Kinesisk rumstation styrter snart mod Jorden
Kineserne har mistet kontrollen med rumstationen Tiangong-1. De seneste forudsigelser lyder, at den vil styrte mod Jorden i marts eller april.

Opsendelsen af den kinesiske rumstation Tiangong-1 i 2011 blev anset for at være et symbol på Kinas supermagts-ambitioner i rummet. Men snart styrter rumstationen ned. (Illustration: CMSE) 

En flere tons tung kinesisk rumstation kan ikke længere kontrolleres og vil styrte ned mod Jorden.

Den seneste melding fra den europæiske rumfartsorganisation, ESA, lyder, at det forventes, at rumstationen Tiangong-1 vil ramme Jordens atmosfære i perioden mellem 17. marts og 21. april.

Det meste af rumstationen vil brænde op i Jordens atmosfære, men ESA formoder, at »nogle dele vil overleve processen og nå ned til Jordens overflade.«

Præcist hvor eller hvornår den udtjente rumstation vil ramle ned, kan ingen forudsige, før dagen hvor nedstyrtningen vil ske.

»Det er totalt uforudsigeligt, hvor den vil ryge ned. Det afhænger fuldstændigt af, hvordan den vil falde. Den kan komme som en dartpil med vinden, eller den kan ryge på tværs af vinden og tumle rundt,« siger John Leif Jørgensen, som er professor og afdelingsleder på DTU Space ved Danmarks Tekniske Universitet.

Mindre risikabelt end lyn

Tiangong-1 eller ’det himmelske palads’ blev sendt ud i rummet i 2011.

Rumstationen er blevet beskrevet som et potent politisk symbol på Kinas ambitioner om at være en supermagt i rummet, og den er blevet brugt til både bemandende og ubemandede rummissioner. I 2012 besøgte Kinas første kvindelige astronaut, Liu Yang, eksempelvis rumstationen.

Hvor og hvornår?

Kun en dag før rumstationen Tiangong-1 rammer atmosfæren, vil det være muligt at lave en »grov forudsigelse« af, hvorfra på Jorden man måske vil kunne bevidne nedstyrtningen.

Men selv på det tidspunkt vil nøjagtigheden for, hvor rumstationen rammer, kun kunne beregnes med kilometers afstand.

Det skyldes blandt andet, at det er komplekst at modellere atmosfæren og dynamikken, hvormed rumstationen vil flyve ind i atmosfæren.

Kilde: ESA

Men i 2016 – efter flere måneders spekulation – bekræftede kineserne endeligt, at de havde mistet kontrollen med rumstationen.

Det betyder, at rumstationen vil lave et ukontrolleret styrt ned mod Jorden.

Det vil uden tvivl være farligt, hvis dele af rumstationen overlever turen ned gennem atmosfæren og ramler ned i et beboet område.

Men heldigvis er den enkeltes risiko for at blive ramt af et stykke rumstation forsvindende lille.

»Sandsynligheden for, at en person bliver ramt af et vragstykke fra Tiangong-1 er faktisk 10 millioner gange mindre end den årlige risiko for at blive ramt af et lyn,« skriver den europæiske rumfartsorganisation ESA på sin hjemmeside.

Uden for fare i Danmark

Holder man sig på danske breddegrader, er man endda helt uden for fare, påpeger John Leif Jørgensen.

Rumstationens såkaldte inklination (banens vinkel i forhold til Jordens akse) betyder nemlig, at Tiangong-1 vil styrte ned inden for et bredt bælte på Jorden, som strækker sig mellem 42,8 grader nordlig bredde og 42,8 grader sydlig bredde (se illustration nedenfor).

»I Danmark bor vi på 57 grader nord, så den vil ikke styrte ned hos os. Men det brede bælte, hvor den vil styrte ned, er stort set der, hvor de fleste mennesker bor. Så det vil være rigtig uheldigt, hvis den rammer et beboet område, men heldigvis er der størst chance for, at den vil styrte ned over havet. Størstedelen af Jorden er jo dækket af vand,« siger John Leif Jørgensen.

I øjeblikket – det vil sige midten af januar 2018 – befinder Tiangong-1 sig omkring 280 kilometer over Jordens overflade, oplyser ESA.

Kortet viser området (grønt), hvor Tiangong-1 potentielt set kan ramme Jordens atmosfære (mellem 42,8 nordlige breddegrader og 24,8 sydlige breddegrader). Grafen til venstre viser befolkningstætheden. (Illustration: ESA CC BY-SA IGO 3.0)

Vil vragdele ramme Jorden?

I den kommende tid vil rumstationen nærme sig Jordens overflade med større og større hastighed, og til sidst vil den gå i brand på grund af den ekstreme varme, som bliver genereret, når den styrter ned gennem atmosfæren.

Nogle rumfartøjer – eksempelvis bemandende Soyuz-fartøjer – er bygget til at kunne overleve denne form for hede rejser ned gennem atmosfæren.

Men langt de fleste rumfartøjer og satellitter, som er i kredsløb om Jorden, er bygget sådan, at de vil brænde op, længe før de når ned til Jordens overflade, forklarer John Leif Jørgensen.

»Reglerne, som NASA og ESA følger, siger, at alt skal være brændt op, før det når ned i en højde af 10 kilometer over jordoverfladen, hvor der begynder at være flyvemaskiner. Det betyder for eksempel, at man ikke må bruge et metal som wolfram, for det er meget varmebestandigt og vil ikke smelte på vejen ned gennem atmosfæren,« siger John Leif Jørgensen, som selv har stor erfaring med at bygge isenkram til rumfartøjer.

»Jeg forestiller mig, at kineserne har fulgt de samme regler, som vi følger i Vesten, men det er ikke så let at gennemskue. Jeg har forsøgt at undersøge det, og det ser ud til, at de har brugt letmetaller på overfladen af rumstationen, og det er fint. Men jeg skal ikke kunne sige, om der er brugt materialer indeni, som ikke vil smelte, men vil ryge ned på Jorden.«

Så stor er rumstationen

Den amerikanske astrofysiker Jonathan McDowell fra Harvard University har tidligere udtalt til avisen The Guardian, at han mener nogle vragdele fra Tiangong-1 måske fortsat kan veje op mod 100 kilo, når de rammer Jordens overflade.

Selve rumstationens ’krop’ er 10,4 meter lang, og herudover har den to solpaneler, som hver måler 3 x 7 meter.

Da rumstationen blev sendt afsted i 2011, vejede den 8,5 tons inklusiv brændstof, men ifølge ESA har rumstationen formentlig tabt sig, efterhånden som den har brugt løs af sit brændstof.

Dermed vil den »sandsynligvis have en væsentlig lavere masse ved genindtrædelse« i atmosfæren, påpeger ESA.

Ifølge ESA holdt rumstationen op med at fungere i marts 2016, og kineserne har officielt informeret FNs Kontor for det Ydre Rums Anliggender (UNOOSA) om, at rumstationen vil styrte ned i atmosfæren.

Det kommer til at ske på ’ukontrolleret’ vis, selvom det oprindeligt var planen, at rumstationen skulle lave et kontrolleret ’selvmord’ i atmosfæren, hvor kineserne ville kunne styre, hvor fartøjet ramlede ned, påpeger ESA.

»For så vidt som det kan bekræftes, mistede kontrolteamet på Jorden kontrollen med fartøjet, og det kan ikke længere beordre affyring af sine motorer,« skriver ESA, som administrerer overvågningen af Tiangong-1 via rumfartsagenturernes fælles koordinationskomite for rumaffald, IADC.

Tre af de astronauter (taikonauter), som har besøgt Tiangong-1. Til højre ses Liu Yang, Kinas første kvindelige astronaut. I 2016 opsendte Kina en ny rumstation, Tiangong-2 - læs mere her. (Foto: Johnson LauTksteven)

Derfor falder den ned

Berømte eksempler på rumskrot

NASAs rumstation Skylab: Blev opsendt i 1972. Skulle egentlig have endt sine dage ved at brænde op i atmosfæren, men NASA havde regnet forkert og rumstationen brændte ikke helt op. Vragdele ramte ned over Australien – ingen blev dog ramt.

Sovjetisk satellit Kosmos 954: Blev opsendt i 1977 og havde en atomreaktor ombord. Tekniske problemer betød, at satellitten faldt ned over Canada, og radioaktivt affald blev spredt over det nordlige Canada.

Den sovjetiske rumstation Salyut 1: Blev opsendt i 1982. Fik tekniske problemer og styrtede ned i 1991. Vragdele ramte en lille by i Argentina, men ingen kom til skade.

Den sovjetiske rumstation Mir: Lavede et kontrolleret styrt mod Jorden i 2001. Alligevel faldt masser af dele ned på Jorden, de fleste omkring Fiji, hvor lokale kunne samle større vragdele op fra havet. Ingen kom til skade.

John Leif Jørgensen forklarer, at alle fartøjer, som er i kredsløb relativt tæt på Jorden, har brug for at blive skudt op i fart med jævne mellemrum – ellers mister de fart, og dermed vil de begynde at falde ned mod Jorden.

Den Internationale Rumstation ISS affyrer for eksempel sine raketmotorer hver tredje måned for at holde sin fart og højde over Jorden, forklarer John Leif Jørgsensen.

»Hvis ikke Tiangong-1 blev påvirket af nogen kræfter overhovedet, ville den kunne flyve rundt om Jorden til evig tid. Så hvilke kræfter bliver Tiangong-1 påvirket af? Oppe i 400 kilometers højde, hvor rumstationerne befinder sig, er der stadig en lillebitte rest af Jordens atmosfære tilbage. Det betyder, at rumstationen mærker en svag modvind fra atmosfæren, som vil bremse den en smule, så den langsomt mister højde,« siger John Leif Jørgensen, som påpeger, at disse hændelser kan forklares med Newtons Første og Anden Lov (se faktaboks under artiklen)

»Jo tættere Tiangong-1 kommer på Jorden, des tættere vil atmosfæren blive, og des mere vil rumstationen blive bremset,« tilføjer han.

Videoen viser, hvordan det så ud, da ESA's rumfartøj ATV-1 blev smadret under en kontrolleret nedstyrtning i Jordens atmosfære i 2008. Måske vil et lignende syn møde beboerne et endnu ukendt sted på Jorden, når Tiangong-1 falder ned. (Video: ESA)

Andet affald fra rummet

Indtil videre er der endnu ikke registreret uheld, hvor mennesker er blevet dræbt af satellitter, rumfartøjer eller andet rumskrot.

Men Tiangong-1 er langt fra det eneste stykke rumaffald, som er styrtet ukontrolleret ned mod Jorden og potentielt set kunne have udgjort en fare for mennesker.

»Det værste eksempel var, da russerne havde lavet et forsøg, hvor de sendte en atomreaktor op i rummet. Teknisk set er det en glimrende ide at få energi fra en atomreaktor, men de gennemførte det mildt sagt ikke så heldigt. De mistede kontrollen med den, så den faldt ned i Canada,« fortæller John Leif Jørgensen om uheldet, som foregik i 1978.

Uheldet betød, at radioaktivt materiale fra den sovjetiske satellit, som hed Kosmos 954, blev spredt ud over det nordlige Canada.

Herudover er flere andre rumfartøjer gennem tiden styrtet ned mod Jorden, men langt de fleste stykker rumskrot har ifølge John Leif Jørgensen endt deres dage i havet.

Newtons love kan forklare, hvorfor rumstationen styrter ned

Newtons love bliver beskrevet i hans værk Principa. (Foto: Daniele Pugliesi)

Newtons love er tre fysiske love, som blev fremsat af den berømte engelske videnskabsmand Isaac Newton (1642-1727).

Lovene beskriver blandt andet, hvordan legemer (objekter med masse) reagerer på påvirkninger fra forskellige kræfter, og hvordan de bevæger sig. 

Newtons 1. lov (Inerti-loven) siger, at påvirkes et legeme ikke af en ’resulterende kraft’, vil det enten ligge stille eller blive ved at bevæge sig med konstant hastighed i samme retning.

Hvis rumstationen fløj i et tomt rum og ikke blev påvirket af nogen kræfter, ville den altså altid beholde sin fart og konstant bevæge sig i samme retning.

Newtons 2. lov (kraftloven) siger, at når et legeme påvirkes af en ’resulterende kraft’, vil det ændre hastighed. 

Ifølge John Leif Jørgensen bliver rumstationen således påvirket af to resulterende kræfter:

  • Tyngdeaccelerationen, der er rettet mod Jordens centrum. Rumstationen falder altså ned mod Jorden, fordi der bliver ’trukket’ i den.
  • Friktionskraft, som bremser rumstationen. Kraften skyldes, at der er en lille rest af Jordens atmosfære oppe i rumstationens normale bane – rummet er ikke helt tomt. Atmosfære-resten giver en ’resulterende kraft’, en friktion, som konstant bremser rumstationen lidt.

»Den første kraft (tyngdeaccelerationen) får rumstation til at falde, men da stationen flyver så hurtigt, som den gør, sker faldet ikke direkte mod Jordens centrum, men derimod ud over horisonten,« fortæller John Leif Jørgensen, som tilføjer, at Newton ville have sagt, at rumstationen er »i konstant fald mod Jorden.«

Man kan sammenligne det med en kanonkugle, som bliver skudt afsted. Den bliver også påvirket af tyngdeaccelerationen, men hvis kuglen er hurtig, vil den flyve langt, før tyngdeaccelerationen får den til at dratte ned på Jorden. Hvis kanonkuglen er virkelig hurtig, kan kuglen flyve så langt, at den når ud over horisonten – ligesom rumstationen er kuglen i en slags bane om Jorden.

Hvis rumstationen kunne beholde sin fart, kunne den blive ved med at flyve ud over Jordens horisont uden at dratte ned. Men problemet er den anden kraft – friktionskraften.

»Friktionskraften får rumstationen til langsomt at bremse op, og så når den jo ikke helt så langt ud over horisonten, og den bevæger sig nedad i en spiralbevægelse. Først med et meget lille fald per omløb, da friktionen er meget lille, men efterhånden som atmosfæren bliver federe (tættere, red.), er faldet stadig større,« forklarer John Leif Jørgensen.

Hvis rumstationens motorer stadig virkede, kunne de skubbe rumstationen op i fart og få den til at bibeholde sin højde over Jorden.

Kilder: John Leif Jørgensen samt KU

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Det sker