Astronauter, robotter og udstyr øver i støvet før rejsen til Månen

»Har du lyst til at se Månen nu?« spørger Andrea Cassini Videnskab.dk’s journalist.

Det er middagstid en grå efterårsdag i Köln i Tyskland, så under normale omstændigheder ville det ikke være nemt at få øje på Månen.

Men i bygningen LUNA Facility er omstændighederne ikke normale.

Det er hjemstedet for et 700 kvadratmeter stort, kunstigt landskab, der er særligt designet til at efterligne Månen så præcist som muligt for astronauter og ingeniører, der forbereder fremtidens månemissioner.

Andrea Cassini, der er ‘science and operations manager’ ved LUNA Facility, trykker på en knap i det ellers kontoragtige lokale. Et stort gardin på den ene væg kører langsomt op og forvandler rummet til en udkigspost med udsyn over Månen.

Kraftigt LED-lys efterligner, hvordan sollyset normalt vil se ud dér, hvor mennesker planlægger at lande på Månen. Et stort kransystem står klar til at efterligne Månens tyngdekraft. Udenfor er der ved at blive forberedt en efterligning af, hvordan man vil skulle bo på Månen.

Og så er der månestøvet: 800 ton ultrafint askeagtig regolit, som den type støv kaldes, der kastes rundt, så snart nogen træder i det.

»Alt og alle, der lander på Månen, uanset om det er et menneske, en robot eller et instrument, er nødt til at skulle forholde sig til regolit,« siger Andrea Cassini til Videnskab.dk

»Derfor er det meningen, at inden man rejser mod Månen, skal man have været en tur omkring centret i Köln for at træne i støvet.«

Men hvorfor bruger rumfartsindustrien så mange ressourcer på at forholde sig til et lag støv? Det har Videnskab.dk sat sig for at undersøge.

Ødelægger udstyr

Ved siden af vinduet til månelandskabet står en beholder med regolit fra et stenbrud. Støvet minder så meget om Månens regolit, som det kan lade sig gøre.

Så snart man stikker hænderne i det, bliver det tydeligt, hvorfor det kan gå hen og være et problem, når mennesker igen skal til at bevæge sig rundt på Månen allerede fra 2027.

Støvet er så fint, at det er svært at holde på. Enten løber det ned mellem sprækker i fingrene, eller også spreder det sig ved den mindste smule vind.

Samtidig klæber et lag af støvet sig stædigt til huden og det tøj, det er kommet i kontakt med.

Det er ikke svært at forestille sig, hvordan tusindvis af ton af sådan noget støv kan være en stor udfordring at bevæge sig rundt i eller ligefrem bo i.

Det er en af de vigtigste grunde til, at Den Europæiske Rumorganisation (ESA) byggede LUNA Facility i samarbejde med Deutsches Zentrum Für Luft- und Raumfahrt (DLR).

»Når man bevæger sig rundt i støvet, skal man bære fuldt ventilerede masker, bodysuit, handsker og støvler, som man skal tage på i forberedelsesrummet,« fortæller Andrea Cassini.

»Det er ikke farligt, men man vil ikke have det i sine lunger, når man arbejder med det for længe.«

Det kan derimod være farligt for elektronisk udstyr såsom robotteknologier, computere og så videre, fordi det nemt trænger ind og ødelægger systemerne.

»Det er derfor, det er en god idé at komme her og teste sit udstyr. Der er risiko for, at det går i stykker her i LUNA Facility på grund af støvet. Men hellere nu end efter at have brugt millioner på at få det til Månen og se det bryde sammen dér.«

Den skjulte ilt

En af dem, der har testet sit udstyr på LUNA Facility, er Anton Bjørndahl Mortensen, ph.d.-studerende på Space Robotics Lab under Aalborg Universitet.

Han deltog sammen med et robothold fra blandt andet Aalborg Universitet i en konkurrence, hvor den danskbyggede rover GORM skulle køre rundt og indsamle månestøv, som derefter skulle sorteres af en anden robot.

»Der er andre steder, man kan teste sit udstyr, men det her er en særlig form for regolit, hvor man ikke helt ved, hvordan udstyret reagerer,« fortæller han om det simulerede månestøv i LUNA Facility i Köln.

»Det er uforudsigeligt, og det kan være en stor udfordring, når man skal fjernstyre specialudstyr i det.«

Du kan læse meget mere om, hvordan den hektiske konkurrence forløb, her.

Grunden til, at ESA vil finde frem til den bedste robotkandidat til at sortere støv på Månen, er, at det grå støv indeholder en række muligheder.

Blandt andet viser forskning, at op imod 45 procent af det askeagtige støv faktisk indeholder ilt, som binder sig til metaller i støvet.

NASA-forskere beviste i 2023, at det er muligt at hive ilten ud af månestøvet i et specialdesignet vakuumkammer. En bedrift, som de håber på en dag at kunne bruge til at producere åndbar ilt på Månen.

Ved at udvinde ilt på Månen kan der spares mange ressourcer, da man i så fald skulle fragte mindre fra Jorden. Og så vil det formentlig også kunne bruges til brændstof, når rumraketterne skal videre mod Mars eller hjem til Jorden.

Det samme gælder fødevareproduktion, hvor forskere har bevist, at det er muligt at dyrke planter i månestøv, selvom det er langt mindre nemt og effektivt end i jordisk muld.

Veje, klodser eller skjold

Regolit indeholder også en række andre gavnlige grundstoffer såsom silicium, aluminium, calcium, jern, magnesium og titanium. Det er materialer, der potentielt vil kunne bruges til at bygge nye faciliteter og værktøjer på Månen uden at skulle bruge kostbare kilo på at sende byggematerialer til Månen.

Ifølge et skøn fra NASA koster det 10.000 dollar, eller omtrent 64.000 kroner, for hvert kilo materiale, der skal fragtes med til Månen, så der kan være meget at vinde ved at producere det ‘lokalt’ og ikke på Jorden.

»Regolit er det eneste materiale på Månen, så vi eksperimenterer med, hvordan det kan bruges som byggemateriale,« siger Andrea Cassini fra LUNA Facility.

Eksempelvis bliver der foretaget eksperimenter i en kælder under ESA’s astronautcenter på den anden side af vejen fra LUNA Facility i Köln.

Her står en 3D-printer og fremstiller alt fra værktøjer og møtrikker til Lego-klodser og mursten på forsøgsbasis.

»Strukturer bygget af regolit vil kunne beskytte bedre mod stråling og mod nedslag af partikler fra rummet,« forklarer Andrea Cassini.

På Månen er der ingen atmosfære til at beskytte mod stråling og nedslag fra små fragtmenter fra rummet, ligesom vi har på Jorden.

En af de ting, ESA tester, er at bruge kraftige laserstråler til at smelte månestøv om til glasagtige veje.

»På sigt håber vi at kunne bygge veje, landingspladser og anden infrastruktur med laser, mikrobølger eller solkraft. Det er nogle af de næste ting, vi kommer til at køre større test af her i LUNA.«