Arkiv for Romfart

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

Neil Armstrong 1930-2012

I dagene som kommer vil det skrives mye godt og innsiktsfullt om kjempen som nettopp er gått bort. Jeg velger å publisere en artikkel jeg skrev for Verdens Gang 11. mars 2006, da Neil Armstrong besøkte Oslo – og jeg fikk oppleve mannen på nært hold for første og siste gang.

 

Det er nesten pinlig å innrømme det, men jeg husker ikke det jeg selv mener er historiens viktigste øyeblikk. Heldigvis minnes min mor det som det var igår: det var sent på natten 20. juli 1969, og jeg var oppe lenge etter leggetid for en pjokk på knappe fem. I likhet med de fleste som hadde TV på den tiden, glodde jeg på en liten svarthvitt-skjerm, hvor en mann hoppet ned fra en stige og sa noen bevingede ord mellom mye piping og spraking.

Jeg forsto ikke hva han sa, men foreldrene mine skjønte at hendelsen hadde forandret sønnen deres. Etter Apollo 11 begynte jeg å fylle tegneark med romskip og planeter, og snakket ustanselig om universet på underlige måter. Verdensrommet var ikke lenger et svart og uhyggelig tomrom, men et sted jeg regnet med å besøke en gang. Uten å vite det var jeg blitt en av Apollo-generasjonen.

Og så sitter jeg der en kald novemberdag i Oslo, 37 år senere, og venter på at Neil Armstrong skal komme ut på scenen. For første gang skal jeg se min barndoms store helt, vår tids Columbus, og likevel prøver jeg å ikke for høye forventninger. For jeg har hørt at Armstrong er en beskjeden type, at han var NASAs førstevalg til det farlige månefartøyet nettopp fordi han utstyrt med lite ego og stabilt temperament.

Men når Neil Armstrong endelig kommer ut og går bort til podiet, tar følelsene overhånd. Den hvithårete, bestefarsaktige mannen med stålbriller er kanskje ikke en du ville ha lagt merke til på gaten, men jeg får gåsehud på ryggen og må kjempe med klumpen i halsen.

Det er ikke mulig å skille mannen fra livet han har levd. Når Armstrong snakker om hvor viktig det er å trosse risiko for nå sine mål, er det selvsagt ikke unike tanker. Men ordene får en egen klang når de kommer fra en mann som ikke ga seg selv særlig mer enn 50 % sjanse for en vellykket landing, og som visste at det å mislykkes i verdensrommet ofte er jevngodt med den visse død.

Jeg har lest utallige skildringer av det døde månelandskapet, så grått at det ofte bare er emblemene på astronautdraktene som avslører at bildene ikke er tatt med svart-hvitt-film. Men det er når Neil Armstrong forteller at månestøvet lukter som en våt peis, at det treffer meg som et knyttneveslag i magen: Månen er et sted, for svingende, og denne mannen har vært der!

Når det hele er over, sitter jeg igjen med blandete følelser. Glede og lettelse over å ha sett et aldrende idol mens han ennå var ved god helse, og samtidig en sterk følelse av vemod. For jeg kan ikke fri meg fra tanken på alt vi mistet da Apollo-prosjektet ble skrinlagt i 1972. For meg er det et kroneksempel på at utviklingen ikke går jevnt fremover. Det Armstrong, Aldrin og Collins gjorde i 1969 kunne vi ikke gjøre idag, uansett hvor mye vi måtte ønske det.

Kjemperaketten Saturn V, kommandoseksjonen og månelandingsfartøyet finnes på museum, men menneskene som visste hvordan man bygger og driver slike maskiner er forlengst pensjonert eller gått bort. Og kanskje mangler vi også viljen. Det er vanskelig å for seg at John F. Kennedys berømte “månetale” ville få samme gjenklang hos ironigenerasjonen, som den fikk i sin samtid. Selvrealisering og selvoppofrelse går ofte dårlig sammen, og man kommer ikke til planetene uten sistnevnte.

Derfor våger jeg ikke helt å tro på NASAs nye måneprosjekt, som etter planen skal ta USA tilbake til Månen om en 15 års tid. Når jeg ser konsepttegninger av romfartøy som til forveksling ligner Apollo, tenker jeg at vi burde vært på Mars nå, og kanskje underveis til Jupiter. Isteden er vi her og gjenoppfinner teknologi fra 1960-tallet.

Selvsagt forstår jeg de politiske årsakene til at det gikk som det gikk. Apollo-prosjektet kostet titalls milliarder dollar, og verden har nok av oppgaver som står i kø. På den annen side: romfarten koster en liten brøkdel av det som årlig brukes på våpen eller for den saks skyld godteri, og den har positive ringvirkninger vi sjelden tenker på.

Neil Armstrong pekte på at “romkappløpet” mellom USA og Sovjet fungerte som en avledningsmanøver – de to supermaktene brukte så mye ressurser på kappestrid i rommet at de ikke fikk tid til å krige med hverandre. I mine øyne var han alt for beskjeden. Apollo-prosjektet inspirerte millioner av mennesker verden over, og lot oss for første gang se hvor liten og sårbar vår klode er. Vi har ikke noe tilsvarende i vår tid. Ta én titt på vår verden, og fortell meg at den ikke trenger mange flere som Neil Armstrong.

Hvil i fred, Neil Armstrong. En dag kommer vi til å reise tilbake og besøke stedet du måtte forlate så altfor hastig.

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!

Farvel til Constellation-programmet: hva nå, NASA?

Så kom altså meldingen de av oss som har fulgt feltet har på ventet på lenge: president Obama fulgte Augustine-kommisjonens anbefaling om å skrinlegge Constellation-programmet, og med det bærerakettene og romskipet som skulle ta mennesker tilbake til Månen innen et tiår. Ifølge en uttalelse på det Hvite hus’ Office of Management and Budgets nettside var Constellation:

…over budget, behind schedule, and lacking in innovation due to a failure to invest in critical new technologies.

Fra et fremtidstenkerperspektiv er denne hendelsen interessant, fordi romfart er en teknologisk trend med uvanlig stor stabilitet. Romfart er “big science” og følgelig avhengig av langvarige offentlige bevilgninger. Liksom alle presidenter etter Nixon har måttet leve med hans beslutning om å bygge romfergen, vil presidentene etter Obama i stor grad måtte forholde seg til rammene som legges opp i budsjettet for 2011 og resten av hans første presidentperiode.

Det er mye man skrinlegger med denne beslutningen (forutsatt at den blir vedtatt av Kongressen, selvsagt), deriblant bærerakettene Ares I og V, Orion-romfartøyet, Altair-månelandingsfartøyet, en ny månebil og fremtidige månebaser. Med dette raseres også forskningsmiljøet rundt Constellation-programmet, samtidig som Obama-administrasjonen røsker det visjonære hjertet ut av amerikansk romfart. Til sjuende og sist har eksistensberettigelsen til kostbar og risikabel bemannet romfart alltid vært drømmen om å se mennesker “go where no man has gone before”.

Men beslutningen er høyst forståelig, og i et intervju med Dagbladet gir jeg uttrykk for at jeg støtter den. 2010 er ikke 1962, verken politisk eller økonomisk, og Obama er ingen Kennedy med dristige visjoner om en “New Frontier”. Han har to kriger å vikle USA ut av, en økonomi å stable på beina og et på mange måter svekket land å regjere over. Romfart har dessuten alltid vært en prestisjeteknologi: Kennedy støttet ikke Apollo først og fremst fordi han var interessert i verdensrommet, men fordi han så den politiske verdien av å slå Sovjetunionen.

De politiske gevinstene av å reise tilbake til Månen i 2020 vil være små i sammenligning. USA har allerede bevist at det var mulig å reise til Månen med 1960-tallsteknologi, så å slå Kina (som har et bemannet romprogram) eller India (som planlegger å starte sitt i 2016) i et nytt månekappløp ville ikke gjøre noe i nærheten av samme inntrykk på verden. Vitenskapelig og teknologisk er det heller ikke mye å vinne ved å sende mennesker dit – med bare litt over sekundet i tidsforsinkelse er vår nærmeste nabo snarere unikt velegnet for utforskning med fjernstyrte roboter fra Jorda.

Istedenfor Constellation-programmet vil presidenten gå inn for en modell der private får overta transport opp i lav jordbane, det vil si opp til 2000 km over bakken, mens NASA skal fokusere på ubemannet og bemannet utforskning av fjernere mål. Det innebærer at fremtidige amerikanske astronauter kan bli fraktet opp til den Internasjonale romstasjonen (som Obama vil støtte fram til 2020) i løpet av en tre-fire år med en romkapsel som SpaceX Dragon på bildet under, eller med romflyet som utvikles av Spacedev.

Erfaringen siden 1960-tallet viser at romkapsler av Dragon-typen både er tryggere og billigere enn romfergen. Målet er altså å redusere risikoen for dødsfall og samtidig senke kostnadene per oppskutte astronaut til godt under de 50 millioner dollar amerikanerne nå betaler for å bruke russernes Sojuz-romkapsler (kostnadene i romfergen er over 100 millioner dollar per passasjer). Enkelte har stilt spørsmålstegn ved om private selskaper kan klare må matche NASA strenge sikkerhetskrav.

For meg er innvendingen absurd: vi snakker om å gjenskape teknologi som ble mestret av sovjeterne for nesten 50 år siden. Romteknologien er nødt til å gå samme vei som internett og jetpassasjerflyet, som i sin tid ble utviklet med offentlig støtte men som først realisterte sitt potensiale da de ble sluppet fri i markedet. Dette er, som BBC påpeker, et naturlig neste skritt:

Today, when we board a plane, we don’t fly “Government Air”; we fly American Airlines or British Airways. We fly with commercial operators. We take for granted the excellent safety records of the carriers and concern ourselves only with issues of price and quality of service. This is the future of space transportation that Barack Obama and new Nasa chief Charlie Bolden want us all to embrace.

For ferder i lav jordbane får NASA fremdeles ansvar for å utlyse konkurranser som f.eks. CCDev, der selskapet som vinner vil få 50 millioner dollar for å et kommersielt persontransportfartøy. NASA har også ansvar for den Internasjonale romstasjonen, og vil til sjuende og sist velge hvilke aktører som får lov til å levere transporttjenester til stasjonen. Med over seks milliarder friske dollar til rådighet vil NASA med andre ord ha stor innflytelse på utviklingen fremover, om ikke hånden på rattet.

Selv om den store bæreraketten Ares V er lagt på hylla, innebærer ikke det at NASA må gi opp planer om lengre ferder som krever større løftekapasitet. Som NASA-direktør Charlie Bolden sa det på en pressekonferanse forleden:

Imagine trips to Mars that take weeks instead of nearly a year, people fanning out across the inner solar system, exploring the moon, asteroids, and Mars nearly simultaneously in a steady stream of firsts, and imagine all of this being done collaboratively with nations around the world. That’s what the President’s plan for NASA will enable.

Mine favorittforslag: bruk rakettelementene fra romfergen (motorer, hovedtank og hjelperaketter) som utgangspunkt for en ny klasse av raketter basert på kjent og velprøvd teknologi. Med en løftekapasitet på rundt 100 tonn kan enkle og rimelige DIRECT-bæreraketter brukes til å sette sammen elementene til et interplanetarisk fartøy drevet med VASIMR-motorer. Det kan f.eks. frakte astronauter til Mars på halvannen måned istedenfor halvannet år, eller gjøre noe vi ikke kan forestille oss med dagens teknologi: passere asteroidebeltet og besøke Jupiter og de andre kjempene.

Det beste med Obamas beslutning er at man nå kan begynne å tenke slike tanker for alvor. Hadde presidenten holdt på Constellation-programmet, ville NASA ha rullet langs et velkjent og teknologisk lite utfordrende spor i en generasjon til.

Dagens kontrafaktiske: Hva skjedde med Venus-astronautene i 1980?

Kontrafaktisk historieskrivning, eller “hva om”-historie, kan være en nyttig mental øvelse for den som tenker på fremtiden. Myriadene av ulike veier historien kunne ha tatt i fortiden, gir oss et hint om hvor mange mulige løp historien kan ta i tiårene som ligger foran oss. Tidligere har jeg skrevet om hvordan utviklingen av et primitivt internett på 1920-tallet kunne ha stanset Adolf Hitlers metoriske karriere.

Dagens øvelse tar utgangspunkt i et av mine favorittemner, romfarten. Få institusjoner har levert mer storslagne visjoner av fremtiden enn NASA, ikke minst i tiden rundt månelandingene fra 1969 til 1972. Det er et lite kjent faktum at teknologien som tok menneskene i Månen, hadde kapasitet til å ta menneskene mye, mye lengre. Med dette som utgangspunkt utviklet  NASA Apollo Applications program (AAP), der man la planer for etterbruk av måneteknologien, inklusive månebaser og en bemannet ferd forbi Venus.

I det følgende antar jeg at flertallet av planene som ble lagt for 40 år siden, faktisk ble realitet. Forutsetningen for at det skjer er at presidentvalget i 1968 ender med at demokraten Hubert Humphrey slår den lite romfartsvennlige Richard Nixon (ingen  urimelig antagelse), og velger å videreføre Kennedys visjon av verdensrommet som “The New Frontier”. Velkommen til et annet 2009, der Vietnamkrigen sluttet i 1970, Watergate-skandalen aldri fant sted, det finnes en permanent månebase, USAs flagg er plantet på Mars og et av spørsmålene som opptar mange er:

Hva skjedde med Venus-astronautene i 1980?

h_humphrey

President Hubert Humphrey (1969-1976)

Etter påtrykk fra USAs kongress har president Jeb Bush nedsatt en granskingskommisjon som skal komme til bunns i kontroversene som omgir den tragiske Apollo-ferden til Venus i 1980. Hovedårsaken er nye opplysninger om at president Humphrey hadde kjennskap til en rapport som anslo faren for et dødelig utbrudd på Sola under en ferd til Venus til over 15 %, uten at det så ut til å ha spilt en rolle for beslutningen om å godkjenne bevilgningene til ferden.

I en tid da romindustrien først og fremst fokuserer på kolonisering av Mars og den kommende bemannede ferden til Jupiter, er det lett å glemme at man for tretti år siden var vel så opptatt av det indre solsystemet. USAs romorganisasjon NASA mente den gang at en ferd forbi Venus burde ha nest høyeste prioritet etter månebasen Alpha, og klarte å få ekstra midler over statsbudsjettet til å utvikle den nødvendige teknologien.

I utgangspunktet var det ikke så mye som skulle til. Man måtte oppgradere Apollo-kommandoseksjonen slik at den kunne tåle en ferd på tilsammen et år, og bygge en spesialversjon av Saturn V-rakettens tredjetrinn (kalt S-IVB) slik at det kunne brukes som boligmodul når det hadde skjøvet astronautene i retning av Venus. Etter to prøveturer i høy jordbane (25 000 kilometer over bakken) i 1978 og 79, tok Apollo Venus Flyby 1 (AVF 1) av i januar 1980 med astronautene Scott Nielsen og Tina Edgerton ombord.

800px-mockupofphaseaapollotovenustest

Apollo Venus Flyby 1 på vei vekk fra Jorda

Ferdsprofilen var enkel nok: etter å ha fått en kraftig dytt i riktig retning fra S-IVB-trinnet, skulle trinnet og Apollo-seksjonen sammen falle fritt mot Venus i fire måneder, passere planeten i løpet av noen få timer, gjøre observasjoner av den tette atmosfæren og slippe ut romsonder, før Venus-gravitasjonen slynget romfartøyet utover mot Jorda igjen. Nær Jorda skulle Apollo-seksjonen skille lag med S-IVB, bremse opp i Jordas atmosfære og lande under en fallskjerm, som etter måneferdene.

Siden amerikanerne hadde satset på å bygge ut en permanent bosetning på Månen det foregående tiåret, hadde man liten erfaring med lang tids opphold i vektløshet. Derfor ville en vesentlig del av forskningen ombord i AVF 1 handle om nettopp menneskers, dyrs og planters reaksjon på vektløshet. Fra astrofysikerhold ble det påpekt at Sola var aktiv dette året, med mange solflekker og høy sannsynlighet for utbrudd under ferden. NASA tok dette som en oppfordring til å forske på Sola, og AVF 1 hadde derfor med seg flere solteleskoper.

378px-venusflybycutaway

AVF 1: Skjematisk tegning

I ettertid virker Scott Nielsens svar på et spørsmål om astronautene var beskyttet mot stråling, nesten uhyggelig forutseende: “Vi i NASA har selvsagt tenkt på dette. Vanntanken i kommandoseksjonen er utformet slik at vi kan bruke den som et tilfluktsrom i tilfelle et utbrudd. Men det krever at vi får et forvarsel i tide, så vi rekker å komme oss i skjul.  Samarbeidet med astronomer på Jorda er usedvanlig viktig på denne ferden.”

Den 15. mars 1980 skjer det som foranlediget dagens granskingskommisjon: astronautene Nielsen og Edgerton gjennomfører en felles romvandring utenpå S-IVB-trinnet for å reparere en spektrograf som skulle brukes til studier av Venus-atmosfæren under passasjen et par måneder senere. Mens de er utenfor og altså helt ubeskyttet mot kraftig stråling, får de beskjed om at en kraftig partikkelsverm er på vei. De har bare en halvtime på på seg til å komme seg i skjul – det er fremdeles uvisst hvorfor varseltiden ble så kort.

I samme øyeblikk som astronautene får høre dette over radiosambandet, vet de at de er sjanseløse. Å ta seg fra S-IVB og til luftlusen, lirke de store romdraktene gjennom den trange åpningen, komme seg ut av draktene og så i skjul tar minst en time. Når vi i innspillingen av kommunikasjonen med kontrollsenteret på Jorda kan høre Egderton svare “Roger that, Houston”, er det altså en dødsdømt kvinnes stemme vi hører. Sammen med partneren gjennomfører hun likevel en rask evakuering inn i kommandoseksjonen, slik at de to er inne når partikkelsvermen treffer AVF 1 med full styrke.

De tynne aluminiumsveggene i Apollo-kommandoseksjonen gir svært liten beskyttelse mot de raske protonene fra Sola, som gjennomborer astronautenes kropper og gjør dem akutt strålesyke i løpet av noen timer. De neste dagene er pinefulle for alle involverte: astronautene er i praksis “vandrende spøkelser” som føler seg gansk friske, samtidig som kroppene deres er i ferd med å brytes ned innenfra. Etter fem dager begynner blødningene som følger av at celler i tarmene er døde av strålingen, den sjette dagen får astronautene hallusinasjoner, den sjuende går Nielsen i koma.

Edgerton er fremdeles bevisst på dette tidspunktet, men fabler om å beskytte seg mot angripende romvesener før hun brått bryter kontakten med Jorda. Etter dette mottar man ingen signaler fra astronautene. I noen timer til sendes det fremdeles signaler fra de automatiske instrumentene ombord, så blir også de tause for godt. Ingen vet om det er Edgerton som skrur av instrumentene, eller når hun og Nielsen må gi tapt for strålsyken, men man antar det skjer noen dager etter siste kontakt. Deretter fortsetter AVF 1 sin ferd mot Venus.

Den passerer nær planeten som planlagt, skifter retning og får en ny bane utover i Solsystemet. Men fordi kontakten med romskipet er brutt, kan kontrollsenteret på Jorda ikke avfyre rakettene som gir den kurs mot Jorda. AVF 1 blir dermed et nytt og uavhengig himmellegeme, med en avlang bane som krysser Jordas og Venus’ baner med noen års mellomrom. Og det er fremdeles situasjonen idag. Vi vet at AVF 1 er intakt, takket være et detaljert bilde som ble tatt av 50-metersteleskopet i Daidalos-krateret på Månens bakside.

Men vi vet altså ingenting om tilstanden inni romskipet, eller hvordan de siste dagene ble for romhistoriens mest tragiske helter. Det har vært foreslått å sende en redningsferd til AVF 1, men så langt har NASAs offisielle standpunkt vært å se på romskipet som en interplanetarisk grav. Dette kan imidlertid endre seg om granskingskommisjonen konkluderer med at hendelsen bør etterforskes nærmere.

Under alle omstendigheter er det på høy tid at AVF 1 gjennomgås på nytt, og at man vurderer nye ferder til det indre Solsystemet. Idag er ferden en mental barriere mot utforskning av Venus og Merkur, noe som virker stadig mer meningløst i en tid da Jupiter står for tur og en ferd til Saturn er på tegnebrettet.

Augustine-kommisjonen til Obama: Ingen måneferd før 2020

Obamas rådgivende romfartskomité, Human Space Flight Plans Comittee (også kjent som Augustine-komiteen), har nå lagt fra sin rapport. Som tidligere blogget er komiteens konklusjoner ikke spesielt for det konvensjonelle, NASA-styrte romprogrammet. Komiteen formulerte fem spørsmål som den mente oppsummerte USAs fremtidige utfordringer i rommet:

1. Hva skal man gjøre med romfergen i fremtiden?
2. Hva skal man gjøre med den internasjonale romstasjonen i fremtiden?
3. Hva slags teknologi skal den neste kraftige bæreraketten baseres på?
4. Hvordan skal mannskaper transporteres opp i lav jordbane i fremtiden?
5. Hva er den mest praktiske strategien for å utforske verdensrommet over lav jordbane?

På spørsmål 1 svarer komiteen at romfergens levetid, som i praksis er forlenget fra dagens “pensjonsår” i 2010 til annet kvartal 2011, kan forlenges ytterligere etter at en uavhengig komité har sett på sikkerhets- og kostnadsaspektene. Hensikten med en slik forlenging vil være å bevare et minstemål av romkapasitet for USA, frem til man utvikler en erstatning rundt 2016.

Komiteen mener det er meningsløst å bruke 25 år på å bygge romstasjonen, for så å styrte den i havet i 2015 etter bare 5 års drift. Dette var en del av den opprinnelige Bush-planen for å vende tilbake til Månen før 2020, og den tar altså komiteen avstand fra: “Not to extend its operation would significantly impair U.S. ability to develop and lead future international spaceflight partnerships.”

augustine

De ulike ferds- og budsjettkonstellasjonene som foreslås av Agustine-komiteen.

NASAs nåværende planer for Constellation-programmet har basert seg på to bæreraketter: den lette Ares I som var ment å frakte astronauter opp i Orion-kapselen, og den tunge Ares V med en løftekapasitet som overgikk Apollo-raketten Saturn V. Augustine-komiteen fraråder NASA å satse på begge bærerakettene, og mener isteden at det bør utvikles en Ares V “Lite”, som har lavere nyttelast men som også kan brukes til å løfte astronauter opp i rommet om nødvendig. Å utvikle én ny rakett er rett og slett mye billigere enn å utvikle to.

Ved å gå inn for å forlenge romfergens og romstasjonens levetid og satse på Ares V Lite, har komiteen i praksis fjernet det meste av NASAs budsjett for å frakte mennesker opp i lav jordbane etter romfergen. Derfor kommer det ikke som noen overraskelse at man også går inn for å slippe kommersielle aktører til i lav jordbane: “The Committee suggests establishing a new competition for this service, in which both large and small companies could participate.” Dermed kan vi få en todeling av USAs romprogram, der private eier lav jordbane mens NASA utforsker det fjerne rommet.

På det siste spørsmålet har Augustine-komiteen et klart svar: under dagens budsjettrammer er det ikke mulig å dra tilbake til Månen eller utforske andre deler av rommet utenfor lav jordbane. Om Obama ønsker at det skal utforskes videre, må man utvide budsjettrammene med tre milliarder dollar pr år (alternativet “less constrained” i tabellen over) i årene framover. Komiteen fraråder den såkalte “Mars first”-strategien, og anbefaler enten en månesatsing eller en “flexible path” ut i rommet. Sistnevnte vil innebære at man i tillegg til rundturer rundt Månen flyr til Jordas Lagrange-punkter og besøker jordnære asteroider før man eventuelt bygger baser på Månen og drar til Mars.

Så har Dagbladet rett i overskriften “USAs romfartseventyr kan være over“? Det hele koker ned til hva president Obama velger å gjøre med anbefalingene. Det blir hans jobb å “trykke på knappen” som setter prosessene igang. Det blir ingen lett oppgave for en president som både skal løse den økonomiske krisen, utkjempe to kriger og fikse USAs helsevesen. Et verste tenkelige tilfelle er at USA simpelthen trekker seg ut av bemannet romfart. Et beste tilfelle ville være at landet bruker de trange økonomiske rammene til å utvikle en romvirksomhet som er mer bærekraftig enn dagens. Det kan gå mot gode tider for den kommersielle romfarten.

Kroken på døra for NASAs nye måneprogram?

Komiteen som president Obama nedsatte for å se på strategier for USAs fremtidige bemannede romprogram, er i ferd med å avslutte sitt arbeide før den endelige rapporten presenteres i slutten av august. Mye tyder på at konklusjonene ikke blir oppmuntrende lesning for NASAs ledelse og romentusiaster verden over. Det kommer neppe som en overraskelse på dem som har fulgt USAs romprogram en stund.

3789322656_554570566d

Fra et av Human Space Flight Plans Comittees mange offentlige møter. Kilde: Flickr.

Lenge før president Bush i 2004 tok til orde for et nytt måneprogram, slet NASA med høye driftskostnader på de aldrende romfergene og romstasjonen. Bevilgningene etter 2004 har ikke holdt tritt med ambisjonene – NASA har faktisk måttet tåle kutt på 10 milliarder dollar siden den gang. Og Obama-administrasjonens første bidrag var å kutte budsjettet med ytterligere 3 milliarder dollar.

Resultatet er at NASA nå ikke har noen sjanse til å utvikle erstatningen for romfergen (den Apollo-liknende romkapselen Orion) eller materiellet som trengs for å lande på Månen i tide til det opprinnelige målet i 2019. Ut fra dagens budsjettrammer vil NASA ikke få romferge-erstatningen opp i rommet før slutten av neste tiår, mens den første måneferden tidligst kommer i 2028.

Om Obama viderefører Bush-programmet eller går for en av de alternative løsningene komiteen er pålagt å foreslå, vil han måtte øke NASAs bevilgninger betraktelig for å bevare USAs bemannede romkapasitet etter at romfergen pensjoneres. Valgene presidenten gjør i løpet av det neste året, kan komme til å avgjøre det amerikanske romprogrammets skjebne i minst et tiår fremover.

Kan planeter ved Alfa Centauri inspirere oss til stjernereiser?

Seed Magazine skriver om forsøkene på å finne planeter rundt vårt nærmeste stjernesystem, Alfa Centauri. Å lete etter eksoplaneter er siden midten av 1990-tallet blitt en viktig del av astronomien (i skrivende stund er det funnet tegn til 347 planeter ved andre stjerner), men det litt spesielle ved denne jakten er at sjansen for positive resultater er såpass liten. Alfa Centauri består av tre stjerner, hvorav to – Alfa Cen A og B – går i så tett bane rundt hverandre at det normalt burde utelukke planeter.

Når et stjernepar kretser for nær hverandre, vil tyngdekraften høyst sannsynlig rive istykker ur-skyen som   planeter dannes fra. Og hvis det mot formodning skulle være nok rester igjen av ur-skyen til at det dannes planeter likevel, vil gravitasjonspåvirkningen fra to stjerner gjøre banene så ustabile at flertallet av planeter vil slynges ut av systemet eller inn i en av stjernene. Unntaket er planeter som går tett inntil en av stjernene, og det er slike hypotetiske legemer to amerikanske forskergrupper nå leter etter.

Nå er universet proppfullt av stjerner – vårt Melkeveisystem rommer flere hundre milliarder av dem – så hvorfor kaste bort tiden på stjerner som i utgangspunktet ikke burde ha planeter? Det finnes en god astrofysisk årsak: hovedstjernen i Alfa Centauri-systemet, Alfa Cen A, er noe så sjeldent i Solas nabolag som en solliknende stjerne. Den hører til den astrofysiske stjernekategorien G2V, som er nøyaktig det samme som vår Sol. De fleste stjerner er “røde dverger”, som er mye kaldere og  lyssvakere enn Sola, og  ofte har så kraftige utbrudd på overflaten at de neppe er egnet som utgangspunkt for beboelige planeter.

776px-reddwarfnasa

De fleste stjerner i Melkeveien er røde dverger med få sjanser for liv. Kilde: Wikipedia

En liste over de nærmeste nabostjernene til Sola viser at 7 av de 10 nærmeste stjernene hører til stjerneklasse M, som omfatter de røde dvergene. Av de 50 nærmeste stjernene er det bare én annen stjerne som minner om Sola og Alfa Cen A. Det er Epsilon Eridani, som hører til den kaldere og lyssvakere stjerneklassen K2V . Det er oppdaget en støvskive og tegn til asteroidebelter og planeter ved Epsilon Eridani, men stjernen er såpass ung og støvskiven så tett at eventuelle planeter nok er utsatt for det samme bombardementet Jorda var rammet av i Solsystemets barndom.

Med andre ord: tilgangen på stjerner som kan ha beboelige planeter i vårt nabolag er elendig. Så elendig  at vi må 20 lysår ut før vi finner en annen som virkelig ser lovende ut, nemlig G-klassestjernen 82 Eridani. Dermed blir det meningsfylt å lete ved Alfa Centauri, som “bare” er 4,4 lysår unna. Den kortere avstanden gjør det lettere å lete etter planeter, og om man skulle finne noen er det også lettere å utforske dem med instrumenter fra Jorda. Og ikke minst: oppdagelsen av planeter ved vår nærmeste nabostjerne vil kunne skape interesse for å sende en romsonde til en annen stjerne. Som det sies i Seed-artikkelen:

Alpha Centauri is today what the Moon and Mars were to prior generations—something almost insurmountably far away, but still close enough to beckon the aspirational few who seek to dramatically extend the frontiers of human knowledge and achievement.

Det er kanskje å ta hardt i – folk flest har nok et langt mindre romantisk forhold til Alfa Centauri enn til Mars, for eksempel. Men faktum er at vårt nest nærmeste stjernesystem ikke er umulig å nå med teknikker som er basert på dagens vitenskap. Med våre kjemiske raketter vil det ta titusener av år å tilbakelegge 4,4 lysår (over 40 tusen milliarder kilometer), men allerede på 1970-tallet demonstrerte  Daedalus-prosjektet hvordan vi i løpet av det neste hundreåret kan bygge en romsonde som flyr til Alfa Centauri på rundt 40 år.

daedaluscap158Konsepttegning av Daedalus-romskipet. Kilde: Wikipedia.

Daedalus-prosjektet forutsetter et gjennombrudd innen fusjonskraft, det vil si energiproduksjon som baserer seg på prosesser lik dem vi finner i sentrum av stjernene. En annen mulighet er å bruke fotoner fra en gigantisk laser til å dytte et seil opp i en solid prosentandel av lyshastigheten (300 000 km/s, og universets øverste fartsgrense). Amerikaneren Robert Forward foreslo å bygge en soldreven laserkanon med en effekt på 10 GW, som ville være istand til å drive et kilometerstort seil av supertynt materiale opp i 10 % av lysets hastighet.

Dette siste prosjektet forutsetter ikke noe enestående teknologisk gjennombrudd, men snarere vilje til å satse på å reise til stjernene. Viljen og pengene er der selvsagt ikke idag (det er vanskelig nok å samle støtte til en ny satsing på ferder til Månen, enn si til Mars og fjernere objekter), men regnestykket kunne forandre seg om vi oppdaget forlokkende planeter innen rimelig avstand. I det perspektivet er det altså svært fornuftig å bruke litt tid og penger på å lete etter planeter ved Alfa Centauri, selv om en fysisk ferd dit neppe vil finne sted på denne siden av 2150…

Bygg et dronefly for $500

Forleden uke foreleste jeg på det årlige Luftmaktseminaret i Trondheim, og mitt tema var fremtidens romfart. Et av poengene mine var det faktum at rombaserte tjenester kan gi oss helt nye militære utfordringer. For eksempel: via Google Maps/Google Earth kan kan hvem som helst få tilgang til satellittdata, og det finnes lett tilgjengelig kommersiell og gratis programvare som kan bearbeide slike data.

2376388801_5f6150ecb9_b

Via Google-systemene kan man også få presise posisjoner som kan eksporteres til GPS-mottakere. Dette utnyttes nå av et voksende miljø av modellflyentusiaster. På nettsteder som DIY Drones kan man se hvordan teknologikompetente amatører kombinerer billig og lett tilgjengelig teknologi som mobiltelefoner med GPS og fjernstyrte modellfly, og bygger det om til noe som i praksis er selvstyrte dronefly.

For den som ikke vil fikle med å koble en mobiltelefon til et fly, selges kretskortet Ardupilot for 25 dollar på nettet. Det innebærer at en fungerende autonom drone kan bygges for under 500 dollar. Konsekvensene av hva som kan skje hvis (eller mer sannsynlig når) terror- og opprørsgrupper tar i bruk denne teknologien, gir seg selv.

Dette siste poenget bør ses i en videre sammenheng. I kjølvannet av IT-revolusjonen på 1990-tallet ble det fokusert mye på myndighetenes og bedrifters mulighet til å bruke teknologi mot enkeltindivider, med Datatilsynet som den mest synlige aktøren på området. Men den samme utviklingen gir også enkeltpersoner tilgang til verktøy som avansert kryptering, trafikkanalyseverktøy, satelittovervåking og bildebehandling.

Ustabilitet kan stoppe romheisen

Det høyteknologiske konseptet romheisen – en kabel fra geostasjonær bane 36 000 kilometer over ekvator og ned til Jorda – kan ha fått et nådestøt, ifølge New Scientist. Problemet er egentlig ganske innlysende når man tenker etter: en kabel som er så lang og tynn som romheisen vil bli – forholdet mellom lengde og tykkelse tilsvarer et hårstrå på to kilometer – kommer også være til å være utsatt for svingninger.

Tidligere beregninger har vist at tyngdekraften fra Jorda, Månen og Sola tilsammen kan få hele heisekabelen til vibrere langsomt som en gigantisk gitarstreng. Nå tyder nye beregninger på at solvinden – en strøm av partikler fra Sola – regelrett kan “blåse” romheisen ut av kurs, mens det å sende heiskabiner og ned langs kabelen kan sette igang atter nye svingebevegelser.

The rise of a space elevator could throw its spacecraft

Problemet med heiskabinene skyldes corioliskraften, som påvirker legemer som beveger seg i et roterende system. På Jorda er corioliskraften mest kjent for å gi store hav- og strømmer en virvelform (de dreier til høyre på den nordlige halvkula, og til venstre på den sørlige), på romheisen vil kraften sørge for å dra en heiskabin i motsatt retning av Jordas rotasjonsbevegelse.

Dersom romheisen svinger for mye frem og tilbake, er det en viss risiko for at kabelen kan ryke. Men et mer sannsynlig resultat er at man ikke kan forutsi nøyaktig hvor toppunktet til heisen befinner seg, med det resultatet at det kan bli nødvendig å bruke kostbart brennstoff for å justere posisjonen til nyttelast og passasjerer. Enda mer ulønnsomt kan det bli om det er nødvendig å bruke raketter for å holde heisekabelen stabil.

En løsning på dilemmaet kan være å senke farten på heiskabinen, og samkjøre trafikken slik at svingningene som skapes av kabinene demper svingebevegelsene fra tyngdekraft, solvind og corioliskraft. Ved å øke reisetiden fra bakke til geostasjoær bane med 9 dager eller mer, mener ingeniøren Arun Misra at heiskabelen får tid nok til å stabilisere seg.

Det innebærer at dagens beregnede reisetid øker fra et par uker til bortimot en måned, noe som øker sjansen for at passasjerer kan rammes av kraftige strålingsutbrudd på veien oppover. Den foreløpige konklusjonen er at romheis-prosjektet kan komme til å bli langt mer komplisert – og langt dyrere – enn man først trodde.

Buzz Aldrin: De første menneskene på Mars bør bli for godt

Nummer to på Månen, Buzz Aldrin, er kjent som en ihuga forkjemper for at menneskene nok en gang skal våge seg opp fra lav jordbane og ut til Månen og Mars. Nå er han blitt en av dem som tar til orde for at for at de første menneskene som reiser til Mars, er forberedt på å bli der resten av sine liv. Det høres kanskje rart ut, men argumentene er flere og bedre enn man skulle tro.

Astronaut on Mars

En énveistur krever rundt en åttedel av brennstoffet som kreves for en tur-returreise. Det gjør prosjektet mye billigere og sannsynligvis også sikrere – det er under den 6 til 9 måneder lange overfarten fra Jorda til Mars at astronautene er mest utsatt for kosmisk stråling og utbrudd på Sola. Noe av den sparte vekten kan brukes til å utstyre astronautene med næring nok til å leve resten av livet på Mars.

Hvis vi går ut fra at en voksen astronaut trenger rundt en halv kilo dehydrert mat hver dag, vil et førti år langt opphold på overflaten kreve 7,3 tonn med mat. Maten kan sendes med den opprinnelige raketten, eller ettersendes med f.eks. ti års mellomrom. Vann og oksygen kan produseres med godt etablert teknologi, og astronautene vil etterhvert produsere det meste av det som trengs av grønnsaker.

Aldrin mener at en koloni på rundt 30 mennesker vil kunne være bærekraftig i det lange løp. Det vil blant annet sikre at man har mange nok eksperter på ulike områder, som leger, geologer, ingeniører osv. Når utposten først er etablert som permanent, blir det mye vanskeligere å retirere fra Mars, slik amerikanerne gjorde fra Månen etter 1972. Og om astronautene skulle føle seg alene og langt hjemmefra, vil de tross alt ha god kommunikasjon med Jorda hele tiden.

Kanskje kamptrente soldater vil ha den riktige psykologiske sammensetningen. Men uansett vil det nok kreve langt større psykologisk styrke å melde seg frivillig til prosjektet “Spirit of the Lone Eagle”, som er foreslått av James C. McLane. Det er inspirert av Charles Lindberghs ensomme flytur over Atlanteren i 1927, og har som utgangspunkt at én person (eller i beste fall to) bør gjennomføre den første ferden til Mars – og bli der for godt.

McLane påpeker at det ikke er nødvendig å sende flere mennesker på én gang ut på farefulle ferder, selv om det har vært NASAs praksis siden Apollo-tiden. Gagarin og Glenn la ut på sine farlige pionérferder alene, og den skrinlagte sovjetiske måneferden hadde som utgangspunkt at en enslig kosmonaut skulle lande på Månens overflate. McLane peker på at det teknisk og økonomisk er lite i veien for at det ikke skal kunne gjøres i 2017, 90-årsdagen for Lindberghs flytur.

Kan vi bygge solkraftverk i verdensrommet?

Inhabitat skriver om science fiction-forfatteren Ben Bova, som i en artikkel i The Washington Post lanserer et forslag om å produsere solenergi på store satellitter i verdensrommet. Slike solkraftsatellitter (Solar Power Satellites) ble første gang foreslått på slutten av 1960-tallet av Peter Glaser, ble for alvor studert på 1970-tallet, og har dukket opp med jevne mellomrom siden den gang.

Satellitene har utvilsomt noen fordeler, som forfatter Bova er inne på. Effektivitet er det viktigste argumentet: Langt over Jorda vil satellittene være i sollys omtrent hele døgnet, og lyset fra Sola vil ikke bli svekket av skyer, støv i atmosfæren og liknende. Energiproduksjonen vil selvsagt være helt CO2-fri, og det å sette igang et såpass stort prosjekt vil kunne gi hele romindustrien et sårt tiltrengt løft.

Ja, for satellittene vil nødvendigvis måtte være mange kilometer store store for at de skal kunne produsere mange gigawatt. Og det er konseptets største problem: det blir dyrt. Bova mener at en solsatellitt kan bygges for en milliard dollar, et tall som framstår som fullstendig meningsløst når man vet at den internasjonale romstasjonen, som veier en brøkdel av en solsatellitt og går i mye lavere bane, hittil har kostet hundrevis av milliarder av dollar.

Den eneste teknologien som ville gjøre det mulig å bygge store og billige solsatellitter er romheisen, og den ligger i beste fall tiår unna. Selv da ville man måtte håndtere problemet med energioverføring. Det er er ikke teknisk mulig å sende strømmen som produseres i en solsatellitt ned til Jorda med en kabel, og derfor må energien sendes trådløst fra satellitten til en mottaker på bakken.

Konsentrert lys i form av f.eks. laserstråler er teknisk mulig, men uaktuelt fra et sikkerhetssynspunkt. Det er lett å tenke seg hva som ville skje om en konsentrert stråle fra verdensrommet kom på avveie, og sveipet inn over en by, for eksempel. Ben Bova foreslår å bruke svake mikrobølger. Men selv om energitettheten i strålen fra verdensrommet vil være altfor lav til å påvirke fugler som flyr gjennom den eller mennesker som treffes om den kommer på avveie, er det vanskelig å tenke seg noe annet enn massiv motstand mot et slikt prosjekt.

Se også:
Wikipedia: Space solar power
Wikipedia: Solar power satellite
Space.com: Bright Future for Solar Power Satellites
Mer om romheisen: I 2050-bloggen

Romheisen presentert på 9 minutter

Blir romfergeprogrammet forlenget til 2015?

Orlando Sentinel (som er en lokalavis for området der romfergen skytes opp), melder at NASA vurderer å skyve på årstallet for romfergeprosjektets avslutning. Årsaken er forholdet mellom USA og Russland, som er blitt stadig vanskeligere de siste årene – med krigen i Georgia som et foreløpig lavmål etter den kalde krigen. Den opprinnelige planen var å betale for å fly amerikanske astronauter i russiske Sojuz-romfartøy i perioden fra 2010 til 2015, da Constellation-programmet etter planen skal være i drift.

Problemet er at romfergen er satt sammen av “skreddersydd” teknologi fra begynnelsen av 1970-tallet. Som NASA-ansatte Wayne Hale blogger, produseres alt fra skruer og muttere til vinduer og varmbeskyttende fliser over hele USA, ofte i små bedrifter med spesialkompetanse. Mange av disse bedriftene har faset ut produksjonen sin de senere årene, fordi de forventet at etterspørselen helt ville stoppe i 2010:

From time to time a vendor of specialty parts for the shuttle has gone out of business.  Our experience then is that we have immense problems getting anybody to even bid on making replacement items.  Sometimes, with hat in hand, we have to knock on doors.  Always, we have to offer premium payments to get those exotic, small production run parts made.

I realiteten, sier Hale, begynte romfergens sluttfase for mange år siden. Når Kongressen oppdager hvor mye det faktisk vil koste å holde fergen på vingene noen år til, vil politikerne sannsynligvis kvie seg. Det gir USA to alternativer: enten å samarbeide med et stadig mer selvbevisst Russland, eller å ta en fem år lang pause i bemannet romvirksomhet. Det siste alternativet har historisk presedens: etter Apollo-Sojuz-ferden i 1975 gikk det nesten seks år får neste amerikaner ble skutt opp i rommet, med romfergen Columbia.

Problemet denne gangen er at USA har investert store summer i den Internasjonale romstasjonen, og neppe er interessert i å overlate den til russere og EU. Siden Constellation-programmets hovedmål er Månen og fjernere himmellegemer, kunne en slik ordning fort bli permanent. Legger man til faren for en tredje romfergeulykke, den økonomiske krisen og USAs gigantiske budsjettunderskudd, er det lett å se at NASA virkelig kan havne i en kattepine.

Kilder:
- Wayne Hale: Shutting down the shuttle
- Orlando Sentinel: NASA to study extending shuttle era to 2015
- Wikipedia: Space Shuttle
- NASA: Constellation Programme