חדשנות, קהילה אירופה, גלובלי
ינואר 26, 2022 | זמן קריאה דקה 1

נאס"א חוקרת את מאדים דרך המכרה של ICL

נאסא בוחנת כלים

שיתוף:

לכאורה אין קשר בין תהומות הארץ לכוכבי השמיים, אבל ערב אחד נחתה במשרדי ICL בקשה לא שגרתית מסוכנות החלל האמריקאית (נאס"א). מדעני נאס"א ביקשו לבקר במכרה בולבי של ICL, שנמצא עמוק בבטן האדמה. בפגישה שהתקיימה בין מדעני נאס"א למדעני ICL התבררה מטרת הפנייה: לפצח את חידת כוכב הלכת מאדים. 

לICL יש היסטוריה ארוכה של שיתוף פעולה מדעי וכדרכה היא פתחה את שערי המכרה גם בפני נאס"א. עד מהרה עשו מדעני נאס"א את דרכם לחופי יורקשייר באנגליה, ירדו למכרה בולבי, המכרה של ICL לכריית פוליסולפט, דשן אורגני חדשני. כשהמטרה הסופית  היא לקדם את האנושות צעד נוסף בחקר החלל. 

איך חוקרים את מאדים ממעמקי אדמת כדור הארץ? השילוב בין תנאי השטח של מכרה הפוליסולפט לכלי המחקר המתקדמים ביותר בעולם – אין כמותם בעולם התעשייתי ולא בעולם המדעי – הביא להקמת מעבדה שהתנאים בה דומים מאוד לתנאי פני השטח בכוכב הלכת מאדים.

בדומה לכדור הארץ, מאדים הוא כוכב לכת סלעי. האטמוספירה בו דלילה פי 100 מזו שבכדור הארץ וממוצע הטמפרטורות בו הוא מינוס 60 מעלות. ובכל זאת, תנאי האקלים מזכירים קצת את אלו שבכדור הארץ, בעיקר בשל המרחק שלו מן השמש ובשל המחזוריות העונתית. רכב החלל אופרטיוניטי אפילו מצא שבעבר היו מים על המאדים. והטמפרטורה יכולה להגיע גם ל-9 מעלות צלזיוס, חום אימים במונחים של מאדים.

אחד המיזמים הבולטים בחקר המאדים הוא Mars Science Laboratory  של נאס״א. זוהי משימה המתבססת על מעבדה ניידת בשם Curiosity, שנחתה על הכוכב ב-2012 ושולחת משם מידע רב ערך. אך כדי לנסות לדמות את התנאים הקיימים על כוכב מאדים, נאס"א לא מסתפקת בנתונים שאוספת Curiosity ונעזרת בשיתוף הפעולה עם ICL, במכרה בולבי, המכרה היחיד בעולם לייצור פוליסולפט.

אכן בעומק האדמה מסתתרים כמה מהסודות שיש בהם את הפוטנציאל לקחת את המין האנושי לעבר קידמה ושגשוג. וגופי המחקר המתקדמים ביותר בעולם חוקרים את הסודות האלה בכלים ושיטות חדשניות.

boulbi mine simulates Mars
המכרה מאפשר לחוקרים ליצור סביבה הדומה למאדים, ולחקור עליה כלים שונים בהם אולי יעשה שימוש על הירח או על כוכב מאדים עצמו

לא רק נאס"א

קשה להגיד כי ב-ICL הופתעו. עשרות מדעני אקלים וגיאולוגיה מ-20 אוניברסיטאות מבצעים מחקרים במכרה הפוליסולפט של ICL באנגליה (לינק). הם מחפשים חומר אפל, אחד מסודות היקום המסתוריים ביותר. החוקרים מגדירים את מעבדת בולבי כ"מקום השקט ביותר על כדור הארץ", שבו ניתן לבצע מחקרים כמעט ללא הפרעות מקרניים קוסמיות הפוגעות באופן תמידי בפני כדור הארץ.

גם בעניין חקר החלל נאס"א לא לבד, במחקר במכרה הפוליסולפט של ICL לוקחת חלק גם סוכנות החלל האירופאית. ICL קיבלה את שתי הסוכנויות בזרועות פתוחות, והיא גם עוזרת לממן את פעילות המדענים .

אגב, הרווח של כדור הארץ מן המחקר במכרה בולבי הוא לא רק בתגליות מדעיות מרעישות, בעתיד ניתן יהיה לעשות שימוש בכלי המחקר של מאדים לחקר התנאים הסביבתיים של כדור הארץ.

רוב מתקני המחקר של נאס"א שוכנים בצפון אמריקה, אבל הפעם היא בחרה בצפון יורקשייר, כמקום המתאים לביצוע מחקר על כוכב הלכת המרוחק. אם כן, זהו בעצם מחקר בינלאומי ש-ICL זוכה לקחת בו חלק.

מעבדת המחקר בבולבי

 

אולי יעניין אתכם גם:

חידת החומר האפל תפוצח במעבדה שבעומק האדמה?

מה הקשר בין אמנות למכרה האשלג הגדול בעיירה הבריטית המרוחקת בולבי?

מעבדה תת קרקעית ענקית

התשתיות ומתקני התמיכה המדעיים בבולבי כוללים כיום מעבדות תת קרקעיות בשטח של לא פחות מ-4,000 מ"ר. הן משמשת לפרויקטים הכוללים אזורי ניסוי המופעלים בסטנדרט של חדרים נקיים.

המעבדה המיוחדת של נאס"א כוללת חשמל, אינטרנט, מיזוג וסינון אוויר (גם המדענים וגם הכורים צריכים אוויר נקי). נוסף לכל אלו, מכרה בולבי מפעיל אזור ניסוי בשטח של 3,000 מ"ר המצוי במערת מלח סמוכה, כדי לבצע מחקרי סביבה הדורשים גישה נתמכת לסביבה תת קרקעית עמוקה ולגיאולוגיה מסוג זה.

פרופ' שון פיילין, מנהל תחום אנרגיה אפלה ומדען בכיר ב-ICL  בולבי, מציין כי במסגרת שיתוף הפעולה עם נאס"א, שהושק כבר לפני כשלוש שנים, נוטלים חלק גופים נוספים ביניהם חוקרים מאוניברסיטת אדינבורו, מדענים ממגוון תחומים מאוניברסיטאות בבריטניה, הודו, שוודיה, ארה"ב, וסוכנות החלל האירופית. אבל האם יש כבר תוצאות? פרופ' פיילין עדיין לא יכול לספר לנו הכול אבל אומר כי "יש הרבה מאוד תגליות מעניינות בתחומים רבים ומגוונים, פיתוחים שאין לי ספק שייושמו במסע הבא של רובר המאדים האירופאי (ExoMars)".

במעבדה בבולבי מתקיימים מחקרים רבים הנעים על הספקטרום שבין חיפוש אחר חומר אפל שאינו מוכר ביקום לבין מחקרי גיאולוגיה, גיאופיזיקה, אקלים, סביבה וחיים מצורות שונות בסביבות קיצוניות על פני כדור הארץ ואולי גם מחוצה לו.

יחד עם צוות קטן של ICL שבסיסו באתר, המתקן תומך בעבודתם של למעלה מ-70 מדענים מ-20 אוניברסיטאות ומכוני מחקר בבריטניה ורחבי העולם.

מעבדת מאדים

ההתקדמות המדהימה בחקר החלל בשנים האחרונות הואצה על ידי פיתוחים טכנולוגיים המאפשרים לנו להתקרב קצת יותר לכוכבי לכת רחוקים כדי שנוכל לחקור אותם בצורה מקיפה יותר. אחד המרתקים מבין כוכבי הלכת הללו הוא כוכב מאדים, כוכב שמדענים מכל העולם מחפשים גישה מחקרית אליו בתקווה לגלות אם יוכלו להתקיים בו חיי אדם ביום מן הימים. 

שיתוף הפעולה בין ICL לנאס"א במכרה בולבוי יצר את "מעבדת מאדים", שם שניתן לה בזכות הדמיון לפני השטח של מאדים. שיתוף פעולה זה בין נאס"א ל-ICL מציב את המכרה בחוד החנית של חקר מאדים.

חם ברגליים, קר בראש

מאדים הוא לא רק כוכב סלעי קריר עם טמפרטורה ממוצעת של מינוס 60 מעלות צלזיוס ועם אוויר דליל, יש בו גם לחץ אטמוספרי של כשישית מהלחץ הנמדד בממוצע בכדור הארץ וצפיפות אוויר דחוסה פי 100. החום לא נשמר זמן רב על כוכב מאדים, מה שבאופן טבעי גורם לטמפרטורה לצנוח במהירות גבוהה.

הטמפרטורה במאדים מעל לפני השטח, באזורים החשופים לשמש, חמה יותר, ומה שמדהים הוא השינוי בטמפרטורה בין המקום שבו הרגליים נמצאות למקום שבו נמצא הראש: לא פחות משינוי של 5—7 מעלות צלזיוס. אם הייתם עומדים במקומות מסוימים על פני הקרקע במאדים הייתם יכולים לנעול סנדלים על כפות הרגליים, אבל הראש היה צריך להיות מכוסה היטב עם שני כובעי גרב! 

את הנתונים המדהימים הללו נאס"א אוספת באמצעות דימוי תנאי השטח למאדים שנעשה במכרה בולבי ובעזרת נתונים נוספים שנאספו על ידי המעבדה הניידת Curiosity המצויה על מאדים, וגם היא, כמו מכרה הפוליסולפט התת קרקעי, משמשת גורם מפתח בחקר מאדים.

פרופ' שון פיילין, מנהל ומדען בכיר במעבדה התת קרקעית של ICL בבולבי, מוסיף ומסביר: "מחקרים שנעשו כאן מביאים לגילוי של מוצרים פורצי דרך ש ICL כחברה יכולה להפיק מהם תועלת, כמו שכלול כלים שעוזרים לנתח סלעים וגם מסייעים במיפוי נהרות".

מכיוון שמדובר בפרויקט שיתופי בין ICL לסוכנויות השונות, המחקר נעשה לצד העבודה השוטפת של המכרה, בלי להשפיע עליה כלל. לחוקרים יש יתרון נוסף בזכות השימוש במתקנים של ICL. הם עושים שימוש בידע הרב שהצטבר בחברת ICL בעת העבודה במכרה. תגליות רבות מעניינות אותם והם יישמו את התגליות של מדעני ICL בתחומים רבים, ובין היתר צפוי שימוש בהם במסע הבא של רובר המאדים האירופי, או בשמו הרשמי ExoMars.

אחד המקומות השקטים ביותר בעולם

כל עצם סביבנו פולט קרינה, אבל כמובן שהשמש היא האובייקט שפולט הכי הרבה. כמות הקרינה הנפלטת כלפי כדור הארץ היא עצומה ובלתי ניתנת לתיאור, מה שהופך את מלאכת ההאזנה לאותות קטנים מאוד לכמעט בלתי אפשרית. מעבדת ICL בולבי נמצאת מעל לקילומטר מתחת לפני אדמה סלעית, מה שמגן עליה מפני קרינה ומאפשר האזנה רגישה. למעשה, מדובר באחד המקומות השקטים ביקום.

באופן מפתיע מתחת למכרה נמצאת רשת ענקית של כבישים תת קרקעיים ומערות באורך של למעלה מ-1,000 ק"מ, שנחפרו מאז תחילת הכרייה ב-1968. לאורך ורוחב המנהרות ניתן לזהות שאריות של מלח ואשלג שנוצרו מהתאדות של ים קדום לפני כ-250 מיליון שנים.

המכרה מארח מדענים עוד מימי שנות ה-90. מוקד העבודה דאז היה החיפוש אחר "החומר האפל" המסתורי, חומר שנחשב כחלקיק יסוד. גם בימים אלה ניתן להפעיל גלאי חלקיקים תת קרקעיים עמוקים המיועד לזהות חומר בעל מאפיינים זהים אך מופחתים.

בית לכריית וייצור פוליסולפט הראשון והיחיד בעולם

מעבר לפאר של מעבדות חלל מתוחכמות, במכרה בולבי עוסקים גם בכריית פוליסולפט, מינרל המורכב מאשלגן, סידן ומגנזיום, דשן כללי אידיאלי, אורגני הכולל מיקרו נוטריינטים טבעיים.

אם נרצה או לא, אנו נמצאים בעולם שבו האוכלוסייה הולכת וגדלה והביקוש למזון עולה בעקבותיה. כדי למנוע רעב, צריך לחשוב על החקלאות, צריך לגדל דגנים, פירות וירקות ביעילות מרבית ובאופן בר קיימא ככל האפשר. זה המקום שבו פוליסולפט, מספק את התשובה. מדובר במינרל אידיאלי בעל שימושים ויתרונות רבים המכיל מיקרו-נוטריינטים טבעיים.

מכרה הפוליסולפטים של ICL בבולבי באנגליה הוא היצרן הראשון והיחיד בעולם של המינרל הייחודי הזה. בתוך שכבת סלע בן 260 מיליון שנה, 1,000 מטר מתחת לים הצפוני, מול חופי יורקשייר, כ-160 מטר מתחת לתפר האשלג, מצאו גיאולוגים שכבת פוליסולפט. 

המחויבות של ICL לסביבה ולחדשנות

ICL היא חברה אשר עוסקת בבפיתוח מוצרים וטכנולוגיות מבוססי מינרלים מיוחדים. ICL היא חברה גלובלית מובילה אשר יוצרת פתרונות שמשפיעים על אתגרי הקיימות של האנושות בשווקי המזון, החקלאות והתעשייה העולמיים.

לICL בולבי אנגליה יש רקורד מרשים בהפעלה אחראית של המכרה העמוק ביותר בבריטניה, והחברה פועלת לפיתוח דרכים חדשות ויעילות לשיפור אופן ניהול המכרה כדי שהוא ימשיך לפעול גם בעשורים הבאים.

הדובדבן שבקצפת היא מעבדת מאדים המרשימה, שתורמת מידע רב לחקר החלל ואולי אף לייצור מושבה אנושית אלטרנטיבית עתידית על המאדים!