Erik Tandbergs romrapport nr. 1, 2015

Bemannede ferder til Venus

I diskusjonen om mål for fremtidig bemannet romfart er faktisk Venus atter lansert som et forslag.

Vår naboplanet i bane på innsiden av Jordens er et av de minst gjestmilde himmellegemene i solsystemet. Nærheten til Solen bidrar vesentlig til overflatetemperaturer på omkring 462 grader C, og den nedre del av atmosfæren inneholder giftige gasser under høyt trykk. Men avstanden til Venus er faktisk mindre enn til Mars, og en ferd dit behøver ikke å involvere overflaten. Bare noen få kilometer opp har Venus forhold ikke ulike Jordens, og en ny studie utført av Systems Analysis and Concepts Directorate ved NASAs Langley Research Center i Virginia antyder at astronauter enten vil kunne drive rundt Venus i en heliumballong eller fly rundt i et heliumfylt luftskip mens de gjør observasjoner.



Video fra NASA Langley Research Center som viser HAVOC-konseptet.

”Venus har verdi i seg selv som mål for utforskning og kolonisering,” sier NASA-forskeren Chris Jones, én av dem som var knyttet til HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept) studien. En ferd til Venus er ikke ment å være et avvik fra NASAs Mars-planer, den er snarere komplementær: ”Det er ting man trenger å gjøre for en Mars-ferd, og vi øyner en litt lettere vei om Venus,” hevder Jones.

Orionkapselen får russisk tilkoblingsmulighet

17. desember ble det meldt at USAs Boeing og Lockheed Martin hadde undertegnet en avtale med Russlands RSC Energia om samarbeid i utviklingen av en koblingsmekanisme som vil tillate det nye amerikanske romfartøyet Orion å knytte seg til fremtidige russiske romfartøyer eller romstasjoner.

Avtalen vil kunne bli viktig i en verden preget av usikkerhet og ulike veivalg for fremtidig bemannet romfart. I grove trekk arbeider NASA med et transportsystem for lengre ferder ut i rommet, og vil være avhengig av kobling til fremdrifts- og oppholdsseksjoner fordi Orion bare kan operere i opptil 21 dager på egen hånd.

Russisk romstasjon

Russland ser derimot ut til å ville satse på en ny romstasjon som utgangspunkt for ferder til Månen og Mars. Dermed kan det virke som om satsingen gjelder både habitater og rene transportsystemer. Med mulighet for internasjonalt samarbeid som kan omfatte også Europa og Kina, vil dette underbygge interessen for kompakte koblingssystemer.

Det hevdes at den russiske regjering ikke vil godta at landets vanskelige økonomiske situasjon hindrer planene om en ny romstasjon og en bemannet ferd til Månen, planer som nå er oppe til diskusjon.

Travel russisk romjul

Dagene fra 23. til 27. desember var en travel periode for russisk romvirksomhet – det ble foretatt fire oppskytninger, alle tilsynelatende vellykkede.

Oppskytningen 23. desember var den første i prøveøyemed for Angara 5, tungløftmedlemmet av Angara-familien.



Bilder fra oppskytningen av Angara A5, fra fjernsynssending til det russiske nyhetsbyrået Novosti.

Angara A5.1L tok av fra Plesetsk-kosmodromen klokken 06.57 norsk tid med en simulert nyttelast, og president Vladimir Putin fulgte med det hele på video i Kreml.

Angara-familien består av lette, middels tunge og tunge bæreraketter for så vel sivil som militær bruk. Utviklingen ble startet av president Boris Jeltsin tidlig i 1990-årene, og foregår ved det statseide Khrunichev State Research and Production Space Center utenfor Moskva.

Første prøveoppskytning av lettvektsvarianten Angara A1.2ML ble avbrutt like før start i juni 2014, men lyktes 9. juli. Angara A5.1L har fem kjernetrinn med motorer for kerosen/flytende oksygen nederst, og et Breeze M trinn øverst. Raketten skal kunne plassere en nyttelast på 18 tonn i en lav jordbane, mens en foreslått Angara 7 eventuelt vil løfte 35 tonn til en lav jordbane.

Etter en vellykket oppskytning 23. desember uttalte president Putin at raketten vil kunne gi Russland bedre beskyttelse: ”For vår romindustri og jeg antar for hele Russland er dette en stor og viktig hendelse.”

Ifølge visestatsminister Dmitrij Rogozin var Angara-oppskytningen ”et passende tilsvar på Vestens sanksjoner og en bekreftelse på Russlands evne til å prestere.”

Nå følger en fem års innkjøringsperiode før raketten overtar etter blant annet Proton. Den skal også brukes til bemannede oppskytninger.

Navnet Angara kommer fra Sibir-elven som renner ut i Baikal-innsjøen.

25. desember ble den elektroniske overvåkningssatellitten Lotos-S (trolig del av Liana-programmet) skutt opp fra Plesetsk med en Sojus 2-1b, og alt 26. desember ble jordobservasjonssatellitten Resurs P2 plassert i bane med en Sojus 2 fra Bajkonur.

27. desember var turen kommet til den geostasjonære kommunikasjonssatellitten Astra 2G, som gikk med en ILS Proton M fra Bajkonur for Luxembourg-selskapet SES (se eget avsnitt om dette lengre ned).

Virgin Galactic bygger nytt SpaceShipTwo

Virgin Galactic fokuserer nå på byggingen av SpaceShipTwo nummer to, slik at prøveprogrammet kan gjenopptas så hurtig som mulig. Byggingen ble påbegynt i 2012, og regnes i øyeblikket som to tredjedels ferdig.

Arbeidet foregår ved Mojave i California, men mens SpaceShipOne ble utviklet, bygget og prøvet av Scaled Composites, skjer det nå i regi av TSC (The Spaceship Company). Dette selskapet eies fullt og helt av Virgin Galactic.



Fra en tidligere prøveflygning med SpaceShipTwo.

Kommunikasjonssatellitten Astra 2G skutt opp

Den geostasjonære SES kommunikasjonssatellitten Astra 2G ble skutt opp 27. desember fra Bajkonur med en Proton M.

Satellitten er bygget av Airbus Defence and Space på basis av en en Eurostar 3000 plattform, og har 62 Ku-bånd og 4 Ka-bånd transpondere. Den skal dekke Vest-Afrika og deler av Europa fra posisjonene 28,2 eller 28,5 grader øst, og har en beregnet levetid på 15 år.

Proton-oppskytningen var nummer 401 siden 1965 og nummer 106 for en Proton siden 2001.

Kreative forskere gir planetjegeren Kepler nytt liv

Det var i mai 2013 dataoverføringen fra NASA-planetjegeren Kepler stoppet fordi nummer to av fire reaksjonshjul sviktet. Reaksjonshjulene brukes for å stabilisere romteleskopet i letingen etter ekstrasolare planeter  med transittmetoden, det vil si registrering av lysstyrketapet som inntreffer når én eller flere planeter passerer foran en stjerne.

Istedenfor å avskrive romteleskopet, begynte en gruppe forskere og ingeniører utviklingen av en alternativ stabiliseringsmetode der trykket i sollyset overtar rollen som et reaksjonshjul: K2 prosjektet gjorde det ikke bare mulig å fortsette planetjakten, men også å utvide letingen til lyssterke, nærliggende stjerner med eksoplaneter som kan studeres mer i detalj. K2 åpner dessuten for observasjon av stjernehoper, aktive galakser og supernovaer.

K2 prosjektet startet offisielt i mai 2014, og til nå er i overkant av 35 000 stjerner observert. I tillegg er det samlet data fra stjernehoper og områder med tetthet for hyppige stjernefødsler.

18. desember ble det meldt at første K2 eksoplanet var bekreftet – HIP 116454b har en diameter på 2,5 ganger Jordens og går i en lav, ni dagers bane rundt en stjerne som er mindre og kjøligere enn Solen og befinner seg 180 lysår borte. Den lave banen gjør at planeten nok er for varm for liv slik vi kjenner det.



Video fra Laboratory for Atmospheric and Space Physics som forklarer K2-prosjektet.

Gammaglimt kan kanskje forklare masseutryddelser og Fermi-paradokset

Gammaglimt er kortvarige, voldsomme eksplosjoner som avgir høyfrekvent elektromagnetisk stråling. Involvert energi kan være på størrelse med den solen  sender ut gjennom hele sin levetid – på noe mellom millisekunder og minutter. Forskere mener at gammaglimt har sammenheng med store, eksploderende stjerner, hypernovaer, eller kollisjoner mellom døde nøytronstjerner.

Gammaglimtene deles vanligvis i to grupper – lange og korte – avhengig av om varigheten er over eller under to minutter. Lange glimt er knyttet til siste fase av stjerner med stor masse, korte til kollisjon mellom nøytronstjerner. De fleste lange glimt inntreffer i galakser helt annerledes enn Melkeveien – dverggalakser med lavt innhold av grunnstoffer tyngre enn hydrogen og helium. Lange gammaglimt i Melkeveien inntreffer trolig i regioner med tilsvarende lavt innhold av grunnstoffer tyngre enn hydrogen og helium.

Hvis et gammaglimt skulle oppstå i Melkeveien, ville det skape ødeleggelser hos oss hvis retningen var denne veien. Selv over avstander på tusener av lysår. Gammastrålene ville ikke trenge gjennom atmosfæren slik at bakken ble brent, men kjemiske skader kunne oppstå i atmosfæren slik at ozonlaget ville forsvinne og ultrafiolette stråler føre til masseødeleggelse. Det er dessuten mulig at gammaglimtene kan avgi kosmisk stråling med høyenergipartikler som kan gi strålingsskader på den siden av Jorden som vender mot utbruddet.

Forskerne mener å ha beregnet sannsynligheten for at et langt glimt kunne gi en masseødeleggelse på Jorden har ligget på 50 prosent de siste 500 år, 60 prosent de siste 1 milliarder år og over 90 prosent de siste 5 milliarder år.

Korte gammaglimt inntreffer omkring fem ganger hyppigere enn lange, men fordi de korte er svakere, har de hatt en lav livstruende effekt på Jorden. Forskerne har også funnet ut glimt fra kilder utenfor Melkeveien ikke utgjør en reell trussel for oss.

Likevel, noen mener at gammaglimt kan ha startet en masseødeleggelse på Jorden i løpet av de siste milliarder år, og at fenomenet kan bidra til å forklare det såkalte Fermi-paradokset, en tilsynelatende motsetning mellom den høye sannsynligheten for utenomjordisk liv og mangelen på bevis for det.

Fremskritt for planteforsøk i rommet

Eksperimenter med tilknytning til plantevekst i rommet har vært utført i bortimot 70 år.  Formålet kan ha vært å finne ut hvordan vektløshet og stråling påvirker plantenes frøkvalitet, hvordan vektløsheten influerer på plantenes vekst og produksjon, dessuten hva slags jordsmonn som egner seg best for dyrking av hvilke planter i rommet eller på et annet himmellegeme.

De første frøkvalitet-eksperimentene ble utført med raketter i suborbitale baner alt i 1946, og det har vist seg at frøene stort sett ikke påvirkes av kortvarig vektløshet og stråling.

Eksperimenter for undersøkelse av planters vekst og produktivitet i lengre perioder med vektløshet og stråling skjøt fart med romfergeprogrammet fra 1980-årene, og har fortsatt i ulike romstasjoner med sterk norsk innsats i perioder. Det har vist seg at flere plantetyper så ut til å slite i langvarig vektløshet – tilstanden later til å influere på cellenes biokjemi, forklarer professor Bratislav Stankovic ved University of Wisconsin – Madison:

”Plantene utviklet merkelige genetiske mutasjoner og vokste på uforutsigbare, uønskete måter samtidig som frøene ikke spiret slik man forventet. De hadde dessuten vanskeligheter med å utvikle andre generasjons spiredyktige frø, en betingelse for bærekraftig dyrking av matvekster i rommet."

Situasjonen endret seg med bruk av en kapsel utviklet av Stankovic og kollegene hans. Kapselen har i hvert fall frembragt to generasjoner spiredyktige frø på Den internasjonale romstasjonen.

Forklaringen kan ligge i kapselens muligheter for styring av jordsmonn-fuktighet og lys, i tillegg til atmosfærens innhold av fuktighet, karbondioksid og etylen (et hormon plantene frigjør når de begynner å bli modne). Et slags nett holder på plass gjødslet jordsmonn der plantenes røtter kan vokse ganske fritt.

Etter at kapselen var montert i romstasjonen, ble styringen overtatt av University of Wisconsin – Madison.

Planten, Arabidopsis thaliana, frembraagte frø der 92 prosent spiret, noen i rommet, noen på bakken – det var liten forskjell. Romfrøene hadde proteinet pakket på en litt annerledes måte og plantenes grener vokste i litt andre retninger, men dette er detaljer, mener Stankovic. ”Det er sannsynlig at tidligere mislykkede forsøk skyldtes manglende styring av vekstforholdene. Slik vi ser det nå, er vektløsheten ikke en begrensende faktor.”



Video fra ESA om planteforsøk på Den internasjonale romstasjonen

Andre forskere har konsentrert seg om den forskjellen som kan observeres i plantene.

Robert Feri ved University of Florida i Gainesville har også dyrket Arabidopsis thaliana på Den internasjonale romstasjonen, og er kommet til at plantene i vektløs tilstand bruker tilpassede strategier som satsing på gener knyttet til lysopptak i bladene og endring av rotcellene. Ved å forstå forskjellen vil det kunne bli mulig å utvikle planter som vokser bedre i rommet enn på bakken, mener Feri.

Planter som skal bidra til kosten på lange romferder vil benytte medbragt jordsmonn tilsatt menneskelige avfallsstoffer som gjødning. For fremtidige kolonier på andre himmellegemer kan situasjonen være annerledes.

Flere forskergrupper har gjort forsøk med dyrking av nyttevekster i simulert Måne eller Mars-jordsmonn, det vil si med en mineral-sammensetning tilsvarende vulkansk jord her nede. Forsøkene har gått ganske bra, men størst optimisme er i øyeblikket knyttet til jordsmonnet på asteroider, spesielt av c-typen med høyt innhold av karbonholdige stoffer.