USA og Kina vil bygge baser på Månen – den har nemlig vist sig mere interessant, end man anede for 50 år siden

Mere end 50 år efter Apollo planlægger nu både USA og Kina at sende mennesker til Månen, og begge lande har det mål, at det skal ske inden 2030.

Denne gang skal det ikke bare være korte ekspeditioner, men begyndelsen på en permanent tilstedeværelse deroppe. Der skal bygges baser, og håbet er, at der med tiden kan skabes en industri, som kan give et økonomisk overskud.

Disse planer er baseret på, at man nu mener, at der er vand på Månen – noget, man slet ikke drømte om, da Apollo landede på Månen for over 50 år siden.

Vi vil her fortælle historien om, hvordan vores opfattelse af Månen langsomt har ændret sig. I en senere artikel dykker vi længere ned i, hvilken betydning vand på Månen har for at vende tilbage dertil.

Apollo-astronauterne regnede ikke med, at der var vand at finde

Da Apollo landede på Månen i 1969, havde man en klar forventning om, hvad der ventede astronauterne.

Månen var med sin lave tyngdekraft en klode uden atmosfære, og da både dag og nat har en varighed på to uger, kan det ikke undgå at give nogle meget voldsomme temperaturudsving.

Alle seks Apollo-ekspeditioner landede tæt på Månens ækvator, og her stiger dagtemperaturen til over 120 grader, efterhånden som Solen kommer højere op på himlen. Derfor valgte man meget fornuftigt at lande kort efter solopgang, da rumdragterne simpelthen ikke kunne klare de høje temperaturer ved middagstid.

I løbet af den to uger lange nat falder temperaturen til under -130 grader, og det var også alt for koldt til det udstyr, man havde.

Ingen havde forventet at finde vand i de prøver, man tog hjem fra overfladen, da de i millioner af år har været bagt af Solens varme, så ethvert spor af vand ville være forsvundet.

At der ikke var vand, var også det resultat, man fik ved de første analyser, men så begyndte billedet langsomt at ændre sig.

I dag har vi et nyt billede af Månen

Da Apollo-missionerne var forbi, fortsatte man et beskedent måneprogram med flere mindre ubemandede rumsonder, der blev sendt i bane om Månen – og det er disse nu næsten glemte sonder, der har skabt et nyt billede af Månen:

Den ’nye’ Måne ligner de fleste steder den ’gamle’ Måne med et tørt landskab fyldt af gamle meterkratere og størknet lava, der er strømmet op fra Månens undergrund for milliarder af år siden.

Det nye er, at vi nu ved, at der hist og her, og især ved Månens sydpol, er steder, som er så kolde, at vand i form af is kan eksistere i millioner af år. Og Månen får desuden hele tiden tilført is fra de kometer, som rammer overfladen.

Det eneste, der kræves, for at der kan eksistere is på Månen, er steder, hvor Solens stråler aldrig når ned, og hvor temperaturen derfor kan komme ned i nærheden af de temperaturer, der hersker på Pluto.

Månen har flere meget dybe meteorkratere, og på grund af Månens aksehældning er der en mulighed for, at der nær Månens poler, hvor Solen altid står lavt på himlen, kan findes kratere, hvor bunden altid ligger i mørke. Men et er teori, noget andet er direkte målinger.

Ingen tvivl længere: Der er is på Månen

I 1991 sendte man et kraftigt radarsignal fra en 70 meter stor antenne i Californien til Merkur, der har en overflade, som meget ligner Månens.

Det signal, der ramte polar-områderne nær Merkurs poler, blev kastet tilbage, på en måde som var et meget klart tegn på, at der selv på den lille og meget varme Merkur var områder med is.

Det var jo opmuntrende, og desuden gav radarmålinger fra rumsonden Clementine lignende resultater fra Månens polarområder.

I 2008 fandt man omsider en smule brint i prøverne fra Apollo - et tegn på, at de tidligere havde indeholdt vand.

Samme år sendte Indien en rumsonde ned i Shackleton-krateret (der er opkaldt efter den engelske polarforsker Ernest Shacleton (1874 – 1922) nær Månens sydpol, og det støv, som blev hvirvlet op ved nedslaget, viste ligeledes spor af brint – igen et tegn på vand.

Men så i 2009 kom NASA’s rumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), og den kunne levere nogle mere afgørende resultater.

Fra en bane omkring Månen i en højde på bare 50 kilometer kunne den direkte måle, at der flere steder lækkede brint fra overfladen, og den kunne direkte observere, at der nær Månens sydpol var flere kratere, hvor kraterbunden altid lå i skygge – Shackleton er bare det mest kendte.

Men NASA var også så snedige, at den Centaur-raket, der havde sendt LRO til Månen, også blev sendt ind i en bane, hvor det ramte bunden af Cabeus-krateret nær Månens sydpol.

Centaur var en stor raket, der kunne hvirvle en ordentlig støvsky op, og den sky blev observeret af en særlig satellit med det mundrette navn LCROSS, som fulgte i hælene på Centaur.

Og nu var der ikke længere nogen tvivl: LCROSS kunne måle, at op mod 5 procent af det udslyngede materiale var is.

Vi ved i dag, at de områder, der ligger permanent i skygge, og hvor der derfor kan findes is, dækker omkring 40.000 km², og at 60 procent af disse områder ligger i et forholdsvis lille område nær sydpolen. Det er begrundelsen for, at sydpolsområdet er målet for både USA og Kina.

To store problemer ved at udvinde vand fra Månen

Vi vil i en senere artikel se nærmere på, hvad vandet kan bruges til, og her kun bemærke, at uden vand på Månen vil det næsten være umuligt at anlægge en base.

Det bliver dog bestemt ikke let at udvinde vand fra Månen. Der er to store problemer:

For det første er området nær Månens sydpol meget kuperet med kun få steder, hvor man kan landsætte en raket. En fejl, og man risikerer, at rumskibet vælter ud over kanten af et stejlt krater, hvor der er langt ned til bunden. Som eksempel kan nævnes, at Shackleton-krateret er 4 km dybt, og at kratervæggene skråner 35^o.

Selv efter en god og vellykket landing kan man ikke bare drage afsted og grave is op. Hvad der end måtte være af is, ligger dybt ned på bunden af et krater i evigt mørke og ved en ren ’Pluto-temperatur’ på -240 grader.

Det er derfor nok mere end tvivlsomt, om udvindingen af energi bliver en opgave for astronauter. Vi har i dag ingen rumdragter, der kan klare -240 grader, og det bliver da også noget af en udfordring af bygge robotter, der kan klare så lave temperaturer.

Det bliver også nok vanskeligt at konstruere en elevator, som kan fragte isen op, og som kan arbejde ved en så lav temperatur.

For det andet vil det kræve store mængder energi at udvinde isen og bringe den op til overfladen.

Denne energi kan naturligvis komme fra Solen, og der er faktisk områder nær sydpolen, hvor høje bjerge ligger i et næsten konstant sollys: Kun 15 km fra Shackleton findes der et 5 km højt bjerg med en flad top ved navn Malapert, der belyses af Solen i 98 procent af tiden.

Det vil dog kræve nogle meget lange kabler ned til robotterne på Shackletons bund, så måske vil en lettere løsning være et lille atomkraftværk – en løsning, NASA i øvrigt arbejder på.

Månen kan vise sig mere værdifuld, end vi aner

De to udfordringer ved at hente is op er så store, at det ikke har nogen mening at tale om et månekapløb.

Der vil således gå mange år, fra vi vender tilbage til Månen, og til man overhovedet kan gøre de første forsøg på at hente is.

Desuden er der slet ingen garanti for, at udvinding af is er en praktisk mulighed, eller om det er så dyrt og besværligt, at det slet ikke kan betale sig at gå i gang.

Men det betyder nu ikke noget set med videnskabens øjne. For vi kan ikke undgå at lære en masse om Månen, mens mine-ingeniørerne søger at løse deres opgave.

Der er stadig så meget, vi ikke ved om Månen – og måske vil vi lære noget, der vil gøre Månen endnu mere værdifuld og interessant, end vi regner med i dag.