שיגור בלתי מאויש לחלל, המתוכנן ליום שישי הבא, מעורר התרגשות רבה בקרב האסטרונומים – שיגור של טלסקופ חלל. לדעת רוב המדענים, ההישגים הגדולים ביותר של האנושות בתחום החלל אינם כיבושו במשימות מאוישות, אלא חקר היקום באמצעות טלסקופי חלל כמו "הָאבֶּל" הצופה ביקום זה שלושים שנה באור הנראה, "ספיצר" באור תת־אדום, "צ'נדרה" בקרני X, "פלאנק" בקרינת מיקרו, "קפלר" לגילוי פלנטות חוצניות ועוד. כל אחד מהם הביא למהפכה בהבנתנו את היקום.
טלסקופ החלל על שם ג'יימס וב שישוגר השבוע הוא יורש העצר של טלסקופ האבל. בניגוד לקודמו, המקיף את כדור הארץ בגובה של כ־600 ק"מ, ג'יימס וב יוצב במרחק של 1.5 מיליון ק"מ, פי ארבעה מן המרחק לירח, במקום הנקרא "נקודת לגראנג' L2". קוטר המראה שלו 6.5 מטרים, כמעט פי שלושה מזו של האבל, וכושר איסוף האור שלו גדול פי שבעה. גם המכשור שלו מתקדם בהרבה מזה של האבל. התכונות האלו יאפשרו תצפיות חסרות תקדים, שעד כה היו מעבר להישג ידה של האנושות – למשל בכוכבים הראשונים ובגלקסיות הקדומות ביותר, שנוצרו זמן קצר יחסית (כחצי מיליארד שנים) לאחר המפץ הגדול, ובחינה מדוקדקת של הרכב האטמוספרה של כוכבי לכת במערכות שמש זרות, כדי לנסות ולגלות בהן גזים כמו אדי מים, חמצן ומתאן, שעשויים להעיד על התפתחות חיים.
מיקומו המרוחק של ג'יימס וב מבודד אותו מהקרינה שמפיץ כדור הארץ ומשפר את רגישותו, אולם מנגד הופך אותו לבלתי נגיש למשימות תיקון ואחזקה מאוישות; האבל נזקק לחמש משימות כאלה במהלך התקנתו ושנות פעולתו. לכן המערכות של ג'יימס וב, המורכבות בהרבה מאלו של האבל, חייבות להיות חסינות בפני תקלות. שיגורו של ג'יימס וב נדחה פעמים רבות, וגם התקציב התנפח לכ־10 מיליארד דולר.
הסיבה לכך שסוכנויות חלל כמו נאס"א וסוכנות החלל האירופית משקיעות הון עתק כדי לשלוח טלסקופים למסלול סביב כדור הארץ היא שטלסקופים הפועלים על פני הקרקע נפגעים בגלל האטמוספירה. אף שהאוויר שקוף, קרני האור מוסטות בעת המעבר בו, וזרמי האוויר גורמים לריצוד אור הכוכבים. לכן תצלום בחשיפה ארוכה אינו יכול להשיג חדות (רזולוציה) גבוהה; וזו גם הסיבה לכך שמצפי הכוכבים בכדור הארץ נבנים במידת האפשר בראשי ההרים – כך יש מעליהם פחות שכבות אוויר.
מלבד זאת, האור הנראה הוא רק אחד מסוגי הקרינה הנפלטים מכוכבים וגלקסיות. סוגי קרינה אחרים, כמו אור על־סגול (UV), קרני X וקרני גמא, נבלעים (למזלנו) באטמוספירה, ולכן עלינו לשלוח אל החלל את הטלסקופים המיועדים לקלוט אותם.
טלסקופ החלל האבל שוגר בשנת 1990, ונקרא על שם האסטרונום האמריקאי אדווין האבל, שגילה את התפשטות היקום לפני כתשעים שנה וגרם לאיינשטיין לשנות את משוואות תורת היחסות. הטלסקופ פועל זה 30 שנה, והשיג תמונות ותוצאות מדהימות, הרבה מעבר לכל טלסקופ אחר על פני כדור הארץ או בחלל. הוא בעל מראה בקוטר 2.4 מ', וכושר קליטת אור נראה ותת־אדום (IR). הישגיו הבולטים ביותר היו גילוי האצת התפשטות היקום, שזיכה שלושה מדענים בפרס נובל בשנת 2011; מדידת גיל היקום; חקר התפתחות הגלקסיות; גילוי כוכבי לכת במערכות שמש אחרות ומדידת הרכב האטמוספירות שלהם; בחינת חורים שחורים מסיביים במרכזי גלקסיות; צפייה בהתנגשויות של גלקסיות; למידת הולדתם ומותם של כוכבים; צילום התנגשותו של השביט שומייקר־לוי 9 בכוכב הלכת צדק ועוד.
האבל הביא לנו כמה מן התמונות היפות והמיוחדות ביותר של היקום באור הנראה, אולם כאמור יש סוגי קרינה אחרים, שונים מאוד, שאיננו מסוגלים כלל לראותם מפני כדור הארץ, כיוון שהאטמוספירה בולעת אותם בגובה רב. כדי לקבל תמונה שלמה של היקום, חשוב לחקור אותו גם באמצעות סוגי קרינה אלה. לשם כך נבנו טלסקופים ייעודיים שנשלחו למסלולים סביב כדור הארץ, כמו האבל, או אף למסלולים מרוחקים הרבה יותר. בין השאר נבנו טלסקופים באור אולטרא־סגול כמו IUE והטלסקופ הישראלי המתוכנן (בשת"פ עם מדינות אחרות) Ultrasat, טלסקופים בקרני X וטלסקופים בקרני גאמא. שתי משפחות נוספות של טלסקופים לווייניים יועדו למחקר קרינת הרקע הקוסמית ולגילוי כוכבי לכת סביב במערכות שמש מרוחקות.
קרינת הרקע הקוסמית, שהתגלתה בשנת 1965 ומגליה זכו בפרס נובל, היא ההוכחה המשכנעת ביותר לתורת המפץ הגדול, האומרת שהיקום נוצר בהתפוצצות אדירה לפני כ־14 מיליארד שנה, וממשיך להתפשט מאז. אולם רוב הקרינה הזו מרוכזת בגלי מיקרו, שאינם חודרים דרך האטמוספירה – ולכן יש לחקור אותה בטלסקופים לווייניים. שלושה טלסקופים כאלה שוגרו בין השנים 1990 ל־2010 והביאו למהפכה בהבנתנו את היקום ותכונותיו. המשפחה הנוספת היא טלסקופים לווייניים המיועדים לגילוי כוכבי לכת המקיפים שמשות אחרות. בעולמות האלה עשויים להתקיים חיים ואף תרבויות. המפורסמים שבהם הם טלסקופ החלל קפלר, ששוגר בשנת 2009 ובתוך חמש שנים גילה יותר מ־4,000 כוכבי לכת חוצניים, פי עשרה ממה שהיה ידוע לפניו, ויורשו TESS, ששוגר ב־2018 וממשיך את המשימה.
כיום מגיע האדם להבנה מעמיקה של היקום הודות לטלסקופים שנשלחו לחלל. אנו עומדים על סיפה של תקופה מרתקת, שבה הטלסקופ הלווייני המשוכלל מכל קודמיו יביא אולי לתגליות נוספות, ובראשן התשובה לשאלה אם יש חיים מחוץ לכדור הארץ.
פרופ' עמרי ונדל הוא מרצה וחוקר במכון רקח לפיזיקה באוניברסיטה העברית
