Rumfarten i oktober: Nyt om asteroide-sammenstød, månelanding og Elon Musks nye megaraket

Vi starter lidt blødt ud.

I denne artikel skal vi se på nye, innovative satellitter, hvor den bemandede Artemis 3-mission skal lande på Månen, og hvordan vi mennesker lykkedes med at ændre en asteroides bane. Men først skal vi et smut forbi Den Internationale Rumstation (ISS) samt Elon Musk.

Rumstationen skal have en bedre internetforbindelse, og infrarødt lys skal få det til at gå megahurtigt.

ISS skal således opgraderes til en meget bedre - og en meget hurtigere internetforbindelse til Jorden.

Målet er, at ISS skal kunne overføre data til internettet med 600 megabit/sekund, hvilket er 10 gange hurtigere end det globale gennemsnit for internettet.

Det skal ske ved at anvende infrarødt lys til overførsel af data. Systemet er beskrevet i denne video fra NASA, som kan ses her:

Elon Musk venter på tilladelse

Der er ikke mange, der kan bede Elon Musk om at vente, men nu har de amerikanske myndigheder altså sat ham ud i rummets venteværelse.

Elon Musk vil nemlig gerne igangsætte den anden opsendelse af Starship-raketten. Musk har meddelt, at han og hans rumfartsvirksomhed SpaceX er klar til at trykke på knappen.

Det bliver han dog nødt til at vente med, da myndighederne kræver, at en række ting ændres, inden SpaceX får lov at prøve igen.

Hvordan det vil gå, er i skrivende stund ganske uklart.

Nye satellitter overvåger rummets største hovedvej

Nye satellitter overvåger nu trafikken i rummet. De går under navnet Silent Barker - stille gøen. Man kan forestille sig rummets vagthunde, der patruljerer hovedvejen og gør, når de ser en overtrædelse.

General Guetlein fra USA's Space Force fortalte , at det er med vilje, at man har fortalt offentligheden om Silent Barker. Det gjorde man for at ’afskrække dårlig opførsel i rummet', som det blev udtrykt.

»Et stort element af afskrækkelse er, at modstanderen ved, hvad vi kan og ikke kan se,« sagde han ifølge Space.com på en telekonference i august og understregede:

»Vi ønsker faktisk, at vores modstandere skal vide, at vi har øjne i den geostationære bane, og at vi kan se, hvad der sker.«

Inspektionssatellitterne kan holde øje med, om andre lande har opsendt satellitter, som har mulighed for at beskadige de mange store og enormt dyre satellitter i den geostationære bane - som i dag er en del af grundlaget for den globale økonomi og sikkerhedspolitik.

Der er for eksempel satellitter, som varsler om raketangreb, og dem har amerikanerne naturligvis en meget stor interesse i at beskytte.

Studerende opsender mini-satellit med sejl

Og nu, vi er ved satellitter: På Brown University i New England har en gruppe studenter bygget en lille cubesat-satellit. Det er en miniature satellit, som er formet som en boks. Den blev opsendt i maj 2022 til en bane 520 km over Jorden.

Havde det været en normal lille satellit, kunne den kredse om Jorden i helt op til 25 år, før den ville brænde op i atmosfæren.

Men fordi studenterne havde udstyret satellitten med et lille sejl, som blev foldet ud, øgede det luftmodstanden på satellitten.

Den lille satellit brændte op over Tyrkiet allerede i august 2023.

»Vi forsøgte at vise, at der er måder at fjerne satellitter på, efter de har fuldført deres opgaver, som ikke er super omkostningskrævende,« sagde Selia Jindal, som dimitterede fra Brown i maj og var en af projektlederne, i en pressemeddelelse.

»Vi havde succes med at fjerne vores satellit, så den ikke længere optager plads i Jordens kredsløb,« tilføjede hun og uddybede, at projektet viser en ny måde, som kan bekæmpe problemet med rumskrot.

NASA's måneraket er alt for dyr

NASA har det ikke let. Efter mange lange år og en enorm sum penge lykkedes det i november 2022 at få opsendt den ubemandede Artemis 1-mission på en rejse rundt om Månen med deres SLS-raket.

Raketten fungerede som den skulle, og den skal til næste år sende fire astronauter rundt om Månen med Artemis 2-missionen – men måske får SLS-raketten en kort karriere.

Et føderalt agentur, der har til opgave at føre tilsyn med offentlige udgifter, har nemlig kort og godt sagt, »at med de nuværende omkostningsniveauer er SLS-programmet uoverkommeligt«.

Sådan hedder det i rapporten, hvor der også står, at SLS-programmets omkostninger overstiger, hvad NASA selv mener, de har tilgængeligt for deres Artemis-missioner.

Kritikken rammer plet

Beregninger viser, at NASA sandsynligvis vil bruge i alt 93 milliarder dollars på Artemis-programmet mellem 2017 og 2025 - og hver opsendelse af SLS vil koste omkring 4,1 milliarder dollars.

En stor del af den høje pris for SLS kan forklares ved, at arbejdet, af politiske grunde, er fordelt på mange firmaer i forskellige amerikanske stater.

SLS står officielt for ’Space Launch System’ - men ofte oversættes det til ’Senate Launch System’, og det er der en meget tydelig grund til.

År efter år blev projektet nemlig stemt igennem af Kongressen, alene fordi det leverede arbejdspladser til mange valgdistrikter.

Det er blevet foreslået at sælge SLS til den private industri og så købe opsendelser, i håb om at industrien kan levere en bedre økonomistyring.

Men spørgsmålet er, om noget firma tør give sig i kast med den ide. Teknikken bag SLS er nemlig allerede forældet. Og raketten kan heller ikke genanvendes.

Godkendt til at rejse til Månen

SLS har dog en meget stor fordel, nemlig, at NASA har godkendt den til bemandede opsendelser mod Månen. Det er den eneste raket, der har en sådan godkendelse, og derfor er det SLS, der skal sende fire astronauter rundt om Månen med Artemis 2 til næste år.

SLS kommer næsten helt sikkert også til at opsende Artemis 3-5, så der går noget tid, før den kan erstattes.

Når Artemis når frem til at landsætte astronauter på Månen, skal det ske ved at kommercielle raketter opsender et landingsfartøj op til en bane om Månen.

Astronauterne opsendes med SLS, møder landingsfartøjet og foretager derefter landingen.

Med budgetterne for Artemis er det vist kun en vej frem - nemlig at erstatte SLS med ’genbrugsraketter’ for at nedsætte omkostningerne.

For få genbrugsraketter at vælge mellem

Problemet bliver bare, hvordan og hvor hurtigt SLS kan erstattes. Det er vist heller ikke en helt simpel opgave for NASA at opgive SLS, der jo allerede har kostet skatteyderne mange milliarder.

Aktuelt er der kun tre meget store genbrugsraketter, nemlig Falcon Heavy, Starship og New Glenn.

Både Falcon Heavy og New Glenn er for små til opgaven med at sende astronauter til Månen med Orion rumskibet, medmindre man bruger genoptankning i rummet.

Starship er rigelig stor, men første opsendelse endte med, at raketten eksploderede.

Før NASA overhovedet tør bruge Starship til astronauter, skal der foretages mindst 63 ændringer og nok mere end en vellykket prøveflyvning.

New Glenn, fra Firmaet Blue Origin, er bygget til at første trin kan genanvendes - og måske senere kan andet trin også genanvendes.

Problemet er her, at raketten er stærkt forsinket. Den første opsendelse er nu planlagt til 2024, og det er meget sent for Artemis-projektet.

NASA kunne sikkert godt have tænkt sig et større udbud af genbrugsraketter. Det skal nok komme, men det kan godt tage tid.

I mellemtiden sidder SpaceX de facto på en slags monopol, fordi de har så stor erfaring med genbrug, at de er svære at konkurrere med.

Asteroiden Dimorphos ændrer stadig bane

I september 2022 ramte rumsonden DART med stor kraft den lille asteroide Dimorphos, der kredser om den større asteroide Didymos.

Formålet var at vise, at man kunne ændre banen for en asteroide, som har kurs mod Jorden.

Forsøget lykkedes, men det har fået et uventet efterspil.

Ved sammenstødet fik Dimorphos afkortet sin omløbstid om Didymos med hele 33 minutter, hvilket var mere end forventet. Men hvad der heller ikke var forventet var, at Dimorphos stadig ændrer sin omløbstid.

Den er nu 34 minutter kortere end før sammenstødet, så Dimorphos fortsætter med at komme nærmere til Didymos uden påviselig årsag.

Opdagelsen skete på en skole i Californien, hvor læreren Jonathan Swift og hans elever brugte skolens 0,7 meter store teleskop til at følge banen for Dimorphos i tiden efter sammenstødet.

Eleverne observerede Dimorphos i godt to måneder, fra september til november 2022.

Trods teleskopets ringe størrelse fandt de ud af, at Dimorphos' omløbstid i denne periode var blevet et minut kortere, selv om der var gået mere end en måned efter kollisionen.

Det er vel og mærke en ændring, der er for stor til bare at henvise til, at observationer var udført af amatører.

Swift og hans elever præsenterede deres resultater på et møde i American Astronomical Society i New Mexico i juni og modtog positive svar.

»Vi prøvede vores bedste for at finde en fejl i det, vi havde gjort, men vi kunne ikke finde noget,« sagde Swift ifølge Space.com.

Det store spørgsmål nu er, om banen kun ændrede sig i de første uger efter sammenstødet, eller om der er tale om en mere gradvis ændring af banen, som strækker sig over lang tid. Det er man naturligvis nu ved at undersøge.

Ingen umiddelbar forklaring

En mulighed kan være, at der ved sammenstødet blev slynget op mod 1.000 ton sten og støv bort fra den lille asteroide, der er på størrelse med Kheops-pyramiden (Egyptens store pyramide på 139 meter, red.).

Den udslyngede masse svarer til 0,1 procent af asteroidens masse på godt en million ton.

Hubble-billeder har vist, at nedslaget førte til, at Dimorphos blev omgivet en sværm af stenfragmenter, der åbenbart blev slynget ud som følge af kollisionen.

Det skete måske som en følge af seismiske bølger, som nedslaget har skabt på asteroiden. Man har talt 37 store og små sten fra godt en meter til godt syv meter i udstrækning.

Man kan tænke sig, at de har kredset om Dimorphos i kortere eller længere tid, før de er faldet ned igen og dermed har forkortet omløbstiden – men det er kun en teori.

Dimorphos' uventede adfærd er ikke en årsag til alarm - asteroiden udgør stadig ingen trussel mod Jorden.

Men den kan lære os en hel del om, at det åbenbart ikke er så ligetil at beregne konsekvenserne af et sammenstød med en rumsonde.

Dimorphos er en ‘grusbunke’

Det er jo så langt fra alle asteroider, der bare er store sten, hvor det er let at beregne konsekvenserne af et sammenstød.

Mange asteroider, især de små, minder mere om affaldsbunker, hvor asteroiden består af en samling store og små sten, støv og nogle gange is.

Sådanne asteroider er kun meget løst holdt sammen af en meget svag tyngdekraft.

Der er mange hulrum i en sådan asteroide, og at ramme den med en rumsonde vil næsten være som at ramme en svamp i stedet for en sten, og det gør det svært at forudse sammenstødets virkning.

Måske er forklaringen bare, at Dimorphos er en ’grusbunke’, men i alle tilfælde er det nødvendigt at forstå processerne, hvis man vil bruge sammenstød som en metode til at forhindre, at vi en dag får en asteroide i hovedet.

Hvis ikke vi kan foretage sikre beregninger, så kan resultatet af et sammenstød blive, at asteroiden bliver slået så meget i stykker, at vi ender med at sende en byge af store, måske endda meget store, sten i retning af Jorden.

Måske undgår vi så det helt store sammenstød, men vi har så problemet med en hel række mindre, men dog farlige nedslag.

NASA og Den Europæiske Rumorganisation ESA vil fortsætte med at studere Dimorphos i de kommende år og se konsekvenserne af DART-missionen udfolde sig.

ESA planlægger i oktober 2024 at opsende rumsonden Hera, som efter en rumrejse på lidt over to år vil mødes med Dimorphos i december 2026.

Man regner med, at Hera kan give os en meget mere klar idé om, hvad der skete efter nedslaget.

DART-holdet i USA har gennemført egne observationer af asteroiden i løbet af det sidste år, og de vil frigive resultaterne inden for de næste par uger. Vi følger udviklingen og vil skrive om det her på Videnskab.dk.

Her skal Artemis 3 lande

Når Artemis 3 engang i 2025 eller 2026 lander på Månen, skal det ske meget tæt på Månens sydpol.

Der er nemlig mulighed for at finde is på bunden af dybe kratere eller kemisk bundet i klipper.

Nu har NASA offentliggjort det hidtil bedste billede af landingsområdet, der omfatter 13 mulige landingssteder - alle meget tæt på det store Shackleton krater, opkaldt efter den berømte polarforsker Ernest Shackleton (1874-1922).

Det store problem er, at hele området nær krateret er meget ujævnt, hvilket fremgår af illustrationen.

Man har valgt 13 mulige landingspladser, men man ved endnu ikke, hvilken der er den bedste. I alle tilfælde bliver det en udfordring at lande – også fordi Solen står så lavt, at skyggerne altid er lange.