Rumfartens fremtid er fuld af fysiske grænser og uendelige muligheder
Man har siden 1960 lyttet efter radiosignaler fra andre civilisationer, men der er aldrig blevet opfanget noget. Det kræver også helt særlige forhold at skabe intelligent liv, og måske er Jorden den eneste med disse forhold.

 

I dag er de populære emner i rumfarten marsrejsen og månebasen. Der drømmes om en omfattende rumturisme og måske også minedrift på asteroiderne. Det er så langt, vores planer og drømme går her i begyndelsen af det 21. århundrede.

Man siger ofte, at historien gentager sig, men det gælder ikke for rumfarten. Dels er rumfart noget helt nyt, der ikke kan sammenlignes med andre ting, vi har foretaget os, dels holder den klassiske analogi, hvor man sammenligner rumfarten med de store opdagelser i 1500-tallet, heller ikke.

Det er især, fordi solsystemet i modsætning til Jorden bogstavelig talt er øde og tomt. Planeterne er så fremmedartede, at de næppe nogensinde bliver koloniserede.

Det er da muligt, at græsset er grønnere blandt de exoplaneter, der kredser om andre stjerner. Men det er et åbent spørgsmål, om vi i en overskuelig fremtid vil kunne klare den udfordring, det er at sende et rumskib afsted til en stjerne mange lysår borte.

Det betyder dog langtfra, at vi snart kan se slutningen på rumfarten, men kun at rumfartens fremtid kan vise sig at gå i helt andre retninger, end vi kan forestille os i dag.

De næste 100 år

Når man taler om rumfartens fremtid, er der ofte en tendens til at fokusere på de tekniske muligheder, fremtiden vil bringe. Hvis man ikke tænker på pengene, er det jo let at komme med forudsigelser om kolonier på Mars og rejser ud til Jupiter og Saturns måner og måske endnu længere væk.

Fælles for alle disse optimistiske fremtidsvisioner er, at de skaber forventninger til fremtiden, som ikke har nogen realistisk chance for at blive til virkelighed.

Rumfart er en del af samfundet og må på en eller anden måde afspejle samfundets behov og ønsker. Apollo-programmet var en anomali, skabt af den kolde krig. Vi er nu vendt tilbage til en tilstand, der mere minder om udforskningen af Antarktis.

Månebasen er dyr

I 1911 var der et ægte kapløb mellem englænderen Scott og nordmanden Amundsen om at komme først til Sydpolen. Et kapløb Amundsen vandt med bare fem ugers forspring.

Derefter blev Antarktis glemt de næste 45 år, før en mere systematisk udforskning begyndte i 1957-58 under det internationale geofysiske år, der førte til oprettelsen af den internationale Scott-Amundsen-base på selve Sydpolen.

Mange har overvejet, om rumfarten vil følge en lignende vej, og baseret på de ret positive erfaringer fra ISS er det da en mulighed, at vi en dag får en international base på Månen.

Men man skal alligevel passe lidt på med denne analogi, for der er en meget stor forskel på at bygge en base på Sydpolen og en base på Månen. Månebasen er så dyr, at den virkelig skal opfylde et behov for de lande og regeringer, som skal betale regningen.

Mobiltelefoner indeholder mere regnekraft end de computere, der styrede Apollo-rumskibene

Som altid er det vigtigt at forstå fortiden for at kunne sige noget om fremtiden, og her er der to træk ved rumfartens historie, det er værd at lægge mærke til:

V-2-raketten under Den Anden Verdenskrig opnåede en fart på godt 1,5 kilometer i sekundet. Verdens hurtigste rumsonde, New Horizons mod Pluto, blev opsendt 60 år senere med en fart på 15 kilometer i sekundet. Det har altså taget seks årtier og en ufattelig sum penge at tidoble farten på en raket.

I dag indeholder enhver mobiltelefon tusinder af gange mere regnekraft end de store computere, der styrede Apollo-rumskibene til Månen. Instrumenter og kameraer har gennemgået en tilsvarende udvikling. Således bestod de første billeder af Mars fra Mariner 4 i 1965 af 40.000 pixels.

Den naturlige teknologiske udvikling har ikke været gunstig for selve rumskibene

Bare 40 år senere begyndte Mars Reconnaisance Orbiter regelmæssigt at sende billeder med 200 millioner pixels hjem fra Mars. På disse 40 år er opløsningsevnen af kameraerne altså blevet 5.000 gange bedre og det for en langt lavere pris.

Hvad man kunne kalde den naturlige teknologiske udvikling har altså ikke været gunstig for at skabe hurtige, bemandede rumskibe, men synes at favorisere rumsonder med stadig bedre instrumenter, da det er her, udviklingen går hurtigt.

Fakta


Bogens forfattere, Helle og Henrik Stub, er begge cand.scient.er i astronomi, fysik og matematik fra Københavns Universitet. De modtog Tycho Brahe-medaljen i 2008 og European Science Writers Award i 2014 for deres fremragende formidling. De skriver nu om astronomi og rumfart på Videnskab.dk. Du kan læse Videnskab.dk's omtale af bogen her. Artiklerne udgives løbende og kan følges via serien 'Ud i rummet'. Bogen kan købes hos forlaget med rabat.

De store, bemandede rumprojekter er bestemt ikke umulige, men de kræver en meget omfattende indsats. At bygge store raketter til rumfart er noget, et samfund virkelig skal ønske, da raketterne ikke har anden anvendelse end bemandet rumfart.

Fremtidens samfund

Fremtidens rumfart er ikke alene baseret på de tekniske fremskridt, men også på hvordan samfundet udvikler sig, og her kan vi forvente store ændringer.

I det 21. århundrede vil vi for alvor blive konfronteret med alvorlige globale problemer som klimaændringer og forurening. Disse problemer møder vi på et tidspunkt, hvor verden er ved at blive globaliseret, og ny teknik, især inden for IT og bioteknologi, er ved at ændre verden næsten fra dag til dag.

Når det kan lade sig gøre at opføre en base ved Sydpolen, er det vel ikke helt umuligt også at bygge en base på Månen. Den bliver blot noget dyrere.

  • Globaliseringen og den nye teknologi vil på hver sin måde forme det 21. århundrede. Globaliseringen vil udvikle sig fra handel til et stadig tættere samarbejde om de globale udfordringer, verden står overfor. Dette tætte samarbejde kan føre til en form for global styring, hvor vore dages nationalstater vil få mindre betydning.
     
  • Den nye teknologi koncentreret om it, bioteknologi og vedvarende energi baseret på især billige solceller vil afgørende ændre vilkårene for især de fattige samfund, der gennem den nye teknologi får mulighed for at deltage i det globale samfund.

Mange store afgørelser træffes internationalt

Nationalstater vil nok også eksistere i fremtiden, men på grund af de globale udfordringer vil de få mindre mulighed for at agere helt på egen hånd. Mange store afgørelser skal træffes internationalt. Som eksempel kan nævnes problemet med manglende drikkevand, der allerede nu viser sig nogle steder i verden.

Det er i hvert fald sikkert, at en stadig større del af budgetterne går til den slags opgaver, hvilket selvsagt giver mindre mulighed for rumprojekter, der ikke direkte kan bidrage til at løse nogle af verdens problemer.

De nye teknologier som it og bioteknologi kan bestemt bruges af rumfarten, men løser ikke problemet med at opsende store rumskibe. Til gengæld nærmer vi os den situation, at vi kan overføre data fra en rumsonde så hurtigt, at alle sanseindtryk fra en astronaut kan sendes direkte til Jorden.

På den måde kan vi direkte opleve, hvordan det er at gå rundt på Mars. Astronauten kunne jo også erstattes af en robot med sanser, som svarer til menneskets.

Vi bor på en lille planet, som vi skal passe godt på

Uanset hvordan samfundet og teknologierne ændrer sig, vil der være opgaver for rumfarten. Men hvordan fremtidens samfund vælger at udnytte rummet, afhænger af de kulturelle ændringer, der vil indtræffe.

Den generation, der skabte rumfarten, var vokset op i en kultur, hvor opdagelsesrejser stadig var noget, man foretog. Der var også efter Den Anden Verdenskrig steder, mennesker ikke havde besøgt, således blev Mount Everest først besteget i 1953. Desuden blev Jorden af de fleste opfattet som en næsten uendelig verden med ubegrænsede muligheder og resurser. Hvis vi ville til Mars, var der råd til det.

De unge, der vokser op i det 21. århundrede, bliver hele tiden mindet om, at vi bor på en lille planet, som vi skal passe godt på. Deres virkelighed vil være de stadig voldsommere klimaændringer og de problemer, det giver med alt fra klimaflygtninge til nedsat landbrugsproduktion.

De vil givetvis få en mere global tankegang, end vi har i dag, og de vil nok være mere tilbøjelige til at anvende rumfarten til at løse aktuelle globale problemer end at satse på kostbare ekspeditioner til det ydre solsystem.

Det 21. århundrede vil måske blive beskrevet som 'biologiens århundrede'

Det er også muligt, at de vil se på rumfart som noget fra det 20. århundrede og i stedet være mere optagede af de muligheder, bioteknologien åbner. Det kan være alt fra at skabe nye afgrøder, der kan tilpasse sig klimaændringerne, til at gribe ind i selve menneskets arveanlæg, i første omgang ved at øge levetiden.

Det 20. århundrede kan beskrives som 'Fysikkens århundrede', hvor kvantemekanik og relativitetsteori blev skabt. Tilsvarende vil det 21. århundrede måske engang blive beskrevet som 'Biologiens Århundrede'.

Det kan godt være, at udforskningen og kortlægningen af menneskets genom i fremtiden vil blive anset for vigtigere end udforskningen af Mars.

Robotteknologien og muligheden for at udvikle en form for kunstig intelligens vil helt givet også blive vigtige emner. Fælles for disse nye teknologier er, at de direkte påvirker dagliglivet her på Jorden, hvad en bemandet rumrejse ud i solsystemet ikke gør.

Fremtidens rumfart

Der er ingen tvivl om, at den nødvendige rumfart nok skal overleve skabelsen af et stærkt globaliseret samfund, baseret på højteknologi. For uden satellitter bliver der ingen globalisering. Især vil satellitter, der overvåger klimaet, få en stor fremtid.

Alfa Centauri er vores nærmeste stjernesystem, godt 4,3 lysår borte. Det består af den klare dobbeltstjerne Alfa Centauri A og B og den lille røde dværgstjerne Proxima Centauri. På mange måder er Alfa Centauri et tillokkende rejsemål. Alfa Centauri A er en gul stjerne, der minder om vores egen Sol, mens Alfa Centauri B er en lidt mindre og koldere orange stjerne.
<br /><br />
A- og B-stjernerne kredser om hinanden med en omløbstid på 80 år, og det er teoretisk muligt, at begge stjerner kan være omgivet af hver sit planetsystem.
På tegningen er også vist en mulig planet, der kredser om B-stjernen. Desuden kan vores egen sol ses som en klar stjerne lidt over og til højre for planeten. Proxima Centauri, der ikke er med på billedet, kredser sandsynligvis om de to andre stjerner, men i så stor afstand, at et omløb varer mere end 500.000 år. Proxima Centauri er, med afstanden 4,24 lysår, vores nærmeste stjerne.
(Foto: ESO/L. Calçada/Nick Risinger)

Adgang til internettet vil være en forudsætning for at kunne deltage i det moderne samfund, men der er stadig store dele af verden, der enten ikke har nogen adgang eller kun en meget langsom og ustabil adgang. Dette problem kan løses teknisk.

Det er foreslået at skabe en global adgang til internettet ved at opsende store balloner, der i en højde på 20 kilometer langsomt cirkler rundt om verden.

Det er dog meget mere sandsynligt, at løsningen bliver flere hundrede satellitter i forholdsvis lave baner, der gør det muligt for selv en mobiltelefon at komme i kontakt med internettet, uanset hvor man er. Denne udvikling vil være helt afgørende for, at lande, der i dag er fattige, kan blive en del af det globale samfund.

Allerede nu kan nævnes projekter som OneWeb, der skal omfatte 650 satellitter i baner 1.200 kilometer over Jorden. Hertil kommer et stort antal reservesatellitter for at sikre stabil forbindelse, så det samlede antal kommer op på 900 satellitter. Også SpaceX har planer om et tilsvarende system med hele 4.000 satellitter.

 

Den nødvendige rumfart bliver mere ustyrlig

Begge disse planer er baseret på 'Small Sats', små og meget billige satellitter på under 100 kilo, som opsendes i sværme. Det vil løse problemet med nedbrud af satellitter, fordi sværmen godt kan tåle at miste et par stykker og stadig være i stand til at løse sine opgaver, der måske kunne være at overvåge Jorden og klimaet.

Sværmene vil også gøre rumfarten mere demokratisk, fordi det efterhånden bliver muligt for meget små lande, virksomheder og organisationer at opsende egne satellitter.

Den nødvendige rumfart bliver til gengæld mere ustyrlig. Der bliver trafikkaos i rummet med en meget stor fare for, at det hele bryder sammen til sidst på grund af Kessler-effekten.

Den videnskabelige rumfart med rumteleskoper som Hubble og rumsonder ud i solsystemet skal også nok fortætte. Den er ikke særlig dyr, og den hurtige udvikling inden for computere og robotter vil hele tiden skabe nye muligheder.

De klodsede biler, der i dag kører rundt på Mars, vil gradvist blive erstattet af små, insektlignende robotter, der kryber, kravler og flyver rundt også til steder, hvor astronauter ikke vil komme. Og denne type robotter vil også komme til både Jupiter og Saturns måner.

 

Drivkraften for bemandet rumfart har især været en konkurrence mellem nationalstater

Små astronomiske satellitter vil nok opsendes i hold, så det bliver muligt at få fem til 10 mindre astronomiske satellitter til at arbejde sammen og tage lige så skarpe billeder som et kilometerstort spejl.

Der er bestemt en mulighed for, at minedrift på asteroiderne og energisatellitter kan blive til virkelighed. Hvis de tekniske og økonomiske problemer kan løses, er her to projekter, som vil have en umiddelbar værdi for fremtidens samfund.

For den bemandede rumfart kan globaliseringen på langt sigt have en negativ konsekvens, da den ikke har den samme umiddelbare nytteværdi som en klimasatellit. Hidtil har drivkraften for den bemandede rumfart især været en konkurrence mellem nationalstater.

Hvis vi ender i et globalt samfund, hvor nationalstater ikke spiller den store rolle, vil det helt sikkert få en afgørende betydning for rumfartens fortsatte udvikling. Især når det gælder de mere prestigegivende projekter.

 

Et stort rumprojekt styrker højteknologisk industri

Men den situation ligger stadig langt ude i fremtiden. Inden da kan der ske meget, og skal man komme med et gæt, er det sandsynligt, at vi i løbet af det 21. århundrede vil opleve både en månebase og en marsrejse.

Der kan være politiske begrundelser, et ønske om at styrke samarbejdet mellem stater. Her vil de positive erfaringer fra ISS givetvis spille en rolle.

En anden begrundelse, som nok vil skabe genklang i regeringskontorerne, er, at et sådant samarbejde er god industripolitik. Ved at være med i et stort rumprojekt styrker man sin egen højteknologiske industri og dermed konkurrenceevnen.

 

Det vil være krævende at lande på Mars før 2050

Men der er dog en grænse, nemlig vores evne til at klare lange rumrejser. En rejse til Mars med et langsomt, kemisk drevet rumskib er både psykologisk og medicinsk en stor udfordring. Psykologisk fordi et hold astronauter på vej mod Mars kun vil se Jorden som en stjerne blandt tusinder af andre på en helt sort himmel.

Illustrationen viser mængden af brændstof, der skal til for at sende et rumskib til Alfa Centauri-systemet fire lysår borte inden for 900 år.

Erfaringen fra ISS er, at astronauterne bruger enhver ledig stund til at betragte vores fantastiske Jord, fuld af farver og liv. Desuden vil en marsrejse være en kamp mod vægtløshed og stråling. Ingen af delene tåler vi mennesker særlig godt.

I hvert fald mener tyskeren Johann-Dietrich Wӧrner, at det kan tage lang tid, før vi er parate til en marsrejse. Wӧrner blev i juli 2015 chef for ESA og udtalte i et interview i april 2015 i den tyske avis Der Spiegel, at det vil være en meget krævende opgave at lande på Mars før 2050, netop på grund af den lange rejsetid og de medicinske og psykologiske problemer.

Det kan betyde, at de børn, som så den første månelanding i 1969, vil være tæt på de 100 år, før de kan overvære en landing på Mars.

 

Fremtidens mennesker har oplevet meget af verden gennem en skærm

Alt det kan undgås, hvis man anvender hurtigere, atomdrevne rumskibe. Nu er der desværre ikke fundet noget på Mars, der kunne være en meget overbevisende grund til at ofre formuer på at bygge hurtige rumskibe og samtidig tage hele den politiske ballade om at sende atomreaktorer ud i rummet. Atomkraft og rumfart er vist ikke ligefrem en politisk vindersag.

Man må også overveje, hvor meget det 'at være der selv' kommer til at betyde for fremtidens mennesker, der jo lige fra barndommen har oplevet meget af verden gennem en computerskærm og en stadig mere avanceret form for virtual reality.

På langt sigt er der vel to muligheder: Enten kan vi ikke klare udfordringerne, eller også vil den globale civilisation i løbet af nogle få hundrede år finde et stabilt leje med de muligheder, det giver for at tænke langsigtet.

Og så kan rumfarten måske på en uventet måde komme til at spille en rolle i de udfordringer, vi til den tid forhåbentlig er parate til at tage op, nemlig:

 

  • Rejser til stjernerne.
     
  • Kontakt med andre civilisationer.

 

Stjernerejser

Det har hidtil været en del af den vestlige kultur, at der ikke er grænser for teknikken. Hvad der er umuligt i dag, bliver muligt i morgen, enten på grund af videnskabelige gennembrud eller på grund af bedre teknik.

Men rejser til stjernerne vil vise os, at naturen faktisk sætter grænser. Ud fra grundlæggende fysik kan man argumentere for, at stjernerejser i praksis er umulige, selv om de er tilladt af naturlovene.

Hvis blot den kortest tænkelige stjernerejse skal gennemføres inden for et menneskes levetid, skal rumskibet bringes op på mindst 10 procent af lysets hastighed eller 30.000 kilometer i sekundet. Det vil give en rejsetid på cirka 43 år til Solens nærmeste stjernenabo, den lille røde dværgstjerne Proxima Centauri.

Proxima Centauri kredser om dobbeltstjernen Alfa Centauri, der består af en gul dværgstjerne omtrent som Solen og en lidt mindre og køligere orange stjerne. Selv med en fart på 30.000 kilometer i sekundet kræver det cirka et år at komme det sidste lille stykke vej fra Proxima til Alfa Centauri. Afstandene i rummet er virkelig store.

 

Hver astronaut kræver mindst 65 tons udstyr

Hvis vi nøjes med en lille besætning på bare 10 mænd og kvinder, skal de jo have forsyninger med, selv om de sikkert vil gøre, hvad de kan, for selv at dyrke deres mad.

Det er anslået, at hver astronaut til en så lang rejse kræver mindst 65 ton udstyr. For 10 astronauter er vi så oppe på 650 ton, og desuden skal rumskibet have et skrog, motorer og andet udstyr.

Men lad os være optimister og antage, at rumskibet til denne livslange rejse ikke behøver at veje mere end 2.000 ton. Og så lige se bort fra en detalje om hvor meget brændstof der skal medføres. Vi tænker os bare, at der er opfundet en eller anden meget effektiv motor, som næsten ikke bruger brændstof.

 

Energien skal ikke produceres på en hel klode, men blot et rumskib

På hele Jorden forbruger vi hvert år lidt mere end 6*1020 joule. Det kan vi nu sammenligne med den energi, der kræves for at give vores rumskib en fart på 30.000 kilometer i sekundet.

Denne såkaldte kinetiske energi kan let beregnes til 9*1020 joule eller halvanden gang Jordens årlige energiforbrug. Og rumskibet skal jo ikke bare accelereres op, men også bremses ned igen ved ankomsten. Dermed er vi oppe på tre gange Jordens årlige energiforbrug.

Det er et absurd tal, fordi energien skal produceres ikke på en hel klode, men på et lille rumskib. Og selv om vi kunne bygge en motor, som kunne producere så meget energi, vil der være tre andre problemer, nemlig spildvarmen fra motoren, sammenstød med støvpartikler i rummet og faren for selve Jorden.

 

  • Spildvarmen. Når en motor producerer energi, vil en lille del af energien altid ende som spildvarme i motoren. Man behøver ikke mange udregninger for at indse, at rumskibet simpelthen vil fordampe på brøkdele af sekunder, når motoren kører for fuld kraft. Det vil derfor være helt nødvendigt at udstyre stjerneskibet med nogle kæmpestore radiatorer, der kan udstråle spildvarmen. Det er i øvrigt allerede i dag et stort problem at slippe af med spildvarme i rummet. Selv ISS har nogle enorme radiatorer til at udstråle spildvarmen til rummet.
     
  • Sammenstød. Med en fart på 30.000 kilometer i sekundet er et sammenstød med selv en meget lille støvpartikel farlig. Det er let at beregne, at hvis et støvkorn med en masse på bare 10 milligram rammer rumskibet, udløses der samme energi som ved at sprænge et ton af sprængstoffet TNT. Nu er der heldigvis meget langt mellem selv små støvkorn i rummet mellem stjernerne, men det betyder jo ikke, at man på en 50 år lang rejse ikke skulle møde bare et par stykker. Den eneste mulige løsning er at udstyre rumskibet med et 'meteorskjold', der kan klare i hvert fald de mindre sammenstød. Men det lægger mange ton til rumskibets vægt.
     
  • Faren for Jorden. I det øjeblik man seriøst begynder at tale om den slags stjerneskibe, vil hver eneste regering i verden hurtigt foretage et lille regnestykke. En motor, der på den ene eller anden måde kan producere energi svarende til tre gange Jordens årlige energiforbrug, producerer en energi svarende til sprængkraften af 500 gigaton TNT, mere end nok til at udslette alt liv på Jorden. Der vil helt sikkert komme en lov om, at den slags skibe ikke må komme Jorden nærmere end asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter.

Rejsen til fjerne galakser kunne foregå lynhurtigt, hvis man kunne rejse gennem ormehuller. De lader dog til at være forbeholdt science fiction-film. (Illustration: NASA)

Disse argumenter har ikke noget med den anvendte teknik at gøre, men fortæller alene noget om de ufattelige mængder energi, en stjernerejse kræver. Tallene virker så absurde, at det er svært at forestille sig, at bemandede stjernerejser nogensinde vil blive til en realitet, hverken for os eller for andre civilisationer.

Det er måske forklaringen på, at det ser ud til, at Jorden gennem sin 4,5 milliarder år lange historie har fået lov til at udvikle sig i fred uden kolonisering udefra. Men selv uden stjernerejser har rumfarten stadig en mulighed for at bringe os tættere på stjernerne.

 

Kontakt med andre civilisationer

Siden 1960 har astronomer med mellemrum og for meget små budgetter lyttet efter radiosignaler fra andre civilisationer. Der er til dato aldrig fundet et signal, som med sikkerhed er sendt til os fra en planet mange lysår borte, men med den indsats, der har været mulighed for, er det måske heller ikke så overraskende.

Det eneste, vi med sikkerhed kan sige, er, at det i hvert fald ikke vrimler med civilisationer derude, som er ivrige efter at komme i kontakt med os via radio. Men der er lang vej endnu, før vi skal opgive håbet.

Hvis der overhovedet er radiosignaler, vi har mulighed for at opfange, vil det med stadigt bedre udstyr nok ske inden for de næste få hundrede år.

At modtage et budskab fra rummet vil sætte to ting i perspektiv, nemlig rummets størrelse (især hvis signalet har været flere hundrede år undervejs) og begrebet astronomisk tid.

 

Vi er nok den yngste civilisation i Mælkevejen

De ældste stjerner i vores mælkevej er 12 milliarder år gamle, og det skal sammenlignes med, at hele vores nedskrevne historie ikke går mere end 5.000 år tilbage. Astronomisk set er menneskets historie et uendeligt kort øjeblik, og det betyder, at vi næsten sikkert kan se bort fra at få kontakt med nogen på vores eget niveau.

Vores korte historie gør os sandsynligvis til den yngste civilisation i hele Mælkevejen. Hvis vi en dag opfanger et signal, vil det nok være fra nogen, som er millioner af år forud for os. Hvis der overhovedet er en 'galaktisk kultur', vil vi i forhold til den være som børn, der lige er begyndt på den første dag i skolen.

Ligesom børn i første klasse ved, at der efter første klasse venter mange år med at lære, må vi også være forberedte på, at vi i den første lange tid ikke vil have meget at byde på, hvad angår videnskab, hvis vi begynder at udveksle budskaber.

Men mon ikke der vil være interesse for at høre om Jorden og dens historie, om livets udvikling og menneskets historie?

 

Lander der et rumskib foran Det Hvide Hus, skal vi nok reagere

Selv om vi en dag opnår kontakt, vil det ikke betyde en øjeblikkelig omvæltning af vores kultur. Mange mennesker ved meget lidt om astronomi, og mange forkaster store dele af den moderne videnskab som evolution af religiøse årsager.

I stedet for en øjeblikkelig accept af et budskab vil det vrimle med benægtelser og konspirationsteorier. At blive en del af en galaktisk kultur er noget, der vil tage generationer.

Der kan også være meget stor forskel på, hvordan kontakten vil foregå. Hvis det sker ved, at et fremmed rumskib lander på plænen foran Det Hvide Hus i Washington, det er der tradition for i Hollywood, skal vi nok reagere.

Et svagt radiosignal fra en stjerne flere hundrede lysår borte vil vi nok ikke reagere så voldsomt på. Der er også forskel på, om vi kan forstå budskabet, eller om det eneste, vi kan sige, er, at det må være skabt af intelligensvæsener.

 

Rumfarten, Universet og muligheden for kontakt

Selv om bemandede rejser til stjernerne nok altid vil være uden for vores rækkevidde, kan rumfarten alligevel hjælpe os med at komme i kontakt både med eventuelle andre civilisationer og med stjernerne.

Den letteste opgave er at søge efter signaler fra andre civilisationer. Her på Jorden har vi det problem, at svage signaler let kan drukne i støj fra alle mulige radiokilder, vi selv har skabt. Mere end én gang har vi taget fejl af signaler fra en satellit eller et militærfly og antaget, at vi modtog et ægte signal fra en anden civilisation.

Der er naturligvis regler for at holde visse frekvensområder fri for vores egne signaler, netop for at gøre det muligt at drive radioastronomi. Men de overholdes ikke altid, og det er blevet et stadig større problem.

Det berømte Wow!-signal fra 1977 er det nærmeste, vi er kommet noget, der ligner en besked fra intelligente væsener på en anden planet. Desværre er signalet aldrig blevet gentaget. (Foto: Bigear)

Løsningen er heldigvis meget simpel. Den side af Månen, der vender bort fra Jorden, er totalt afskærmet mod radiostøj fra Jorden. Her er det muligt at udspænde meget store antenner i den lave tyngdekraft, så man kan lytte efter selv meget svage signaler.

Det er endda blevet foreslået at hænge antennerne op i månekratere. Det er teknisk muligt, og på Månen er der heller ikke noget i vejen for at bygge antenner på flere kilometer.

 

Et problem er at få politikere til forpligte sig til projekter

Men at lytte efter signaler er et langtidsprojekt, der vil kræve et samfund med en betydeligt længere tidshorisont end den, vi har i dag.

Et af rumfartens største problemer er netop at få politikere til at forpligte sig til projekter, det vil tage måske 10 år at fuldføre. Her taler vi om et projekt, der skal køre i flere generationer. Det har vi jo før gjort, bare tænk på de europæiske katedraler.

I forhold til middelaldrenes økonomi svarede et katedralbyggeri til et større rumprojekt i dag.

 

Tyngdelinsen gør det muligt for Solen at virke som teleskop

Måske kan rumfarten ikke sende os til stjernerne, men den kan bringe stjernerne til os. Det kan ske på en smart måde ved at bruge selve Solen som et superteleskop.

Solen får nemlig med sin tyngdekraft rummet til at krumme omkring sig, og det betyder, at lys fra fjerne stjerner bliver afbøjet ved at passere tæt forbi Solen. På den måde kommer Solen til at virke som en slags linse, der kaldes Solens tyngdelinse.

Det er netop tyngdelinsen, som gør det muligt for Solen at virke som teleskop, og det er et teleskop, der vil gøre det muligt at se detaljer som have og kontinenter, skove og floder på planeter, som er mange lysår borte.

Der er kun et problem: For at bruge Solen på denne måde er det nødvendigt at rejse ret langt ud i solsystemet til en afstand der er 1.000 gange Jordens afstand til Solen.

Det er 25 gange længere væk end Pluto og meget længere ude, end nogen rumsonde til dato har været, men det er muligt at bygge en rumsonde, der kan tilbagelægge denne afstand på mindre end 50 år.

 

Projekt FOCAL

Der er allerede et projekt ved navn FOCAL med fokus på at flyve ud til denne afstand. Det er et studieprojekt, og det vil næppe kunne realiseres før om 50 til 100 år, men i modsætning til en bemandet stjernerejse kan det gennemføres med en teknik, vi kan forudse.

Før vi går videre, skal vi lige indføre den såkaldte Astronomiske Enhed eller AE. Enheden er defineret ud fra Jordens afstand til Solen.

 

  • 1 AE = Jordens afstand til Solen = 150 millioner kilometer

Målt med denne enhed er afstanden til Pluto i runde tal 40 AE og afstanden til den nærmeste stjerne Alfa Centauri 270.000 AE eller 4,3 lysår. At rejse ud til en afstand på 1.000 AE er langt for en rumsonde, men stadig kun 0,4 procent af afstanden til Alfa Centauri.

 

For rumsonder er rejsen lang

Ligesom en glaslinse har en tyngdelinse et brændpunkt, hvor lysstrålerne samles. Modsat en glaslinse spredes lyset ikke bort fra dette punkt igen, men fortsætter i en uendeligt lang 'brændlinje'.

Brændpunktet har en afstand på 550 AE fra Solen, men for at få gode observationer skal man et stykke ud af brændlinjen, mindst til en afstand på 625 AE, gerne 1.000 AE.

Det er astronomisk set ikke særlig langt, lyset er under seks døgn om at tilbagelægge denne vej, sammenlignet med de fire år, lyset er om at komme fra Solen til bare den nærmeste stjerne. Men for vores rumsonder er rejsen lang.

I dag ville det tage en rumsonde næsten 200 år at komme så langt, men det skulle være muligt at bringe denne tid ned til omkring 50 år. FOCAL begynder så at observere, når den når ud til 625 AE og fortsætter derefter med observationerne i flere årtier, indtil den har nået de 1.000 AE.

 

Hele universet er åbent for os

Med en permanent månebase på plads kan man opføre store radioteleskoper på Månens bagside, der er i stand til at opfange uhyre svage signaler fra verdensrummet. (Illustration: NASA)

Set fra en afstand af 1.000 AE er Solen kun en meget klar stjerne, mens den øvrige stjernehimmel er som set her fra Jorden. Sonden er simpelthen ikke kommet så langt bort, at det på nogen måde har ændret himlens udseende, og alligevel har rejsen varet det meste af et menneskes levetid.

Hvis vi nu får et teleskop herud, er hele universet så at sige åbent for os. Ikke alene er lyset fra en fjern stjerne eller planet forstærket flere end 100 millioner gange, hvis vi observerer stjernen fra brændlinjen. Vi ser også stjernen, som om den kun var 625 til 1.000 AE borte.

Med et godt teleskop er det ikke noget problem at tage endda meget detaljerede billeder fra denne afstand. Med et 10-meterteleskop vil vi på en planet kunne se ikke bare have og kontinenter, men floder og skove og lyset fra byer, hvis der er nogen.

 

Tyngdelinsen forstærker og samler også radiobølger

Der er ingen grænser for, hvor langt ud i universet vi kan se med Solens tyngdelinse, selv galakser og sorte huller millioner af lysår borte kan kortlægges i detaljer.

Tyngdelinsen forstærker og samler også radiobølger, så vi kan i princippet lytte efter signaler fra civilisationer i andre galakser, og tilsvarende vil Solens tyngdelinse også forstærke signaler, vi selv sender afsted. Måske er det den måde, andre civilisationer kommunikerer på.

Så selv om rumfarten måske ikke giver os ubegrænsede rejsemuligheder, giver den os alligevel ubegrænsede muligheder for at studere universet.

 

Om mennesker og mælkeveje

Rumfartens virkelige betydning vil på langt sigt blive vurderet ud fra, hvordan den har påvirket vores kultur. Vi har set, at vores rejsemuligheder i forhold til universets størrelse er uendeligt begrænsede, og i denne sammenhæng betyder det ikke noget, om mennesket kun når til Mars eller en dag står på den fjerne Pluto.

Endnu er rumalderen ung, og mange tror, at alt er muligt. Det er også korrekt, at vi kunne udrette meget mere i rummet, end vi gør i dag, hvis bare nogen ville betale regningen.

Men den første grænse for rumfarten sættes af, at selv om noget er teknisk muligt, er der økonomiske grænser, som kan være næsten umulige at overskride.

Den anden grænse for rumfarten sættes af, at der er opgaver, som er uløselige inden for den videnskab, vi kender i dag. Det gælder således bemandede rejser til stjernerne. Det er ren ønsketænkning bare at håbe på en ny videnskab, der vil gøre det umulige muligt.

 

De nye teleskoper viser et univers af stof og energi

Hvad rumfarten har gjort er at bringe universet ind i vores stuer. I dag gennem billeder og film, i fremtiden gennem stadig mere livagtige virtual reality-oplevelser suppleret med beretninger fra astronauter, der selv har rejst ud i solsystemet.

Rumsonderne har vist os et solsystem fyldt med døde, kraterdækkede kloder eller utilnærmelige gasplaneter, hvor vi kun fra afstand kan observere de evige storme, der raser i deres atmosfærer.

De mange nye teleskoper i rummet og på Jorden viser os et univers af stof og energi, med eksploderende stjerner og gigantiske sorte huller, men ikke et univers, som har meget at gøre med os mennesker, vores drømme og håb. Det er en kulturel udfordring at acceptere dette univers.

 

Komplekst liv kræver helt specielle forhold

En vigtig begrundelse for at rejse ud i rummet og for at udforske universet er at bryde, hvad der er blevet kaldt 'fem milliarder års ensomhed'.

Rumfarten har ikke gjort denne ensomhed mindre, og hvis vi ikke inden for de næste få hundrede år finder tegn på intelligent liv andre steder, står vi over for tre muligheder, der alle vil få en stor betydning for vores opfattelse af os selv og den rolle, vi spiller i universet.

Den første mulighed er, at rummet simpelthen er for stort. Det kan godt være, at der er andre, men de er simpelthen for langt borte til, at nogen kontakt er mulig.

Den anden mulighed er, at civilisationer er som døgnfluer. Mange steder lærer kloge væsener at bruge værktøj, drive videnskab og skabe samfund. Men til sidst overvældes de af problemer og går efter få tusinde år til grunde.

Der har måske været masser af kulturer før os, og der kommer mange efter os, men lige nu er vi alene, fordi ingen civilisation har formået at få en levetid på millioner af år.

Den tredje mulighed er, at liv, i hvert fald komplekst liv, er yderst sjældent. Det kan være, at vi er alene, fordi det kræver helt specielle forhold at skabe intelligent liv, måske så specielle forhold at Jorden for tiden endda er den eneste beboede planet i hele vores mælkevej.

 

Rumalderens begyndelse har været præget af visioner og drømme

Skulle vi nu være så heldige, at det lykkes at opnå kontakt, vil en helt ny verden åbne sig for os, og vores kultur kan så udvikle sig i en helt uventet retning, som vi ikke har nogen mulighed for at forudse i dag.

Det er ikke mærkeligt, at rumalderens begyndelse har været præget af store drømme og visioner. I fremtiden vil vi gradvist lære grænserne at kende for, hvad vi kan udrette i rummet.

Men selv om vi måske ikke kan 'erobre rummet' og flyve rundt, som vi vil, i Mælkevejen, har rumfarten været med til at begynde en udvikling, som på langt sigt kan gøre vores forhold til universet til en central del af vores kultur.

Rejser til stjernerne

Eksempler på rejsetid for at nå Solens nærmeste nabo, Alfa Centauri-systemet:

Rejser til stjernerne er noget, der tager lang tid, i hvert fald med vore dages raketter. Ganske vist rejste Apollo med 40.000 kilometer i timen for at nå Månen, men den fart blev hurtigt bremset af Jordens tyngdekraft.

I virkeligheden svarer tre dages rejsetid til Månen til en gennemsnitsfart på lidt mere end 5.000 kilometer i timen, og med den fart tager det netop 900.000 år at nå selv den nærmeste stjerne. Voyager-sonderne er hurtigere. Selv nu, hvor de begge er langt uden for Plutos bane, bevæger de sig med omkring 60.000 kilometer i timen, og nu er Solen så langt borte, at den fart stort set vil være konstant i de næste mange millioner år.

Men selv med denne fart tager det 80.000 år at nå den nærmeste stjerne.