ההשקה של ארטמיס II של נאס"א לא הייתה רק אירוע שהביא ארבעה אסטרונאטים להקיף את הירח — מחקר חדש מעלה כי הניסוי גרם لمدة קצרה לזרמי אלקטרונים לסגת מהאטמוספירה העליונה של כדור הארץ, בשני גלי הפרעה שהתפרשו על פני כ-5,000 ק"מ בכל אחד, ברחבי אמריקה, והיו מספיק חזקים כדי לגרום לטעויות במיקום ה-GPS של מספר מטרים.
מחקר זה, שבראשו עמדו מדענים מאוניברסיטת צ'נג-קונג במדינת טייוואן, מצביע על כך שההשלכות של ההשקה היו חזקות יותר מכל השקה של טיל שנמדדה עד היום. לפי האתר Space.com, ההפרעות היו בעוצמה עד עשר פעמים יותר חזקות מההפרעות שנגרמו מהבדיקות של טיסות המבחן של חללית Starship של SpaceX.
סוגי מזג אוויר בחוץ, שיוצרים יד אדם
האיאונוספרה היא שכבת האוויר המתחברת החשמלית שבעליונה של האטמוספירה, שמתחילה לרבע מייל (כ-80 ק"מ) מעל פני הקרקע. בשכבה זו נמצאים אלקטרונים חופשיים, ומתי שהאותות של ה-GPS עוברים דרכה הם נאטמים מעט ומאטוּים קלות. החיישנים קולטים את ההאטה ומשתמשים במודלים לתיקון הבעיה, אך שינויים פתאומיים בעשירות האלקטרונים עלולים לסבך את התיקונים האלה.
סופות השמש הן הגורם הרגיל להפרעות כאלו, אך מחקר חדש מראה כי רקטות גדולות יכולות לגרום להשפעה דומה, אם כי נשכחת יותר. האתר Space.com דיווח כי ההפרעות שנגרמו על ידי הרקטות נחלשו הרבה יותר מהר מקיצוניות של סערות השמש, שיכולות להימשך מספר ימים.
ההשקה של ארטמיס II שוגרה ממרכז החלל קנדי שבפלורידה ב־1 באפריל 2026, בשעה 18:35 לפי שעון מזרח ארה"ב, לפי אתר המשימות של נאס"א. ההפרעה הראשונה נגרמה מהדחף של השלד המרכזי של מערכת שיגור החלל, שמתנשא לגובה של 65 מטרים, ששהה באוויר בזמן שעלה דרך האטמוספירה, שחרר דחף רב ופליטת גזים שקולה לשריפה של דלק עצום.
ההפרעה השנייה, והבולטת יותר, התרחשה כשעה לאחר השיגור. השלב העליון של המערכת הפעיל את מנועיו פעמיים, בגובה של כ-300 ק"מ, בתוך האיאונוספרה עצמה. הפליטה שנשחררת ממנה עלולה להגיב כימית עם הגז המוטען בחיוב ולקזז אלקטרונים באיזורים נרחבים יותר.
חוקר בשם צ'רלס לין, פרופסור לגאולוגיה באוניברסיטת צ'נג-קונג וחבר למחקר, הסביר ש״ההשקה של רקטות משפיעה על אוזון או שכבות אטמוספירה אחרות פחות מאשר סערות שמש, אבל ההשפעה שלהן מורגשת בעיקר ברמה האנושית ומספיקה ליצירת שיבושים במערכות ניווט מבוססות GPS״.
השוואה בין רקטת Starship לרקטת מערכת שיגור החלל הראתה כי על אף שללדרבן את הרכב יש בערך כפול בעוצמה של RLV (רקטה מערכת שיגור), ההשפעה שלה הייתה פחות חזק. נתונים אלו מצביעים על כך שהשפעה תלויה לא רק בעוצמת הבעירה או בכוח המנוע, אלא גם במיקום ובזמן של הירי.
נטיעות קרקעיות שנבנו למען רעידות אדמה תפסו את ההפרעה
החוקרים לא היו צריכים ציוד מיוחד בחלל כדי לגלות את ההשפעה. הם השתמשו ברשתות GPS מדויקות, שמפעילים מוסדות מדעיים אמריקאים ומטרתן לעקוב אחר תנועות הלוחות הטקטוניים, אך בפועל משמשות גם ככלי זיהוי להפרעות אטמוספיריות.
בעיקרון, באמצעות המדידה של זמן שהאותות לקחו לנסוע מחוץ לירח אל תחנות קרקע, הצליחו החוקרים לבנות מיפוי של שינויים באלקטרונים באטמוספירה. השינויים באלו היו שווים לטעויות מיקום של כמה מטרים, וזהו משוער בלבד על פי חישובים, ולא תיעוד של תקלות מערכת ניווט אמיתיות שנגרמו ביום ההשקה — ובכל זאת, המסגרות הקרקעיות שחוגגות את הזזת הקרקע עצמן, יכלו לגלות שינויים קטנים במרחב שמעליהן.
רשתות אלה נבנו במקור כדי לעקוב אחרי תנועות עדינות של הקרקע לפני רעידות אדמה, ולכן יש להן רגישות גבוהה לגילוי שינויים קטנים בשמיים. זו דוגמה לשימוש דו-תכליתי, שכבר בשנים האחרונות הפכה מערכות GPS סייסמיות למערכות מעקב אחר מזג אוויר בחלל.
הממצאים התפרסמו כגרסת טיוטה לפני פרסום סופי בכתב העת Geophysical Research Letters, ולכן ייתכן שהם עוד שותפו ועוד יתעדכנו בגרסאות סופיות בעתיד. המחקר התבסס על השקה אחת בלבד, ולכן הוא מציג פוטנציאל, ולא חוקה מחייבת.
מטר מטרים ספורים — חשיבות שלמה למערכות טכנולוגיות
בעבור יישומים פשוטים כמו ניווט בהנחיות הליכה דרך הטלפון, כמה מטרים לרוב לא משמעותי — אבל עבור מערכות מחשוב שמבוססות על מיקום מדויק באמצעות לוויינים, זה יכול להיות קריטי. אמר לין. הוא הוסיף כי מיקום של רחפנים עלול גם להיפגע.
רוב המערכות של רכב אוטונומי משלבות GPS עם מצלמות, רדאר ולידאר, וכן חיישני אינרציה, ולכן טעות של כמה מטרים בלבד לא בהכרח תגרום לתאונה, אבל החשש המרכזי הוא שהשגיאות באיאונוספרה מופיעות באופן פתאומי ומקיפות שטח נרחב, ומבחינות את מערכות הגיבוי שאמורות להפעיל מיידית.
המחקר שהחל לגלות את ההשלכות של סופות השמש כבר מצביע על קווי ההגנה שלנו. מחקר של אוניברסיטת בוסטון בדצמבר 2024 על סערת גאנון, שכללה רשת של כמעט 100 מקלטי GPS קבועים, קישרו את מצב הסערה לבעיות ניווט בשטח. בהמשך דיווח אתר Space.com כי סערה זו גרמה להפסדים חקלאיים בהיקף מוערך של 500 מיליון דולר, תזכורת לכך שטעויות ניווט משפיעות גם על התעשייה החקלאית, במיוחד על ציוד חקלאי שמונחה ב-GPS.
הקבוצה שנמצאת בפועל בחזית הסיכון בעת השקה כוללת מפעילי חקלאות מדויקת, צוותי סקרים, טייסי רחפנים מסחריים וחברות שמבחינות רכבים אוטונומיים באזורים של מסלול השיגור. משתמשי רכב רגילים עם בניווט באמצעות טלפון כנראה לא ירגישו כל שינוי.
תחזית לשיגורים גדולים ויותר בעתיד
מספר ההשקות הולך וגדל, והרקטות העצומות הולכות ומתנשאות לגבהים חדשים. משימות מעל לירח ולמאדים, כולל משימות ברוסיה ובסין, תמשכנה לקטון כמויות משמעותיות של דלק ואפר לאטמוספירה העליונה. לפי לין, ההשפעות של מזג אוויר בחלל, הנגרמות ממשימות לירח ולמאדים, צפויות לעלות באופן דרמטי בעתיד הקרוב.
אין כרגע צורך בפעולה ציבורית מיידית, אך למפעילי רחפנים וציוד תעופה אסטרטגי, ההמלצה היא להתייחס לחלונות ההשקה כאל אירועי מזג אוויר בחלל שאינם מצריכים חריגה, ולהמשיך לבדוק עדכונים על לוחות הזמנים, להחזיק בגיבוי חיישנים וללא להסתמך רק על מיקום לווייני לניווט קריטי.
עוד נשארות שאלות פתוחות. החוקרים עד כה לא הוכיחו כמה זמן נמשכה ההפחתה של האיבונוספרה בכל מיקום, אם אכן גרמה לטעויות מדידות במכשירים מסחריים, ואיך מסלול ההשקה וגובה הבעירה משפיעים על גודל ההשפעה. הנחות על מחקר עתידי ומעקב אחר שיגורים נוספים יוסיפו בהמשך לענות על שאלות אלה.
לעת עתה, ממצאי המחקר מוסיפים עוד נושא לספרות על הגורמים שיכולים להפריע ל-GPS. לצד השמש, גם הרקטות שאנו משקים לכיוונה יכולים כעת לתקופות קצרות לשנות את השמיים שעליהם אנחנו נשענים לניווט ולתכנון.
