Rumfart: 12 store begivenheder vi holder øje med i 2018
2018 vil byde på masser af rumfart og astronomi, som vi holder øje med her på Ingeniøren.
Blandt andet vil Elon Musk sende en Tesla Roadster mod Mars, Europa og Japan vil til Merkur og Kina og Indien drager mod Månen.
Vi har samlet 12 missioner – eller grupper af missioner – som kommer til at optage rumentusiaster i det kommende år. Og med i kommentatorboksen har vi inviteret professor John Leif Jørgensen fra DTU Space.
1 – Elon Musks Tesla Roadster skal flyve med Falcon Heavy
Her i weekenden sender SpaceX endnu en af sine Falcon 9-raketter op, hvilket er gjort mange gange før - denne gang med en hemmelig satellit for det amerikanske forsvar.
Senere på måneden – hvis Elon Musks plan holder stik – vil en anden opsendelse imidlertid høste langt mere opmærksomhed – ja, det gør den faktisk allerede.
SpaceX sender nemlig for første gang den kraftige Falcon Heavy afsted på langtur.
Læs også: Dansk ekspert: Falcon Heavy kan afgøre SpaceX’ fremtid
Heavy’en er udstyret med hele 27 motorer (Falcon 9 har traditionelt ni), og den kan derfor i høj grad konkurrere med amerikanernes Atlas 5-raketter og europæernes Ariane 5.
Hvad der har tiltrukket sig særlig opmærksomhed ved denne opsendelse er imidlertid, at Elon Musk har gjort plads i fartøjets snude til sin røde Tesla Roadster, som han vil sende op i en bane, der løber forbi Mars.
Læs også: Elon Musk vil sende egen Tesla i kredsløb om Mars
Det er blevet diskuteret, om Musk har sagt det for sjov, men flere kilder skulle have bekræftet, at den er god nok. Og hvorfor ikke – nu sendte han trods alt et stort stykke ost afsted i en Dragon-rumkapsel i 2010.
Den 22. december 2017 skrev han således på sin Instagram-profil: »Ved testflyvninger af nye raketter simulerer man som regel masse med beton- eller stålblokke. Det virkede bare ekstremt kedeligt.«
Ifølge John Leif Jørgensen vidner påfundet om, at vi har med en meget rig mand at gøre, som er ekspert i mediestunts.
»Elon Musk har sans for mediedrama. En Tesla er jo sjovere at sende afsted end en betonklods, og nu er det jo ikke sådan, at der kommer til at stå en Tesla Roadster på Mars, for man må ikke lande noget, der kan forurene planeten. Så hvor den ender, ved vi ikke, og Elon Musk er fuldstændig lukket om det,« siger John Leif Jørgensen, som er sikker på, at Falcon Heavy’en nok skal komme afsted i løbet af 2018 – med eller uden en Tesla Roadster.
2 – Hektisk år for danske satellitter
Der bliver sendt flere danske satellitter op i 2018 med premiere for flere instanser.
Første launch er foreløbig datosat til 2. februar, hvor GomSpace i Aalborg sammen med DTU Space og det danske forsvar sender en nano-satellit op over Grønland som led i et forsøg med overvågning af Arktis.
Her skal antenner på satellitten opfange signaler fra skibe (AIS) og fly (ADS-B), der måtte befinde sig i området.
Nano-satellitten Ulloriaq, som betyder stjerne på grønlandsk, måler 10x20x30 cm og skal kredse om Jorden i en højde på ca. 650 km.
Læs også: Forsvaret får egen satellit til at overvåge Arktis
GomSpace bygger satellitten og sørger for opsendelse med en kinesisk løfteraket. DTU Space står for projektstyring, kvalitetskontrol samt operativ afprøvning og evaluering i samarbejde med Forsvarets Center for Operativ Oceanografi (FCOO) under Forsvarsministeriets Materiel- og Indkøbsstyrelse (FMI).
Senere på året, 14. april, følger Grace Follow-On 1+2 som opfølgning på Nasas første Grace-mission fra 2002, der blev afsluttet tidligere i år.
De to satellitter skal følge hinanden tæt rundt om Jorden og skal spore bevægeligheden af vandet på Jorden og dermed give et større indblik i grundvandsreserver og vandstand.
Satellitterne flyver blot 220 km fra hinanden og sender mikrobølgesignaler til hinanden for at holde øje med afstanden mellem dem.
Den vil nemlig ændre sig løbende, fordi Jordens tyngdekraftfelt er varierende. Den forreste satellit vil blive ’ramt’ først fulgt af den bagerste, og de observerede ændringer i afstanden kan vidne om, hvordan vand flytter sig på Jorden i løbet af året, og hvor grundvandsreserver kan tænkes at slippe op som følge af forbrug og klimaforandringer.
I denne mission er DTU Space også med, bl.a. med et specialdesignet stjernekompas, der er essentielt for systemets andet system til afstandsmåling mellem satellitterne - nemlig det laserbaserede, som skulle være en hel del mere nøjagtigt end mikrobølgesystemet og derfor give bedre data.
Dog er det ikke så velafprøvet som mikrobølgemålingerne, og som John Leif Jørgensen beskriver det, så skal laseren "ramme et hul på størrelse med en lille kaffekop på den anden satellit 220 km væk". Så for at helt være sikker på, at der bliver holdt nøje øje med afstanden, har begge systemer fået plads om bord.
DTU Space skal desuden hjælpe med fortolkningen af missionens data, specielt arbejdet med at kalibrere målingerne, hvilket vil foregå ved hjælp af instituttets jordbaserede referencenetværk i Grønland.
Læs også: Første aarhusianske nanosatellit ser dagens lys
Endelig satser Aarhus Universitet på at få satellitten Delphini-1 afsted med en cargo-mission til ISS i oktober. Fra ISS bliver satellitten sendt i kredsløb omkring Jorden som første led i en satsning, hvor Aarhus Universitet vil være med til at bygge nano- og mini-satellitter med fokus på forskning, uddannelse, rekruttering og formidling.
3 – ASIM skal måle på lyn fra rumstationen
13. marts sender SpaceX endnu en Dragon-kapsel afsted mod rumstationen med friske forsyninger. Med ombord er dog ikke kun vakuumpakket mad, men også det største danskledede rumprojekt siden Ørsted-satellitten.
Der er tale om de to instrumenter fra DTU Space, der udgør ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor), og som sidder på en 100x60 cm palle, der skal kobles til rumstationen for at observere lyn og røntgenstråling langt oppe over skyerne.
Og hvad skal det så gøre godt for? Jo, forskerne håber på, at observationerne kan give bedre klimamodeller i fremtiden ved at se på, hvordan kemien i stratosfæren ændrer sig under tordenstorme. Hvilket igen måske kan give en mere præcis forudsigelse af, hvor meget verdenshavene vil stige i de kommende årtier.
Læs også: Største danske rumprojekt siden Ørsted-satellitten klar til afgang
Hovedinstrumenterne består af røntgendetektoren MXGS (Modular X- and Gamma-ray Sensor) samt MMIA’en (Modular Multi-spectral Imaging Array), som består af to kameraer og tre fotometre, der detekterer lysglimt i forskellige bølgelængder.
I løbet af de to år, som missionen foreløbigt varer, vil forskerne følge med fra kontrolcentret hjemme på DTU Space i Lyngby, heraf ti mand på fuld tid.
»Vi satser på, at alle de vigtige publikationer om lynene kommer til at gå til Danmark. Det er et projekt, der er dansk opfundet, dansk ledet og dansk bygget. Det er den største danske mission i nyere tid, og den involverer rigtig mange mennesker,« siger John Leif Jørgensen og understreger, at selv om det er ved at være ren rutine for SpaceX at sende Dragon-kapsler til rumstationen, så bliver det ikke rutine for de nervøse og spændte forskere, der både sidder i Lyngby på opsendelsesdagen, og dem, der drager til Cape Canaveral for at se instrumenterne stige til vejrs i Falcon 9-raketten.
4 – Danske forskere med i jagten på exo-planeter
Ugen efter – 20. marts – er det planen, at Nasa sender endnu en Falcon 9 afsted. Denne gang skal den bære en satellit med fire CCD-kameraer, som skal fotografere exo-planeter.
Dette rumteleskop, som har fået navnet TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), får i første omgang to år til at kortlægge omfanget af exoplaneter, som måtte kredse om de 200.000 klareste stjerner i 'nærheden' af Jorden. John Leif Jørgensen gætter dog på, at dette tal roligt kan tredobles, da teleskopet har en anslået levetid på seks år.
»Det er en sjov mission, og det skal nok vise sig, at der findes planeter rundt om halvdelen af stjernerne. Vi kan nok langt fra se dem alle, men vi får så god statistik, at vi med rimelig præcision vil kunne skalere fundene op,« siger han.
Måden, exoplaneterne bliver opdaget på, er ved at kigge på stjernerne og registrere, hvornår de lyser en smule mindre. Det sker nemlig, når exoplaneterne passerer forbi og skygger for stjernen. Ved at se, hvor meget lys der blokeres for og måle på stjernens bevægelse, er det muligt at få en idé om exoplanetens størrelse og masse.
Målet er direkte at kunne se i hvert fald 1.500 af disse exoplaneter, ca. 500 af Jord-lignende størrelse og ca. 50, der kunne have flydende vand.
Læs også: Nyt rumteleskop skal finde bunker af planeter
Både DTU Space og Aarhus Universitet med i denne mission. DTU Space har to af instituttets efterhånden berømte stjernekameraer med ombord for at sikre, at teleskoperne hele tiden er på rette vej, mens Aarhus Universitets Stellar Astrophysics Centre leder den del af missionen, som har fokus på studiet af stjernernes opbygning og udvikling, bl.a. ved at observere stjerneskælv. Desuden bidrager universitetet med analyser af exoplaneterne og deres egenskaber.
»Det bliver en utrolig mission, som er meget vigtig for os. Den vil give os masser af ny viden om exoplaneter og stjernernes opbygning og udvikling,« fortæller professor på centret Hans Kjeldsen.
De mest interessante af exoplaneterne kan så tages nærmere i øjesyn af senere missioner, bl.a. det nye store James Webb-rumteleskop, som efter planen skulle opsendes i oktober i år, men som foreløbig er skudt til forår eller sommer 2019.
5 – InSight-probe lander på Mars
5. maj sender Nasa InSight-missionen til Mars med et landingsfartøj, som efter planen kan gå i gang med sit arbejde til november.
Et centralt stykke værktøj i dette fartøj er et to meter langt bor, som skal grave ned i planetens overflade for at undersøge, hvordan Mars blev til Mars, og heraf måske også kunne konkludere, hvordan andre lignende planeter i Solsystemet er bygget op.
Det vil den bl.a. gøre ved at se på varmestrømninger og seismisk aktivitet i en grad, der ikke har været mulig med Curiosity, der kun havde et 5 cm langt bor at prikke i overfladen med.
»Vi ved en masse om dele af Mars og ingenting om andre dele af Mars,« fortæller John Leif Jørgensen.
»I denne mission får vi forhåbentlig svar på nogle af de store spørgsmål, vi har om Mars, og som måske også kan forklare, hvordan Jorden blev til.«
Læs også: Curiosity gør klar til at stikke boret i Mars
Når boret kan komme så langt ned under overfladen, vil der nemlig være adgang til ældgammel information om varmestrømningerne og dermed måske et svar på, om der har været liv på Mars engang – eller måske stadig er det.
Ligesom Jorden har Mars formentlig haft en flydende jernkerne, hvis strømninger har skabt planetens magnetfelt. Magnetfeltet har afbøjet solvinden, så den ikke har raseret atmosfæren, men det ser ud til, at disse strømninger på et tidspunkt er stoppet, fordi varmen er aftaget, og så er atmosfæren blæst væk med solvinden. Det har haft den konsekvens, at oceanerne er fordampet, så planeten nu er knastør.
Hvor Jorden har bevaret den flydende del – endnu – har den mindre planet Mars altså mistet sin, og InSight kommer forhåbentlig til at svare på, om Jorden engang kommer til at lide samme skæbne.
6 – Danske Copenhagen Suborbitals affyrer Nexø II
2018 skal være Nexø II's år. Det fastslår ing.dk-blogger Mads Stenfatt fra Copenhagen Suborbitals (CS).
Planen er at sejle rampen ud i maj eller juni, når vandtemperaturen igen er oppe på et 'svømmevenligt' niveau, og bølgerne ikke er for høje ud for Bornholm.
Oprindeligt skulle raketten have været oppe i efteråret 2017, men tidsplanerne skred, en svensk øvelse kom i vejen, og vejret blev efterhånden for dårligt til opsendelse, så en Harbour Acceptance Test (HAT) var alt, det nåede at blive til, om end dette også er vigtigt nok.
Læs også: Nexø II features
Under en sådan test bliver raketten fyldt med demineraliseret vand i stedet for raketbrændstof og simulerer en (ubrandfarlig og billig) affyring inde i raketværkstedet.
Ifølge Mads Stenfatt ville raketten have løftet sig som planlagt, hvis væskerne havde været de autentiske, og der er to kriterier, som CS gerne ser opfyldt ved forårets opsendelse.
Eftersom der engang gerne skulle en astronaut med om bord på CS' raketter, skal han også gerne overleve en landing. Derfor går det ikke med de hårde landinger i frit fald, som vi tidligere har set over Østersøen.
Læs også: Derfor fløj NEXØ-II ikke i 2017
Den medsendte kapsel skal meget gerne dale blødt ned under faldskærmene, hvilket CS' 'Afdeling for Langsomt Dalende Ting' testede i lille skala i december hjemme fra værkstedet. Med succes, forlyder det.
Den anden vigtige ting er det dynamiske tryksætningssystem, som meget gerne skulle holde trykket konstant hele vejen op uden det løbende faldende tryk, som var kendetegnende for Nexø I. Ifølge Mads Stenfatt er dette helt nødvendigt for at nå så langt ud i rummet, som CS gerne vil.
Mange ting skal spille, men som Mads Stenfatt siger: »Vi er klar!«.
7 – To spændende asteroide-missioner
I juli og august bliver der også spændende nyt fra asteroide-fronten.
Nasas mission Osiris-Rex (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith EXplorer) blev skudt afsted 8. september 2016 og vil til august sende en sonde i kredsløb om asteroiden 101955 Bennu.
Fem km fra asteroidens overflade skal sonden i 505 dage undersøge Bennus overflade.
Den helt store begivenhed kommer dog først til at finde sted i juli 2020, når det er planen, at sonden skal så tæt på Bennu, at en robotarm kan nå ind at prikke i asteroiden i fem sekunder for at opsamle en prøve.
Den skal med tilbage til Jorden, hvor forskerne efter planen kan begynde deres analyser i september 2023, når en faldskærm med en kapsel lander i den amerikanske stat Utah.
Læs også: Asteroide Bennu tur-retur: Fartøj skal bringe sten hjem
Forskerne håber på, at prøven kan give flere svar på, hvordan livet på Jorden opstod og hele Solsystemet formede sig, bl.a. fordi Bennu indeholder ganske uberørt kulstof.
Desuden er den spændende i sig selv, fordi den befinder sig i nogenlunde samme afstand fra Solen som Jorden gør (ca. 1,1 AU), og derfor er det en af de asteroider, som har størst sandsynlighed for at kollidere med Jorden engang ude i fremtiden.
En anden bemærkelsesværdig asteroide-mission er den japanske Hayabusa2, som i december 2014 sendte en sonde afsted mod asteroiden 162173 Ryugu.
Ligesom Osiris-Rex er det planen, at fartøjet går i kredsløb om den 'nærtliggende' asteroide til sommer – i juli – og undersøger overfladen i halvandet års tid.
Hvad der derimod adskiller de to missioner, er bl.a., at her vil der blive skudt et projektil ned mod asteroiden, som skal danne et krater, der kan studeres fra kredsløbet og opsamles prøver fra.
Læs også: Nu går jagten ind på asteroiderne
Ombord vil der nemlig være et landingsmodul med tre små rovere, som kan undersøge støvet.
I det hele taget er missioner til asteroider blevet et meget varmt emne – ikke kun for astrofysikere.
Der kan også være økonomiske interesser forbundet med besøgene på længere sigt, hvis det viser sig, at det bliver rentabelt at besøge asteroider, der kunne indeholde ædle metaller eller andre dyre grundstoffer, som kan høstes og bruges her på Jorden. Her kan Ryugu vise sig særligt interessant.
»Det er begge ret frække missioner, for amerikanerne og japanerne har øjnene stift rettet mod de økonomiske muligheder, men der er også god videnskab at hente. Man får prøvet at lave robotter til mere komplekse missioner, hvor man automatiserer længere handlingssekvenser end de ti meter ad gangen, man har fokuseret på med roverne på Mars,« siger John Leif Jørgensen.
»Og så er det også generelt spændende at undersøge, hvilke materialer der er på asteroiderne, og hvilke geologiske processer, de ser ud til at have gennemgået. Ved at se på asteroiderne, som vi kalder rester af solsystemet, kan vi måske se, hvordan Jorden blev til uden at krystalstrukturer og den oprindelige kemiske sammensætning er gået tabt, som vi kan se på nedfaldne meteoritter,« siger han.
8 – Parker Solar Probe skal i kredsløb om Solen
31. juli kl. 16.07 – eller i ugerne efter – sender Nasa et fartøj i kredsløb om Solen.
Det vil tæt på julen 2024 være nået helt ind til knap 6 mio. km fra Solens 'overflade', og selv om det lyder langt væk, så er det set i forhold til afstanden fra Jorden meget tæt på.
Fra denne afstand skal sonden især undersøge solstormene, hvor Solen sender store mængder stof ud i rummet med potentiale til at bl.a. at forstyrre elektroniske apparater på Jorden.
Forskerne vil gerne vide, hvad der karakteriserer og accelererer disse solvinde, f.eks. plasma og magnetfelter, bl.a. for at kunne forudse disse potentielt ødelæggende storme bedre.
Fartøjet bliver sendt afsted med en Delta IV Heavy, og for at sonden kan have brændstof nok til turen, skal den udnytte Venus' tyngdekraft i syv slingshot-manøvrer. Den første finder sted 28. september med første passage af Solen 34 dage senere.
Læs også: Nasa-sonde skal på visit hos Solen
Sonden er selvsagt enormt robust og skal kunne modstå 1.400 grader celsius. Derfor er den udstyret med et tykt varmeskjold for at beskytte elektronikken, og solpanelerne bliver heller ikke foldet helt ud, da de risikerer at smelte.
I kredsløb vil den nå en hastighed af op mod 200 km/s, hvilket vil være ny rekord inden for rumfarten.
»Stjerneforskerne er jo helt vilde her, for vi kan bruge denne viden til vores generelle forståelse af stjerner,« understreger John Leif Jørgensen.
»I dag ved vi jo ikke meget om, hvordan Solen opfører sig, fordi der er så varmt, og de fysiske processer er dækket af varm og strålende gas. Derfor prøver man at nå helt ind til fotosfæren, som vi regner som Solens overflade, hvor lyset er stærkest og gravitationen bliver stærk.
Sonden vil få tre runder omkring Solen på det tættest mulige hold (ud af 24 runder i alt), før missionen slutter i juni 2025.
9 – Galileo kan sættes i drift
Til september skal det europæiske svar på navigationssystemet GPS, Galileo, fuldendes med opsendelse af yderligere fire satellitter.
Med 22 satellitter i kredsløb kan systemet nu testes og sættes i drift, så vi om få år kan tænde Galileoen i bilen frem for GPS'en. Med et stærkere signal forventes det også, at man kan bruge systemet indendørs.
Galileo skulle gerne ende med at blive endnu mere præcist end GPS, evt. i samarbejde med det russiske Glonass-system, som GPS også samarbejder med.
Læs også: Nu tændes Europas modstykke til GPS
Eftersom europæerne har været lidt langsomme i optrækket, er USA dog ved at overhale med GPS, fortæller John Leif Jørgensen:
»Man skal ikke sidde for længe på sådan en mission, men det bliver dog et godt system. Vi vil se nøjagtighed på centimeterniveau og et langt stærkere signal. Og så vil vi gerne være uafhængige af USA, så vi har et system, der virker, hvis de lukker for GPS. Det er dog ærgerligt, at USA snart launcher deres 3. generations GPS, som bliver lige så godt,« siger han.
Når systemet er fuldt udbygget, består det i første omgang af 30 satellitter, som også kan bruges til klimaforskning. Efter planen skulle de gerne være oppe alle sammen i løbet af 2022.
10 – BepiColombo drager mod Merkur
5. oktober er det planen, at et transportmodul med to sonder om bord skal afsted mod Merkur med planlagt ankomst i december 2025.
Missionen BepiColombo er todelt, da en sonde dels skal kredse om Merkur for at studere planeten og dens kerne, mens den anden fra sit kredsløb skal studere magnetosfæren.
Egentlig skulle sonderne have været afsted i 2014, men flere (dyre) forsinkelser har ramt projektet, som er et samarbejde mellem europæiske ESA og japanske JAXA, hvor ESA har bygget transportmodulet og den sonde, der skal undersøge selve planetens opbygning (MPO – Mercury Planetary Orbiter), og JAXA står for den anden sonde MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter).
Læs også: Hårdfør rumsonde skal på mission i Merkurs strålehelvede
»Det her er jo skændselshistorien. Projektet har været i gang siden 1998, men er først klar nu. Planen var jo at slå kløerne i Merkur, når nu amerikanerne havde snuppet Mars og russerne Venus, men amerikanerne overhalede os. De lavede hurtigt, efter at vi havde besluttet os for BepiColombo-missionen, deres egen Merkur-mission, som kunne levere 80 procent af det, den europæiske kan. Den sendte de afsted i 2004, mens europæerne fortsat byggede, og regningen voksede. Det er vidunderlig videnskab, men ESA's værste katastrofe og virkelig synd, for selv om den vil sende bedre billeder ned, kom vi ikke først, og regningen, som blev tre gange så stor, er gået ud over andre vigtige missioner,« siger John Leif Jørgensen.
11 – Kina og Indien vil til Månen
Kina og Indien er begge rumfartsnationer med stor interesse i Månen.
Kina vil med Chang'e 4 til december lande en rover på bagsiden af Månen. Fartøjet blev bygget som en backup til Chang'e 3, som succesfuldt landede på Månen i december 2013 og opdagede en ny type månesten.
Da Chang'e 4 bliver den første missione, der indebærer en landing på bagsiden af Månen, bliver der brug for en kommunikationssatellit, som Kina sender i forvejen i juni 2018.
Læs også: Kina vil lande verdens første sonde på den fjerne side af Månen i 2018
Indiens mission, Chandrayaan-2, er sat til affyring i marts og består både af en sonde, der skal i kredsløb om månen samt et landingsfartøj med en rover, der skal rulle hen over overfladen og undersøge den.
Det er ligeledes Indiens andet besøg på Månen, men landets første rover, som sammen med instrumenter på landingsfartøjet vil sende analyseresultater op til orbiteren.
»Her fortsætter studierne af Månen. I rumkapløbet tog man de lavthængende frugter, som gav materiale til mange års forskning. Det er også tæskesvært at lande på Månen, der er det faktisk nemmere på Mars, men Kina er lykkedes med det, og de vil jo gerne slå amerikanerne i at sende bemandede missioner til Månen. Det er også interessant at se på bagsiden, som jo er meget anderledes og kan indeholde andre grundstoffer end vi så i første omgang,« siger John Leif Jørgensen.
Læs også: Trængsel på Månen: Nu kommer de private
12 – OneWeb skal sikre internet i udviklingslande
Til sidst vil vi nævne OneWeb-missionen, som endnu ikke har fået en affyringsdato, men burde være klar til launch i løbet af året.
OneWeb's mål er at sikre billig internetadgang over alt på Jorden, hvilket vil give nye muligheder i bl.a. udviklingslandene og i yderområder i Arktis.
Op mod 1.000 satellitter skal skydes afsted over de kommende år med planlagt start i 2018.
Læs også: 900 masseproducerede minisatellitter skal sikre globalt internet
John Leif Jørgensen bifalder initiativet, som har økonomisk støtte af store spillere som Coca-Cola, Virgin og Airbus, men frygter, at trængslen af satellitter kun gør problemet med rumskrot større.
»De flyver i en meget høj bane, og jeg tror ikke, at de rydder op efter sig, hvis nogle satellitter kolliderer, hvilket de sikkert vil. Det er uholdbart, men mulighederne for udviklingslandene bliver store.«
