החלל ממריאה מכדור הארץ. שני חלקיקים של 2H (גז מימן) וחלקיק של 2Oמייצרים 2 חלקיקים של מים (H2O) וניצוץ קטן של חשמל. נוסחה כימית זו היא נוסחה קומבינית (מחברת בין שתי יסודות). המגיבים הם במצב צבירה גז ולכן יש להם המון אנרגיה בחלקיקים. כאשר הם עוברים תהליך כימי ליצירת מים- שבהם יש הרבה פחות אנרגיה- האנרגיה שבחלקיקים צריכה להשתחרר לסביבה כדי לעשות שוויון טבעי בחומר. התהליך הכימי שעוברים המימן והחמצן גורמים להווצרותם של מים המשחררים אנרגיה רבה אשר בכוחה להמריא את מעבורת החלל מכדור הארץ. יש שתי מכלים (לדלק) במעבורת החלל- אחד למימן אשר המנועים שורפים ואחד לחמצן נוזלי אשר המעבורת צורכת לשריפת המימן.

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">התגלגלות מעבורת החלל __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">הרעיון למעברות חלל נולד כאשר נאס"אהחלה להתעניין באפשרות של ייצור כלי טיס רב פעמי שבעזרתו יהיה ניתן להוציא מטענים ואנשים אל מחוץ לכדור הארץ ולהכניסם למסלול הקפה, ולאחר מכן להנחיתם חזרה. מחקרים רבים באותה תקופה הביאו את אנשי הארגון לידי מסקנה כי הדבר לא יהיה בר ביצוע מפני שהטכנולוגיה של אותן השנים לא הייתה מפותחת מספיק.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">כדי שתתאפשר כניסתו של כלי טייס למסלול הקפה, עליו להיות בעל אמצעי הנעה חזקים שיוכלו להכניס את משקלו הכבד לתוך המסלול. הצורך בדלק כה רב להזנת מנועים רקטיים (שכל החומרים להם זקוקים נמצאים בתוכם) מחייב את הגדלת כלי הטייס עצמו על מנת לאפשר את אחסנת כמות הדלק הרבה. המשקל שמתווסף לכלי חייב מנועים חזקים יותר וגם דלק רב יותר. נוצרה בעיה שאת פתרונה לא היה ניתן לפתור בעזרת הטכנולוגיה של אותן שנים.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">מסקנה זו הובילה לראשונה לאפשרות של כלי טייס בעל שני שלבים:

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">שלב ה"מאיץ"- יחזור לנחיתה על מסלול נחיתה רגיל בעוד השלב השני- ה"מקפת"- ימשיך וייכנס למסלול הקפה סביב כדור הארץ. בהמשך, פותחו רעיונות כמו שימוש במיכל דלק נפרד מתכלה שיכול להתנתק מהמערכת. עם פיתוח הטכנולוגיה, התווספו מאיצי הדלק המוצק הניתנים לשימוש חוזר.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">סיבוכים נוספים התגלו כאשר הצוותים ששקדו על פיתוח המעבורת הגיעו למסקנה שבכדי שתתאפשר נחיתה של המעבורת בחזרה על כדור הארץ, תצטרך המעבורת להאט. כדי לאפשר האטה של מהירות הטיסה תזדקק המעבורת לעוד מנועים שיזדקקו לעוד דלק.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">לדלק ולמנועים יש צורך במקום על המעבורת, מה שגורם לתוספת משקל המעלה את המשקל הכולל של כלי הטייס.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">הצוותים ששקדו על התכנון אימצו גישה שאמרה כי ינצלו את החיכוך עם האטמוספרה לשם האטת המעבורת. החיכוך העצום שייווצר כתוצאה מהכניסה של המעבורת לאטמוספרה במהירות כה רבה – 7 ק"מ לשנייה – חייב בפיתוח של מערכת מתקדמת להגנה מפני החום העז הנוצר בעקבות כניבה לאטמוספרה במהירות גבוהה.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">מגן החום הנדרש היה צריך להיות בעל עמידות גבוהה יותר ומשוכללת יותר מאשר זה של חלליות חד פעמיות.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">בשנת 1972 זכתה יצרנית המטוסים "נורת' אמריקן" במכרז לפיתוח ולייצור של מעבורת החלל. לאחר עבודה מאומצת ושיתוף פעולה במשך שנתיים, עם חברות נוספות שהתחרו על מכרז הפיתוח של המעבורת, הוחלט על התוצר הסופי והמוכר לנו כיום בתור מעבורת החלל.

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">מעבורת החלל כיום __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">כיום מעבורת החלל משמשת למספר רב ומגוון של משימות. חלק מהמשימות נועדות למחקר, חלק נועדות לחידוש האספקה בתחנות החלל או לתחזקן, וחלק נועדות לבניית תחנות חלל נוספות ולשיגור לוויינים. ישנן משימות נוספות שנועדות לריגול ומעקב.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">משימות המחקר נוגעות בדרך כלל בנושאי הכבידה וניסויים מדעיים. עם השנים מתווספות לחלל מעבדות ניסויים ותחנות מחקר נוספות מכל העולם- יפן, רוסיה, ועוד...

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">כל משימות החלל נמשכות בדרך כלל לא יותר מ- 15 ימים, אך היו משימות בנות 16 ימים.

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">על החוקר __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">לשאלה מי המציא את המעבורת ישנה תשובה פשוטה. אף אחד לא המציא את המעבורת, אלה שהיא התפתחה לאורך עשור שלם. המעבורת הינה מכשיר מורכב וגדול הצורך צוות גדול של אנשים מתחומים שונים כדי לספק את כל הצרכים שיש לבניתה. לאדם אחד אין את כל הידע על מנת שיוכל להמציא את המעבורת כולה בכוחות עצמו. אנשים נוהגים לומר כי ג'ורג' מילר המציא את המעבורת מפני שהיה מנהל שותף של נאס"א משנת 1963 עד 1969. היו אלה שנים קריטיות שבסופו של דבר הובילו לפיתוח של מעבורת החלל של נאס"א בשנת 1970. עם זאת, שימש כמנהל היחידה, אך לא המציא את הטכנולוגיה עצמה. ממציאי המעבורת היו קבוצה מעורבת של נשים וגברים כאחד שעבדו יחד על פרוייקטים רבים לכל אורך שנות ה-60 וה-70, אשר הביא בסופו של דבר לטיסה הראשונה בחלל בשנת 1981. לאותו קבוצה קראו רוקוול אינטנשנול.מי המציא את מעבורת החלל? רוקוול אינטרנשיונל.

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">החיים לפני פיתוח המעבורת __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">לפני שנים רבות, כאשר לא הייתה קיימת אפשרות לחקור את החלל, אנשים לא ידעו כלל על העולם החיצון מחוץ לחיינו המצומצמים. פעם הם אפילו חשבו שכדור הארץ הוא שטוח, או אפילו מרובע, ואם ימשיכו ללכת לכיוון אחד, בסופו של דבר יפלו לתוך החלל.

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">כאשר בני האדם פיתחו אמצעים אחרים לחקירה של החלל, הם הצליחו להבין יותר על החלל, ולראשונה, למדו כי כדור הארץ עגול, ולאחר מכן קיבלו עוד הרבה אינפורמציה חשובה וחיונית לפיתוח חיי האנושות.

**<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">נקודות זמן חשובות לפני פיתוח מעבורת החלל שהובילו לידיעתנו המפותחת: **

__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">4 באוקטובר 1957 __<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">- ברית המועצות משגרת את הלווין הראשון לחלל. (שמו-ספוטניק 1) המשדר אותות רדיו לכדור הארץ. למרות שלא מדובר בשידורים של ממש, אלא רק בביפ שפשוט חוזר על עצמו ללא הרף, האותות שמשודרים מהחלל נלקטים לראשונה בהצלחה על פני כדור הארץ וכמובן מאליו מפתחים את ידיעותינו והבנתנו של היקום. צעד קטן אך גדול בכיוון הנכון.

__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">פברואר 1958 __<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">- הלווין המלאכותי האמריקאי הראשון ( שמו-אקספלורר 1= "החוקר") משוגר לחלל .כשהוא כולל גם מונה גייגר פרי פיתוח של ג'יימס ואן אלן. המונה אמור למדוד את כמות הקרינה שמגיעה אל כדור הארץ מהחלל. אבל במקום זאת מגלה המונה, שכדור הארץ מוקף ברצועות מקרינות המגנות על כדור הארץ מפני קרינות חיצוניות. רצועות אלה נקראו לכבודו של ממציא המונה רצועות ואן אלן. פיתוח זה שינה לגמרי את ההסתכלות שלנו על העולם, על הקרינה מסביבו, ועל היכולת שלנו לצאת בתוך כלי בנוי על ידינו וללכת לחקור את היקום שמסביבנו.

__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">1 באפריל 1960 __<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">- הלווין המטאורולוגי הראשון (שמו-Tiros 1) משוגר לחלל. לראשונה ניתן לעקוב אחרי סופות ואסונות טבע ולצפות אותם בזמן אמיתי. ידיעתנו המצומצמת על סופות ותופעות טבע שלא יכולנו לחקור בגלל הסיכון להיות קרובים בזמן ההתרחשות עכשיו התעשרה בזכות יכולתנו לראות את ההתפשטות של הסופה או אסון טבע בזמן ההתרחשות ואפילו להתחיל לצפות כבר אסונות עתידיים ולהזהיר את האנשים שבאזור. ידיעה זו מצילה את חייהם של אלפי אנשים כל שנה.

__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">20 ביולי 1969 __<span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">- ניל ארמסטרונג ואחריו חברו, באז אולדרין, היו בני האדם הראשון שצעדו על הירח. כאשר הצלחנו לשלוח לירח בני אנוש, שישוטטו שם ואפילו להחזיר משם אבנים או חומרים שנים, זה ממש ממחיש לנו את העולם החיצון, ונותן לנו אפשרות להמשיך עם החקירות על חיים מחוץ לכדור הארץ או מציעה של יסודות נוספים ביקום וכו'. התרחשות זו מופיעה לאחר פיתוח המעבורת ואפשר לראות איזה התקדמות ויכולת אחרת נמצאת בידינו.

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">כיצד השפיעה התגלית על חיינו? __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">מעבורת החלל מאפשרת לנו לצאת לחלל, לממש את חלומנו, להעשיר את ידיעתנו ובכללי לקדם את האנושות כולה. המעבורת נותנת לנו אפשרות לא רק להמריא ולחזור לנקודת המוצא בכדור הארץ פעם אחת, אלא היא רב שימושית. כתוצאה מכך אנו לא מזהמים את כדור הארץ ואיננו מבזבזים משאבים.

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">החסרונות הנלווים לפיתוח המעבורת __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%;">ישנם כמה חסרונות בשימוש במעבורת, בבנייתה ובמימונה:


 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">המעבורת צורכת המון דלק. המנועים יכולים לשרוף עד לכמות 1,000,000 ליטרים דלק רק כדי לצאת מעל פני כדור הארץ.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">כדי לקנות את המשאבים הדרושים לבניית המעבורת, זקוקים לכסף רב שיכול להגיע לכמה מיליארדי דולרים.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">לאחר שימושים רבים במעבורת, למרות עמידתה היא צריכה חלקי חילוף ואפילו לבנות אחת חדשה לגמרי. דבר זה מזהם את הסביבה וגורם לעוד כספים המבוזבזים על חלקים הצריכים חילוף.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif';">לאחר יציאתה של המעבורת מכדור הארץ, מתפרקים ממנה מיכלי הדלק הריקים. דבר זה גורם לזיהום של החלל אשר עד כניסתנו אליו לא זוהם על ידינו כלל. עכשיו, אנו לא רק מזהמים את כדור הארץ, אלא גם את החלל.


 * __תמונות ותרשימים__**

**__<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 21px; line-height: 150%;">סיכום __**

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: 150%; margin-right: 36pt;">בעבודתינו ראינו כי מעבורת החלל תורמת לאנושות ראיה מפותחת של העולם החיצון ומעשירה את ידיעת האנושות בקשר למה שקורה מעבר לעולמינו היום יומי. למדנו רבות במהלך מסעינו בחקירת המעבורת- על המעבורת עצמה, וגם על כימיה בכללי, ועשיית עבודות. הרחבנו את ידיעותינו הכלליות והמדעיות. הרווחנו רבות במהלך כתיבת העבודה ואנו מקוות ללמוד ולקבל עוד המון ידע בנושא הכימיה, החלל, המחקר בהמשך לימודינו בנווה חנה.