Dansk mission til Månen kan blive til virkelighed

2023 var et rigtig godt rum-år for Danmark med opsendelsen af Andreas Mogensen til Den Internationale Rumstation, og faktisk sluttede året med en ansøgning, der, om alt går vel, kan gøre en fremtidig dansk månemission til virkelighed.

I efteråret opfordrede Det Europæiske Rumagentur, ESA, universiteter og virksomheder i Europa til at indsende forslag til ‘små’ månemissioner.

Den opfordring fulgte Jens Frydenvang fra Københavns Universitet. Med en særlig metode vil han og en række samarbejdspartnere lave den hidtil mest detaljerede kortlægning af Månens overflade, fortæller han i podcasten Schumanns Rumraket.

Til Videnskab.dk fortæller Jens Frydenvang, at opslaget er et nyt tiltag fra ESA. For at blive udvalgt til en fremtidig månemission skal ens forslag leve op til en række kriterier:

• De foreslåede missioner skal være små: De må maksimalt koste 50 millioner euro og vare 4,5 år.
• Missionen skal ledes af et land, der kan kaldes lille i ESA-regi. Det udelukker store rumnationer som Frankrig, Tyskland, Storbritannien og Italien - Danmark er til sammenligning en lille spiller i rumforskningen.
• Forslagene skal omhandle en af fire specifikke udfordringer. En af dem er at forbedre kortlægningen af Månens overflade.

»Vi synes, vi har fat i noget, der rammer alt det, ESA har meldt ud, at en fremtidig mission skal kunne,« siger Jens Frydenvang, der er adjunkt ved Centre for Star and Planet Formation, Københavns Universitet, til Videnskab.dk.

»Vi ved, at der kommer øget aktivitet på Månen de kommende år, og jo mere vi ved om overfladen, som astronauter og robotter skal lande på, jo mere kan vi understøtte de næste missioner,« siger KU-forskeren, der til daglig beskæftiger sig med Mars og blandt andet er del af to af NASA’s rover-missioner på Mars, Curiosity og Perseverance.

Missionen Máni

Månen kalder han i podcasten for »en fantastisk case« - hvis missionen, der har fået navnet Máni, bliver en realitet, kan man afprøve en opmålingsmetode, der potentielt vil kunne anvendes på Mars-missioner og missioner længere væk fra Jorden.

Metoden kaldes fotometrisk kortlægning. Det dækker over, at man tager flere billeder af det samme stykke overflade, men under forskellig belysning.

Helt konkret skal en mikrosatellit flyve over Månens overflade i 50 kilometers højde og tage en række billeder. Det første billede tager satellitten, når den når op over horisonten og fanger Solens stråler. Herefter flyver den videre i kredsløb, mens den drejer om sig selv, hele tiden med kameraet rettet mod samme udsnit af Månens overflade.

På én overflyvning skal satellitten helst nå at tage 10 billeder, og det skal gå hurtigt, fortæller Jens Frydenvang.

På den måde kommer skyggerne, der kastes hen over overfladen, og refleksionen af sollyset til at tegne et mere detaljeret billede af overfladestrukturen.

Ud fra disse billeder vil danske forskere kunne udforme uhyre præcise topografiske kort, det vil sige kort, der meget præcist viser, hvordan landskabet ser ud, ud fra hvordan skyggerne ændrer sig under forskellig belysning. 

Forskerne vil endda kunne fortælle hvor ’ru’ overfladen er, ud fra hvordan lyset bliver reflekteret fra den. De vil kunne se fordelingen af kornstørrelser på overfladen, og hvordan kornene ser ud.

»Meget detaljerede topografiske kort kan bruges til at vurdere, hvor sikkert et landingssted er. Kan vi finde et sted, der er mere plant, eller et, hvor der ikke ligger store sten?« siger Jens Frydenvang.

Omvendt vil metoden også kunne bruges til at finde de områder, hvor der netop er meget materiale af en bestemt type eller størrelse. Det kan være en hjælp på missioner, der eksempelvis indsamler prøver fra asteroider, fordi man på forhånd vil vide, hvordan materialet fordeler sig, og hvor det derfor er bedst at lande.

Samarbejde er afgørende

Flere virksomheder er afgørende for, at mission Máni har en chance i konkurrencen.

Hovedleverandøren er virksomheden Space Inventor fra Aalborg. De har mange års erfaring med at bygge mikrosatellitter og har sendt en i geostationært kredsløb (en cirkulær bane i en højde af 35.800 km omkring Jordens ækvator, red.), fortæller Jens Frydenvang.

Kameraet skal det polske teleskop-firma Scanway Space stå for, og danske Terma skal levere en såkaldt detektor. Det er selve chippen, der sidder i satellitten og optager de billeder, linsen fra teleskopet sender til den.

Virksomheder fra henholdsvis Østrig og Holland skal levere kemisk og elektrisk brændstof, og en slovensk virksomhed skal stå for kommunikation, det vil sige at få data ned fra satellitten til Jorden.

Desuden er Aalborg Universitet, Aarhus Universitet og Syddansk Universitet partnere, mens missionen forankres på Københavns Universitet.

Det økonomiske spørgsmål

Den endelige beslutning om, hvilke forslag der bliver til måne-missioner, bliver taget på en ESA-konference i slutningen af 2025, men allerede til april får de forskellige forslag at vide, om de er gået videre til yderligere analyser og udvikling i ESA's systemer.

Indtil da fordriver Jens Frydenvang noget af ventetiden med at undersøge, hvordan man vil kunne skaffe de økonomiske midler, der skal til for at realisere missionen.

»50 millioner euro er ikke mange penge i rumfart, men det er en stor pris for et lille land som Danmark,« siger han.

Fra dansk side kommer staten ikke til at skulle dække hele beløbet, men man kommer ikke udenom at skulle give et betragteligt økonomisk bidrag til missionen, hvis den skal blive til noget. Det kræver blandt andet velvillige politikere.

»Hvis ESA skal synes, at idéen er god, skal de også tro på, at vi kan skaffe midlerne. Lige nu gælder det om at lave en klar vej hen imod, at vi, hvis vi bliver udvalgt, også kan betale,« slutter Jens Frydenvang.