ISS er en rumstation, der begynder at kunne mærke sin alder.
I 20 år har den totalt domineret den bemandede rumfart, men i 2030 om bare 10 år vil situationen være en anden.
Til den tid vil flere af modulerne på ISS være over 30 år gamle, og det vil give en stadig større risiko for nedbrud og farlige situationer. Man bliver nok nødt til at sende rumstationen ind i atmosfæren for at brænde op over et øde sted i Stillehavet – hvilket i sig selv er en ganske vanskelig opgave.
Men inden da er det sandsynligt, at ISS i sine sidste leveår kommer til at spille en vigtig rolle for, hvordan rumfarten kommer til at udvikle sig. Det vil især være indenfor to områder, nemlig turisme og den kommercielle udnyttelse af rummet.
Efter de nuværende planer vil Månen i 2030 være en vigtig del af den bemandede rumfart. Der vil til den tid være både en rumstation i bane om Månen og en mindre base på selve Månen – og måske er man også begyndt at planlægge en rejse til Mars. Også disse planer vil i høj grad bygge på erfaringerne fra ISS.
Frem til 2030 vil ISS stadig være det vigtigste rejsemål for astronauter, så derfor er det interessant at se på, hvad der vil foregå på rumstationen de næste 10 år.
\ 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 bogen ‘Det levende Univers‘ og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet ‘Stubberne’.
Skal ISS udbygges?
Selv om ISS er ved at blive gammel og en smule slidt, så er der nu lagt planer, som vil sikre, at der de næste 10 år stadig vil ske en masse på rumstationen. Vi kan faktisk se frem til, at ISS vil blive udbygget i et omfang, som ingen havde forestillet sig for bare få år siden.
Således vil der i de kommende år komme ikke mindre end fire nye tilbygninger til ISS, og især den fjerde kan få en stor betydning for fremtiden på ISS.
I december skal en luftsluse ved navn Bishop, der er bygget af firmaet Nanorack, monteres på ISS. Det ankommer med et ubemandet Dragon-rumskib fra SpaceX.
Bishop skal ikke bruges af astronauter, men til at sende små satellitter ud i rummet fra ISS. Der findes allerede en sådan sluse på ISS, men den er lille og kan slet ikke klare det behov, som har vist sig.
Den sluse, der allerede findes, er monteret på det Japanske modul Kibo, og har allerede været anvendt til at sende flere hundrede af de små såkaldte ‘cubesats’ ud i rummet. Hver cubesat vejer kun fra 1-5 kg, og de bruges i høj grad til at afprøve ny teknik og nye instrumenter.
Bishop er større og kan klare satellitter på op til 150 kg, men der er også andre opgaver. Således skal Bishop bruges af det Japanske firma GITAI til at afprøve en robot, som på sigt kan bruges til at aflaste astronauterne.
I maj 2021 opsender russerne deres stærkt forsinkede Nauka modul, som skal give russerne mere laboratorieplads, noget de i høj grad mangler. Og i slutningen af 2021 opsender russerne en såkaldt Node ved navn Prichal. En Node er en sammenkoblingsenhed, der gør det muligt at koble flere moduler og rumskibe sammen.
Prichal har hele fem porte beregnet til sammenkobling, og modulet giver dermed mulighed for en betydelig udvidelse af ISS. Når Prichal ankommer, er det meningen, at Nauka skal flyttes til en af disse porte, mens de fire andre så kan bruges af Progress og Soyuz-rumskibe.
Alene disse tre tilbygninger viser, at man regner med, at ISS kan holde i hvert fald nogle år endnu, men i 2024 kommer den fjerde og måske mest betydningsfulde tilbygning til ISS.
En rumstation koblet til ISS
Det amerikanske firma Axiom, som om få år måske vil være lige så kendte som SpaceX, har nemlig en plan om at koble moduler til ISS, som på længere sigt kan blive til en selvstændig rumstation.
Grundlæggende er ideen at føje nogle særlige moduler til ISS, som kan anvendes til både turister og forskning. Modulerne er bygget, så de kan kobles til ISS, men de kan også klare sig selv den dag, man beslutter at lade ISS brænde op i atmosfæren.
Ganske kort tid før beslutningen om at forlade ISS permanent, opsendes et særligt modul, som er udsyret med solpaneler og styremotorer. Når dette modul er koblet til Axioms moduler, frigøres resten af ISS, og afsted flyver nu en helt ny rumstation. Måske ikke så stor, men den vil forblive ude i rummet, længe efter at ISS er blevet historie.
Grebet rigtigt an, er det en god ide, for NASA er også interesseret i nye moduler til brug for besøgende forskere fra industrien, så hvad er mere naturligt end et samarbejde? Her har det nok haft betydning, at en af grundlæggerne af Axiom, Michael Suffredini, har en fortid i NASA som projektleder i ISS fra 2005-2015.
Mange af lederne i Axiom har ligesom Suffredini en fortid i NASA. Det gælder således den tidligere chef for NASA Charles Bolden og astronauterne Michael Lopez-Alegria og Brent Jett.
Og nu har NASA indgået en aftale med Axiom om at udbygge ISS med foreløbig tre moduler:
- Et nyt beboelsesmodul både for forskere og turister
- Et laboratoriemodul specielt for kommerciel forskning
- Et udsigtsmodul, som nok især turister vil have glæde af
De nye moduler skal bygges af det europæiske firma Thales Alenia Space, der i forvejen har bygget omkring halvdelen af modulerne på ISS. Det har helt sikkert haft betydning for NASA, at det er et firma med stor erfaring, der skal bygge modulerne.
NASA betaler ikke det hele, Axiom bidrager også og har dermed stor indflydelse på indretningen af de nye moduler. Det er i hvert fald sikkert, at kabinerne i beboelsesmodulet af hensyn til turisterne bliver meget mere luksuriøse, end dem vi kender fra ISS.
Forretningsplanen
Axiom har naturligvis lagt planer for de kommende år. De regner ikke med at begynde udbygningen af ISS før i 2024, men det betyder ikke, at de vil ligge stille indtil da.
Den første plan går ud på at sende turister til ISS. Det skulle ske allerede i slutningen af 2021, men uden egne moduler er det nødvendigt for Axiom at finde plads til turisterne på selve ISS.
Blandt de første turister finder vi skuespilleren Tom Cruise, som vist nok kunne tænke sig at optræde med nogle ægte scener fra rummet i sin næste film. Her vil Axiom samarbejde med SpaceX, som kan sende turisterne op med deres Dragon-rumskib.
Men forretningsplanen omfatter ikke bare rumturisme – den går også ud på at lette adgangen for private forskere til ISS. Her bygger Axiom på et direktiv, som NASA udsendte i juni 2019. I direktivet står:
»NASA vil tilbyde udvidede muligheder på den Internationale Rumstation til at fremstille, markedsføre og promovere kommercielle produkter og tjenester…. NASA’s mål er at samarbejde med industrien for at opnå et stærkt økosystem, hvor NASA bare er en af mange kunder, der køber tjenester og kapaciteter til lavere omkostninger.«
Dette direktiv viser jo, at NASA fremover skal være mere åben overfor samarbejde med private firmaer og forskere. Axiom ser direktivet som en mulighed for at drive rent industriel forskning eller produktion i rummet.
På denne måde håber Axiom at kunne tilbyde en lettere adgang til rummet – noget som især vil blive muligt, når de har deres eget laboratoriemodul, så man ikke behøver at komme ind i selve ISS, hvilket altid kræver en masse tilladelser og papirarbejde.
Sådan vil firmaet Axiom opbygge sin nye rumstation, der i første omgang skal kobles til ISS. (Video: Axiom)
ISS om fem år
Vi kan forsøge at se frem til, hvordan livet vil være på ISS om fem år, altså i 2025. Meget vil naturligvis være som i dag, med en fast besætning på 6-7 personer.
De vil udføre forskning, især beregnet for lange flyvninger til Mars. Flere astronauter vil derfor opholde sig i et år eller mere på ISS, for at se hvordan lang tids vægtløshed påvirker mennesket.
Der er også et andet stort område, man bliver nødt til at se på, før man kan sætte kursen mod Mars. Det er det såkaldte ’Life Support System’ som sørger for luft, vand, strøm, temperaturregulering og meget andet.
Det fungerer jo på ISS, men det skyldes ikke bare dygtige astronauter, som kan udføre reparationer, men især den kendsgerning, at astronauterne forholdsvis let kan få reservedele sendt op fra Jorden. Det kan man ikke på en rejse til Mars.
Derfor er det meget vigtigt at få erfaring med, hvor mange og hvilke reservedele, der er særlig brug for, for det er jo begrænset, hvor mange reservedele der kan være plads til på et marsrumskib. Det er kun noget, vi kan lære gennem mange års erfaring fra ISS.
Der er selvfølgelig også andre projekter, og højt på listen står et projekt om at undersøge, hvorfor op til 60 procent af astronauter får en nedsat synsevne på lange flyvninger – og hvad man kan gøre, for at forhindre at det sker. Det er potentielt et meget stort problem, som vi i dag ikke har en løsning på.
Al denne forskning vil foregå med professionelle astronauter ombord på ISS, men hvis alt går, som Axiom forestiller sig, så vil der også foregå en hel masse i de moduler, som firmaet har koblet til rumstationen. Her vil der være både turister og forskere fra private firmaer.
Meningen er naturligvis, at den kommercielle forskning gerne skulle give et økonomisk afkast indenfor en rimelig tid. Indtil nu har forskningen på ISS ikke været den helt store kommercielle succes, men det vil måske ændre sig. Der er i hvert fald mange gode ideer.
Som eksempler på kommerciel forskning kan nævnes dyrkning af proteinkrystaller, som kan blive ganske store i den vægtløse tilstand. Ved at analysere krystallerne kan man få vigtig viden om, hvordan proteinerne selv er opbygget, og det kan have stor betydning for den medicinske forskning.
Man kan også forestille sig forskning beregnet på bedre at forstå og behandle sygdomme som Parkinson eller kræft, eller fremstille fiberglas af en renhed vi slet ikke kan her på Jorden. Kabler af sådan ultrarent glas kan revolutionere transmission af data.
Meget af denne forskning vil foregå mere eller mindre automatisk i de særlige industrimoduler. Mottoet vil være at erstatte astronauter med robotter, overalt hvor det er muligt, simpelthen for at holde omkostningerne nede.
Problemet er, at som årene går, bliver ISS stadig ældre og derfor mere dyr at vedligeholde. Der er nok ingen tvivl om, at den endelige beslutning om, hvor længe man vil beholde ISS i rummet, afhænger af, i hvor høj grad den private industri er villig til at betale en del af udgifterne. Og det vil kun ske, hvis industrien anser forskning i rummet som en god investering.
Men de fleste eksperter er dog enige om, at ISS ikke kan holde meget længere end til 2030, og det fører os frem til det måske mest øde sted i verden, Point Nemo i det sydlige Stillehav.
Point nemo
På et eller andet tidspunkt når vi frem til den store finale, nemlig at sende ISS ned i atmosfæren for at brænde op. Allerede nu kan man sige, at det vil koste en milliard dollar, og at forberedelserne vil tage tre år.
For rumstationen vejer 420 ton, og det er helt sikkert, at rumstationen ikke vil brænde helt op. Mange ton vil ramme Jorden, så det er vigtigt at have fuldstændig styr på, hvor den vil falde ned.
Nedslagsstedet er allerede valgt. Det hedder ‘Point Nemo’ og ligger i det sydlige Stillehav. Det er et af de mest øde steder i verden, for der er over 2200 km til det nærmeste land. Hvis man vil finde Point Nemo på et kort, så befinder det sig på 48,9° sydlig bredde og 123,4° vestlig længde.
Point Nemo har siden 1971 været brugt som kirkegård for satellitter og rumskibe. Dybt under havets overflade hviler resterne af den russiske rumstation Mir og af flere hundrede store og små rumskibe og satellitter.
Det er dog kun satellitter og rumskibe, der er for store til at brænde helt op, man sender til Point Nemo. Mindre satellitter bliver bare overladt til sig selv, for de brænder normalt helt op i atmosfæren.
Vi har altså stedet, men det efterlader et stort problem med, hvordan man får ISS bugseret til sin endelige hvileplads. En ting er sikkert: Det vil kræve masser af brændstof og en ganske præcis styring.
De russiske Progress-rumskibe, som bruges til at fragte gods op til ISS, er her ganske egnede. De har deres egne raketmotorer, og man kan ret let erstatte gods med en større tank fuld af brændstof.
ISS har også egne styremotorer, og dem kan man også tanke godt op. Derefter følger en langstrakt gradvis sænkning af banen ved hjælp af Progress og ISS’ egne motorer. Man vil helt sikkert give sig god tid for ikke at miste kontrollen.
Det, som ikke må ske, er, at ISS går i stykker ude i rummet, forstået på den måde at moduler eller andre dele løsriver sig. For så har man helt mistet kontrollen over, hvor rester vil falde ned.
De enorme solvinger på rumstationen kan godt give problemer, fordi de gør det meget vanskeligt at beregne luftmodstanden under nedturen og dermed at beregne banen. Men på et eller andet tidspunkt river de sig vel løs, og så er der en risiko for en delvis ukontrolleret nedtur gennem atmosfæren.
Det er bestemt ikke uden grund, at man sigter mod Point Nemo, for der sker ikke så meget, selv om man rammer lidt ved siden af, eller de overlevende vragdele spredes over et flere tusinde kvadratkilometer stort område.
Den uforudsigelige fremtid
ISS vil ende sine dage på bunden af Stillehavet. Det store, og endnu ikke afklarede spørgsmål, er, hvad der kommer efter.
Den ene vej frem er privat rumfart, baseret på små kommercielle rumstationer, som den Axiom planlægger. I en overskuelig tid frem vil det nok begrænse mennesket til lave baner om Jorden, måske suppleret med et sving rundt om Månen for de særlig rige turister.
Elon Musk fra SpaceX er meget mere optimistisk. Han mener, at privat rumfart godt kan sende mennesker til både Månen og Mars og endnu længere ud i solsystemet i løbet af forholdsvis kort tid.
Det er dog et synspunkt, han nok står ret alene med – men på den anden side har SpaceX jo vist, at de både kan bygge rumskibe som Dragon og raketter som Falcon, hvor første trin kan genanvendes – hvilket er et enormt fremskridt.
Så helt afskrive Elon Musk kan man ikke, selv om det nok vil være en god ide med en smule skepsis.
Den anden vej frem er, at rumfarten i højere grad bliver betalt af regeringer, der kan se en politisk fordel ved at have et bemandet program. Hvis det lykkes at genskabe et internationalt samarbejde, som det der skabte ISS, så åbner det muligheder for en rumstation i bane om Månen og en base på selve Månen.
Det kan dog blive et stort problem at genskabe det samarbejde, som førte til ISS. Således har russerne meldt, at de i hvert fald ikke vil deltage i det amerikanske Artemis-måneprojekt, som på sigt vil føre til en base på Månen. Og det er nok tvivlsomt, om noget land alene tør gå i gang med et så ambitiøst og dyrt projekt.
Desuden er det svært at sige, om Artemis-projektet vil overleve en Biden-regering som måske har andre prioriteter.
Den bemandede rumfarts fremtid efter ISS er svær at overskue, fordi det ikke så meget er teknikken som politiske og økonomiske overvejelser, der afgør udviklingen.
Og svaret på det spørgsmål er ikke bare teknisk, for en omfattende bemandet rumfart vil kræve, at man på en eller anden måde kan skabe en økonomisk eller politisk begrundelse for at flyve ud i rummet.
\ Tidligere NASA-leder er bekymret for tiden efter ISS
Den afgående leder af NASA, Jim Bridenstine, har i et interview med netmediet Spaceflight Now udtrykt bekymring for tiden efter ISS.
Hvis ikke regeringen øger bevillingerne, siger Bridenstine, at der er en risiko for, at USA efter ISS kommer ind i en langvarig periode uden adgang til en rumstation.
Han siger:
»Hvis vi fortsætter ned ad denne vej, hvor vi ikke finansierer erstatningen for rumstationen, vil vi ende med en pause, som, jeg synes, er meget dårlig for landet. Da Apollo-programmet sluttede, gik der otte år, før rumfærgen var klar. Efter rumfærgeprogrammets ophør, gik der ni år, før vi havde et kommercielt rumskib parat. Det, jeg er bekymret for, er, at vi ikke har en erstatning, når ISS kommer til slutningen af sin levetid. Og det er et problem, fordi Kina bygger deres egen rumstation, og de vil tiltrække partnere fra hele verden, og jeg synes, at USA burde være i spidsen af dette felt«.
NASA betaler kun firmaet Axiom 140 millioner dollar for deres tilbygning til rumstationen, som kan afløse ISS, men det er kun en brøkdel af den samlede pris.
Skal projektet lykkes, bliver det nødvendigt for Axiom selv at finde de op til tre milliarder dollar som mangler – og det giver jo ingen stor sikkerhed for, at projektet bliver til virkelighed.
Når Biden tiltræder, kommer der en ny leder af NASA, og som man kan se, får han nok at se til.
Det er dog et godt tegn, at Biden allerede har udnævnt et otte personer stort overgangshold, som skal forberede rumprogrammet efter Trump. Dette hold omfatter to tidligere forskere (chief scientists) fra NASA og en astronaut.
