Den bedrøvelige historien om romraketter for menneskers utforskning

Bilde av Mars fra 16. oktober, 2016, utgitt av The European Space Agency (ESA). To landingsplasser for europeiske mobile roboter ment for søk etter liv på planeten ble valgt ut 29. mars 2017. Det foreligger nå planer om å sende mennesker til Mars med det amerikanske SLS-Orion systemet / Credit: AFP.

Romfartseventyret startet med sovjetrussiske Sputnik i 1957, fortsatte med USAs seier i kappløpet om mennesker på månen, i 1969, og har fått sitt foreløpige høydepunkt i den internasjonale romstasjonen, hvor første del av den ble skutt opp i 1998. Parallelt med dette har antall ikke bemannede satellitter både i jordbane og mot resten av planetene vokst nærmest eksplosivt.

Så dermed skulle vel situasjonen omkring menneskets utforskning av verdensrommet være i full gang og økende? Det er ikke slik – så langt der ifra. Det er særlig rakettene som er flaskehalsen – her har utviklingen dessverre vært bedrøvelig, utvikling av selve romfartøyet, dvs. hvor mennesker skal befinne seg, har heller ikke den store utviklingstakt.

Liten fremgang

Ofte bruker man uttrykket «det var bedre før», og i romfartsammenheng stemmer dette langt på vei. I tidsrommet 1964 til 1981, under ledelse av NASA, utviklet amerikanerne første generasjon romkapsel (Gemini), utviklet og benyttet Saturn V og Apollo til å frakte mennesker på månen, og til slutt utviklet og startet bruk av den mye mer kompliserte romfergen (se artikkelen «Romfergen – et skritt fòr langt i den teknologiske anvendelse», 30. oktober). Og da hadde man vel og merke ikke de avanserte datamaskinassisterte konstruksjons-verktøy man har i dag.

Amerikanske Saturn V raketten, som ble benyttet ved romferdene til månen, er den sterkeste (størst skyvkraft) som noen gang har vært i operativ bruk, og den var naturlig nok «human rated», dvs. godkjent for bruk ved oppskytning med mennesker. Den ble benyttet første gang i 1967, siste gang i 1973. Den veide ved start ca. 3.000 tonn, hadde 4.18 millioner Kilopond skyvkraft (tilsvarer 4.180 tonn ved jordens overflate). Dette var i korthet en suksesshistorie rent utviklingsmessig.

Nå er Space Launch System (SLS) under utvikling, etter direkte ordre fra USAs kongress, et amerikansk rakettsystem med første trinn som vel kan måle seg med Saturn V (uenighet blant kommentatorene) mht. skyvkraft, men den må jo prøves først – og den er forsinket. Det er planlagt å benytte SLS for å frakte romfarere – i Orion romkapsel – i bane til månen og tilbake, kanskje første gang i 2021-2023. Orion-kapselen er imidlertid et sorgens kapittel, den er bare litt større enn Apollo, og det vil ta minst(!) 17 års utvikling før den kan ta sin første tur i verdensrommet – en forsinkelse kan forventes. Dette er svært mye dårligere enn forrige runde med USA’s romfart-utvikling.

Til Mars?

Det foreligger nå en rent ut sagt fantasifulle planer om å sende mennesker til Mars med SLS-Orion systemet. Private selskaper har etterhvert kommet på banen, oppmuntret av Kongressen, og det private selskapet SpaceX med sin Big Falcon Rocket, har også planer om å sende mennesker til Mars. Men – surprise – også denne raketten må uttestes først, og et egnet romfartøy må også utvikles.

Årsaken til denne uttalte skepsis om menneskereiser til Mars er at med den nåværende rakett-teknologi, dvs. kjemiske raketter, vil en slik reise ta flere måneder, kanskje år ifølge kritikere. Dette vil utsette romfarerne for en meget betydelig risiko, den alltid nærværende solvinden vil ha et betydelig skadepotensiale, og en solstorm vil kunne ødelegge somskipet og være dødelig for menneskene (se artikkelen: «Solstormer – ikke som andre stormer»).

Blant de få andre «human rated» rakettene nevnes den russiske raketten Proton som fløy første gang i 1965 og benyttes menneskefrakt til og fra den internasjonale romstasjonen, i stadig nye utgaver. Selv en så stødig konstruksjon har opplevd sine problemer nylig. Dette er et alvorlig problem siden det vel ikke finnes erstatninger for denne gamle konstruksjonen. Det samme gjelder Kinas «Lang marsj» for øvrig ganske nye rakettprogram, deres nye rakett, sviktet i en test for kort tid siden, og forsinker landets romfarts-program.

Utviklingen har ikke stått stille når det gjelder mennesker i rommet – det faktum at Romfergen er pensjonert – er at utviklingen har gått bakover – med den internasjonale romstasjonen som en unntagelse.

Utvikling av raketter for ferder i verdensrommet uten mennesker som passasjerer, finner man amerikanske, europeiske, russiske og kinesiske raketter, og antall land som er med i utviklingen øker. ESA – det Europeiske romfartsorganisasjon med sitt Ariane-program, har nå under utvikling Ariane 6, den er i skarp konkurranse med bl.a. SpaceX med sine Falcon-raketter. Sistnevnte utvikler gjenbrukbart første trinn. Dette er både teknologisk meget utfordrende og har på den annen side et betydelig besparelsespotensiale når det gjelder omkostninger, mindre når det gjelder kapasitet. Disse rakettene er p.t. ikke «human rated». Det kanskje beste eksemplet på lav utviklingstakt for raketter er bruken av den russiske meget kraftige raketten RD-180 som 1. trinn (for Atlas V). Dette er av de to rakett-typene som benyttes av det Amerikanske forsvaret ved oppskytning av satellitter. Dette er en konstruksjon fra 1970-tallet, og amerikanerne planlegger – omsider – å benytte godt over en milliard dollar for å erstatte den, en utvikling som er planlagt å ta noen år.

Ut fra dette må spørsmålet stilles – hvorfor går det så tregt?

Vi er jo bortskjemt med en galopperende teknologisk utvikling, særlig innen IT. Det første og viktigste svaret er rakettmotorene; kjemiske motorer, her er potensialet for lengst tatt ut, dvs. det er rent fysisk ikke mulig å forbedre dem i særlig – om i noen – grad! Materialene i brennstofftankene har blitt lettere – kompositter overtar fra metaller, noen forbedringer i materialet i rakettene, og IT-utviklingen må jo har gjort styresystemene mer avansert og lettere. Dette til tross – signifikante forbedringer i ytelsene er vanskelig å finne.  En ny generasjon raketter vil være nødvendig når det gjelder romferder ut forbi jordbaner, og her kan plasma-motorene kunne være løsningen – artikkel om disse motorene kommer.

Reelle forbedringer av romfartøyene er også vanskelig å få øye på – Romfergen står som selve det foreløpige sluttpunktet på utviklingen. For å sikre romfarerne mot stråling, ikke bare underveis, men også ved selve oppholdet på Mars, bør nok en ny generasjon romfartøyer og en ny rakett-teknologi komme på plass – erfaringen så langt tyder på at dette kan ta riktig så lang tid.

 

 


Publisert: Nov 11, 2017 @ 10:24 am


Takk for at du leser Resett. For å kunne fortsette å produsere kvalitetsmateriale avhenger vi av din støtte. Klikk her for å finne ut hvordan du kan støtte oss.

The following two tabs change content below.

Bjørn Brevik

En av de første med cand. real. graden, fra Universitetet i Oslo 1973, med hovedfag konsentrert rundt avansert IT, nærmere bestemt basis programvare (system software). Hovedinteresse er å følge med i utvikling av (applikasjoner med funksjonstype) kunstig intelligens, AI, og bidra til øket forståelse av denne utviklingen.
  • Steinar Jakobsen

    Jeg er enig i at det har vært en bedrøvelig utvikling av romfarten siden månelandingene. Men alt håp er ikke ute. Det er faktisk folk som prøver på nye ting. Jeg har skrevet en liten artikkel om “Positron Dynamics”. Dette selskapet påstår de har utviklet en prototype av en antimaterie-rakettmotor. Lenke: http://stjakobs.blogspot.no/2017/11/antimaterie-rakettmotor.html