Helle og Henrik Stubs vision for fremtidens rumfart omfatter turisme, minedrift og baser på Månen og Mars domineret af robotter. Og så kan vi opdage liv på fjerne planeter ved at bruge Solen som teleskop.
Helle og Henrik Stubs vision for fremtidens rumfart omfatter turisme, minedrift og baser på Månen og Mars domineret af robotter. Og så kan vi opdage liv på fjerne planeter ved at bruge Solen som teleskop.
Denne artikel er fjerde og sidste afsnit i serien om rumfartens fremtid. Her giver de erfarne rumskribenter Helle og Henrik Stub deres bud på, hvordan rumfarten udvikler sig de næste 100 år.
For os er der ingen tvivl om, at vi med tiden vil få baser på Månen og Mars.
Det vil være forskningsbaser - noget i retning af de baser, vi har på Antarktis. Den store forskel er, at baser på Månen eller Mars sandsynligvis vil rumme flere robotter end astronauter.
Både på Månen og Mars vil det være farligt at opholde sig i for lang tid på overfladen på grund af stråling fra rummet.
Derfor vil meget af udforskningen foregå i et samarbejde mellem robotter og mennesker, hvor man sender robotter med avanceret kunstig intelligens ud til en første undersøgelse. Finder robotten så noget, der ser mærkeligt ud, kan den jo så bare tilkalde en astronaut.
Det er endda blevet foreslået, at man i stedet for at lande på Mars kunne lande på den lille måne Phobos, hvorfra der er en fin udsigt til meget af Mars. Herfra kunne astronauter så styre en hel hær af robotter uden selv at sætte fod på overfladen.
Så langt vil man nok ikke gå, men der er ingen tvivl om, at robotter med tiden vil få stadig flere opgaver, i takt med at den kunstige intelligens udvikler sig, så de kan løse flere opgaver uden hjælp fra mennesker.
Astronauterne vil mest opholde sig på basen, godt beskyttet mod stråling og temperaturer, og mest bruge deres tid på at analysere, hvad robotterne finder, ligesom de vil planlægge nye opgaver.
Længere ude i Solsystemet bliver det nok tvivlsomt, om der kommer mennesker i en overskuelig fremtid.
Robotterne bliver vores spejdere og ambassadører, og ligesom de ambassadører, vi kender, vil de sende beskeder hjem – sandsynligvis på en måde, så vi her på Jorden kan få en virtual reality-oplevelse af at være der selv.
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient’er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I mere end 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.
De skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet ‘Stubberne’.
Det er måske ikke lige det, vi drømte om, men man skal huske, at vi her taler om en forholdsvis fjern fremtid, fra slutningen af det 21. århundrede og frem.
De unge til den tid vil leve i et helt andet samfund end det, vi kender i dag, og de vil måske ikke finde det så mærkeligt at opleve verden gennem virtual reality.
Ud over forskning vil man også undersøge mulighederne for at anvende lokale ressourcer. Det kunne være is i Månens undergrund eller CO2 fra den tynde marsatmosfære.
Der er ingen tvivl om, at jo mere vi kan udnytte lokalt, jo billigere bliver rumfarten. Der er et gammelt ordsprog, der siger, at man ikke skal sælge skindet, før bjørnen er skudt, og det samme gælder her.
Der er tilsyneladende en stor optimisme om, at vi med tiden kan bygge alt fra rumkolonier til energisatellitter med materialer, vi henter ude i rummet. Det kan vi måske også, men vi ved meget lidt om de praktiske problemer ved minedrift ude i rummet, og om det kan blive økonomisk rentabelt.
Der sker så meget inden for rumfarten, at det kan være svært at danne sig et overblik over, hvordan rumfarten vil udvikle sig i det 21. århundrede. Det kan man naturligvis ikke forudse i detaljer, men man kan se på de rammer naturen og teknikken sætter for rumfarten – og det er netop, hvad gør i en lille serie på fire artikler.
Her vil vi koncentrere os om, hvad man kan kalde den ’klassiske rumfart’, der jo handler om at udforske Solsystemet med rumskibe og rumsonder og, ved hjælp af rumteleskoper, også resten af universet. Vi vil derfor ikke se på de mange satellitter, der kredser om Jorden, og som nu er blevet en så vigtig del af det moderne samfunds infrastruktur, at store dele af samfundet vil kollapse, hvis satellitterne pludseligt forsvandt.
Dette er den sidste af fire artikler.
De tre tidligere artikler i serien er:
Er der andre mål for bemandet rumflyvning end Mars – eller bliver Mars grænsen i en overskuelig fremtid? Vi ser på mulighederne for at rejse meget længere ud i rummet, og om det en dag vil blive muligt først at sende rumsonder og meget senere måske også mennesker til stjernerne.
Siden månelandingerne for 50 år siden har intet menneske været mere end 400 km over Jorden. Vi ser på årsagerne til denne udvikling, og om fremtidens rumfart vil blive domineret af mennesker eller robotter. Vil astronauter, som vi kender dem, også eksistere i fremtiden?
Når vi skal se på rumfartens fremtid, er det lærerigt at se på, hvordan det hele startede. Vi kan kun håbe på, at de tanker, vi i dag gør os om de næste 50-100 år ud i fremtiden, vil vise sig at være lige så holdbare.
Vores fremtid i Solsystemet er stadig usikker, men det har jo ikke forhindret mange i at drømme om det næste store skridt – udforskningen af stjernerne.
Vi har i en tidligere artikel fortalt om de problemer, der er forbundet med stjernerejser, men vil her se på en anden fremtidsvision, der kan gøre det muligt for os at udforske planeter mange lysår borte uden selv at skulle rejse derud.
Solen kommer måske til at spille en meget større rolle for rumfartens fremtid, end vi forestiller os i dag.
Solen vil nemlig komme til at spille en helt afgørende rolle for rumfartens nyeste og største fremtidsvision, nemlig at udforske hele universet – også selv om rumfarten i en overskuelig fremtid vil være begrænset til vores solsystem.
Inden vi ser på Solens rolle for fremtidens rumfart, er det nødvendigt at omtale begrebet ’Einstein-ring’, som har været kendt i mange år. Vi har gode billeder af Einstein-ringe, som er stærkt forvrængede billeder af galakser så langt borte, at vi under normale omstændigheder slet ikke ville kunne se dem.
Ringene dannes, fordi en galakse tættere på os har virket som en stor linse i rummet. Med sin tyngdekraft har galaksen afbøjet og koncentreret lyset fra de meget fjerne baggrundsgalakser.
Disse baggrundsgalakser ses nu i en ring, kaldet en Einstein-ring, omkring den galakse, som har afbøjet lyset. Det er Einstein-ringe, der har gjort det muligt at se galakser dannet kort efter Big Bang. Noget, som James Webb-teleskopet har udnyttet.
Vores egen Sol har også et stærkt tyngdefelt, der kan afbøje lys og derfor også kan skabe Einstein-ringe. Her fra Jorden kan vi ikke se disse ringe, for man skal ud til en afstand på mere end 14 gange afstanden til Pluto, før det er muligt at observere ringene.
Det er meget længere, end nogen rumsonde har fløjet, men når vi engang kommer derud, så vil det i princippet blive muligt at se have og kontinenter på exoplaneter mange lysår borte og måske få så mange data, at vi kan afgøre, om planeterne rummer liv.
Man taler om Solar Gravity Lens, eller SGL, men den virker ikke på samme måde som en linse af glas, da det er Solens tyngdefelt, der afbøjer lyset.
Lys fra en fjern stjerne, der passerer meget tæt forbi Solen, afbøjes meget og samles i et punkt godt 550 AE fra Solen. Her er AE den astronomiske enhed, som er Jordens afstand til Solen. En afstand på 550 AE er godt 14 gange afstanden til Pluto, så lyset vil være lidt mere end 3 døgn om at komme fra Solen og ud til punktet.
De lysstråler fra den fjerne stjerne, som passerer Solen i lidt større afstand, afbøjes ikke helt så meget, så de samles i et punkt endnu længere væk. Solar Gravity Lens har altså ikke bare et brændpunkt, men en brændlinje bestående af en masse brændpunkter.
Linjen begynder i en afstand på 550 AE og strækker sig i virkeligheden uendeligt langt væk. Vi skal måske 650 AE eller endnu længere væk, før vi kan få rigtig gode billeder, som ikke er forstyrret af Solens urolige atmosfære.
Observationerne foregår ved at vælge en stjerne, som man ved har en exoplanet, der har mulighed for liv. Rumsonden placeres nu således, at planeten er bagved Solen set fra rumsonden.
Lyset fra stjernen og dens planeter bliver nu afbøjet af Solen og kommer til at danne en Einstein-ring, hvor opgaven så bliver at observere denne ring på en måde, så man kan danne et billede af planeten. I en afstand på 550 AE er ringen smal og tæt på Solen, så for at se den er det nødvendigt at blokere for Solens lys. Længere væk fra Solen bliver ringen bredere.
Men nogle simple talovervejelser viser, at et teleskop i praksis kun kan se en lille del af Einstein-ringen, så der skal tages en masse billeder af Einstein-ringen, før man ved et meget omfattende computerarbejde kan sammensætte de mange billeder til et enkelt billede af en planet. Der vil være mange praktiske problemer, som rumsonden skal kunne løse på egen hånd, da radiosignaler vil være flere dage undervejs mellem Jorden og rumsonden.
Opgaven kan kun løses ved brug af rumsonder med en meget avanceret kunstig intelligens, så vi taler nok om noget, som ligger et århundrede ude i fremtiden. Alene det at sende en rumsonde så langt væk på en rimelig tid er en enorm udfordring.
Den bedste metode ser ud til at være at bygge en serie af små rumsonder, hver udstyret med et enormt solsejl, og så sende dem ind mod Solen.
Tæt på Solen, langt inden for Merkurs bane foldes solsejlet ud, og her er sollyset så stærkt, at det så at sige kan blæse solsejlet bort fra Solsystemet med en fart på mere end 100 km/s, hvilket er langt hurtigere, end nogen rumsonde hidtil har fløjet.
Selv med 100 km/s vil det tage mere end 25 år ud at nå ud til 550 AE, så en højere hastighed på 150-200 km/s vil være at foretrække. For at komme så højt op skal et solsejl virkelig tæt på Solen, og det vil kræve solsejl, som kan tåle den stærke varme – igen en udfordring for fremtiden.
Men belønningen er enorm – for første gang at kunne se exoplaneter lysår borte så godt, at man kan skelne have, kontinenter og skyer – samt at kunne se, om der er tegn på vegetation eller intelligent liv. Og i en fjern fremtid bliver det måske ikke engang det hele…
Hele projektet og teorien bag er beskrevet her og her i to videoer, vi stærkt anbefaler.
Vi vil nu opstille vores vision for rumfartens fremtid – den vil sikkert om bare 50 år virke meget naiv. Men her er den:
Gradvist vil de fleste mennesker i rummet blive forskere eller turister, som kun opholder sig i forholdsvis kort tid ude i rummet. De klassiske astronauter, der både kan reparere og vedligeholde rumstationer og udføre forskning, bliver mere sjældne og vil til sidst udgøre en lille professionel elite, som sørger for, at andre end astronauter kan besøge rumstationerne.
Det bliver dog de klassiske astronauter, der kommer til at bane vejen tilbage til Månen og til Mars. I begyndelsen vil de kun få selskab af robotter, men med tiden vil der også blive åbnet for besøg, først af forskere og senere af turister. Der er dog en udvikling, som vil tage mange år.
Der er to forklaringer på denne udvikling: Lange rumrejser er farlige både på grund af stråling og vægtløshed, samt at robotter med kunstig intelligens kommet til at kunne udføre stadig flere opgaver. Især Mars vil nok ikke blive åbnet for andre end astronauter, før der er rumskibe, som kan bringe rejsetiden ned fra over et halvt år til nogle få uger.
Satellitter i bane om Jorden bliver et politisk problem, efterhånden som antallet af satellitter stiger. Der vil opstå megen diskussion om trafikregler, og hvordan man sikrer sig, at de bliver overholdt, og det åbner mulighed for konflikter i rummet. Med tiden bliver det helt nødvendigt at regulere anvendelsen af internetsatellitter som Starlink.
Det vil åbne en vigtig diskussion om, hvor megen indflydelse man kan give private firmaer på, hvad der foregår i rummet.
Kommercielle rumstationer giver både mulighed for at drive forskning og turisme.
Der kommer baser på Månen til forskning, især koncentreret om Månens sydpol.
En vigtig opgave bliver at lede efter is, Helium-3 til fusion samt andre værdifulde stoffer. På grund af strålingen og temperaturen vil astronauter mest opholde sig på godt beskyttede baser og herfra sende robotter med kunstig intelligens ud på de første undersøgelser og så først selv følge efter, hvis robotterne har fundet noget virkelig interessant.
Eksport af Helium-3, is og mineraler vil kræve opbygningen af en ganske omfattende infrastruktur, som kun vil blive gennemført, hvis man er sikker på, at det økonomisk kan betale sig.
Et videnskabeligt projekt, der måske engang kan blive til virkelighed, vil være et radioobservatorium på Månens bagside, hvor man er skærmet mod radiostøj fra Jorden. Et sådant observatorium er allerede nu et stort ønske hos de SETI-forskere, der søger at opfange radiosignaler fra andre civilisationer.
Der vil komme forskningsbaser på Mars, men næppe industri, da den røde planet ikke har meget andet at eksportere end viden. Desuden skal al eksport sendes ud i rummet, og det koster meget mere brændstof end at sende det bort fra Månen.
Igen kommer robotter til at dominere, og der vil være megen lighed med baserne på Månen. Ligesom på Månen vil baserne nok i høj grad blive gravet ned, og der vil kun være få muligheder for at køre ud i landskabet.
Resten af Solsystemet vil kun blive udforsket af rumsonder, men det er sandsynligt, at vi med tiden vil kunne modtage data i en så høj kvalitet, at de kan danne grundlag for at skabe en virtual reality oplevelse, så man bogstavelig talt kan gå på opdagelse på en anden planet uden selv at forlade Jorden.
Vil SGL (Solar Gravity Lens) engang blive den ultimative oplevelse, for dem, der selv ønsker at se, hvad der er derude? Vil det engang blive muligt også at udforske exoplaneter gennem virtual reality?
Rumfarten kommer aldrig til at betyde, at mennesket erobrer rummet – dertil er rummet alt for stort.
Sandsynligvis vil vi for altid været bundet til vores solsystem, men det betyder ikke, at vi ikke kan udforske universet. Rumsonder og projekter som Solar Gravity Lens vil bringe rummet ned til os i stedet for os ud i rummet.
Universet ser ud til at være indrettet på en måde, der gør lange rumrejser enten meget vanskelige eller helt umulige, men til gengæld gør det let at indsamle informationer og endda kommunikere med andre intelligensvæsener over selv meget store afstande.
Det er i virkeligheden noget, vi skal være glade for, for hvis rejser mellem stjernerne var lette, ville en så livsvenlig planet som Jorden nok hurtigt blive koloniseret, og så ville Jordens eget liv ikke have fået mulighed for at udvikle sig.
Med lille eller ingen fysisk kontakt skaber universet forudsætningen for en høj biodiversitet, og med gode muligheder for kommunikation vil det give de bedste muligheder for at lære af hinanden og dermed skabe en kultur som langt vil overgå noget en ensom civilisation kan skabe.
Det er op til os selv at gribe de muligheder, universet giver os, og det vil kræve to ting:
Vi skal skabe en civilisation, der kan eksistere i mange tusinde år uden at gå til grunde og uden at vende ryggen til videnskab. Det er den udfordring, rummet giver os.
Dette var sidste afsnit i serien om rumfartens fremtid. Du finder de øvrige artikler i boksen herunder.
