Maj bliver en temmelig travl måned inden for rumfarten med adskillige store og små opsendelser.
Skal vi nævne et af højdepunkterne, så må det være opsendelsen af den stærkt forsinkede Starliner, som er Boeings bud på et bemandet rumskib.
\ 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.
Starliner skal opsendes ubemandet på en flyvning til ISS, og derefter vil der gå nogle måneder inden den første bemandede opsendelse.
Indtil da klarer NASA sig med Dragon fra SpaceX, og det går jo også meget godt.
Raketter og sonder opsendes fra hele verden
Kina fortsætter opbygningen af deres bemandede rumstation ved at opsende det ubemandede forsyningsrumskib Tianzhou 4, og Indien vil opsende en række små satellitter med en ny raket, der netop er beregnet til denne type opgaver.
NASA opsender den lille rumsonde CAPSTONE mod Månen, og det sker med den privat byggede raket Electron fra en base på New Zealand. Vi omtalte CAPSTONE i marts, men opsendelsen er – som det ofte sker – blevet udsat.
Den europæiske Vega-raket skal opsende satellitten LARES 2 for Italien fra Kourou-basen i Sydamerika. Satellitten skal efterprøve Einsteins almene relativitetsteori blandt andet ved nøje at måle Jordens tyngdefelt.
Der har desuden været problemer med NASAs store måneraket SLS.
Planen er, at man inden opsendelsen skal gennemføre en prøveoptankning af raketten med flydende brint og ilt. Det har trukket ud, blandt andet på grund af problemer med ventiler.
På tredje forsøg nåede man ikke længere end at fylde tanken til flydende ilt halvt op, mens tanken til flydende brint kun blev fyldt 5 procent. Raketten er nu kørt i hangar igen.
Man håber stadig på, at SLS kan blive opsendt her til sommer, men lige nu er det umuligt at give en dato.
Ny stormagt i rummet
Opbygningen af Kinas Tiangon-rumstation går helt efter planen. Således landede tre taikonauter (kinesiske astronauter, red.) i midten af april efter den hidtil længste kinesiske rumflyvning på 182 dage, hvor en kinesisk kvinde for første gang var på rumvandring.
Tiangon vil fuldt udbygget bestå af de tre moduler - Tianhe, Wentian og Mengtian - på hver godt 22 ton.
Tianhe er beboelsesmodulet og kommandocentral, mens Wentian og Mengtian er laboratoriemoduler. Indtil nu er det kun Tianhe, som er opsendt, men i de kommende måneder vil der ske en masse.
Hidtil har Kina overholdt planen fra 2021, som de fortalte om allerede før den første opsendelse, og fortsætter det på samme måde, er her en oversigt over de kommende opsendelser her i 2022.
- Maj 2022 opsendes Tianzhou 4, der indeholder forsyninger
- Juni 2022 opsendes Shenzhou 14 med en besætning på tre taikonauter
- Juni – Juli 2022 opsendes Wentian med et modul til rumstationen
- August - September 2022 opsendes Mengtian med endnu et modul
- Oktober 2022 opsendes Tianzhou 5 med forsyninger
- November 2022 opsendes Shenzhou 15 med en besætning på tre taikonauter
Herefter skulle rumstationen så være opbygget, og det er så sket på bare halvandet år.
Til sammenligning kan nævnes, at det tog mere end 30 opsendelser og 10 år at bygge ISS. Forklaringen er, at ISS består af 17 moduler med en samlet vægt på næsten 450 ton, mens Tiangong består af tre moduler med en samlet vægt på omkring 65 ton.
Den lille helikopter på Mars fejrer 1-års jubilæum
Marsroveren Perseverance medførte som bekendt en lille helikopter ved navn Ingenuity, og den har klaret sig over al forventning.
19. april 2021 fløj Ingenuity for første gang, og nu har den passeret flyvning nummer 25. Det skete 18. april i år, så der var god grund til at fejre, at den har klaret et helt år, tilsyneladende uden at vise tegn på slid.
Den første flyvning varede bare 39 sekunder, og formålet var bare at se, om den kunne flyve i den meget tynde atmosfære som svarer til Jordens atmosfære i en højde på 30 kilometer. Men det gik fint, og så blev man efterhånden mere dristig.
På sin 25. flyvning fløj den hele 704 meter med en topfart på næsten 20 kilometer i timen. Flyvningen varede 161,3 sekunder eller 2,7 minutter.
Det er dog ikke den længste flyvning. Rekorden er fra august 2021 med en flyvning på 169,5 sekunder. Den samlede flyvetid i det første år har været omkring 45 minutter.
På forhånd havde man bare håbet på nogle få korte prøveflyvninger, men det går så godt, at den nu indgår som spejder for Perseverance. Den kan simpelthen flyve lidt i forvejen og se, om terrænet er egnet, eller om man skal vælge en lidt anden rute.
Perseverance er nu på vej mod et gammelt floddelta, og her vil man få godt brug for den lille helikopter. Vejen frem er nemlig ikke helt simpel, for aflejringerne i deltaet ligger omkring 40 meter over kraterbunden, hvor Perseverance hidtil har kørt rundt.
Det gælder om at finde den bedste vej op, og her overvejer man to muligheder. Den ene kaldes ’Hawksbill Gap’ som er den korteste vej, og den anden ’Cape Nukshak’, som er længere, men muligvis mere sikker.
I det hele taget ser man nu helikoptere som en helt central del af fremtidige rumsonder, og planen er, at de med tiden skal udstyres med egne videnskabelige instrumenter, så de kan udforske områder, hvor en rover ikke kan komme.
Ingenuity vejer her på Jorden kun 1,8 kilo. På Mars er vægten 0,68 kilo på grund af den lavere tyngdekraft, og det er forklaringen på, at helikopteren overhovedet kan flyve i den tynde Mars-atmosfære.
Ingenuity har en højde på kun 49 centimeter, mens rotorerne, der får Ingenuity til at flyve, har en diameter på 1,2 meter. De kan komme op på 2.500 omdrejninger i minuttet, og det er ikke noget, som nogen jordisk helikopter kan klare. Rotorerne er drevet af elektriske motorer, der får energi fra solceller.
James Webb bliver koldere
Rumteleskopet James Webb har taget endnu et skridt på at blive klar til at observere. Det drejer sig om at få kølet instrumenterne så meget ned, at man kan begynde at observere i langbølget, infrarødt lys.
Det kræver instrumenter, som er stærkt nedkølede. Der er fire sådanne instrumenter, og det instrument, som kræver den laveste temperatur, er det såkaldte MIRI-instrument, der observerer infrarød stråling med bølgelængder fra 5.000 nanometer til 28.000 nanometer.
MIRI kræver en nedkøling til under 7 Kelvin, altså mindre end syv grader over det absolutte nulpunkt på -273 grader Celsius.
Det blev nået 7. april, da MIRI var kommet ned på 6,4 Kelvin. I Celsius svarer det til en temperatur på -267 grader, og det er en del koldere end selv overfladen på Pluto.
MIRI sidder i skygge fra de varmeisolerende tæpper, der beskytter teleskopet mod Solens stråler. Men skygge er ikke nok til at komme så tæt på det absolutte nulpunkt. Det har krævet et særligt køleanlæg.
James Webb er et infrarødt teleskop, fordi det skal kunne opfange den stråling, vi modtager fra det helt unge univers, der har fået strakt bølgelængden på grund af universets udvidelse.
Lys, der kort efter Big Bang blev udsendt som blåt lys fra de første og meget varme stjerner, modtager vi nu mere end 13 milliarder år senere som langbølget infrarødt lys.
Det kræver af to grunde et meget koldt teleskop at observere denne type stråling:
- Hvis teleskopet ikke er meget koldt, udsender det selv så meget infrarødt lys, at den meget svage stråling fra universets begyndelse helt drukner i strålingen fra teleskopet.
- Der kommer også falske signaler fra noget, der kaldes mørkestrøm - en svag elektrisk strøm, som skyldes, at atomerne vibrerer i varme legemer. Mørkestrømmen kan derfor svækkes ved at holde en så lav temperatur, at vibrationerne er på et minimum.
Nu skal man så kalibrere instrumenterne, og det vil tage et par måneder. Men til sommer kan observationerne så begynde for alvor.
Ingen amerikanske våbentest i rummet
»Sagt enkelt, så er disse afprøvninger farlige, og vi vil ikke gennemføre dem.«
Det sagde den amerikanske vicepræsident Kamala Harris i en tale, hun holdt på Vandenberg-basen i Californien 18. april. De afprøvninger, hun hentyder til, er opsendelsen af raketter fra Jorden, som ved sammenstød kan ødelægge satellitter ude i rummet.
Disse afprøvninger efterlader tusinder af vragdele ude i rummet, som kan udgøre en stor fare for satellitter. Da de fleste satellitter er amerikanske, er det klart, at man har en vis interesse i, at man også i fremtiden kan anvende rummet.
Man er simpelthen bange for Kessler-syndromet, hvor vragdele i rummet helt ukontrolleret skaber nye sammenstød og dermed nye vragdele. I sin yderste konsekvens kan Kessler-syndromet gøre det umuligt at anvende rummet omkring Jorden, fordi enhver ny satellit hurtigt vil blive ødelagt ved sammenstød med rumskrot.
Du kan læse mere om Kessler-syndromet i denne artikel om problemet med megakonstellationer i rummet.
Den røde rumlinje
Allerede nu skal Den Internationale Rumstation et par gange om året justere banen for at undgå sammenstød. Så sent som sidste år slog en vragdel et hul i en af stationens robotarme.
Amerikanerne har tidligere gennemført sådanne forsøg, men i det stadig mere overfyldte rum er det ikke længere noget, man bør gøre. Det er i den forbindelse totalt uforståeligt, at Rusland i november 2021 gennemførte et sådant forsøg, hvor de ødelagde en af deres egne gamle satellitter, men samtidig skabte mindst 1.500 vragdele i baner tæt på rumstationen ISS.
Der var et andet problem, Kamala Harris ikke omtalte, nemlig opsendelsen af titusinder af satellitter til brug for internettet. De kan hurtigt blive et lige så stort problem som den militære ødelæggelse af satellitter.
Politisk er udfordringen at skabe en international enighed om, hvad man kan kalde ’god opførsel’ ude i rummet, og det gælder både militære forsøg og en ureguleret opsendelse af internet-satellitter. Teknisk er udfordringen at finde på måder at ødelægge satellitter på, som ikke skaber vragdele. En sådan mulighed er at flyve op på siden af dem og ødelægge antenner og sensorer.
Det er måske et lille lyspunkt, at russerne under krigen i Ukraine ikke har gjort andet end at forsøge at jamme GPS-satellitter, som jo spiller en central rolle for præcisionsvåben.
Men direkte at ødelægge amerikanske satellitter er nok en af de røde linjer, som selv russerne ikke tør overtræde.
Nye mål i Solsystemet
Der har været rumsonder næsten alle vegne i solsystemet, men det betyder ikke, at man er ved at løbe tør for idéer til nye projekter.
Således kom i april en længe ventet rapport på, hvor NASA vil koncentrere sine kræfter de næste 10 år. Vi omtaler her kun de største projekter, de såkaldte ’flagship missions’ med priser på pænt over en milliard dollar.
NASA har to store projekter for de kommende år:
- Perseverance skal få indsamlet en række prøver fra Mars, som om godt 10 år skal bringes tilbage til Jorden.
- Opsendelsen af rumsonden Europa Clipper i 2024, der skal udforske Jupiters isdækkede måne Europa, som menes at have et meget dybt hav med de muligheder det giver for liv.
Desuden skal to meget store projekter nu sættes i gang til rumsonder, som skal opsendes efter 2030. Det tager skam tid både at planlægge og bygge en stor rumsonde.
En tur til Uranus
Det ene projekt er en rumsonde, der skal udforske planeten Uranus, som kun har haft et enkelt besøg i 1986 af Voyager-rumsonden. Der er en ganske særlig grund til den nye interesse for Uranus, som hænger sammen med exoplaneter.
Uranus og Neptun er dét, man kalder for isplaneter. De er ikke gasplaneter af brint og helium som Jupiter og Saturn, men isplaneter, som nok indeholder noget brint og helium, men ellers er opbygget af forskellige former for is af vand, metan og ammoniak.
Denne type planeter ser ud til at være den mest almindelige form for exoplaneter, og derfor er det vigtigt at studere de to isplaneter, vi har i vores solsystem. Valget faldt på Uranus, fordi den står godt for en opsendelse i 2031 eller 2032.
Flyvetiden er beregnet til 13 år.
Rumsonden skal kredse om Uranus og desuden sende en mindre sonde ned gennem Uranus atmosfære. Opgaven bliver både at studere selve planeten og dens meget mærkelige magnetfelt, samt dens mindst 27 måner.
Besøg til månen Enceladus
Det andet forslag er en rumsonde, der skal besøge Saturns måne Enceladus. Det er en lille isdækket klode, hvorfra der kommer enorme gejsere af vanddamp op fra store spækker på den sydlige halvkugle.
Denne vanddamp stammer mest sandsynligt fra et hav under overfladen, ognetop gejserne gør det let at studere hvad der er i dette hav – af organiske stoffer, og hvem ved, måske spor af liv.
Rumsonden skal kredse om Enceladus og her gentagne gange flyve gennem gejserne. Efter 1,5 år i bane skal sonden lande, indsamle prøver fra overfladen og lede efter spor af liv.
Dette er de to store projekter – og der er naturligvis flere mindre.
Asteriode med kurs tæt forbi Jorden
Vi vil her kun nævne et projekt, der nok skal vække opmærksomhed, hvis det bliver vedtaget.
I 2029 vil asteroiden Apophis flyve forbi Jorden i en afstand på godt 30.000 kilometer, hvilket er nærmere end den geostationære bane. Under forbiflyvningen vil man i øvrigt kunne se asteroiden med det blotte øje.
Det ville være oplagt at sende en sonde forbi Apophis for at kunne studere den nærmere og måske i lidt længere tid end den meget korte forbiflyvning
Apophis er ikke i fare for at ramme Jorden – i hvert fald ikke lige nu. Men hvis den en dag rammer Jorden, vil den med sin diameter på 370 meter kunne forvolde enorme ødelæggelser.
