Kategoriarkiv: Rumfart

Indlæg om rumfart.

Første rumskib til Mars om to år

SpaceX vil sende deres første ubemandede rumkapsel til Mars allerede i 2018. Det skrev virksomheden på Twitter om aftenen den 27. april.

Detaljerne om hvordan det skal lade sig gøre er endnu uvisse. SpaceX er ikke kommet med en plan for prøveflyvningen, men i deres tweet skriver de, at detaljerne kommer inden længe.

Men selv om deres mål om at lande et ubemandet rumskib på Mars rammer målskiven med et par års forsinkelse, vil det være en revolutionerende begivenhed for rumfarten.

SpaceX har allerede vist, at de mestrer raketvidenskaben. I december landede de en løfteraket, efter den havde sendt en satellit i kredsløb om jorden. Den bedrift gentog virksomheden i marts, hvor raketten landede på et skib til havs (læs mere her). Der er imidlertid ingen, hverken stater eller private, som nogensinde har landet et rumskib designet til mennesker på en anden planet.

Fakta: Hvad er en rumkapsel?
Rumkapsel er et andet ord for et rumskib, som er designet til at have mennesker ombord. De fleste bemandede rumskibe er bygget som en kapsel, hvilket gør det lettere for fartøjet at trænge igennem jordens atmosfære, når astronauterne skal hjem igen. Undtagelsen fra denne regel er den amerikanske rumfærge, som er formet som en flyvemaskine. Den bliver imidlertid ikke længere brugt.

NASA skriver i et indlæg på deres hjemmeside, at de samarbejder med SpaceX om at sende en ubemandet Dragon 2 kapsel til Mars. Rumfartsorganisationen vil yde teknisk støtte, for i bytte at få adgang til det data, som kapslen indsamler under landingen.

NASA’s egen plan om at sende mennesker til Mars er sat til 2030’erne. Historisk har den amerikanske rumfartsorganisation haft store drømme om at sende astronauter til den røde planet, men igen og igen er drømmene løbet ud i sandet.

Det ser dermed ud som om SpaceX kan komme til at overhale NASA indenom i ræset om at være de første til at plante sine fodaftryk på en anden planet. Dog har SpaceX nogle udfordringer på vejen. Det kræver en stærkere raket end Falcon 9, som er den eneste raket virksomheden fremstiller nu, at sende en Dragon 2 kapsel til Mars. Deres næste generation af raketter, Falcon Heavy, vil imidlertid være den kraftigste siden måneraketten Saturn 5. Falcon Heavy kan ifølge SpaceX’ hjemmeside sende 13 tons til Mars. Det er omkring dobbelt så meget som deres Dragon 2 kapsel kommer til at veje. Falcon Heavy har aldrig fløjet før og dens første prøveflyvning er sat til engang i efteråret.

Dragon 2 kapslen har heller ikke haft sin første prøveflyvning endnu og der vil derfor være mange usikkerheder i forhold til, hvordan den vil klare rejsen. Ikke mindst om den kan lande ved hjælp af dens egne raketter. På Mars er det ikke muligt at lande kun ved hjælp af faldskærme, fordi atmosfæren er for tynd.

Fakta: At lande på Mars:

Af alle rumsonder der er sendt til Mars klarede kun lidt over halvdelen turen og deres mission. Mars er svær at lande på, fordi atmosfæren er lige præcis så tynd, at det ikke er nok at bruge faldskærme alene. Samtidig er atmosfæren tyk nok til at smadre rumskibe der ikke kan modstå de aerodynamiske kræfter. NASA’s robotter på Mars brugte en kombination af faldskærme og raketter for at nå ned på den røde overflade.

Hvordan virksomheden regner med at løse de udfordringer, må deres kommende udmeldinger vise. Deres tweet er allerede blevet delt 6.000 gange.

Blandt kommentatorerne på Twitter er rumfartsjournalisten Emily Lakdawalla, som er redaktør hos interesseorganisationen Planetary Society – en forening som arbejder for flere midler til udforskning af verdensrummet. Hun er umiddelbart begejstret, men udtrykker også bekymring i forhold til, hvad konsekvenserne kan være ved at private virksomheder lander på Mars. Hun skriver, at miljøet på Mars kan blive forurenet af bakterier og mikroorganismer fra jorden, hvis ikke SpaceX sørger for at sterilisere deres rumkapsel. Mars-forskere udelukker ikke muligheden for, at der stadig kan være liv på Mars i form af encellede organismer. Bakterier fra jorden der sniger sig ombord på en rumkapsel kan true de lokale organismers overlevelse. Emily Lakdawalla skriver samtidig at hun har spurgt SpaceX hvad de har tænkt sig at gøre. De forsikrer hende om, at de vil samarbejde med NASA for at undgå at organismer fra jorden ’smitter’ den røde planet.

Elon Musk har tidligere sagt at han vil offentliggøre den overordnede plan for, hvordan SpaceX vil kolonisere Mars IAC’s kongres i Mexico der kører fra den 26.-30. september

Læs mere her:
https://www.nasaspaceflight.com/2016/04/spacex-debut-red-dragon-2018-mars-mission/

 

 

Hvordan private virksomheder baner vejen til en base på månen

Tolv amerikanske astronauter gjorde det umulige og satte de første fodaftryk på månen for snart et halvt århundrede siden. Deres korte og farefulde udflugter i rummet brændte milliarder af skattedollars af. Allerede før 1969, da Neil Armstrong og Buzz Aldrin landede i the sea of tranquility, havde politikerne i Washington DC skåret kraftigt i NASA’s budget. 12 mænd gik på månen. Den sidste astronaut tog derfra i december 1972. Siden er ingen vendt tilbage.

Spol frem til år 2014. I Silicon Valley ankommer NASA-medarbejdere, videnskabsfolk og entreprenører til en workshop, hvor de skal besvare følgende spørgsmål:

Er det muligt at bygge en base på månen med plads til 10 personer for 32 milliarder kroner inden år 2022?

Deres svar: Ja!

Til sammenligning kostede Storebæltsbroen 37 milliarder kroner i 2016-penge. En base på månen for lidt under en Storebæltsbro. Hvabehar!

Hvordan kan det overhovedet lade sig gøre?,

Rumfart er notorisk dyrt. Hvis den danske astronaut Andreas Mogensen ville have haft en liter øko-mælk med sig op på rumstationen, ville det have kostet lidt over 143.000 kroner, hvis han have den med i sin rumkapsel. Blandt andet derfor har ingen astronauter taget turen tilbage til månen siden 70’erne.

Men tingene er ved at ændre sig. Den store forskel på månelandingerne og nu, er at private virksomheder for alvor har kastet sig over rumfarten. Virksomheden SpaceX har gjort rumfart sexet, på samme måde Tesla har givet elektriske biler sex appeal. Ikke overraskende har begge virksomheder den samme grundlægger – Elon Musk. Han har en idé om at kolonisere Mars indenfor de næste 20-30 år. Da han regnede på hvad det ville koste, var der én ting som gjorde projektet alt for dyrt – raketterne. Særligt motorerne koster kassen og de er typisk en engangsfornøjelse ligesom almindelige nytårsraketter. Godt nok sprænger de (som regel) ikke i luften, men når en rumraket har brugt sit brændstof, falder den til jorden og går til grunde.

Undtagen SpaceX’ Falcon 9 raket. Når den er næsten tør for brændstof, slipper den først sin last, som går i kredsløb om jorden, og vender så tilbage til moder jord. Det er lykkedes SpaceX at lande to af deres raketter indtil videre – en på land og en til havs.

Ved at genbruge sine raketter regner Elon Musk med at kunne gøre rumfart til en relativt billig affære. Så billig endda, at almindelige mennesker i fremtiden kan tage med SpaceX til Mars og blive vaskeægte rumkolonister.

Men nok om SpaceX’ visioner. Der er stof nok til et blog-indlæg for sig. Tilbage til visionerne om en månebase.

Hvis SpaceX er flyttefirmaet, så er virksomheden Bigelow Aerospace ejendomsmægleren. Deres produkt – sammenfoldede habitater – er en idé, som de har købt af NASA. Habitat er et andet ord for værelse i rummet, det vil sige et modul, hvor astronauter kan bo uden at have rumdragt på. I 60’erne undersøgte NASAs ingeniører billige måder at konstruere rumbaser på. En udfordring indenfor raketvidenskaben er at sende store ting ud i rummet. En raket skal først igennem jordens atmosfære, hvor den må kæmpe imod de aerodynamiske kræfter. Desuden skal en raket bruge mere brændstof, jo større masse den har med sig. Det ekstra brændstof gør raketten endnu tungere og lige pludselig bliver det meget svært at sende raketten afsted. En base som er lavet af et let materiale og som kan foldes ud, når det har undsluppet atmosfæren, gør det muligt at bruge en mindre raket, hvilket er billigere end en stor raket.

De første oppustelige habitater som NASA eksperimenterede med var lavet af gummi. Men ingeniørerne fandt hurtigt ud af, at gummi ikke har styrken til at klare længere ophold i rummet. Ideen døde ud, men blev genoplivet i 90’erne med opfindelsen af kevlar. Kevlar er det samme materiale som skudsikre veste er lavet af. Det kan modstå kosmiske stråler, mikro-meteroitter og alle de andre farer, som kan gøre astronauter fortræd. Samtidig er det let og fleksibelt og et habitat af kevlar kan pakkes sammen og foldes ud, når det er fri af jordens tyngdekraft.

Men den amerikanske kongres gav ikke NASA midlerne til at gå videre med ideen, fordi de allerede brugte alt for mange penge på at konstruere den internationale rumstation. Heldigvis købte Bigelow Aerospace ideen fra NASA og arbejdede videre på den. I 2006 og 2007 sendte virksomheden to eksperimentelle habitater i kredsløb om jorden, som stadig svæver rundt derude. Og så sent som søndag den 10. april ankom virksomhedens seneste habitat BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) til den internationale rumstation

I magasinet New Space har forskere fra NASAs Ames Research Center skrevet en artikel, hvor de bruger den internationale rumstation som model for en månebase. Mandskabet skiftes ud en gang hvert halve år og de skal have omkring 300 kubikmeter plads at leve på. På ét punkt vil de to baser dog adskille sig kraftigt fra hinanden. Den internationale rumstation har en masse på 420 tons, hvilket er cirka det samme som en fuldt lastet Boeing 747. Grunden til at den vejer så meget, er fordi dens skrog primært er lavet af metal. NASAs forskere vurderer, at Bigelow Aerospaces lette habitater kan bringe månebasens samlede masse ned på 150 tons.

Planen er så at bruge SpaceX’ næste raket, som skal flyve for første gang til november – Falcon Heavy. Det er den eneste raket som har evnen til at sende den nødvendige masse til månen og som samtidig kan genbruges. Men en enkelt opsendelse er ikke nok. Den første Falcon Heavy sender en delvist fyldt tank med brændstof i kredsløb om jorden. Derefter flyver cirka ti Falcon 9 raketter op til tanken og fylder den op med brændstof indtil den er fyldt. Så fyrer man endnu en Falcon Heavy i kredsløb om jorden, men denne gang har den det første sammenfoldede månehabitat med sig. Habitatet er Bigelow Aeorospace’s BA-330MDS, som har en masse på 20 tons. Den flyver hen til tanken, overfører brændstoffet til sine egne motorer og skyder sig afsted mod månen.

I kredsløb om månen navigerer rumskibet sig frem til endnu en tank, som er blevet sendt op i forvejen og er fyldt med brændstof. Den overfører brændstoffet og påbegynder sin landing. Hele processen gentager sig, indtil den færdige månebase står klar på overfladen.

Det mest ideelle sted at lande en base er ved månens poler, hvor der er nærmest konstant sollys, som kan generere elektricitet. Samtidig er der tegn på, at der gemmer sig vand-is i de skyggefulde kratere og det kan astronauter bruge til raketbrændstof og drikkevand.

Efter basen er bygget på måneoverfladen ankommer astronauterne i en SpaceX Dragon kapsel. De kan nu se frem til et halvt år på månen. Omkostninger til transport af gods og mennesker vil årligt beløbe sig på lidt over 13 milliarder kroner. Det er 6,6 milliarder kroner billigere end prisen for at holde den internationale rumstation ved lige på årlig basis.

Perspektiverne i en månebase er store. Ikke bare videnskabeligt, men også for civilisationen som sådan. Såfremt vand-is er tilgængeligt i kraterne, kunne månen blive det springbræt, der sender menneskeheden endnu dybere ud i solsystemet. Fordi der ikke er nogen atmosfære og fordi alting vejer en sjettedel af vægten på jorden, er det utrolig nemt at sende rumskibe afsted fra månen.

Om det vil lykkes inden år 2022 at etablere en månebase må tiden vise. Men tingene er ved at ændre sig. Verdensrummet er for alvor blevet en arena, hvor private virksomheder åbner muligheden for, at mennesker kan rejse endnu længere ud i solsystemet.

En raketopsendelse med perspektiver

Omkring midnat dansk tid natten mellem fredag og lørdag opsendte  SpaceX  en Falcon-9 raket med forsyninger til den internationale rumstation. Det var den ottende forsyningsmission til rumstationen udført af SpaceX og som sådan et skridt i NASA’s strategi om at lægge flere af de “rutinemæssige” opgaver i rummet over til private aktører. Fredag nat havde dog perspektiver der rakte noget udover en helt rutinemæssig flyvning til rumstationen. Af to grunde:

Den første og vigtigste grund er at det lykkedes at lande rakettens første trin sikkert på en pram i havet.

SpaceX har tidligere haft flere mislykkede forsøg:

Og har i december sidste år lavet en vellykket landing på land:

Men fredag nat var første gang det lykkedes at lande på havet:

Det er en imponerende teknisk bedrift og det er ikke en overdrivelse at kalde det historisk. Perspektivet er naturligvis at den dyreste del af raketten faktisk ikke er brændstoffet men selve “skallen”. Og da det første trin repræsenterer hovedparten af rakettens vægt er der rigtigt mange penge at spare. SpaceX er allerede den billigste aktør på markedet og hævder at man med rutinemæssigt genbrug af første trin vil kunne reducere prisen til 1/10.

Hvorvidt det bliver virkelighed indenfor en overskuelig årrække er måske et åbent spørgsmål, men mindre prisreduktioner kan også være nok til at gøre en stor forskel. Prisen på at løfte et kilogram materiale op i kredsløb er det allervigtigste tal, som bestemmer udviklingen indenfor alle grene af rumflyvning. Hvis den pris kan reduceres betydeligt er perspektiverne enorme.

Rumfærgen var jo også genanvendelig men programmet var uhyre dyrt og den kom aldrig til at flyve ofte nok til at der var besparelser i det. Der er god logik i SpaceX’s mere simple koncept hvor man genanvender kun det første trin, som jo naturligvis er betydeligt nemmere at bringe ned igen (da det ikke når så højt op) og som ikke udsættes for nær så stor belastning som rumfærgen, der jo skulle de-accellerere fra kredsløb i Jordens atmosfære.

Grunden til at det er vigtigt at lande på havet er at raketter faktisk ikke går lodret op. De går lodret op det allerførste stykke for at nå over den allertætteste del af atmosfæren hurtigt så luftmodstanden reduceres, men derefter lægger de sig hurtigt ned og accellererer “sidelæns”. Grunden er, populært sagt at: “rummet er ikke et sted, men en hastighed”. Udfordringen er ikke at nå op, hvor atmosfæren slutter. Den virkelige udfordring ligger i at nå en høj nok fart til at man ikke falder ned igen men i stedet “falder rundt om Jorden” – i kredsløb.  Og til det skal man jo pege i den rigtige retning (“sidelæns”).

Af samme årsag accellererer man stort set altid mod øst, fordi man derved får et skub bagpå af Jordens rotation – et skub som i parentes bemærket er stærkere jo tættere på ækvator man er.

Fordi ting kan gå galt og raketter kan styrte ned ønsker man gerne at accellerere raketten udover vand og det er  grunden til at den ideelle placering for en rumhavn er på en østvendt kyst tæt på ækvator. Derfor sender NASA op fra Florida (den sydligste østvendte kyst i USA) og derfor sender ESA typisk op fra fra Guyana, som ligger præcist på ækvator.

Og derfor er det vigtigt at man kan lande på havet. Så man ikke spilder værdifuldt brændstof på at returnere raketten til land.

Så vidt den første og nok vigtigste grund til at opsendelsen fredag nat var perspektivrig.

Den anden grund er, at en del af nyttelasten var et oppusteligt modul til rumstationen. Modulet er bygget af firmaet Bigelow Aerospace, måler omkring 3×4 meter og skal installeres og testes på rumstationen. Perspektivet her handler igen om masse og pris. Oppustelige moduler kan gøres meget lettere end massive moduler og prisen for opsendelsen kan tilsvarende reduceres. Derfor er der betydelig interesse omkring sådanne både til brug i rummet men også for eksempel på Månen eller Mars. Hvis man pumper op til en atmosfæres tryk har man jo et overtryk på en atmosfære i forhold til det tomme rum udenfor (og næsten det samme gælder på Mars hvor trykket er mindre end 1% af en atmosfære). Derved holder modulet nemt sin form og kan også hjælpe med at holde sig selv oppe mod tyngdekraften på Månen eller Mars.

Det er meningen at BEAM-modulet skal monteres i løbet af April, pumpes op i Maj, og være installeret på rumstationen i to år, hvor astronauter periodisk vil inspicere det og monitorere tryk, temperatur, strålingsbeskyttelse, effekter af eventuelle mikrometeorer etc.

Måske et par små skridt på vej mod en fremtid hvor raketter lander på benene i stedet for at styrte i havet, hvor astronauter bor i oppustelige moduler i rummet, på asteroider, på Månen og Mars, og hvor adgangen til rummet er betydeligt billigere end i dag ?

Billeder fra Pluto

Sonden New Horizons passerede tæt forbi Pluto i tirsdags og i går aftes (15/7) blev de første billeder fra passagen offentliggjort. Fordi det er en forholdsvis lille rumsonde, med relativt lille parabolantenne til kommunikation, og fordi den er så langt væk, kommer data dryssende meget langsomt. Dataraten er et sted mellem 1-4 kilobit per sekund afhængigt af hvor højt Pluto er på himlen set fra den Deep Space Network station, som sonden kommunikerer med. Altså en god del langsommere end et gammeldags 56k modem. I løbet af disse  dage fylder sonden sin harddisk op og så vil det faktisk tage over et år før alle data er modtaget på Jorden.

NH-Pluto-color-NewHorizons-20150713

Men allerede det billede som ses ovenfor som er taget fra en afstand på lige under 800.000 km, før passagen, viste at Pluto ville gemme på overraskelser. Der er markante forskelle i mellem forskellige regioner fra det lyse “Hjerte” i midten nederst som man formoder er is (formentlig frossent kvælstof) og til det mørke område lige ved siden af, benævnt “Hvalen”. Det er tydeligvis en kompleks overflade dannet af samspil mellem flere forskellige processer.

Da det første højopløste billede fra passagen blev offentliggjort i går kunne man høre underkæberne ramme gulvet hos publikum i pressekonferencen. Billedet (herunder) er taget fra en afstand på omkring  77.000 km og viser et område umiddelbart nedenfor “Hjertet” (det glatte terræn øverst til venstre i dette billede er det nederste af Hjertet ).

nh-pluto-surface-scale

Billedet er bemærkelsesværdigt dels for hvad det viser – primært den gruppe af bjerge som ses centralt i billedet. De er overraskende høje, op til 3.5 km, og er ikke en del af en kraterrand, så tydeligvis ikke dannet ved et meteornedslag men ved en indre proces. Billedet er dog allermest bemærkelsesværdigt for hvad det ikke viser.

Jeg kan ikke se et eneste nedslagskrater på det billede.

Ved samme lejlighed offentliggjorde man også et billede af Plutos måne Charon (udtales Karon) taget under “indflyvningen”, dvs. der vil komme billeder i højere opløsning. Billedet (herunder) viser også en overflade med forbløffende få nedslagskratere.

nh-charon

Så både Pluto og Charon har langt færre kratere end forventet. Det betyder så som udgangspunkt enten at mængden af nedslag derude i den yderste del af Solsystemet har været mange gange lavere end længere inde gennem hele Solsystemets historie eller at overfladerne på både Pluto og Charon er meget unge og begge kloder dermed stadig er geologisk aktive. Hvad enten forklaringen er det ene eller det andet er det en KÆMPE overraskelse.

Det virker ikke umiddelbart sandsynligt at mængden af kollisioner og meteornedslag kan have været så dramatisk anderledes ude ved Pluto. Især ikke fordi både Pluto og Charon har enkelte større nedslagskratere men Pluto baseret på nærbilledet ovenfor øjensynligt har nærmest ingen mindre kratere. Det skulle være spøjst om der havde været store meteorer, men ingen små. Derimod kan man rimeligt nemt forestille sig geologiske processer, der kan udviske små kratere, men har sværere ved at helt fjerne de store.

Den mest nærliggende forklaring er at Pluto og Charon er geologisk aktive og derfor har unge overflader, som har været omdannet for nylig i geologisk forstand (inden for måske 100 millioner år). Men hvis det er sandt er det rent ud sagt forbløffende.

Den generelle regel er at store kloder (Jorden, Venus, måske tildels Mars) er geologisk aktive, mens mindre kloder måske har været det engang, men ikke er det længere. Geologisk aktivitet kræver varme i klodens indre. Den varme stammer dels fra dengang kloden blev dannet, dels kommer den fra henfald af radioaktivt materiale inde i kloden. Under alle omstændigheder køler små kloder hurtigere end større kloder fordi deres rumfang er mindre i forhold til deres overflade. Så små kloder er kølet ned hurtigt, deres indre er tidligt stoppet med at være flydende, geologisk aktivitet som vulkanisme eller pladetektonik er stoppet tidligt og deres overflade er dækket af meteorkratere fra det meste af Solsystemets historie. Se for eksempel et udsnit af Månens overflade herunder. Månen er omkring 50% større i radius end Pluto, men overfladen er dækket af kratere.

houston_moon_zoom

Der findes undtagelser fra den generelle regel. En række af kæmpeplaneternes måner udviser tegn på geologisk aktivitet og et flydende indre. I de fleste tilfælde er der her tale om vand i månernes indre, men pointen er den samme: for at smelte vandet kræver det en varmekilde ude i det iskolde ydre Solsystem. Det forklares med opvarmning via tidevandskræfterne – opvarmning som skyldes friktion når disse måner bevæger sig rundt i det kraftige tyngdefelt fra deres kæmpeplanet og også påvirkes af andre måner.

Det er endog meget svært at forestille sig dén proces spille en rolle for Pluto og Charon. De to kloder er låst i deres indbyrdes kredsløb. De vender begge altid samme side mod deres partner og der er ingen tidevandskræfter aktive mellem dem. Plutos øvrige måner er uhyre små og påvirkningen fra dem må være helt ubetydelig.

Hvordan man end vender og drejer det så er de manglende kratere på Plutos overflade en genuin overraskelse og der er tydeligvis noget, vi ikke forstår. Er Pluto og Charon meget varmere end forventet ? Har de f.eks. flydende vand i deres indre trods de omkring -230 C på overfladen ? Er de domineret af andet end vand, noget med langt lavere smeltepunkt ? Har de en kompleks historie, således at de kan have været udsat for kraftige tidevandskræfter for nylig (passage tæt på et andet legeme ?)

Vi ved det simpelthen ikke lige nu og kan kun vente i spænding mens billede efter billede langsomt drysser ned gennem 2k-forbindelsen derude fra Solsystemets yderste kant..

 

 

Philae er vågnet !

Tilbage i November fulgte vi landingen af sonden Philae på kometen 67P Churyumov-Gerasimenko. Sonden landede, men landingssystemet virkede ikke helt efter hensigten, den blev ikke korrekt fastgjort til overfladen, men sprang tilbage ud i rummet og kom først ned igen efter flere timer. Det er ikke lykkedes at præcist bestemme hvor sonden er landet, men det er klart at den landede nede i et hul eller under et delvist overhængende stykke klippe. Et sted hvor lysindfaldet er begrænset.

Det betød at Philaes mission blev kraftigt forkortet da den ikke havde strøm nok fra sine små solpaneler til at gennemføre den langstrakte anden fase af sin mission, hvor den skulle lave fortløbende passive målinger fra kometens overflade. I stedet gik landeren i dvale da batteriet løb tør for strøm efter omkring 60 timer. På det tidspunkt skrev jeg at der var en lillebitte chance for at Philae ville komme til live igen når kometen kom nærmere Solen og temperaturen samt energien fra solpanelerne øgedes.

Åbenbart var chancen ikke så lillebitte igen, for det er netop sket ! Lørdag aften modtog man for første gang i 7 måneder signaler fra Philae. Endnu er der kun meget få detaljer, men et par ting står umiddelbart klart:

1) Sonden eri rimeligt god stand , med strøm på batterierne og en ikke alt for kold temperatur. Vi er stadig 2 måneder fra perihelion (det tidspunkt, hvor kometen er nærmest Solen) så der er al mulig grund til at håbe på et langt forløb, hvor Philae kan være aktiv.

2) Det er ikke første gang Philae har forsøgt at kommunikere med Rosetta. De andre gange har det øjensynligt været uden held. Hvorfor ?  Måske står Philae på en måde så kommunikationen er blokeret i mange retninger og man kun kan nå Rosetta når den befinder sig i den helt rigtige retning ? Det er ikke sikkert at det bliver simpelt at etablere stabil to-vejs kommunikation.

3) Der er stadig data fra landingen som endnu ikke er hentet ned, så vi kan vente at lære en del mere om, hvad der præcist skete tilbage i november. Inklusiv Philaes præcise placering, som man nu burde kunne bestemme.

4) Dette vil selvfølgelig gøre det ekstra ønskværdigt at bringe Rosetta tæt ned på overfladen, men det er yderst risikabelt nu, hvor kometen nærmer sig Solen, fordi kometen frigør så meget materiale efterhånden som den varmes op. Blandt andet risikerer man at Rosettas stjernekameraer, som den bruger til navigation bliver, forvirrede af de mange små glimtende iskrystaller som frigøres fra kometen, med det resultat at Rosetta pludselig ikke ved, hvad der er op og ned, fordi den ikke kan genkende stjernehimlen på grund af de mange glimt fra materiale frigivet fra kometen.

Jeg glæder mig til at følge udviklingen de kommende måneder. Det står efterhånden klart at selvom Philae gennemførte alle de planlagte målinger lige efter landingen så stod den placeret på en sådan måde at boret ikke nåede overfladen og man derfor ikke fik materiale fra overfladen ind i analyseinstrumenterne. Måske der er en måde, hvorpå man han flytte lidt på Philae og gentage denne måling, som jo var ét af de centrale formål med missionen.

 

Et år i dværgenes tegn

Året 2015 står i dværgenes tegn, hvis man som jeg er passioneret interesseret i udforskningen af Solsystemet. Dværgplaneternes, altså.

Dværgplaneter er en ganske ny opfindelse, i hvert fald i den præcise betydning som begrebet har nu. Den opmærksomme læser vil måske have lagt mærke til, at der i dag er en planet mindre i Solsystemet end der var for et lille årti siden. Det er ikke så dramatisk som det lyder: Ingen planeter sprang i luften, det var en ren skrivebordsbeslutning som blev foretaget af den Internationale Astronomiske Union (IAU) i 2006 hvor begrebet Dværgplanet blev introduceret og Pluto blev degraderet fra planet til dværgplanet hvorved antallet af planeter i Solsystemet med et pennestrøg blev reduceret fra ni til otte.

Beslutningen var og er omdiskuteret; en diskussion jeg ikke vil blande mig i lige nu og her, andet end ved at sige at Solsystemet indeholder myriader af legemer med forskellige karakteristika og at ordene planet, måne, dværgplanet, komet, asteroide etc naturligvis blot er ord vi mennesker sætter på tingene. Klassifikation kan være en svær disciplin (som næbdyret sagde til muldyret ) og tingene passer ikke altid lige godt ind i de kasser vi gerne vil putte dem i.

Hvorom alting er, så har IAU altså indført klassen Dværgplanet. Dværgplaneterne er en ganske eksklusiv klub med foreløbigt kun 5 medlemmer (men yderligere en lang række håbefulde ansøgere).

Mit ærinde her, og grunden til at jeg kalder 2015 for Dværgplaneternes år, er at de to uden sammenligning bedst kendte medlemmer af klubben BEGGE  bliver besøgt for første gang af rumsonder i løbet af i år. Rumsonden Dawn gik i kredsløb om Ceres i Marts og sonden New Horizons passerer Pluto til Juli.

 

Dawn blev sendt op i 2007 men har ikke ligget på den lade side undervejs. Det er en innovativ mission, der efter opsendelsen har benyttet en såkaldt ion-motor til at bevæge sig ud til asteroidebæltet. I en ion-motor accelererer et elektrisk felt elektrisk ladede partikler (ioner) op til meget høje hastigheder. Rumsonden drives fremad når ionerne skubbes bagud. I modsætning til en traditionel kemisk raketmotor kommer energien altså ikke fra en forbrænding i selve motoren men skal hentes andetsteds fra. Typisk fra solpaneler, som det er tilfældet på Dawn. Ionerne er altså ikke brændstof men udelukkende drivmiddel.

Fordelen ved en ion-motor er at mundingshastigheden – hastigheden hvormed drivmidlet forlader raketten – kan blive meget høj. Dermed kan man opnå en stor samlet ændring i hastighed med en forholdsvis lille masse af drivmiddel. Ulempen er at den samlede mængde af drivmiddel der forlader raketten i et givent tidsrum er lille så accelerationen dermed er lille. Ion-motoren kan derfor ikke bruges til at forlade Jorden med, da det direkte slagsmål med Jordens tyngdefelt kræver en høj acceleration, og Dawn blev da også i første omgang sendt op med en traditionel kemisk raket. Men når man først er ude i rummet er ion-motoren uhyre effektiv og kan, givet lang nok tid, accelerere en rumsonde op til meget høje hastigheder.

Med risiko for at strække en analogi længere end den kan bære kan man måske tænke på ion-motoren som en bilmotor med meget lav acceleration (nul til hundrede på fire døgn…) men som til gengæld går virkeligt mange kilometer på literen.

 

Dawn har udnyttet sin ion-motor til at blive den første rumsonde nogensinde som har været i kredsløb om to forskellige legemer i Solsystemet (Jorden fraregnet, naturligvis). Fra Maj 2011 til September 2012 var Dawn i kredsløb om den næsttungeste af asteroiderne, Vesta. Takket være sin effektive motor kunne sonden siden igen kravle ud af Vestas tyngdebrønd og fortsætte rejsen ud til den største af asteroiderne, dværgplaneten Ceres, hvor Dawn altså ankom i begyndelsen af Marts i år.

Ceres kan tale med Pluto om at blive degraderet fra planetstatus idet den fra opdagelsen i 1801 og frem til midten af 1800-tallet var klassificeret som en planet men blev degraderet da antallet af opdagede asteroider begyndte at vokse voldsomt. Ceres er omkring 950 km i diameter. Den er som nævnt den største af asteroiderne og indeholder alene omkring 1/3 af asteroidebæltets samlede masse. På grund af sin betydelige størrelse og tyngdekraft  har Ceres en kuglerund form som det kendes fra planeter og større måner, i stedet for den irregulære form som ellers er typisk for asteroider og Ceres er den eneste af asteroiderne som er stor nok til at klassificeres som dværgplanet.

Herunder ser man Ceres som den ser ud med Hubble-rumteleskopet:

fourviewsCeres-1

Og her ses Ceres som fotograferet af Dawn den 15 April i år fra 22000 km over overfladen med en opløsning på omkring 2 km per pixel (klik på billedet for at se det i fuld opløsning):

PIA19064_hires

 

Forskellen er indlysende tydelig selvom Dawn langtfra har nået sin endelige bane. Ceres er forvandlet fra en utydelig plet på himlen næsten uden observerbare detaljer til en detaljeret klode, et geologisk objekt. Faktisk vil sonden gennem hele året trinvist reducere højden over Ceres og vil formentlig først nå sin laveste bane hen i mod slutningen af 2015. Så vi kan forvente at nye detaljer vil afsløre sig løbende gennem året.

Ceres er forholdsvist langt ude i asteroidebæltet og formodes derfor at være betydeligt rigere på vand (is) end de asteroider som blev dannet nærmere Solen. Den minder faktisk en del om flere af de isrige måner i det ydre solsystem. Traditionelt har man ment at den ikke er differentieret. Dvs. den har aldrig været varmet nok op til at den smeltede indeni og er derfor ikke opdelt i kerne, kappe og skorpe ligesom de jordlignende planeter og større måner er.  Det er tydeligt ved selv et kort blik på billedet ovenfor at meteornedslag har været den dominerende proces, som har formet Ceres’ overflade.

Meget af forhåndsinteressen har samlet sig om den lysere plet, som ses tydeligt på billederne fra Hubble. Den er ikke nem at se på billedet fra Dawn ovenfor (lille hvid plet midt i et stort krater yderst til højre). Men ses tydeligt på tidligere billeder fra Dawn, hvor planeten vender anderledes, som her på et billede fra 19. Februar hvor man faktisk kan se at der i virkeligheden er tale om to lyse pletter.

pia19185-cr

Åbenlyst nok ser vi noget lysere materiale som reflekterer sollyset bedre end resten af den ellers ganske mørke overflade. Det, at det er en refleks, forklarer også at pletterne er meget mere tydelige når lyset kommer ind fra nogle retninger end andre. Derfra bliver det dog hurtigt svært: Underjordisk is afsløret af meteornedslag ?  Kryovulkanisme (dvs flydende vand som kommer op nedefra) ? Spekulationerne er mange og det eneste rimeligt tydelige er at ingen af forklaringerne lyder helt rimelige i lyset af hvad vi troede vi vidste om Ceres som en meget kold, geologisk inaktiv klode som ikke er differentieret (og derfor ikke burde have ren is nogen steder).

Som et ekstra krydderi på historien rapporteredes det i Januar sidste år fra det infrarøde rumteleskop Herschel at man havde set vand (i meget små mængder) blive frigivet fra Ceres. Igen en overraskelse.

Hvordan historien hænger sammen er der ingen der ved lige nu, men formentlig og forhåbentlig ved vi mere når året er omme.

 

Fra Ceres springer vi nu et langt spring ud af i Solsystemet til den anden dværgplanet som får besøg i år: Pluto. New Horizons, som er på vej til Pluto, er ligesom Dawn også en sonde, med en plads i rekordbogen. Men hvor Dawn er en slags rumsondernes “hybridbil” med en innovativ motor og uhyre effektiv anvendelse af drivmidlet så er New Horizons mere en traditionel benzinsluger taget til et endnu højere niveau. Stor raket, lille nyttelast, og så bare sømmet i bund og derudaf. New Horizons forlod i 2006 Jorden med en hastighed på 16.3 km/s i forhold til Jorden, hvilket gør den til den hurtigste rumsonde nogensinde afsendt. Med den hastighed tog det under 3 måneder før den passerede Mars’ bane, hvilket ellers typisk tager 7-8 måneder for Mars-sonder (men den skulle jo så heller ikke bremse ned). Trods den store fart har det dog stadig taget næsten 10 år fra afsendelsen og til sonden nåede Pluto, længe nok til at målet, Pluto, jo så altså i mellemtiden blev degraderet og nu ikke længere regnes som en planet.

New Horizons er en såkaldt “flyby”-mission. Der er ikke brændstof til at bremse ned og gå i kredsløb om Pluto, så sonden vil passere tæt forbi og have et forholdsvist kortvarigt vindue, hvor Pluto kan observeres med høj opløsning. Ikke blot Pluto, men hele Pluto-systemet, som udover Pluto selv består af, dens store måne, Charon, og de fire små måner, Nix, Hydra, Kerberos og Styx.

 

Herunder ses Pluto og Charon rotere om deres fælles tyngdepunkt som set af New Horizons i midten af April fra omkring 100 millioner kilometers afstand. Fra den 15. Maj og frem til midten af September vil New Horizons kunne se Pluto i højere opløsning end Hubble og når sonden passerer tættest på, den 14. Juli, vil den være omkring 10.000 km væk og vil kunne kortlægge meget af Plutos overflade med en opløsning på 50 m/pixel. Hvilke overraskelser der venter kan vi lige nu kun gisne om.

2-opnav3_barycen_v7_lowres-1041_0
New Horizons’ passage af Pluto vil i en vis forstand være sidste skridt i det oprindelige program for rekognosceringen af Solsystemet og lægger sig i forlængelse af Voyager 2’s flyby’s af Uranus og Neptun. Samtidig er det vores første detaljerede blik på en hel klasse af mindre, dybfrosne legemer helt ude på Solsystemets grænse,  det såkaldte Kuiper-bælte.

Efter passagen af Pluto vil man forsøge at styre New Horizons videre mod endnu et eller to legemer i Kuiper-bæltet. Hvilke er endnu ikke fastlagt.

Pluto bærer måske nok ikke længere den distingverede titel “Planet”, men det er kloden jo ikke blevet mindre interessant af, og jeg har i hvert fald skrevet den 14. Juli i kalenderen.

 

Tillykke til Hubble Rumteleskopet! (Her er 25 ting du nok ikke ved om det)

Som du måske har set andre steder på nettet og i medierne så markeres 25 års jubilæet for Hubble Rumteleskopet i dag.

Det fejres med events, artikler og  en masse flotte billeder som du f.eks kan se her, herher, her og her.

Da jeg selv arbejder indenfor projektet som den europæiske arkivar for Hubble data tænkte jeg at jeg i stedet for at poste det samme materiale om igen kunne dele nogen obskure facts om Hubble og dets data som du formentligt ikke har hørt før.

Så i dagens anledning, her er i bedste blogspam manér:

25 Ting  du ikke vidste om Hubble Rumteleskopet !!!  Læs videre Tillykke til Hubble Rumteleskopet! (Her er 25 ting du nok ikke ved om det)

Med Lysets Hast Gennem Solsystemet

Lys er hurtigt, meget hurtigt. Hvert sekund bevæger en foton sig 299.792.458 meter, en ufattelig afstand.

Men universet er jo også ret stort, så hvordan ville man opleve det, hvis man ville kigge ud af bagruden på et rumskib, der fjerner sig fra solen med lysets hast?

Det prøver den efterfølgnde video at vise.

Riding Light from Alphonse Swinehart on Vimeo.

Det skal nok lige siges at filmen udelukkende illustrerer hvor lang tid det tager at komme gennem det indre solsystem. Hvis man virkeligt ville kigge ud af vinduerne på et rumskib tæt på lysets hast, ville universet se ret mærkeligt ud på grund af relativistiske effekter: Lys forfra vil være blåforskudt, lys bagfra rødforskudt og begge dele vil kun kunne ses i en plet lige foran eller bagved skibet, resten er mørk.

I videoens beskrivelse siger han I øvrigt ikke noget om rumskibe, men bekriver det som en fotons oplevelser fra den forlader solen. Her er det faktiske billede endda endnu mere mærkeligt – en foton mærker slet ikke tidens gang…

Når ræven vogter høns

Ted_Cruz,_official_portrait,_113th_Congress

Nogle gange kan politik både herhjemme og i udlandet få en til at undre sig inderligt. Som for eksempel når man vælger, hvem der skal træffe vigtige økonomiske beslutninger. Det virker oplagt, at man overvejer både personens kompetencer og eventuelle interessekonflikter. Nogle valg er så åbenlyst absurde, at de aldrig burde blive realiseret.

Men man kan alligevel blive overrasket. Som for eksempel det seneste valg i USA til posten som formand for senatets udvalg for “Space, Science and Competitiveness”. En magtfuld post der bestemmer over NASAs budget såvel som en række andre videnskabelige programmer. Manden med magten er den republikanske senator fra Texas, Ted Cruz.

Ted Cruz er en ekstremt konservativ Tea Party-republikaner, der med sin benhårde og kompromisløse stil har skubbet både demokrater og republikanere væk og efterhånden kun har støtte fra de mest ekstreme dele af partiet. Dette er måske ikke underligt, når han er vokset op med en højrekristen prædikant som far, der mener, at evolution er en kommunistisk løgn, og at ateister bør leve i indhegnede lejre. Men selv uden partipolitiske briller på har Ted Cruz en historie, der gør ham til et potentielt skæbnesvangert valg for netop en så tung post med ansvar for videnskabelige budgetter.

De fleste husker nok, da det offentlige USA lukkede ned i 16 fulde dage tilbage i oktober 2013. En af hovedmændene bag at det gik så galt var Ted Cruz. Konsekvenserne af denne handling var enorme, og det ramte bl.a. forskningsverdenen hårdt, da offentligt finansierede projekter måtte standse. Det kan være ødelæggende, dyrt og tidskrævende med en uplanlagt pause på over 2 uger midt i følsomme eksperimenter. Det påvirkede blandt andet NASA voldsomt, og de hører nu under Ted Cruz’ kyndige styre.

Og det er ikke første gang, Ted Cruz har været efter NASA – tidligere i 2013 forsøgte han at komme igennem med et forslag, der ville have beskåret NASAs budget voldsomt men heldigvis uden held.

Det ser desværre ikke bedre ud, hvis man kigger på hans videnskabelige forståelse generelt. Som god Tea Party-republikaner mener han selvfølgelig, at global opvarmning er fup og fidus, og han er ikke bleg for at øse ud af sin uvidenhed. Cruz mener ikke, at der har været global opvarmning de seneste 15 år (det er desværre ikke sandt), ligesom han gerne hævder, at de forvirrede forskere i 70’erne advarede imod en kommende istid (hvilket der – modsat hvad vi ser i dag – aldrig var konsensus omkring).

Og det er manden, der nu har ansvaret for budgetterne for NASA og en række andre forskningsprojekter. Det skal nok blive interessant.

I morgen begynder eventyret om mennesker på Mars

Hører du til generationen født lige efter Månelandingen i 1969, har du – ligesom jeg – kun oplevet en af historiens største teknologiske bedrifter i bog-, billed- og videoformat.

Jeg er vokset op med rumfærgeprogrammet og har siddet klistret til liveudsendelser på CNN for at se både store succeser som servicemissionerne til Hubble-teleskopet og tragedier som Challenger-ulykken, hvorimod Apollo-programmet kun er noget, jeg har læst om og set historiske klip fra.

Men nu har vi chancen for at være med i et episk rumeventyr helt fra start. I morgen testflyves NASAs næste store rumkapsel, Orion, der er designet til at bringe 4 astronauter længere ud i rummet end nogensinde før.

Det er kun selve rumkapslen, der skal testflyves. Det er en ubemandet udgave, som sendes i kredsløb om Jorden og derefter ud i en bane, der fører den 14-15 gange længere væk fra Jorden end den Internationale Rumstation. Det kan lyde af meget, men det er stadig ingenting i forhold til afstanden til f.eks. Månen. Formålet er da også kun at teste elektronik og computersystemer under påvirkning fra det forøgede stråleniveau i rummet samt kapslens varmeskjold under re-entry i atmosfæren.

Opsendelsen sker på den gennemtestede Delta 4-raket, men fra år 2018 skal kapslen afsted på den gigantiske Space Launch System-raket, der mest af alt ligner en blanding mellem en rumfærge og en Saturn V-raket. Først i 2021 er der planlagt en bemandet tur.

Orion-projektet har lidt under et skrabet budget og skiftende præsidenters forskellige målsætninger. Der har været tale om missioner til Månen, om en bemandet landing på en asteroide, og så selvfølgelig det helt oplagte mål nemlig det første menneske på overfladen af Mars, hvilket først vil være realistisk i 2030’erne.

Uanset resultatet kan opsendelsen i morgen være starten til noget rigtig stort for menneskeheden.

Du kan følge opsendelsen live og gratis på nettet via NASA TV. Det sker klokken 13.05, hvis altså vejret tillader det.