Hvorfor NASA valgte å ikke ta nærbilder av Pluto i 1986

I min barndoms astronomibøker fra 1970-tallet var det en idé som fascinerte mer enn de fleste: Ideen om en “The Grand Tour” gjennom Solsystemet. Romforskeren Gary Flandro hadde 1964 gjort oppmerksom på at de ytre planetene – Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun og Pluto – de kommende tiårene ville stå på rekke og rad på en slik måte at det ville være mulig å besøke dem alle med bare to romsonder. En tilsvarende mulighet ville ikke by seg igjen på 175 år.

Flandros opprinnelige Grand Tour-konsept, som blant annet krevde fire romsonder for å sikre seg mot teknisk svikt underveis, ble ikke realisert. Men mange av ideene ble tatt med videre i planleggingen av Voyager-prosjektet. De to Voyager-sondene var opprinnelig bare ment å fly forbi Jupiter og Saturn, men Voyager 2 fikk isteden i oppdrag å besøke Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.

Voyager_spacecraft
Voyager 1 og 2 utforsket det ytre Solsystemet fra 1977 til 1989, og ga oss bl.a. de eneste nærbildene vi har av Uranus og Neptun. De er fremdeles i drift, langt utenfor Plutos bane. (Kilde: NASA/JPL)

Voyager 1 skulle fly forbi Jupiter og Saturn som opprinnelig planlagt, men Pluto var lenge et mulig mål. Den ytterste planeten (som den var på det tidspunktet) hadde en posisjon som gjorde at Voyager 1 kunne passere den seks år etter Saturn-passasjen i 1980. Men ved Saturn fantes et annet interessant mål – den store månen Titan. Man visste på dette tidspunktet at Titan hadde en tykk atmosfære av gassen metan, noe som gjorde månen unik i Solsystemet.

Problemet var at man ikke kunne få i pose og sekk. Om Voyager 1 passerte nær Titan ville månens og Saturns tyngdekraft trekke banen i retning bort fra Pluto. I en interessant bloggposting skriver Alan Stern fra New Horizons-prosjektet om hvorfor NASA valgte Titan fremfor Pluto i 1980, like før Saturn skulle passeres. Stern påpeker at det delvis handlet om en risikovurdering. Saturn-systemet var langt bedre kjent enn Pluto – man visste f.eks. kun om én Pluto-måne på dette tidspunktet.

voyager-baner

Hovedargumentet var likevel vitenskapelig. Nærbilder av Titan ble sett på som viktigere, mange år før astronomer oppdaget Kuiper-beltet og innså at Pluto representerer en hel klasse med dverg-iskloder som kan fortelle mye om Solsystemets opprinnelse. At Pluto har en dynamisk atmosfære og en overflate som gjennomgår store forandringer, var heller ikke kjent i 1980.

Å sende Voyager 1 til Pluto i 1986 ville ha vært en ren ferd ut i det ukjente, mener Stern. Vi ville ha fått langt mindre ut av passasjen enn vi nå får av New Horizons, som ankommer Pluto med instrumenter og programmer som bl.a. lar oss studere månene, atmosfæren 0g overflatens kjemiske sammensetning i en helt annen detalj enn Voyager 1 kunne ha gjort.

Når det er sagt, er ikke alt bare fordel New Horizons. For eksempel ville Voyager 1s kameraer, som tok praktfulle bilder ved Jupiter og Saturn, ha fungert utmerket ved Pluto. Voyager hadde flere måleinstrumenter som New Horizons mangler og – ikke minst – var sonden istand til å ta bilder og sende data samtidig. Selv om New Horizons har 30 år mer avansert teknologi, er det en mye mindre og enklere sonde.

Titan's_thick_haze_layer-picture_from_voyager1
Typisk Voyager 1-bilde av Titan. Månen er innhyllet i tett atmosfære (Kilde: NASA/JPL)

Alan Stern har nok rett i at vi skal prise oss lykkelige for at det ble New Horizons og ikke Voyager. Men jeg studerte astronomi på denne tiden, og husker også hvor skuffet vi ble av bildene fra Titan. Det Voyager 1 sendte tilbake var de kjedeligste bildene av noen måne som ble besøkt av de to sondene – en oransjerød ball uten tydelige overflatetrekk. Detaljkunnskap om Titans fascinerende overflate måtte vi faktisk vente på til Cassini-Huygens-sondene nådde Saturn i 2007.

That said, consider how amazing it would have been in 1986 to rapidly discover, in the few weeks prior to a Voyager closest approach, that Pluto has an atmosphere; that Pluto has its own retinue of small moons, much like a giant planet; and that the much more volatile snows of nitrogen and carbon monoxide dominate its surface composition-rather than the methane snow as was then known.

Kan hende ville vår kunnskap om det ytre Solsystemet ha gjort et kjempesprang i 1986, f.eks. ved at man oppdaget det mange tror vil avdekkes om to uker: klare likhetstrekk mellom Pluto og Neptuns måne Triton. Men gjort er gjort og spist er spist, selvsagt, og nå er endelig ventetiden snart over!

Dette er innlegget er også publisert på NAS-veven, nettstedet til Norsk Astronomisk Selskap, en forening du absolutt bør bli medlem av

 

Trenger vitenskapen et tempel?

Jeg glemmer aldri øyeblikket da det skjedde første gang. Jeg sto, som jeg så ofte gjør, under fullmånen en klar natt. Så på den lysende skiven og tenkte: der landet Apollo-astronautene for noen år siden. En vanlig tanke, og en som brått slo ned i meg igjen med en ny og overveldende kraft.

moon-footprint_6426_990x742

Jøss, de hadde gått der oppe – på ordentlig! Sporene deres var der ennå, og ville fortsatt finnes der lenge etter at jeg – og sivilisasjonen som hadde bragt dem dit – var borte. I et glimt så jeg hele vitenskapshistorien, 2500 år med tenkning og forskning, som forspillet til månelandingen.

For å parafrasere Isaac Newton: jeg innså at astronautene red til Månen på skuldrene til kjemper, og ble fylt av en dyp og sitrende følelse av ærefrykt. Siden har jeg følt det samme i universitetet i Bologna i Italia, hvor Copernicus var student, ved Darwins grav i Westminster Abbey og senest foran skrivebordet til Sergej Koroljov (romalderens russiske far) i Kosmonautmuseet i Moskva.

Jeg innbiller meg (uten å vite det, for hvordan kan man egentlig vite slikt?) at følelsen jeg får i slike situasjoner er beslektet med den numinøse opplevelsen som ble skildret av Rudolf Otto i boken “Det hellige”, en rystende følelse av et guddommelig nærvær, på samme tid fryktinngytende og tiltrekkende.

Og jeg mener at følelsen er uttrykk for noe vesentlig, et filosofisk og emosjonelt perspektiv som transcenderer det vi gjerne forbinder med vitenskapsformidling. Internasjonalt er den fremste talsmannen for dette synet Alain de Botton, en britisk filosof og ateist som argumenterer for at vitenskapen har mye å lære av religionenes forhold til sine tilhengere.

Et av de konkrete tiltakene han har foreslått er å bygge templer til ateismens ære. Steder hvor vi kan møte et gudløst, vitenskapsbasert verdensbilde på en mer personlig og mindre fragmentarisk måte enn hva som gjerne blir tilfelle i et museum.

Ikke overraskende har de Botton har møtt mye motstand. Britiske kommentatorer har påpekt at templer til humanismens og ateismens ære har vært bygd tidligere, med liten suksess. Veien er også kort til å gjøre narr av alt som ligner et kluntete forsøk på å kopiere andres suksess, ikke helt ulikt norske humanisters solvervsfeiring rett før jul.

Lett blir det uansett ikke. Det numinøse er ikke hverdagskost. Blant formidlere er det bare en håndfull – Carl Sagan, Richard Dawkins, Stephen Jay Gould – som har klart å gi meg følelsen. Jeg er selv formidler i skrift og tale, og vet at jeg bare unntaksvis treffer mitt publikum på tilnærmelsesvis samme måte.

Det er så lett å fokusere på eget fagfelt, gå seg bort i fascinerende detaljer, skrive en faktabok istedenfor sann faglitteratur. Derfor har jeg stor forståelse for at de fleste steder hvor publikum kan møte vitenskapen er funksjonalistiske og nytteorienterte, og at museer og vitensentre ofte ser ut som forretningsbygg eller kjøpesentre.

800px-Natural_History_Museum_London_Jan_2006

Museum of Natural History, London. Kilde: Wikipedia

Men at det ikke alltid behøver å være slik, fikk jeg en påminnelse om i høstferien ifjor, da familien besøkte Naturhistorisk museum i London. Bygget er blitt kalt en katedral til vitenskapens ære, med en nygotisk fasade og et inngangsparti som hvelver seg himmelhøyt over de besøkende mens lys strømmer inn på dinosaurskjelettene gjennom glassmalerier.

Museet er altfor travelt til at man finner ro og ettertanke der, men det viser oss potensialet. For tross det evige suset av ivrige barnestemmer skal man være laget av stein for ikke å la seg berøre av denne viktorianske hyllesten til vitenskap og fremskritt.

Her i landet skal det brukes mye penger på museumsbygg i årene fremover. I Oslo drøftes blant annet nytt vitensenter på Tøyen, bygging av akvarium og flytting av Teknisk museum. Mitt håp er at man griper sjansen til å levere mer enn det siste innen museumspedagogikk, og at inspirasjon får en større plass ved siden av hovedoppgaven informasjon.

At man bruker arkitektur og museumsrom til å lokke et publikum som de senere årene har vendt blikket ned mot små skjermer, til å se utover og oppover igjen.

Vil du bli med til Uganda og oppleve gorillaer og solformørkelse i høst?

Gorilla fotografert i Bwindi impenetrable forest, dit turen går i høst. Kilde: Guido da Rozze (cc)
Gorilla fotografert i Bwindi Impenetrable Forest, dit turen går i høst. Foto: Guido da Rozze (cc)

Den 3. november i år er det total solformørkelse over Sentral-Afrika, og et av de beste stedene å se den fra vil være Uganda. Jeg har fått det morsomme oppdraget å være astroguide på en tur til Uganda reise som arrangeres av Topp Afrika. Selskapet har lang erfaring med området, og tilbyr en rikholdig safari-opplevelsespakke i tillegg til formørkelsen.

Total solformørkelse over Afrika (2002). Kilde: Michael Karrer (cc)
Total solformørkelse over Afrika (2002). Foto: Michael Karrer (cc)

Høydepunktet (ved siden av å se Sola forsvinne midt på blanke ettermiddagen i 20 sekunder, selvfølgelig) på turen må være en sjanse til å se familiegrupper med fjellgorillaer i fri natur – som også er inkludert i pakkeprisen. Selv om frittlevende sjimpanser, sjiraffer og krokodiller heller ikke er til å kimse av. Eller for den saks skyld en fantastisk anledning til å se stjernehimmelen slik den tar seg ut nær ekvator. :)

Les mer om tur, pris og program her.

Bli lommekjent på stjernehimmelen med Google Sky Map

Den gang mammuter vandret blant oss, Commodore 64 var kult og jeg studerte astrofysikk, pleide eldre studenter å fortelle oss grønnskollingene om den sagnomsuste Rolf Brahde, observator og ansvarlig for undervisning i faget celest mekanikk. Jeg bet meg særlig merke i én bestemt teknikk Brahde likte å bruke: under muntlige eksamener kunne han ta med eksaminanden bort til vinduet, peke opp mot den blå himmelen og si: “Hvilket stjernebilde befinner seg der akkurat nå?”

I dag ville studenten ha følt seg sterkt fristet til å gripe sin smartfon, klikke på Google Sky Map og holde den opp mot angjeldende del av himmelen. Ja, for det er altså det denne gratis applikasjonen lover oss at den kan gjøre: ved å ta utgangspunkt i din posisjon og himmelretning (levert via GPS) og vinkelen du holder smartfonen/brettet i (levert via innebygde akselerometre) kan Sky Map lage et “vindu” mot himmelen som viser hva du ser mot.

Sky Map viser stjernebilder, Melkeveien, stjernetåker, hoper og galakser, samt Sol, Måne og planeter. Grensesnittet er, som seg hør og bør for Google, uhyre enkelt. Klikk på de tre prikkene oppe til høyre, og det dukker opp en liten meny som lar deg velge observasjonssted (automatisk med GPS på), type objekter som vises, alternativt tidspunkt for visning (standard er nå), søk etter objekt og til og med nattmodus (se nedenfor). Rødt lys på virker nattsynet mindre enn annet lys, derav fargen.

Jeg har prøvd programmet noen kvelder nå, og er så langt ganske imponert over presisjonen. Programmet viser stjernebildene slik de ser ut, inklusive vinkelen i forhold til observatør, og har også vist seg å være utmerket til å identifisere ukjente lys på himmelen. Som for eksempel det klare lyset som står høyt i øst og sør om kvelden i disse dager. Søkefunksjonen er også presis og lett å bruke, med en stor rød sirkel med pil som blir gul når du når målet. Min eneste innvending her er at utvalget av søketermer er litt snevert – en vakker stjerne som Albireo (“nebbet” til Svanen) burde ha vært med, for eksempel.

For mer avanserte amatører blir Sky Map selvsagt i snaueste laget, men for deg som bare har lyst til å komme igang med å se på stjernehimmelen eller kose deg under stjernehimmelen uten å pugge stjernekart på forhånd, kan programmet varmt anbefales. Spre gjerne budskapet, så kanskje vi sammen kan sørge for å redusere antall UFO-henvendelser til landets astronomer fra folk som ser et sterkt lys på himmelen (ja, mye).

Min favoritthistorie i så måte ble fortalt meg av en foreleser på 80-tallet. En av hans kolleger hadde kveldsvakt på Astrofysisk Institutt da det ringte en privatperson som insisterte at han så en UFO. Han sto faktisk og så på den i dette øyeblikk. Astronomen på vakt skjønte av beskrivelsen at innringeren observerte Venus, som var lyssterk denne kvelden. Dette forela han for vedkommende, som benektet det på det sterkeste. “Vel, kan du fortelle meg hvor UFOen du ser på står i forhold til Venus?” Det ble veldig stille i telefonen, deretter ble røret slengt på.

Neida, du behøver ikke å frykte 2012 DA14

Har du ikke hørt om det, sier du? Bare rolig – du blir garantert informert av massemediene når himmellegemet begynner å nærme seg. 2012 DA14 vil ankomme våre trakter allerede 15. februar i år. Da kan den lille asteroiden (beregnet diameter og masse 45 meter og 130 000 tonn) passere så nær oss som 34 000 km fra Jordas sentrum. Det vil i så fall innebære at den suser forbi oss nærmere enn beltet av geostasjonære satellitter som omgir kloden.

Det hefter en viss usikkerhet ved avstanden som 2012 DA 14 kommer til å passere oss med, det skyldes at banen er basert på datapunkter fra bare 79 dager med observasjoner. Usikkerheten innebærer imidlertid IKKE at det er noen fare for at 2012 DA kan treffe kloden vår i februar. Skulle du komme over noen som spekulerer over dette, er det altså bare å ignorere. Det er en liten risiko – 0,033% – for at asteroiden kan treffe oss senere i århundret. Men det er ikke noe å miste nattesøvn over – asteroiden er så liten at den neppe gjøre stor skade på Jorda om den mot formodning skulle treffe oss.

For astronomientusiaster er den største nedturen med 2012 DA14 at den er for liten til å kunne ses med det blotte øye. Med en anslått lysstyrke på sju vil asteroiden være innenfor rekkevidde av prismekikkerter og små amatørkikkerter, men da må man vite nøyaktig hvor man skal se for å fange objektet idet det farer forbi i løpet av noen timer. Da er ISON i en ganske annen klasse, på alle måter. Denne nyoppdagete kometen, som nå er på vei inn mot Solsystemets sentrum, kan komme til å bli et praktfullt syn på himmelen til høsten. Mer om det senere, om kometen overlever sin nære passering av Sola i sommer. :)

Når Månen eksploderer: “Space: 1999” og andre refleksjoner

Forleden dag gikk en sak om at amerikanerne planla å “sprenge månen” med en atombombe runden i nettmediene. Går man gjennom gamle militære prosjektstudier er det alltid noe artig å finne (min favoritt er Project Horizon, en prosjektstudie av en bemannet, militær månebase som skulle opprettes fire år før Apollo 11), men for meg var det mest interessant at mitt ungdomsidol, astrofysiker og nedrustningsforkjemper Carl Sagan, skal ha vært med på å utføre beregningene til “Project A-119”.

Selv om mange nettaviser antyder det motsatte i sine titler, betyr ikke uttrykket “nuke the moon” at dette handlet om å sprenge Månen i fillebiter. Rent bortsett fra at tapet av vår nærmeste nabo i rommet ville bli katastrofalt for oss (først og fremst fordi Månen stabiliserer Jordas rotasjonsakse), finnes det ingen tenkelig atombombe som kan gi nok energi til å gjøre noe mer enn å sprenge et ut et krater på overflaten.

Det er ikke helt trivielt å regne ut hva som skal til for å sprenge Månen i fillebiter – det involverer blant annet å regne ut hvor mye energi som må til for å gi alle månefragmentene unnslipningshastighet (i motsatt fall vil tyngdekraften etterhvert trekke dem sammen til en ny Måne). Gudsjetakk er det alltid noen som har tenkt samme tanke som en selv på nettet, og via en Yahoo Answers-diskusjonstråd fant jeg en peker til en side som regner ut hvor mye energi “Dødsstjernen” i Star Wars bruker på å sprenge et himmellegeme.

Legges det inn data for Månen, ender vi opp med at det trengs over 1×10^29 J for å utslette den på Dødsstjerne-manér. Energien som ble frigjort av atombombeeksplosjonen over Hiroshima i 1945 tilsvarte 63 TJ eller 63×10^12 J. Det innebærer at vi trenger rundt regnet 10^16 eller ti millioner milliarder Hiroshima-bomber for å sprenge Månen. Du kan med andre ord puste lettet ut, og samtidig reflektere over hvor totalt urealistiske science fiction-filmer av og til tillater seg å være…

Og mens vi er inne på manglende realisme: et mulig alternativ til å sprenge hele Månen ville være å dytte den vekk fra Jorda. Nok en gang handler det om å gi hele himmellegemet unnslipningshastighet, men fordi vi ikke først skal dele det opp i småbiter kreves det mindre energi. Ifølge denne artikkelen kan man sende Månen avgårde med en velplassert detonasjon tilsvarende mellom tusen milliarder og en million milliarder Hiroshima-bomber.

Nei, produsentene av min favorittserie da jeg var tenåring kan umulig ha snakket med en fysiker da de skrev manuskriptet til åpningsepisoden.  Premisset for “Space: 1999” er som følger: i 1999 bor det over tre hundre mennesker på Månen i månebasen “Alpha” (da jeg så serien på svensk TV i 1976/77  het den rett og slett “Månbas Alpha”.) På Månens bakside har menneskeheten lagret enorme mengder radioaktivt avfall. Etter å ha blitt påvirket av mystiske elektromagnetiske felter eksploderer avfallet den 13. september 1999, noe som fører til at Månen og menneskene på den slynges vekk fra Jorda i enorm hastighet.

Som beregningene over viser, er utgangspunktet håpløst urealistisk. Bedre blir det ikke av at eksplosjonen gir Månen så høy hastighet den legger ut på en interstellar ferd à la Star Trek. Vi snakker her om solid overlysfart, for allerede i episode 2 støter Alfa-innbyggerne på en jordlignende planet ved en annen stjerne. Deretter hagler det med snodige episodeopplegg, fra tidrom-anomalier og jordboere som har fått evig liv i eksil på andre planeter, til episoden der et medlem av mannskapet slipper en dødelig kraft løs i basen etter et forsøk på å kommunisere med planter. Og dette var eksempler fra sesong 1, som regnes som den gode av de to som ble produsert. :)

Space: 1999 er vel så mye fantasy, horror og selvparodi som tradisjonell science fiction, og selv om Star Trek (nok en grunn til at jeg regnet meg for heldig som hadde tilgang til svensk TV, forøvrig) hadde elementer av det samme var den britiske serien langt fjernere i ordets alle betydninger. Når det påstås at sesong 1 inspirerte George Lucas under arbeidet med Star Wars 4, må det i så fall ha vært de mest uvitenskapelige delene av filmen.

Så hvordan i alle dager kunne en slik serie ha virket tiltrekkende på en tolvårig, nerdete skeptiker? Vel, det hjalp sterkt at handlingen foregikk på Månen, i overskuelig fremtid. Da jeg så Space: 1999 for første gang var det bare fire år etter at Eugene Cernan tok de siste skrittene på Månen. Ikke forutså jeg (eller for den saks skyld Eugene Cernan, ifølge selvbiografien) at vi førti år etter Apollo 17 ikke ville ane når – eller om – mennesker noensinne vender tilbake til Månen.

Månen var altså en svær greie i 1976, og det gjorde at jeg var villig til å overse mye og isteden fokusere på delene som virket realistiske. Som transportfartøyet “Eagle”, for eksempel. Her lyktes produsentene med å skape noe som både var futuristisk og kult, og samtidig så ut som det var brukbart i praksis (i motsetning til den rare tallerkenkonstruksjonen til” Enterprise”).

Den bærende konstruksjonen med åpent rammeverk og utbyttbare moduler fikk faktisk “Eagle” til å se ut som en videreutvikling av måneteknologien som stadig satt friskt i minne på denne tiden. Jeg husker ennå hvor misunnelig jeg var på min engelske fetter som hadde Airfix-byggesettet. I det hele tatt var min fetter litt heldig sånn – han hadde også Saturn 5, Apollo 11 og var den første jeg kjente som fikk et byggesett av romfergen. * sukk *

Og så må vi selvsagt ikke glemme skuespillerne. I motsetning til Star Trek er Space: 1999 en gjennomført sivil affære, med forskere i hovedrollen. Mine forskerhelter var Victor Bergman (spilt av Barry Morse) og Helena Russell (Barbara Bain). Bain var også mitt første seriøse TV-krøsj, husker jeg. Så kjølig og rasjonell, men samtidig så handlekraftig og pen! Selv om nerdegutter verden over snart skaffet seg en heltinne med laserpistol og kanelbollefrisyre, var doktor Helena min favoritt helt til hun måtte vike plassen for denne handlekraftige dama her. :)

Et lite råd til slutt: hvis du som jeg hadde glede av denne serien, bør du ikke engang vurdere å se den igjen. Vær så snill, tro meg. Jeg prøvde det for noen år siden, og angret umiddelbart. De som har gitt serien en score på over sju i snitt på IMDB må ha gjort det ut fra minnet!