Lange rumrejser: Derfor er der ikke sket en dyt i mange år
Men visionerne om fremtidige rumkolonier eller -baser lever stadig.
satelliter Jorden geostationær bane kredsløb orbit NASA

Tre satelliter i kredsløb om Jorden, fotograferet fra den internationale rumstation. Spørgsmålet er, om fremtidens rumforskning kommer til at foregå tæt på Jorden med satelliternes bane som grænse, eller om vi skal længere ud, som det har været drømmen siden rumforskningens spæde barndom. (Foto: NASA)

I 2011 bragte det engelske tidsskrift The Economist en artikel med titlen 'The End of The Space Age', der argumenterede for, at den del af rumforskningen, som drejer sig om at udforske solsystemet gradvist ville ophøre, og at fremtidens rumfart ville foregå tæt på Jorden

The Economist delte rummet op i to dele, Inner Space og Outer Space. 

  1. Inner Space  er rummet fra Jorden og op til den geostationære bane 36.000 km over ækvator. I denne bane findes en hel ring på flere hundrede satellitter, som især bruges til kommunikation. Den danner en naturlig grænse, fordi kun meget få satellitter har baner om Jorden længere væk end den geostationære bane.
  2. Uden for Inner Space befinder sig Outer Space, som simpelthen er resten af  solsystemet og universet. Tanken om rumflyvning længere borte fra Jorden end den geostationære bane blev så afvist med ordene: 'Inner Space is useful. Outer Space is history' – en sætning, der med rette blev opfattet som noget provokerende.
Om artiklens forfattere

Helle og Henrik Stub er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.

I snart 40 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.

De står bag bogen 'Det levende Univers' og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.

I 2011 var man i fuld gang med at færdigbygge den internationale rumstation ISS, så det var nærliggende at afvise denne påstand om rumfartens fremtid med et berømt citat fra den amerikanske forfatter Mark Twain (1835-1910): 

Da han på en rejse i Europa hørte, at der gik rygter om hans død, svarede han med at sende følgende telegram hjem til USA: »Rygterne om min død er stærkt overdrevne.«

Tilsvarende kan man spørge sig selv, om det virkelig kan passe, at 'Outer Space is history'.

The Economist rejser dog nogle centrale spørgsmål om, hvordan rumfarten kan udvikle sig – spørgsmål som er lige så aktuelle i dag, som da artiklen blev bragt.

Rumfart NASA Inner Space Outer Space

Omkring 36.000 km over ækvator findes den geostationære bane, hvor en hel ring på flere hundrede satellitter ligger. Satellitterne bruges eksempelvis til kommunikation og navigation. (Illustration: NASA)

Det nyttige 'indre rum'

Der er ingen tvivl om, at den første sætning, 'Inner Space is useful', er sand. For her findes alle de satellitter, der definerer det, som vi har kaldt 'Den nødvendige rumfart': 

Det er satellitter, som overvåger Jorden og dens klima, forudsiger vejret, hjælper os med at navigere sikkert rundt og er med til at opretholde magtbalancen gennem spionage fra rummet og varsling mod raketangreb.

Den nødvendige rumfart kan kort defineres som alle de satellitter, der er nødvendige for at opretholde det moderne samfund. Man kan diskutere, om den nødvendige rumfart er 'rigtig rumfart', men dens fremtid er i hvert fald sikret. Det kan vi se alene af oversigten over satellitopsendelser i 2017 fra 1. januar til 1. oktober.

Der blev i denne periode foretaget 62 opsendelser, hvoraf de 5 var mislykkede.  De fordeler sig på følgende måde:

  • Nødvendig rumfart (især kommunikation): 51
  • Forsyninger til rumstationer: 7
  • Bemandede opsendelser: 3
  • Videnskab: 1

Det er ganske tankevækkende at der var hele fem mislykkede opsendelser svarende til 8 procent. Der er trods alt gået 60 år siden den første Sputnik.

Når det er sagt, må det dog også understreges, at der også findes særdeles pålidelige raketter som Soyuz, Atlas 5 og Ariane 5, hvor 98-99 procent af opsendelserne er vellykkede.

Men vi er stadig langt fra den sikkerhed, som flyvningen har opnået - noget som kommende rumturister nok lige bør være opmærksomme på.

Rumfart i Inner Space betyder også rumskrot

I dag foregår al bemandet rumfart i bane om Jorden, og det har ført til, at udviklingen af nye rumskibe går meget langsomt. Alene den kendsgerning, at USA ikke selv har kunnet opsende astronauter efter at rumfærgerne blev udfaset 2011, taler deres tydelige sprog. Private firmaer som Boeing og SpaceX er ved at udvikle nye rumskibe, men de vil tidligst være klar i 2018.

En sådan pause ville man aldrig tillade i et højtprioriteret område som GPS, hvor det er vigtigt, at satellitterne regelmæssigt bliver udskiftet.

Rumforskning NASA Inne space outer space

Der flyver tusindvis af satellitter i kredsløb rundt om Jorden, men flertallet af dem er faktisk gamle satellitter, der ikke længere er taget i brug - de udgør en del af det rumskrot, der samler sig omkring Jorden. (Foto: NASA)

Det bemandede program i USA oplever altså en pause på mindst syv år, og det er interessant, at de nye privatbyggede rumskibe ikke repræsenterer et kæmpespring i teknologi. Både Dragon 2 fra SpaceX og Starliner fra Boeing er baseret på den gamle teknik fra Gemini og Apollo med at bruge rumkapsler.

Naturligvis er computere og elektronik langt mere avanceret end noget, man havde ved rumalderens start. Således er Starliner så automatisk, at astronauternes opgave i højere grad bliver at være systemoperatører, der overvåger computere, end at udføre egentligt pilotarbejde.

Dog er den mere moderne teknik med at bruge et rumfartøj med vinger, der kan lande som et fly, tilsyneladende opgivet.

At næsten alle opsendelser gælder satellitter til Inner Space, betyder også, at der er ved at komme et alvorligt problem med rumaffald. Således må rumstationen ISS jævnligt ændre sin bane for at undgå sammenstød med rumskrot.

Er det ydre rum bare historie?

Hvad der virkelig skabte debat, var sætningen 'Outer Space is History'. For rumfart handler ikke om at opsende en ny TV- eller vejrsatellit, men om at udforske universet. Og i den klassiske vision skulle det ske ved at sende ekspeditioner ud til solsystemets planeter og måske også i en fjern fremtid til stjernerne.

Men oversigten over opsendelser i 2017 taler sit eget sprog. Der er ikke opsendt en eneste rumsonde og slet ingen bemandede ekspeditioner til hverken Månen eller Mars. Den enlige videnskabelige satellit, der blev opsendt, var en kinesisk astronomisk satellit.

Så spørgsmålet om kan ikke bare fejes af vejen med Mark Twain citatet. Rumfarten har i dag ikke et fokus på at udforske solsystemet og universet, men i stedet på at opretholde det moderne samfund – og det er der gode grunde til.

For det første har erfaringen vist, at det er både teknisk og økonomisk mere krævende at drive rumfart, end man antog ved rumalderens start. I 2006-2007 gennemførte Danmark ekspeditionen Galathea 3, hvor inspektionsskibet Vædderen sejlede verden rundt for at udforske havene.

Det 257 dage lange togt kostede omkring 170 millioner kroner og gav et stort videnskabeligt udbytte. For den pris kunne vi kun bygge en lille videnskabelig satellit – en ekspedition til Månen eller Mars vil koste et sted mellem 100 og 1.000 gange så meget som Galathea 3. Og det er en pris som kun få eller ingen regeringer vil betale for ren videnskab.

Men vigtigere er, at solsystemet slet ikke er egnet til bemandet rumfart.

Ved rumalderens begyndelse var optimismen stor. De fleste regnede med, at vi kunne rejse til Mars og Venus og udforske dem på samme måde, som vi har udforsket utilgængelige områder på Jorden.

Vores naboplaneter er ikke så tillokkende

Man vidste godt, at Mars var kold og med en tynd atmosfære, men der var håb om at finde liv i form af lav og mos, i hvert fald nær ækvator. At udforske Mars blev set som en slags polarekspedition, og så sent som 1951 skrev Arthur C. Clarke en roman, 'Sands of Mars', hvor man godt kunne gå rundt på Mars blot iført polartøj og en iltmaske.

Venus var et ukendt mål, men med håb om at finde have, kontinenter og liv.

Nok vidste man, at Venus måtte være varmere end Jorden, men polaregnene måtte det da være muligt at udforske. Argumentet var, at det tætte skylag tilbagekaster så meget af Solens lys, at temperaturen på overfladen ikke ville blive alt for høj.

I dag ved vi, at Venus har en meget tæt atmosfære af CO2, og at en løbsk drivhuseffekt har forvandlet Venus til en 480 grader varm ørken. Atmosfæren er så tæt, at trykket ved overfladen svarer til det tryk, vi finder i en havdybde på 900 meter.

rumfart NASA inner outer space

Sådan her forestiller man sig, at det ser ud, når Mars er ramt af stormvejr. En eventuel kolonisering af planeten er både udfordret af den fare, stormene udgør, men også fordi Mars-stormene kan have en stor, forstyrrende virkning på elektronik. (Illustration: NASA)

Mars er ikke bare kold med nattemperaturer ned til -120 grader, men atmosfæren er også så tynd, at vi skal op i en højde på 30 km over Jorden for at finde et tilsvarende lavt tryk.

Der er ikke brug for polardragter, men rigtige rumdragter – og desuden er der intet tegn på hverken lav eller mos nogen vegne. Kun rød ørken med masser af støv og støvstorme.

Med naboplaneter som Venus og Mars er det svært at skabe stor opbakning til at sende mennesker på lange rejser ud i solsystemet.

Hvis Venus og Mars havde været som man troede ved rumalderens start, ville vi ret sikkert have besøgt dem trods de store omkostninger.

Mars og Venus var rumfartens hovedmål, men de virker ikke helt så tillokkende i dag, som de gjorde engang. Og som vi skal se, er resten af solsystemet bare værre.

Det bliver værre længere ude

Vi må nok indrømme, at det ydre solsystem, altså fra Jupiter og udefter, ikke er meget bedre rejsemål for mennesker end Venus og Mars.

Jupiters måner kunne være meget spændende at besøge, især Europa, hvor der under et tykt lag is måske gemmer sig et dybt hav, med de muligheder det åbner for liv.

Men desværre ligger Europa så langt inde i Jupiters strålingsbælter, at selv elektronikken har svært ved at klare det.

Både USA og Europa har planer om at sende sonder til månen Europa, men selv disse godt beskyttede sonder kommer til at kredse i meget aflange baner om Jupiter, således at de kun med mellemrum kommer ind forbi Europa, hvor strålingen er rigtig stærk. Resten af tiden bruger sonderne til at køle af langt fra Jupiter.

Det er nødvendigt for at elektronikken kan overleve, men bestemt ikke noget, der lægger op til bemandede rejser.

Saturns måner Enceladus og Titan er mindst lige så spændende, og her er strålingen heller ikke så stort et problem. Men rejsetiden til Saturn er flere år med de rumskibe, vi kan bygge i dag.

Så bemandede rejser herud har nok lange udsigter – selv om det vil være noget af en oplevelse at flyve gennem gejserne på Enceladus og sejle på Titans metansøer.

Teoretisk skulle det være muligt for en astronaut at gå på Sputnik Planum – Plutos enorme gletsjer af frosset kvælstof – men en rejse til Pluto er mere end tre gange så lang som rejsen til Saturn, og selv New Horizons, den hurtigste rumsonde, der nogensinde er opsendt, var ni år om rejsen til Pluto– og så havde den ikke engang brændstof nok til at bremse ned ved ankomsten og gå i bane om Pluto.

New Horizons fløj på få timer forbi Pluto med en fart på 50.000 km i timen, og gav os i virkeligheden kun et kort glimt af denne fascinerende klode så langt fra Solen.

Cthulhu Pluto New Horizons Alaska NASA rummet

Det lykkedes blandt andet New Horizons at tage billeder af Pluto, der viser en snedækket bjergkæde. Bjergene ligger i et område på planeten, der kaldes Cthulhu, og som er på størrelse med den amerikanske stat Alaska. (Foto: NASA/JHUAPL/SwRI)

De lange rejser

Rejser til det ydre solsystem vil kræve, at astronauter opholder sig i flere år ombord på et rumskib, hvorfra Jorden i bedste fald kun kan ses som en lille stjerne blandt så mange andre på den sorte himmel. Direkte samtaler med Jorden er udelukket, da radiosignaler vil være timer om at tilbagelægge vejen fra rumskib til Jorden og tilbage igen. Så der vil være meget lang tid mellem spørgsmål og svar.

Hertil kommer den store udfordring, det vil være at konstruere rumdragter og andet udstyr, som kan sikre, at astronauter kan arbejde ved de meget lave temperaturer, der findes i det ydre solsystem: 

Metanhavene på Titan har en temperatur på -180 grader, og Pluto er med en temperatur på  -240 grader kun 30 grader over det absolutte nulpunkt.

I alle tilfælde skal der konstrueres små og lette atomreaktorer, som kan levere en masse energi til både at opvarme rumskibe og eventuelle baser. Den teknik ligger et godt stykke ude i fremtiden. I det ydre solsystem kan man nemlig ikke få energi nok ved at bruge solceller. Her er rumfarten helt henvist til atomkraft.

Outer Space er en udfordring

Det er derfor langt mere selve solsystemet end mangel på interesse fra politikere, der har formet rumfartens udvikling. 

Der var engang en science fiction-roman med titlen 'Rumdragt haves – vil gerne ud at rejse'. Vi har rumdragterne, men mangler rejsemål, hvor mennesker kan leve og bo på nogenlunde normal vis.

Hertil kommer, at vi er ret langt fra at have de nødvendige rumskibe til at rejse til andre planeter. Helt grundlæggende kræves der tre typer af rumskibe:

  • Et transport-rumskib, der kan sende astronauter ud i bane om Jorden
  • Et rumskib til lange rejser, der kan flyve fra bane om Jorden til bane om en anden planet
  • Et landingsfartøj

Det eneste, vi har, er nogle ret små transportrumskibe, som kan sende astronauter op til ISS. Det er Soyuz og snart Dragon og Spaceliner.

Langtursfartøj er en økonomisk udfordring

Et langtursrumskib skal bygges helt forfra. Det kan bedst beskrives som en rumstation udstyret med en raketmotor. Da besætningen skal kunne leve og bo på rumskibet i sandsynligvis flere år må det blive ganske stort. Når man tænker på arbejdet med at sende alle delene op til ISS, som jo ikke skal flyve nogen steder hen, så er det let at se, at et langtursrumskib bliver en både økonomisk og teknisk udfordring.

Vi har i rumfartens historie kun haft ét landingsfartøj, nemlig det Lunar Module, som blev brugt i Apollo-programmet til at landsætte mennesker på Månen. Der skal bygges et nyt og større Lunar Module til Månen og en helt ny type landingsfartøj til Mars, som jo har en atmosfære.

Rumfart NASA inner space outer space

Verdenshistoriens eneste landingsfartøj, Apollo 14's Lunar Module, fotograferet i 1971. Det juvelformede lysglimt er en refleksion af Solen. (Foto: NASA)

Alt dette kan naturligvis bygges, men det vil tage tid og koste en masse penge.

Med tiden skal vi nok få baser på Månen og Mars, men at bo på dem vil nok mest af alt minde om at bo på Antarktis, hvor det jo er noget af en udfordring at bevæge sig udendørs.

Og selv herinde, tæt på Solen, kan man opleve nogle ganske lave temperaturer. Om natten kan temperaturen på Månen synke ned til -180 grader, mens nattemperaturer på under -100 grader er ganske normale på Mars. En udvej er at grave basen godt ned, hvilket måske alligevel bliver nødvendigt af hensyn til strålingen fra rummet.

Virtual reality er en anden udvej

Men inden for en overskuelig tidsramme er det svært at se, at Månen og Mars kan blive hjemsted for et stort antal mennesker. Der er dem, der forestiller sig, at man kan omdanne klimaet og atmosfæren på Mars, så det bliver lettere at bo deroppe. Måske, men det ligger langt ude i fremtiden.

I det 21 århundrede må vi nøjes med solsystemet, som det er.

Den tekniske udvikling kan dog åbne Outer Space på en helt ny måde, nemlig ved brug af virtual reality. Udviklingen af robotter og rumsonder går nu meget hurtigt, og i løbet af det 21. århundrede vil det ret sikkert blive muligt for os her på Jorden at opleve solsystemet i virtual reality, formidlet af robotter, som kan komme steder intet menneske kan komme.

Tænk at kunne vandre blandt svovlvulkanerne på Jupiters måne Io, dykke ned i havet under Europas is eller sejle på Titans metansøer – alt sammen hjemme fra stuen. Vort bedste håb er, at robotter og virtual reality kan gøre solsystemet mere nærværende for os alle, og på en måde gøre os alle til astronauter.

Men hvem ved – måske har Elon Musk eller hans efterfølgere til den tid gjort deres drømme til virkelighed og sendt deres 100 mands krydstogt-rumskibe ud i solsystemet.

Fremtiden ligger åben for os, og det er svært at sige, både hvad vi kan, og hvad vi vil 50 år fra nu.

spacex rumfærge mars rumturisme outer space

En visuel fortolkning af, hvordan det vil se ud, når den første 'rumfærge' nærmer sig Mars med rumturister ombord. Ingen ved, hvornår billedet kan blive en realitet, men SpaceX arbejder uden tvivl på sagen. (Illustration: SpaceX)

De store rumvisioner

Det, der virkelig skabte debat, var, at den vision for rumfartens fremtid, som The Economist formulerede i artiklen, var meget negativ:

»Fremtiden ser ud til at være begrænset af den nye grænse for Jorden, den geostationære bane. Inden for denne grænse vil der komme stadig mere aktivitet, og denne del af rummet vil blive tæmmet af mennesket, ligesom vi har tæmmet så mange ødemarker i fortiden.«

»Uden for den geostationære bane vil rummet forblive tomt. Der vil være enkelte strejftog, ligesom når mennesker forlader deres forskningsbaser i Antarktis for at kortvarigt at begive sig hen over iskappen, før de igen vender tilbage til basen for at få varme, mad og selskab. Men menneskets drømme om en fremtid herude i rummet vil stort set være forsvundet.«

En fremtid i rummet har været drivkraften bag rumfart

Det er klart, at for enhver, som er interesseret i rumfart, er en sådan vision provokerende, og den behøver slet ikke at blive sand.

Over for den står en anden vision, formuleret helt tilbage i 1951 af Arthur C. Clarke, og her gengivet i en lidt forkortet udgave:

»Mod slutningen af det 20. århundrede kom mennesket til at indse, at Jorden kun er en af mange verdener, Solen kun en af mange stjerner. Raketten bragte mange millioner af års isolation til ophør. Da de første rumskibe landede på Mars og Venus, var menneskets barnestadium forbi, og historien som vi kender den, tog sin begyndelse...«

Netop denne forestilling om, at vores fremtid ligger ude i rummet, har i høj grad været en drivkraft for den tidlige rumfart med de store forventninger til Mars og Venus.

Nu, hvor vi har lært solsystemet at kende, ved vi, at det ikke er en fremtid, der bare kommer af sig selv – dertil er solsystemet for fremmedartet.

blue origin outer space inner space rumforskning

Her ses Blue Origins New Shepard, der lander vertikalt efter en tur ud i rummet. Det er den lykkedes med mere end en gang. (Foto: Blue Origin)

Andre har mere håbefulde visioner

Men alligevel er det muligt at opretholde en positiv vision for rumfartens fremtid, hvor rumfarten ikke bare holder sig til Inner Space.

Elon Musk fra SpaceX søger jo gang på gang at vise os de muligheder, som han forestiller sig i en fremtid for mennesker ude i rummet.

Derfor er der for mange mennesker en enorm forhåbning til et firma som SpaceX, der ses som en modpol til de etablerede rumagenturer, der heller ikke altid er lige inspirerende at høre på.

Disse forhåbninger vil måske også blive rettet imod et nyt firma ved navn Blue Origin, der er grundlagt af Jeff Bezos, Amazons grundlægger. Blue Origin er lige som SpaceX ved at bygge store raketter med navne som New Shepard og New Glenn, opkaldt efter amerikanske astronauter.

På mange måder har Jeff Bezos en vision, der minder om Elon Musk. På en konference i 2017 udtalte Bezos således:

»The long-term vision is millions of people living and working in space. We need a space-faring civilization.«

Er visioner nok?

Musk og Bezos har i hvert fald visionerne, og man kan kun håbe, at de kan indfri forventningerne.

Det er dog vigtigt at huske, at de som alle andre er underkastet både de tekniske og økonomiske love.

Det er nok lidt svært at forestille sig private firmaer finansiere et stort fremstød i rummet, hvor man taler om mange hundrede eller flere tusinde mennesker ud i rummet. I dag sender verdens rumagenturer kun 12-15 mennesker ud i rummet om året.

Skal de store planer overhovedet have en mulighed for at lykkes, bliver det nødvendigt hurtigt at skabe et overskud ved at flyve ud i rummet.

Rumturisme kan næppe alene gøre det, men måske kan det lykkes ved at drive minedrift på asteroider, eller ved at levere energi til Jorden fra store energisatellitter.

Om sådanne projekter er mulige for slet ikke at tale om rentable, det ved vi endnu ikke, men de er afgørende for rumfartens fremtid.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud