Arkiv for Måneferder

Kunne man ha reddet mannskapet på “Columbia” – og NASAs rykte?

Ars Technica, stadig en av de mest interessante tech-bloggene der ute, publiserer en interessant sak om hvorvidt ulykken med romfergen Columbia kunne ha vært unngått. Utgangspunktet for artikkelen er et vedlegg til granskingskommisjonens rapport fra 2003, kalt STS-107 In-Flight Options Assessment, der kommisjonen på oppdrag av NASA vurderer muligheten for at Columbias mannskap kunne ha vært reddet.

 

shuttle-breakup1

Fragmenter av Columbia over USA 1. februar 2003

En rask rekapitulering for eventuelle ikke-romnerder: Romfergen Columbia gikk i oppløsning under ferden tilbake til Jorda den  1. februar 2003, med den følge at hele mannskapet på sju omkom. I ettertid ble det fastslått at årsaken til ulykken var et hull i forkant av fergens venstre vinge. Under gjeninntreden fra rommet dannes det et ekstremt varmt lag av luft rundt romfergen, og det var slik gass som trengte inn i vingen gjennom hullet og ødela den innenfra.

Hullet oppsto noen sekunder etter oppskytning to uker tidligere, da en bit isolasjonsmateriale fra den store brennstofftanken som satt under buken på romfergen, løsnet og traff vingen med voldsom kraft. Dagen etter oppskytningen, 17. januar 2003, ble hendelsen oppdaget på en av videoene som NASA rutinemessig tok av romfergeoppskytninger. Bildene var imidlertid for dårlige til å fastslå skadeomfanget, og NASA besluttet til at man ikke skulle gjøre nærmere undersøkelser.

I ettertid vet vi at det hadde vært mulig å ta høyoppløselige bilder med sivilt eller militært utstyr (f.eks. en spionsatellitt), for så å sende astronauter fra Columbia ut på romvandring for å undersøke skaden man uten tvil ville ha oppdaget. NASAs forsvarte sin avgjørelse blant annet med at det uansett ikke var noe vi hadde kunnet gjøre for astronautene.

Den internasjonale romstasjonen hadde plass nok, men gikk i en bane som var fysisk umulig for Columbia å nå. Russernes gamle arbeidshest, Sojuz-kapselen, har kun plass til to passasjerer og var dermed uaktuell. Skulle noen redde Columbias mannskap, måtte det bli amerikanerne selv. I normale fall krevde romfergeferder måneder (i noen tilfelle år) med planlegging og trening av mannskapet før man monterer raketten på oppskytningsplattformen.

Det var tid NASA mente at man rett og slett ikke hadde i 2003. Romfergen var ikke bygd for lange ferder, og Columbia var kun utstyrt med brennstoff, CO2-filtre og andre livsnødvendigheter til et opphold på noen uker i rommet. Om man reduserte strømforbruket og den fysiske aktiviteten til et minimum, ville det ha vært mulig å drøye oppholdet til en måned. Dødlinjen, som i dette tilfellet faktisk ville være det, var 15. februar 2003.

I verste fall kunne man ved å avdekke skaden ha dømt mannskapet til å tilbringe sine siste uker i bane rundt Jorda, svevende i kulde og mørke, med et minimum av kontakt med Jorda, et stadig økende ubehag som følge av CO2-forgiftning og vissheten om at en død i full offentlighet var uunngåelig. Av og til gir begrepet “lykkelig uvitende” konkret mening…

Men likevel….
Dette har vært lenge vært et svært utbredt synspunkt i romfartskretser, og det er et jeg også har delt. Men i Ars Technica peker forfatter Lee Hutchinson, som tidligere jobbet for NASA-kontraktør Boeing, at det faktisk fantes et håp om redning. Riktignok bare et ørlite glimt, men dog nok til at NASA, om man hadde valgt å ta sjansen, kunne ha gjennomført århundrets mest spektakulære redningsaksjon.

Håpet lå i det ganske sjeldne sammentreff at en annen romferge, Atlantis, var i ferd med å klargjøres til oppskytning mens Columbia ennå var i bane. Om NASA hadde bestemt seg for å ta bilder av Columbia samme dag som problemet ble oppdaget, kunne en romvandring for å undersøke skaden på vingen ha funnet sted på ferdens fjerde dag (19. januar). Det i sin tur ville antagelig ha tvunget NASA til å forsøke å redde mannskapet.

I vedlegget til granskingsrapporten presenteres en røff tidsplan for klargjøring av Atlantis på bare uker. Det ville kreve arbeid døgnet rundt fra alle involverte, improvisasjon (ferdsprofilen til Atlantis var allerede matet inn i datamaskinen, og måtte ha blitt skrevet om for å tilpasses den nye ferden) og ikke minst en god porsjon flaks. Før en romferge kan ta av må den gjennom en lang rekke tekniske prøver, og om Atlantis strøk til bare én av ferdskritisk test ville hele ferden skrinlegges.

Man ville også ha måttet sette sammen et nytt mannskap i huj og hast. NASA ville antagelig ha gått for fire veteraner med lang erfaring med romvandringer. De ville ha ekstremt kort tid til å forberede seg på ferden, og de to astronautene som ville ha fått hovedansvaret for romvandringene måtte ha tilbragt all sin våkne tid i NASAs enorme treningsbasseng.

For at to romskip skal kunne møtes i rommet må banene stemme perfekt, noe som legger sterke begrensninger på oppskytningstidspunktet. Atlantis hadde tre sjanser til å nå Columbia innen dødlinjen: med oppskytning 9., 10. eller 11. februar ville man ha nådd fram til de nødstedte astronautene før eller på den 13. februar. Deretter ville en komplisert rom-ballett ha utspilt seg noen hundre kilometer over hodene våre.

Etter ha parkert rundt seks meter fra Columbia, ville to astronauter fra Atlantis ha fløyet over til naboskipet, medbringende to romdrakter pluss CO2-rensefiltre. I luftslusen på Columbia ville to astronauter hatt på seg romdrakt, klare til å hjelpes gjennom rommmet til luftslusen på Atlantis. Mens de ventet på at de reddede Columbia-astronautene tok av seg romdraktene sine, ville Atlantis-astronautene sjekke ut sitt eget romskip for samme type skade som Columbia (problemet med isolasjonsmateriale som traff fergen under oppskytning var jo på dette tidspunktet ikke løst)

I løpet av de neste åtte-ni timene ville Atlantis-astronautene bistå sine kolleger med å ta av og på romdrakter, og frakte kolleger til redning og tomme romdrakter motsatt vei. Den siste astronauten til å forlate Columbia ville ha stå overfor problemet med å ta på seg romdrakt uten hjelp av en kollega uten romdrakt, noe NASA-eksperter Ars Technica har snakket med karakteriserer som svært vanskelig.

På dette tidspunktet ville Columbia være klargjort for fjernstyring fra Jorda. Det var ikke mulig å lande en romferge via fjernstyring, blant annet fordi hjulene bare kunne senkes før landing ved å trykke på en knapp i førerkabinen. Istedenfor ville kontrollsenteret på bakken ha funnet et passende åsted for en kontrollert ødeleggelse av Columbia – sannsynligvis Stillehavet. Det rekordstore mannskapet i Atlantis - 11 i tallet – ville på sin side ha landet trygt på bakken noen dager senere, til den mest ekstatiske mottakelsen siden Apollo 13.

NASAs største nederlag siden Challenger-ulykken kunne altså ha blitt organisasjonens største triumf gjennom tidene – “their finest hour”. Om ikke romfergeprogrammet hadde overlevd frem til nå, ville presset for å bevare NASAs sentrale rolle i det bemannede romprogrammet ha vært mye større. Det hadde vært mindre politisk opportunt for Obama å dumpe Orion-prosjektet og overlate bemannet romfart til private, slik han gjorde i 2010.

NASA ville ha bevist at organisasjonen fremdeles hadde “The Right Stuff” – den udefinerbare kvaliteten som i  sin tid gjorde det mulig å landsette mennesker trygt på Månen. Og det bringer meg til poenget med dagens lille kontrafaktiske øvelse. Det er ikke at NASA en gyllen anledning gå fra seg. Det gjorde de ikke: sannsynligheten for at Atlantis kunne ha reddet Columbia-mannskapet var liten.

Poenget er at NASA tross klare indikasjoner ikke engang prøvde å fastslå om noe var gått galt, og siden har forsvart seg med at det uansett var umulig redde astronautene. Man kan virkelig spørre seg om mannskapet på Apollo 13 hadde overlevd om ulykken hadde funnet sted idag.

Dessverre er det lite håp om at de kommersielle aktørene som nå prøver seg på bemannet romfart vil vise større mot. Mens en statsstøttet organisasjon som i stor grad benytter seg at tidligere militært personell kan tåle et visst tap av mannskap, er det annerledes når du er avhengig av betalende kunder. Som Virgin Galactic-eier Richard Branson nylig sa til The Guardian

“For a government-owned company, you can just about get away with losing 3 per cent of your clients. For a private company you can’t really lose anybody.”

Han har selvsagt fullstendig rett. Romturisme er et felt som bare venter på å bli advokatmat, og bakom synger aksjonærene. “To Boldly Go Where No Man Has Gone Before”, du lissom.

 

 

Share/Bookmark

2030: Elon Musk blir det første mennesket på Mars

Blant romfartskjennere som uttaler seg til offentligheten i Norge har jeg lenge vært relativt alene med mitt synspunkt om viktigheten av kommersiell, bemannet romfart. Et eksempel på dette finner vi i denne NRK-saken i forbindelse med Gagarin-jubileet forleden, der jeg er den eneste som i det hele tatt nevner dette aspektet ved romfarten som viktig i fremtiden. Erik Tandberg oppsummerer på mange måter konsensus når han svarer slik på spørsmålet om hva som blir viktigst i romfarten det neste halve århundret:

Det er vanskelig å si. Jeg tror nok det blir en bemannet romferd til Mars. Både USA, Russland, Kina og Europa har uttrykt at dette er det neste store målet. Jeg tipper noen klarer det rundt år 2035, og at det blir USA eller Kina som får æren av å gjøre det.

Implisitt i dette svaret ligger det at det er et av disse landenes regjeringer som står bak den første Mars-ferden. Kanskje er det arbeidet med fremtidstenkning som gir meg et annet perspektiv, men jeg holder på at på at et private alternativ blir stadig mer aktuelt. Som jeg sier i den samme NRK-saken:

Utviklingen av kommersiell, bemannet romfart som ikke bare muliggjør romturisme til lav jordbane, men også lengre ferder. Det jobbes nå med private bæreraketter som i prinsippet gjør f.eks. måneferder mulige for en liten brøkdel av Apollo-prisen.

Og hvis min magefølelse her er riktig, er det absolutt ikke utenkelig at det blir en som er født i Sør-Afrika som først stiger ut på den røde planet. Nærmere bestemt Elon Musk, den driftige gründeren bak PayPal.com, elbilselskapet Tesla Motors og det private romselskapet SpaceX. De viktigste årsakene finnes under det nedenstående bildet av Musk.

Elon Musk (kilde: Wikipedia)

SpaceX, eller Space Exploration Technologies Corp., har som navnet antyder utforsking av rommet som et hovedmål. Selskapet har allerede kontrakt med NASA om å utvikle en bærerakett og et romfartøy som om få år skal transportere forsyner og mennesker til romstasjonen. Dragon-romfartøyet ble testet med godt resultat ifjor, og vil være klart til å frakte astronauter til romstasjoner i løpet av få år. Som denne videoen fra SpaceX viser, ser man for seg at fremtidens Dragon-kapsler kan legge ut på interplanetariske ferder til f.eks. Mars.

I denne ukens VG Helg (kun på papir) skriver jeg om SpaceX’ nye bærerakett Falcon Heavy, som etter planen skal tas i bruk om tre-fire år. Med en løftekapasitet på 50 tonn til lav jordbane, er dette den kraftigste bæreraketten vi har sett siden Apollo-programmets Saturn V (som kunne løfte 120 tonn opp i rommet). Musk og SpaceX understreker at Falcon Heavy kan brukes til langt mer enn å frakte mange satellitter opp på én gang – med en stykkpris på 80-120 millioner dollar kan raketten blant annet gjøre en ferd rundt Månen mulig for godt under 1% av Apollos utviklingskostnader.

Noen innovative SpaceX-konsepter sammenlignet med Saturn V (til venstre)

Mye tyder på det vil finnes villige betalere for en slik ferd. Dagens superrike romturister betaler gjerne 20-30 millioner dollar for en romferd med et aldrende russisk Sojuz-fartøy. For noenlunde samme pris per hode kan et team på fire romturister gjenta Apollo 8-ferden om et tiår eller to. Den som er villig til å betale det tidobbelte for å havne i historiebøkene, kan slå seg sammen med tre-fire andre med like dype lommebøker og komme seg til Mars med dagens Falcon Heavy-priser. Om SpaceX’ gjør alvor av å utvikle en superkraftig løfterakett og kanskje til og med gjenopplive NASAs atomrakettprosjekt NERVA, kan prisen reduseres ytterligere.

For øyeblikket er SpaceX’ viktigste inntektskilde kontrakter med USAs regjering via NASA. I prinsippet er det derfor intet i veien for at USAs regjering stiller seg først i køen av Falcon Heavy-kjøpere. Målet om å ha en amerikaner i bane rundt Månen (om ikke på overflaten) innen 50-årsjubileet i 2019 kan faktisk nås på denne måten. Men kombinasjonen av økonomisk krise, budsjettunderskudd, et betent politisk klima og et byråkratisk NASA som vil bruke lang tid på omstille seg fra romferge-tidsalderen taler imot at Obama vil snu på flisa og “gjøre en Kennedy”.

Tross alt pratet om å en gjenoppliving av det russiske romprogrammet, taler økonomi, politikk og demografi for at Russland mangler kapasitet til å sende mennesker til Månen, enn si Mars. Sannsynligvis er arbeidshesten Sojuz fremdeles i bruk om ti år. Kina har utvilsomt teknologien og pengene. Men så langt har utviklingstakten i det kinesiske romprogrammet vært svært treg, senest eksemplifisert ved erklæringen om å ha en romstasjon i bane i 2020 – 17 år etter den første bemannede oppskytningen.

Så mens russerne drømmer om gammel storhet, amerikanerne krangler om hvem som skal betale regningen og kineserne gjenoppfinner hjulet i lav jordbane, ligger det ytre rom åpent for innovative private aktører til (minst) 2030. I Elon Musks gründerperspektiv er dette lang tid. Til Wall Street Journal sier han at SpaceX kan plassere et menneske på Mars om ti år, og i et  intervju med The Guardian ifjor kaller han tjue år “en halv evighet”, og kliner til med følgende målsetning:

One of the long-term goals of SpaceX is, ultimately, to get the price of transporting people and product to Mars to be low enough and with a high enough reliability that if somebody wanted to sell all their belongings and move to a new planet and forge a new civilisation they could do so.

I samme intervju erklærer Musk også at han kunne tenke seg å pensjonere seg på Mars, et scenario jeg skildret i fjorårets juleutgave av VG Helg. Der så jeg for meg at de første menneskene på Mars var søkkrike pensjonister med enveisbillett, noe som vil redusere reisekostnadene kraftig. På ingen måte et nytt konsept, men for første gang begynner det å se realistisk ut.

Så til tittelen på denne bloggpostingen: i 2030 er Elon Musk 59 år, en helt grei alder for en gründer å trekke seg tilbake på. Å gjøre det på Mars vil være en høyst fortjent belønning for noe så sjeldent i våre dager som en genuin romfartsvisjonær.

50 år siden Gagarin idag…

…og det er selvsagt et jubileum verdt å markere. Men hva er status for bemannet romfart på halvthundreårsdagen? Litt både og, egentlig.

På minussiden:

  • USA er i ferd med å avvikle romfergeprosjektet, og vil for første gang siden perioden mellom 1975 og 1981 stå uten egen kapasitet til å skyte opp astronauter.
  • Oppfølgeren til romfergen, Constellation-programmet, er i praksis lagt på hylla. Grunnene er talende nok: lite tydet på at NASA ville klare å nå målene om et nytt romfartøy og en ny klasse med bæreraketter innen rimelig rimelige budsjettrammer og tidsperspektiver.
  • Spørsmålet er om USA noensinne vil få igjen den unike kombinasjonen av stormaktsambisjoner og politisk og økonomisk lederskap som i sin tid muliggjorde Apollo- og romfergeprogrammene.
  • Alternativet til romfergen er Sojuz, som først ble tatt i bruk i 1967 (og som slekter på sterkt på Vostok 1 på bildet over). Russerne prater mye om å bygge en erstatning, men har verken menneskene eller de økonomiske og tekniske ressursene som skal til.
  • Kineserne har et bemannet romprogram, men går fryktelig forsiktig frem. Etter Yang Liwei ble skutt opp med Shenzhou 5 i 2003 har kineserne gjennomført ytterligere to romferder. På like lang tid kom USA seg fra John Glenn til Månen.
  • Robotene blir stadig bedre til å gjøre våre jobber. Les om Curiosity-Marsbilen som skal sendes opp senere i år, legg til 20 års erfaring med teknologi som NASAs robonauter, og fortell meg at vi vil trenge folk på Mars i 2031…
  • Inntil vi eventuelt klarer å bygge romheisen mot slutten av århundret, er det ingen mirakelteknologi i kjømda som vil gjøre det dramatisk mye billigere eller sikrere å skyte opp nyttelast fra Jorda.
  • De høye kostnadene begrenser mulighetene for kommersiell utnyttelse av rommet, som f.eks. rombasert solenergi eller utvinnelse av av fusjonsbrennstoffet Helium-3 på Månen.

På plussiden:

  • USA er i ferd med å avvikle romfergeprosjektet, som var et kostbart og dødelig blindspor. Niks flere prestisjeoppskytninger til lav jordbane til en milliard dollar stykket frigjør midler til å gjøre det NASA kan best – som er å sette kursen mot fjernere mål.
  • Obamas rompolitikk frigjør midler til å kjøpe tjenester fra private leverandører. Prosessen er forlengst igang, under programmet kalt Commercial Resupply Services.
  • Selskapet SpaceX fører an på den kommersielle siden, med romskipet Dragon og den nylig lanserte bæreraketten Falcon Heavy, som med en løftekapasitet på 50 tonn til lav jordbane er den kraftigste siden Apollo-raketten Saturn V.
  • Om Virgin Galactic blir en suksess kan det skape en kommersiell romturismeboom. Bigelow Aerospace vil se seg tjent med å sende opp sitt romhotell i 2015, og ferder rundt Månen med Dragon-romkapsler på toppen av Falcon Heavy kan bli en realitet før 2020.
  • India snakker stadig høyere om å satse på bemannet romfart, hvilket antagelig er det som må til for å få kineserne til å skru opp tempoet noen hakk.
  • Vi har fremdeles romstasjonen, som med litt kreativitet kan settes til oppgaver ingen av de opprinnelige konstruktørene hadde sett for seg.
  • Det jobbes aktivt med å korte ned reisetiden til planetene. Et eksempel er VASIMR-raketten, som ikke er kraftig nok til å løfte et romskip fra Jorda, men som potensielt kan redusere overfarten fra Jorda til Mars fra måneder til uker eller dager.

Noen punkter jeg har oversett her? Kommenter gjerne!