Det nye år i rummet: Vi er mest spændte på det første billede af et sort hul

Uden at vi mærker det, får rummet en stadig større betydning for os her på Jorden.

Rumfarten kan påvirke samfundet direkte, og det vil vi komme til at se begyndelsen på, når SpaceX begynder at opsende deres Starlink-satellitter, som vil gøre det muligt at komme på internettet, uanset om man er midt ude på havet eller på rejse i et af verdens mange fattige lande.

Astronomien kan ændre vores verdensbillede, og dermed hvordan vi opfatter vores plads i universet, og den begivenhed, astronomer lige nu venter på med størst spænding, er det første billede af et sort hul.

Det kan vi forvente at få i 2019 med det såkaldte EVENT-teleskop.

I denne årsoversigt vil vi se på tre emner:

1. Jorden og Månen
2. Solsystemet
3. Universet

1. Jorden og Månen

Langt den meste rumfart foregår tæt på Jorden, men nu ser det ud til, at Månen igen bliver et vigtigt mål.

Som vi skal se, vil der i de kommende år blive sendt et stort antal rumsonder mod Månen, selvom vi nok må vente måske 10 år, før mennesker igen sætter fodspor på den støvede overflade.

Vi kan vente omkring 100 opsendelser i løbet af 2019, og langt de fleste vil høre til den kategori, vi kalder ’Den nødvendige Rumfart’. Det er satellitter, som er en del af det moderne samfunds infrastruktur.

Som eksempler kan nævnes satellitter til kommunikation, overvågning af Jordens klima og vejr eller til brug for navigation, som GPS-satellitter. Det moderne samfund ville hurtigt bryde sammen uden disse satellitter, men det kan diskuteres, om den nødvendige rumfart er en del af det, vi normalt forstår ved rumfart.

Vi vil her omtale tre vigtige områder:

• Den bemandede rumfart
• De kommende internet-satellitter
• Nye rumsonder til Månen

Den bemandede rumfart vil fortsætte med ISS, mens Kina vil arbejde hen mod opsendelsen af det første modul til den kommende kinesiske rumstation. Det er svært at sige, hvornår det vil ske, muligvis først i 2020.

Der er tre store nyheder:

1. USA får to nye bemandede rumskibe
2. Kina vil afprøve en ny type bemandet rumskib
3. De første rumturister vil blive opsendt

Nyhed 1 og 2: Nye rumskibe

I flere år har firmaet SpaceX arbejdet på at bygge Dragon-rumskibet, mens Boeing har bygget rumskibet Starliner. Det har hele tiden været planen, at der skulle bygges to nye typer rumskibe for at undgå lange pauser, hvis den ene type skulle få tekniske problemer.

Både Dragon og Starliner er nu parate til deres første ubemandede opsendelser, og man regner med, at begge rumskibe sender de første astronauter op til ISS i løbet af sommeren. Både Dragon og Starliner er en tilbagevenden til Apollo-teknikken med brug af rumkapsler, men i en meget stærkt moderniseret udgave.

NASA har bestemt ikke været glade for den nu 8 år lange pause, siden rumfærgerne blev udfaset i 2011, og man derfor har været henvist til at købe pladser på det russiske Soyuz-rumskib.

Kina vil opsende en ubemandet udgave af et nyt rumskib, som efterhånden skal afløse det nuværende Shenzhou-rumskib.

Shenzhou er et 7,5 ton tungt rumskib med plads til tre taikonauter. Det minder i sin konstruktion meget om det russiske Soyuz-rumskib. Det nye rumskib vil få plads til 4-6 taikonauter, få en vægt på 14-20 ton, og det vil være beregnet til flyvninger langt ud i rummet – i første omgang til Månen.

Det betyder bedre beskyttelse mod stråling og et bedre varmeskjold, så det kan vende tilbage til Jorden fra en måneflyvning med en fart på 40.000 km i timen. Beskrivelsen minder lidt om det amerikanske Orion-rumskib, som NASA har arbejdet på i årevis.

Nyhed 3: De første rumturister

To private firmaer er nu klar til at sende de første turister ud på små hop op til en højde på 100 km, som markerer den såkaldte ’grænse til rummet’. Det er i sagens natur meget korte flyvninger med kun et par minutters vægtløshed.

De to firmaer som konkurrerer om at blive de første med turistflyvninger – muligvis i løbet af foråret er:

• Blue Origin med raketten New Shepard
• Virgin Galactic med det raketdrevne fly VSS Unity

Her står Virgin Galactic lige nu stærkt, for i december har de sendt Unity op til en højde på 83 km med to piloter om bord. Ikke helt rummet – men meget tæt på.

Der arbejdes i øvrigt på at sænke den officielle grænse til rummet fra 100 til 80 km.

Blue Origin er ejet af verdens rigeste mand Jeff Bezos, som grundlagde Internetfirmaet Amazon, og Virgin Galactic ejes af den engelske milliardær Sir Richard Branson.

Både New Shepard og VSS Unity kan medbringe 6 passagerer. New Shepard sender turisterne lige op og ned igen på en bare 10 minutter lang flyvning. VSS Unity skal opsendes fra det store jetfly WhiteKnightTwo i en højde på 15 km. Da VSS Unity også svæver ned, så bliver turen længere, selv om det meste foregår i selve atmosfæren.

Selv en kort tur kan byde på store oplevelser. Turisterne kommer således til at opleve, at himlen skifter farve fra blå til helt sort, og at man kan se atmosfæren som et smalt blåt bånd over den krumme horisont.

Til sammenligning kredser rumstationen ISS i en højde på godt 400 km over Jorden. Hvis turisterne er så heldige, at de ser ISS, vil den se ud som set her fra Jorden – bare en klar stjerne.

Internet-satellitter og Månen

Internet-satellitterne bliver nok den vigtigste nyskabelse inden for den ubemandede rumfart. Firmaet SpaceX vil til sommer begynde at opsende de første af op mod 12.000 Starlink-satellitter, som vil sikre en hurtig adgang til Internettet overalt på Jorden.

Andre firmaer vil følge efter med tilsvarende projekter, og et af dem kaldet One Web vil opsende de første 10 satellitter i foråret og yderligere 10 til efteråret – men det er kun begyndelsen, da de regner med at opsende mindst 900 satellitter

En ting er at disse projekter vil fylde rummet omkring Jorden med et så stort antal satellitter, at der virkelig bliver brug for en form for ’trafikregulering’ hvis ikke al rumfart skal gå i stå på grund af faren for sammenstød ude i rummet.

For tiden er der i meget runde tal ca. 4.000 aktive og døde satellitter i bane om Jorden – sammen med et stort antal vragdele. Starlink vil sammen med andre projekter mangedoble dette antal.

En anden ting er de politiske og sociale konsekvenser af en fri adgang til internettet. Det er der mange lande (Kina er et eksempel), der ikke er spor interesserede i. Den politiske reaktion på Starlink vil blive interessant at følge.

Månen er igen blevet populær. Således vil Kina med Chang’e 5 søge at bringe prøver fra Månen tilbage til Jorden i slutningen af 2019.

Allerede i Januar vil Indien opsende den 3.890 kg tunge rumsonde Chandrayaan 2 i bane om Månen. Herfra skal der landsættes en lille rover, Vikram, opkaldt efter grundlæggeren af det indiske rumprogram Vikram Sarabhai

Israel vil også være med, så i februar får de opsendt en 600 kg tung sonde med en Falcon 9-raket. Den skal lande på Månen, og er en ægte ‘Flag and Footprints’-mission, selv om den er betalt af private midler.

Et tysk projekt med navnet ALINA sigter mod at landsætte to små rovere nær ved landingspladsen for Apollo 17. Det officielle mål er, at det skal ske i 2019 – men lad os nu se. Planer bliver ofte ændret. Der er tale om et privat finansieret projekt.

Moon Express er et ganske interessant privat projekt. Det er amerikansk, men holdet bag fik i 2018 en såkaldt ’Commercial Lunar Payload Services’-kontrakt med NASA. Det betyder, at de nu kan byde på at sende videnskabeligt udstyr til Månen for NASA.

Den første af tre flyvninger skal i 2019 anbringe et lille observatorium på et bjerg nær Månens sydpol, som er et af de steder, man har kig på til en bemandet base. Moon Express skal opsendes med den kun 13 ton tunge, privatbyggede raket Electron, som allerede har opsendt små satellitter fra en base på New Zealand.

Der er mange andre projekter om sonder til Månen, vi kommer til at høre mere om de kommende år. Der er en stigende interesse for at oprette en bemandet base på Månen, men det mest realistiske gæt er, at det først vil ske i 2030 eller senere.

\ Læs mere

Kineserne besøger Månens bagside

2. Solsystemet

Udforskningen af Solsystemet uden for Jord-Måne systemet fortsætter, også selvom der kun er planlagt en ny rumsonde i 2019. Der er til gengæld en del af dem ude i solsystemet, og de sender hver dag store mængder data hjem.

Vi vil give en kort oversigt over status ved begyndelsen af 2019. Vi omtaler kun de rumsonder, der er aktive.

• Solen. Parker Solar Probe kredser om Solen og justerer banen, så den kommer stadig nærmere. I februar får den selskab af den europæiske Solar Orbiter, som er årets enlige nye rumsonde.
• Merkur. Her er for tiden ingen rumsonder, men den europæiske Bepi Colombo er undervejs med forventet ankomst 2025. Undervejs vil den flere gange flyve forbi både Venus og Merkur.
• Venus. Den japanske rumsonde Akatsuki kredser om Venus og foretager målinger af atmosfæren. Ingen nye rumsonder er for tiden planlagt.
• Mars. Mars er omkredset af ikke mindre end seks aktive rumsonder, nemlig de amerikanske Mars Reconnaisance Orbiter, Mars Odyssey og Maven, den indiske Mangalyaan, og de to europæiske satellitter Mars Express og ExoMars Trace Gas Orbiter.

Hertil kommer Curiosity, der kører rundt på overfladen, og InSight, som landede på Mars i november for at undersøge den indre opbygning af planeten.

Nye sonder

Og så kan vi endda se frem til, at der i 2020 blive opsendt mindst tre nye sonder mod Mars.

• Asteroiderne. Japan er netop nu ved at udforske asteroiden Ryugu med rumsonden Hayabusa2, mens NASA lige er ankommet til asteroiden Bennu med rumsonden OSIRIS Rex. I begge tilfælde håber man at bringe prøver tilbage til Jorden.
• Jupiter. Rumsonden Juno er i bane om Jupiter, hvor den studerer både atmosfæren og det indre af Jupiter. Juno kredser om Jupiter i en meget aflang bane, men i 2019 vil den syv gange komme så tæt på Jupiter at den kan tage billeder og udføre målinger – første gang 12 februar.
• Saturn, Uranus, Neptun og Pluto. Ingen aktive sonder, og der er ikke planlagt nye flyvninger til det ydre solsystem i en overskuelig fremtid. Der er kun meget løse planer om nye rumsonder til Saturns måner Enceladus og Titan et godt stykke ude i fremtiden. Dette anser mange forskere for at være et problem.
• Grænserne. Tre sonder sender data fra de yderste dele af solsystemet langt uden for Plutos bane. Det er de gamle sonder Voyager 1 og 2, samt New Horizons, der fortsætter flyvningen efter forbiflyvningen nytårsdag af Kuiperkloden Ultima Thule (og den kan du i øvrigt læse meget mere om i en artikel, der udkommer på Videnskab.dk søndag 30. december).

3. Universet

Vi er nu begyndt at finde spor af de allerførste stjerner i universet, stjerner som eksisterede længe før de første galakser, men som alligevel har betydning for den udvikling, der har ført frem til mennesket – og hvem ved, hvilke andre væsener, vi måske deler universet med.

Det er kun en af de mange nye astronomiske opdagelser, som er med til at skabe vores verdensbillede.

Vi kan forvente flere store astronomiske nyheder i 2019. Der er især tre ting, det er værd at holde øje med:

1. Besøg fra stjernerne
2. Hvad Big Data kan gemme
3. Første billede af et sort hul

Besøg fra stjernerne

I 2017 opdagede man den første asteroide, som er kommet til os fra et andet solsystem. Den fik navnet Oumuamua, og den tog bare et sving rundt om Solen, før den igen satte kursen ud i Mælkevejen.

Der blev naturligvis hurtigt fremsat teorier om, at Oumoamoa er en rumsonde udsendt fra en fremmed civilisation, men astronomerne var nu mere optaget af, om Oumoamoa er et enestående fænomen, eller om det er noget, vi kan forvente sker hyppigt.

Oumoamoa blev fundet af det såkaldte PanSTARRS projekt, der består af to teleskoper på Hawaii, som konstant overvåger himlen for at finde asteroider og kometer. Formålet er at finde dem, der har mulighed for at ramme Jorden, og Oumoamoa blev fundet bare få år efter, at denne overvågning var begyndt i 2010.

Den hurtige opdagelse tyder på, at der må være mange objekter som Oumoamoa – måske er der lige nu flere hundrede i vores solsystem. Derfor kan vi forvente, måske allerede i 2019, at finde mindst én ny gæst fra et fremmed solsystem.

Big Data kan skjule store opdagelser

Astronomien er i den grad kommet ind i IT-alderen, og det betyder at man også her har problemer med ’Big Data’, altså store datamængder, som aldrig er blevet analyseret.

Bare for at nævne et enkelt eksempel: I foråret 2018 blev det berettet, at der sandsynligvis findes mange tusinde sorte huller nær Mælkevejens centrum.

De røntgenmålinger som opdagelsen var baseret på, var bare ikke nye. Nogle af målingerne var op til 20 år gamle og var bare aldrig blevet analyseret.

Der findes enorme mængder Big Data i de astronomiske arkiver, og mængden vokser næsten eksponentielt. Derfor er det i høj grad muligt, at der kan komme en stor astronomisk opdagelse i 2019, fordi nogle er begyndt at se på gamle data.

\ Læs mere

Et vildt døgn i rumfarten: Rekorder, rum-begravelser og dyrkning af kosmiske tomater

Første billede af et sort hul

Er der noget, som astronomerne ønsker at se, så er det et sort hul.

Selve hullet er naturligvis helt sort og derfor umuligt at se, men de fleste sorte huller er omgivet af store skyer af gas, som hullet suger til sig.

Når gasserne nærmer sig det sorte hul bliver de presset sammen og opvarmet til millioner af grader. Gasserne udsender derfor en stærk stråling, og det er den stråling, som kommer fra området lige uden for det sorte hul, man kan måle.

Det er netop, hvad man har gjort gennem et stort internationalt samarbejde, der kaldes for Event Horizon Telescope.

Event Horizon Telescope består af en række radioteleskoper, der har udstyr til at måle stråling med en bølgelængde på bare 1,3 mm. Disse mikrobølger kan nemlig trænge gennem de tætte gasmasser, som omgiver hullet.

Det sorte hul, man undersøger, er Sagittarius A* i Mælkevejens centrum, 27.000 lysår borte. Det har en masse på 4 millioner solmasser, men er kun 17 gange større end Solen – og fra en afstand på 27.000 lysår ses hullet kun som en lille prik.

Hver for sig kan teleskoperne ikke løse opgaven, men ved at koble teleskoper fra hele verden sammen i et netværk får man skabt et virtuelt teleskop på størrelse med hele Jorden – og dette teleskop kan løse opgaven.

Der skulle efterhånden være samlet nok data ind, så opgaven er nu at analysere disse data og ud fra dem skabe et computerbillede af hullet. Det forventes, at denne opgave er færdig i løbet af 2019, og det billede bliver helt sikkert årets astronomiske billede.

Vi kan kun vente.

\ Læs mere

Kunsten at veje et sort hul