חודש: פברואר 2018

מדענים מישראל ומצרפת ייפתחו שלושה לוויינים זעירים לחקר שינויי אקלים

סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע הכריזה על שיתוף פעולה חדש עם סוכנות החלל הצרפתית במסגרתו יפותחו, ייבנו וישוגרו לחלל שלושה לוויינים זעירים לחקר שינויי האקלים. מערך הלוויינים יחקור לראשונה את מהירות הגידול של העננים מהחלל, ויסייע לפתרון החידה של תפקיד העננים בשינויי אקלים ומכאן למציאת פתרונות לבעיות שנובעות מכך. בסיום הפיתוח והבנייה, ישוגרו שלושת הלוויינים כלהק אחד וינועו בטיסת מבנה.

“המדענים מישראל ייקחו חלק במציאת פתרונות לשאלות שמטרידות את האנושות כולה בהקשר לשינויי אקלים והתחממות גלובלית” אמר היום מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע אבי בלסברגר. “מדובר במשימת מחקר רביעית משותפת עם צרפת בשנה האחרונה במסגרת שיתוף הפעולה ההדוק בחקר החלל ובפיתוח טכנולוגיות חלל משותפות”.

מערך הלוויינים שיפותח ישמש למדידת הגורמים עיקריים המשפיעים על האנרגיה של מערכת האקלים ושינויי האקלים אשר עד כה לא ניתן היה למדוד אותם בדיוק הנדרש. במסגרת משימת המחקר של הלוויינים, ייחקר המנגנון שבו נוצרים עננים, גדלים ומשפיעים על הטמפרטורה של כדור הארץ, וכן ההתהוות של סופות רעמים.

הלווינים יבצעו שלושה סוגי מדידות בו זמניות: הראשונה, צילום משלוש זוויות שונות שיוצרות מיפוי תלת מימדי של העננים ומאפשרת מעקב אחר ההתפתחות שלהם עם הזמן. הנתונים יאפשרו לחשב את עוצמת הרוחות האנכיות הבונות את העננים – גורם שלא היה מדיד עד כה מלווינים.  השנייה, מדידה ספקטרלית של הרכב המולקולות מסוגים שונים שמסביב לענן, לרבות אדי מים ותחמוצות חנקן. המדידות הבו זמניות תאפשרנה למצוא את הגורם החשוב ביותר בהשפעת העננים על מערכת האקלים. השלישית, מדידת הברקים הנוצרים בתוך עננים והשלכותיהם על ריכוז גזי החממה כגון אוזון.

לדברי המדענים, המדידות יתרמו לבניית תמונה שלמה יותר של מערכת האקלים ככלל ועננים בפרט, שהיום הידע לגביהם עדיין לוקה בחסר ושהכרחית להבנת שינויי אקלים.

מהצד הישראלי, לוקחים חלק מדענים משלוש אוניברסיטאות: מהאוניברסיטה העברית: פרופ׳ דני רוזנפלד ממכון מדעי כדור הארץ שהוא גם המתאם המדעי, ופרופ׳ ניר שביב יו״ר מכון רקח לפיסיקה. מהטכניון: פרופ׳ גיורא שביב, ד״ר סמדר ברסלר וד״ר ארז ריבק, מהפקולטה לפיסיקה, חוקרי מכון “אשר” לחקר החלל ופרופ׳ יואב שכנר, מהפקולטה להנדסת החשמל על שם ויטרבי, מאוניברסיטת תל-אביב: פרופ׳ קולין פרייס ומהמרכז הבין תחומי הרצליה פרופ׳ יואב יאיר.

מהצד הצרפתי המדענים המובילים הם Céline Cornet מאוניברסיטת ליל, Cathy Clerbaux  , ו- Eric Defer מ- CNRS.

במהלך הביקור הוצג מרכז החדשנות החדש של רפאל

נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא וחברי הנהלת הטכניון ביקרו לאחרונה ברפאל. יו”ר רפאל ד”ר עוזי לנדאו ומנכ”ל החברה מר יואב הר-אבן הציגו את פעילות החברה ותרומתה הרבה לביטחון, לכלכלה ולחברה הישראלית ולאחר מכן ניתנו סקירות של מערכות פורצות דרך כגון מערכת “שרביט קסמים”.

במסגרת זו הגיעו האורחים גם ל”תרדיון” – מרכז החדשנות החדש של רפאל שהוקם במטרה לעודד ולקדם שיתופי פעולה עם חברות וגופים טכנולוגיים. בביקורה בתרדיון קיבלה המשלחת סקירה על כיווני החדשנות והפיתוח החדשים של רפאל וזכתה להדגמה של חלק מהטכנולוגיות והיכולות המפותחות באתר על-ידי בוגרים וסטודנטים של הטכניון שעובדים ברפאל, בין השאר בתחום הבינה המלאכותית, עיבוד תמונה ואלגוריתמיקה. המבקרים קיבלו סקירה של שיתופי הפעולה הענפים בין רפאל ובין הטכניון והציעו דרכים נוספות להידוק הקשר בין שני הגופים.

יו”ר רפאל ומנכ”ל החברה הדגישו את חשיבותם של שיתוף הפעולה והסינרגיה הרבה בין רפאל לטכניון, שרבים מבוגריו עובדים בחברה. הם ציינו כי הרחבת מוקדי הידע הטכנולוגיים העתידיים יאפשרו לשני הצדדים לממש את היעדים ואת האתגרים הניצבים בפניהם, כל אחד בתחומו.

נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא אמר כי בין רפאל ובין הטכניון מתקיים שיתוף פעולה רב-שנים שבזכותו הגיעו שני הגופים להישגים מדעיים וטכנולוגיים פורצי-דרך בתחומים שונים. “אנחנו גאים בפעילותנו המשותפת עם רפאל וגאים בסטודנטים ובבוגרים של הטכניון על פעילותם לשמירה על ביטחון המדינה במסגרת עבודתם ברפאל,” הדגיש הנשיא.

 

נשיא הטכניון : במהלך שבע השנים שמוענק פרס ינאי למצוינות בחינוך האקדמי חל שיפור משמעותי ויסודי באיכות ההוראה בטכניון

 

יו”ר אגודת הסטודנטים עומר עמית: “הייחוד של זוכי פרס ינאי בכך שהם יכולים להעניק לסטודנט את מה ששום מחשב אינו יכול להעניק לו – חשיבה עצמאית ויצירתית והכרה ביופי של החומר הנלמד” 

פרס ינאי למצוינות בחינוך האקדמי הוענק בפעם השביעית ברציפות לחמישה מרצים מצטיינים בטכניון ולפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית. בנוסף לפרסי ההצטיינות הוענקו מענק יזמות חינוכית וציון לשבח בהוראה ע”ש ינאי.

בטקס נכחו משה ורחל ינאי, פרופ’ אדם שורץ המשנה הבכיר לנשיא הטכניון, פרופ’ חגית עטיה המשנה לנשיא הטכניון לעניינים אקדמיים, הזוכים ובני משפחותיהם, מרצים וסטודנטים. הפרס היוקרתי הוענק זו השנה השביעית ברציפות “כאות הוקרה והערכה לחברי הסגל האקדמי, המהווים דוגמה בתרומתם המתמשכת להוראה וללמידה ובמאמציהם לחזק את המעורבות ותחושת השייכות של הסטודנטים לטכניון.” את הטקס הנחה פרופ’ אלון וולף מהפקולטה להנדסת מכונות, חתן פרס ינאי לשנת תשע”ד.

 

הזוכים בפרס לשנת תשע”ז:

• פרופ’ מיכאל אלעד – הפקולטה למדעי המחשב
• פרופ”ח גיל אלכסנדרוביץ’ – הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך
• פרופ”ח ג’וזואה שניטמן – הפקולטה להנדסה ביו-רפואית
• פרופ”מ רם בנד – הפקולטה למתמטיקה
• פרופ”מ מחמוד ג’אברין – הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית

את נאומו של נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא, שנעדר מהטקס בשל השתתפותו בהלוויתה של ידידת הטכניון רות רפפורט ז”ל, קראה רעייתו ד”ר לינה לביא. בדבריו אמר פרופ’ לביא כי פרס ינאי הפך זה מכבר לסיפור הצלחה. “במהלך שבע השנים שמוענק הפרס חל שיפור משמעותי ויסודי באיכות ההוראה בטכניון. השינוי הזה משתקף בין היתר במשאלי המרצים, שם נרשמה בשנים האחרונות, משנה לשנה, עלייה בציון הממוצע למרצה ובאחוז המרצים הנמצאים בחלק הגבוה של הסקאלה.  בנוסף, נרשמה עלייה של הטכניון במדדי שביעות הרצון מאיכות ההוראה בסקר הסטודנטים הארצי. לפרס ינאי, שהפך לשם דבר ומושא להערכה גם מחוץ לטכניון, תרומה נכבדה לשינויים הללו.

בנובמבר האחרון פרסם השבועון הבריטי, Times Higher Education סקר בו דורג הטכניון כמוסד המוביל בעולם, בהקניית כישורים דיגיטליים לבוגריו ובהכשרתם למהפכה הדיגיטלית. בלב העניין נמצא הצורך הקיומי של האוניברסיטאות להתאים את עצמן לעידן הדיגיטלי, ולשנות מהותית את שיטות ההוראה והלימוד הנהוגות בהן כדי להישאר רלוונטיות.”
“עם מרצים ומחנכים כזוכי פרס ינאי,” הוסיף נשיא הטכניון, “אני משוכנע כי גם בני הדור הבא של בוגרות ובוגרי טכניון יהיו חוקרים, מהנדסים, רופאים ואדריכלים מעולים ומובילים, כל אחד בתחומו, וחשוב לא פחות מכך – אנשים ערכיים מלאי חמלה, סובלנות ואנושיות, הערכים שספגו ממוריהם במהלך שהותם כאן.”

בראש ועדת השיפוט עמדה פרופ’ חגית עטיה, המשנה לנשיא הטכניון לעניינים אקדמיים, שאמרה בטקס כי “פרס ינאי הוא הפרס החשוב ביותר שניתן בטכניון על הצטיינות בהוראה. כל הזוכים בו נושאים את לפיד ההוראה ומקיימים את הכלל לפיו מורה צריך להיות מובן, אבל לא מובן מאליו.”

בוגר הטכניון משה ינאי, שתרם 12 מיליון דולר לייסוד הפרס יחד עם אשתו רחל, אמר בטקס כי “הפיכתו של ההון האנושי מסיסמה למעשה היא אתגר אדיר, כי המוטיבציה האישית מבוססת על קידום עצמי. כולנו רוצים להתקדם, לפרנס את משפחותינו, לפתח קריירה ולפרסם מאמרים. חברי סגל המשקיעים בהוראה אינם מקבלים על כך קרדיט, ולכן יש להעריך זאת ולהוקיר אותם על כך.”

יו”ר אגודת הסטודנטים בטכניון (אס”ט) עומר עמית אמר כי “אם בעבר המרצה שאב את כוחו מציות לסמכות ומעדיפות בגישה לידע, הרי שכיום כל הידע האנושי זמין לסטודנט בסמארטפון. מרצים טובים מעניקים לסטודנטים שלהם, מעבר לידע, את המנוף האמיתי לעתיד: יצירתיות, חשיבה ביקורתית ויכולת להתמודד עם בעיות. זה הייחוד של זוכי פרס ינאי: שהם יכולים להעניק לסטודנט את מה ששום מחשב אינו יכול להעניק לו – חשיבה עצמאית ויצירתית והכרה ביופי של החומר הנלמד. אלה אנשים שתופסים את המחקר ואת ההוראה לא כשני עולמות מנוגדים אלא כשני אמצעים שונים לאותה מטרה.”

“כשאנחנו מלמדים, כל סטודנט וסטודנטית צריכים להרגיש שאנחנו מדברים אליהם,” אמר בשם הזוכים פרופ’-משנה רם בנד מהפקולטה למתמטיקה, “זה עניין של ניסוח, דיבור, מבט ואופן ניהול הדיון, ואפשר לעשות זאת בלי להתפשר על סטנדרט המצוינות הטכניוני. אהבה לחינוך, תשוקה להבנה ושאיפה לבהירות מלווים אותי מהבית שבו גדלתי. אלה היסודות שהובילו אותי לעסוק בחינוך ובהוראה. בשם הזוכים בפרס – אנו מודים לכם שבחרתם בנו.”

במסגרת פרס ינאי הוענקו השנה פרסים נוספים: פרופ”ח יוסי גיל מהפקולטה למדעי המחשב זכה במענק היזמות החינוכית ע”ש ינאי על פיתוח מאגר שאלות ותשובות למבחנים, בציון לשבח בהוראה ע”ש ינאי זכה פרופ”מ עמרי ברק מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט.

הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית זכתה בפרס ינאי לפקולטה מצטיינת. דיקן הפקולטה פרופ’ עודד רבינוביץ, חתן פרס ינאי בעבר, אמר כי “הטקס הוא יום חג לפקולטה לא רק בגלל הזכייה, הכבוד ותשומת הלב אלא גם מפני שהוא מחייב אותנו לחשבון נפש ולהתבוננות פנימה. הפעילות שלנו מושתתת על שלושה ערכים: מגוון, שכולל סטודנטים בינלאומיים, סטודנטים מהפריפריה וסטודנטים מכל המגזרים שמרכיבים את החברה הישראלית; הקשר לקהילה ולחברה והמעורבות בהיבטים סביבתיים, חברתיים ועוד; וההבנה שהסטודנטים אינם הלקוחות שלנו אלא שותפים אסטרטגיים הפועלים לטובת מטרות משותפות – טובת החברה והאנושות.”

לסיפורי הזוכים באתר ינאי: https://goo.gl/RykiLG

 

הטכניון מרכין ראש לזכרה של רות רפפורט ז”ל שהלכה לעולמה השבוע. “איבדנו ידידה יקרה ומסורה,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא, “אישה ש’תיקון עולם’ היה נר לרגליה. רות הקדישה את חייה לאנושות, למדינת ישראל, לעיר חיפה ולטכניון בפרט, והטכניון חב רבות לה ולבעלה ברוך ז”ל – במיוחד על הקמתה של הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון.”

רות רפפורט, ילידת 1924, הלכה לעולמה בגיל 94. רות ובעלה ברוך ז”ל הם התורמים הנדיבים שאפשרו את הקמתם של בניין הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון ושל מכון רפפורט למחקר במדעי הרפואה. מכון רפפורט פועל לקידום המצוינות במחקר ביו-רפואי לרווחת האנושות, וזאת באמצעות תמיכה בחוקרים בארבעה תחומים: חקר הסרטן, מדעי המוח, גנומיקה ואורגנוגנזה (התפתחות האברים בעובר). במרוצת השנים המשיכו בני הזוג לתמוך בפקולטה ובמכון מתוך אמונה ש”לחולי אין גבולות ולכן הרפואה עשויה להיות גשר לשלום”.

רות רפפורט נולדה בברלין ב-6 באפריל 1924. ב-1933, בעקבות עליית היטלר לשלטון בגרמניה, עלתה משפחתה לארץ ישראל והשתקעה בתל אביב ולימים בחיפה. בגיל 18 פגשה את ברוך, פגישה שהובילה ל-65 שנות נישואין שהסתיימו עם מותו בשנת 2010. ברוך, יליד חיפה, שירת בצבא הבריטי ובצה”ל, שם נמנה עם מקימי המשטרה והפרקליטות הצבאית, הוסמך כעורך דין והקים עסקים מצליחים בתחומי הבנקאות, הספנות והנפט.

רות רפפורט הקדישה את חייה לעזרה לזולת ובמהלך השנים כיהנה כיו”ר עמית של ויצו העולמית וכיו”ר קרן   Inter maritime  לקידום פרויקטים הומניטריים. היא גייסה תרומות למעונות ברחבי הארץ מתוך אמונה ש”העתיד טמון בילדים ובמשפחה, וכל סכום שנאסף היום יניב פירות בדורות הבאים”.

בראשית שנות ה-70 התגייסו בני הזוג רפפורט לעזרת הטכניון, שביקש להרחיב את פעילותה של הפקולטה לרפואה שפעלה עד אז במנזר עתיק בחצר בית החולים רמב”ם. רות וברוך נענו לקריאתו של פרופסור דוד ארליק ותרמו את הכסף להקמת הבניין –  מגדל בן 14 קומות שבו פועלת הפקולטה גם כיום. בניין הפקולטה נחנך בחודש אוקטובר 1979, וכבר אז האמינו בני הזוג רפפורט כי חברי סגל בפקולטה יזכו בעתיד בפרס נובל – נבואה שהתגשמה עם זכייתם של הפרופסורים אברהם הרשקו ואהרן צ’חנובר בפרס נובל בכימיה לשנת 2004.

בשנת 2014 העניק הטכניון לגב’ רפפורט תואר ד”ר לשם כבוד על “פעילותה הפילנתרופית הבלתי נלאית; בהערכה לרוחב לבה בתמיכתה במגוון יוזמות בתחומי החינוך, החברה, התרבות, המדעים והמחקר הרפואי; ברחשי תודה על הפרויקטים הרבים אשר תרמו לרווחתם של ילדים ובני נוער, לחינוכם ולהשכלתם ושיפרו את איכות החיים בישראל”.

הטכניון אבל על מותה של גב’ רות רפפורט ומשתתף בצערה של המשפחה.
יהי זכרה ברוך

כתב העת Science מדווח על פריצת דרך מדעית והנדסית בתחום הלייזר: יצירת לייזר מבודד טופולוגי. במחקר, שנערך בטכניון ובארה”ב, טמון פוטנציאל למהפכה בתחום לייזרי המוליכים-למחצה ובחיישנים מדויקים

חוקרים מהפקולטה לפיזיקה בטכניון פיתחו עם עמיתים מארה”ב מערכת לייזר חדשנית: לייזר מבודד טופולוגית (Topological Insulator Laser ) הלייזר החדש מאופיין ביעילות וביציבות גבוהות משמעותית מאלה של מערכות לייזר דומות וסולל דרך לשילוב קוהרנטי רב עוצמה של מספר רב של יחידות-לזירה – אתגר המעסיק קבוצות מחקר רבות בתחום של לייזרי מוליכים-למחצה. הממצאים התפרסמו היום (1 בפברואר 2018) בכתב העת Science בשני מאמרים, שאחד מהם מציג את התאוריה והאחר את המערכת הניסויית הראשונה. מדובר בתגלית מדעית בסיסית בעלת השלכות מרחיקות לכת על יישומים כגון התקנים פוטוניים (דיודות לתקשורת, מעגלי-אלקטרוניקה משולבי לייזרים וכיו”ב), וחברות מובילות בעולם הפוטוניקה כבר מגלות בה עניין.

המחקר פורץ הדרך נערך על ידי חתן פרס ישראל פרופ’-מחקר מוטי שגב מהפקולטה לפיזיקה בטכניון עם שני חוקרים במעבדתו – ד”ר מיגל בנדרס והדוקטורנט גל הררי – ועם שותפיהם
מ-CREOL (אוניברסיטת מרכז פלורידה), הפרופסורים דימיטרי כריסטודולידס ומרסדה חג’אוויקאן והסטודנטים שלהם סטפן וויטק, מידיה פרטו וג’ינהאן רן  ומדענים נוספים מארה”ב ומסינגפור.

המחקר המתפרסם כעת מציג שילוב מוצלח ראשון מסוגו בין שני תחומים שונים בפיזיקה: לייזרים ומבודדים טופולוגיים. מבודדים טופולוגיים, שעמדו בלב המחקר של חתני פרס נובל בפיזיקה לשנת 2016, מהווים מצב חדש של חומר. הם התגלו לראשונה עבור אלקטרונים במוצקים ומאופיינים בכך שחלקם הפנימי מתנהג כמבודד (אינו מוליך זרם חשמלי) אך פני השטח שלהם מוליכים זרם חד-כיווני החסין בפני פגמים, מפזרים (דוגמת פינות) ואי-סדר בחומר. בתחילה התגלו המבודדים הטופולוגיים בהקשר של הולכה במוצקים, אולם לפני כעשור עלתה ההשערה שהרעיונות הבסיסיים בתחום מחקר זה עשויים, תחת שינויים מהותיים, להיות רלוונטיים גם במערכות פיזיקליות נוספות. הראשונה שבהן הייתה מערכת אופטית. כבר ב-2013 הדגימה קבוצת המחקר של פרופ’ שגב את המבודד הטופולוגי הפוטוני הראשון. במערכת זו נע האור בצורה חד-כיוונית סביב שוליו של מערך

דו-ממדי של מוליכי-גל מבלי שיופרע על ידי פגמים או אי סדר. כעת מדגימים החוקרים התקן לייזר מסוג חדש, המאפשר חיבור מספר רב של יחידות-לזירה ליצירת קרן לייזר יחידה, חזקה ואחידה, בתדר יחיד, שגם חסינה בפני פגמים, קצוות חדים ואי סדר. פריצת הדרך טמונה כאמור בשילוב הסינרגטי של התכונות הטופולוגיות במערכת לייזר.

פרופ’-מחקר שגב, שהוביל את המחקר, אומר כי “זהו המחקר החשוב ביותר שערכתי עד כה, והפרסום של שני המאמרים ב-Science זה לצד זה הוא צעד חסר תקדים.” לדבריו, “מערכת הלייזר החדשה מפריכה את כל מה שידענו על מבודדים טופולוגיים. עד כה נהוג היה להניח שתכונותיו הייחודיות של המבודד הטופולוגי ייעלמו בהקשרים כגון מערכות לייזר, החייבות להכיל הֶגְבֵּר (gain), אבל אנחנו הפרכנו את ההנחה הזאת בתאוריה ובניסוי. המבודד הטופולוגי הפוטוני מציג שיפור משמעותי של הלייזר בהיבטים של יעילות, יציבות ועוצמה. המערכת שפיתחנו חסינה לאי-סדר בחומר ואינה מאפשרת את פיזור הקרן או את היפוך כיוונה. המשמעות של עבודה זאת היא בראש ובראשונה פריצת דרך מחשבתית במדע בסיסי, ולשמחתי יש לה גם משמעויות יישומיות רבות.”

 

המאמר הנוכחי, המחבר כאמור בין פיזיקה של לייזרים ופיזיקה של מבודדים טופולוגיים, סולל דרך למשפחה חדשה של התקנים פוטוניים טופולוגיים שאפשר יהיה לשלב בחיישנים, באנטנות ובהתקנים פוטוניים אחרים. לדברי פרופ’ כריסטודולידס, “מרגש מאוד לראות מחקר בסיסי שממנו יצמחו יישומים משמעותיים ומוחשיים.”

הלייזר המבודד הטופולוגי מבוסס על חומרים רגילים בעולם המוליכים-למחצה, בלי צורך בשדות מגנטיים או בחומרים מגנטו-אופטיים ייחודיים, ולכן אפשר לשלבו בקלות יחסית בהתקנים אופטיים ואלקטרוניים רבים ומגוונים. פרופ’ חג’אוויקאן אמרה כי “בשנים האחרונות מצאנו דרכים חדשות לשלוט באור באופן חסר תקדים. כאן הצלחנו, באמצעות תכנון חכם, לשטות בפוטונים כך שירגישו כאילו הם נתונים בשדה מגנטי וכאילו יש להם ספין.”

פרופסור-מחקר מוטי שגב, ראש הקתדרה ע”ש ד”ר בוב שילמן, זכה בפרסים בינלאומיים רבים ויוקרתיים בתחומי הפיזיקה, בהם הפרסים הגבוהים ביותר בתחומי האופטיקה והלייזרים של האגודה האמריקנית לפיזיקה (2014) ושל האגודה האירופית לפיזיקה (פרס האלקטרוניקה הקוונטית 2007). הוא חבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, חבר האקדמיה האמריקאית למדעים וחתן פרס ישראל ל”חקר הכימיה וחקר הפיזיקה” לשנת תשע”ד – 2014.

למאמרים ב- Science : למאמר התאורטי לחצו כאן  למאמר המתאר את הניסוי לחצו כאן