התמונה למעלה מראה את הירח אנצלדוס של שבתאי - הוא כולו עשוי קרח מים - כלומר מה שאתם קוראים כאן בתמונה הוא כדור-קרחון ענק.

כדי להביא את החלל אל המעבדה, קודם כדי להבין מה בעצם הולך שם בחוץ?
במילים אחרות: "איך זה מרגיש להיות שם בחלל?..."

אנחנו חיים כאן על כדור הארץ, שבגסות רבה ניתן לחלק אותו לשכבות העיקריות שלו בצורה הבאה: הוא כדור ברזל-ניקל מוצק (Solid metal inner core) צף במעטפת ברזל מותך (Outer core of molten metal) ועטוף על ידי סלע מותך (Mantle), ורק השכבה העליונה, שכבה דקיקה בתכלית היא יחסית קשה (Crust) - השכבה הזו חשופה לחלל ולכן התקררה מהר והתקשתה עם השנים.

אם תרצו לדמיין איך העסק בנוי,  קחו שמנת, הרתיחו אותה ותנו לה להתקרר - אנחנו חיים על השכבה של הקרום שנוצרה למעלה. רק שתהיו בעניינים, מתחת לקרום הזה הטמפרטורה היא... כמה מאות מעלות, בטמפרטורה הזו סלעים פשוט נוזלים (שם בפרופורציה את האמירה "איזה חום היום... ").

לאורך התפתחות כדור הארץ, גזים נפלטו מהסלעים הלוהטים הללו, גזים גם הגיעו הנה עם מטראוריטים ושביטים שנחתו על כדור הארץ וכל הגזים הללו יצרו שמיכת גז שמרחפת מעל פני הקרקע ומוחזקת על ידי כוח המשיכה שאנחנו רגילים לקרוא לה "האטמוספירה של כדור הארץ".

מעבר לעובדה שבתוכה יש את החמצן שאנחנו נושמים (והוא בכלל סיפור אחר...), השמיכה הזו היא שכבת בידוד והגנה הפרושה מעל פני הקרקע ומבודדת אותנו מהתנאים הכל כך עויינים ששוררים רק כמה עשרות ק"מ מעלינו: תת-לחץ קיצוני, טמפרטורות נמוכות מאד בצל, או גבוהות מאד בקרינת שמש ישירה, קרינת חלקיקים ועוד כל מיני דברים שאפשר די בקלות לומר עליהם ש"אינם טובים לבריאות..."

 אנחנו חיים לנו כאן בחממה מוגנת, שונה מאד ממה שקורה שם בחוץ בחלל, על פני כוכבי לכת אחרים או גופים אחרים שמסתובבים להם במערכת השמש ולכן, אם אנחנו רוצים לדמות את התהליכים שמתרחשים שם - אנחנו צריכים להבין מה בעצם התנאים אמורים להיות במקום כזה...

"מקום כזה?..."
איזה "מקום כזה?..."

"על איזה מקום בעצם אנחנו מדברים?"

הצעד הראשון הוא באמת לחשוב בינינו לבין עצמינו על איזה "מקום כזה" אנחנו בכלל חושבים? התנאים על הירח שונים מאד מהתנאים על מאדים, או על צדק, או על אחדד הירחים של צדק... הלאה משם אל שבתאי - התנאים שם גם הם שונים, ואפילו אם נלך בעקבות הקהילה המדעית שבעשר השנים האחרונות זנחה את כל ככבי הלכת למעט את מאדים ופנתה לחקור את ירחי הקרח של צדק ושבתאי בחיפוש אחרי חיים - כל ירח כזה הוא שונה, עם מאפיינים מיוחדים לו והיסטוריה מיוחדת לו... מה כדאי לבחור?

דבר ראשון, צריכים להחליט - מה מעניין אותנו? ללמוד על מערכת השמש או לחפש רק מועמדים למחקר על "ראשית החיים"?

נניח שכמו המחקר שלי - נתרכז רק בנושא "ראשית החיים"... ויש שני ירחים מאד.מסקרנים בנושא הזה: אירופה של צדק וטיטאן של שבתאי. המחקר שלי באוניברסיטת תל-אביב, כפי שדי ברור מהניק שלי, התמקד בטיטאן... ירח מדהים של שבתאי. כמה שתחשבו על עולם "מוזר ומרתק ומסקרן" לא תגיעו לרמות החידתיות של הירח המאד לא רגיל הזה...
כאן ב-JPL, אני מתמקד עם הצוות מעבדה בירחים אחרים.

בעצם, אנחנו אפילו לא ממש מתמקדים בירחים - הלכנו עוד צעד אחד אחורנית - החלטנו להתמקד רק בקרח שיש על כל מיני גופים מערכת השמש: כדי ליצור חיים, יש הסכמה די רחבה בקהילה המדעית שאנחנו חייבים מים נוזליים על מנת להתחיל ליצור חיים - גם בשל שיקולי הפולריות (קטביות חשמלית - למולקולת מים יש צד אחד "חיובי" - אטומי המימן, וצד אחד "שלילי" אטום החמצן) של מולקולת המים, ולכן יכולת ההמסה הפנומנלית של מים, וגם בשל תכונת המוביליות (תנועתיות) של מולקולות בתווך נוזלי.

מים נוזליים על פני השטח, יש רק על כדור הארץ, אבל קרח של מים יש בחלקים מאד נרחבים של מערכת השמש: על ירחים של כוכבים הלכת מצדק והחוצה, על שביטים, על גרגרי אבק בינכוכבי ועל שביטים... המון קרח יש שם - קרח שמכיל בתוכו מולקולות אורגניות שטמונות בו. אם הקקרח הזה יגיע לסביבה בעלת טמפרטורה גבוהה יחסית - הוא יותך ונקבל מים נוזליים שמכילים חומרים אורגניים - אילו, יוכלו להתחיל ליצור "אבני בניין של חיים".

תחשבו על זה כבית החרושת של חברת "לגו" - שם, במים הללו המלקולות יתחילו ליצור את קוביות הלגו שאחר כך, בונות כל אחד ואחד מאיתנו.

ללכת להתחלה ממש, אומר ללכת לחקור קודם כל את הקרח הזה שבו טמונות המולקולות האורגניות... לשם כך, צריכים לייצר במעבדה דגימות קרח שבהן יש מולוקולות אורגניות כאלו. זהו לא ממש הקרח שאתם מכירים מהפריזר בבית - הקרח בפריזר חם מדי, אנחנו מדברים על קרח בטמפרטורות של 250- צלסיוס... מקסימום 80- מעלות צלסיוס, שנוצר בתנאי תת-לחץ קיצוניים, למשל מקום שבו הלחץ האטמוספירי הוא 1/100,000,000,000 מזה שכרגע יש סביבכם (שהוא לחץ של אטמוספירה אחת). 

לשם כך - צריכים מכשירים שבהם נוכל לרדת לתת-לחץ כזה ולטמפרטורות נמוכות שכאלו: תכירו את "תאי הוואקום" - ברוכים הבאים ליקום בתוך המעבדה:

התמונה הזו אינה של המכונות מהמעבדה שלי - האבטחה ב-NASA אינה מאפשרת להכניס מצלמות למעבדות. אבל התמונה הזו מדגימה יפה את התא שבתוכו אנחנו מייצרים את הקרח: זהו התא שזוהר כאן בכחול (האור הוא בשל כיול מקור קרינה שמאיר פנימה כרגע... לאחר מכן יסגרו את התא כשהכל מכוון ומיוצב היטב). בתוך התא הזה יש לוחית מיוחדת - חלון - שעליו גדל הקרח. 

אלו המכונות שבהן אנחנו מייצרים יקומים.

לא פשוט לתכנן ולבנות ולתחזק כזה תא - כשמתכננים תא כזה, אתם חייבים להתחיל לחשוב בצורה מאד אחרת מכרגיל: המטרה שלכם ברורה: ליצור נפח שבו תהיה טמפרטורה נמוכה מאד, ויהיו בתוכו כמה שפחות מולקולות ואטומי גז חופשיים - כשסנטימטר אחד ממנו יש עולם אחר בתכלית: במעבדה עצמה מחוץ לתאי הוואקקום הטמפרטורה היא כ-280 מעלות גבוהה יותר, יש שם פי 100,000,000,000 יותר מולקולות גז בכל סמ"ק. כדי ששום דבר מזה לא יזלוג פנימה,אתם נלחמים כאן מלחמת חו רמה בכל מולקולה ואטום שעשויים "להתגנב", הפלדה ממנה בנוי התא והכלים בתוכו הם ברמות טוהר עצומות כדי שהמתכת למשל לא תתחיל לנדף אטומים ומולקולות "חופשיות" מתוכה אל תוך התא, האטמים חד פעמיים, חוטי החשמל פנימה זעירים ומבודדים בצורה מדהימה כדי שלא יכניסו פנימה חום מבחוץ... ועוד - כל דבר שמוכנס פנימה נבדק ומעוגן כך שלא יעלה את הטמפרטורה או יגרום ללחץ להתחיל לעלות. אסור שיהיה גז לכוד במתכות, והן אמורות לא להפוך "פריכות" כשהטמפרטורה יורדת ועוד ועוד...

אז מה עושים בתוך זה?...

חכו...