"אור ראשון" ל־CloudCT: הלוויין הישראלי־גרמני שלח תצפית ראשונה מהחלל
הלוויין החלוץ של מיזם CloudCT, שפותח בידי חוקרים מהטכניון, מכון ויצמן והמרכז לטלמטיקה בגרמניה, שלח תמונות ראשונות ממסלולו ובהן מדידות של עוצמת האור והקיטוב שלו. זהו שלב ראשון בדרך למערך של עשרה ננו־לוויינים שינסה לבצע מעין CT תלת־ממדי של עננים ולשפר את הבנת השפעתם על האקלים
הלוויין הראשון של מיזם CloudCT הישראלי־גרמני שלח את התצפית הראשונה שלו ממסלול סביב כדור הארץ. זהו שלב משמעותי בדרך למימוש רעיון שאפתני: להשתמש במערך של לוויינים זעירים כדי לצלם עננים בו־זמנית מכמה זוויות ולשחזר את המבנה התלת־ממדי שלהם – בדומה לעיקרון שעליו מבוססת טומוגרפיה ממוחשבת רפואית.
בתצפית הראשונה הביט הלוויין לכיוון מרכז צרפת בעת שחלף מעל הים הבלטי. אחת התמונות מתארת את עוצמת האור שקלטה המצלמה. עננים נראים בפינה השמאלית העליונה של התמונה, ואילו בפינה הימנית התחתונה נראה החלל העמוק.
תמונה נוספת מציגה מידע שאינו נראה לעין האנושית: הרכיב המקוטב של האור. התמונה מוצגת בצבעים מלאכותיים, וככל שפיקסל בהיר יותר, כך מידת הקיטוב של האור שנקלט בו גבוהה יותר.
הלוויין שוגר ב־7 ביולי 2026 וכעת נמצא בסדרת בדיקות לקראת כניסתו לשירות. אתר הפרויקט דיווח לאחר השיגור כי נוצר קשר עם הלוויין בתוך שעות וכי מערכותיו נמצאו במצב תקין.
חלוץ לפני מערך של עשרה לוויינים
CloudCT הוא שיתוף פעולה בין חוקרים ממכון ויצמן למדע, בהובלת פרופ' אילן קורן, מהטכניון, בהובלת פרופ' יואב שכנר, ומהמרכז לטלמטיקה בגרמניה, בהובלת פרופ' קלאוס שילינג. הפרויקט נתמך במענק Synergy של מועצת המחקר האירופית, ERC.
הלוויין שנמצא כעת במסלול הוא משימת חלוץ. מטרתו לבדוק בתנאי חלל אמיתיים את המצלמה, יכולות הקיטוב, מערכות הלוויין והטכנולוגיות הנדרשות לקראת המשימה המלאה.
המערכת המלאה מתוכננת לכלול עשרה ננו־לוויינים הפועלים במבנה מתואם. על פי מאמר מדעי שפרסמו אנשי הפרויקט ב־Acta Astronautica, מסת כל אחד מהלוויינים היא כארבעה קילוגרמים. הם אמורים לצפות באותו אזור עננים מכיוונים שונים ולמדוד את אור השמש המוחזר מהם, לרבות הקיטוב שלו.
היכולת לקבל כמה נקודות מבט בעת ובעונה אחת היא שמאפשרת להפוך סדרת תמונות דו־ממדיות לשחזור תלת־ממדי של הענן.
CT לעננים
ההשראה מגיעה מטומוגרפיה ממוחשבת רפואית. בסריקת CT רגילה מתקבלות מדידות רבות של גוף מזוויות שונות, ומחשב משלב אותן כדי לשחזר את המבנה הפנימי שלו.
אלא שבחלל הבעיה מסובכת הרבה יותר. ענן אינו גוף מוצק שאפשר להשאיר ללא תנועה בזמן הסריקה. הוא מתפתח, נע ומשנה את צורתו במהירות. גם מקור האור אינו מכשיר מבוקר אלא השמש, והקרינה עוברת פיזורים רבים בתוך הענן לפני שחלק ממנה חוזר לחלל.
לכן CloudCT משלב פיזיקה של האטמוספרה, העברת קרינה, ראייה ממוחשבת, אלגוריתמים לשחזור תלת־ממדי וטכנולוגיות של טיסה מתואמת של לוויינים.
במערך המתוכנן אמורים הלוויינים להתארגן באופן אוטונומי ולתאם את הכיוון ואת המסלול שלהם כדי לצפות יחד באותו שדה עננים. המאמר המדעי מתאר ארכיטקטורת "מוביל־עוקבים", שבה מידע על מטרת התצפית מועבר בין הלוויינים וכך מצטמצם הצורך בשליטה מפורטת מן הקרקע.
מדוע חשוב לראות לתוך עננים?
עננים הם אחד המרכיבים החשובים והמורכבים במערכת האקלים. הם מחזירים חלק מקרינת השמש לחלל, אך גם משפיעים על מעבר הקרינה התרמית מכדור הארץ, על מחזור המים ועל מעבר חום, לחות וחלקיקים באטמוספרה.
השפעתו של ענן תלויה לא רק במיקום ובשטח שהוא מכסה, אלא גם במבנהו הפנימי, בכמות המים שבו, בגודל הטיפות ובאופן שבו מאפיינים אלה משתנים עם הגובה.
המיזם מתמקד במיוחד בעננים חמים – עננים שבהם המים מצויים בעיקר בצורת טיפות נוזליות – ובעננים קטנים שקשה לאפיין באמצעות מערכות חישה מרחוק קיימות. אף שהם קטנים, מספרם הרב והשינויים המהירים שהם עוברים הופכים אותם לרכיב חשוב במאזן האנרגיה של כדור הארץ.
מטרת CloudCT היא להשיג מידע תלת־ממדי על תכולת המים ועל גודל הטיפות לאורך המבנה האנכי של העננים. נתונים כאלה עשויים לסייע לבחון ולשפר את האופן שבו עננים מיוצגים במודלים של מזג אוויר ואקלים.
מה מספר הקיטוב?
אחד המאפיינים המיוחדים של מצלמת CloudCT הוא מדידת הקיטוב של האור.
אור השמש העובר דרך ענן ומתפזר מטיפות מים משנה את תכונותיו. מדידת הקיטוב מוסיפה מידע על האופן שבו האור התפזר, ומכאן אפשר להסיק על מאפיינים מיקרופיזיקליים של הענן.
לכן התמונה המקוטבת שהתקבלה כעת מעניינת יותר מתצלום נוף רגיל מן החלל. היא מספקת בדיקה ראשונה לכך שהמערכת מסוגלת לקלוט במסלול את סוג המידע שעליו אמורה להתבסס בעתיד הטומוגרפיה של העננים.
עם זאת, התצפית הנוכחית עדיין אינה CT של ענן. לשם כך דרוש מערך הלוויינים המלא, שיצלם את אותו ענן מזוויות שונות ויאפשר לאלגוריתמים לשחזר את המבנה שלו.
שבע שנות פיתוח עברו מן המעבדה לחלל
לקראת שיגור לוויין החלוץ דיווח הטכניון כי המשימה היא תוצאה של כשבע שנות מחקר ופיתוח של הצוותים בישראל ובגרמניה. במקביל לפיתוח המצלמות והאלגוריתמים נדרשה עבודה על בעיה שאינה קשורה ישירות לעננים: כיצד לגרום לעשרה לוויינים קטנים לטוס כמערך ולכוון את מצלמותיהם לאותה מטרה בזמן המתאים.
המחקר עבר בינתיים שלב חשוב – מסימולציות, אלגוריתמים וניסויים על הקרקע למערכת ממשית הפועלת במסלול.
התמונה הראשונה אינה עדיין התוצאה המדעית שלשמה נבנה CloudCT. היא מעידה על כך שאחד המרכיבים המרכזיים בדרך אליה – מצלמה רגישה לקיטוב הפועלת מלוויין במסלול – החל לספק נתונים.
מהו "אור ראשון" של לוויין?
זהו הכינוי המקובל לתצפית הראשונה שמתקבלת ממכשיר אופטי או מדעי חדש לאחר הפעלתו. בדרך כלל מדובר בשלב של בדיקות וכיול ולא בתחילת הפעילות המדעית המלאה.
האם CloudCT כבר מבצע CT של עננים?
לא. הלוויין שנמצא כעת בחלל הוא משימת חלוץ. הטומוגרפיה המתוכננת תדרוש מערך של עשרה לוויינים שיצפו באותו שדה עננים מזוויות שונות.
מדוע מודדים את קיטוב האור?
הקיטוב משתנה בעקבות פיזור אור השמש בטיפות המים בענן. מדידתו מספקת מידע נוסף על תכונות הטיפות ועל המבנה המיקרופיזיקלי של הענן.
כיצד CloudCT עשוי לסייע לחקר האקלים?
המטרה היא למדוד בתלת־ממד עננים קטנים שקשה לאפיין באמצעות לוויינים קיימים. מידע על תכולת המים, גודל הטיפות והמבנה האנכי שלהם עשוי לשפר את ייצוג העננים במודלים של האטמוספרה והאקלים.
מקור מדעי: Lisa Elsner et al., “Cloud characterization by computed tomography methods using a satellite formation of 10 small satellites for improved climate prediction”, Acta Astronautica, Volume 236, 2025, pp. 251–262. DOI: 10.1016/j.actaastro.2025.06.053
עוד בנושא באתר הידען:
KioskNews shows a cleaned-up reading view extracted from the publisher’s page — the original always lives on their site, not ours.