Rumfarten i marts virker meget normal med de sædvanlige rutineopsendelser.
\ 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.
Blandt dem er en amerikansk vejrsatellit, GOES T, og 36 internetsatellitter for firmaet One Web. Det nok mest interessante er den kun 25 kilo tunge CAPSTONE-satellit, som skal i bane om Månen.
CAPSTONE skal ind i den samme bane om Månen, som Artemis projektet senere skal anvende til deres rumstation Lunar Gateway.
Rumstationen får en meget aflang bane hen over begge Månens poler, hvor højden over Månen varierer mellem 1.600 og 70.000 kilometer.
Det er fra denne bane, amerikanerne vil landsætte astronauter på Månen. CAPSTONE skal teste banens stabilitet samt et avanceret navigationssystem.
CAPSTONE skal opsendes med en lille privatbygget raket kaldet Electron, der kun vejer 12,5 ton og er 18 meter høj – i størrelse svarer den næsten helt til den Vanguard-raket, der for 65 år siden var USA's første satellitraket.
Dengang blev Vanguard set som et bevis på, hvor langt bagefter USA var i forhold til Sovjetunionen med hensyn til at bygge raketter.
Men der er sket meget siden da, og nu er små, billige raketter den nye trend i rumfarten, som jo helt er domineret af ubemandede satellitter.
Disse satellitter bliver på grund af udviklingen inden for IT og elektronik stadigt mindre, og det betyder, at vi i dag ofte kan udrette det samme med en satellit på 100 kilo, hvor man tidligere skulle bruge en satellit på måske et ton. Denne udvikling har nu skabt en ny industri med bygning af små raketter.
Der er også planlagt en opsendelse af tre kosmonauter med Soyuz, samt en noget forsinket opsendelse af tre rumturister og en astronaut, også til ISS, med et Dragon-rumskib.
Ukraine kan få betydning for ISS
NASA har nu foreslået, hvordan rumstationen ISS skal ende sine dage. Da der er tale om en international rumstation, er det naturligvis noget, der skal forhandles med de andre partnere, nemlig Rusland, Europa, Japan og Canada.
Planen er helt afhængig af et samarbejde mellem især Rusland og USA, og set i lyset af krisen mellem de to lande på grund af krigen i Ukraine, kan det måske blive et problem at opretholde det hidtil gode samarbejde.
På den anden side er det helt nødvendigt at samarbejde, for hvem ønsker en mere end 400 ton tung rumstation i bane om Jorden, som der ikke er fuld kontrol over?
Situationen i Ukraine kan komme til at vise, om det er muligt af holde samarbejde i rummet uden for politiske kriser.
\ Læs mere
Man klarede krisen i 2014 i forbindelsen med annekteringen af Krim, men som tidligere astronaut Garrett Reisman har sagt til CNN:
»Det skræmmer mig, at hvis det her bliver en krig, hvor der udveksles skud, så tror jeg, at det vil være svært for ISS at overleve.«
Under krisen i 2014 ignorerede jordkontrollen problemerne og lod, som alt var normalt, og NASA-astronauten Rick Mastracchio, som var ombord på ISS dengang, har fortalt, at astronauter og kosmonauter skam talte om emnet, men:
»Der var ingen pegen fingre eller beskyldninger, eller hvem der havde ret, eller hvem der tog fejl. Vi talte bare om de forskellige synspunkter.«
Astronauter og kosmonauter er afhængige af hinanden og deres udstyr, mens de lever og arbejder i det farlige vakuum i det ydre rum.
»Det russiske segment kan ikke fungere uden elektriciteten på den amerikanske side, og den amerikanske side kan ikke fungere uden de fremdriftssystemer, der er på den russiske side,« har Reisman forklaret.
Hvis den nuværende politiske krise bliver klaret, så går NASA's forslag ud på, at rumstationen i 2031 skal sendes ind i atmosfæren over ’Punkt Nemo’ i det sydlige Stillehav for at brænde op. Punkt Nemo er opkaldt efter U-båds kaptajnen i Jules Vernes berømte klassiker fra 1869, ’En Verdensomsejling under havet’.
’Punkt Nemo’ ligger meget øde, næsten 2.700 km fra den nærmeste beboede ø, Pitcairn, og er tidligere blevet brugt som ’begravelsesplads’ for rumstationer og satellitter.
Grunden til, at man vil gøre en ende på ISS, er, at rumstationen efterhånden er blevet noget gammel og slidt og derfor kræver stadig mere vedligehold. NASA vil i stedet satse på, at private firmaer med lidt hjælp fra NASA i løbet af de næste år udvikler og bygger nogle mindre rumstationer, som så til sin tid kan afløse ISS.
\ Læs mere
NASA har aftaler med ikke mindre end fire firmaer og allerede afsat et betydeligt beløb til at hjælpe dem med deres planer, og de vil så gradvist flytte deres aktiviteter til en eller flere af disse nye stationer.
I 2027 begynder man at sænke banen fra de nuværende 420 kilometer over Jorden til bare 280 kilometer oppe. Senest i 2030 begynder besætningen på ISS så at lukke stationen ned – muligvis vil man afkoble et eller flere moduler, som så kan indgå i de nye rumstationer eller bare bringes ned i atmosfæren for at brænde op.
Den endelige nedtur sørger russiske Progress-rumskibe for. De er nemlig udstyret med raketmotorer, som kan sænke banen på en så kontrolleret måde, at man er sikker på, at stationen ender over Punkt Nemo.
Det er vigtigt, for man regner med, at tonstunge dele af den over 450 ton tunge rumstation ikke når at brænde op, og så er det jo bedst, at de ender i havet et meget øde sted.
Elon Musk præsenterer Starship
Det kan godt være, at små raketter og satellitter er den nye trend, men den vej følger Elon Musk i hvert fald ikke.
Han mener, at mennesker vil komme til at spille en stadigt større rolle i fremtidens rumfart, og det vil kræve store raketter. Det er formålet med Starship, der med en startvægt på nær de 5.000 ton bliver verdens absolut største raket.
\ Om serien 'Rumfarten'
'Rumfarten' giver dig hver måned en oversigt over de vigtigste aktuelle rumfartsnyheder.
Her er forrige artikel i serien: Rumfarten i februar: Kina studerer unikke Måne-prøver, og Jordens metanudslip skal overvåges
Følg også med i serien 'Kig op', der i starten af hver måned zoomer ind på de vigtigste astronomiske begivenheder på himlen og ude i rummet.
Her er sidste måneds installation i den serie: Kig op i februar: Venus lyser klart, og Mælkevejen trækker spor over himlen
Fem gange har SpaceX opsendt andet trin fra en base i Texas kaldet Starbase, og fire gange er den korte prøveflyvning endt i en eksplosion ved landingen.
Først femte gang lykkedes det at bringe raketten til landing – så nu mener Elon Musk, at tiden er inde til den helt store afprøvning med begge trin.
Der er planlagt en flyvning en gang rundt om Jorden med en landing af andet trin nær Hawaii.
Opsendelsen er planlagt til at ske fra Starbase, men miljøgodkendelsen til en så stor opsendelse trækker ud. Hvis det bliver for svært at få den nødvendige tilladelse til at bruge Starbase, er der en plan B, nemlig at opsende fra et nyt anlæg på Cape Canaveral, som SpaceX er i færd med at bygge.
Men Musk håber stadig på en opsendelse fra Starbase i løbet af foråret.
Heller ikke på en pressekonference i februar fejlede optimismen noget som helst. Musk mener, at SpaceX kan bygge Starship for 5-10 procent af den pris, NASA i sin tid betalte for måneraketten Saturn 5, og det til trods for, at Starship er langt større end Saturn-raketten.
Han regner også med meget billige opsendelser, for planen er, at begge trin skal kunne genanvendes, og at det kun vil tage få dage at gøre raketten klar til en ny opsendelse.
Han indrømmer dog, at der stadig er nogle store tekniske udfordringer - ikke mindst med raketmotorerne - før raketten er klar.
\ Læs mere
Grundpillen i raketten er motoren Raptor 2, der drives af flydende metan og flydende ilt. Det er en ny og stærkere udgave end den oprindelige Raptor 1, nu med en løftekraft på næsten 210 ton per motor, men den kan øges til 227 ton.
Det gælder vist om at få problemerne løst, for i det 70 meter høje første trin skal der nu installeres ikke mindre end 33 motorer – en stigning på fire motorer siden sidste opdatering i 2019. Det vil give en løftekraft på mindst 6.900 ton - mere end nok til at løfte raketten fra rampen.
Andet trin bliver et kombineret rumskib og raket. Længden bliver 50 meter, og det skal nu drives af hele ni Raptor 2-motorer, en stigning på tre siden sidst.
Musk er helt sikker på, at Starship vil kunne skabe et helt nyt og hidtil ukendt marked for rumflyvning.
Han taler om en pris på helt ned til 10 millioner dollar for en opsendelse, men hvis (og det er et stort hvis) han kan levere, så er her et par muligheder for, hvad en raket, der kan sende 100-150 ton i bane om Jorden, vil kunne bruges til:
- Opsende Starlink-satellitter (satellit-internetkonstellation, der drives af SpaceX) i et hidtil uset antal
- Anvende Starship til lynhurtig transport af gods og personer overalt på Jorden. Uanset hvor man vil hen, bliver transporttiden ikke meget over en time
- Sende turister ud i rummet – de første kunder har allerede meldt sig, blandt dem en japaner, der har inviteret otte gæster med på en tur rundt om Månen
- Opsende tankraketter, der fra en bane om Jorden kan optanke andet trin, så det kan flyve videre mod Månen eller Mars – allerede nu en forudsætning for Artemis-måneprojektet
- Sende kolonister til Mars og ikke mindst en million ton udstyr, som, han skønner, er nødvendig for at grundlægge en koloni
Det lyder som god gammeldags science fiction, men indtil nu har SpaceX vist en forbløffende evne til at levere varen, så hvem ved.
Udfordringen er, om Starship kan skabe en renæssance for den bemandede rumfart, hvilket bestemt ikke er en given ting, når man tænker på, hvordan forholdene er i Solsystemet.
Astronauter i dvale
Men virkeligheden er faktisk ved at indhente science fiction. I mange år, ja, lige siden den berømte film fra 1968: ’Rumrejsen 2001’, har film og serier vist os astronauter, der ligger i dvale under lange rumrejser.
Nu er det europæiske rumagentur ESA begyndt at forske i emnet, og det ser ud til, at dvale bør tages alvorligt ved planlægningen af lange rumrejser.
ESA skriver nemlig selv:
»Dvale-astronauter kunne være den bedste måde til at nedsætte omkostningerne, reducere størrelsen af rumfartøjer med en tredjedel og holde besætningen sund på vej til Mars.«
Med de rumskibe, vi kan bygge i dag, vil en rejse til Mars og hjem igen vare omkring to år. Da man regner med, at hver astronaut bruger omkring 30 kilo om dagen til mad, vand, luft og andet, så er det jo rigtig meget, man kan spare, ved at lægge astronauten i dvale.
Til gengæld bliver det så nødvendigt med en ret avanceret kunstig intelligens, som kan overvåge astronauterne og vække dem, hvis der er problemer, eller man er nået frem til målet.
Men ESA-forskeren Jennifer Ngo-Anh nævner også andre fordele, for som hun siger:
»Hvor der er liv, er der også stress. Dvale vil nedsætte kedsomheden, ensomheden og den aggression, som følger af at være indelukket i et rumskib.«
Fra naturen ved vi, at mange dyr overlever en lang vinter ved at gå i dvale, og selvom dvale ikke er en naturlig tilstand for os, skulle det være muligt ad medicinsk vej at bringe mennesker i denne tilstand. Men det vil kræve en hel del forskning, for vi er jo hverken bjørne, frøer eller krybdyr, som har dvale som en del af den naturlige livscyklus.
Der er dog opmuntrende, at bjørne ser ud til at kunne klare en lang vinter og så vågne op, uden at det er gået ud over deres knogler og muskler – de kan faktisk komme i topform efter bare tre uger.
Hvis bjørne kan undgå muskel- og knoglesvind ved dvale, skal vi såmænd også nok finde en løsning.
\ Læs mere
Lad os tænke os, at problemerne med at bringe mennesker i dvale er løst. Så skal de anbringes i nogle kapsler, og her anbefaler ESA ikke for meget lys, en temperatur på under 10 grader samt en høj luftfugtighed.
Selv om astronauterne ligger i dvale, skal de have mulighed for at kunne bevæge sig en smule, og det skal naturligvis overvåges af den kunstige intelligens.
Så er der lige problemerne med stråling og vægtløshed. Man kan i hvert fald delvist løse strålingsproblemet ved at anbringe de kapsler, hvor astronauterne skal opholde sig, så de er beskyttet af vand.
Hvis ikke dvale beskytter mod virkningerne af vægtløsheden på muskler og knogler, så kan man som i filmen ’Rumrejsen 2001’ løse problemet ved at anbringe kapslerne i en centrifuge, der kan levere den nødvendige tyngdekraft.
Det bliver spændende at følge denne ret nye forskning i de kommende år, for selv den mest begejstrede astronaut vil nok betakke sig for at side i et rumskib i flere år, før man kan nyde udsigten til Saturns ringe eller besøge metanhavene på Saturns store måne Titan.
\ Læs mere
På Mars kan en helikopter måske gløde...
Marsroveren Perseverance medførte som bekendt en lille drone. Det er en helikopter ved navn Ingenuity, og den flyver stadig rundt, et år efter at Perseverance landede i Gale-krateret på Mars. Det havde ingen regnet med – målet var bare nogle få, korte prøveflyvninger.
Alle flyvninger er foretaget om dagen, men hvis helikopteren havde været i luften om aftenen, når det er ved at blive mørkt, ville man måske se den lille drone omgivet af et blåligt lysskær. Det vender vi tilbage til.
I midten af februar var der gennemført ikke mindre end 19 flyvninger, og den lille drone bruges nu til at se på det terræn, hvor Perseverance skal køre.
Det er måske ikke store og lange flyvninger, men man skal huske, at tætheden af atmosfæren på Mars svarer til tætheden af Jordens atmosfære i en højde på 30 kilometer.
Her på Jorden kan ingen helikopter nå 30 kilometer op, og det er kun muligt på Mars, fordi tyngdekraften er lav, cirka en tredjedel af Jordens tyngdekraft. På Jorden vejer helikopteren dermed 1,8 kilo, men på Mars kun lidt over 600 gram.
Alligevel kræver det nogle rotorvinger, som roterer meget hurtigere end rotoren på en jordisk helikopter. Motoren er elektrisk, og den får strøm fra et lithium-batteri, der oplades af solceller, når helikopteren ikke flyver.
Den hidtil længste flyvning har varet 166 sekunder eller lidt over 2½ minut. Rekordhøjden er 12 meter, og den længste tur har været på 625 meter – det normale er et par hundrede meter. Mon ikke helikoptere bliver fast inventar på de næste Marsrovere – det er jo en enorm hjælp at have en spejder, som kan finde den bedste vej frem for roveren.
Teoretiske beregninger udført af NASA har vist, at en drone på Mars måske vil være omgivet af en blålig eller purpur glød, skabt i den meget tynde atmosfære.
Forklaringen er, at de meget hurtigt roterende propelblade på en drone, der flyver over Mars, kan få små elektriske strømme til at flyde i Mars-atmosfæren.
Disse strømme kan, hvis de er store nok, få luften omkring fartøjet til at gløde. Denne proces forekommer naturligt i meget større skala på Jorden som en korona- eller elektrisk glød, som nogle gange ses på fly og skibe i elektriske storme. Fænomenet er kendt som 'Saint Elmo's Fire'.
»Den svage glød ville være mest synlig i aftentimerne, når baggrundshimlen er mørkere,« har William Farrell fra NASA's Goddard Space Flight Center forklaret.
»NASA's eksperimentelle Ingenuity-helikopter flyver ikke i dette tidsrum, men fremtidige droner kan godt flyve om aftenen, hvor det så bliver muligt at observere denne glød.«
Der sker en ladningsopbygning på et rotorblad i den meget støvede marsatmosfære. Derved skabes et elektrisk felt, som kan accelerere frie elektroner, så de med stor fart kolliderer med CO2-molekylerne i atmosfæren og herved frigør yderligere elektroner. Der skabes en elektronlavine, som igen skaber en blålig glød omkring dronens propeller.
Vi må desværre nok vente nogle år, før vi kan erstatte en tegning med et ægte farvebillede.
