אטמוספירה דגימותממאדים וקרקע

הארץ לכדור והחזרתן

" ט " כיתה תלמידי

עראבה" חלדון אבן ב חט

: סעדי חוסאם המורה בהנחיית

וקרקע אטמוספירה דגימותלכדור והחזרתן ממאדים

הארץ

שלש' נג כנאענה ם מנאר סעדי עולא

שלש הייא סעדי מייס

כנאענה פירוז

מוחמד' רג דה

עלייאן מרוה

עואד עואד הדיל נאדיא

* ) מרס ) Marsמאדים

נתונים הכי חשובים לתכנון המשימה:

כוכב-לכת במערכת סוג:•השמש, סלעי והרביעי במרחק

מהשמש. מזה של 40%כ- כוח-משיכה:•

כדור הארץ. מרחק ממוצע מהשמש:•

מיליון ק"מ.227.93 1%דלילה ) האטמוספירה:•

מאטמוספרת כה"א(, רובה 95%פחמן דו-חמצני כ-

וכמויות קטנות של חנקן וארגון.- 55ממוצע טמפרטורה: •

מעלות.

התוכנית מטרתראשית * מטרה

דגימות שתאסוף רובוטית משימה תכנון , ולהחזיר שלו והאטמוספירה מאדים מאדמת

הארץ לכדור .אותן

משנית *מטרה

מאדמת דגימות שתנתח רובוטית משימה תכנוןלכדור הניתוחים ותשלח והאטמוספירה מאדים

.הארץ

המשימה על מידע* : המשימה דולרים 150כ-עלות מיליון

* : החללית " ) 1400כ-מסת ללא ג ק) המשגר

* : החללית מטרים 3גובה

.2דלתא משגר: ** : השיגור קייפ מקום החלל נמל

. קנוורל

תירא * באראביה הנחיתה ואזור( Arabia Terra)

: החללית החללית מבנה מטרים 3אורךשל קוטר בעל גלילי . 2.5מלמטה מטרים

. חרוטי מבנה בעל ומלמעלה

, שכבה והוא חום במגן תצויד החללית

. הקדמי צדה את המכסה מתכת של מאוד עבה , התחממותם את מונעת אך בהדרגה מתנדפת זו שכבה

החללית . חלקי שני של

: הם החללית חלקי

1 . חלדון- אבן .2רובוט דלק- ללא חלדון אבן משגר , כאשר מאדים פני על להגעה עד הרובוט מעל ימוקם המשגר

. מזה זה נפרדים החלקים שני מאדים פני על מגיעה החללית

החללית * מבנה

על מראה* חלדון אבן הרובוטמאדים פני

החללית מיכשורהחללית

(משגר הנחתת ) הרובוט חום מגן

מתנפח גומי כדור

מצנח

טיטאניום תחמוצת

קטנים מנועים ארבעה

אנטינה

HiRISE– מצלמה

עם רובוטית זרועמצלמה

משושות לוחות שתי

אנטינהרדאר

חשמליים פוטו תאים

מחשבים שני

מתכתי מקדחהלוח

רדיוסטופית חשמל מערכת

ספקטרומטר

גלגלים 4

במאדים * מייצרים לחזרה המשגר דלק

בעזרת חומר תחמוצת טיטאניום מבוססת אנזים יזרז את *תגובת חיזור פחמן דו חמצני לצורת הפחמן החד-חמצני,

התהליך:אשר תהליך זה מתרחש בעזרת קרני השמש.

2 CO2 → 2 CO + O2

החמצן יישמר בתוך מיכל שישומש בעת החזרה לתהליך *הבעירה. ופחמן חד-חמצני הנוצר יעורבב עם גז מימן

, Fisher-Tropschליצירת מתאנול באמצעות סינתזת , לפי התהליך:המתאנול ישומש כדלק נוזלי למשגר

CO + 2 H2 → CH3OH

:תהליך בעירת המיתאנול במשגר*

2CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O

קרקעי מכשור

אנטנות תקשורת על פני כדור

הארץ, מחוברת למחשב ענק.

תפקידה לקלוט אותות מהחללית

ושלושת לווינים מקיפי מאדים,לתת

פקודות בזמן אמת. תנוהל על ידי

צוות מקצוען.

המשימה תפעולהתקשורת- היא הגורם שמאפשר

לפעול בזמן אמת ולראות בעזרת

מצלמה את כל המתרחש.

היא מאפשרת להעביר מידע

באופן אלחוטי מן החללית אל כדור הארץ בשתי מערכות:

תקשור ישירות עם כדוה"א 1.

תקשור עם הלווינים הסובבים 2.את מאדים.

סיום עד מיועד וזמן החללית מסלולהמשימה

-27-7השיגור למאדים יהיה בתאריך

. יכוון למעלה עם נטייה למזרח, 2018

מיליון ק"מ בין מאדים 57.6המרחק יהיה

וכדור הארץ. המשימה תמשוך זמן כשנה

יום כדי להגיע למאדים 220וחצי:

(. תהיה שהייה של 4-3-2019)בתאריך

יום במאדים כדי לאסוף דגימות ו- 30

יום כדי לחזור לכדור הארץ. דרך 290

החזרה לכיוון השמש עד שיגיע לכדור

.18-1-2020הארץ בתאריך:

החללית תנועת תיאור

ההאצה מתחילה ברגע תחילת המראה:*השיגור, ואחרי דקות ספורות המהירות תגיע

קילומטרים בשנייה, כלומר, המהירות 11.2ל- שתאפשר לחללית להימלט מכוח המשיכה של

כדור הארץ.

הטיל מפעיל את מנועיו לצורך ניווט בחלל:*תיקונים קלים במסלולו כשיש צורך בכך.

המשך...*

ניווט באטמוספירת מאדים: ברגע הכניסה לאטמוספירת

מאדים, החללית תיכנס למסלול סביב מאדים כדי

להקטין את מהירותה בגלל התנגדות האוויר. פעולה זו

תימשך כחודש. בזמן זה תתחיל עבודת הלוח האוסף

דגימות מהאטמוספירה לתוך כמוסות. עד שתגיע החללית

מטר 250למהירות של לשנייה.

...המשךניווט מדויק במאדים: *

הנחיתה תהיה אוטומטית בעזרת 6רדאר. כאשר החללית תהיה בגובה של ק"מ מפני הקרקע יופרש מצנח בקוטר

שניות תגיע 40 מטרים, ותוך 16של מטרים לשנייה. 60החללית למהירות של

ק"מ יושלך מגן החום 1.5בגובה של ויופרש גז בכיוון פני מאדים מרקטות סביב

שניות תגיע למהירות 40החללית, אחרי קרובה לאפס, ובסוף יתנפחו כריות אוויר כדי לשמור על החללית ושאר המכשירים

משבירה או תקלה.

מאדים פני על העבודה

בעת נחיתת החללית על פני מאדים, *יפרד הרובוט מהמשגר, ויתחיל את

עבודתו באסיפת דגימות לתוך כמוסות, צילומים, ניתוחים בעזרת המכשירים ושליחת תמונות לכדור הארץ בשתי

הדרכים.

באותו זמן יוצמד המשגר אל פני *מאדים בעזרת הלוח המתכתי על

משטח אופקי בעזרת בורגים מסביב. המשגר והמערכת בתוכו מתחילים לייצור דלק וחמצן לפי התהליכים

הקודמים, ולאחסן בתוכו.

הארץ כדור אל לחזרה הכנה

, כמוסת בתוך הדגימות יארזו החומרים איסוף שלב בסיום , ידי על מקרינה שימור אריזת בתוך וכולם מיוחדת שימור

, , גומי של שכבה ומבפנים אלומיניום רדידי של שכבות שתי . וכולם הארץ לכדור תתקרב היא כאשר להתנפח שיכולה

, האריזה מתחברת ואז הרובוט בעזרת למשגר יוכנסו ביחד . המיתאנול בעירת תהליך ויתחיל החום מגן ועם להמצנח

. הדגימות מסת הדלק .200בתא " ג ק

הארץ כדור אל חזרההמשגר יתחיל לעשות את דרכו אל כדור *

הארץ מכוון למעלה עם נטייה למזרח במסלול קילומטרים 5.03ספירלי. עד שיגיע למהירות

בשנייה, שהיא מהירות הבריחה. שאז יתנתק מכוח המשיכה של מאדים. המשגר ישתמש

במנועיו הקטנים לכוון את תנועתו כראוי לחזרה.

בהגיעו אל קרבת כדור הארץ, ישחרר את *האריזה המחוברת עם מגן החום לנחיתה על

כדור הארץ, בעוד שהמשגר עצמו ממשיך .במסלולו בחלל

, זווית זו תביא 6.5°כניסת האריזה בזווית *להאטת מהירותה, כך שבהגיעה לאוויר בעל

צפיפות גדולה יותר, החום לא יהיה עצום.

המשך...*

35בהגעת האריזה לגובה *קילומטרים יושלך מגן

החום, ומיד יופרש מצנח בלימה. ולפני הגעת

מטרים 10האריזה לים ב- תתנפח שכבת הגומי לכדור שיכיל בתוכו האריזה. ובכך

תיפול בתוך אוקיאנוס האטלנטי מבלי שתטבע

בגלל הצפיפות של הכדור בעת ההתנפחות. ותבוא

אונייה ותאסוף את האריזה למעבדות לתחילת החקר.

תוכניתנו של היתרונות

* , מסוגה הראשונה היא תחזיר תוכיניתנו היא אשר. ממאדים מאדים דגימות חקרו המשימות שאר

אפשר. ואדמה לאטמוספירה מלא ניתוח מסביבתו. הארץ כדור במעבדות לבצע

דלק תוכניתנו * על. חוסכת מיצרים לחזרה הדלק . בדלק חסכון וגם חמצני דו פחמן מחלקיקי מאדים

. השיגור, בעת במשקל ההפחתה בגלל המשגר

היא * לבני, התוכנית סכנה תהיה לא רובוטיתאדם.

תוכניתנו של החסרונות

* , אשר מאוד קטנים הם מאדים פני על החלקיקים , בעיה תהיה ואז סטטית חשמל לייצר עשויים הם

שיכולה של גדולה עבודתם את לעכבהחשמלית האנרגיה את ומפחית המכשירים

. החשמליים התאים דרך שנוצרה

מסע * הוא זה , מסע מאוד שהחללית מסוכן בגלליהיו שבתוכה רב והמכשירים זמן חשופים

. קוסמית לקרינה

*. גבוהה המשימה עלות

המשך...*

עיצוב החללית חייב לענות בשלמות על *התנאים השונים בחלל ומאדים. מדובר

בעלות מספר עצום ורב של מערכותבשכולם חייבים לפעול בתיאום חלקים,

. מושלם עם כל היתר

הדגימות שיוחזרו ממאדים עלולים *שתידבק בהם ייצורים מיקרוביולוגים

, ואולי תהיה שלא ידועים לבני אדםנפיצה למחלה הרסנית.

לתוכניתנו רלוונטית מידע מקורות רשימת

* ( . א, : 2008בליזובסקי " לחקר(. מייבן מקפת הבאה מאדים משימת על הכריזה א נאס - ב. נדלה 5-10-2013האטמוספירה :

http://www.hayadan.org.il/nasa-selects-maven-mission-to-study-mars-atmosphere-17090810/

* ( . , . נ, ופרביאש א - 2011ברנט . ב(. נדלה צעיר 1-11-2013גליליאו :

http://galileo.allmag.co.il/page/18957

* ( . י, - 2001יאיר . " ב(. נדלה מאדים הלכת כוכב ח 5-11-2013מט :

http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=7895

* ( . ח, - 2011מזר . ב(. – נדלה ממצאים סיכום הפניקס המאדים 16-11-2013חללית :

http://www.hayadan.org.il/pheonix-sumery-0804111/

* ( . מ, - 2010נחמני . - ב(. נדלה אור באמצעות חמצני דו פחמן 22-10-2013חיזור :

http://www.hayadan.org.il/converting-co2-to-co-using-light-2403103

. , נדלה למאדים המעבדה רכב של התקשורת ועל רדיו תקשורת על:20-11-2013ב-

:// . . . / /% 7% 2% 7%9 -%http davidson weizmann ac il content D A D C D7% % 7% 7% 7% 9% 7%95% 7% 8% 7% -AA D A D A D D A D AA

% 7% 8% 7%93% 7%99% 7%95-% 7%95% 7% 2% 7%9 -D A D D D D D A D C% 7%94% 7% % 7% 7% 7% 9% 7%95% 7% 8% 7% -%D D AA D A D A D D A D AA

7% 9% 7%9 -% 7% 8% 7%9 % 7%91-% 7%94% 7%9 %D A D C D A D B D D D E D7% 2% 7%91% 7%93% 7%94-% 7%9 % 7%9 % 7%90% 7%A D D D D C D E D D93% 7%99% 7%9 D D D

. - חמצני דו מפחמן דלק לייצר מאפשרת משמעותית דרך פריצת - ב :26-10-2013נדלה

:// . . . / /1/ 2/508/117.http www nrg co il online ART html( . נ, . 1999קרן . , גליון(. האוויר חיל בטאון האדום הסלע . 125הו

- ב (:15-11-2013נדלה:// . . . /246-20520- / .http www iaf org il he IAF aspx

- . ב נדלה המתנול ויתרונות :29-10-2013תכונות:// . . / 2011/ / .http www energianews com energy pdf yossi pdf

המשך...*

המשך...*

* Jeffrey, T. (2012). How Much Water is Inside Mars?

http://www.psrd.hawaii.edu/July12/water-inside-Mars.html

*Mars Curiosity: Facts and Information Howell, E. (2013).

http://www.space.com/17963-mars-curiosity.html

*http://davidson.weizmann.ac.il/content/%D7%9E%D7%9B%D7%A9%D7%99%D7%A8%D7%99%D7%9D-

*http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%90%D7%93%D7%99%D7%9D#.D7.AA.D7.95.D7.9B.D7.A0.D7.99.D7.AA_.D7.9E.D7.90.D7.A8.D7.99.D7.A0.D7.A8

*http://marsoweb.nas.nasa.gov/HiRISE/instrument.html

http://mars.jpl.nasa.gov/MPF/index0.html

http://www.ynet.co.il/yaan/0,7340,L-24216-MjQyMTZfODM5MjI0MjZfMTQ4Njg3MjAw-FreeYaan,00.html

http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%90%D7%A4%D7%95%D7%9C%D7%95_)%D7%97%D7%9C%D7%9C%D7%99%D7%AA(

- المريخ رحالت الفضائية بتاريخ. الرحالت :2013-10-30اخذ 

:// . . . / /http www alkoon alnomrosi net spacemission SpaceMissionMars.html

- امريكان سانتيفيك مجلة عن مترجمة العلوم بتاريخ. 2007مجلة : 2013-11-1اخذ

:// . . / / . ? =1http www oloommagazine com articles ArticleDetails aspx ID406

המשך...*

: , ל ותמיכתנו עזרתינו הנחייתנו על תודות

• : סעדי חוסאם שלנו המנחה•' : " טיב ח עבדאללה ס בה מנהל• : עליאן לביב הכיתה מחנך•. : עטאללה עדנאן מחשב מדעי מורה• . , המשפחה וקרובי שלנו המשפחות•. הכיתה תלמידי חברנו•. בנו שתמך מי לכל