Starship er nøglen til NASAs sejr i månekapløbet

Opsendelser af verdens største raket, Starship, vil altid fange mediernes og rum-nørdernes opmærksomhed.

Den fjerde opsendelse af Starship er planlagt til 6. juni 2024 og følges med garanti også tæt af NASA.

For som situationen er nu, er Starship nemlig nøglen til at landsætte mennesker på Månen i NASAs Artemis-rumprojekt. I modsætning til Apollo-programmerne har NASA denne gang ikke nogen raket, der kan klare opgaven, så den skal købes.

Artemis-planen

NASA-rumprojektet Artemis er i fuld gang. Men projektet kræver, at NASA samarbejder både med industrien og med andre lande. Det har aldrig været planen, at NASA skulle kunne klare opgaven med at landsætte astronauter på Månen selv. Heller ikke at bygge en base alene.

Årsagen er, at man denne gang vil til Månen for at oprette en base. Det betyder, at man ikke kan klare sig med et lille landingsfartøj som på Apollo, hvor man højst kunne opholde sig tre døgn på Månens overflade.

Der er denne gang brug for et meget større landingsfartøj, som skal kunne stå på Månen i længere tid, og som kan medbringe rovere og det tonstunge udstyr, som er nødvendigt for at bygge en base.

Det gør det umuligt for en enkelt raket at klare opgaven alene, som tilfældet var med Apollo, hvor Saturn-raketten godt kunne medbringe et lille landingsfartøj. Det kan dog ændre sig om nogle år, hvis Starship lever op til forventningerne. Mere om det senere.

Deler arbejdsbyrden

For at kunne lande et stort rumskib på Månen har man derfor valgt den løsning, at en raket tager sig af at opsende astronauter til en bane om Månen.

Det tunge landingsfartøj opsendes så med en anden raket til en bane om Månen, hvor det mødes med astronauterne. Her kan astronauterne så stige ombord i landingsfartøjet og foretage rejsen ned til overfladen.

Planen har meget naturligt ført til en arbejdsdeling:

• NASA opsender astronauter til en bane om Månen med agenturets SLS-raket. Til det formål har NASA bygget rumskibet Orion, der allerede har gennemført en ubemandet flyvning rundt om Månen i 2022.
• Det sidste stykke vej fra banen om Månen og ned til overfladen er en opgave, som er udliciteret til to forskellige og konkurrerende firmaer: SpaceX og Blue Origin. Begge firmaer er nu i fuld gang med at bygge hvert deres landingsfartøj, henholdvis Starship fra SpaceX og Blue Moon fra Blue Origin.

Når astronauterne ankommer til banen om Månen med Orion, venter der et landingsfartøj på dem. Efter endt ophold flyver de så tilbage til Orion, som sørger for hjemrejsen til Jorden.

Der er altid risiko forsinkelser

Man kan synes, at det er dyrt at bygge to rumskibe, men det er nu blevet en normal praksis for NASA. Da der i 2011 skulle findes en afløser til rumfærgen, gjorde NASA det samme, nemlig udliciterede bygningen af et nyt rumskib til to firmaer, nemlig SpaceX og Boeing.

Det var vist en god idé, for hvor Dragon fra SpaceX var klar i 2020, så er Starliner fra Boeing nu fire år forsinket. Ved udvikling af nye rumskibe kan der altid komme uventede forsinkelser.

De vil også komme her, for der er allerede mange problemer, der gør det tvivlsomt, om tidsplanen kan overholdes. Vi begynder med at se på NASA.

NASAs Orion-problemer

Der var stor glæde, da den første opsendelse af SLS med Orion rundt om Månen så ud til at være gået godt. Men nu har det vist sig, at der har været problemer med varmeskjoldet, som blandt andet førte til, at forkullede dele af varmeskjoldet satte sig fast på Orions vinduer og dermed hindrede udsynet.

Det er vigtigt at løse problemerne med varmeskjoldet, for når Orion rammer Jordens atmosfære, sker det med en fart på 40.000 kilometer i timen, hvilket er 12.000 kilometer i timen hurtigere, end når man vender tilbage fra ISS - Den Internationale Rumstation.

Men allerede nu har problemerne haft den betydning, at Artemis 2 med fire astronauter ikke kommer en tur rundt om Månen før tidligst 2025, mere end et år efter planen.

Der er også et andet og mere langsigtet problem, nemlig at de nyeste beregninger viser, at prisen for en opsendelse af SLS er omkring fire milliarder dollar, godt 27 milliarder kroner. Læg dertil, at man ikke engang kan genanvende raketten.

Det er alt for meget for NASAs budgetter, men man er alligevel nødt til at bruge SLS de næste par år, da det indtil nu er den eneste raket, som er godkendt til at sende astronauter mod Månen.

Skal Artemis-projektet økonomisk overleve, et det nødvendigt, at NASA om ikke mange år godkender andre raketter end SLS til at opsende astronauter mod Månen. Men det kræver en serie vellykkede opsendelser, og det er begge de to mulige raketter, Starship og New Glenn, stadig meget langt fra.

New Glenn skal første gang opsendes i september i år, og en godkendelse af de to raketter ligger flere år ude i fremtiden, men kan måske fremskyndes.

Det er helt sikkert også en faktor, at Starship er beregnet til fuld genanvendelighed af både første og andet trin, hvilket kan holde prisen for en opsendelse nede på et niveau, som kan betales af NASA. New Glenn-raketten er beregnet til, at kun første trin kan genanvendes, men det er i hvert fald bedre end SLS-raketten, der slet ikke kan genanvendes.

Økonomiske problemer er mindst lige så vigtige som tekniske problemer, for der er endnu ikke politisk vilje til at ofre meget store midler på rumfart. Men det kan måske komme, hvis det ser ud til, at Kina kan komme til Månen før amerikanerne.

Til Månen med Starship

Det var lidt af en overraskelse, da NASA tegnede kontrakt med SpaceX om at levere et rumskib, der kunne lande på Månen. For det rumskib, SpaceX kunne tilbyde, var ikke en lille, beskeden månelander, men det 50 meter lange andet trin på Starship.

Astronauterne skulle sidde højt oppe i raketten og tage en elevator ned fra kabinen(!), før de kunne sætte det første fodspor.

Der er plads til op mod 100 ton last, så der åbnes mulighed for hurtigt at kunne opbygge en base, og det er måske det, som har lokket NASA. Men der er to udfordringer, før Starship er parat til at landsætte mennesker på Månen, nemlig optankning i rummet og selve landingen på Månen

Starship skal først optankes i bane om Jorden, og det kan kræve op til 10 tankraketter. Optankningen af Starship er en større operation, som slet ikke er afprøvet.

En anden stor udfordring er at landsætte en raket, der er højere end Rundetårn på Månen, uden at det vælter. Det er et problem, der skal tages alvorligt, for et par af de nyeste ubemandede sonder til Månen er netop væltet ved ankomsten.

Problemet er, at Månens overflade er fuld af store sten og kratere, og at den mange steder skråner. Man skal være meget omhyggelig med at finde et fladt område uden for mange sten og kratere. Og man skal ikke bare finde området, men også være i stand til at lande meget præcist.

Disse problemer kan helt sikkert løses, men det kan godt tage tid, og det lover ikke godt for de nuværende planer om at lande på Månen helst inden udgangen af 2026.

Men som sagerne står nu, har SpaceX kontrakt på de to første landinger med mennesker på Månen, mens Blue Origin har kontrakt på den tredje landing, som efter planen skal finde sted i 2029.

Men det kan ændre sig, hvad erfaringerne fra rumstationen ISS viser. Ingen havde ventet, at Starliner fra det store firma Boeing ville blive forsinket fire år i forhold til Dragon fra SpaceX (det rumskib, som Andreas Mogensen benyttede). Et par enkelte uheld med Starship, og konkurrenten Blue Moon står parat…

Blue Origin har også en plan

Ved siden af SpaceX må man nok indrømme, at den plan, Blue Origin har fremlagt, ser beskeden ud. Men det skal man ikke lægge så meget vægt på. Deres system er bygget stort nok til at løse opgaven, men så heller ikke større, og det vil nok gøre det lettere at gennemføre, selv om det er et problem, at New Glenn endnu ikke har gennemført en prøveflyvning. Men Bezos er næsten lige så rig som Musk …

Vi kan lige sammenligne de to raketter:

	Startship	New Glenn
Vægt	5.000 ton	1.800 ton
Last til lav bane om Jorden	100-150 ton	45 ton
Last til Månen	100 ton	15 ton

Man kan se, at New Glenn nok er stor, men slet ikke i samme klasse som Starship. Det kræver hele tre opsendelser af New Glenn for at få landingsfartøjet Blue Moon anbragt i bane om Månen.

Først sendes to New Glenn-raketter op i bane om Jorden med hver sit transportfartøj på 45 ton. Det ene transportfartøj skal til en bane om Månen, fyldt med brændstof. For at komme på den tur optankes det af det andet transportfartøj.

Derefter sendes det til Månen, hvor det så venter på selve landingsfartøjet, som hedder Blue Moon, og som bliver opsendt med en tredje New Glenn-raket. Nu kan Blue Moon så få fyldt sine tanke og lande på Månen.

Til gengæld er Blue Moon et langt mindre og ’mere normalt’ landingsfartøj, som umiddelbart virker mere sikkert at lande med. Astronauterne kan komme ned til overfladen ved at gå ned ad en stige lige som på Apollo og skal ikke som på Starship bruge en elevator. Til gengæld er lasteevnen mindre, hvilket er en ulempe, da bygningen af en base vil kræve mange ton udstyr, som skal fragtes op fra Jorden.

Det virkelig kapløb

Der er flere måder at se på Artemis. For NASA er det et storslået projekt om at bygge baser på Månen, og det eneste, agenturet bekymrer sig om, er at komme før Kina, der vil til Månen i 2030. NASA burde være i god tid, men der skal ikke mange forsinkelser til, før Kina kan komme først.

For de to firmaer SpaceX og Blue Origin er det virkelige kapløb om, hvem der kommer til at landsætte de næste mennesker på Månen. Hvis Starship løber ind i problemer, vil NASA ikke tøve et sekund med at lade Blue Origin komme til.

Hvis Starship på den anden side klarer de kommende afprøvninger godt, er det slet ikke umuligt, at NASA ender med at kaste håndklædet i ringen og udfase den alt for dyre SLS-raket og overlade det hele til Starship.

Man vil sikkert komme til at tale meget om ’Milliardærernes Månekapløb’ for det er jo helt sikkert af stor værdi at kunne sige: ’Det var vores raket, NASA valgte til den første månelanding’. Det er virkelig et kapløb mellem de to milliardærer Elon Musk og grundlæggeren af internetfirmaet Amazon, Jeff Bezos, der har mindst lige så store visioner for rummet som Musk.

Vi vil i en senere artikel se lidt nærmere på Bezos, hans drømme og det firma, han i al stilhed har opbygget, og som kan blive en stor konkurrent til SpaceX.