Til hovedsiden
    

   
    Bli medlem
    Siste nytt
    Artikler
    Bildeserier
    Temasider
    Bildearkiv
    Foredrag
    Effekter til salgs
    Lenker
    Spørsmål og svar
    Spør oss
    Prosjektoppgave
    Om oss
    NAF på Facebook
    Kontakt oss
    Nettstedskart
    Hovedsiden
Trykk for å lese mer om sitatet
 

Europa til Månen

Av Johnny Grøneng Aase

 

Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 24. årgang, nummer 91, juli-september 1994, sidene 32-35 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.

Skriv ut

Tips bekjent

 

Månen er Jorda sin næraste nabo i verdsrommet. Himmellekamen vart på 1960- og 1970-talet undersøkt av eit stort tal romfarty som landa, gjekk i sirklingsbane eller returnerte prøver av overflata. Sjølv om Apollo- og Luna/Lunokhod-programma gav svar på fleire spørsmål om Månen, førte dei nye opplysningane som vart henta inn under desse ferdene til at forskarane fekk nye, kompliserte gåter å fundere på. Den politiske interessa for måneferder minka utover på 1970-talet, og den siste mjuklandinga fann stad i 1976. Den europeiske romorganisasjonen ESA (European Space Agency) har sett ned ein komite for å vurdere om ESA skal setje i gang utforsking av Månen.

Gruppa, som er kjend under namnet Lunar Study Steering Group (LSSG), har peikt ut dei vitskaplege og strategiske interessene Europa kunne ha av ei slik utforsking. Månen kan gje oss betre forståing av korleis Solsystemet vart til, samstundes som ein vil kunne få erfaring innanfor konstruksjon av kunstige økosystem. Gruppa vurderte og korleis fleire typer ferder til Månen kunne gjennomførast.

I tillegg definerte ein fleire område som vil ha nytte av ei vidare utforsking av Månen. Medlemmene meinte at det på lang sikt, sett frå ein økonomisk og miljømessig ståstad, vil vere fornuftig å setje i gang aktivitetar på andre himmellekamar. Måneoverflata inneheld i tillegg til oksygen som kan nyttast på ei bemanna romferd til Mars, metall naudsynt til å konstruere strukturar i bane og på måneoverflata.

LSSG meinte at ein på 1990-talet burde satse på å sende fleire typar relativt enkle, ubemanna sonder mot Månen. Informasjonane innhenta frå desse romfartya vil gjere det mogeleg for Vesteuropa å legge ein langsiktig, fornuftig strategi for utforskinga av Månen.

Ulike typar vitskap

LSSG delte det vitskaplege utbyttet frå slike ferder inn i tre delar. Ein vil truleg først konsentrere seg om vitskap om Månen. Dei fyrste ferdene vil gjennomføre ei fullstendig fysisk, kjemisk og selenografisk kartlegging av himmellekamen. Både USA og Sovjetunionen har sendt sonder inn i bane rundt Månen for å fotografere ulike overflateformasjonar. Dei fyrste fotografia vart returnert frå Luna 3 i 1959, medan Luna 10 gjekk som fyrste romfarty inn i bane rundt Månen. Desse første ferdene vart utnytta maksimalt som politisk propaganda, og dette resulterte mellom anna i at overflatetrekk fekk namn med sovjet-russisk bakgrunn. Døme på dette er Moskva-havet (Mare Moscowiense). Som ei førebuing til Apollo plasserte USA fem Lunar Orbiter-sonder inn i ulike månebaner. Dei tre fyrste hadde som mål å fotografere mogelege landingsområde for Apollo, medan dei to siste vart plassert i baner som og gjorde det mogeleg å fotografere polområda. Ved hjelp av teknologien som i dag er tilgjengeleg i Vest-Europa vil ein kunne få resultat som er mykje meir detaljerte enn det ein oppnådde på 1960-talet.

Sondene vil gje ny kunnskap om korleis Månen er oppbygd. Under Apollo-programmet sette ein ut seismometer på måneoverflata. Desse registrerte mellom anna korleis Månen skalv når startdelen på månelandingsfartyet etter bruk kolliderte med måneoverflata. Målestasjonane var så kjenslevare at dei registrerte dei ulike aktivitetane som astronautane utførte på overflata.

Sovjetunionen har synt at det er mogeleg å mjuklande ei ubemanna sonde på månen, nytte manipulatorarmar til å hente inn prøver frå overflata, plassere dei i ein kapsel og skyte denne attende mot Jorda. ESA vil truleg nyttegjere seg av ein slik teknikk for å få attende jordprøver frå Månen. USA definerte på 1960-talet eit stort tal område som var interessante landingsstader for Apollo. Berre seks av desse vart til slutt vitja. Ubemanna sonder kan på ein relativt billeg måte returnere prøver frå dei resterande felta.

Med tid og stunder vil det vere aktuelt å sende menneske attende til Månen. Ein vil då setje opp ein permanent base på overflata. Dei vil leve i eit kunstig økosystem, isolert frå alle slektningar og vener utanfor romprogrammet, omgjeve av drepande stråling, vakuum og kulde på utsida av basen, noko som og gjer desse astronautane til interessante studieobjekt for psykologar.

Månen vil vere eit godt utgangspunkt for vidare utforsking av Solsystemet og verdsrommet. LSSG definerte fleire område innanfor astronomien som vil ha større utbyte av å drivast frå Månen enn frå satellittar i jordbane. Døme på dette er solfysikk, ultrafiolett til submillimeter interferometri og radioastronomi i VLF-området av det elektromagmetiske spekteret. VLF-astronomi vert uroa av radiostøy frå Jorda. Den beste måten å unngå dette på vil vere å plassere ut eit nett av VLF-antenner på månen si bakside.

Nye romfarty

ESA har ut frå råda til LSSG definert fire ulike typer ubemanna romferder. For å kunne foreta ei fullstendig selenografisk og kjemisk kartlegging vurderer ESA å sende sonder inn i polbane rundt Månen. Organisasjonen vurderer to ulike typer romfarty, med masse på 1300 kg og 2100 kg.

Nyttelasta vil vere samansett av instrument som kan undersøke måneoverflata i synleg og infraraudt lys. Det finst planar om å utstyre ei månesonde med eit høgoppløyseleg multispektralt stereokamera med ei maksimal oppløysing på 5 m frå ei 100 km høg månebane. For å kunne kartleggje utvalde område fullstendig ser ein for seg at sonda kan gå i ei elliptisk bane med lågaste punkt 50 km over måneyta. Dette gjer det mogeleg å sjå detaljar med ein diameter på berre 2 meter.

Den kjemiske samansettinga av overflata kan avgjerast ved hjelp av to instrument. Ein treng eit gammaspektrometer/nøytrondetektor og eit multispektralt stereokamera. Frå bane ville ein då finne stoff som hydrogen, oksygen, magnesium, aluminium, silisium, svovel, kalium, kalsium, jern, thorium og uran. Eit viktig mål for ei slik sonde vil vere å leite etter vatn på Månen.

Apollo etterlet mange gåter om Månen sin indre oppbygnad. Desse kan til ein viss grad løysast ved å utstyre sonda med instrument som gradiometer, magnetometer og høgdemålarar. Fleire av desse er alt under utvikling i Europa.

Denne sondetypen kan dessutan relativt enkelt gjerast om til ein kommunikasjonssatellitt i månebane.

Månelandar

Det neste logiske steget vil vere å landsetje instrument på måneoverflata. ESA opererer her med to typer sonder. Den enklaste vil ha ein masse på 1100 kg, og vil foreta enkle undersøkingar av måneoverflata. Versjon to vil vege 2400 kg, og ha tilleggsutstyr for biologiske og materielltekniske undersøkingar.

På den første månelandinga vil sonda truleg vere utstyrt med fem ulike instrument. Nyttelasta vil vere samansett av seismometer, magnetometer, fjernsynskamera, utstyr for måling av overflatematerialet sine elektriske eigenskapar og eit instrument for måling av temperatur og termiske eigenskapar i måneoverflata.

ESA studerer i dag landingsferder til Mars og til kometar (Marsnet og Rosetta (sjå notisen Rosetta møter kometer i 2004 i Nytt om Romfart nummer 91, 1994, side 14)). Desse undersøkingane vil og definere instrument som kan monterast på ein månelandar.

Dersom ESA vel å delta i ein framtidig bemanna månebase vil ei eller fleire landingsferder verte nytta til å undersøke korleis bakterier, planter og enkle organismar veks i materiale frå måneoverflata. Dette kan utførast på to måtar. Det enklaste vil vere å halde liv i ein kultur i ein månedag. Her vert nedfrosne mikroorganismar gjevne ei viss mengde vatn og næringsstoff, og organismane vil leve heilt til desse er brukt opp. Vekstprodukta og organismane vert deretter analysert. Dette er eit relativt enkelt eksperiment, sidan ein berre treng å kontrollere bakterievekster i to veker. Seinare, når infrastrukturen på månen tillet kontinuerlege, langvarige operasjonar, kan ein gå over til å setje opp sjølvforsynte, lukka økosystem.

Vidare overflateutforsking

Både USA og Sovjetunionen har nytta køyrety i utforsking av måneoverflata. Den europeiske månebilen vil verte utstyrt omtrent på same månen som dei små landingssondene. Dei første måla under dette programmet vil vere kjemisk undersøking av overflata og vidare utforsking av interessante overflateformasjonar.

Den korte avstanden mellom Jorda og Månen gjer det mogeleg å ha kontinuerleg kontroll med bilen i tilnærma sann tid. Eit stort problem er at det i dag ikkje eksisterer radiotermiske isotopgeneratorar i Vesteuropa. Dersom ein vel å ikkje utvikle slike kjernefysiske kraftkjelder, fører dette til at bilen vert utstyrt med solcellepanel. For å redusere storleiken på desse kan det verte eit krav at bilen og instrumentlasta ikkje skal vere i bruk samstundes. Unnatak frå dette er magnetometeret og fjernsynssystemet.

Prøveretur

Nyttelasta på ei prøveretursonde vil vere ein liten kapsel, boreutstyr, innsamlingsutstyr og ein manipulatorarm til å føre prøvene inn i kapselen med. Sovjetunionen nytta seg av denne teknikken under prøvereturferdene i Luna-programmet. ESA studerer i dag teknikken i førebuingane til Rosetta-sonda. Det er sjølvsagt mogeleg å montere vitskaplege instrument på den delen av romfartyet som vert att på Månen.

Grovt sett byr utforskinga av Månen på færre problem enn dei ein må overvinne på andre himmellekamar. Den relativt korte avstanden fører til små opphald i kommunikasjonen mellom sonda og kontrollsenteret, det er like mykje energi tilgjengeleg frå solstrålinga i jord- og månebane og oppskytingsvindauget opnar seg ein gong kvar månad. Landinga vert heller ikkje uroa av ver og vind i det utvalde området, og sonda treng ikkje vere aerodynamisk konstruert, slik som Titan-sonda Huygens.

I utgangspunktet kan ein nytte ein Ariane 5-bererakett til å sende romfartyet til Månen på same måte som under Apollo-programmet. For å kunne utføre store baneendringar er det naudsynt med ein stor rakettmotor som kan startast fleire gonger. For at brenntidene ikkje skal verte altfor lange må denne motoren ha høg skyvekraft. Vi vil finne ein slik i det siste trinnet i Ariane 5, som leverer 27 500 N. Om ein vel å nytte dei motorane som i dag enten er tilgjengelege eller under utvikling i Europa, som vil levere skyvekraft på mellom 400 og 20 000 N, vil ein kunne auke den maksimale massa på romfartyet kraftig.

Dersom returfartyet vert skote opp saman med ein annan satelitt som skal inn i geostasjonær bane kan ikkje massen vere meir enn 2000-3000 kg. I dei tilfella ESA vel å skyte sonda som einaste passasjeren på Ariane 5-raketten, kan massen aukast til 6000-8000 kg.

Konklusjon

Ein del av den teknologien som er naudsynt for å gjennomføre desse ferdene til Månen er i dag tilgjengeleg i Vest-Europa. Sjølv om noko av teknikken i polbanesonda i dag vert utvikla som ein del av Aristoteles-programmet, må ein utvikle eit gradiometer og ein laserhøgdemålar som kan nyttast i særs låge månebaner.

ESA har liten erfaring i bruk av fjernstyrde køyrety. Nokre europeiske land studerer i dag bilar som kan sendast til Mars. Det er relativt enkelt å overføre denne teknologien til ein månebil, slik at energien burde verte retta inn på å utvikle utstyr som kan bore seg minst 15-25 meter ned i måneoverflata.

Det største problemet når det gjeld prøveretur er kapasiteten til Ariane 5. Ein ville ha større fleksibilitet dersom det var mogeleg å nyttegjere seg av motorane i det øverste trinnet i Ariane 4. I tillegg må ESA utvikle kapslar for prøveretur.

Desse ferdene vil gje oss ny kunnskap om Månen, og legge fundamentet for ei vidare europeisk utforsking av Månen, som i fyrste omgang vil ende med landsetjinga av den fyrste vesteuropeiske astronauten på Månen.

 
Forrige artikkel | Neste artikkel | Alle NOR 1994 | Alle Romfart/NOR
 
 
 

Alt stoff på romfart.no/.com/.org er opphavsrettslig beskyttet.
romfart.no/.com/.org eies og drives av Norsk Astronautisk Forening.