Erik Tandbergs romrapport

Romstasjonen eller Mars – dilemma for SpaceX Dragon 2

8.9 2017 15:31
Falcon 2 skal nå i første omgang forberedes for å sende mannskaper til romstasjonen. Videre utvikling med tanke på ferder til Mars er utsatt. (Illustrasjon: fra video laget av SpaceX)

Romtransport

Det var i valget mellom strenge NASA-sikkerhetskrav for Dragon 2 motorlandinger og en ny gjennomgang av tilstøtende teknologi for Mars-ekspedisjoner at SpaceX besluttet å skrinlegge motor-alternativet for myklanding på Mars.

”Men det var en vanskelig avgjørelse,” innrømmer SpaceX-sjef Elon Musk. ”Dragon 2 er i stand til å lande med motorkraft, selv om det måtte skje på et mykt sted fordi vi har sløyfet de små landingsføttene som kunne felles ut fra varmeskjoldet. Årsaken til at selskapet ikke gikk videre med motor-alternativet er at det ville kreve en stor innsats for sikkerhetsklarering, spesielt for transport av mennesker.”

SpaceX hadde også til hensikt å bruke alternativet med utfellbare landingsføtter og sidemonterte motorer på Mars, men var ikke overbevist om at denne metoden var den beste. Det er noe vi eventuelt kan komme tilbake til senere,” sier Musk. ”Vårt primære mål er å transporter mannskaper til Den internasjonale romstasjonen innen midten av neste år, som vi har lovet NASA.”

SpaceX, som har en CCtCap (Commecial Crew Transportation Capability) kontrakt verdt opptil 2,6 milliarder dollar med romorganisasjonen, planlegger å demonstrere Dragon 2 med en ubemannet prøve i februar 2018, etterfulgt av en bemannet ferd i juni. Boeing, som har inngått en egen CCtCap kontrakt verdt 4,2 milliarder dollar med NASA, skal foreta tilsvarende ubemannede og bemannede prøver med CST-100 Starliner i juni og august 2018.

Dragon 2 er et neste generasjon romfartøy som bygger på SpaceX´ nå brukte, ubemannede transportfartøyer i NASAs Commercial Resupply Services program. Romfartøyet er utstyrt med systemer for miljøkontroll og livstøtte, et oppskytnings-avbruddssystem og et system for automatisk kobling til Den internasjonale romstasjonen uten hjelp fra romstasjonens robotarm.


Denne videoen fra 2014 fra SpaceX viser hvordan Dragon 2 var tenkt å lande mykt – her på Jorden – med landingsføtter som felles ut fra varmeskjoldet. Denne metoden er nå forkastet.

Problemer med Falcon Heavy

Et annet viktig skritt fremover kommer i form av Falcon Heavy demonstrasjonen senere i år.

Tungløfteren Falcon Heavy skal som skjent bestå av et Falcon 9B kjernetrinn pluss to påspente Falcon 9B trinn for å kunne plassere en nyttelast på opptil 54 tonn (omkring 2,5 ganger Falcon 9B´s) i en lav jordbane. Konfigurasjonen ser imidlertid ut til å gi større transsoniske luftstrømningsproblemer og større maksimale dynamiske trykk, med blant annet høyere vibrasjonsnivåer, enn antatt. De uventede utfordringene er umulig å prøve på bakken, og har ført til forsinkelser.

En annen bekymring gjelder tenningen av de totalt 27 Merlin rakettmotorene. Tenningen skjer innvendig, og styrer en flammefront som beveger seg mot dyseåpningen. Hvis bare én motor ikke tenner som den skal, kan det oppstå en flammefront som beveger seg motsatt vei, det vil si innover. Dette kan skape en trykkøkning som kan ødelegge motoren. Dessuten vil det store antallet motorer kreve en god del rørledninger, der åpning og lukking av ventiler pluss bevegelse av væske kan bidra til vibrasjonene. Hvis vibrasjonene gir resonans, blir totalsvikt et naturlig utfall.

Det er fremdeles håp om å få skutt opp den første Falcon Heavy innen utgangen av 2017 (november er målet), men Elon Musk gir ikke oppskytningen store sjanser for suksess: ”Det er en stor mulighet for at den første raketten ikke når opp i den lave jordbanen, men jeg håper den kommer langt nok av gårde fra oppskytningsplattformen til ikke å anrette skade. Selv det må betraktes som en seier.”

Første nyttelast med en Falcon Heavy i 2018 blir ArabSat 6A, fulgt av en demonstrasjonsoppskytning for det amerikanske forsvarsdepartementets Space Test Program. Dette programmet overvåkes av Space Development Group ved Kirtland Air Forve Base i New Mexico.


Animasjon fra SpaceX viser Falcon Heavy. Animasjonen er to år gammel.

Nedskalerte planer for Månen og Mars fra SpaceX

SpaceX har også hatt til hensikt å sende to betalende passasjerer i Falcon Heavy raketter på en ferd rundt Månen i 2018, men i øyeblikket er det tvilsom om dette lar seg gjennomføre.

Ellers er det meningen at Elon Musk på IAF-kongressen i Adelaide, Australia, i september skal legge frem videreutviklede planer for Mars-koloniseringsprosjektet han lanserte i september 2016 på IAF-kongressen i Guadaljara, Mexico.

De nye planene er drevet frem av både tekniske og økonomiske utfordringer: ”Hvis vi skalerer ned Mars-transportfartøyet slik at det kan brukes i jordbane-trafikk så vel som til Mars, vil vi muligens være i stand til å betale for det,” antyder Musk. I 2016 la han frem Mars-koloniseringsplanen med en ramme på 10 milliarder dollar. Planene omfattet gjenbrukbare bæreraketter av som kunne plassere digre drivstofftanker i jordbane for fylling av et bemannet Mars-romfartøy. Dette romfartøyet skal være i stand til å medføre en nyttelast på 450 tonn, inklusive mer enn 450 mennesker som skal betale ca. 100 000 dollar hver.

Romfartøyet vil lande på Mars og returnere til Jorden ved bruk av flytende metan og flytende oksygen produsert av planetens karbondioksid-atmosfære

For å opprettholde en koloni med 1 million mennesker på Mars, antyder Musk behov for en flåte på 1000 romfartøyer sendt til Mars hver gang oppskytningsvinduet åpner, det vil si hver 26. måned.

Hensikten med koloniseringen er som kjent å gjøre menneskeheten til et multi-planet-samfunn.


Elon Musks tale på den internasjonale romkongressen i Mexico i 2016 hvor han for første gang la fram planene om en kolonisering av Mars.

Avbrutt Ariane 5-oppskytning

Oppskytningen av to kommunikasjonssatellitter med en Ariane 5 fra Kourou sent 5. september ble avbrutt på grunn av en uregelmessighet oppdaget i det elektriske systemet på én av faststoffmotorene.

Hovedmotoren var alt i gang. De to faststoffmotorene skulle startes etter ca. syv sekunder.


Opptak av den aborterte oppskytningen, publisert av Space Videos.

Romforskning

Voyager 1 og 2 har vært 40 år i rommet

I disse dager er det 40 år siden NASAs Voyager 1 og 2 ble skutt opp, og sondene er nå de fjerneste menneskeskapte objektene i rommet. Voyager 2 dro først, 20. august 1997 i en bane på undersiden av ekliptikkens plan, Voyager 1 fulgte etter 5. august 1977 på oversiden og med noe større hastighet. Voyager 1 er derfor noe lenger ut, ca. 21 milliarder kilometer mot nesten 18 milliarder kilometer.

Begge har gjort banebrytende oppdagelser, og holder det gående med nesten daglig bakkekontakt. Voyager 1 er for lengst ute i interstellart rom, der det ifølge forskerne finnes nesten fire ganger mer kosmisk stråling enn i nærheten av Solen. Det  ser altså ut som at heliosfæren, den boblelignende delen av Solsystemet som domineres av Solen, virker som et strålingsskjold for Jorden og de andre planetene.

Strømforsyningen i sondene er basert på bruk av radioisotop-generatorer. Effekt-reduksjonen  fra de tre plutonium 238-generatorene i hver sonde er omkring 4 W per år, og det har vært snakk om å slå av de siste instrumentene i 2030.

Voyager 1 og 2 har en fart på noe over 48 000 kilometer i timen, men ingen av dem vil komme i nærheten av en stjerne de neste 40 000 år.


Video fra NASA publisert i forbindelse med 40 års-jubileet for oppskytningen av de to Voyager-sondene.

Astronomi

Asteroide med to måner

Radar-undersøkelser foretatt med NASAs 70 meters Goldstone Deep Space Communications Complex mellom 29. august og 1. september har påvist to små måner i bane rundt asteroiden Florence. Undersøkelser har også avslørt at stenasteroiden har en utstrekning på omkring 4,5 kilometer.

Florence er bare den tredje trippel-asteroiden til nå blant de mer enn 16 400 asteroidene som er registrert nær Jorden. Asteroiden er den første siden to små måner ble registrert rundt 1994 CC i juni 2009.

Størrelsen på de to månene rundt Florence er foreløpig ikke kjent, men ligger trolig i området 100-300 meter. Omløpstiden later til å være omkring 8 timer for den innerste av dem og 22-27 timer for den ytterste.


Video viser de to månene. Publisert av ukjent kilde, kalt TheBadAstronomer.

Navn på Pluto-trekk

Ikke uventet har det store, hjerteformede geologiske overflatetrekket som NASAs New Horizons fant på Pluto fått navnet Tombaugh Regio, etter den amerikanske astronomen Clyde Tombaugh, som oppdaget dvergplaneten i 1930. Og et krater på Pluto er offisielt oppkalt etter Venetia Burney, som foreslo navnet Pluto for himmellegemet,

Radarbildene av Florence gir inntrykk av at asteroiden er ganske rund med en slags kant eller skrent langs ekvator, minst ett større krater, to store, flate områder og en god del småskala topografiske trekk.

Asteroidens minste av stand til Jorden ble registrert 1. september, 7 060 160 kilometer, eller 18,4 ganger strekningen ut til Månen

Den internasjonale romstasjonen

Whitson, Fisher og Jurchikhin ned

NASA-astronautene Peggy Whitson og Jack Fisher samt Roskosmos´ Fjodor Jurchikhin landet i tilbakevendingskapselen fra Sojus MS-04 sydøst for Dzhezkazgan i Kasakhstan 3. september norsk tid. Whitson og Fisher ble deretter fløyet fra Karaganda, Kasakhstan, til ESA-astronautsenteret i Köln for en kort legeundersøkelse før turen gikk til NASAs Ellington Field utenfor Houston 4. september. Orkanen Harvey hadde ført til en liten omlegging av flytransporten hjem for de to astronautene.

På veien fikk de to en telefon fra president Donald Trump: ”Jeg vil gjerne gratulere Peggy og Jack med imponerende prestasjoner. De gjør oss alle meget stolte.”

Dette er hva Whitson har oppnådd:

Hun er den amerikanske astronauten med mest sammenlagt-tid i rommet – 665 dager fordelt på tre ferder. Hun er eneste kvinnelige astronaut som har vært stasjonssjef to ganger, i siste omgang fra 9. april til 1. juni i år. Hun er den kvinnelige astronauten med lengst oppholdstid på én ferd – 288 dager. Og hun er innehaver av en rekke rekorder for aktivitet utenfor romstasjonen – ti for høyeste antall, 60 timer og 21 minutter samlet tid for en kvinne utenfor og tredje lengste samlet tid for noen romfarer.


Opptak av landingen i Kasakhstan, publisert av Space Videos.

Diverse

Bridenstine ny NASA-toppsjef?

Det hvite hus har meldt at president Trump akter å nominere Kongress-politikeren James Bridenstine (R, Oklahoma) til stillingen som NASAs 13. toppsjef. Bridenstine (født 1975) har bakgrunn som marineflyver og museumsdirektør. Han ble valgt til Kongressen i 2012, og har satt spor etter seg som medlem av House Armed Services og Science Committees. Bridenstine har i særlig grad interessert seg for romsaker, og var en tidlig favoritt til sjefsjobben.

Utnevnelsen må godkjennes av Senatet, og der har senatorene Nelson (D) og Rubio (R) uttrykt skepsis fordi Bridenstine er politiker og ikke rom-fagkyndig. Andre har vært kritiske fordi han har hevdet at  ”det ikke finnes global oppvarming eller at den ikke skyldes menneskelig aktivitet”. På den andre siden blir Bridenstine´s kandidatur støttet av den innflytelsesrike senatoren Ted Cruz (R, Texas) og mange i industrien.

Tidlige uttalelser legger for dagen at Bridenstine mener ”romorganisasjonen mangler en klar målsetting grunnet et lite konsistent lederskap og usikkerhet knyttet til budsjettene”. Han har snakket om behovet for en omorganisering for å definere klarere mål, dessuten unngå oppgaver og ansvar som egentlig hører hjemme i andre deler av statsapparatet eller i industrien. Dermed vil aktiviteten gjennom hele NASA kunne standardiseres.

I en ny pioner-doktrine vil han bidra til å ”utvide den menneskelige innflytelsesfæren til hele Solsystemet”.

Avtale Kina-Russland

Kina og Russland har inngått en fem års avtale om samarbeid på forskjellige områder innen utforskningen av rommet.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Erik Tandbergs romrapport