פריצת הדרך החינוכית
"דוכיפת" היא סדרת לוויינים שפותחה ונבנתה על ידי תלמידי תיכון במרכז המדעים
דוכיפת 1
הלוויין הראשון בישראל שנבנה ע"י תלמידים, נקלט במשך שש שנים ע"י חובבי רדיו ברחבי העולם.
הלוויין מיועד לחיפוש והצלה מן החלל ומסוגל לקלוט אותות מצוקה ממטיילים וחוקרים ולשגרם אל תחנת הקליטה במרכז המדעים בצירוף נקודת הציון של המטייל. בשנת 2015 נעקב דוכיפת 1 ארבע פעמים בכל יממה על ידי תלמידי המעבדה שבצעו גם עבודות חקר על סמך נתוני הטלמטריה המשודרים מן הלוויין. בנוסף שימשה המעבדה להוראת קורס מקיף של 20 שעות בנושאי חלל ותקשורת לוויינים שמרכז המדעים (בשיתוף משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל) ערך לחמישה בתי ספר מרחבי הארץ שנבחרו בקול קורא שפרסם משרד המדע: חט"ב אלמג'ד טייבה, תיכון זיו מרקס ירושלים, מקיף ז' אשדוד ותיכון אהבת ישראל בית שמש.
דוכיפת 1 קידם בשנת 2015 את קשרי המדע בין תלמידי ישראל לבין מדענים ומהנדסים ברחבי העולם. הלוויין המשייט בחלל כבר למעלה משנה וחצי נקלט כיום על ידי מדענים ומהנדסים חובבי חלל בכ- 200 תחנות קליטה בחמש יבשות.
דוכיפת 2
בשיתוף האיחוד האירופי – שוגר לתחנת החלל, מדד פלסמה בתרמוספרה.
דוכיפת 2 נבנה על ידי 100 תלמידים המגיעים ממרכזים שונים ברחבי הארץ. דוכיפת 2 הינו חלק מפרויקט מחקר עולמי בהובלת האיחוד האירופי. הפיתוח מתבצע בהנחיית מדענים מן התעשייה ובתמיכת סוכנות החלל הישראלית. ביוזמת מרכז המדעים הוקמו קבוצות מחקר ופיתוח בבתי ספר בנגב ובהם בירוחם, באופקים ובבית הספר עאהד למצויינות במדעים של הפזורה הבדואית.
במהלך 2015 החל להבנות במעבדת הלוויינים והחלל הלוויין הזעיר דוכיפת-2. הפיתוח מתבצע בהנחיית מדענים מן התעשייה בתמיכת סוכנות החלל הישראלית ונוטלים בו חלק כ-100 תלמידים מצטיינים.
פרויקט QB50 הינו כחלק מתכנית המו"פ של האיחוד האירופי FP7 שמטרתו לחקור את התרמוספרה התחתונה. משימתו של דוכיפת 2 הינה מדידת צפיפות הפלסמה בשכבה זו. מרכז המדעים הרצליה הינו הגוף הישראלי היחיד החבר בפרוייקט האירופאי לבניית ושיגור לוויינים זעירים, והמוסד האירופאי היחיד שאינו אוניברסיטה או מכון מחקר הנדסי.
ביוזמת מרכז המדעים הוקמו קבוצות מחקר ופיתוח בבתי ספר בנגב ובהם בירוחם (מרכז המדעים ירוחם), באופקים (שתי קבוצות: בבית הספר עמל ובאולפנת איילת השחר), בעפרה (ממ"ד) ובבית הספר עאהד למצויינות במדעים של הפזורה הבדואית. קבוצות אלו מקבלות הנחייה ותמיכה ממרכז המדעים ונוטלות חלק בפרוייקטי מעבדת החלל. מפגשי תכנון בין הקבוצות מתקיימים לסירוגין מידי חודשיים.
דוכיפת-2 המשמש לחקר החלל יושלם בתחילת 2016 וישוגר למסלולו בחלל מברזיל על-ידי סוכנות החלל האירופית, המממנת את הפרוייקט היוקרתי. מרכז המדעים הרצליה הינו הגוף הישראלי היחיד החבר בפרוייקט האירופאי לבניית ושיגור לוויינים זעירים, והמוסד האירופאי היחיד שאינו אוניברסיטה או מכון מחקר הנדסי.
דוכיפת 3
פלטפורמת חישה מרחוק מתקדמת בשיתוף תלמידים מהרצליה ושער הנגב.
דוכיפת 3, הלוויין השלישי בסדרת לווייני דוכיפת, הינו לוויין צילום שמשמש למחקר אקולוגי של כדור הארץ מהחלל.
גודלו של הלוויין הינו 10X10X30 ס"מ והוא שוקל 2.3 ק"ג, התלמידים עמלו שנתיים על בנייתו. הלוויין שוגר מהודו בתאריך ה- 11.12.19.
במהלך עבודתם מתמודדים התלמידים עם אתגרים מדעיים וטכנולוגיים שונים, כגון תכנון מערכות הלוויין, בניית הלוויין במעבדה, בדיקת תקינות הלוויין בתנאי סביבת חלל, כתיבת תוכנה מוטסת לניהול מערכות הלוויין ולהפעלת משימתו המדעית, ניהול משאבי האנרגיה של הלוויין, מערכת התקשורת ועוד.
בנוסף, משימתו של הלוויין מציבה אתגרים נוספים. לצורך צילום כדור הארץ נדרש לייצב את הלוויין בחלל, משימה לא פשוטה בכלל הדורשת שליטה בהכוון הלוויין במסלולו. בנוסף, בשל המשאבים הצנועים שלנו כמסגרת חינוכית התלמידים נדרשים לחשוב על פתרונות יצירתיים לבעיות שונות כגון קצב העברת נתונים הנובע מרוחב סרט צר ומגביל אותנו בכמות המידע שהלוויין יכול לשדר אל תחנת הקרקע בזמן שהוא חולף מעלינו. התלמידים חשבו על דרכים יצירתיות וחדשניות כיצד להתמודד עם הבעיה ויצרו מנגנון לעיבוד תמונה על גבי הלוויין, הכולל בחירה של התמונות הרלוונטיות, דחיסתן ושליחתן לכדור הארץ. בנוסף, נעזרו התלמידים במומחים בארץ ובעולם כדי לבנות מערכי תקשורת מתאימים ובנו תוכנות לניהול המידע על גבי הלוויין ובתחנת הקרקע.
כיצד בונים לוויין אחד בשני מקומות שונים?
הלוויין נדד בין מעבדת החלל במרכז המדעים הרצליה לבין מעבדת החלל בתיכון שער הנגב. התלמידים עבדו בשיתוף פעולה מרחוק ונפגשו למפגשי עבודה משותפים, אתגר לא פשוט לתלמידי תיכון. בנוסף, תלמידי שער הנגב, הנמצאים תחת איום הקסאמים המתמיד, השקיעו את זמנם בפיתוח מעבדה חדשנית, הכוללת חדר נקי ותחנת קרקע לתקשורת לוויינים, הם תכננו את הלוויין, בדקו את תתי מערכות הלוויין, והכינו אותו לבדיקות מלאות לקראת שיגורו לחלל.
לאחר השיגור התלמידים אחראים על הפעלת הלוויין בחלל ותקשורת מלאה איתו מתחנת הקרקע. התמונות שהלוויין יצלם ישמש תלמידים מכל רחבי הארץ בביצוע מחקרים מדעיים ואקולוגיים שונים כגון ניטור זיהום מים וקרקעות, זיהום אוויר, מעקב אחר יערות גשם, התפתחות עירונית ועוד.
בפרויקט שותפים עיריית הרצליה, מועצת שער הנגב, סוכנות החלל הישראלית וקרן יק"א.
האם אי פעם חלמתם לבנות לוויין אמיתי ולשגרו לחלל?
במרכז המדעים הרצליה, החלום הזה מתגשם! תכנית תב"ל (תלמידים בונים לוויינים) היא יוזמה חינוכית פורצת דרך, בה תלמידים מתכננים, בונים ומשגרים לוויינים אמיתיים לחלל. במסגרת התכנית, תלמידים עובדים בצוותים רב-תחומיים, בליווי מהנדסים ואנשי מקצוע, ומשתלבים בכל שלבי הפיתוח – מהרעיון ועד לשיגור.
הצטרפו אלינו למסע מרתק שבו תזכו לחוות את עולם החלל מקרוב, לפתח כישורים טכנולוגיים ומדעיים, ולעבוד על פרויקטים אמיתיים שישוגרו לחלל. בואו להיות חלק מהדור הבא של מהנדסי החלל!