2018 er rumfartens 61. år, og den har efterhånden fundet sin plads i samfundet. I dag er der måske færre dramatiske oplevelser end under det store månekapløb, men vi kan stadig se frem til en række spændende opsendelser.
For alle verdens rummagter gælder det, at man koncentrerer sig om den nødvendige rumfart, altså den rumfart, som er nødvendig for at opretholde det moderne samfund. Det er især satellitter til kommunikation, navigation, spionage, samt civil overvågning af Jorden, dens vejr og klima.
Den nødvendige rumfart tegner sig for omkring 80 procent af alle opsendelser, men den vil ikke blive omtalt her. Vi vil i stedet koncentrere os om to emner:
- Den bemandede rumfart
- Videnskabelige satellitter og sonder
Bemandet rumfart
Rumstationen ISS vil fortsætte som hidtil, og det meste af tiden vil den have en besætning på seks astronauter. Der er planlagt fire bemandede opsendelser af Soyuz-rumskibe. Hertil kommer en del ubemandede forsyningsrumskibe fra forskellige lande.
\ Om artiklens forfattere
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient’er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I snart 40 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’.
Men det er rutine. Det mest interessante bliver, om USA igen vil begynde at opsende astronauter.
To amerikanske rumskibe er ved at blive gjort klar. Det ene er Starliner fra firmaet Boeing, og det andet er Dragon 2 fra firmaet Space X. Begge rumskibe vækker minder om Apollo-tiden, da astronauterne opholder sig i kapsler. Men selv om de to nye rumskibe måske ser lidt gammeldags ud, så er de indvendigt udstyret med den mest moderne elektronik.
Fælles for de to rumskibe er, at de kun er beregnet til korte flyvninger op til rumstationen ISS, og at rumkapslerne kan genanvendes. Men der er tale om landinger med faldskærm, så tiden, hvor astronauterne landede med rumfærgen på en stor landingsbane på Cape Canaveral, er forbi.
Allerede nu er Boeing ved at klargøre tre rumskibe i en gammel rumfærgehangar på Cape Canaveral. Det første skal sendes til White Sands for at afprøve de nødraketter, som skal slynge kapslen bort fra raketten i tilfælde af uheld. Nummer to skal sendes ubemandet op til ISS, og hvis det går godt, håber Boeing at kunne opsende de første astronauter inden årets udgang.
Det nye rumkapløb – og en Tesla i rummet
SpaceX er ved at gennemføre et helt tilsvarende program med afprøvning af nødraketter, en ubemandet opsendelse til ISS og endelig den første flyvning med astronauter inden årets udgang. Der er tale om et rumkapløb – men denne gang mellem SpaceX og Boeing.
SpaceX har et noget mystisk projekt, hvor de måske allerede i 2018 vil sende to rumturister i et sving rundt om Månen i et modificeret Dragon rumskib. Men de siger ikke meget om dette projekt – selv de to rumturisters identitet er holdt hemmelig. Men om det kan lade sig gøre, afhænger helt af, hvordan det går med afprøvningen af den nye store Falcon Heavy-raket.
På sin første opsendelse i januar skal raketten i øvrigt sende en Tesla Roadster elbil ud i rummet med kurs mod Mars – siger Elon Musk. Det er nu helt pudsigt at se en Tesla Roadster opført som ‘rumsonde’ i de officielle oversigter over planlagte opsendelser – men det skal nok give reklame.
Russerne fortsætter med deres gode gamle Soyuz, men de vil opsende et nyt forskningsmodul til ISS ved navn Nauka i løbet af 2018. Det er mange år forsinket på grund af tekniske problemer, og det bliver sandsynligvis det sidste modul, der opsendes til ISS.
Kina arbejder videre mod at bygge en stor rumstation med en vægt på 60-70 ton. Det første af de tre moduler, Tianhe-1 (‘Himmelsk Harmoni’) skal opsendes enten i 2018 eller 2019, og hele rumstationen skal være klar i 2022, med en permanent besætning på mindst tre taikonauter.
Danmark tilbage på ISS
I marts vender Danmark tilbage til rumstationen ISS – dog kun med et instrument. Instrumentet hedder ASIM, der står for Atmosphere Space Interaction Monitor.
Det skal overvåge Jordens tordenvejr fra sin position godt 400 km over Jorden. Hensigten er især at måle nogle specielle lyn, der springer fra toppen af tordenskyer og helt op til en højde på 80-90 km over Jorden. Denne type lyn var helt ukendte for videnskaben indtil slutningen af 1980’erne.
Andreas Mogensen var så heldig, at han fik taget nogle gode billeder af disse lyn under sin flyvning i 2015. Men nu skal overvågningen så gøres automatisk med det danskbyggede instrument.
Andreas Mogensen får dog en opgave i forbindelse med opsendelsen af ASIM i marts med et rumskib af typen Dragon. Han skal fra Houston vejlede astronauterne på ISS i sammenkoblingen mellem Dragon og rumstationen. Han håber meget på en ny rumtur, måske i 2020, og muligheden skulle være ret god, da han klarede den første flyvning meget fint.
Men i de kommende år skal ASIM styres fra et kontrolcenter under DTU i Lyngby. Det har i øvrigt kostet omkring 350 millioner kroner, hvilket er det dobbelte af det danske årlige bidrag til det europæiske rumagentur ESA. Men projektet er så videnskabeligt værdifuldt, at ESA har betalt det meste. Vort bidrag til ESA er ret lille i forhold til Danmarks økonomi, hvilket begrænser vore muligheder for at få store rumkontrakter.
Månen (igen) før Mars
I den bemandede rumfart bliver det et stadigt vigtigere spørgsmål, hvad der skal komme efter ISS. Skal der skabes et nyt stort internationalt projekt, eller bliver det hvert land for sig selv? Dette problem har fået ny aktualitet, nu hvor Trump har valgt, at en landing på Månen skal være USA’s næste store mål.
\ Læs mere
Planerne er meget vage, men NASA er selv kommet med et projekt, der hedder Deep Space Gateway. Det er en lille rumstation i bane om Månen, der primært skal tjene som forberedelse til en marsrejse. Men fra en bane om Månen er der store muligheder for at udforske selve Månen med små robotter, der så kan styres af astronauter på den lille rumstation.
Og når rumstationen er omme bag Månen, kan man lytte efter radiobølger fra universets oprindelse helt uforstyrret af de mange radiostationer på Jorden og forstyrrelserne fra Jordens ionosfære.
Forsinkende omvej eller god begyndelse?
En ting er sikkert: Deep Space Gateway har skabt interesse langt uden for USA og anses nu af mange for at være det naturlige næste skridt inden det store spring mod Mars. NASA har allerede et samarbejde med Rusland om projektet, og både ESA, Japan og Canada har vist stor interesse.
Det store spørgsmål er, hvordan Deep Space Gateway passer ind i de nye måneplaner. Hvis det drejer sig om i en fart at få astronauter ned på overfladen af Månen, kan projektet måske ses som en forsinkende omvej. Hvis målet er en mere langsigtet udforskning af Månen og samtidig en forberedelse til en rejse til Mars, er Deep Space Gateway en god begyndelse.
Men som altid er det politikerne, der træffer den endelige afgørelse, så mange vil følge debatten i Washington i den kommende tid.
Det bør måske også nævnes, at de private firmaer Bigelow og United Launch Alliance vil opsende deres egen månerumstation, kaldet Lunar Depot, i 2022 til fri afbenyttelse. Lunar Depot er baseret på et af de store oppustelige moduler, som Bigelow har erfaring med at bygge, og det giver god plads: Et indre rumfang på 330 kubikmeter, hvilket skal sammenlignes med de 915 kubikmeter, der er til rådighed på ISS. I hvert fald bliver der meget mere plads på Lunar depot end på NASAs Deep Space Gateway.
Rumsonder, asteoride-besøg og konkurrencer
Udforskningen af vort solsystem fortsætter, men der er stadig planeter, der kun er meget sparsomt udforsket. Det gælder især Uranus og Neptun, som kun har haft besøg af Voyager 2 for omkring 30 år siden. Ingen nye flyvninger til disse to planeter er planlagt.
Ser vi på listen for 2018, er der planlagt opsendelse af fem videnskabelige rumsonder, hvilket er et højt tal. De fem sonder er
- Bepi Colombo til Merkur (Europæisk)
- Parker Solar Probe (Amerikansk)
- Insight til Mars (Amerikansk)
- Chang’e 4 til Månens bagside (Kinesisk)
- Chandrayaan 2 til Månen (Indisk)
Et ukendt antal private grupper vil desuden forsøge at landsætte en lille rover på Månen for at kunne vinde Google Lunar Xprize på 30 millioner dollar. Prisen gives til den første private gruppe, som gennemfører følgende tre opgaver: Lande på Månen med en Rover, få Roveren til at køre mindst 500 meter og endelig sende billeder og video tilbage til Jorden. Men det haster, for formelt udløber fristen 31. marts.
Hertil kommer, at to små asteroider får besøg af allerede opsendte rumsonder, nemlig:
- Ryugu af den Japanske rumsonde Hayabusa 2 i juli
- Bennu af den amerikanske rumsonde Osiris Rex i August
I begge tilfælde vil man forsøge at bringe prøver af asteroidens overflade tilbage til Jorden.
Fem spændende rumsonder
Ser vi på de fem store rumsonder, så har de nogle ganske spændende opgaver.
Bepi Colombo skal opsendes i oktober og er det, man kan kalde et flagskib for europæisk rumforskning. Med en vægt på over fire ton er det den største rumsonde, der nogensinde er sendt afsted mod Merkur.
Rent teknisk er Merkur en meget vanskelig planet at flyve til, fordi flyvningen kræver mere brændstof, end det er muligt at sende ud i rummet. Så i stedet bruger man den metode, der kaldes Gravity Assist til at ændre sondens kurs og hastighed ved at flyve forbi en planet. Bepi Colombo skal foretage ikke mindre end ni forbiflyvninger, før den er bragt ind i samme bane som Merkur: En gang forbi Jorden, to forbiflyvninger af Venus og seks forbi Merkur før den endelige ankomst. Intet under, at den først vil ankomme til Merkur i 2025.
Vel ankommet deler rumsonden sig i to, der begge skal kredse om Merkur. Den ene sonde skal studere selve Merkur og især dens enorme kerne af Jern, mens den anden skal studere Merkurs magnetfelt, og hvordan det påvirkes af Solen.
Parker Solar Probe skal tæt på Solen – endda meget tæt. Målet er en elliptisk bane om Solen, der bringer den ind på en afstand af bare seks millioner km fra Solen. Det er bare fire procent af Jordens afstand til Solen, og når sonden er tættest på Solen bliver den varmet op til over 1.300 grader, så selve sonden må gemme sig under et ganske solidt varmeskjold.
Til gengæld er den kun kort tid ad gangen så tæt på Solen, da den herinde opnår en hastighed på ikke mindre end 200 km i sekundet. Det kræver hele syv forbiflyvninger af Venus at bringe Parker Solar Probe ind i denne bane, hvorfra den kan nærstudere Solens magnetfelt og aktiviteten på Solen – så længe den kan udholde varmen …
Insight skal lande på Mars og studere den indre opbygning af Mars. Det skal ske ved seismiske målinger af den geologiske aktivitet, samt ved at måle, hvor meget varme, der strømmer op til overfladen fra det indre.
Chang’e 4 bliver den første sonde, der skal lande på Månens bagside. Herfra kan den ikke kommunikere med Jorden, så derfor opsendes også en relæsatellit, der gør det muligt at holde forbindelsen.
Vi ved ikke meget om Chang’e 4, men det menes, at den medbringer en lille rover. Et muligt landingssted er Aitken bassinet nær Månens sydpol, hvor man mener, der findes vand i form af is under overfladen. Hvis man kan udnytte is på Månen til især raketbrændstof, vil det helt ændre rumfartens fremtid.
Chandrayaan 2 bliver den anden Indiske sonde, der sendes mod Månen. Den skal kredse om Månen og desuden landsætte en lille rover. Orbiteren i bane om Månen skal især lede efter is under overfladen, mens landeren skal måle eventuel seismisk aktivitet på Månen. Den lille kun 20 kg tunge rover skal ved hjælp af en laser studere sammensætningen af de klippestykker, den kører forbi.
Astronomiske satellitter
Selv om det store James Webb teleskop nu er flyttet til 2019, så vil der alligevel blive opsendt to astronomiske satellitter, TESS og Cheops, i 2018. Begge skal lede efter exoplaneter omkring andre stjerner.
TESS er en forholdsvis lille satellit med en vægt på kun 350 kg. Den skal opsendes af Falcon 9 i en meget aflang bane om Jorden mellem 100.000 og 370.000 km borte. Det betyder, at TESS kommer meget tæt på Månen bane. Men banen er lagt så snedigt, at hver gang TESS nærmer sig Månens bane, så er Månen langt borte, og det betyder, at dens tyngdekraft ikke kommer til at forstyrre banen for TESS.
\ Læs mere
TESS er udstyret med fire teleskoper, der skal lede efter exoplaneter omkring ikke mindre end 200.000 klare stjerner. Heraf vil 1.000 være små røde dværge, som er den mest almindelige stjernetype i Mælkevejen. Man er i de senere år blevet klar over, at selv om der er tale om små og ret kolde stjerner, så har de gode muligheder for at have beboelige planeter.
CHEOPS er en lille europæisk satellit med en vægt på omkring 300 kg. Den skal ikke så meget lede efter nye planeter som følge op på tidligere observationer.
Der er nemlig en lang række exoplaneter, hvor man kun kender massen, men ikke størrelsen af planeten. Cheops kan let måle størrelsen ved at se, hvor meget planeten formørker sin stjerne, og når man har både masse og størrelse er det muligt at beregne massefylden, og dermed afgøre, om exoplaneten er en klippeplanet eller en planet af gas og is. Cheops skal kredse i en bane cirka 700 km over Jorden.
Et glimt af fremtiden?
ESA har løftet sløret for et projekt, som måske virkelig viser os fremtiden. Det hedder Deep Space Cubesat og er en meget lille 12-15 kg tung rumsonde baseret på den såkaldte Cubesat teknik. Cubesats er små terningformede standardsatellitter på 10x10x10 cm og en vægt på godt et kg. Der er allerede opsendt et meget stort antal af disse cubesats, der især bruges til at uddanne kommende rumingeniører og undertiden også til at løse specielle opgaver. Således overvåger den danske cubesat AAUSAT 3, der er bygget i Aalborg, skibsfarten i Arktis.
Deep Space Cubesat er en ’12-enhed cubesat’, hvilket betyder, at den er opbygget af 12 af de små standardmoduler. Den bliver derfor lille på bare 22x22x34 cm. Men den er stor nok til at udforske asteroider på 50-300 meter, en gruppe af asteroider, der endnu ikke er undersøgt.
Fordelen er, at en Deep Space Cubesat vil være meget billig, så man kan opsende et stort antal af dem. Allerede nu har ESA fundet 83 mulige mål, og på grund af den lave pris kan man opsende 10-20 sonder, hvilket vil give en bred oversigt over denne gruppe af små asteroider.
For at drage ud i rummet skal satellitterne udstyres med en soldrevet ion motor samt en antenne stor nok til at holde forbindelsen med Jorden over flere millioner km. Det interessante for Danmark er, at her er et rumsondeprojekt, vi har råd til at deltage i – med vor helt egen rumsonde.
Et normalt år – men ændringer undervejs
Som man kan se, sker der en masse, selv om 2018 egentlig er et ret normalt år.
Vi kommer nok op på 90-100 opsendelser, men om få år kan tallet blive langt større. Der bygges nemlig nu små og meget billige raketter, som kan opsende satellitter på 50-100 kg. Det er mere end nok til at afprøve nye instrumenter og ny elektronik for private firmaer, og vi kan i det hele taget vente en ret fundamental ændring af rumfarten i løbet af de næste 5-10 år, hvor den private rumfart for alvor bliver en aktør.
Indholdet af ordet ‘rummagt’ vil ændre sig. Således er SpaceX en af verdens største rummagter i 2017 med over 16 opsendelser – og det er mere, end ESA eller NASA kan præstere.
