Sådan vil USA vende tilbage til Månen

Under en tale, vicepræsident Mike Pence holdt 26. marts, lod han noget af en bombe springe:

For første gang blev det sagt, at regeringen har som mål at landsætte astronauter på Månen i 2024.

Det har længe været kendt, at NASA arbejder hen mod en tilbagevenden til Månen, men der var tale om et langtidsprojekt med en landing måske først omkring 2030.

Det er klart, at talen vakte opsigt, for det er ikke hver dag, der kommer et så klart formuleret direktiv fra regeringen.

Direktivet er ekstra interessant, fordi det lægger op til, at der skal bygges en permanent bemandet base – sandsynligvis på et område nær sydpolen på Månen.

For at vurdere, om en tilbagevenden til Månen i 2024 er en realistisk ide, må vi se på de to grundpiller, sådan et projekt hviler på, nemlig evne og vilje.

Evnen er muligheden for at klare den rent tekniske udfordring. Den anden, og måske større udfordring, er viljen til at holde fast ved et sådant stort og dyrt projekt i en verden, der hurtigt forandrer sig, og hvor månebaser måske ikke har den højeste prioritet.

Men det er vigtigt at understrege, at regeringen ikke har sagt noget som helst om finansieringen. Og før det sker, er det ikke muligt at sige, om det er et seriøst ment projekt.

LÆS OGSÅ: Er Indien på vej til at blive den fjerde rummagt?

En port til Månen

Det lyder så fint, når pressen skriver, at NASA har udviklet raketter og rumskibe beregnet til rejser til Månen.

Helt forkert er det ikke, men går man om bag kulissen, er sandheden nu ikke helt så enkel.

Den grundlæggende tanke i NASA's måneplaner er netop, at en hurtig landing på Månen ikke har været en prioritet.

I stedet arbejder man på at udvikle og bygge en lille rumstation, som skal hedde ’The Gateway’ - en port, som skal kredse om Månen i en aflang bane.

Fra Gateway skulle en lille besætning på fire mand lære, hvordan det er at arbejde langt fra Jorden, hvor man ikke længere er beskyttet mod stråling af Jordens magnetfelt, og hvor en hurtig evakuering tilbage til Jorden tager tre dage – og ikke tre timer som fra rumstationen ISS.

Undervejs kunne besætningen landsætte robotter på Månen, og til sidst kunne man så landsætte et par astronauter.

Det var, hvad NASA mente at kunne få politisk og økonomisk støtte til. Med de økonomiske rammer, budgettet gav, blev der gjort nogle forberedelser – men det er sket i et behersket tempo.

NASA mangler tid

NASA er lige nu i gang med tre projekter, og de kommer også til at danne grundlaget for en hurtig tilbagevenden til Månen:

1. Rumskibet Orion
2. Raketten SLS
3. Gateway-rumstationen

Hvad der kan gå hen og blive det største problem er, at NASA slet ikke var begyndt at udvikle et landingsfartøj til astronauter. Den slags tager tid, og med en landing i 2024 er tid ikke ligefrem det, NASA har mest af.

En ting er dog helt sikkert:

NASA er nødt til bruge, hvad man har – og så håbe på, at det, man ikke selv kan nå at bygge, kan købes.

Der er ingen tvivl om, at rumvirksomheden SpaceX nok meget gerne vil levere, men lad os først se på NASA's egne projekter.

LÆS OGSÅ: Professor: Lad være med at kalde Månens bagside for ’Månens mørke side’

Orion-rumskibet er hurtigst

Orion er regeringens eget rumskib. Det består af en Apollo-lignende kapsel med plads til 4-6 astronauter, som kan opholde sig op til 3 uger i rumskibet.

Det afgørende er, at Orion er bygget med et så solidt varmeskjold, at det kan vende tilbage til Jordens atmosfære med en fart på 40.000 km i timen.

Det er den fart, et rumskib, der starter fra Månen, vil ankomme til Jorden med, og det er en del hurtigere end de 28.000 km i timen, som rumskibe fra ISS bevæger sig med.

Orion skal ved nedbremsningen i atmosfæren slippe af med dobbelt så meget energi per kilo som et rumskib fra ISS.

Orion består af en amerikansk bygget kapsel og et europæisk servicemodul, som i øvrigt bygges på Airbus-fabrikken i Bremen. Den samlede vægt af kapsel og servicemodul er 26 ton.

Orion har til dato kun været en gang ude i rummet, nemlig på en ubemandet prøveflyvning i 2014, hvor det på en 4 timer lang flyvning nåede en højde på 5.800 kilometer for at afprøve varmeskjoldet.

Det er altså, hvad NASA har at starte med. Et nyt Orion rumskib vil være klar i 2020, men så er der lige et problem med raketten.

LÆS OGSÅ: Fantastisk billede: Historisk rumsonde med kurs mod Månen tager selfie med Jorden

Forsinkelser udfordrer SLS-raketten

Ingen månerejse uden en måneraket, og sådan en har NASA da også arbejdet på i årevis.

SLS står for Space Launch System, men der var en overgang, hvor man i Washington sagde, at SLS vist stod for Senate Launch System.

En ikke særlig pæn henvisning til, at Senatets begrundelse for at finansiere raketten var de kontrakter, arbejdet skabte i de forskellige valgdistrikter.

Raketten er på størrelse med den gamle Saturn 5, men naturligvis meget mere moderne. Der er kun to problemer med raketten:

• SLS er forsinket og har kostet langt over budgettet
• SLS kan ikke undværes til måneplanerne, da det er den eneste raket, der kan sende 70 ton direkte til Månen

Så NASA er allerede begyndt at overveje, om man alligevel kunne få Orion af sted på en tur rundt om Månen allerede i 2020 ved at bruge den mindre Falcon Heavy.

Men selv da skal Orion sendes afsted i to dele, hvor rumkapsel og servicemodul først bliver sammenkoblet ude i rummet.

Tegningerne til Gateway er klar

Gateway er en lille rumstation, som skal kredse om Månen i en meget aflang bane mellem 1.500 og 70.000 km over Månen.

Gateway vil altid befinde sig i solskin, og det er jo en stor fordel for energiforsyningen.

Status er, at NASA nu har nogle ret præcise planer for bygningen af Gateway, og man er da også begyndt at tale med internationale partnere – herunder Europa - om, hvem der skal bygge hvad.

Desværre er Gateway stadig et papirprojekt, så den bliver dyr at få gjort klar til en landing i 2024 – men det kan gøres.

Gateway får en vægt på 50 ton og et beboeligt rumfang på 55 kubikmeter. Til sammenligning har ISS en vægt på 440 ton og et beboeligt rumfang på 388 kubikmeter. Besætningen bliver på fire mand, men man regner med lange perioder, hvor Gateway er ubemandet.

Gateway skal ligesom ISS opbygges af moduler. De vigtigste er:

• To beboelsesmoduler
• Et servicemodul (’Power and Propulsion’), der sørger for strømforsyning fra solpaneler og ionmotorer, som skal holde Gateway på plads i banen
• ESPRIT – et europæisk bygget modul med mange opgaver, herunder kommunikation og luftsluser
• Robotarme

Det helt grundlæggende problem er jo, at disse mange ton skal hele vejen til Månen, og så er vi tilbage til SLS.

Det bliver spændende at se, om NASA kan og vil bruge en hjælpende hånd fra SpaceX.

Deres raket, Falcon Heavy, er en fin raket, men den er nu lige lille nok til flere af de opgaver, som venter.

Men, som man siger: Hvor der er vilje, er der vej – men det bliver dyrt!

LÆS OGSÅ: Er Kina en ny supermagt i rummet?

Kan gamle tegninger genbruges?

For en del år siden havde USA et måneprogram, der som så mange andre rumprogrammer blev opgivet, før man havde nået noget.

Programmet hed Constellation, men man nåede da at se på konstruktionen af et nyt månelandingsfartøj kaldet Altair - opkaldt efter den klare stjerne i stjernebilledet Ørnen.

Tegningerne findes nok stadigvæk, men Altair var beregnet til at landsætte ikke færre end fire astronauter på Månen. Det var også et ret stort fartøj med en samlet vægt på 45 ton.

Enten kan man jo søge at genoplive Altair, eller man kan vælge at konstruere et helt nyt landingsfartøj. I alle tilfælde kræver konstruktion og afprøvning af et nyt rumskib både tid og penge.

Et puslespil at vende tilbage til Månen

Som vi kan se, har NASA en kæmpeopgave, hvis de på bare fem år skal nå at få alle de løsdele, man har, til at fungere som et samlet hele.

Man skal ikke bebrejde NASA, som i alt for mange år har savnet en klar politisk opbakning.

I det hele taget er der en utrolig masse brikker, som skal samles i en fart, hvis man vil landsætte mennesker på Månen i 2024.

En af disse mange brikker bliver forsyningsflyvninger. Der går en jævn strøm af forsyninger fra Jorden og op til ISS. Lasten er ikke bare mad og vand, men i høj grad reservedele og ekstra videnskabeligt udstyr.

Gateway er mindre og vil derfor kræve færre forsyninger. Til gengæld skal transportrumskibene op på en fart på 40.000 kilometer i timen for at nå Månen, og det er jo en del mere end de 28.000 kilometer, som forsyningsrumskibene til ISS kan nøjes med.

Forsyningsrumskibe til Gateway vil derfor kræve store raketter, og de bliver helt sikkert betydeligt dyrere end forsyningsrumskibene til ISS.

LÆS OGSÅ: Rum-jura: Hvad sker der, hvis en astronaut pander en anden astronaut ned ude i rummet?

Overvejer at droppe afprøvninger på Jorden

Allerede nu er der nogle reaktioner.

NASA's leder, Brindenstine, har lovet, at man vil være kreativ for at få SLS klar til tiden.

Kilder fra industrien siger, at det kunne betyde, at man vil lade være med at gennemføre nogle afprøvninger på Jorden – mon det er en god ide?

En anden kommentar kommer fra firmaet Lockheed Martin. En mulighed kunne være, at man nøjes med en absolut minimal udgave af Gateway, lige præcis stor nok til, at man herfra kan sende astronauter til Månen.

En anden mulighed er i en fart at bygge et landingsmodul baseret på Orions teknologi.

Hvis denne første landing skal være begyndelsen på en base nær Månens sydpol, hvor der er mulighed for at finde is under overfladen, så skal landingen forberedes af ubemandede rumsonder, som skal finde det bedst egnede sted.

Det bliver svært at nå.

Er vi på vej mod et nyt månekapløb?

Men endnu har vi ikke rørt ved det måske største problem, nemlig den politiske vilje til at gennemføre projektet.

Vi får ikke bygget en månebase, medmindre programmet støttes over en periode på mindst 10 år – og det er en meget stor udfordring i det politiske klima, som for tiden hersker i USA.

Vicepræsident Mike Pence gjorde ellers, hvad han kunne for at sikre sig politisk støtte til måneprojektet. Han forsøgte simpelthen at genskabe stemningen fra det gamle månekapløb.

Som han sagde:

»Tag ikke fejl. Vi deltager i et rumkapløb i dag, præcis som vi gjorde det i 1960'erne, og indsatserne er betydeligt højere.«

Han var heller ikke sen til at udnævne de nye modstandere: Kina og Rusland. Problemet er bare, at ingen af disse to lande til dato har vist den fjerneste interesse for et nyt månekapløb.

Det er korrekt, at Kina har et rumprogram, men det skrider stille og roligt frem. Kina regner ikke selv med at landsætte mennesker på Månen før 2030.

Rusland er udfordret

Det russiske rumprogram har det bestemt ikke godt. Det er nu ganske mange år siden, at de har sendt noget til Månen, og ikke en eneste af deres marssonder har virket.

Meget tyder på, at Rusland langsomt er ved at tabe ekspertisen, fordi de ikke har økonomi til at drive et rumprogram, som går længere væk end en bane om Jorden.

De har den gamle og velgennemprøvede Soyuz, som jo også har været en god indtægtskilde. Til gengæld er et nyt videnskabsmodul til ISS igen blevet forsinket flere år.

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

Så konklusionen er, at den virkelige udfordring er at give en tilbagevenden til Månen en anden begrundelse end et rumkapløb, der ikke eksisterer.

Således er det helt sikkert, at man i de kommende år vil se meget mere på, hvad rumfarten kan lære os om klimaændringerne her på Jorden.

En langt bedre vej frem vil derfor være at få videnskaben til at se på, hvilken gavn vi kan have af data fra Månen for bedre at forstå vores egen Jord og dens udvikling.

SpaceX sætter tempoet

Mens man nu I Washington er optaget af at få et par mennesker tilbage til Månen i 2024, så forgår der noget helt andet et sted nede i Texas.

Her er SpaceX (hvem ellers) ved at gøre klar til de første forsøg med deres nye superraket Starship.

Hvis SLS var stor, så er Starship bare større, men det, man vil afprøve i første omgang, er bare det øverste trin, der også tjener som rumskib med plads til måske snese af mennesker. Det skal i de første forsøg bare hoppe hen over sletterne i Texas.

LÆS OGSÅ: Plask! SpaceX-rumskib er sikkert tilbage på Jorden

Den fremtid, som administrerende direktør i SpaceX Elon Musk ser for Starship, er ikke mindre end en fuldstændig revolution af rumfarten.

Han ønsker en stor, men fuldstændig genbrugelig raket, som kan alt fra at sende mennesker til Månen og bygge baser på Mars – og det i et omfang, som simpelthen bare giver baghjul til alle NASA's planer.

Nu siger man jo om sådanne vilde planer, at hvis noget lyder for godt til at være sandt, så er det nok også tilfældet. Der er i dag nok ikke mange, der vil satse deres formue på Elon Musks drøm om en ny fremtid i rummet.

På den anden side har Musk jo til dato leveret varen.

Alene det, at SpaceX nu for alvor er begyndt at genbruge første trin af deres raketter, er nok det største fremskridt indenfor rumteknikken i mange år.

Så hvem ved, måske er det virkelige kapløb ikke mellem USA, Rusland og Kina, men mellem regeringsbetalt rumfart og en helt ny tilgang til rumfarten baseret på private entreprenørers visioner.

Vil NASA's rumstation Gateway en dag få besøg af Starship?

LÆS OGSÅ: Videnskab.dk's læsere: Rumfarten skal redde Jorden

LÆS OGSÅ: Efter otte år kan USA igen opsende astronauter: Hvad skyldes den lange pause?