Rumfarten i december: Første opsendelse i bane om Jorden og ny måde at lande på Mars
Særligt én opsendelse skiller sig markant ud, og den finder muligvis sted allerede i december.
SpaceX STarship i omløb om Jorden

SpaceX's Starship skal opsendes i bane om Jorden for første gang. Det er vigtigt for fremtidens månelandinger. (Foto: SpaceX)

SpaceX's Starship skal opsendes i bane om Jorden for første gang. Det er vigtigt for fremtidens månelandinger. (Foto: SpaceX)

Om artiklens forfattere

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'.

De fleste opsendelser i december er rutineopsendelser, især af satellitter til TV og kommunikation. Men der er dog én opsendelse som skiller sig markant ud, selv om det ikke er helt sikkert endnu at den vil finde sted i december.

Det er en første opsendelse i bane om Jorden af Starship, der jo er bygget af SpaceX.

Starship er større end NASA's SLS-raket, der blev brugt ved den første Artemis-opsendelse – og så er den konstrueret, så begge trin kan genanvendes.

Opsendelsen er meget vigtig, også for Artemis, fordi planen er, at de første astronauter skal lande på Månen ved hjælp af Starship.

Den første opsendelse af Starship består i en flyvning en gang rundt om Jorden og ender nær Hawaii.

NASA vil fortsætte forberedelserne til måneflyvningen med opsendelsen af en ubemandet sonde til sydpolsområdet. Her skal Artemis lande, fordi man regner med gode muligheder for at finde is på bunden af kratere, der altid ligger i skygge.

Sonden hedder PRIME-1, hvor PRIME står for Polar Resources Ice Mining Experiment, og den skal opsendes med en Falcon 9-raket. Opsendelsen er planlagt til kort før jul, men en udsættelse til 2023 er mulig.

Og mens vi er ved Månen, skal nævnes, at man kan følge Artemis 1 her. Landingen er planlagt til 11. december.

Endelig vil Kina i december vil opsende yderligere tre taikonauter til deres rumstation Tiangong, så rumstationen en kort tid vil have en besætning på seks.

ESA har udvalgt nye astronauter

For første gang siden 2009 har SA udvalgt nye astronauter. Der er ingen danske med, men til gengæld en nyskabelse kaldet reserveastronauter.

Der er valgt 5 professionelle astronauter, 2 kvinder og tre mænd. Desuden er der 11 såkaldte reserveastronauter samt en med et fysisk handikap, altså i alt 17 personer.

De 5 astronauter kommer fra Frankrig, England, Spanien, England, Belgien og Schweiz, og de skal gennemgå en 12-måneder lang grunduddannelse, før de er klar til at flyve i rummet. Når de skal ud i rummet, vil træningen blive skræddersyet til den flyvning de skal på.

For første gang har ESA etableret en reservepulje af astronauter. Denne reserveliste er sammensat af 12 astronautkandidater, som har haft succes gennem hele udvælgelsesprocessen, men som ikke kan rekrutteres på nuværende tidspunkt. Disse astronauter forbliver hos deres nuværende 2 arbejdsgivere og vil modtage en konsulentkontrakt og grundlæggende støtte. De vil påbegynde grundlæggende træning, hvis en flyvemulighed er blevet identificeret.

ESA udvalgte også en astronautkandidat med et fysisk handicap. Det er en engelsk læge, der fik amputeret det ene ben efter en motorcykelulykke da han var 19 år. Han har siden deltaget i de paraolympiske lege..Han vil deltage i Parastronaut Feasibility Project for at udvikle muligheder for inklusion af astronauter med fysiske handicap i menneskelig rumflyvning og mulige fremtidige missioner.

Mød ESA's nye astronaut-hold. (Video: European Space Agency, ESA)

Danskbygget rumsonde skal lande på asteroide

Som bekendt lykkedes det NASA at ændre banen for den lille asteroide Dimorphos i oktober ved at lade rumsonden DART ramme asteroiden med en fart på næsten 24.000 km i timen.

Dimorphos er en måne til den noget større asteroide Didymos. Vi har beskrevet forsøget her.

I 2024 vil ESA så opsende rumsonden HERA, der skal undersøge virkningerne af sammenstødet, og her er Danmark med.

Den store rumsonde HERA skal nøje fotografere Dimorphos og Didymos, og især er man naturligvis interesseret i det krater, DART har skabt på Dimorphos, da kraterets størrelse og form kan fortælle meget om opbygningen af den lille asteroide.

ESA har illustreret Juventas med Dimorphos i baggrunden. Bemærk de fire gule antenner i bunden - det er radarantennerne til den radar, som skal søge at undersøge det indre af Dimorphos. (Illustration: ESA)

Det danske firma TERMA leverer en kontrolbox og et testsystem til HERA, der også medfører to små såkaldte cubesats, der skal hjælpe med udforskningen af de to asteroider. Den ene cubesat hedder Juventas, og er bygget af firmaet GOMSPACE, der har hovedkvarter i Aalborg. Firmaet har specialiseret sig i at bygge små satellitter, der er et marked i stor udvikling.

Kontrakten på at bygge Juventas er usædvanlig, alene af den grund at Juventas efter at have foretaget en række målinger skal ende med at lande på Dimorphos.

Det bliver kun anden gang, at en rumsonde vil lande på en asteroide. Den første gang var i februar 2001, hvor den amerikanske rumsonde NEAR landede på asteroiden Eros.

Juventas vejer kun omkring 12 kg, og den vil først blive frigjort fra HERA når afstanden til de to asteroider er nede på omkring 10 kilometer. Ganske langsomt, med en fart på bare nogle få centimeter i sekundet, vil Juventas forlade HERA for så at begynde sin egen udforskning.

En af de meget vigtige opgaver er med en særlig radar at studere opbygningen af Dimorphos. Radarinstrumentet kan ligge i en kun 10 cm stor kasse, og det er bygget i et samarbejde mellem Frankrig, Tyskland og Luxembourg. Radaren kan se ned under overfladen og på den måde studere strukturen af den lille asteroide.

Efter landingen på Dimorphos skal Juventas foretage nøjagtige målinger af asteroidens tyngdefelt, så den lille danskbyggede rumsonde får nok at se til.

’MOONLIGHT’- GPS skal måske udvides til månen

Her på Jorden er vi jo vant til at kunne finde rundt ved hjælp af GPS, men det kan man endnu ikke på Månen. Derfor en ESA ved at planlægge et nyt projekt kaldet ’Moonlight’ ,der i første omgang skal give en GPS-lignende dækning af sydpolsområdet på Månen, hvor de første landinger med Artemis skal finde sted.

ESA fortæller om projektet Moonlight i videoen her. (Video: ESA)

Planen er at opsende 3-4 satellitter i meget aflange baner om Månen, der er lagt på en sådan måde, at der altid vil være satellitter synlige fra sydpolsområdet. Man kan klare sig med så få satellitter, fordi det kun er et enkelt område, der skal dækkes, og ikke hele Månens overflade.

Satellitterne skal være i konstant radiokontakt med stationer på Jorden. Her er planlagt tre stationer fordelt på en sådan måde, at uanset hvilken side af Jorden, der vender mod Månen, så vil der være en station, hvorfra man kan kommunikere med Månen.

Moonlight kan ikke bare hjælpe astronauter, som kører omkring i området, men lige så vigtigt styre de mange robotter, som i de kommende år skal på måske lange køreture nær Månens sydpol for at findes ud af, præcist hvor der findes is.

Der skal indsamles prøver, som skal tilbage til basen, og det vil kræve hjælp fra et navigationssystem som Moonlight.

LOFTTID - en ny måde at lande på Mars

NASA har i november gennemført et meget vigtigt forsøg, der er en forudsætning for at kunne lande store rumskibe på Mars.

For med den teknik, som har været anvendt indtil nu, har det kun været muligt at landsætte mindre rumsonder, og slet ikke store og mange ton tunge bemandede rumskibe.

Forsøget har navnet LOFTID, der står for Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator. Men inden vi ser på selve forsøget, først en forklaring på, hvorfor det er så svært at lande på Mars.

Hvorfor er det så svært at lande på Mars? Få svaret her. (Video: Tech Insider)

Mars er stor nok til at have en tyngdekraft på ca. 1/3 af Jordens tyngdekraft, men ikke stor nok til at have en tæt atmosfære. Når et rumskib nærmer sig Mars bliver det naturligvis påvirket af den forholdsvis stærke tyngdekraft, og det betyder, at rumskibet typisk ankommer til Mars med en fart på omkring 20.000 km i timen. Denne fart skal rumskibet så søge at slippe af med på vejen ned mod overfladen.

Der er tre måder: Bremseraketter, faldskærme og varmeskjold. Når rumskibet farer ind i atmosfæren md 20.000 km i timen, så er det nødvendigt at starte med et varmeskjold, simpelthen for at undgå, at rumskibet brænder op. Men atmosfæren et for tynd til at et ’normalt’ varmeskjold kan bremse det helt ned.

Det næste skridt er nogle store faldskærme, det skal tage over, endnu mens farten er et par tusinde kilometer i timen. At bygge en faldskærm, der kan tåle den fart uden at blive revet i stykker er ikke spor let.

Først til sidst anvendes bremseraketter – helst så lidt som muligt, da de jo sluger meget brændstof.

Det er her LOFTID kommer ind i billedet. For hvis man har et meget stort varmeskjold, med en diameter på flere meter, kan det trods den tynde atmosfære bremse rumskibet så meget ned, at man kan undgå de meget store og ret tunge faldskærme, som jo altid er i fare for enten ikke at folde sig korrekt ud eller blive revet i stykker ved en for høj fart.

Se med og forstå, hvad LOFTTID missionen går ud på. (Video: NASA)

Nu er det umuligt at opsende rumsonder eller rumskibe med diametre på mere end omkring fem meter, fordi selv de største raketter, der anvendes i dag, ikke har en diameter på over fem meter. Måske vil der komme større raketter, men ikke så store, at der bliver plads til et varmeskjold på 20 meter eller mere.

Derfor er LOFTID bygget, så varmeskjoldet kan foldes ud. Det sker ved at puste det op, så LOFTID er bygget af en række koncentriske ringe der hver for sig pustes op.

Når varmeskjoldet er foldet ud, er dets konstruktion så solid, at det kan holde sin form selv under den ret kraftige belastning der opstår, når det kommer ind i atmosfæren med høj fart.

Her ser du LOFTID på et skibsdæk efter flyvningen. Bemærk at varmeskjoldet er opbygget af en
serie af oppustelige ringe. (Foto: NASA/Greg Swanson)

Med LOFTID skulle det i princippet være muligt at anvende varmeskjold indtil farten er sænket så meget, at man direkte kan anvende bremseraketter den sidste vej.

LOFTID havde en diameter på 6 meter, men det blev jo også afprøvet i Jordens tætte atmosfære. For at landsætte et bemandet rumskib på Mars, skal varmeskjoldet have en diameter på mindst 20 meter, så der er lang vej endnu.

Rumsonden insight har observeret meteornedslag på Mars

Rumsonden InSight ankom til Mars i november 2018 med det formål at undersøge geologien på Mars, blandt andet ved at måle marsskælv med et seismometer.

Siden da har InSight registreret over 1300 skælv, hvor i hvert fald nogle skyldes nedslag på Mars, selv om de fleste ser ud til at stamme fra det indre af planeten.

Men juleaften sidste år skete der noget usædvanligt. Der blev målt et usædvanligt kraftigt skælv, af styrke 4 på Richter-skalaen. Man fandt ret hurtigt et nyt krater på Mars i et område med navnet Amazonis Planitia, 7.500 km fra landingstedet for InSight.

Satellitbilledet viser nedslagskrateret, der skabte det store marsskælv juleaften 2021. Bemærk de
hvide isblokke, der er slynget op fra undergrunden. (Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona) 

Krateret har en diameter på 150 meter og en dybde på 20 meter. Det er dannet ved nedslaget af et meteor på mellem 5 og 12 meter i diameter, og billeder taget af satellitten Mars Reconaissance Orbiter viste, at krateret netop var dannet 24 december. Her finder du animationsvideo af overflyvningen over krateret.

Ved nedslaget blev der slynget store isblokke op fra undergrunden. Det var en overraskende opdagelse, for krateret er tæt på ækvator, og her havde man ikke ventet at finde is tæt under overfladen. Opdagelsen er vigtig, for fremtidens baser på Mars vil blive placeret, hvor der er nem adgang til is.

Ved nedslaget blev der slynget sten hele 37 km væk. Det skyldes at tyngdekraften på Mars er 1/3 af tyngdekraften på Jorden.

For geologerne var det også vigtigt, at nedslaget havde skabt overfladebølger. Disse bølger gør det muligt at studere undergrunden på Mars i dybder mellem 5 km og 30 km, og de viste, at undergrunden langt fra rumsondens landingssted ikke ligner undergrunden der, hvor InSight var landet.

NASAs Insight forklarer, hvordan de studerer det indre af Mars ved at måle jordskælvsbølger. (Video: NASA)

Lige under landingsstedet fandt man tre adskilte lag i undergrunden. Jordskælvsbølgerne fra nedslaget viste, at her var undergrunden mere porøs end undergrunden længere borte. Årsagen hertil er stadig ukendt.

Men det er data af denne art, som er afgørende for at forstå Mars, hvor der er en uforståelig stor forskel på den nordlige og sydlige halvkugle.

Mens det dominerende træk ved den sydlige halvkugle er et plateau dækket af meteorkratere, består den nordlige halvkugle for det meste af flade, vulkanske lavlande, der kan have været dækket af oceaner i planetens tidlige historie.

Nu er InSight ved at dø af mangel på strøm, fordi solpanelerne efterhånden er dækket af støv. Så geologerne er meget glade for, at InSight nåede at observere et så stort nedslag.

Tiangong skal afprøve teknik til energiproduktion

Kina vil bruge deres rumstation Tiangong til at afprøve den teknik, som er nødvendig for at sende energi fra rummet og ned til Jorden.

Det sagde Yang Hong, der er chefkonstruktør for Tiangong, på China Space Conference 2022. Konferencen er blevet afholdt 21-24 november i byerne Haikou and Wenchang i den sydlige Hainan provins.

På China Space Conference 2022 blev alle de nyeste kinesiske raketter vist frem – og planer om energiproduktion ude i rummet diskuteret. (Foto: IC)

Ifølge Yang Hong vil robotarme, der allerede fungerer på ydersiden af Tiangong, blive brugt til at teste samling af moduler i kredsløb til et rumbaseret system, hvor man modtager energi fra Solen ude i rummet, og sender energien videre ned til Jorden med mikrobølger.

Når systemet er samlet, kommer det til at kredse for sig selv. Først da begynder den egentlige afprøvning, der skal vise, om man kan gå til det næste skridt, nemlig at producere energi i så store mængder og til en så lav pris, at solenergi fra rummet på sigt kan erstatte i hvert fald en del af den energi, vi normalt producerer ved brug af kul, olie og gas.

 

Kina regner med at bruge de kommende år til at teste teknikken i lav bane om Jorden. I perioden 2035 – 2050 vil man så flytte eksperimenterne ud til den geostationære bane 36.000 km over ækvator og opskalere energiproduktionen fra 10 MW til 2GW.

Hvis dette projekt ellers gennemføres, er det jo en måde at få grøn energi på. Det vil dog i kræve kilometerstore satellitter på mange tusinde ton ude i rummet.

De fleste mener, at det kun bliver økonomisk muligt at bygge sådanne satellitter, hvis man henter materialerne på Månen ved en omfattende minedrift.

Vi ved, at Kina har planer om at flyve til Månen omkring 2030 og at de allerede nu er ved at undersøge muligheden for at bygge en satellit på en kilometer – og det er i hvert fald et første skridt til en energiproduktion ude i rummet.

Så det ser ud til, at Kina i hvert fald arbejder på deres egen udgave af den grønne omstilling.

 

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcasts herunder. Du kan også findes os i din podcast-app under navnet 'Videnskab.dk Podcast'.

Videnskabsbilleder

Se de flotteste forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om det betagende billede af nordlys taget over Limfjorden her.

Ny video fra Tjek

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

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk