Er Artemis vejen tilbage til Månen?
ANALYSE: Trump vil have mennesker tilbage på Månen i 2024. Vi kigger på NASA's store plan for at opfylde ønsket.
Månen_rumfart_nasa_universet

Illustration af hele Artemis-programmet. (Foto: NASA)

Illustration af hele Artemis-programmet. (Foto: NASA)

50 år efter den første månelanding er NASA igen begyndt at drømme om at vende tilbage til Månen, denne gang for at blive.

For nu har de regeringens støtte, efter præsident Trump gav grønt lys for et nyt måneprojekt kaldet Artemis, som skulle sende mennesker tilbage til Månen senest i 2024.

Derfor er NASA gået i gang med at forberede den første månelanding i et halvt århundrede, men spørgsmålet er, om Artemis er dén tilbagevenden til Månen, som forskerne håber på: Nemlig et projekt, der vil føre til en base på Månen.

Hvis Artemis blot fører til en eller to landinger, hvor man kan fejre, at den første kvinde har sat sin fod på Månen, så er projektet forfejlet. Kun hvis vi vender tilbage for at bygge en base, hvor man kan udnytte både de videnskabelige og industrielle muligheder, som Månen rummer, kan man sige, at vi er vendt tilbage til Månen.

Som situationen er nu, er det stadig et åbent spørgsmål, om Artemis bare bliver en lille gentagelse af Apollo med et par flyvninger af den type, som kaldes ’Flag and Footprints’, eller om Artemis bliver begyndelsen på en virkelig tilbagevenden til Månen.

Men inden vi ser på dét spørgsmål, så først en beskrivelse af, hvad projektet går ud på.

Historien bag Artemis

NASA har længe ønsket at vende tilbage til Månen, og i 2005 fik de den nødvendige politiske opbakning. Da igangsatte daværende præsident Bush projekt Constellation, der skulle føre mennesket først til Månen og siden til Mars.

Constellation fik dog kun en levetid på fem år, hvor NASA faktisk kom godt i gang med bygning af både raketter og rumskibe, selv om projektet lige fra begyndelsen var underfinancieret. Det kunne den nye præsident Obama have rettet op på, men han valgte i 2010 at standse projektet og i stedet koncentrere sig om en bemandet flyvning til en asteroide.

Som man næsten kunne vente, døde også dette projekt en stille død. Derefter var NASA tilbage til den sædvanlige situation, at det bemandede rumprogram ikke havde et fast stort mål, der rakte ud over den internationale rumstation ISS.

LÆS OGSÅ: 50 år efter: Det har månekapløbet betydet for vores samfund

Men ledelsen i NASA har lært at sno sig, også i det politiske klima i Washington. Selv uden et stort mål kunne man jo forsætte med at udvikle noget af den teknik, der oprindelig var beregnet til Constellation.

Det drejede sig først og fremmest om at bygge videre på den raket, som oprindelig hed Ares V, fordi den var beregnet til at sende rumskibe til Mars, og på Orion-rumskibet, der er et rumskib beregnet til en besætning på mindst fire astronauter.

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, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.

Raketten kunne jo ikke længere hedde Ares V, da Ares er det græske navn for krigsguden Mars og man endelig ikke ville give kongressen indtryk af, at NASA på egen hånd forsøgte at få gang i et Marsprojekt.

Så raketten fik navnet SLS, der står for Space Launch System, men det blev hurtigt en vittighed i Washington, at SLS stod for Senate Launch System, da raketten i høj grad overlevede på at kunne levere arbejdspladser til de stater, hvor senatorerne var valgt. Men det gik naturligvis langsomt med udviklingen af raketten, som var på størrelse med Saturn 5 og ikke havde nogen helt veldefineret opgave.

Man forsatte også med Orion, der ligner en moderne udgave af Apollo. Det gik også langsomt på grund af få midler, men det er da blevet til fire timer lang ubemandet flyvning i 2014 og en afprøvning i 2019 af redningssystemet for astronauterne.

NASA gør klar

Obama blev udskiftet med Trump, og NASA måtte endnu en gang forberede sig på nye direktiver. Det er klart, at det ikke er godt for arbejdsmoralen gang på gang at få standset sine projekter, fordi der kommer en ny præsident. Politikerne har en meget lille forståelse for, at store rumprojekter kræver mange års ro og stabile budgetter.

NASA havde imidlertid fundet på noget, som måske kunne klare selv politikerne. Det drejede sig om bygningen af en lille rumstation i bane om Månen kaldet Lunar Gateway eller ofte bare Gateway.

Gateway kunne bare bruges som rumstation til træning af flyvninger langt fra Jorden, som udgangspunkt udforskning af Månen med robotter, eller som base for bemandede rumskibe, som skulle lande på Månen. Det er vist det, man kan kalde en fleksibel forberedelse.

NASA har inviteret til internationalt samarbejde om Gateway, men projektet blev fra starten stærkt kritiseret. Således skrev astrofysikeren Ethan Siegel en artikel i tidsskriftet Forbes med titlen ‘NASA's Idea For A Space Station In Lunar Orbit Takes Humanity Nowhere’.

Set ud fa et strengt videnskabeligt perspektiv har han nogle pointer, men undervejs i artiklen giver han selv de vigtigste argumenter for projektet, der demonstrerer konflikten mellem videnskabens ’ideale fordring’ og den politiske virkelighed:

  • Gateway giver et formål til både SLS-raketten og Orion
  • Gateway giver mulighed for et internationalt samarbejde, der gør projektet svært at standse igen. Her skal man bare tænke på ISS.

Endelig var NASA begyndt at planlægge et samarbejde med industrien om små rumsonder, der kunne udforske Månen. Projektet hedder ’Commercial Lunar Payload Services' og sigter især på at udforske Månens sydpolsområde, hvor man måske vil bygge den første base, fordi der her er mulighed for at finde is.

Månen_rumfart_nasa_universet

Den fuldt udbyggede Gateway – hvis den da nogensinde bliver bygget. (Foto: NASA)

Artemis fødes

Det var godt, at NASA havde forberedt sig på lidt af hvert, for Trump havde pludselig en klar melding: Mennesker skulle tilbage til Månen, og det meget gerne inden hans mulige anden præsidentperiode udløber i januar 2025.

Trump genskabte det nationale rumråd National Space Council, som blev ledet af vicepræsident Pence. Allerede i sit første rumdirektiv, Space Policy Directive 1, fra december 2017 gav han NASA ordre om at arbejde for en tilbagevenden til Månen og måske senere Mars.

I marts 2019 meddelte Pence så, at NASA skulle sende mennesker tilbage til Månen senest 2024, og kort efter gav NASAs nye leder Brindenstine projektet navnet Artemis efter søsteren til solguden Apollo.

Hvor står vi?

Det er ikke til at sige, om NASA ligefrem havde ventet Artemis, men det er ikke let at omstille programmer som SLS og Orion til pludselig at gå fra et lavt tempo til et meget højt tempo.

Penge kan naturligvis udrette meget - men kun hvis pengestrømmen fortsætter i de næste fem år. Og det kan blive ganske svært, for samarbejdet mellem republikanere og demokrater i kongressen er jo ikke ligefrem godt, og endnu har NASA ikke set meget til de lovede penge.

Men mon ikke NASAs leder tænker 14 år tilbage, da en anden præsident også ville sende USA tilbage til Månen.

LÆS OGSÅ: »One small step for man«: Førstehåndsvidner til Apollo 11 tager dig med tilbage til den første månelanding

En bemandet landing på Månen 2024 kan kun gennemføres, hvis to betingelser opfyldes:

  • En hurtig og stabil forøgelse af NASAs budgetter med adskillige milliarder dollar om året frem til 2024. Det nuværende budget er på cirka 20 milliarder dollar om året.
  • Der opstår ingen uventede tekniske problemer, og alle de planlagte opsendelser forløber uden de store problemer.

Man kan jo godt have sin tvivl om, hvor realistiske disse forudsætninger er. Men her er den officielle plan:

2021 - ARTEMIS 1:  Ubemandet Orion i bane om Månen. 

2022-2023 - ARTEMIS 2: Bemandet Orion i bane om Månen.

2022 - LUNAR GATEWAY: Opbygningen af Lunar Gateway begynder.

2024 - ARTEMIS 3: Første bemandede landing.

Artemis skal opsendes med SLS-raketter, som endnu ikke har haft en eneste opsendelse. Lunar Gateway skal sandsynligvis opsendes med kommercielle raketter som Falcon Heavy.
Det er ganske tankevækkende, at den bemandede Artemis 2-flyvning stort set er en gentagelse af Apollo 8, der fløj rundt om Månen i julen 1968.

Videoen er en udførlig gennemgang af første skridt mod Månen, som er Artemis 1, der efter planen allerede skal eksekveres i 2021. (Video: Video From Space, NASA)

En kvinde på Månen

Artemis-projektet havde ikke eksisteret i lang tid, før der begyndte at komme politiske signaler om, at formålet ikke bare var at vende tilbage til Månen, men også at de næste fodspor på Månen skulle sættes af en kvinde.

For NASA er det ikke noget problem, for der findes i dag mange særdeles kvalificerede kvindelige astronauter. Det er jo ikke længe siden, vi oplevede den første rumvandring på ISS, hvor begge deltagere var kvinder.

Men uanset hvem man sender af sted, så er planen i hvert fald klar i store træk. Uden menneskelig deltagelse samles Gateway i bane om Månen. Den lille rumstation skal kredse i en aflang polar bane mellem 3000 og 70.000 km over Månen, hvorfra det er forholdsvis let at nå enhver del af Månen.

Endelig sendes et ubemandet landingsfartøj op, som sammenkobler sig med Gateway og derefter bare venter på astronauterne.

Månen_rumfart_nasa_universet

Logoet for Artemis. (Foto: NASA))

De opsendes med en SLS-raket om bord på et Orion-rumskib, som også kobles sammen med Gateway. Så er det ellers bare om at stige ind i landingsfartøjet og lande - sandsynligvis nær Månens sydpol.

Efter endt opgave flyver landingsfartøjet tilbage til Gateway, og astronauterne kan nu skifte rumskib til Orion, der flyver dem tilbage til Jorden.

Det lyder jo meget nemt, bortset fra at hverken landingsfartøjet og Gateway er helt færdige konstruktioner. Desuden har SLS endnu ikke været opsendt. Og NASA har først lige præsenteret den rumdragt, astronauterne skal bære på Månen. Der er ikke plads til tekniske problemer eller uheld, hvis tidsfristen skal holdes.

Efter Artemis 3 - hvad så? 

Det Artemis-projekt, NASA arbejder med nu, er et kortsigtet ekspresprojekt, der stort set udelukkende fokuserer på en hurtig tilbagevenden til Månen. Med den tidsfrist, der er til rådighed, bliver man nødt til at skyde nogle måske ikke særligt hensigtsmæssige genveje.

Der bliver kun tid til at bygge en meget skrabet udgave af Gateway med kun det allermest nødvendige – således bliver opholdskabinen nok ikke særlig stor. Hvis Artemis skal fortsætte med det mål at bygge en base på Månen, bliver det nødvendigt i de følgende år at bygge den udgave af Gateway, som oprindelig var planlagt. Hvis ellers der er midler til det.

Et andet problem er, at det nok kan blive svært at få bygget og afprøvet et nyt, stort landingsfartøj, som vil muliggøre længere ophold på Månen. Langvarige ophold på en uge eller mere bliver jo nødvendige, hvis der skal bygges en base. Det er muligt, at Artemis 3 bliver foretaget med en eller anden light-konstruktion, der bare kan sikre en kortvarig landing med to personer.

LÆS OGSÅ: Hvorfor bruge penge på rumforskning, når børn sulter?

Det udskyder jo bare problemet med at få bygget den store månelander, som er forudsætningen for basebyggeriet.

Men ellers går planen sådan set ud på at have en årlig opsendelse af SLS med astronauter og udstyr i årene 2025-2028, suppleret med ubemandede opsendelser af kommercielle raketter. I 2028 skal der så opsendes en ubemandet SLS-raket, som skal landsætte det første modul til basen. Hvad der så videre skal ske er endnu ikke planlagt i detaljer. Men dyrt bliver det.

Den internationale vej

Fremtiden for Artemis er ikke så meget en teknisk, som en politisk udfordring. For hvordan sikrer man i det nuværende politiske klima en stabil støtte til en månebase?

Om et år er der præsidentvalg, og hvis demokraterne vinder, kan Artemis meget let få problemer. Hvis en ny præsident overtager embedet i januar 2021, så har SLS endnu ikke fortaget en flyvning, og Gateway består kun af nogle delvist færdige moduler, som stadig står på Jorden. For ikke at tale om landingsfartøjet, som sikkert næsten kun vil eksistere i PowerPoint.

Det kan meget vel tænkes, at en ny præsident ønsker at lade NASA koncentrere sig om klimaovervågning, som er et punkt, Trump har skåret ned på, og så lade Månen vente lidt.

Det er den virkelighed, NASA lever i. De har kun én vej frem, nemlig hurtigst muligt at gøre projektet internationalt. Når først der er truffet aftaler med andre landes rumagenturer, er det svært for kongressen bare at standse projektet – det er netop den internationale vej, der har sikret rumstationen ISS en stabil støtte gennem alle årene.

Derfor er NASA gået i gang med at søge partnere, og det går faktisk godt. Ser vi bort fra de store drømme om menneskets fremtid i rummet, så er deltagelse i rumprojekter en meget effektiv støtte til den højteknologiske industri, som derved bliver mere konkurrencedygtig.

Således meddelte den japanske premierminister, Shinzo Abe, 18. oktober på Twitter, at Japan skam gerne vil være med i Artemis, og allerede i februar sagde den canadiske premierminister, Justin Trudeau, at Canada vil levere en robotarm til Gateway, kaldet Canadarm 3.

I oktober var der en stor rumkongres i Washington. Her repræsenterede den erfarne kosmonaut Sergei Krikalev det russiske rumagentur Roskosmos. På kongressen kom han med en meget positiv meddelelse:

’Vi planlægger at deltage i Gateway,’ sagde Sergei Krikalev. ’Vi har ikke en endelig beslutning om, hvordan og hvilken måde, men som vi har sagt før, er internationalt samarbejde vigtigt. Det er vigtigt for Rusland at blive sammen med vores partnere.’

Han talte også om et nationalt program, og at russerne er ved at bygge et nyt bemandet rumfartøj kaldet Federation, der kan være med til at færge astronauter og udstyr op til Gateway.

Endelig er der det Europæiske rumagentur, ESA. De skal holde møde i Spanien i november, og her vil ESA søge tilslutning hos medlemsstaterne til at deltage i projektet. To meget væsentlige bidrag kan være servicemoduler til Orion og ESPRIT-modulet til Gateway, som tager sig af kommunikation.

Men om Artemis kommer til at markere en virkelig tilbagevenden til Månen for denne gang at blive, er endnu langt fra sikkert.

LÆS OGSÅ: Tilbage til Månen? Her får du både den optimistiske og den pessimistiske fremtidsvision

Månen_rumfart_nasa_universet

Illustration af SLS raketten. (FOTO: NASA)

SLS-raketten

SLS (tidligere Ares V) er den moderne udgave af den gamle Saturn 5-måneraket.

Den får to trin, en startvægt på 2700 ton og en højde på 111 meter. I sin første udgave kan SLS sende 95 ton i bane om Jorden og 26 ton til Månen, hvilket er lige i underkanten af, hvad Artemis har behov for.

SLS har arvet meget fra rumfærgen. Første trin er baseret på rumfærgens store brændstoftank, og de fire raketmotorer er tiloversblevne motorer fra rumfærgerne. Brændstoffet er flydende ilt og brint.

To store raketmotorer med fast brændstof er monteret på hver sin side af første trin. De leverer den nødvendige kraft til at få raketten til at hæve sig fra rampen, og de afkastes undervejs – igen en arv fra rumfærgerne.

Der planlægges to udgaver af andet trin: 

Den lille udgave er længst fremme og gør det muligt at sende 26 ton til Månen. Med det store andet trin kan man sende 37 ton til Månen, men selv om det er ret nødvendigt for Artemis, så er man af økonomiske grunde ikke kommet ret langt med konstruktionen. Måske ender man med at lade et privat firma som Blue Origin eller SpaceX levere det store øvre trin – tiden vil vise det.

Månen_rumfart_nasa_universet

Orion rumskibet. (FOTO: NASA)

Orion-rumskibet

Orion er en arv fra Constellation, så NASA har arbejdet på projektet i omkring 10 år, men i et meget langsomt tempo.

Den bedste måde at beskrive Orion på er, at det er en supermoderne udgave af Apollo, og at det kan rumme 2-6 astronauter i op til tre uger. Det har et ekstra godt varmeskjold, som gør det muligt at vende tilbage fra Månen med en fart på 40.000 km. i timen.

Selve rumkapslen vejer 10,4 ton, hvilket svarer nogenlunde til Apollo. Alligevel er kapslen med en maksimal diameter på fem meter større end Apollo kapslen. Med det europæisk byggede servicemodul vejer Orion 26,5 ton – lige på kanten af, hvad den lille udgave af SLS kan klare at sende til Månen.

Servicemodulet er udstyret med raketmotor og leverer ellers energi til rumskibet ved hjælp af solpaneler. Servicemodulet kan levere op til 11,2 kW mod de 6,3 kW, som servicemodulet på Apollo kunne klare.

LÆS OGSÅ: NASA 60 år: Sådan har verdens ældste rumagentur formet rumhistorien

Månen_rumfart_nasa_universet

Projektet er bygget op omkring Gateway rumstationen i bane om Månen. Her vist sammen med Orion-rumskibet, som er koblet til ude til venstre. (Foto: NASA)

Lunar Gateway

Gateway er en mindre rumstation, langtfra så stor som ISS, men til gengæld kredser den om Månen. Gateway er ikke beregnet til at være bemandet hele tiden, men kun i forbindelse med bemandede flyvninger til selve Månen.

Efter de nuværende planer skal Gateway opbygges af følgende moduler:

  • Power and Propulsion (Solvinger, energiforsyning og styremotorer)
  • Kommunikation (ESPRIT-modulet, som ESA måske lægger billet ind på)
  • Beboelsesmodul med robotarm
  • Videnskabsmodul med luftsluse
  • Lagermodul

Det er planen, men en fuldt færdig Gateway-rumstation vil helt sikkert ikke være parat i 2024. Den skal opsendes med kommercielle raketter som Falcon Heavy og samles af robotter ude i rummet.

Månen_rumfart_nasa_universet

Illustration af landingsfartøj. (Foto: NASA)

Landingsfartøjet

Her har NASA 1. november sendt hele kontrakten for bygningen af et landingsfartøj i udbud. Man vil udbyde mere end én kontrakt. Det første firma, som får deres landingsfartøj færdigt, får æren af at landsætte astronauter på Månen i 2024 med Artemis 3.

Det næste firma får så chancen i 2025. Det er sikkert også en god ide at have mere end én type landingsfartøj, for så har man en reserve, hvis der opstår problemer.

Landingsfartøjet skulle gerne kunne rumme mere end to astronauter, og desuden være så stort, at det kan understøtte ophold på Månen længere end de tre dage, man opnåede under Apollo. Der er også et ønske om i hvert fald en vis grad af genanvendelighed.

Firmaet Blue Origin, som ejes af grundlæggeren af Amazon, Jeff Bezos, kom meget tidligt med deres bud på et landingsfartøj.

Og kort tid efter kom flygiganten Boeing og meldte sig under fanerne med deres bud på et landingsfartøj. Boeing har deltaget i adskillige tidligere NASA-rummissioner og -projekter, hvorfor holdet bag udtaler, at de med landingsfartøjet har trukket på deres tidligere erfaring med rumrejser. 

Således må tiden vise, hvem der vinder udbudsrunden og får lov at være en vigtig mespiller i at sende mennesket retur til Månen.  

Månen_rumfart_nasa_universet

Illustration af rumdragt på Månen. (Foto: NASA)

Rumdragten

Rumdragten bliver en ny konstruktion. Siden Apollo har man jo ikke haft brug for rumdragter til at gå rundt i. De rumdragter, man bruger på ISS, er gode til den vægtløse tilstand, hvor man svæver og ikke går. Her gør det heller ikke så meget, hvis rumdragten er stor og tung.

En rumdragt på Månen kræver god bevægelighed, og så må den heller ikke være større og tungere end, at en astronaut kan holde ud at gå rundt i den i op mod otte timer. Den største udfordring har været månestøvet, hvor de skarpe partikler i høj grad sled på rumdragterne under Apollolandingerne.

Man har ved analyser af de dragter, som blev brugt dengang, opdaget, at de under ingen omstændigheder kunne have klaret mere end tre dage. Især var sliddet stort på alle bøjelige led, men heldigvis nåede rumdragterne ikke at udvikle lækager, hvilket jo kunne have ført til dødsulykker. Det sorte støv klæber til alt, og til sidst lignede astronauterne mest af alt kulminearbejdere.

NASA har nu præsenteret en ny konstruktion med nye materialer, men inden rumdragten kan bruges på Månen, skal den afprøves på rumstationen ISS, hvilket er planlagt til 2023.

LÆS OGSÅ: Er vi alene i rummet, fordi alle andre civilisationer er uddøde?

Månen_rumfart_nasa_universet

Billede fra den gamle film ’Frau im Mond’ fra 1929. (Foto: babylon berlin)

Frau im mond

Beslutningen om, at Artemis skal sende den første kvinde til Månen, kan blive anledning til, at en 90 år gammel film fra Tyskland igen bliver aktuel. Det er filmen ’Frau im Mond’ fra 1929.

Filmen var instrueret af den berømte instruktør Fritz Lang og regnes i dag som en af de helt store science fiction-film, en forløber for ’Rumrejsen 2001’.

For første gang kunne man se en nedtælling på film og følge en raketopsendelse og rejse til Månen. Men det var ikke bare mænd, der foretog rejsen, for med på rejsen var også den første kvinde på Månen, og det gav navn til filmen.

Filmen var så realistisk, at Hitler forbød den, da den kom for tæt på den hemmelige raketforskning, som tyskerne gennemførte under ledelse af Wernher von Braun, og som førte til bygningen af V-2 raketten. Von Braun malede i øvrigt logoet fra filmen på de første V-2 raketter…

LÆS OGSÅ: ISS fylder 20: Sådan begyndte verdens største rumprojekt

LÆS OGSÅ: Kan Rusland nogensinde blive den førende rummagt igen?

LÆS OGSÅ: 12 mennesker har gået på Månen, men der er stadig meget, vi ikke ved om den

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.