Med opsendelsen af Artemis 1 er amerikanerne nu på vej tilbage til Månen – 50 år efter Apollo.
Det åbner naturligvis for spørgsmålet om, hvorfor man nu igen vil sende mennesker til Månen. Forudser amerikanerne et nyt månekapløb, denne gang med Kina, eller er der også andre motiver?
Inden, vi tager dette spørgsmål op, kommer hér en kort beskrivelse af historien bag Artemis-projektet.
\ Om artiklens forfattere
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I mere end 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.
De skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.
Det glemte måneprojekt
Månerejserne med Apollo ophørte december 1972 efter kun seks landinger, fordi begrundelsen for hele Apollo-projektet havde været rent politisk, nemlig at komme først til Månen.
Det daværende Sovjetunionen havde jo i 1957 fuldstændig overrasket verden med at komme først ud i rummet med Sputnik 1, og mindre end fire år senere også at sende det første menneske, Yuri Gagarin, ud i rummet.
Sovjetunionen brugte disse triumfer som beviser for kommunismens overlegenhed, og det var en udfordring, som amerikanerne ikke kunne sidde overhørig.
En stærk økonomi koblet med en stor og moderne industri var forklaringen på, at USA bare 8 år efter at Apollo-projektet blev startet af præsident Kennedy, kunne landsætte det første menneske på Månen.
Men så kom hverdagen igen. Man havde vundet månekapløbet men uden en klar idé om, hvad man ville ude i rummet.
De ubemandede satellitter i bane om Jorden viste sig hurtigt at være særdeles nyttige - bare tænk på kommunikation, GPS og vejrtjeneste, for slet ikke at tale om spionage fra rummet og varsling mod raketangreb.
Men hvorfor sende mennesker tilbage til en død Måne, eller på lange rejser til den 500 grader varme Venus eller de kolde ørkener på Mars?
Man manglede kort og godt en begrundelse for at ofre enorme summer på at sende mennesker ud i Solsystemet.
Men selvom Mars er en ørkenplanet, så er det den planet i Solsystemet, der ligner Jorden mest, og hvor man altid har haft et håb om at finde liv.
I hvert fald i nogle dele af befolkningen var der støtte til at sende mennesker til Mars, og desuden ville et Mars-projekt være godt både for NASA, industrien og forskningen.
Daværende præsident Bush fik i 2005 sat gang i The Constellation Program (CxP), der omfattede både en tilbagevenden til Månen og en rejse til Mars.
Constellation fik for første gang NASA igen til at tænke på månerejser og månebaser, men det kneb i den grad med pengene, og i 2010 standsende Obama projektet.
Han erstattede Constellation med en flyvning til en asteroide – men den plan blev også opgivet, og asteroideflyvningen er stort set glemt i dag.
På mange måder kan man kalde Constellation for det glemte måneprojekt.
Constellation var i virkeligheden et lige så stort projekt som Artemis, med den tilføjelse, at en Mars-rejse var en del af projektet.
I de få år, Constellation eksisterede, blev meget af grundlaget skabt for det senere Artemis projekt – men i dag er Constellation stort set glemt.
Heldigvis fik to dele af Constellation fik lov til at overleve: Orion-rumskibet og den såkaldte Ares 5-raket.
Begge dele skal nu bruges i Artemis, selvom raketten nu har fået navneforandring til SLS. Læs mere om SLS-raketten her.
Artemis-projektet fødes
Årene gik, og langsomt begyndte den udvikling, som nu har ført til Artemis.
Ubemandede rumsonder viste, at der trods resultaterne fra Apollo er vand på Månen. Ikke meget, og det meste findes på bunden af dybe kratere, hvor Solens lys aldrig når ned, og temperaturen derfor minder om temperaturen på Pluto.
Men som vi skal se, er vand på Månen i den grad nøglen til billig rumfart.
Samtidig begyndte Kina for alvor at opbygge et stort rumprogram, og de vil bestemt gerne både til Månen og Mars. Det russiske rumprogram er i dag kun en skygge af sig selv, mens det kinesiske rumprogram bestemt har mulighed for både at blive på højde med det amerikanske og måske også overgå det i løbet af de næste 10 år.
Begge dele har sikkert spillet en rolle, da præsident Trump igangsatte Artemis i 2017.
At det ikke bare hurtigt forsvandt igen, skyldes at man brugte erfaringen fra rumstationen ISS.
Rumstationen var i begyndelsen også tæt på at lide økonomisk skibbrud i kongressen, men da det var et internationalt projekt, som er svært at standse, klarede det sig.
Artemis har bestemt ikke et budget som Apollo under ’de gyldne år’, men projektet klarer sig rimelig godt, fordi det ikke længere er et rent amerikansk projekt. For ud over NASA deltager tre andre rumagenturer: ESA fra Europa, JAXA fra Japan og CSA fra Canada – alle med erfaringer fra ISS.
Artemis skal overleve i en ny tid, hvor rumfarten er noget ganske andet end under Apollo. Der er to afgørende forskelle:
- Der er i dag mange store rummagter, nemlig USA, Kina, Rusland, Europa, Japan og Indien. Så der er ikke nogen, som har patent på at rejse til Månen. Det kan godt være, at Artemis og Kina bliver de første, der vender tilbage – men bare vent til 2050.
- Store private firmaer kan nu selv både bygge rumskibe og endda meget store raketter. SpaceX er nok det mest kendte eksempel, men meget snart vil vi også høre om Blue Origin og andre firmaer. Vi nærmer os den situation, hvor man vil kunne købe et nøglefærdigt måneprojekt.
I dag vil prisen nok være for høj for de fleste, men om 20 år vil selv ’små’ rummagter som Emiraterne, Israel og Sydkorea måske kunne købe et mindre bemandet måneprogram.
Men så er der jo lige spørgsmålet om begrundelsen.
Det vil nok ikke være rimeligt at tale om et nyt månekapløb – tiden er løbet fra blot at være den første med et ’Flag and footprints’-projekt som Apollo.
Får vi et nyt rumkapløb?
Kina har et måneprogram, der sigter mod en bemandet landing i 2030.
Det er flere år efter Artemis, men det betyder ikke noget for Kina. De har et langsigtet program, der ikke hele tiden ændres, fordi en ny regering kommer til.
Det, vi kommer til at se de næste måske 20 år, bliver derfor ikke et kapløb, men begyndelsen på en helt ny fase i udforskningen af Månen.
Der vil blive bygget små baser, hvor robotter med kunstig intelligens nok vil komme til at spille en næsten lige så stor rolle som astronauter.
Det bliver hovedsageligt robotter, der kommer til at køre rundt på Månen. Astronauter vil kun komme til særligt udvalgte steder, hvor et menneskes dømmekraft er nødvendig.
I denne form for udforskning er ikke vigtigt, hvem der kommer først, men hvem der har det mest stabile og langsigtede måneprogram – og her fører Kina.
Der kan selvfølgelig blive en vis konkurrence om de mest egnede steder at anlægge en base, men i de næste mange år vil Månen være stor nok til alle.
NASA kan ikke lægge planer mange år ud i fremtiden, og det gør det vanskeligt, hvis man vil undersøge muligheden for at oprette en industri på Månen.
Håbet er, at en industri på Månen kan være med til at forsyne Jorden med energi og måske også hjælpe den grønne omstilling.
Det store problem – i hvert fald her i Vesten – er at vi i dag ikke kan sige om disse planer overhovedet er realistiske.
Så længe rumfart er så dyrt, vil det være svært at få bevilget milliarder af dollar til undersøgelser, der måske slet ikke fører til noget.
Hvis der er tilgængeligt vand nok på Månen, kan det betyde et prisfald på rumfart, som kan tiltrække investorer.
Kan vi få en industri til Månen?
Vi ved så nogenlunde, hvad der er af mineraler på Månen, men ikke ret meget om, hvordan de er fordelt, og hvor lette de er at udnytte.
Langt det meste af det, vi finder på Månen, er mineraler opbygget så almindelige grundstoffer som jern, aluminium, calcium, magnesium og ilt.
Det er nok ikke hér, vi skal hente rigdommene.
Men der er alligevel en mulighed for at opbygge en industri på Månen:
- Vand, som enten kan bruges direkte eller spaltes i brint og ilt, der kan bruges som raketbrændstof
- Helium-3, der kan anvendes i fremtidens fusionskraftværker. Disse kraftværker er endnu ikke bygget, og de ligger nok en del år ude i fremtiden
- Sjældne jord-arter, som allerede nu er helt afgørende for den grønne omstilling
Det helt afgørende første skridt bliver, om man kan finde is nok til både at forsyne en base med vand og til at fremstille raketbrændstof, så man kan optanke rumskibe på Månen.
Det vil kunne gøre månerejser så billige, at der bliver økonomisk mulighed for at investere i en industri på Månen.
Helium-3 kommer fra solvinden, og disse sjældne atomer findes i regolitten – de øverste lag af Månen. Men det er i meget lav koncentration, og det vil kræve en omfattende minedrift, før vi har håb om at udvinde så meget Helium-3, at det kan betale sig at sende det til Jorden.
Fusionsenergi baseret på Helium-3 på Månen er en teoretisk mulighed, men først ret langt ude i fremtiden.
En helt anden mulighed er at hente nogle af de materialer, som er grundlaget for den grønne omstilling – og hvor vi dag får de fleste fra Kina.
Det er de såkaldte sjældne jordarter, der er en fællesbetegnelse for i alt 17 grundstoffer, som alle er metaller.
De er vigtige for den grønne omstilling, fordi flere af de sjældne jordarter er velegnede til at fremstille meget stærke magneter, der anvendes både i vindmøller og elbiler, hvor man skal omdanne bevægelse til strøm i vindmøller, og strøm til bevægelse i elbiler.
Men sjældne jordarter anvendes også mange andre steder, som i fladskærme, mobiltelefoner, lavenergi pumper og katalysatorer, der reducerer forurening fra biler.
Her på Jorden er de sjældne jordarts-metaller spredt jævnt ud i Jordens skorpe, og det gør dem svære og dyre at udvinde i store mængder fra enkelte miner.
Men om der findes områder på Månen med stor koncentration af disse metaller ved man endnu ikke.
Det vil kræve robotbiler, der kan køre rundt på Månen, til at foretage de nødvendige undersøgelser.
Sådan skal Artemis til Månen
NASA har nu i mange år tænkt over, hvordan man bedst kommer til Månen, når målet ikke bare er et par enkelte flyvninger som under Apollo, men over en periode på mange år at opbygge baser, først til forskning og senere til industri.
Løsningen er at opbygge en rumstation i bane om Månen.
Fra Jorden opsendes astronauter og gods til rumstationen, og her skifter man så til nogle særlige landingsfartøjer. Rejsen tilbage foregår også via rumstationen.
Det er næsten klart, at denne metode kun er en fordel, hvis man regner med en vis trafik over en længere periode.
Denne rumstation har nu navnet Lunar Gateway, eller bare Gateway.
Det betyder, at Artemis i virkeligheden ikke bare er et projekt, men flere projekter, der tilsammen danner Artemis.
Her er de vigtigste delprojekter:
- Fra Jorden til Gateway. Her satser NASA på SLS til at sende astronauter til Gateway med Orion-rumskibet, der jo er en direkte arv fra Constellation.Med sin kegleformede kabine og servicemodul minder Orion en del om Apollo, men naturligvis i en større og meget moderne version. Servicemodulet til Orion bygges her i Europa.Der bliver også brug for raketter og fragtrumskibe til at opsende gods og forsyninger til Gateway. Til disse opgaver vil NASA anvende raketten Falcon Heavy, og et nyt fragtrumskib Dragon XL, begge bygget af SpaceX. Gateway. Denne lille rumstation er nu ved at blive bygget. Rumstationen kommer til at bestå af flere moduler, og både Europa og Japan er med til at bygge modulerne.Gateway skal kredse i en meget aflang bane om Månen, og den lille rumsonde CAPSTONE er netop gået ind i denne bane for at afprøve, hvor stabil banen er.
- Ikke helt uventet er projektet forsinket, så den første landing på Månen vil foregå uden brug af Gateway.Da Orion ikke kan lande på Månen, skal der så ske en direkte omstigning fra Orion til det rumskib, som skal landsætte astronauterne.Men derefter skal Gateway meget gerne være klar til de næste landinger på Månen. Fra Gateway til Månen. Her skal anvendes det såkaldte Human Landing System (HLS), som er udbudt til den private industri.Der er allerede skrevet kontrakt med SpaceX, som vil anvende deres store Starship-raket. Hvis SpaceX får opgaven, kommer HLS til at bestå af andet trin af Starship. Da det har en længde på 50 meter, skal astronauterne køre ned til overfladen med elevator!NASA vil gerne have mere end en leverandør, så man venter stadig på at høre om den næste kontrakt på at bygge HLS.Det begynder at haste, da den første landing er planlagt til 2025 – selv om 2026 nok er et mere realistisk årstal.
Naturligvis vil al interesse samle sig om astronauterne, men mindst lige så vigtigt er, at vi i de kommende år vil se en række små, ubemandede rumsonder, som skal udforske Månen som en forberedelse til de mere langsigtede planer om at bygge baser på Månen.
For bare at nævne en af disse små rumsonder, skal VIPER i 2024 landsættes nær Månens sydpol for mere præcist at finde ud af, hvor meget is, der gemmer sig her, og hvor let det er at udnytte.
VIPER kommer til at køre med forlygterne tændt, for den skal ned i kratere, hvor Solens lys aldrig skinner og temperaturen er som på Pluto.
VIPER's målinger bliver afgørende for, om man overhovedet kan lægge en base i dette område.
Men der er også mange andre rumsonder, og dem kommer vi til at høre om de kommende år.
De første flyvninger
Naturligvis er der lagt planer for de kommende flyvninger til Månen, men om de holder, er ikke til at sige. Men her er de:
- ARTEMIS 1. Første afprøvning af SLS-raketten. Orion skal ubemandet kredse om Månen i nogle uger, før den bringes tilbage til Jorden. Raketten er netop nu på vej mod Månen, og du kan følge opdateringer fra missionen på NASA's hjemmeside.
- ARTEMIS 2. Første opsendelse med astronauter. En besætning på fire skal i maj 2024 på en 10 dage lang rejse, der vil føre dem i et sving rundt om Månen.
- ARTEMIS 3. Første bemandede landing på Månen i 2025. En af de to, som skal lande, vil være en kvinde. Der opsendes fire astronauter med Orion, men kun to overføres til ’Human Landing System’, der som nævnt måske skal bygges af SpaceX. De to andre astronauter bliver ombord på Orion.
De to astronauter skal lande nær Månens sydpol, hvor de skal opholde sig en lille uge. De medfører en lille rover.
- ARTEMIS 4. Fire astronauter opsendes i 2027 sammen med det første modul til Gateway. De skal ikke lande, men alene klargøre Gateway, som derefter skal udbygges med ekstra moduler.
- ARTEMIS 5. Landing på Månen i 2028, nu med en større rover. Samtidig skal Gateway udvides med et modul.
- ARTEMIS 6. Landing på Månen i 2029. Samtidig skal Gateway udvides med nyt modul.
Det er så langt, som planerne går.
Det næste skridt, der først kommer i 2030, bliver bygningen af en base, først til forskning og måske senere – meget senere – vil være begyndelsen på en industriel udnyttelse af Månen.
I en kommende artikel vil vi se på de meget betydelige udfordringer, der er forbundet ved at bygge en base på Månen.
