Erik Tandbergs romrapport nr. 25, 2014

Modellering av asteroider før bemannet ferd

Før mennesker kan sendes til en asteroide (jfr. NASAs Asteroid Redirect Mission), er det nødvendig å vite mer om himmellegemets elektriske miljø. Dette miljøet oppstår ved gjensidig påvirkning av blant annet solvinden og dens magnetfelt, partikler fra utbrudd på Solen, dessuten asteroidens overflate og et eventuelt eget magnetfelt.

Nå har NASA-støttet forskning ved SSERVI (Solar System Exploration Research Virtual Institute), tidligere NLSI (NASA Lunar Science Institute), utviklet et datamaskinprogram som kan forutsi og visualisere den gjensidige påvirkningen i tidligere ikke tilgjengelig detalj.

NASA-animasjon viser Asteroid Redirect Mission.

Vann og vegetasjon skal overvåkes fra romstasjonen

NASA har valgt ut og bestemt seg for å bygge to nye instrumenter som fra Den internasjonale romstasjonen skal observere endringen i global vegetasjon. Instrumentene vil gi forskerne nye verktøy for å studere hvordan skog og økosystemer påvirkes av klimaendringer og nye arealbruk-tendenser.

Et laserbasert system fra University of Maryland skal observere  tretoppene. Instrumentet vil være ferdig i 2019 til en pris av 94 millioner dollar. Det andre  er et høyoppløsnings, bildedannende spektrometer som opererer i flere bølgelengder og som er utviklet ved JPL for å studere effekten av vann benyttet i forbindelse med vegetasjon. Dette instrumentet skal være klart i 2018 til en pris av 30 millioner dollar.

”Vi er meget tilfreds med den utvidede bruken av romstasjonen til jordobservasjonsprosjekter som kan gi bedre innsikt i hvordan skog og vegetasjon for øvrig reagerer på et endret klima,” sier John Grunsfeld, Associate Administrator for NASAs Science Mission Directorate.

De nye instrumentene ble valgt ut fra 20 forslag mottatt av NASAs Earth Venture Instrument Program.

Rosetta framme ved kometen 67P/Tsjurjumov-Gerasimenko

Etter en 6,4 milliarder kilometers reise med fire gravitsjonshjelp-passeringer i løpet av noe over ti år, var ESAs Rosetta ved målet, 67P/Tsjurjumov-Gerasimenko, nøyaktig etter planen 6. august. Kometen, som går i en 6,5 års elliptisk bane rundt Solen (fjerneste punkt utenfor Jupiter, nærmeste mellom Jorden og Mars) befant seg da 405 millioner kilometer fra Jorden.

Rosetta spacecraft makes rendezvous with comet: ESA. Videoreportasje fra AFP.

Møtet var i siste omgang muliggjort ved en serie på ti banejusteringer, utført fra 7. mai til 6. august for å tilpasse sondens hastighet og retning til kometens. Uten disse justeringene ville Rosetta ha fløyet forbi målet.

På vei innover ble det tatt bilder og samlet data. Bilder fra OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) mellom slutten av april og begynnelsen av juni viste en variabel kometaktivitet.

Komaen, atmosfæren av gass og støv, økte først hurtig i omfang, men avtok deretter i løpet av de seks ukene. I samme periode antydet de første målingene fra MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) at kometen ga fra seg vanndamp tilsvarende 300 milliliter vann per sekund. VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) målte kometens gjennomsnittstemperatur til minus 70 grader C, noe som indikerer at overflaten hovedsakelig er mørk og støvete, ikke jevn og ispreget.

Utmerkede bilder fra en avstand av omkring 12 000 km begynte å antyde at kometkjernen består av to legemer  sammenknyttet i en slags ”hals”. Forskere tror at de to segmentene dultet borti hverandre på et tidlig tidspunkt, men det kan også være en mulighet for at ett helt stykke kan ha erodert dramatisk og usymmetrisk over tid.

Den relative hastigheten mellom Rosetta og kometen ble under banejusteringene redusert fra 775 m/s til omkring 1 m/s (ganghastighet). Avstanden var 6. august ca. 100 km fra kometen, men i løpet av seks uker skal sonden, ved ytterligere motorbruk, beskrive to trekantformede banemønstre foran kometen. Her kommer avstanden til å bli redusert, først til 50 km. Deretter skal man prøve å få Rosetta inn i en sirkelformet bane i en høyde av 30 km rundt kometen. Kanskje til og med lavere, avhengig av hvor aktiv den er.

Opptil fem mulige landingssteder skal være plukket ut innen utgangen av august, med førstevalget avgjort i midten av september.

Fantastiske bilder tatt i en avstand av 130 km (oppløsning 2,4 m per bildeelement) viser blant annet store stener, kratre og klipper. Dette, sammen med kometens rotasjonstid på 12 timer og 24 minutter, kan gjøre Philae´s landing på overflaten til en vanskelig operasjon. Likevel er det meningen å ha landingsplanene klare i midten av oktober. Tidspunktet for historiens første landing på en kometkjerne er fremdeles 11. november.

Etter landingen vil Rosetta fortsette å holde følge med kometen innover og rundt Solen, med minste avstand i august 2015. Dermed får forskerne en enestående anledning til å studere himmellegemet også når aktiviteten vil være høyest.

Instrumenter valgt ut for nytt Mars-kjøretøy

3. august var det ti år siden NASAs Merkur-sonde MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry, and Ranging) ble skutt opp, og 6. august var det to år siden NASAs Curiosity-kjøretøy landet i Gale-krateret på Mars.

På en pressekonferanse i Washington DC hovedkvarteret 31. juli fortalte NASA om hvilke syv instrumenter som skal få plass i Mars 2020 kjøretøyet. Instrumentforslagene er plukket ut fra 58 forslag mottatt i januar, omtrent det dobbelte antall av hva som er kommet inn de senere årene, og ett av de utvalgte er norsk.

Mars 2020 vil konstruksjonsmessig være basert på den meget vellykkede Curiosity, men instrumentene skal i enda større grad utføre spesielle geologiske undersøkelser på landingsstedet, bestemme om miljøet har vært egnet for liv og direkte lete etter spor av liv.

Spesielt interessant i så måte er at kjøretøyet vil identifisere og velge ut en samling av stener og jordsmonn som kan lagres for transport til Jorden ved en senere anledning.

Mars 2020 imøtekommer altså i stor grad målsettingene anbefalt av National Research Council´s 2011 Planetary Science Decadal Survey, og vil i tillegg bidra til forberedelsene av bemannede ferder til Mars: ”2020 kjøretøyet vil gjøre det lettere å besvare spørsmål om Mars-miljøet som astronautene kommer til å møte, og prøve ut teknologien de vil trenge før landing på, utforskning av og retur fra Den røde planeten,” uttalte William Gerstenmaier, Associate Administrator for Human Exploration and Operations Mission Directorate i NASA.

NASA-pressekonferanse der instrumentene presenteres.

De syv instrumentene er:

Mastcam-Z, et avansert kamerasystem i stand til å ta panorama og stereoskopiske bilder over korte og lange avstander. Instrumentet kan bestemme overflatemineraler og bidra ved operasjon av kjøretøyet. Prosjektleder er James Bell ved Arizona State University.

SuperCam, som kan ta bilder, utføre kjemiske analyser og bestemme mineraler. Instrumentet vil også kunne oppdage organiske stoffer i stener og regolitt (laget av materiale som dekker grunnfjellet) over avstand. Prosjektleder er Roger Wiens ved Los Alamos National Laboratory. Instrumentet har også et betydelig fransk bidrag.

Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry, eller PIXL, et røntgen fluorescerende spektrometer som omfatter et kamera med høy oppløsning for å bestemme finskala-sammsetningen av overflatematerialet på Mars og i det hele tatt skaffe bedre analyser av grunnstoffer enn tidligere. Prosjektleder er Abigail Allwood ved NASAs JPL.

Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC) er et spektrometer som bruker en ultrafiolett laser for studier av finskala-mineralogi og leting etter organiske stoffer. Prosjektleder er Luther Beegle ved JPL.

Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) gjelder prøving av teknologi for produksjon av oksygen fra Mars-atmosfærens karbondioksid. Prosjektleder er Michael Hecht ved MIT (Massachusetts Institute of Technology).

Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) er et sett sensorer som vil gi informasjon om temperatur, vindhastighet, vindretning, relativ fuktighet og størrelse/form på støvpartikler i atmosfæren. Prosjektleder er Jose Rodriguez-Manfredi ved Centro de Astrobiologia, Instituto Nacional de Tecnica Aerospacial i Spania.

Radar Imager for Mars´ Subsurface Exploration (RIMFAX) er en georadar som skal kunne gi en centimeter-skala oppløsning for geometrisk struktur under Mars-overflaten ned til en dybde fra noen titalls til noen hundre meter, avhengig av strukturen. Radaren er utviklet ved FFI på Kjeller, og prosjektleder er Svein-Erik Hamran. Utvelgelsen er en honnør til Hamran og radarmiljøet ved FFI.

Nye regler for amerikanske planetsonder

På et møte i Washington DC 29. juli utdypet NASA noen av de nye reglene for utenlandsk deltakelse i prosjekter som har med utforskningen av planeter  å gjøre. Reglene ble sendt ut som et forslag i juli, og er ment å gjelde fra neste uttak av instrumenter til et konkret prosjekt, det vil si fra 2016.

Essensen av de nye reglene er at ingen amerikansk prosjektleder vil kunne trekke inn utenlandske instrumentbidrag til en verdi større enn en tredjedel av den amerikanske nyttelasten – selv om de utenlandske bidragene ikke regnes med i 450 millioner dollars verdigrensen for prosjektet.

De nye reglene er en konsekvens av et igangsatt Discovery-prosjekt uten et eneste amerikansk hovedinstrument – JPL Mars-landeren InSight skal skytes opp i 2016 med et franskbygget seismometer og en tysk varmemåler. NASA ønsker større sikkerhet for at de ca. 18 millioner dollar som hvert år øremerkes utviklingen av planetinstrumenter virkelig kommer til nytte i USA.

Usikkert om europeisk deltakelse i russiske måneferder

På et COSPAR (Committee on Space Research) møte 3. august uttalte Igor Mitrofanov fra Det russiske vitenskapsakademiets Institutt for romforskning at ESAs endelige beslutning om deltakelse i Russlands vedvarende Luna-program vil bli tatt på ministerkonferansen i desember.

Ifølge Mitrofanov er Vitenskapsakademiets viktige industripartner Lavorchkin i gang med de ubemannede prosjektene Luna 25, Luna 26 og Luna 27. Luna 25 (også kalt Luna-Glob) har en orbitaldel, en lander og penetratorer, mens Luna 26 (Luna-Resurs) har en orbitalsonde og en lander. Luna 27 (også Luna-Resurs) består av en orbitalsonde og en lander, dessuten et forholdsvis lite, indisk kjøretøy.

”ESA ønsker ansvaret for høypresisjons-landingssystemene. Hvis organisasjonen beslutter å ikke delta, vil vi gjøre jobben selv,” sa Mitrofanov på møtet.

Alle tre prosjekter er forsinket, men nå regner man med oppskytning i 2017, 2018 og 2019.

Video om Luna-Glob fra Pravda.

Tørre, varme kjempeplaneter

Data fra Hubble-romteleskopet har påvist et meget lavt innhold av  vanndamp i atmosfæren på tre eksoplaneter i baner rundt stjerner ganske lik Solen.

De tre planetene HD 189733b, HD 209458b og Wasp-12b befinner seg fra 60 til 900 lysår fra Jorden, og var ideelle kandidater for registrering av vanndamp ut fra temperaturbetraktninger. De såkalte ”Varme Jupiterne” befinner seg så nær stjernene at temperaturene ligger på mellom 816 og 2200 grader C, men vanndampinnholdet var bare en tiendedel til en tusendedel av det forventede nivået. Dette er overraskende.

Arabisk marssonde

De forente arabiske emirater har alt brukt ca. 5,4 milliarder dollar på satellittkommunikasjon, jordobservasjon og andre typiske rom-anvendelse-aktiviteter.

25. juli ble det opplyst at Emiratene planlegger å sende en sonde til Mars i 2021, og det kan godt hende at dette initiativet omfatter nasjonal utvikling av romfartøy og bærerakett.

Britisk romsatsing

I det britiske IOD´s (Institute of Director´s) første rapport i Infrastructure for Business serien (utkom 18. mai 2012) slås blant annet fast at 8 milliarder pund romsektoren i Storbritannia beskjeftiget omkring 25 000 mennesker og støttet ytterligere 60 000 jobber indirekte.

Sektoren var mer enn doblet i løpet av det siste tiåret, og hvis veksten fortsatte på 15 prosent nivået, ville antallet ansatte nå 100 000 innen 2020. Den nevner også at UK Space Agency mottok 313 millioner pund i offentlig støtte – 0,73 prosent av de samlede, globale romorganisasjon-bevilgningene på 65 milliarder pund i 2010. Dette gjør romsektoren til en av de minst subsidierte delene av den britiske økonomien.

Reportasje fra CNN om planene for britiske romhavner.

Rapporten tok til orde for opprettelsen av en rom-operasjonsbase (en UK spaceport), og 16. juli i år meldte den britiske regjeringen at det var plukket ut åtte mulige steder for operasjon av kommersielle, suborbitale romfartøyer og kanskje oppskytning av mindre satellitter: ”Etter som priser og størrelseskrav er redusert og med satellitter mer tilgjengelig, er kostnadene og tidsforbruket for oppskytning på en spesiell dato fra ekvator eller en russisk kosmodrom nå så høye at en oppskytning til polar bane av en satellitt på under 500 kg fra Skottland begynner å bli interessant.”

De åtte stedene – med lite lufttrafikk og beliggende nær kysten – er Stornoway, Lossiemouth, Kinloss, Leuchais, Campbelltown og Glasgow Prestwick i Skottland, Llanbedr i Wales og Newquay i Cornwall.

I sin melding av 16. juli refererer regjeringen forresten nå til ”11 milliarder pund romsektoren”.