Når Elon Musk fortæller om planerne for Starship, kan det være svært at vide, om han er gal eller genial.
Starship vil blive verdens største rumskib med plads til op mod 100 astronauter eller turister, og Elon Musk ser rumskibet som starten på en kolonisering af solsystemet - i første omgang Mars.
Det er planer, der er meget forskellige fra alt, hvad der ellers diskuteres i verdens rumagenturer, men man er nødt til at tage ham alvorligt, for hans firma SpaceX har allerede på flere måder ændret rumfarten.
Således har SpaceX bygget den mest anvendte raket i USA, Falcon 9, og her bragt priserne for en opsendelse ned, ved som de første at bringe første trin til landing, så det kan genbruges.
SpaceX har også bygget rumskibet Dragon, som fra næste år skal færge astronauter op til rumstationen ISS.
Og med deres Starlink-projekt står SpaceX bag verdens hidtil største satellitprojekt – tusinder af satellitter, som for alvor skal gøre internettet globalt. De første 60 satellitter er allerede i bane.
Så med den baggrund er der grund til at lytte, når Elon Musk præsenterer et nyt projekt – og især når han allerede har foretaget de første afprøvninger.
\ Om artiklens forfattere
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I snart 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.
De står bag bøgerne 'Det levende Univers' samt 'Rejsen ud i rummet - de første 50 år' og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.
Hvor stort er Starship?
Starship er den fælles betegnelse for en raket med to trin.
- Første trin er en meget stor raket kaldet Super Heavy
- Andet trin er bygget sammen med selve rumskibet Starship
Begge trin er beregnet til at skulle genbruges.
Når Starship løfter sig fra rampen, har den en vægt på 5.000 ton, hvilket er 2.000 ton mere end den amerikanske måneraket Saturn 5.
Vægten fordeler sig med cirka 3.500 ton til første trin Super Heavy og cirka 1.500 ton til andet trin og rumskib.
Rakettens samlede længde er 118 meter, hvilket er næsten 13 meter mere end Københavns Rådhustårn, og godt 8 meter mere end længden af Saturn 5.
Alene Super Heavy er større end Saturn 5 og afviger på to punkter fra alle andre raketter:
- Raketten bruger motorer drevet af flydende metan og flydende ilt
- Raketten bygges af stål og ikke af kulfiberbaserede materialer eller letmetal
Pris over effektivitet
Super Heavy får et sted mellem 31 og 37 raketmotorer af nyeste konstruktion. Motorerne hedder Raptor, og de drives som sagt af flydende metan og flydende ilt.
Brugen af flydende metan er et brud med brugen af det mest effektive raketbrændstof, som er flydende brint. Typisk for Musk, så går han efter et brændstof, som er billigt og let at have med at gøre, frem for at gå efter den højeste effektivitet.
Flydende brint er ved en temperatur på -253o vanskeligt at arbejde med, og desuden er massefylden så lav, at brændstoftankene bliver store og tunge.
Med en temperatur på -161 grader er flydende metan lettere at arbejde med, og desuden er massefylden af flydende metan så høj, at brændstoftankene ikke bliver urimeligt store.
LÆS OGSÅ: Kan Elon Musk vinde over Solsystemet?
For at opsende den 5.000 ton tunge raket er der brug for mellem 31 og 37 motorer i første trin. Her kan SpaceX henvise til, at de med Falcon Heavy allerede har fået 27 – ganske vist mindre – motorer til at arbejde sammen.
Andet trin, der vil være udstyret med seks Raptor-motorer, er som nævnt sammenbygget med selve rumskibet. Fuldt lastet med brændstof kommer det til at veje 1.500 ton, så alene andet trin er langt større end de raketter, der anvendes i dag.
En anden nyskabelse er, at raket og rumskib bygges af rustfrit stål i stedet for en letvægtslegering af aluminium og lithium eller kulfiberbaserede materialer. De har bestemt deres fordele, men så fandt SpaceX en legering af rustfrit stål, som i stedet for at blive skørt ved lave temperaturer bliver stærkere end aluminium-lithium.
Da både flydende metan og flydende ilt er temmelig kolde, så er det en så vigtig egenskab, at Musk valgte stålet – som desuden også er lettere at arbejde med end de meget dyre materialer, man hidtil har anvendt. Man kan endda konstruere raketter udendørs, og det tiltaler Musk, som mener, at det vil tage alt for lang tid at bygge store hangarer til de første prototyper.
Fællesrum, storkøkken og nyttehave
At læse beskrivelsen af selve rumskibet Starship er som at læse en science fiction-roman fra 1940'erne:
Der er plads til 40 kabiner, et eller flere fælles opholdsrum, et stort køkken og måske også en lille have til dyrkning af grønsager.
Det eneste meget moderne er et ’beskyttelsesrum’, hvor man kan søge tilflugt i tilfælde af en solstorm, som kan fylde rummet med dødbringende stråling.
Musk tager let på kræftrisiko
Hvis rumskibet optankes ude i rummet, kan Starship i princippet flyve ikke bare til Mars, men også længere ud i solsystemet til Jupiters og Saturns måner.
Med al den begejstring for menneskets fremtid i rummet er det nu lidt pudsigt, at Musk selv har betegnet det ganske store problem med at holde mennesker raske og sunde under lange rejser eller kolonisering, som ’et muldvarpeskud’ i forhold til at bygge raketter og rumskibe. Han burde måske tale med nogle af de astronauter, som har erfaring med langtidsophold på ISS.
Et andet punkt, hvor han er blevet kritiseret, er – trods planerne om et beskyttelsesrum – at tage ret let på strålingsfaren. Han erkender, at der er en øget kræftrisiko ved at flyve i rummet, men hertil siger han ’it's not too big of a deal’.
Gad vist, hvad passagererne vil sige, når de får at vide, at de på hele rejsen til Mars vil se små lysglimt i øjet, og hvor hvert glimt repræsenterer en kosmisk partikel, der kommer ind i kroppen og ødelægger celler.
LÆS OGSÅ: Elon Musks Tesla vil kredse om Solen i mange millioner år
'Keep it simple', siger optimisten Musk
Som man kan se, tænker Musk ret ukonventionelt. Han kan godt lide begrebet ’undesigning’, hvilket i praksis er en anden måde at sige ’Keep it simple’. Som han siger: ’Undesigning is the best thing. Just delete it’.
Men i de 17 år SpaceX har eksisteret, har princippet stort set virket, og det endda så godt, at firmaet virkelig har kunnet ændre måden, vi driver rumfart på.
Man kan ikke sige andet, end at Elon Musk er optimist, når han taler om de kommende afprøvninger af Starship.
For tiden er det kun en lille model af andet trin, der har foretaget nogle små hop. Det er sket to gange, 25. juli og 27. august 2019.
Ved det første hop i juli nåede man en højde på 20 meter, og ved det andet hop i august en højde på 150 meter. Ved disse forsøg blev der kun anvendt en Raptor-motor. Senere i år planlægges en flyvning til en højde på 20 km.
Det er da en begyndelse, selv om den er ret beskeden. Alligevel taler Elon Musk om at sende Starship i bane om Jorden allerede i 2020. Problemet er bare, at Starship kun kan komme i bane, hvis den bruger Super Heavy som første trin.
Da man først begynder at bygge Falcon Heavy i 2020, så det er meget optimistisk at tale om en flyvning ud til banen om Jorden allerede samme år, man begynder at bygge raketten.
For at holde prisen nede, er det planen, at begge trin skal være fuldt genanvendelige og hurtigt kunne gøres klar til nye flyvninger – gerne i løbet af en uge eller endnu hurtigere.
Men helt så simpelt som at gøre et passagerfly klart bliver det jo aldrig. En raket, som er højere end rådhustårnet i København, er svær at flytte rundt med – for slet ikke at tale om optankningen med tusinder af ton koldt brændstof.
Det er meget svært at forestille sig, at Starship kan flyve en gang om ugen – det tog jo måneder og flere hundrede teknikere at gøre en rumfærge klar til flyvning. Er Starship mon et så stort spring fremad?
Hvad Starship kan bruges til - måske
Musk har mange planer for Starship, og sandt er det, at hvis raket og rumskib fuldstændigt lever op til forventningerne, så har Starship mulighed for helt at ændre den måde, vi driver rumfart på.
Man kan mærke, at det, Musk ønsker, grundlæggende er at gøre mennesket til en art, som bor på mere end en planet. ’A multi planet species’, som han selv siger.
Det er en drøm og en vision, hvor han, mere end nogen anden, har bidraget til, om det kan blive til virkelighed.
Allerede nu er der nogle foreløbige planer for brugen af Starship:
- Opsendelse af store satellitter eller rumstationer. Med et stort lastrum og en lasteevne på op til 150 ton er der ret mange muligheder. Selv kunne Musk godt tænke sig at bruge rumskibet til at få opsendt sine mange tusinde Starlink-Internet-satellitter i en fart. Raketten kan med lethed opsende flere hundrede af disse satellitter på en gang.
- Hurtig transport af passagerer og gods her på Jorden. Starship kan flyve mellem USA og Japan på en time. Der er et civilt marked af meget travle forretningsfolk og måske også et militært marked til lynhurtigt at flytte tropper og udstyr til et uroområde.
- Turisme i en forholdsvis stor skala. Med op til måske 100 passagerer ad gangen er det klart, at der her er nogle muligheder, både for ture ud i bane om Jorden eller til Månen, hvor rejsetiden jo kun er et par dage.
- Optankning af rumskibe i bane om Jorden. Det vil åbne mulighed for at sende virkeligt tunge rumskibe til Månen, Mars eller længere ud i solsystemet, hvor rejsetiden måles i måneder eller år.
- Kolonisering. Af Månen, af Mars og måske senere af andre steder i solsystemet.
En umulig drøm?
Musk koncentrerer sig meget om teknikken, men teknik er ikke nok til at skabe et bæredygtigt rumprogram. Det helt afgørende er, om der er et marked, som både kan og vil betale for brugen af Starship.
Intet land eller firma kan år efter år pumpe masser af penge i rumfart, hvis ikke rumfarten på langt sigt giver en form for overskud. Det er derfor, at videnskabelig rumfart, som jo er ’non profit’ altid har udgjort en så lille del af den samlede rumfart.
Det marked, som Elon Musk forestiller sig, findes endnu kun på papiret. For 50 år siden havde NASA den store Saturn 5-raket, og der var mange planer på papiret om at bruge raketten til at bygge en base på Månen og om at rejse til Mars.
Men planerne blev på papiret, og så var der ikke noget marked for Saturn 5, som blev erstattet af rumfærgen og mindre raketter. Denne historie kan i store træk godt komme til at gentage sig for Starship.
Vi har ofte brugt udtrykket ’den nødvendige Rumfart’ om den del af rumfarten, der er en nødvendig forudsætning for det moderne samfund. Eksempler er GPS, samt satellitter til kommunikation, vejr og klimaovervågning og meget mere.
Langt det meste af rumfarten i dag handler om denne nødvendige rumfart, som ikke har behov for at have mennesker i rummet. Derfor har rumfarten udviklet sig mod mindre satellitter, som er billigere at opsende, og det har ført til et nyt marked for små raketter - langt fra Musks superraketter.
Et af de firmaer, som lige nu boomer, er det amerikanske firma Rocket Lab, der markedsfører en bare 12 ton tung raket ved navn Electron til hurtig og billig opsendelse af små satellitter op til 200 kg, blandt andet fra en base på New Zealand.
Markedet for små satellitter udvikler sig hurtigt – men Starship vejer 400 gange mere end Electron og henvender sig til et marked, som endnu ikke findes andre steder end på papiret.
LÆS OGSÅ: Elon Musks vilde idéer: Fremtidstoget Hyperloop
En anden vision med mennesket i centrum
Starship og Elon Musk repræsenterer en helt anden vision for rumfarten, hvor mennesket spiller en central rolle i udforskning og kolonisering.
Det er en tilbagevenden til rumfartens oprindelige vision, som var afgørende for overhovedet at få gang i rumfarten.
Det, Musk håber på, er, at Starship selv kan skabe det marked, som er nødvendigt for, at projektet kan fortsætte.
Dette håb bygger på, at hvis både første og andet trin kan genanvendes, vil prisen komme så langt ned, at hans visioner for anvendelsen af Starship kan blive til virkelighed.
Ny ekstremsport for rige?
I bemandet rumfart er den eneste kunde fortiden en japansk milliardær, der har inviteret sig selv og en halv snes af sine venner på en tur rundt om Månen med Starship. Men det kan da godt være, at vi her kommer til at se en ny sport for meget rige personer, især hvis det store Starship-rumskib kan tilbyde private kabiner med god plads, frem for at man skal sidde klemt sammen som i en af de nuværende små rumkapsler.
Men kolonisering ligger det tungt med. Solsystemet er simpelthen ikke egnet til beboelse og især ikke til kolonisering.
Det er meget rammende blevet sagt, at hvis du vil bo på Mars, så byg først et hus på Mount Everest. Og hvis man synes det er et godt sted at tilbringe alle sine ferier, så er man måske egnet til at blive kolonist på Mars.
Man skal dog lige huske, at Mars er værre – og så er det lige spørgsmålet, om man foretrækker støvstorme på Mars frem for snestorme her på Jorden.
En fugl i hånden
Den mest kritiske og rammende kommentar kommer fra ingen ringere end NASA's leder Jim Brindenstine. Han bemærker kort og godt, at Dragon-rumskibet, som bare skal sende 4-6 mand op til ISS, er flere år efter planen.
Nu har NASA skudt milliarder i bygningen af Dragon, så man forstår Brindenstine, når han siger, at ’NASA forventer at se det samme niveau af entusiasme fokuseret på investeringerne i den amerikanske skatteyder. Det er tid til at levere.’
Altså kort og godt: NASA har mere brug for en Dragon, der 'bare' er på vej til ISS end storslåede planer om 10 Starship-rumskibe på vej mod Mars.
Hertil giver Musk et lidt besynderligt svar: At Starship kun bruger 5 procent af firmaets ressourcer. Man koncentrerer sig fuldt og helt om Dragon- og Falcon-raketten.
Men hvis den megen koncentration om Dragon ikke har kunnet sende den smule rumskib 400 km. ud i rummet, hvordan kan en meget mindre arbejdsindsats så sende 100 mennesker til Mars?
Havde Brindestine været dansker, ville han sikkert have citeret ordsproget: En fugl i hånden er bedre end 10 på taget.
LÆS OGSÅ: Vil Starlink-satellitterne gøre astronomiske observationer umulige?
LÆS OGSÅ: Sådan vil USA vende tilbage til Månen
