רפאל מכוונת גבוה

תארו לכם את המצב הבא: מדינה, בעלת ארסנל טילים ארוכי טווח, מחליטה לפרוס את סוללות הטילים הבליסטיים שלה לקראת שיגורם לעבר מטרה כלשהיא. לווייני תצפית זעירים שחולפים בתדירות של שעה מעל השטח שלה, מעבירים כמעט בזמן אמת את המהלך המפתיע לתחנת הקרקע, משם מפוענחים הצילומים במהירות, ומתורגמים להתראה לקראת תקיפה.
אין ספק שלא מדובר כאן בתרחיש דמיוני, שבהחלט לא מנותק מהמציאות, לא האזורית ולא העולמית. היכולת הזאת של ל”גהץ” שטחים נרחבים בתצפית מהחלל, היא משימה כמעט הכרחית למדינות המאוימות על יד טילים באלסטיים. בישראל, הנחשבת לאחת מהמדינות המתקדמות בעולם בכל הקשור ללווייניות וחלל, נחשבת התעשייה האווירית כקבלן המרכזי של מערכת הביטחון לייצור ופיתוח לוויינים. לוויני “אופק” ו”עמוס”, נמצאים כבר שנים רבות בחלל ומשמשים הן חברות ישראליות אזרחיות והן את מערכת הביטחון הישראלית. אלא שמחיר פיתוח ובניית לווין, ואחר כך שיגורו, נחשבים לפרויקטים יקרים מאד, ולכן למועדון המצומצם והאקסקלוסיבי הזה, נכנסות מעט מאד מדינות. בשנים האחרונות הצטרפה לתחום הלווייניות גם חברת “רפאל”. מדעני החברה פיתחו אבטיפוס לשתי אפליקציות לוויינים חדשות. האפליקציות החדשות מיועדות למשימות טקטיות, תוך מתן דגש מיוחד על המחיר.

“הבנו שיש כאן צורך הולך וגובר למוצר שלמעשה עדיין לא קיים בשוק”, מספר לניו טק, יעקב שרוני מחטיבת הלווייניות בחברת “רפאל”. “הידע של בניית מערכות אלקטרו אופטיות קיים ברפאל שנים רבות ולמעשה עשינו לו הסבה/המרה לתחום החלל. אנחנו עומדים כיום בשלב תכנוני מתקדם של שני הפרויקטים, וממתינים לשותף אסטרטגי כדי להתחיל בתהליך הייצור”.

האפליקציה הראשונה היא LITE SAT, קונסטלציית לוויינים (מספר רב של לוויינים המכסים משימה מוגדרת), המיועדת לתצפית. לווייני ה-LITE SAT מוגדרים כמיקרו לוויינים, כלומר, בעלי משקל של עד 100 ק”ג.
“ה-LITE SAT הוא למעשה פתרון זול לצורך כיסוי אזורים חשודים, – AREA OF INTREST. השימוש הידוע ללוויינים מהסוג הזה “גיהוץ” שטח בפרקי זמן קבועים. בדרך כלל השימוש הוא צבאי אבל לא רק”, אומר שרוני.
“לעיתים צריך כיסוי רציף גם באזורי אסון. הרעיון שלנו היה להוזיל משמעותית את המחיר מבלי להתפשר כמעט על יכולות הלוויין. בקונסטלציית LITE SAT של שישה לוויינים אנחנו יכולים לכסות נקודה מסוימת בתדירות של שעתיים. אם מכפילים את הקונסטלציה, הרי שרצף הכיסוי גדל בהתאם. כדי להוזיל את האפליקציה הזאת הורדנו את היכולת האלקטרו אופטית לרזולוציה של 60 ס”מ, (יכולת אבחנה בפרטים קטנים עד לגודל של 60 ס”מ) מגובה של 300 ק”מ. מעבר לזה תכננו גם להוזיל את מחיר השיגור באופן משמעותי. לווייני ה-LITE SAT מותאמים כיום לשיגור מפלטפורמות שונות, מערביות ומזרחיות. כלומר, הלקוח יכול לבחור את פלטפורמת השיגור הנוחה לו על פי מחיר, מיקום ותזמון”.
ה-LITE SAT אמור לפעול בצורת מעגלי לוויינים. כלומר כל כמה לווינים נעים במעגל קבוע, (תלוי בגודל הקונסטלציה. יכול להיות מעגל של 4 לוויינים או 6) וכל אחד מהם חולף בשעה אחרת מעל האזור המסוים. כל מעגל אמור להיות משוגר בטיל נפרד, וזאת כדי להימנע מבזבוז אנרגית מנוע מיותרת בזמן הכנסת הלוויינים למסלולם.
“למרות שכביכול מדובר בכמה שיגורים, מחיר הלווין עדיין זול משמעותית ממקביליו הגדולים יותר”, אומר שרוני.
אפליקציה נוספת, מקבילה ל-LITE SAT היא ה-NanREC, אפליקציית ננו לוויינים המשמשים כתחנות ממסר לתקשורת תמונות, שיחות ונתונים. קונספט ה-NanREC, פועל בדומה ל-LITE SAT בקונסטלציית לווינים, ומאפשר כיסוי מקסימאלי של העברת נתונים בתא שטח מוגדר.
“ה-NanREC, היא פתרון מצוין ליחידות צבאיות טקטיות המתפרסות בתא שטח מסוים, שבו יש תנאים גאוגרפים בעייתיים להעברת נתונים”, אומר שרוני. “התקשורת הזאת רציפה, אמינה ,יציבה ומוצפנת. כמו ב-LITE SAT, גם ב-NanREC, השיגור הוא בקבוצות, מה שמוזיל אותו משמעותית ביחס ללווייני תקשורת טקטיים אחרים. בכלל, תחום הננו לווייניות הוא תחום חדש בשימושים הללו. עד כה ננו לווייניים שימשו למחקר טכנולוגי בחלל. כיום, בעזרת היכולות הטכנולוגיות המתקדמות שאפשרו למזער מערכות ורכיבים, נפתחו בפנינו מיגוון גדול של אפליקציות. כבר עכשיו, בהשוואה למערכות מקבילות בעולם, יש ל-NanREC יתרון עצום באורך חיים. אם עד כה ננו לווין היה שוהה בחלל כשנה, ה-NanREC מתוכנן לשהות בין 5 ל-7 שנים. זה שינוי מהותי שמאפשר ספקטרום רחב מאד של אפשרויות עסקיות”.

רפאל והנעה חשמלית בחלל

“רפאל” נחשבת לאחת החברות המובילות בעולם בתחום הנעת החלל. חטיבת החלל של “רפאל” מספקת מגוון פתרונות רוחב, החל מרכיבי ההנעה ועד אספקת מערכת הנעה מלאה לשילוב מהיר בלוויינים, כולל תמיכה בתדלוק הלוויין באתר השיגור. כחלק מפתרונות ההנעה מספקת ומפתחת “רפאל”, מערכות ורכיבי הנעה חשמליים לחלל. ההנעה החשמלית נחשבת כטכנולוגיה הירוקה האולטימטיבית להנעה בחלל, היות שהיא עושה שימוש בגז קסנון – גז אציל, לא רעיל ולא מזהם. מערכות ההנעה החשמליות של “רפאל” מגיעות בהספקים נמוכים ובנונים, המיועדים הן לשמירה על מסלול הלווין עצמו והן לשינויי מסלול בלוויינים שונים, כולל טיפול בקונסטלציות לוויינים לתקשורת בגובה נמוך והן ללווייני GPS.
מערכות ההנעה בחלל של “רפאל”, כבר נמצאות בשימוש במספר רב של לוויינים בארץ ובעולם, לרבות בלווייני הריגול והתצפית “אופק”, וכן בפרויקטי לווייניות בינלאומיים ברחבי העולם, הכוללים קונסטלציות לווייני תקשורת ולווייני תצפית. בין הפרויקטים שבהם ניתן למצוא את מערכות ההנעה של רפאל: קונסטלציית GlobalStar-2, קונסטלציית O3B, לווייני Sentinel-1 ופרויקטים נוספים. דוגמה נוספת למעורבותה של “רפאל” בפרויקטים בחלל הוא פרויקט “וונוס”. הפרויקט הזה הוא שיתוף פעולה ישראלי-צרפתי, העושה שימוש הן במערכת הנעה כימית המבוססת על הידרזין והן במערכת הנעה חשמלית, שתיהן מתוצרת “רפאל”.
במסגרת הסכם לשיתוף פעולה נוסף בין סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע לבין סוכנות החלל האירופית (ESA), נחתם בשנת 2014 הסכם לפיתוח מערכות הנעה חשמליות לחלל בהספקים נמוכים בתחום של 100-250 וואט. פיתוח המערכות יבוצע על-ידי “רפאל” וחברת ALTA האיטלקית. מערכת ההנעה החשמלית מסוג זה מיועדת לשילוב במיקרו-לוויינים ותשולב כמודול הנעה נפרד ללוויין, המתוכנן לפעול בהספקים חשמליים נמוכים מאוד של בין 250-100 וואט.
משקל המערכת החדשה שתפותח על-ידי רפאל ו-ALTA האיטלקית יהיה כ-15 ק”ג בלבד והיא תהיה יעילה מאוד בצריכת דלק. משקלה הנמוך יאפשר ללוויינים לשאת מטע”דים (מטענים ייעודים) גדולים יותר מאלה שהיו עד כה. מה באמור לתת ללוויינים תוחלת-חיים ארוכה יותר במשימות סביב כדור הארץ.