Den 14. juli 2023, annoncerede det privatejede rumturisme selskab Virgin Galactic sin anden kommercielle flyvning. Tre passagerer, der er villige til at skille sig af med næsten en halv million dollars, vil opleve opstigning og et par minutters vægtløshed. Og så vil de vende tilbage til Jorden, formentlig rigere af oplevelsen.
I denne artikel vil vi fokusere på Galactics lange vej til lanceringsdagen. Det er en vej fyldt med tilbageslag og defekt teknologi.
I 2007 døde tre ansatte, da en raketmotor komponent eksploderede under test. Yderligere tre medarbejdere kom alvorligt til skade. Fra da af og frem til 2014 fortsatte virksomheden med at annoncere tilbageslag og forsinkelser, der tvang dem til at rulle lanceringsdatoerne tilbage. I 2014 styrtede VSS Enterprise ned, hvilket skubbede Virgin Galactics løfte om rumeventyr endnu længere tilbage.
Tanker om rumturisme er ikke nye, og de er heller ikke begrænset til én virksomhed. Siden rumkapløbet i 1950'erne har virksomheder forestillet sig en lukrativ rumrejse virksomhed. Deres drømme omfatter rumhoteller og rumvandringer.
Indtil for ganske nylig haltede teknologien efter visionen.
Som Galactics og andre nylige raketuheld viser, har videnskab og ingeniørarbejde stadig en lang vej at gå, før rumrejser bliver almindelige. I denne artikel vil Superprof udforske:
- de første skridt i rumrejsen
- tekniske udfordringer rumprogrammer står over for
- risici for menneskeliv og Jordens miljø
- forskellige rumteknologier og deres levetid
Vi ønsker også at undersøge, hvad der sker med alt det affald og den skrot, som rumaktivitet genererer. Rumforskningens miljømæssige omkostninger på Jorden er lette at opgøre (og svære at overvinde). Vi skal finde ud af, hvad der sker i rummet, når et stykke udstyr bliver kastet af eller stopper med at fungere.
De tidlige dage af rumflyvning
Den Internationale Geofysiske År (IGY) varede næsten 18 måneder. Fra juli 1957 til december 1958 samarbejdede videnskabsfolk fra 67 lande om en undersøgelse af Jorden og Kosmos. Denne gruppe repræsenterede stort set hele den globale videnskabelige samfund. Det var en bemærkelsesværdig præstation, taget i betragtning af de kolde krigsspændinger, der delte Øst og Vest.
USA annoncerede deres intention om at lancere "små jordkredsløbssatellitter" i løbet af IGY for at studere solaktivitet og kosmiske stråler bedre. De planlagde, at deres satellitter skulle levere præcisionskortlægning og overvågning af Jordens geomagnetiske felt. De blev fuldstændig overraskede, da Sovjetunionen, også en deltager i IGY, sendte Sputnik I i oktober 1957.
Herefter fulgte et rumkapløb. I 1961 blev den sovjetiske kosmonaut Yuri Gagarin den første person til at kredse om Jorden. Han brød tyngdekraftens bånd på en Voskhod-raket drevet af 275 kilogram flydende gas.
Det amerikanske National Aeronautics and Space Administration (NASA) reagerede med Projekt Mercury. Mercury-Redstone-raketdesignet indarbejdede yderligere flydende brændstoftanke på sit første trin Jupiter C-køretøj.
Siden da er fremdriftssystemer stort set fladet ud. Nye teknologier har medført design- og produktionsændringer i årtierne siden disse tidlige opsendelser. Nye materialer har gjort lanceringssystemerne en smule lettere, hvilket reducerer rakettens nyttelaststørrelser og behovet for større trækraft.
Det første rumkapløb og selv den kolde krig fremmede mere samarbejde som vi ser i dagens ruminitiativer. Nationer er blevet mere beskyttende og ejendomsretlige over deres viden og teknologier. Selv rivaliserende kommercielle enheder kæmper mod hinanden for magten i rummet.
Propulsionsystemer og andre udfordringer
Trods teknologiske fremskridt på andre områder er der ikke sket meget ændring, når det kommer til brændstofforbrug i rumfart. Raketter bruger stadig enten flydende eller fast brændstof. Men større computerkraft forfiner nu køretøjers brændstofbrændingshastigheder, hvilket gør dem lidt mere effektive. Det efterlader plads til, at nye fremdriftsteknologier kan dukke op.
I Storbritannien arbejder Reaction Engines Limited på en synergistisk luftindåndende raketmotor (SABRE). Deres design sigter mod at omgå boostertrin for at drive et rumfartøj i kredsløb. Ved ikke at skulle kassere komponenter reducerer SABRE produktions- og opsendelsesomkostninger.
I øjeblikket indebærer standarden for opsendelse mindst to trin, og køretøjet har det samme antal komponenter. Når et trin er fuldført, skiller komponenten sig af og falder tilbage til Jorden. Dette system reducerer vægten og mængden af brændstof, en raket skal bære for at nå i kredsløb. De kasserede trin (dele) kan ikke genbruges.
Kerneenergi kan blive en anden effektiv, let og omkostningseffektiv fremdriftsmetode. En bimodal kerne-termisk raket skaber energi på samme måde som kernekraftreaktorer gør. Den kontrollerede fisjonsenergi opvarmer brændstof, typisk flydende hydrogen. Sådanne fremdriftssystemer bruges ikke til opsendelse, men til at drive køretøjet i flyvningen.
I modsætning hertil lover kernekraftimpulsfremdrift større og mere konstant træk gennem kontrollerede kernekrafteksplosioner. Denne teori opstod i de første atomprøver i 1947. Teknologiske fremskridt og forbedret design foreslår nu inertiel indeslutningsfusion som en sikrere og mere brugbar løsning.
Kernenergifremdrift kan meget vel være løsningen på omkostningseffektiv rumrejse. Private rumfartsselskaber har flere ressourcer til at ansætte de bedste talenter til forskning og opdagelse af nye fremdriftssystemer. Det skader ikke, at den amerikanske regering ofte subsidierer deres bestræbelser, og NASA stiller sine omfattende databanker over rummet til rådighed.
At servicere rumfartøjer i kredsløb
Økonomisk magt motiverer private rumfartsselskaber mere end at fremme videnskaben. Det betyder måske ikke noget, så længe de deler, hvad de lærer undervejs. Og kun hvis disse virksomheder holder øje med at vedligeholde de systemer, de sender ud i rummet.
Elon Musk skaber overskrifter af mange årsager; nogle gode og mange andre dårlige. Og nogle tvivlsomme, som at sende så mange satellitter af sted, at de skubber andre landes enheder til side. Over de sidste fem år er flere Starlink-satellitter næsten stødt sammen med mere kritiske systemer. Hr. Musk forbliver uanfægtet af sit mål og uinteresseret i al den rumskrot, hans virksomhed efterlader.
Denne tilgang er åbenlyst ikke bæredygtig. Vi ser resultaterne af ligegyldig bortskaffelse i det store Stillehavsskrapsområde. I mikroplast, der findes i enhver levende organisme, selv i ubeboede områder. I havdyr, der sulter ihjel, fordi de ikke kan spise med maver fulde af plastik.
Uanset om det er på Jorden eller i rummet, skal private virksomheder stå til regnskab for og vedligeholde de systemer, de sender af sted. En sådan forpligtelse giver andre økonomiske muligheder. Forestil dig et robotbaseret satellitreparationssystem eller et program til opsamling af rumskrot.
Denne idé er ikke ny. NASA gennemførte det første nogensinde rumopretningsprogram, da rumfærgen Discovery hentede to defekte satellitter. Det var i 1984; efterfølgende missioner reparerede andre kredsløbssystemer. NASA's Endeavour-mission i 1993 for at reparere Hubble-teleskopets hovedspejl er et andet eksempel på dette.
Regler og beskyttelse
Rumrejser og -anvendelse er fulde af ukendte faktorer. For eksempel forårsagede en fejl på 1/450 mm i hovedspejlets overflade Hubble-uheldet. Hvis fejlen ikke var blevet rettet, ville Hubble have været en meget dyr rumskrot.
Rumorganisationer med adgang til Den Internationale Rumstation (ISS) sikrer, at rutinemæssig vedligeholdelse bliver udført. Men det kan ikke kun være, fordi mennesker bebor den. ISS er et kostbart projekt, der giver en solid afkast på investeringen. Opdagelser foretaget om bord på stationen hjælper med at fremme den teknologi, vi har brug for at reparere jordsystemer.
Magtkampen mellem etablerede, ofte regeringsdrevne rumorganisationer og nye kommercielle interesser inden for rumindustrien skal fastlægge klare grænser. I retfærdighedens navn har ikke alle lande milliardærer med kapacitet til at skaffe kapital. Af hensyn til videnskaben må sådanne milliardærer ikke huse teknologi, viden eller gevinster fundet i rummet.
Jagten på innovation og udforskning er det, der driver samfundet fremad. Det er det, der fremmer viden og danner grundlaget for fremtidige opdagelser i rummet. Det er det, der tænder fantasien og gør det umulige til virkelighed. En smule sund konkurrence er gavnlig; en nulsumsindstilling - en mentalitet om 'alt for mig, intet for dig' - vil have den modsatte effekt.
De få regler, der styrer lav jordbane (LEO), adresserer spredning af satellitter. Disse regler bør udvides til at omfatte bortskaffelse af rumskrot og en begrænsning på antallet af satellitter. Allerede nu advares der om faldende rumskrot. Dette skrot truer ikke kun livet på Jorden, orbitalt skrot truer fremtidige rummissioner.
Forestil dig et rum, hvor alt er ubeskadiget, som det skal være. Du går ind og efterlader en trøje på stolen. Du åbner din post og efterlader den på et bord. Du drikker noget og efterlader glasset på bordet.
Dette fortsætter i næsten 7 år; rummet er ikke længere egnet til brug. Forestil dig nu sådan forsømmelse i næsten 70 år, den tid mennesker har sendt ting ud i rummet.
Universet er formodentlig uendeligt, og vores solsystem er massivt - ligesom et rum er mange gange større end et glas. Men Jordens kredsløb er begrænset og lille i sammenligning. Og det er allerede så overfyldt, at satellitter risikerer at kollidere.
Hvis vi skal fortsætte med at udforske rummet, skal vi have regler, der styrer rumtrafik, herunder satellittrafik. Hvis mennesker har til hensigt at bevæge sig ud af LEO, skal vi udvide den ydre rumstraktat. Disse grundlæggende rumlove afspejler idéer fra 1967, året hvor 113 lande samledes for at underskrive den. Tider og idéer har ændret sig; det bør også love, der regulerer rummet.
Kunne du lide denne artikel? Skriv en anmeldelse!
Loading...
