Rumfarten fylder 60 år - hvad har vi lært?

Vi er selv så gamle, at vi kan huske den første Sputnik, der blev sendt op 4. oktober 1957. Hvordan vi søgte at se den bevæge sig hen over himlen som en ganske klar og blinkende stjerne.

Hvad vi ikke tænkte over dengang var, at det slet ikke var den lille Sputnik vi så, men den 27 meter lange raket som havde opsendt Sputnik.

Interessen var enorm, og den voksede, da Sputnik 2 kun en måned senere blev opsendt med hunden Laika om bord. Russerne fortalte, at Laika levede og havde det godt. I dag ved vi, at den døde af hedeslag kun få timer efter opsendelsen på grund af en fejl ved temperaturreguleringen i dens lille kabine.

Men debatten dengang fortsatte i aviser og blandt folk:

Så vi her starten på et fantastisk eventyr, hvor mennesket ville udforske rummet? Eller skulle vi være mere bange for, at Sovjetunionen nu havde en raket stor nok til at kunne nå USA med atomvåben?

Amerikanerne startede svagt. I december 1957 ville de opsende deres første satellit, den lille kun 1,5 kg tunge Vanguard 1, som var på størrelse med en grapefrugt.

Da raketten eksploderede på startrampen, var nederlaget totalt, og gloser som 'kaputnik' og 'flopnik' kom på mode.

Man begyndte at tale om en raketkløft, hvor Sovjet var ved at få overtaget med at bygge raketter, som kunne sende atomvåben fra det ene kontinent til det andet.

Rumalderen var ikke engang et år gammel, da amerikanerne uden det store held søgte at sende de første raketter mod Månen i efteråret 1958.

Men det blev igen russerne, der ryddede forsiderne, da de næsten nøjagtigt to år efter Sputnik 1 i oktober 1959 kunne vise de første billeder af Månens bagside.

Efter vores dages målestok var billederne af meget ringe kvalitet, men de viste, at der var mere i rumfarten end bare et våbenkapløb.

Vi var på vej ud i rummet.

\ Læs mere

Vildt: Kinesere teleporterer fra Jorden til rummet

Månekapløbet

Kennedy vandt præsidentvalget i 1960, blandt andet fordi han udnyttede myten om en raketkløft, hvor USA var prisgivet de store raketter, som var blevet brugt til at opsende Sputnik.

De første spionsatellitter viste dog, at der ikke var en sådan kløft, men da Yuri Gagarin blev det første menneske i rummet, var Kennedy nødt til at reagere.

Resultatet blev Apollo-projektet, som udnyttede, at rummet dengang var noget nyt og eventyrligt.

Der var en ægte interesse, men drivkraften var politisk. Det var bestemt ikke et ønske om at udforske Månen, som man udmærket godt vidste var en død klode uden atmosfære.

Månens værdi var alene, at den kunne udnyttes i den kolde krig til at demonstrere USA's overlegenhed over Sovjetunionen.

Månekapløbet viste nu en side af rumfarten, som kun få havde tænkt på – nemlig de uhyre omkostninger ved at bygge raketter og rumskibe.

På sit højeste i 1966 var næsten 400.000 beskæftiget med Apollo-projektet. Det gav et enormt budget på godt 35 milliarder nutidsdollar, hvilket svarede til cirka 4,4 procent af nationalbudgettet.

Siden da er det gået ned ad bakke. I dag er NASAs budget på kun 0,5 procent af det samlede budget.

Sovjetunionen havde simpelthen ikke råd til for alvor at gå ind i et kapløb med den langt større og mere moderne amerikanske industri.

De prøvede dog at bygge en måneraket for en tiendedel af prisen for en af de store Saturn 5-raketter, der sendte de amerikanske astronauter til Månen.

Det gik, som man kunne forvente: Den russiske måneraket blev opsendt fire gange, og hver gang endte det med, at raketten eksploderede kort efter starten. Alle 13 opsendelser af Saturn 5 var derimod vellykkede.

Desuden havde Sovjetunionen et andet problem: De manglede et rumagentur som NASA til at lede arbejdet. I stedet delte russerne pgaverne ud mellem mange 'chefkonstruktører', som måtte kæmpe om de sparsomme midler.

\ Læs mere

Kapløb til Månen skal afgøres i år

The Finest Hour

Landingen af Apollo 11 var et højdepunkt, som vi, der oplevede det, aldrig vil glemme.

Vi så de noget tågede billeder, da Armstrong trådte ned på Månens overflade med de berømte ord: »Et lille skridt for et menneske, men et kæmpespring for menneskeheden.«

For første gang så vi et menneske stå på en flad, solbelyst måneslette under en kulsort himmel. Alene denne kontrast viste, hvor forskellig Månen er fra Jorden.

Apollo 11 blev fulgt af fem andre landinger, og på de tre sidste medførte astronauterne en elektrisk bil. Det var en stor bedrift, men for mange var NASAs 'finest hour' redningen af Apollo 13.

På vej mod månen eksploderede en iltttank, og de tre astronauter måtte søge ly i månelandingsfartøjet, som kun var beregnet til to.

Her viste NASA, hvad en god organisation kan gøre. Der blev udført mirakler af improvisation, og de tre astronauter blev reddet.

Men måneflyvningerne kostede kassen, så efter seks landinger opgav NASA at opsende Apollo 18-20, selv om både raketter og rumskibe var bygget.

Nogle af dem befinder sig i dag på museer, blandt andet på Cape Canaveral, og er nok de dyreste udstillingsgenstande i historien.

Vi har lært af Månerejserne

Videnskabeligt førte Apollo til en ny teori for Månens dannelse som resultatet af et sammenstød mellem Jorden og en klode måske på størrelse med Mars. Og i første omgang fik vi bekræftet alle vore fordomme om Månen som en død og tør ørken.

Men 40 år efter Månerejserne lærte vi dog, at man ikke altid skal stole på det første indtryk:

Således er der fundet vand på Månen, i hvert fald nogle steder, især nær polerne. Det er i form af is under overfladen – og den opdagelse kan få stor betydning for fremtidens rumfart.

Apollos prøver var knastørre, simpelthen fordi de alle stammede fra de varme områder nær ækvator.

Der er tilsvarende erfaringer fra udforskningen af Mars, hvor de første billeder kun viste et kraterdækket landskab, men ingen af de enorme vulkaner, gamle flodlejer og dybe kløfter, der viser, at Mars har haft en fortid, hvor der måske var bedre muligheder for liv, end der er i dag.

Mener vi det seriøst med at udforske rummet, så kræver det en langvarig indsats. Man kan simpelthen ikke basere ægte rumfart på et kortvarigt kapløb.

\ Læs mere

Det nye rumkapløb: Derfor skal der mennesker på Mars

Satellitternes tidsalder

Det blev meget hurtigt klart, at rumfarten ikke kunne fortsætte som under månekapløbet, hvor man så stort på omkostningerne.

Månekapløbet gav et forkert billede af, hvad rumfart er, og hvad rumfartens plads er i det moderne samfund. Derfor var konsekvensen efter månekapløbet, at rumfarten så at sige skulle genopfinde sig selv og finde sin naturlige plads i samfundet.

Det er så kostbart at drive rumfart, at rumfarten på en eller anden måde skulle bevise, at den er pengene værd.

Det blev ikke månerejserne, der kom til at føre rumfarten videre, men et utal af satellitter, som kunne løse mange forskellige opgaver. Kommunikation og spionage var de første, men der kom hurtigt andre.

På ret kort tid blev der etableret store systemer af satellitter, der var så nyttige, at rumfarten blev international.

SpaceX muliggør måske nye eksperimenter

Der er nu seks store rummagter, som selv kan opsende satellitter, og hertil kommer, at man nu kan købe både opsendelser og satellitter. Derfor anvender næsten alle lande i verden rumteknologi.

De seks rummagter er USA, Rusland, Kina, Europa, Indien og Japan, hvor rumfarten alle steder styres af et rumagentur.

Ser man på programmerne for de forskellige rumagenturer, så er de forbløffende ens.

Forklaringen er, at med en pris på 50 til 200 millioner dollar for en satellitraket skal man overveje meget nøje, hvad der sendes ud i rummet.

Der skal foretages en benhård prioritering af, hvilke projekter man går i gang med, og denne prioritering har været ret ens i de forskellige lande.

Men det er måske ved at ændre sig nu, hvor firmaet SpaceX er begyndt at genbruge første trin af deres i forvejen billige Falcon-raketter.

Fremover vil vi måske opleve en rumfart, hvor man tør eksperimentere mere, fordi genbrug af raketter får prisen for opsendelser til at falde drastisk.

Mere end én slags rumfart

Vi tænker ofte på rumfart som et enkelt begreb, men det billede er alt for simpelt. For at forstå rumfartens udvikling, må den opdeles i flere hovedområder.

Grundlaget for al rumfart er, hvad man kan kalde den nødvendige rumfart. Det er den rumfart, som er nødvendig for at opretholde infrastrukturen i et moderne og stadig mere globaliseret samfund.

Den nødvendige rumfart handler om at have systemer af satellitter, der kan løse opgaver inden for områder som:

• Kommunikation
• Navigation (GPS)
• Meteorologi
• Jordobservation (Klima, forurening med videre)

Alene det enorme behov for kommunikation har skabt en hel ring af satellitter i den såkaldte geostationære bane 36.000 km over ækvator. Her er omløbstiden 24 timer, således at en satellit i denne bane altid hænger stille over samme punkt på Jorden.

Allerede i 1945 foreslog den visionære forfatter Arthur C. Clarke at anvende denne bane til satellitter. Men selv han havde vel næppe forestillet sig, hvorledes banen i dag er blevet den tættest befolkede hovedvej ude i rummet med flere hundrede satellitter.

Hertil kommer militære programmer med spionsatellitter og satellitter, der kan varsle mod angreb. Man kan naturligvis diskutere, om den nødvendige rumfart nu også er det, man normalt forstår ved rumfart, men det er i hvert fald den, der sørger for, at der i dag eksisterer en industri, der kan bygge både raketter og satellitter.

Forskning i rummet har ændret vores forståelse

For alle rumagenturer er det en del af deres opgave at drive forskning. Den videnskabelige rumfart er i virkeligheden kun en mindre del af rumfarten, men den har i høj grad været med til at ændre hele vor forståelse af både solsystemet og universets opbygning og udvikling. De centrale aktører her er:

• Astronomiske satellitter
• Rumsonder

Vi behøver bare at nævne Hubble-teleskopet, der med sine fantastiske billeder for alvor har vist os universet helt tilbage til tiden kort efter Big Bang for 13,8 milliarder år siden.

Men der findes også mange andre typer astronomiske satellitter, der observerer i bølgelængder, vi ikke kan se, som gamma- og røntgenstråling, ultraviolet og infrarødt lys. Der er næsten ikke det område af astronomien, som ikke bruger data indsamlet af satellitter.

Rumsonderne har rekognosceret for os

Da rumalderen begyndte i 1957, var det den almindelige opfattelse, at det første menneske på Månen hurtigt ville blive efterfulgt af de første mennesker på Mars og Venus.

Det er ikke blevet til noget, og vi kommer ind på, hvorfor bemandede rejser til planeterne stadig ligger langt ude i fremtiden, længere nede i artiklen.

Men til gengæld har rumsonder gennemgået en så rivende udvikling, at de allerede har givet os et ganske klart billede af, hvad der venter os på solsystemets andre planeter.

Og så har rumsonder den fortræffelige egenskab, at de er langt billigere end et bemandet rumskib.

\ Læs mere

Nye rumkapsler skal gøre bemandet rumfart sikrere og billigere

Mennesket og rummet

Den måske største overraskelse ved den moderne rumfart er, hvor lille en rolle mennesker i rummet spiller.

Det er måske ikke det indtryk, man får ved at se TV eller læse aviser, der langt foretrækker at bringe historier om astronauter i stedet for at fortælle om de mange slags satellitter og rumsonder.

Det er korrekt, at det største rumfartsprojekt til dato er den Internationale Rumstation ISS, som Andreas Mogensen besøgte i 2015. Det er også korrekt, at her drives den forskning, der en dag vil sætte mennesker i stand til at gennemføre de lange rejser ud til solsystemets andre planeter – samt en masse anden videnskabelig forskning.

Men ISS er ligesom månerejserne et politisk projekt, der skulle sikre en god overgang til tiden efter Sovjetunionens fald.

Amerikanerne kunne godt bruge erfaringerne fra de mange meget langvarige russiske rumflyvninger på rumstationen Mir til deres eget rumstationsprojekt – og så var det en udmærket måde at sikre arbejde til den russiske rumindustri, så den ikke begyndte at sælge sine tjenester til lande som Nordkorea.

Der er ingen tvivl om, at ISS er blevet en stor succes – ikke mindst fordi den har formidlet et meget vellykket samarbejde mellem USA, Rusland, Europa, Japan og Canada. For disse rummagter handler den bemandede rumfart alene om at være med i ISS.

Men alligevel er der noget, der viser, at fremtiden for bemandet rumfart ikke er så lys, som man skulle tro ved bare at følge ISS.

Siden rumfærgerne blev udfaset i 2011, har amerikanerne ikke kunnet opsende astronauter – og de rumskibe der nu satses på, Dragon fra SpaceX og Starliner fra Boeing, er konstant forsinkede, især på grund af for få midler. De bliver sandsynligvis først klar i 2019.

Rumfarten bliver nedprioriteret

Alene det, at en supermagt i rummet som USA frivilligt giver afkald på at kunne sende astronauter ud i rummet i en periode på otte år, viser noget om prioriteringen af den bemandede rumfart.

Vi i Europa har bestemt heller ikke noget at være stolte af – to gange har vi opgivet at bygge et lille bemandet rumskib til ISS, selv om Europa har teknikken.

Japan har et program, men det kører for meget lavt blus, så det eneste land ud over Kina, der kan opsende astronauter, er Rusland – og det sker med et Soyuz-rumskib, der blev konstrueret for 50 år siden. Også her lader en moderne afløser vente på sig.

Vi vil i en kommende artikel vende tilbage til forklaringen på, hvorfor bemandet rumfart ikke længere har den prioritet, som rumstationen ISS og den kommende kinesiske rumstation ellers synes at tyde på.

\ Læs mere

SpaceX vil sende første private rumskib til Mars

Tilbage til virkeligheden

En regering har mange prioriteter, og udforskningen af solsystemet og universet ligger ikke i toppen. Men så længe det ikke er for dyrt, er der heller ingen modstand.

Man kan næsten sige, at videnskabelig rumfart opfattes som en del af kulturpolitikken – det sender et signal om, at man er et civiliseret land.

Så længe de videnskabelige programmer er forholdsvis små og ikke alt for dyre, så klarer de sig ret godt. Men der, hvor politikere og rumagenturer for alvor kan mødes, når der skal diskuteres budgetter, er den nødvendige rumfart og den militære rumfart.

Det er der gode grunde til, for erfaringen viser, hvilken enorm indflydelse den nødvendige rumfart har haft på samfundets udvikling.

Vi kan se på et par eksempler.

Den kolde krig var domineret af et efter vore dages målestok temmelig vanvittigt atomkapløb mellem USA og Sovjetunionen. Hvert land lagrede atomvåben og raketter nok til at udslette hinanden flere gange – og sandsynligvis også gøre store dele af Jorden ubeboelig.

Ikke så mærkeligt at den strategi blev kaldt MAD (Mutual Assured Destruction). Der er ingen tvivl om, at MAD var endt galt, men så åbnede spionsatellitterne en udvej.

Man kunne nu nedruste, fordi der var åbnet en mulighed for at kontrollere, at modparten overholdt aftalen – og det førte til de såkaldte SALT-aftaler om en begrænset nedrustning, som var med til at gøre verden en smule mere sikker.

Satellitterne var tæt på at være skyld i atomkrig

Men satellitterne, som stod bag SALT, skabte også en ny risiko, og i 1983 var det meget, meget tæt på at gå helt galt.

Den russiske officer Stanislav Petrov havde vagten i Moskva, hvor hans opgave var at varsle, hvis de nye OKO-satellitter havde opdaget et amerikansk angreb på Sovjetunionen.

Og det var netop, hvad satellitterne viste, nemlig at amerikanerne havde sendt fem raketter mod Sovjet. Petrov skulle nu i princippet have slået alarm, så et gengældesangreb kunne begynde, men han tøvede, fordi han ikke kunne forestille sig et angreb med kun fem raketter.

Og det var godt, alarmen ikke gik og startede en atomkrig, for hvad OKO havde set med sit infrarøde teleskop var sollys, som var reflekteret af skytoppe.

Den nye teknik, som skulle give ekstra sikkerhed ved at fordoble varslingstiden fra 15 til 30 minutter kunne også skabe situationer som i virkeligheden var farligere end selv Cuba-krisen.

Satellitter bruges varsomt

Spion- og varslingssatellitter bruges stadig, men nu med stor forsigtighed. For 'Petrov-hændelsen' er nemlig ikke enestående.

Globaliseringen, og ikke mindst den globale økonomi, er i meget høj grad satellitbaseret. Satellitter forbinder de økonomiske centre verden over, og når der foretages handler, så bruger man de uhyre nøjagtige atomure på GPS-satellitterne til at fastslå tidspunktet.

Det kan afgøre, om man vinder eller taber en formue, for nogle gange kan kurser skifte meget hurtigt, så et 'tidsstempel' for handlen er altafgørende.

Transport af varer er styret af GPS, hvor man hele tiden kan følge skibe og lastbiler. Det gør det muligt at planlægge at transportere på en måde, så man ikke har brug for at lagre varer i længere tid.

Det er økonomisk en fordel, men uden GPS ville transportnettet af fødevarer bryde sammen i et omfang, som kunne føre til akut mangel på fødevarer mange steder.

Der er i det hele taget et utal af opgaver: Overvågning af vejr, klima og forurening, og her i Europa kontrol med, om regler for dyrkning af marker og tildeling af tilskud til landbruget følges.

De nødvendige satellitter skal man nok passe godt på – men det åbner så spørgsmålet om prioritering af alle de andre områder af rumfarten.

\ Læs mere

GPS-målinger kan spare os tid og penge i trafikken

Hvad vi så har lært

60 år med rumfart har først og fremmest vist, at vi ikke kan anskue rumfarten som et isoleret fænomen.

Rumfart er så dyr og kræver så mange resourcer, at samfundets reaktion på de store drømme om at rejse ud i rummet er altafgørende.

Rumfarten kan føres tilbage til amatører, der for egne penge søgte at bygge de første raketter.

Mellem sig skabte de i perioden cirka 1925 – 1940 meget af det tekniske og videnskabelige grundlag, som rumfarten stadig bygger på. Man kan næsten sige, at de gik i gang i munter uvidenhed om, hvor svært det er at bygge raketter – for slet ikke at tale om rumskibe.

Her kunne rumfarten så været afgået ved en stille død, hvis ikke det havde været for militæret – først i Tyskland, senere i Sovjetunionen og USA, som så mulighederne ved at bygge langtrækkende raketter. Amatører, som indtil da alene havde været optaget af at flyve ud i rummet, blev nu draget ind i storpolitik og våbenproduktion.

To af disse amatører kom til at spille en afgørende rolle, nemlig Wernher von Braun fra Tyskland og Sergei Korolev fra Sovjetunionen. De var dygtige ingeniører, men først og fremmest karismatiske ledere – og kunne de foretage omstillingen. Men både de og hele rumfarten mistede uskylden.

Under krigen konstruerede von Braun V2 raketten, mens han stadig drømte om at flyve til Månen.

Måske er det bare en vandrehistorie, men der er nok et element af sandhed i den sætning, som er tillagt von Braun: 'Jeg sigtede efter Månen, men ramte London'.

Det er let mange år senere at være bagklog og kritisk, men von Braun og Korolev levede i en anden tid, og de holdt gennem hele livet fat i drømmen om at sende mennesker ud i rummet. Den kolde krig gav dem deres livs chance, og den blev udnyttet.

Satellitter har gjort rumfarten til central del af samfundet

Fordi satellitter viste sig at kunne løse mange vigtige opgaver, overlevede rumfarten det første kapløb, og den er nu en central del af samfundet – men det er ikke sket på den måde, man drømte om, før rumalderen begyndte.

På engelsk har vi udtrykket 'Be careful what you wish for – you may get it'.

I sidste ende fik rumforskerne de raketter, som de havde ønsket sig, men det viste sig, at de ikke alene kunne skabe rumalderen.

Satellitterne gav nye og til dels uventede muligheder for rumfarten, men da rumsonderne begyndte at se længere ud i solsystemet til Mars og Venus, mødte vi et solsystem, der ikke var, hvad vi havde drømt om.

For der skal to ting til at skabe en ægte rumalder:

1. Den tekniske mulighed for at rejse ud i rummet
2. Egnede rejsemål

Det med rejsemålene havde man i mange år taget næsten for givet, men rumsonderne viste, hvor naive vi havde været i vores opfattelse af Mars og Venus. For hverken Mars eller Venus – eller for den sags skyld solsystemets andre planeter og måner – kan på nogen tænkelig måde kaldes for egnede rejsemål for os mennesker.

Vi er blevet tvunget til at indse, at rumfart ikke bare er et spørgsmål om raketter og rumskibe. Naturen skal arbejde med, og det har den bestemt ikke gjort i vort solsystem.

I en række kommende artikler på Videnskab.dk vil vi i oktober måned se på, hvordan vor nye viden om solsystemet og universet kommer til at forme rumfartens fremtid.

Men først vil vi i næste artikel, der udkommer næste uge, gøre status over, hvad der egentlig foregår i rummet her i 2017.