Rumfarten i september bliver mere begivenhedsrig end først troet, for den store månemission Artemis 1 er blevet udskudt. Næste forsøg på at opsende den sker lørdag 3. september.
To bemandede opsendelser til ISS er også planlagt: Først er der Soyuz med to russere og en amerikaner, og så er der Dragon med to amerikanere, en japaner og en russer ved navn Anna Kikina, som er den eneste kvinde (!), der lige nu er aktiv i det russiske kosmonautkorps.
September byder også på nogle rutineopsendelser af de sædvanlige Starlink-satellitter, hvor der nu er opsendt over 3.000, samt kommunikationssatellitter og militære satellitter.
En af månedens største begivenheder vil finde sted i slutningen af september, hvor rumsonden DART rammer den lille måne Dimorphos, der kredser om asteroiden Didymos.
Formålet er at måle, hvor meget sammenstødet ændrer banen for Dimorphos. Dette er en del af det såkaldte Planetary Defence, hvor man undersøger muligheden for at forhindre asteroider i at ramme Jorden.
Vi har omtalt projektet i denne artikel 'Banebrydende projekt: NASA vil forsøge at ændre banen for en asteroide'.
Artemis 1 udsat efter motorproblemer
Der er flere grunde til, at Artemis 1 blev udsat mandag, og at en ny opsendelse er planlagt til lørdag 3. september klokken 20.17 dansk tid.
I lang tid gik nedtællingen godt, og optimismen var stor, selv om vejrudsigten var begyndt at blive dårligere. Man havde fyldt første trin op med ikke mindre end to millioner liter flydende brint ved en temperatur på -253 grader. Sådan noget meget koldt brint kan man ikke bare pludselig begynde at pumpe ind i en raketmotor i store mængder – temperaturchokket ville simpelt blive for stort.
Derfor skal motorerne køles ned, og det sker ved at sende små mængder brint gennem motoren i et langsomt og roligt tempo. Der er fire motorer – alle fra rumfærgeprogrammet – i første trin. Det gik også godt, bortset fra motor nummer tre, som ikke blev kølet. Da så en ventil i tanken, som skal sikre, at der ikke kommer overtryk, også begyndte at give problemer, så opgav man opsendelsen.
Det er meget klogt af en meget simpel grund. NASA kan simpelthen ikke tåle at miste en SLS-raket, fordi de ikke bygges på samlebånd. Man bygger kun omkring en raket om året, og det betyder, at kun den raket, der skal bruges til Artemis 2, hvor fire astronauter skal sendes rundt om Månen til næste år, er ved at blive bygget. Hvis Artemis 1 svigter, vil der gå mindst et halvt år, før man har en afløser. Så mottoet et ’Better safe than sorry’.
Men der er også andre problemer. Jorden og Månen skal stå i en ganske bestemt stilling i forhold til hinanden før man kan opsende. Det problem ville man ikke have, hvis raketten kunne medføre ubegrænsede mængder af brændstof, og det betyder derfor, at man kun har få muligheder.
Som en af begrænsningerne kan nævnes, at det er Orion-rumskibets egen motor, som skal sende rumskibet ind i en bane om Månen. Det sker, når rumskibet flyver hen over Månen i en højde på bare 160 km. Men da Orion får al sin strøm fra Solen, skal rumskibet altså ankomme til Månen på et tidspunkt, hvor denne meget vigtige manøvre kan foretages i sollys, og det begrænser naturligvis antallet af mulige opsendelsesdatoer.
Sidste mulighed i denne omgang er mandag 5. september. Hvis raketten ikke er opsendt inden da, er næste mulighed slutningen af september, eller mere sandsynligt engang i oktober, og det betyder, at raketten skal tilbage til den store hangar, mens den venter.
Endelig skal nævnes to andre ting, som påvirker hele Artemis-programmet:
- Orion kan ikke lande på Månen. Man er helt afhængig af et landingsfartøj, som SpaceX skal bygge på meget kort tid, hvis man vil lande 2025. Astronauterne skal stige om fra Orion til landingsfartøjet i bane om Månen, noget som med tiden skal ske på en lille rumstation.
- Landingsfartøjet skal opsendes med den enorme Starship-raket, som er større end SLS. Men da Starship kan genbruges i modsætning til SLS, er den også meget billigere. Så spørgsmålet er, hvor meget Artemis i sidste ende får brug for SLS. På den anden side har Starship endnu ikke fløjet i rummet…
Så det svar får vi først, efter Starship senere i år bliver prøvefløjet.
Dårligt vejr i rummet giver problemer
Efter en lang rolig periode er Solen igen begyndt at blive aktiv, og det betyder, at den sender varme gasskyer ud i rummet, som, hvis de rammer Jorden, kan forstyrre magnetfeltet og øge strålingen ude i rummet.
Man taler så om en geomagnetisk storm. Disse storme kan give rumfarten store problemer, og stormene er altså nu ved at blive hyppigere.
Man inddeler stormene efter deres styrke fra G1-G5: En G1-storm er meget svag, mens de heldigvis sjældne G5-storme godt kan give satellitter store problemer.
De geomagnetiske storme har allerede givet de første problemer. Således mistede man i august kontakten med satellitten Galaxy 15, der befinder sig 36.000 kilometer oppe i en position ude over Stillehavet. Det gik ud over mange kunder, der bruger satellitten til kommunikation og dataoverførsel.
Det er i øvrigt anden gang, satellitten har givet problemer - noget lignende skete i 2010 efter en tilsvarende storm, og da tog det otte måneder, før situationen var under kontrol.
Lige nu arbejdes der på sagen, men problemet er lidt uventet, for det var ikke en unormalt stærk storm, der satte satellitten ud af spil. Det var en middelstærk G3-storm, som normalt ikke giver problemer for satellitter, selv om den kan skabe imponerende polarlys.
Geomagnetiske storme har også en anden virkning, nemlig at de opvarmer den øvre atmosfære. Da varm luft udvider sig, betyder det, at atmosfæretætheden stiger mærkbart - helt op til en højde på 300 til 500 kilometer.
Det påvirker i høj grad de satellitter, der bevæger sig i lave baner om Jorden - det har man kunnet måle siden slutningen af 2021.
Således opsendte ESA i 2014 tre satellitter kaldet Swarm, der måler Jordens magnetfelt. To af dem var i en bane 430 kilometer oppe, altså i næsten samme højde som rumstationen ISS, mens den tredje havde en bane 515 kilometer over Jorden.
Fra 2014 og frem til 2021 kom satellitterne hvert år 2,5 kilometer nærmere Jorden, men siden slutningen af 2021 er de begyndt at tabe højde 10 gange hurtigere på grund af den større luftmodstand.
Mellem december 2021 og april 2022 har højdetabet været oppe på omkring 20 kilometer om året for de tre satellitter - naturligvis størst for de to i den lave bane.
Det er så meget, at man i maj måtte hæve banen. Dette kræver brændstof, og man håber nu, at satellitterne har brændstof nok til at klare de næste par år. Dette afhænger imidlertid helt af, hvordan solaktiviteten udvikler sig.
Det er klart, at den øgede luftmodstand også er noget, man mærker på rumstationen ISS, der nu skal hæve banen hyppigere end tidligere, men det er ikke noget problem, da rumstationen regelmæssigt tankes op.
Den større luftmodstand fik alvorlige følger for 49 Starlink-satellitter, som SpaceX opsendte 3. februar. De blev sendt ind i en meget lav bane med en mindstehøjde på bare 210 kilometer over Jorden, men planen var, at banen ret hurtigt skulle hæves til en højde på omkring 500 kilometer.
Da satellitterne blev opsendt, var der varslet om en svag magnetisk storm af styrke G1-G2, så SpaceX så ikke noget problem.
Men da de kom ind i den lave bane, havde stormen alligevel øget lufttætheden mere end 50 procent, og det var for meget luftmodstand for de ret svage styremotorer på Starlink.
Resultatet blev i alle tilfælde at 38 af de 49 satellitter hurtigt brændte op i atmosfæren, fordi det ikke lykkedes at hæve deres baner.
Det største problem er, at vi stadig ikke er ret gode til at forudsige, hvornår Jorden bliver ramt af en geomagnetisk storm, så man kan nå at tage sine forberedelser.
\ 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'.
Det eneste, vi kan sige, er, at solaktiviteten allerede stiger hurtigere end forventet – den nuværende aktivitet var først ventet om 2-3 år.
Det er også vanskeligt at forudsige den præcise virkning af en geomagnetiske storm. Gode forudsigelser bliver dog stadig vigtigere, fordi der nu opsendes mange små satellitter uden styremotorer eller beskyttelse mod stråling.
Her tænkes især på de små såkaldte Cubesats med en vægt på bare et par kilo. De er blevet meget populære - dels fordi de er billige, og dels fordi de giver gode muligheder for at afprøve ny teknik ude i rummet.
De opsendes ofte i ret lave baner, som er meget følsomme over for ændringer i lufttætheden.
Privat flyvning til Venus
Den private rumfart breder sig nu til andre planeter. Det amerikanske firma Rocket Lab, som har hovedkvarter i Californien, men opsender små satellitter fra New Zealand med deres lille Electron-raket, vil nu sende en lille rumsonde mod Venus i 2023.
Firmaet mener det absolut seriøst. Således har de netop opsendt CAPSTONE mod Månen for NASA som en del af Artemis-projektet, men nu vil de så gerne en tur til Venus.
Electron er ikke nogen stor raket, så selve rumsonden kommer ikke til at veje mere end 20 kilo, hvoraf bare 1 kilo udgøres af det eneste videnskabelige instrument.
Det skal til gengæld løse en af de store gåder om Venus, nemlig om der er liv i de skyer, der omgiver planeten.
Diskussionen begyndte i september 2020, da to hold astronomer fandt spor af gassen Fosfin (PH3) i skylaget omkring Venus - en opdagelse, der kan tyde på liv i skylaget.
Fosfin og debatten om muligheden for liv på Venus er også omtalt i denne artikel 'Hvis der virkelig er liv på Venus, hvordan er det så opstået?'
Som nævnt er man nu meget i tvivl om målingerne af fosfin, og den eneste vej frem er flere målinger af, hvad der findes i skyerne.
Det er disse målinger, Rocket Lab nu vil forsøge at levere. Det sker ved at sende en sonde ned gennem den meget tætte atmosfære. I godt fem minutter vil sonden opholde sig i de skylag mellem 45 og 60 kilometer over Venus' overflade, hvor muligheden for liv er størst.
Her vil sonden så med en ultraviolet laser belyse, hvad der måtte være af molekyler og partikler.
Hvis der er organiske molekyler, vil der være en god mulighed for, at de reagerer på laserlyset ved selv at fluorescere, altså udsende lys.
Dette lys vil man så forsøge at måle i de godt fem minutter, det tager at passere skylaget. Man vil også søge at måle former og størrelse på de partikler, man måtte finde i skylaget.
Der er således tale om et lille, men også billigt forsøg, som, firmaet håber på, kan inspirere andre til at gøre noget lignende. Det er vigtigt for firmaer, der bygger og markedsfører små og billige raketter, at vise, hvor meget man kan udrette, uden at det behøver at koste det helt store.
Det åbner i hvert fald for, at selv små lande også kan deltage i Solsystemets udforskning for en pris på under 100 millioner kroner.
Måske var det noget for et fælles skandinavisk projekt – vi har jo mange dygtige forskere.
Grøn energi fra rummet?
Den grønne omstilling er ved at nå rummet.
Således vil det europæiske rumagentur ESA på sit møde i november søge at igangsætte projekt SOLARIS, der skal forberede vejen til at sende energi ned til Jorden ude fra rummet.
Idéen om energi fra rummet er ikke ny, og den er blevet debatteret i hvert fald de sidste 50 år. Princippet er ret simpelt: Man anbringer en enorm såkaldt energisatellit ude i rummet. Den vil være udstyret med meget store solpaneler, der modtager en effekt på mange gigawatt fra Solen, som jo altid skinner ude i rummet.
Satellitten omdanner den elektriske energi til mikrobølger, som kan gå gennem atmosfæren, uanset om der er overskyet, og nede på Jorden sørger nogle såkaldte rectennaer for at omdanne mikrobølgernes energi tilbage til elektrisk energi, som vi så direkte kan bruge.
Hidtil har man anset energisatellitter for at være alt for dyre og teknisk vanskelige, men den tekniske udvikling - sammen med det stadigt stigende pres for en grøn omstilling - har ført til, at man nu tager idéen ganske alvorligt, ikke bare her i Europa, men også i Kina, Japan og USA.
Som en forberedelse til SOLARIS bad ESA tidligere i år to konsulentfirmaer fra England og Tyskland om at undersøge muligheden for det, som ESA kalder for Space Based Solar Power (SBSP – her fik rumfarten vist et nyt akronym).
Resultatet blev afleveret her i august, og her er hovedpunkterne:
- SBSP kan levere elektricitet til konkurrencedygtige priser til europæiske hjem og virksomheder i 2040, fortrænge fossile brændstoffer og supplere eksisterende vedvarende energikilder såsom solcelleanlæg og vindenergi, hvilket reducerer behovet for store lagringsløsninger
- Når det implementeres i stor skala, vil SBSP give væsentlige miljømæssige, økonomiske og strategiske fordele for Europa, herunder energisikkerhed.
- Det kræver en omfattende og udfordrende teknologisk udvikling, før det er muligt med satellit at indsamle gigawatt strøm i rummet og levere det effektivt og sikkert til brugere på Jorden. Men Europa har allerede de vigtigste byggesten, og udviklingen inden for de nødvendige teknologiområder vil have udbredte anvendelser, både på Jorden og i rummet
Denne rapport er baggrunden for, at ESA til november vil bede om midler til SOLARIS, der i perioden 2023-2025 skal undersøge idéen nøjere, for at se om man skal gå videre med den.
I mellemtiden arbejder Kina på et lignende projekt, og de regner med at opsende deres første lille energisatellit allerede i 2028.
I USA har milliardærparret Donald og Brigitte Bren doneret 100 millioner dollar til Caltech (California Institute of Technology) for at udvikle teknikken til SPSB, og det er heller ikke umuligt, at England vil gå enegang for at skaffe sig en ny energikilde.
Curiosity fejrer 10 år på Mars
Der nu gået mere end 10 år, siden marsroveren Curiosity blev landsat på Mars 6. august 2012.
Landingen fandt sted i det 154 kilometer store Gale-krater, der blev dannet ved et stort meteornedslag for 3,7 milliarder år siden. Dannelsen af krateret førte også til dannelsen af det 5,5 kilometer høje Mount Sharp, der ligger midt i krateret.
I løbet af de 10 år har roveren kørt 29 kilometer og analyseret 41 prøver af klipper og overflade. Siden 2014 har udforskningen koncentreret sig om Mount Sharp.
\ Om serien 'Rumfarten'
'Rumfarten' giver dig hver måned en oversigt over de vigtigste aktuelle rumfartsnyheder.
Her er forrige artikel i serien: Rumfarten i august: To vigtige raket-opsendelser, nye revolutionerende satellitter og udforskning af asteroider
Følg også med i serien 'Kig op', der i starten af hver måned zoomer ind på de vigtigste astronomiske begivenheder på himlen og ude i rummet.
Her er seneste installation i serien: Kig op i september: ISS kan ses fra Danmark, og ny bog guider til stjernehimlen
Curiosity kører nu ganske langsomt – og med mange stop – op ad bjergskråningen, og roveren er nu 625 meter over kraterbunden.
Denne langsomme bjergbestigning skal fortsætte, fordi skråningerne på Mount Sharp fortæller meget om, hvordan Mars har udviklet sig, siden krateret blev dannet.
Curiosity har det efter omstændighederne stadig godt, og man regner da med at modtage data også i de næste par år, før den løber tør for energi, der leveres af plutonium.
I 2018 leverede Curiosity det hidtil mest overbevisende bevis for eksistensen af liv på den røde planet, da den opdagede organiske molekyler bevaret i 3 milliarder år gamle aflejringer helt tilbage fra dengang, der var en sø i Gale-krateret.
Organiske molekyler indeholder kulstof og brint samt nitrogen og andre grundstoffer. Disse molekyler er typisk forbundet med liv på Jorden, men kan også skabes gennem ikke-biologiske processer.
Så Curiosity har ikke fundet liv, men blot vist, at muligheden for liv har været til stede, før vandet forsvandt, og planeten blev til den iskolde ørken, som den er i dag.
Den nye Mars-rover, Perseverance, foretager lignende undersøgelser med den forskel, at de indsamlede prøver gemmes, så de om måske 10 år kan bringes tilbage til Jorden – dog ikke af mennesker.
Det bliver en ren robot-operation, hvor små helikoptere måske får til opgave at flytte de små cylindre med prøver fra Perseverance og over til det rumskib, der skal bringe prøverne tilbage.
Det lyder utroligt, men robotteknikken udvikler sig jo meget hurtigt.
