Nye planer for mennesker på Mars

Romfart generelt

Alternativ plan for bemannet marsferd fra JPL

NASA viser ikke utad noen særlig interesse for å sende mennesker til Mars – tidligere i år uttalte for eksempel William Gerstenmaier (Associate Administrator for Human Exploration and Operations) til en NASA Advisory komité at romorganisasjonen ikke var rede for oppdatering av en Mars-referanseferd sist revidert i 2009. ”Jeg tror ikke vi er klar for det ennå,” sa han. ”Vi er fremdeles i en lærefase.”

I en slik situasjon dukker det naturligvis opp andre initiativer, og noe av det siste var et ”Humans Orbiting Mars” seminar arrangert ved George Washington University´s Space Policy Institute i Washington DC av The Planetary Society 2. april. Kun inviterte deltakere var tilstede i et antall av omkring 70, hvorav flere fra NASA, resten hovedsakelig fra industrien og universitetsmiljøene.

Illustrasjon fra 200 som viser en tenkt bemannet utpost på Mars. Illustrasjonen er ikke knyttet til de nye planene fra JPL. (Foto: (Illustrasjon: NASA))
Illustrasjon fra 200 som viser en tenkt bemannet utpost på Mars. Illustrasjonen er ikke knyttet til de nye planene fra JPL. (Foto: (Illustrasjon: NASA))

Scott Hubbard, tidligere forgrunnsfigur for NASAs Mars-aktiviteter og seminarleder, sa at tiltaket var en konskvens av romorganisasjonens tilsynelatende svake interesse og ordlyden i en 2014 rapport fra National Research Council´s Committee on Human Spaceflight. Her står det nemlig at en betydelig økning i NASA-budsjettene fremover må til for gjennomføringen av en bemannet Mars-ferd i 2030-årene. Uten en slik økning vil ferden trolig måtte utsettes til 2050 eller senere.

Etter at rapporten ble publisert har en liten gruppe ved JPL, med intern finansiering, utarbeidet en alternativ plan. Denne planen og National Research Council rapporten er kostnadsvurdert av The Aerospace Corporation, og konklusjonen ble lagt frem av The Planetary Society 2. april: Det vil være mulig å sende mennesker til en bane rundt Mars i 2033 og til landing på planeten så tidlig som 2039 innenfor rammen av NASAs nå gjeldende budsjettnivå, justert for inflasjon. Og, vel å merke, hvis bevilgningene til Den internasjonale romstasjonen fases ut i 2024.

”Ikke bare så vi et fornuftig eksempel på en serie ferder som kan gjøre det mulig for mennesker å komme til Mars – vi fikk en kostnadsanalyse,” sa Bill Nye, som leder The Planetary Society. ”Det er ikke noe Kennedy-øyeblikk innblandet. Og intet spesielt krav om dobling av NASA-budsjettet.”

JPL kommer til å presentere sin reiseplan senere i år. Da vil også en rapport om seminaret bli publisert.

Men Scott Hubbard nevnte en del av hovedpunktene fra JPL-planen på en pressekonferanse 2. april, og tilknytningen til SLS (Space Launch System) tungløft-bæreraketten og Orion-romfartøyet er klar. Planen omfatter den innledende, ubemannede SLS/Orion-prøveferden EM-1 (Exploration Mission 1) i 2018, , den første bemannede ferden, EM-2, i 2021, og den andre bemannede ferden, i 2023.

Deretter, i 2025 og 2027, kommer det Hubbard kalte ”Mars-simuleringer” -  langvarige, bemannede ferder i rommet mellom Jorden og Månen for å prøve en oppholdsseksjon som kan brukes på en Mars-ferd. Omtrent samtidig skal sol-elektriske fremdriftssystemer prøves.

Den første bemannede ferden til Mars følger i 2033. Ferden kommer til å vare i 30 måneder, inklusive omtrent et år i bane rundt planeten, men ifølge Hubbard kan det også bli mulig å lande på Fobos eller Deimos, de to små Mars-månene. En landing på selve planeten er ikke aktuelt i denne omgang. Men selv om 2033 er spesielt godt egnet ut fra banetekniske vurderinger, kan også andre, ikke fullt så gunstige tidspunkter være av interesse.

En bemannet Mars-landing med kortvarig opphold kan komme i 2039, etter prøving på Månen, for ifølge Hubbard omfatter JPL-planen demonstrasjon av landingsteknologi på Månen i 2026 ubemannet, 2035 bemannet. Også denne siste prøvelandingen på Månen kan bli kortvarig – det dreier seg i hvert fall ikke om opprettelsen av en Måne-base.

Verken Hubbard eller andre seminardeltakere refererte spesielle kostnadstall, men Hubbard mente altså at JPL-planen ville la seg realisere med et Mars-budsjett som er inflasjonsjustert og hvis NASA runder av sitt ISS-engasjement i 2024.

Romforskning

Spor av smeltevann på Mars

Valget av Gale-krateret på Mars som landingsområde for NASA-kjøretøyet Curiosity i august 2012 var blant annet basert på orbitalsonde-bilder av geologiske trekk sannsynligvis dannet av store mengder strømmende vann. Krateret, med en diameter på 154 kilometer, oppsto for 3,5-3,8 milliarder år siden, da et større legeme slo ned og smeltet ikke bare is under Mars-overflaten men også medbragt is.

At vann fremdeles finnes her, kom frem på et bilde tatt nylig fra Mars Reconnaissance Orbiter av fjelltoppen Aeolis Mons (bedre kjent som Mount Sharp) i midten av Gale-krateret. Krateret ligger bare 5,4 grader syd for ekvator, og midtsommers, som nå, kan bakketemperaturen i sydvendte skråninger komme opp i 25 grader C. Bildet viser da også at is like under overflaten har smeltet og rent nedover til vannet har fordampet.

Slike spor av rennende vann finnes også en rekke andre streder på Mars, men vannet er salt – det inneholder perklorsyre påvist ikke bare av Curiosity, men også av landingssonden Phoenix Mars Lander på planetens nordlige halvkule. Stoffet har egenskaper som gjør det mulig å absorbere vann fra atmosfæren og senke vannets frysepunkt, men er ikke gunstig for liv.

Illustrasjonen viser en sjø som delvis fyller Gale-krateret på Mars. Sjøen får tilførsel fra smeltet is langs kraterkanten. NASAs marskjøretøy Curiosity har funnet spor av gamle elver, deltaer og sjøer som tyder på at krateret inneholdt en innsjø for mer enn tre milliarder år siden. (Foto: (Illustrasjon: NASA))
Illustrasjonen viser en sjø som delvis fyller Gale-krateret på Mars. Sjøen får tilførsel fra smeltet is langs kraterkanten. NASAs marskjøretøy Curiosity har funnet spor av gamle elver, deltaer og sjøer som tyder på at krateret inneholdt en innsjø for mer enn tre milliarder år siden. (Foto: (Illustrasjon: NASA))

New Horizons snart framme ved Pluto

14. april var det temmelig nøyaktig tre måneder igjen til NASA-romsonden New Horizons er fremme ved Pluto-systemet – etter en mer enn ni års ferd på 4,8 milliarder kilometer.

”Det dreier seg om ren utforskning. Vi skal omdanne lyspunkter til en planet og et system av fem måner rett foran øynene på deg,” uttalte Alan Stern, sjefsforskeren for New Horizons ved hovedkontraktøren Southwest Research Institute i Boulder, Colorado. ”New Horizons er på vei til Pluto, den største, mest lyssterke og mest komplekse av dvergplanetene i Kuiper-beltet. Møtet kommer til å bli en vitenskapelig gullgruve som ikke har hatt sin like siden de historiske Voyager-ferdene i 1980-årene.”

Pluto har en nitrogen-atmosfære, innviklede årstider, tydelige overflatetrekk pluss et indre av is og bergarter som kan omfatte hav. Charon, den største av månene, kan ha sin egen atmosfære eller et innvendig hav, kanskje til og med indikasjoner på nylig overflateaktivitet.

De mindre månene vil sannsynligvis by på egne vitenskapelige muligheter – da New Horizons startet i 2001 var målet Pluto og Charon. De fire, mindre månene var ikke oppdaget ennå.

New Horizons er utstyrt med syv instrumenter – kameraer, spektrometre pluss plasma- og støvdetektorer – for kartlegging av geologien, overflatesammensettingen og temperaturen på Pluto og Charon, nærmere undersøkelser av dvergplanetens atmosfære og leting etter en atmosfære på Charon, studier av de mindre månene, dessuten søk etter ringer og ytterligere måner.

Selv om New Horizons nå er nærmere Pluto enn Jorden er Solen, fremtrer Pluto-systemet ikke som stort mer enn lysende prikker. Men der nok til å bestemme Plutos posisjon med tilstrekkelig nøyaktighet for styring av sonden mot en passeringsavstand på 12 500 kilometer. Dermed kan New Horizons´ datamaskin sørge for en gunstig sonde-orientering og optimal innretting av instrumentene. De får bare én sjanse når sonden farer forbi, og alt er lagt opp med tanke på å samle mest mulig data i løpet av kort tid, omkring hundre ganger mer enn den er i stand til å sende i selve passeringsøyeblikket. Høyprioriterte data blir overført først, men det vil kunne ta opptil 16 måneder å få sendt alt som blir lagret om bord.

MESSENGER vil kollidere med Merkur rundt 30. april

NASAs Merkur-orbitalsonde MESSENGER (MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry, and Ranging), skutt opp i august 2004 og plassert i bane rundt planeten i mars 2011, har brukt opp alt drivstoff. Følgen er at den kommer til å kollidere med Merkur-overflaten ca. 30. april.

Kollisjonen vil sannsynligvis resultere i et krater med en diameter på ca. 15 meter.

24. april er det 25 år siden det fantastiske Hubble-romteleskopet ble skutt opp med romfergen Discovery.  Utplasseringen i en 569 kilometer høy bane med inklinasjon 28,5 grader foregikk dagen etter.

Romsonden MESSENGER rundt Merkur. (Foto: (Illustrasjon: NASA/JHU/APL))
Romsonden MESSENGER rundt Merkur. (Foto: (Illustrasjon: NASA/JHU/APL))

Astrobiologi

Infrarøde spor etter utenomjordiske sivilisasjoner

Det var i 1960-årene den britiskfødte amerikanske teoretiske fysikeren og matematikeren Freeman Dyson antydet at virkelig avanserte utenomjordiske sivilisasjoner burde kunne oppdages gjennom etterlatte spor av infrarød stråling. Men det er først nå, med rombaserte teleskoper som NASAs WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer, skutt opp i desember 2009) at forskerne har fått verktøy til gjennomføringen av relevante målinger.

En gruppe forskere ved det amerikanske Penn State University´s Center for Exoplanets and Habitable Worlds har nylig avsluttet en undersøkelse av

100 000 galakser med WISE-romteleskopet for å finne ut om for eksempel romferder, operasjon av datamaskiner, kommunikasjon, energiproduksjon eller noe vi ennå ikke kan forestille oss, resulterer i en utstråling i den midtre del av det infrarøde bølgelengdeområdet.

De første resultatene er negative, men det er observert noen merkelige, nye fenomener i vår egen galakse, Melkeveien.

Den innledende G-HAT (Glimpsing Heat from Alien Technologies Survey) undersøkelsen er beskrevet i 15. april utgaven av Astrophysical Journal Supplement.

Den internasjonale romstasjonen

Falcon-kapsel med nye forsyninger

Den kommersielle forsyningsferden CRS-6 (Commercial Resupply Services 6) med en SpaceX Falcon 9/Dragon startet fra Cape Canaveral Air Force Station´s Oppskytningskompleks 40 klokken 22.10 norsk tid 14. april, etter et døgns forsinkelse på grunn av utrygge værforhold.

Dragon-romfartøyet med 1915 kilogram forsyninger, utstyr og reservedeler kom frem til Den internasjonale romstasjonen og ble grepet av stasjonens robotarm 17. april klokken 12.55, men forsøket på å myklande det 14 etasjer høye første trinnet fra Falcon 9 raketten etter bruk mislyktes på nytt (se Romtransport).

Falcon-romkapselen tilkoblet den internasjonale romstasjonen etter vellykket oppskytning 14. april 2015. (Foto: NASA)
Falcon-romkapselen tilkoblet den internasjonale romstasjonen etter vellykket oppskytning 14. april 2015. (Foto: NASA)

Putin: Russisk romstasjon innen 2023

I et fjernsynsoverført spørreprogram 16. april uttalte president Putin at Russland planlegger å bygge og skyte opp en ny, egen romstasjon innen 2023. Uttalelsen kom bare noen uker etter at Roskosmos-sjef Komarov hadde indikert fortsatt russisk ISS-deltakelse ut 2014 og interesse for et mulig fremtidig samarbeid med USA i utforskningen av rommet.

Romtransport

Nytt mislykket myklandingsforsøk for Falcon 9

Også forsøket på å myklande det nederste Falcon 9 trinnet etter bruk på CRS-6 oppskytningen 14. april (se ISS) mislyktes. Det vil si, trinnet kom ned på den selvdrevne, ubemannede plattformen noe over 320 kilometer utenfor kysten av Syd-Carolina, men hadde for stor sideveis hastighet og en pendelbevegelse slik at det tippet over og eksploderte.

Sin vane tro var Elon Musk raskt ute med en mulig forklaring: Skyvkraftreguleringen reagerte for langsomt.

Neste forsøk vil bli gjort om ca. to måneder, og det betyr sannsynligvis på CRS-7 ferden.

Tysk samarbeid om romflyet Dream Chaser

Sierra Nevada Space Systems og den tyske fly- og romorganisasjonen DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) har undertegnet en ny samarbeidsavtale om det amerikanske selskapets Dream Chaser romfly, ble det meldt 16. april. Avtalen gjelder til utgangen av 2017, og bygger på en overenskomst fra 2013.

2013 overenskomsten omfattet en forstudie for å identifisere hvilke teknologier som kunne komme til anvendelse i Dream Chaser, og som slo fast at så vel bemannet som ubemannet bruk av romflyet kunne være nyttig for Europa. Mikrogravitasjonsforskning og satellitt-service ble nevnt som eksempler.

En modell av Dream Chaser gjøres klar for vindtunnelforsøk ved høye lufthastigheter for å simulere forholdene romflyet blir utsatt for under retur til jorden. Forsøkene ble gjort ved NASAs Langley Research Center i Hampton, Virignia. (Foto: NASA/David C. Bowen)
En modell av Dream Chaser gjøres klar for vindtunnelforsøk ved høye lufthastigheter for å simulere forholdene romflyet blir utsatt for under retur til jorden. Forsøkene ble gjort ved NASAs Langley Research Center i Hampton, Virignia. (Foto: NASA/David C. Bowen)

Skjev sveisejigg rettes opp

Den digre sveisejiggen Vertical Assembly Center ved NASAs Michoud Assembly Facility i New Orelans er midlertidig demontert for å rette opp en ørliten skjevhet. Arbeidet skal være ferdig i august.

Årsaken til skjevheten skal være at underlaget for jiggen ikke ble forsterket, som meningen var, på grunn av en misforståelse.

Amerikansk støtte til romflyet Skylon

AFRL (Air Force Research Laboratory), det amerikanske flyvåpenets forskningslaboratorium, har gitt en forsiktig positiv uttalelse om det britiske selskapet Reaction Engines Ltd.´s SABRE-motorkonsept, ble det meldt 15. april. SABRE er en rakettmotor som ved bruk i atmosfæren tar en vesentlig del av det flytende drivstoffets oksidasjonsmiddel-komponent fra luften. Motoren er tenkt brukt i ett-trinn-til-bane bæreraketten Skylon, men kan før det bli prøvet i to-trinn-til-bane raketter eller i militære prosjekter.

Romflyet Skylon trenger ikke ekstra hjelperaketter, som romferga. Motorene fungerer som jetmotorer under 26 kilometer, og blir rakettmotorer ved Mach 5. (Foto: (Illustrasjon: Reaction Engines Limited))
Romflyet Skylon trenger ikke ekstra hjelperaketter, som romferga. Motorene fungerer som jetmotorer under 26 kilometer, og blir rakettmotorer ved Mach 5. (Foto: (Illustrasjon: Reaction Engines Limited))

Ved operasjon i atmosfæren er en sentral del av motoren en varmeveksler konstruert for å senke temperaturen i innkommende luft fra pluss 1000 grader C til minus 150 grader C i løpet av et hundredels sekund.

Den britiske regjering vedtok i 2013 å bevilge 60 millioner pund for at Reaction Engines skulle kunne fortsette utviklingen og trekke til seg nok kapital for bygging av en prototyp-motor i 2017.

ESA har vurdert konseptet og kommet til at det teknologisk sett er lovende, men at en betydelig mengde arbeid gjenstår før man kan begynne å snakke om bruk.

Opphavsmannen til konseptet er den britiske ingeniøren Alan Bond, som opprettet Reaction Engines i 1989. SABRE står for Synergetic Air-Breathing Rocket Engine.