Romfart 2007

2007-3
2-2006
O
50 AR
www.romfart.no
INNHOLD
ONAUTISK
TR
NING
RE
FO
NORSK A
S
ROMFART
1951
Utgiver:
Norsk Astronautisk Forening
Postboks 52 Blindern
0313 Oslo
Redaktør: Øyvind Guldbrandsen
Sideutlegg: Øyvind Guldbrandsen
Per Arne Marthinsen
Erik Tronstad
eRomfart / www.romfart.no:
Kontakt:
Telefon:
880 0313 0 (flexinummer)
e-post:
naf@romfart.no
redaksjonen@romfart.no
Bankkontonr.: 9235.15.91406
Organisasjonsnr.: 979 960 875
Trykk:
Tøyen Trykk A/S
Tvetenveien 162, 0671 Oslo
Utgivelsesfrekvens:
4 nummer per år
Opplag:
950
ISSN 1502-5276
Årgang 38 - Nr. 143 (Nr. 2007-3)
www.romfart.no
Omslaget:
4. oktober 2007 var det 50
år siden Sovjetunionens
oppskyting av Sputnik 1
innledet romalderen og
sjokkerte verden, særlig
USA, som kastet seg i gang
med et utviklingsrace uten
like i historien. Bare tolv år
senere hadde de en mann
på Månen. Forsiden viser
en av de to første, Buzz
Aldrin, som for øvrig kommer til Oslo på Astrofestivalen den 18. november i
år. Det innmonterte bildet
av Jorden er tatt av Japans
asteroidesonde Hajabusa.
Baksiden er fra den siste
måneferden, Apollo 17, i
1972. Innfelt er Sojuz-versjonen av Sovjetunionens
bærerakett R-7, som har
vært en rød tråd gjennom
hele romalderen. Varianter
har skutt opp Sputnik 1
(baksiden, øverst t.h.), et
meget stort antall andre
satellitter, samt mange
romsonder og alle Sovjets/Russlands bemannede
romfartøy. Dette inkluderer
Vostok 1 med historiens
første romfarer Jurij Gagarin, og Sojuz-romfartøyene
som idag benyttes til den
internasjonale romstasjonen ISS (baksiden, t.h.).
ROMFART nr. 2007-3
50 år siden Sputnik 1
Side 3
Andre romjubiléer
Side 10
Romdagen 2007
Side 11
Kinas romprogram - del 3 Side 12
India i rommet Side 18
STS-118 til ISS
Side 20
Phoenix på vei mot Mars Side 32
Dawn mot Ceres og Vesta Side 44
Nytt fra Saturn: Iapetus
Side 52
Oppskytingsoversikt
Side 56
Abonnement på Romfart /
medlemskap i Norsk Astronautisk Forening
(www.romfart.no):
Abonnement på Romfart følger med medlemskap i Norsk Astronautisk Forening, som også
inkluderer nyhetsbulletinen Romfart Ekspress,
nyhetsmeldingene eRomfart (pr. e-post) og
innbydelser til foreningens møter, foredrag,
arrangementer og ekskursjoner.
Priser: Personlige medlemmer: Kr 195,- pr. år. Gruppemedlemmer (info i tre eks.): Kr 370,Opphavsrett:
Hele eller deler av artikler eller bilder fra Norsk
Astronautisk Forenings publikasjoner kan kun
gjengis etter tillatelse fra redaktøren og/eller
artikkelforfatteren/fotografen og dersom navn
på kilde (Romfart nr. XX) forfatter/fotograf og
Norsk Astronautisk Forening oppgis.
Jorden, fotografert fra den
europeiske meteorologiske satellitten
MSG-1 den 27.
mars 2007.
Romfart 2007-3
ROMFART 2007-3
romhistorie
50 år siden
Sputnik 1
4. oktober 2007 var det 50 år siden
Sovjetunionen skjøt opp historiens
første satellitt, Sputnik 1. Begivenheten regnes som starten på romalderen.
Av Erik Tronstad
Oppskytingen av Sputnik 1
Romfart 2007-3
O
ppskytingen av Sputnik 1
skjedde fra det vi i dag kjenner som Bajkonur-kosmodromen i
Kasakhstan. Den gang en av mange
republikker i Sovjetunionen, i dag
et selvstendig land.
Oppskytingen startet klokken
22.28.34 Moskva-tid (20.28.34 norsk
tid) 4. oktober 1957. På oppskytingsstedet i Kasakhstan var det
allerede blitt 5. oktober da Sputnik
1 ble skutt opp og gikk inn i bane.
Bæreraketten var en modifisert
utgave av langdistanseraketten R-7.
R-7 var utviklet for å frakte kjernefysiske våpen mot USA. Noen
modifikasjoner var gjort for at den
skulle fungere som bærerakett for
en satellittoppskyting.
Noen minutter etter oppskytingsstart var Sputnik 1 i en jordbane på 228 km x 947 km med en
inklinasjon på 65,6° og en omløpstid på 1 time, 36 minutter og 10
sekunder. For første gang var en
gjenstand laget av mennesker plassert i bane rundt Jorden.
Sputnik 1 var en metallkule
med 58 cm diameter som veide 83,6
kg. Fire metallantenner gikk ut fra
kulen, to av dem 2,9 m lange og to
2,4 m lange. Om bord var en radiosender som sendte på frekvensene
20,005 MHz og 40,002 MHz. På
begge frekvensene kom signalene
støtvis med varigheter på 0,2-0,6
sekunder. Det var opphavet til de
berømte «pip-pip»-radiosignalene
fra satellitten.
Strømkilden i Sputnik 1 var
batterier, ikke solcellepaneler. Etter
tre uker var batteriene oppbrukt,
og radiosignalene fra satellitten
opphørte.
Stor oppmerksomhet
Om morgenen 5. oktober 1957 offentliggjorde det sovjetiske nyhetsbyrået Tass en melding som ble
gjengitt i morgenutgaven av avisen
romhistorie
Slik så Sputnik 1 ut innvendig. Til venstre og til høyre er de to metallhalvkulene som omsluttet utstyret i satellitten.
Slik omtalte ærverdige The New York Times nyheten om Sputnik 1.
Pravda. Meldingen var holdt i
svært nøkterne, formelle og omstendelige ordelag og var ikke Pravdas
hovedoppslag denne morgenen:
«I flere år har det i Sovjetunionen vært utført vitenskapelig forskning og eksperimentelt konstruksjonsarbeid på byggingen av kunstige satellitter. Som det allerede har
vært rapportert om i pressen, har
man i Sovjetunionen planlagt den
første oppskytingen av satellitter
for realisering med det vitenskapelige forskningsprogrammet til Det
internasjonale geofysiske år. Som et
resultat av et meget intenst arbeid
av vitenskapelige forskningsinstitutter og konstruksjonsbyråer er
verdens første kunstige satellitt
blitt laget. Den 4. oktober ble denne
første satellitten vellykket skutt opp
i Sovjetunionen. Ifølge foreløpige
data har bæreraketten gitt satellitten
den påkrevde hastigheten på omtrent 8000 meter per sekund. I dette
øyeblikk går satellitten i en elliptisk
bane rundt Jorden. Ferden dens
kan observeres i strålingen fra den
oppstigende og nedsynkende Solen,
ved hjelp av meget enkle optiske
Romfart 2007-3
romhistorie
Mikhail Tikhonravov. Han var en av de fremste drivkreftene bak idéen om å skyte opp en sovjetisk
satellitt, og lederen for den såkalte satellittgruppen,
som i 1953-1955 utredet muligheten for dette.
instrumenter (kikkerter, teleskoper,
osv.).»
Dette var langt fra å være noen
triumferende tone i retningen: «Vi
var først!» eller «Hurra! Vi greide
Sergei P. Koroljov, sjefskonstruktør i OKB-1, konstruksjonsbyrået som i dag er kjent som RKK Energia. Frem til sin død i 1966 var han den mest sentrale personen i Sovjetunionens romprogram.
det!» Begge deler hadde vært høyst
berettiget og velfortjent.
Reaksjonene i Vesten og i andre
deler av verden var helt annerledes.
Oppskytingen var en sensasjon, fikk
kjempeoppslag på
forsiden av alle
aviser 5. oktober
1957 og var blant
Sputnik 1 under bygging.
hovedoppslagene
i nyhetssendinger
på radio og fjernsyn.
Slik omtalte
ærverdige The
New York Times
nyheten om Sputnik 1.
Først da man i
Sovjetunionen så
disse reaksjonene,
begynte landet
selv å forstå at
dette hadde gjort
langt større inn-
Romfart 2007-3
trykk utenfor landet enn de fleste
der hadde tenkt seg. Derfor ble det
6. oktober før Pravda gjorde Sputnik 1 til en stor sak.
Sovjeterne selv kalte ikke satellitten for Sputnik 1, men «Jordens
kunstige satellitt». I Vesten ble den
kalt for Sputnik, det russiske ordet
for «satellitt» eller «reisefølge». I
dag kaller vi den i Vesten for Sputnik 1, mens russerne fortsatt omtaler den som «den første sovjetiske
kunstige satellitten til Jorden».
sputnik 1 ikke første satellitt
Strengt tatt var Sputnik 1 ikke den
første, men den andre satellitten
som ble plassert i jordbane.
På denne oppskytingen ble
både R-7-bærerakettens mye større
og tyngre kjernetrinn, Sputnik 1
og nyttelastdekselet over Sputnik
1 plassert i jordbane. Etter at hele
denne kombinasjonen var i bane,
ble først nyttelastdekselet koblet
romhistorie
fra. Strengt tatt var derfor nyttelastdekselet historiens første satellitt.
Pravda rapporterte 9. oktober 1957
at også nyttelastdekselet var gått
inn i bane.
Like etterpå ble historiske Sputnik 1 koblet fra kjernetrinnet og
begynte å kretse rundt Jorden som
et eget, selvstendig legeme.
Med denne oppskytingen plasserte altså Sovjetunionen faktisk tre
satellitter i jordbane, ikke bare én.
All oppmerksomhet ble imidlertid
gitt til Sputnik 1.
En av flere grunner til det er
at det var Sputnik 1 som var nyttelasten for oppskytingen. Viktigst
er nok at Sputnik 1 var utstyrt for å
fungere som en aktiv satellitt.
Ingen har rapportert om sikre
observasjoner av nyttelastdekselet,
selv om det må ha vært like lyssterkt på himmelen som Sputnik 1.
Fordi det hadde mye mindre masse,
var det mer utsatt for den lille luftmotstanden i banen det gikk i enn
Sputnik 1. Derfor må det ha falt ned
i atmosfæren og brent opp lenge før
Sputnik 1.
Kjernetrinnet var heller ikke en
aktiv satellitt i den betydningen vi i
dag legger i en satellitt, bare en stor
«død» gjenstand i jordbane. Trinnet
hadde et telemetrisystem som man
lot være på. Signaler fra trinnet ble
oppfanget på trinnets andre omløp.
Likevel er dette ikke nok til at trinnet normalt regnes som en satellitt.
Innvendig var Sputnik 1 fylt
med nitrogen med et trykk på 1,3
atmosfærer. Et viftesystem sørget
for å utjevne temperaturforskjeller
inni satellitten. Den hadde batterier
med lang levetid, og den sendte
signaler til bakken. Om bord var
det dessuten følere som registrerte
trykk og temperatur inni satellitten
og sendte dataene til bakken.
Alle disse egenskapene ved
Sputnik 1 skilte den fra nyttelastdekselet og kjernetrinnet og gjorde
Sputnik 1 til en mer «ekte» satellitt.
Folk over hele verden så og
fulgte satellittens bevegelser over
nattehimmelen - trodde de. De aller
fleste så mest sannsynlig det store
kjernetrinnet til R-7-raketten. Lille
Sputnik 1 var for liten og lyssvak til
lett å kunne ses med det blotte øye.
Kjernetrinnet til R-7-raketten
Mikhail Tikhonravovs berømte «satellittgruppe» fotografert i 1970. De
lagde en fremragende rapport som banet veien for et sovjetisk satellittprogram. Sittende fra venstre: Vladimir Galkovskij, Gleb Maksimov, Lidia
Soldatova, Tikhonravov og Igor Jatsunskij. Stående fra venstre mot høyre:
Grigorij Moskalenko, Oleg Gurko og Igor Bazhinov.
Modell av Sputnik 1.
hadde en lysstyrke tilsvarende det
astronomene angir som størrelsesklasse 1. Tilsvarende for Sputnik 1
var størrelsesklasse 6. Siden banen
var så langstrakt, må størrelsesklassen ha variert en del. Det er ukjent
om de tallene som her er oppgitt, er
størrelsesklasse når objektene var
nærmest Jorden, men det er sannsynlig.
Et objekt av størrelsesklasse 6
regnes normalt som det svakeste et
menneske kan se fra bakken med
det blotte øye, det vil si uten noen
optiske hjelpemidler.
Sputnik 1 kom inn i jordatmosfæren og brant opp 4. januar
1958. R-7s kjernetrinn brant opp
tidlig i desember 1957.
Bakgrunnen for R-7
og Sputnik 1
Etter den andre verdenskrig hadde
både Sovjetunionen og USA aktive
utviklingsprogrammer av rakettvåpen. Sovjetunionen utviklet flere
stadig mer avanserte ballistiske
raketter for frakt av våpen. Den
20. mai 1954 vedtok den sovjetiske
regjeringen formelt å utvikle en
interkontinental langdistanserakett,
som fikk betegnelsen R-7.
Hovedkontraktør for utviklingen ble et konstruksjonsbyrå
kjent som «Eksperimentelt kon-
Romfart 2007-3
romhistorie
struksjonsbyrå 1» (OKB-1). Det ble
ledet av Sergei Pavlovitsj Koroljov.
OKB-1 hadde hundrevis av underkontraktører og fabrikker over hele
Sovjetunionen.
R-7 var et rent militært prosjekt
med ett eneste formål: sende et kjernefysisk stridshode («atombombe»)
til USA. At små modifikasjoner
kunne gjøre den samme raketten til
en bærerakett for frakt av gjenstander ut i rommet, var selvsagt noe
romentusiaster som Koroljov var
meget klar over.
Nøyaktig en uke etter at det var
gitt klarsignal til Sputnik 1, sendte
Koroljov 27. mai 1954 et brev til
høytstående ledere i landets militærindustrielle kompleks. Der ba
han om å få et formelt klarsignal til
Den modifiserte versjonen av R-7
brukt til Sputnik 1.
Romfart 2007-3
å starte et satellittprogram.
En drivkraft
bak tanken om
et sovjetisk satellittprogram var
Mikhail Tikhonravov, en som
Koroljov hadde
kjent siden
1920-årene. På
en vitenskapelig konferanse i
mars 1950 hadde
Tikhonravov argumentert for at
Modell av Sputnik 1 og nyttelastdekselet (til høyre).
det var teknisk
Antennene ble utfoldet først etter at Sputnik 1 var
mulig å skyte
frigjort fra bærerakettens øverste trinn.
opp en satellitt
og at Sovjetunionen burde starte
ringen for alt den var verdt til nye
et program med det formålet.
fremstøt for sine egne planer. Bare
Fra september 1953 ledet Tiktre uker senere fikk han grønt lys
honravov en gruppe som utredet de
til prosjektet. Nå fulgte en hektisk
mange tekniske utfordringene ved
periode med utarbeidelse av planer
å bygge en satellitt og plassere den
for et satellittprosjekt. Den 30. janui bane. Resultatet ble en 442 sider
ar 1956 ga den sovjetiske toppledellang rapport som var ferdig i mars
sen klarsignal for disse planene. De
1955.
gikk ut på å utvikle tre forskjellige
Da Koroljov sendte sitt brev 27.
satellitter for tre ulike formål:
mai 1954, la han ved en kopi av
Tikhonravovs rapport. Tanken var
• Objekt D1: for vitenskapelige
å bruke en modifisert versjon av
observasjoner
R-7 til å skyte opp en 3 tonn tung
• Objekt D2: for å plassere et dyr
satellitt.
i bane
Reaksjonen på Koroljovs fremstøt var lunken.
Han fikk ikke
grønt lys for
dette. Saken
svevde halvdød
omkring i landets
byråkrati.
Den 29. juli
1955 annonserte
USA at landet
kom til å sende
opp små satellitter i jordbane i
forbindelse med
Det internasjonale geofysiske
året mellom juli
Sputnik 1s R-7-bærerakett på oppskytingsrampen
1957 og desember
på Bajkonur. For øvrig benyttet alle involverte på
1958.
denne tiden navnet Tjuratam på oppskytingsbaKoroljov
sen.
utnyttet annonse-
romhistorie
Illustrasjon av Sputnik 1 i kretsløp
rundt Jorden.
•
Objekt D3: en mer avansert
militær satellitt
Planene tilsa at Objekt D1 skulle
skytes opp tidsnok til å komme i
bane før USAs satellitter for Det
internasjonale geofysiske år.
I det sovjetiske militærkomplekset var det stor motstand mot
Koroljovs planer. De militære ønsket ikke å avse noen av sine meget
dyrebare langdistanseraketter for
noe de anså som totalt bortkastet.
Planene om en sovjetisk satellitt
innebar nemlig at R-7-raketter som
egentlig skulle vært utstasjonert
som rakettvåpen, måtte ombygges
til bæreraketter for satellitter.
En modifikasjon var at skyvekraften til motorene i kjernetrinnet
måtte reduseres til 82 % av nominell
skyvekraft i startøyeblikket. I hver
av de fire påmonterte tankene med
hjelpemotorer måtte skyvekraften
reduseres til 75 % av nominell skyvekraft 17 sekunder før trinnene
ble koblet fra. Systemet som skulle
skille nyttelasten fra bæreraketten,
måtte endres for å sikre at nyttelastdekselet først ble koblet fra.
Støtdempere måtte bygges inn for å
redusere påkjenninger på dysene til
de påmonterte oksygentankene.
Den 20. september 1956 skjøt
den amerikanske hæren opp en
rakett av typen Jupiter C på en 5300
km lang ferd. Hvis rakettvåpenet
hadde hatt et aktivt tredje trinn,
kunne det ha plassert en liten satel-
Statskommisjonen for Sputnik i 1957. Dette var en midlertidig komité med representanter fra forsvaret, industrien
og konstruksjonsbyråene. Kommisjonen eksisterte bare under utprøvingen av Sputnik. Den fungerte som den
primære kanalen for kommunikasjon med partilederne om programmets tilstand.
Sittende fra venstre mot høyre er: Ivan Bulytsjev, Grigori Udarov, Aleksander Mrykin, Mikolai Piljugin, Mstislav
Keldysh, Vasili Mishin, Leonid Voskresenskij, Vasili Rjabikov, Mitrofan Medelin, Sergei Korolov, Konstantin Rudnev,
Valentin Glushko og Valdimir Barmin. Stående fra venstre mot høyre er: Aleksei Bogomolov, Pavel Trubatsjev,
Viktor Kuznetsov, Anatoli Vasiljev, Konstantin Bushujev, Aleksander Nosov, Ivan Borisenko, Aleksei Nesterenko,
Georgi Pashkov, Mikhail Ryazanski og Viktor Kurbatov.
Romfart 2007-3
romhistorie
litt i jordbane. Det var imidlertid
aldri planen.
Nyheten om dette nådde Sovjetunionen med en forvrengt fremstilling av saken. Koroljov var hellig
overbevist om at oppskytingen var
et hemmelig og feilslått forsøk fra
den amerikanske hæren på å skyte
opp en satellitt.
Koroljov hadde samtidig problemer med utviklingen av den
modifiserte versjonen av R-7 som
var nødvendig for en sovjetisk satellittoppskyting. Likeledes var det
forsinkelser i leveransene av deler
til Objekt D1-satellitten.
Både Koroljov og Tikhonravov
var svært bekymret for at USA
skulle skyte opp en satellitt før de
selv fikk opp Objekt D1. I november 1956 ble de enige om å gå i gang
med en mindre satellitt, samtidig
som arbeidet med Objekt D1 skulle
fortsette.
Den 5. januar 1957 sendte Koroljov et formelt brev til regjeringen.
Der ba han om tillatelse til å skyte
opp to små satellitter, hver på om
lag 100 kg. De to ble omtalt som de
«enkleste satellittene» («Prosteyshyy Sputnik» eller PS) PS-1 og PS-2.
I februar 1957 godkjente den sovjetiske regjeringen de nye planene.
PS-1 var det som ble til historiske Sputnik 1. Arbeidet med den
startet dermed bare drøyt et halvt
år før oppskytingen.
Sputnik 1 ble konstruert av en
gruppe under ledelse av V. I. Petrov
og A. P. Frelov. Mikhail Khomjakov
var sjefkonstruktør i byggefasen.
Det hele tok bare om lag én måned.
USAs reaksjon på
Sputnik 1
Reaksjonen blant amerikanske politikere og den jevne amerikaner
på nyheten om Sputnik 1 var helt
ekstraordinær. De mottok nyheten
med sjokk og vantro.
USA hadde i flere tiår sett på seg
selv om en teknologisk ledende nasjon. Landet hadde ledet an innen
flyteknisk forskning og industri.
Eksperimentelle fly utviklet i USA
var de første til både å fly fortere
enn lyden og to ganger fortere enn
Romfart 2007-3
En russisk soldat står i giv akt foran
et nylig avduket monument av
Sputnik 1 i Stjernebyen kosmonauttreningssenter utenfor Moskva. 50-årsjubileet for oppskytingen av Sputnik 1 ble behørlig
markert i Russland.
lyden. Landet stod bak Manhattanprosjektet, der de første kjernefysiske våpen ble utviklet. Og det var
i USA at bilen var blitt gjort til nær
allemannseie, samtidig som radio
og fjernsyn var utbredt.
At landets fiende nummer én
på Jorden, Sovjetunionen, nå kom
dem i forkjøpet med å sende opp en
satellitt, var et sjokk.
Roger Launius har tidligere vært
leder for NASAs historiske avdeling og er nå historiker ved berømte
Smithsonian Institutions National
Air and Space Museum i USA. Han
har beskrevet reaksjonene i USA:
«To generasjoner etter at dette
skjedde, er det vanskelig å beskrive
med ord hvordan amerikanerne reagerte på den sovjetiske satellitten.
Den eneste passende beskrivelsen
som nærmer seg i å fange stemningen 5. oktober 1957 innebærer bruk
av ordet hysteri. Det kom et kollektivt mentalt opprør og sjelegransking. Nesten umiddelbart dukket
det opp to nye begreper i amerika-
nernes tidsbegreper: «før Sputnik»
og «etter Sputnik». Et tredje begrep
som snart erstattet andre tidsbeskrivelser var Romalderen. Med
oppskytingen av Sputnik 1 var
Romalderen begynt, og verden ble
aldri den samme igjen.»
Launius fortsetter: «Oppskytingen av Sputnik 1 hadde en Pearl
Harbour-liknende virkning på den
amerikanske opinionen. Den var et
sjokk som for den jevne amerikaner
åpnet døren til romalderen i en
stemning av krise. Hendelsen skapte en illusjon av et teknologisk gap
og ga støtet til økte bevilgninger
til prosjekter innen flyforskning og
romforskning, tekniske og vitenskapelige programmer og opprettelsen
av nye statlige organer som skulle
administrere forskning og utvikling
innen flyvning og romvirksomhet.»
George Reedy oppsummerte det
mange amerikanere følte på denne
måten: «Det er et enkelt faktum
at vi ikke lenger kan betrakte sovjeterne som å ligge langt etter oss
teknologisk. Det tok dem fire år å ta
oss igjen i utviklingen av en atombombe og bare ni måneder å ta oss
igjen i utviklingen av en hydrogenbombe. Og nå prøver vi å ta dem
igjen i utviklingen av en satellitt.»
Reedy var en av assistentene til
daværende senator Lyndon Johnson. Johnson var demokratenes
leder i Senatet og la senere ned et
stort arbeid for å utvikle et sivilt
amerikansk romprogram. Johnson
ble amerikansk visepresident under
president John F. Kennedy i 1960,
overtok som president da Kennedy
ble myrdet i 1963 og ble valgt til
president i 1964. Johnson Space
Center i Houston, Texas er oppkalt
etter ham.
Sputnik 1 førte til en stor omlegging av amerikansk skole- og
utdanningsvesen. Og Sputnik 1
var den direkte foranledningen til
at USA 1. oktober 1958 opprettet
National Aeronautics and Space
Administration (NASA). Organisasjonen fikk ansvaret for all sivil
romvirksomhet i USA og har hatt
noen bitre nederlag, men langt flere
store triumfer.
romhistorie
Jubileumsåret 2007
Det er 50 år siden Sputnik 1 innledet romalderen. Hvilke andre
rombegivenheter kan ha vært verdt å markere i 2007?
Øyvind Guldbrandsen
40 år siden Apollo 1 og Sojuz 1
Kanskje ikke så mye å juble for rent umiddelbart, ettersom Apollo 1 og Sojuz 1 tok
livet av hver sin besetning. Det halsbrekkende kappløpet med å komme først til
Månen med mennesker kan nok gis mye av skylden for dette. Men både Apollo og
Sojuz er i dag bastioner i romhistorien. Amerikanernes Apollo brakte to år senere
mennesker til Månen, noe ingen andre romfartøy har gjort. Siste Apollo-ferd inkluderte sammenkobling med en sovjetisk Sojuz i jordbane (illustrasjon t.h.). Sojuz er på
sin side fortsatt i flittig bruk, de siste årene som et uunnværlig element i det internasjonale romstasjonsprosjektet.
30 år siden voyager
I august og september var det 30 år siden oppskytingene av Voyager 1 og 2, sondene som gjennom sine eventyrlige ferder var de første til å gi et grundig innblikk
i det ytre Solsystemets planeter og måner. Begge har forlatt Solsystemet, men er
fortsatt operative - Voyager 1 som rommets fjerneste menneskelagde gjenstad.
20 år siden energia
Energia/Buran var Sovjetunionens siste
gigantprosjekt på romfronten, om man
ser bort fra Mir. Etter at fire mislykkede
N-1-oppskytinger knuste Sovjetunionens
drøm om å bringe mennesker til Månen,
satset samveldet på en annen superbærerakett, Energia (t.h.), primært for
oppskytinger til jordbane. Men etter to
oppskytinger, den siste med romfergen
Buran, kollapset Sovjetunionen. Russland
var økonomisk ute av stand til å videreføre prosjektet på egenhånd.
10 år siden cassini/huygens
I oktober var det 10 år siden oppskytingen av Cassini/Huygens,
som sommeren 2004 gikk inn i bane
rundt Saturn. I januar 2005 landet
Huygens på månen Titan. Cassinimodersonden har fortsatt i kretsløp
og gjør stadige oppdagelser (se
artikkel i bladet.)
Jubilantene:
17. oktober (t.v.) var det
90 år siden NAF-veteran
Johan Nicoll så dagens
lys. To dager senere kunne
romfartsguru Erik Tandberg
markere 75 år på Jorden.
Her på årsdagen med sin
siste bok Romalderen, som
han har all grunn til å være
stolt av, tross ergrelse over
en og annen detalj.
(Foto: Øyvind Guldbrandsen)
10
Romfart 2007-3
FORENINGSAKTIVITETER
ROMDAGEN
2007
Romkino: 23/9-2007 kunne for en
gangs skyld hvem som helst slippe
gratis inn på Klingenberg kino.
Og det til et arrangement viet
romfart! Til deg som ikke kom:
Nå kan du bare angre!
Romridder: En glad og "også
litt stolt" Erik Tandberg mottar
velfortjent St. Olavs Orden av
representanter fra Slottet.
R
omdagene (eller Romdagen) ble i jubileumsåret 2007 lagt til storsalen i Klingenberg Kino i Oslo sentrum. Som vanlig et
utmerket arrangement, med bl.a. en serie
interessante foredrag om utforskningen
og utnyttelsen av rommet, og selvsagt om
romalderens 50 første år (bildet over). Lik
de senere år ble arrangementet muliggjort
gjennom et tett samarbeid mellom
Norsk Astronautisk Forening og
Norsk Romsenter, med førstnevntes
utrettelige leder Per Arne Marthinsen som primus motor.
Erik Tandberg har i over en
mannsalder vært velkjent over det
ganske land som en uuttømmelig kilde til presis informasjon om
romfart gjennom utallige TV- og
radioprogrammer, artikler i aviser
og blader, foredrag samt flere bøker.
Som avslutning på den offentlige
delen av Romdagen 2007 ble Tandberg, for denne enestående formidlingsinnsatsen, utnevnt til Ridder
av 1. klasse av St. Olavs Orden.
Øyvind Guldbrandsen
(tekst og foto)
Romfart 2007-3
11
romhistorie
Kinas romprogram (3)
Utvidelse av programmet
Kina er stadig på vei med nye elementer til sitt romfartsprogram
(Alle kinesiske lastebiler er grønne)
Under Kinas første tiår med romfart, oppnådde de å hente inn romfartøy fra bane rundt Jorden,
bygge to nye bæreraketter og sende tre nye vitenskapelige satellitter i bane rundt Jorden.
Kina ble den tredje nasjonen, etter Sovjetunionen og USA, til å hente satellitter tilbake fra baner
rundt Jorden. Kina sendte også ut tre mystiske satellitter i Ji Shun Shiyan Weixing serien. Selv
30 år senere, har det ikke lyktes omverdenen å finne ut hva disse skulle brukes til.
Av Per Arne Marthinsen
Romkappløp eller ikke?
1960-tallet var for kinesisk romfart
ikke særlig konstruktivt. Det var
et politisk destruktivt klima, men
tiden etter endret seg til det bedre.
Riktignok var det friske politiske diskusjoner etter en dramatisk
hendelse i september 1971, hvor Lin
Biao, Mao Zedongs mest fortrolige
løytnant, forlot Kina til fordel for
Sovjetunionen. Hans fluktfly ble
derimot skutt ned av kinesiske jagerfly. Paranoiaen fikk grobunn, og
12
det ble ikke styring på noen ting før
etter Mao Zedongs død i september
1976, og Firerbandens fall måneden
etter. Først etter disse hendelsene
ble det igjen disiplin i romfartsindustrien og vitenskapsfolk som
urettferdig var blitt skjøvet ut, var
på vei tilbake.
Romfartsplanene for 1971-1976
inneholdt en voldsom ekspansjon
av romprogrammet, men ble vraket.
En ny og en mer realistisk plan ble
lagt på bordet av Zhang Aiping, en
kommunistisk militær leder. Han
utformet nøkkelpunktene for det
kommende romprogrammet på
1980-tallet, som det å bruke Dong
Feng 5, DF-5, en interkontinental
ballistisk bærerakett, ICBM, til å
skyte ut en geostasjonær kommunikasjonssatellitt og utvikle missiler
til undervannsbåter. Denne mindre
ambisiøse planen ble øyeblikkelig
godkjent av den kinesiske sentralkomiteen. Det nye lederskapet under Hua Guofeng og Den Xiao Ping,
Romfart 2007-3
kinesisk romvirksomhet
skapte en entusiasme blant yngre
og mer pragmatiske ingeniører og
ledere til å satse på romindustrien.
På samme tid ble det besluttet å redusere forsvarbudsjettet fra 12 % av
nasjonalbudsjettet til 5 %, demobilisere en million soldater og overføre
en del av de militære fasilitetene
til sivilt bruk. Romfartsbudsjettet
ble justert til å møte en mer moderat ambisjon og falt til 0,035 % av
brutto nasjonalprodukt, på lik linje
med Japans 0,04 % og Indias 0,14 %.
Dette kunne tolkes slik at Kina ikke
var med i et romkappløp. Romfartsbudsjettet i USA i dag er 0,58 %
av det føderale budsjettet på 2,784
billioner dollar. Under Apollo-tiden
var romfartsbudsjettet på 5 % av
det føderale budsjettet. Hva kunne
ikke NASA ha fått til i dag med den
prosentsatsen.
Fire moderniseringer
I oktober 1978 annonserte Deng
Xiao Ping ”de fire moderniseringer” for tiden etter Mao-epoken.
Disse fire var vitenskap og militær
teknologi, jordbruk, utdannelse og
industri. Hånd i hånd med moderniseringene, kom det en åpning
for økonomien og vitenskapen.
Utenlands investering ble ønsket
velkommen og betydelige områder
av økonomien ble privatisert.
Kinas 20 års isolering fra verdens romsamfunn ble avsluttet i
1977. Kinas romfartseksperter besøkte Frankrike og Japan og i 1979
fikk de besøk fra den europeiske
romorganisasjonen ESA, og landene Frankrike, Japan og USA. Den
første av mange regionale og internasjonale romfartskonferanser ble i
1985 for første gang holdt i Kina.
Under den tiden Kina ventet på
utviklingen av deres egen jordobservasjonssatellitt, forhandlet Kina
med USA om bruk av Landsat-data,
jordobservasjonssatellitt. En bakkestasjon ble kjøpt fra amerikansk
industri og siden operert av det
kinesiske vitenskapsakademiet. Den
årlige avgift var på 200 000 dollar.
Stasjonen var operasjonell fra 1986.
I 1988 sendte Kina sine mest lovende nyutdannede ingeniører til Mas-
Romfart 2007-3
sachusetts Institute of Technology
i USA. Dette for første gang siden
1950-tallet, da kinesiske studenter
ble sendt hjem. Det kinesiske romprogrammet åpnet seg, samtidig
som landet Kina gjorde det samme.
Tidligere hadde de som arbeidet i
denne industrien fått beskjed om
å ikke si hva de holdt på med, på
samme måte som de som arbeidet i
romfartsindustrien i Sovjetunionen.
Dette førte til at nyansatte hadde
problemer med å finne sitt nye arbeidssted, siden ingen hadde lov til
å fortelle dem hvor arbeidsstedet lå!
Jernbanen fra Qingshui til Jiuquan
var ikke å finne på et kart. Dette
forhindret også samarbeid vitenskapsfolk i mellom. Dette endret
seg fra 1988. De fleste romorganisasjoner fikk offentlige navn og kom
på kartet.
Deng Xioa Ping ble kåret til årets
mann av magasinet Time i 1978.
Prosjekt 701
Ji Shu Shiyan Weixing Serien
(1973-1976)
Det var et gap på over fire år mellom oppskytingen av Shi Jian 1 i
1971, og den neste kinesiske satellitten, i 1975. Den neste serien av
satellitter, som skjedde før perioden
med åpenhet, skapte flere spørsmål
enn svar. Serien besto av tre vellykkede oppskytinger og tre mislykkede i perioden 1973 til 1976. Serien er
blitt nevnt, men er dårlig beskrevet
i kinesisk litteratur. I Kina fikk den
prosjektnavnet 701. Konstruksjonen
av Ji Shu Shiyan Weixing, JSSW,
startet tidlig på 1970-tallet, men det
er praktisk talt ingen opplysninger
om utviklingen eller historien.
Forkortelsen JSSW står for ”en
teknisk eksperimentell satellitt”. Uttrykket Chang Kong, Lang Himmel,
er også blitt brukt til serien. Dette
i en lang tradisjon av kinesiske
navnbytter. Fordi så lite informasjon er tilgjengelig om programmet,
er det antatt at dette var et militært
prosjekt. JSSW er antatt å ha vært
en satellitt som skulle samle elektroniske etterretningsopplysninger, på
samme måte som Sovjetunionen og
USA gjorde. Mindre sannsynlig er
det at JSSW var en fotosatellitt, siden det er uklart hvordan den skulle sende bilder tilbake til Jorden.
JSSW-serien skjedde på samme tid
som utviklingen av det kinesiske
romprogrammet for nedhenting av
satellitter. Da den første oppskytingen skjedde, ble den militære delen
av programmet offisielt bekreftet,
som en del av ”forberedelsen til
krig”. Mulig at satellitten var en
elektronisk havovervåkingssatellitt, da den hadde mye likhet med
tilsvarende satellitter fra Sovjetunionen.
Feng Bao-raketten
Prosjektet 701 brukte en ny bærerakett, Feng Bao, laget i Shanghai.
Klassefiseringen 701 er også gitt
bæreraketten. Feng Bao var bygget
på grunnlaget til bæreraketten DF4. Det skal ha være to grunner til
at raketten ble bygget i Shanghai.
Den ene var sannsynligvis politisk.
Shanghai var Mao Zedongs politiske senter. Den andre grunnen kan
ha vært at tanken på å bygge opp
et nasjonalt senter for romindustri
utenfor hovedstaden. Shanghai var
den mest avanserte industrielle
byen i landet og dermed den beste
kandidaten.
13
romhistorie
Kinesiske bæreraketter i Lang Marsj-serien
Første varmetesten
En ikke flygeferdig versjon av Feng
Bao ble fraktet til oppskytingsbasen
Jiuquan i november 1970, ett år
etter at arbeidet startet. I mars-april
1971 ble motorene varmetestet og
fungerte perfekt, selv om det ble
avdekket et antall problemer, som
dataproblemer og noen dårlige
ventiler til det første rakettrinnet.
Mye skyltes dårlig kvalitetskontroll,
som etter hvert ble tatt hånd om.
6. august 1972 ble Zhou Enlai informert om at raketten var klar for
oppskyting.
Den første oppskytingen av
Feng Bao skjedde 10. august 1972.
Ferden var en opp og ned ferd, en
såkalt ballistisk ferd. Selv om ferden
kunne betegnes som suksess, ble
det allikevel avslørt en del problemer, spesielt med tanke på fremtidig tyngre nyttelast. Drivstofftanken ble omkonstruert med tynnere
vegger, drivstofflyten til motorene
ble forbedret og det ble bestemt å
kjøre alle motorene til drivstofftankene var helt uttømt på veien opp
til sin bane. Det andre rakett trinnets manøvreringsmotorer skulle
brukes til å styre satellitten inn i
bane. Disse forandringene gjorde at
nyttelasten kunne økes med 50%.
Noe av utstyret ble testet over et år
for lekkasje. Kinesiske ingeniører så
ut til å ha møtt betydelige vanskeligheter med konstruksjonen. Bæreraketten var langt mer krevende
enn Lang Marsj 1, som skulle kunne
løfte en nyttelast på 1,9 tonn, sammenlignet med 300 kg til den første
Lang Marsj.
Offisiell historie har lagt skylden på kulturrevolusjonen for den
14
vanskelige historien til Feng Bao
og den negative holdningen til
kvalitetskontroll under viktige faser
i utviklingen. Vitenskapsfolk som
prøvde å fronte tekniske problemer,
ble beskyldt for å sabotere på vegne
av klassefiendene, noe som alltid er
vanskelig å imøtegå.
Endelig i bane
18. september 1973 skjedde oppskytingen, men den feilet. Årsaken
var styremekanismen i det første
rakettrinnet. Da Feng Bao igjen ble
skutt opp den 14. juli 1974, feilet
styringen igjen. Denne gangen var
det styremekanismen på det andre
trinnet, slik at nyttelasten ikke kom
inn i sin bane. I et kommunistisk
samfunn er det ikke sjeldent at noen
må få skylden for et problem. Denne gang var det Firerbanden som
fikk skylden. Den tekniske beslutningen som ble tatt, var å erstatte
andre trinnet med motorer fra Lang
Marsj 2.
Det tredje forsøket lyktes. 26.
juli 1975 gikk JSSW-1 inn i sin bane
som var 183km x 460 km, med en
inklinasjon på 69,91 grader. Den
eneste tekniske opplysningen under
annonseringen av oppskytingen
var baneparameterne. JSSW-1 gikk
inn i atmosfæren over Stillehavet 50
dager etter oppskytingen. JSSW-2
gikk inn i bane 16. desember 1975.
Denne gang ble det ikke en gang
opplyst om baneparameterne.
JSSW-2 hadde en bane 70 km lavere
enn JSSW-1 og brant opp i atmosfæren 42 dager etter oppskytingen.
JSSW-3 kom ni måneder senere,
30. august 1977. Denne hadde en
helt annen banekarakteristikk enn
sine forgjengere, 198km x 2100km.
Vekten var den samme som forgjengere, 1110kg. Enda mindre informasjon kom ut om denne, unntatt den
politiske betydningen. Satellitten
gikk inn i atmosfæren etter 817
dager i rommet. Ingen av satellittene kunne manøvrere i rommet.
Signaler ble ikke plukket opp av
vesten, sannsynligvis på grunn av
signalene bare ble sendt når satellitten var over Kina.
Den siste satellitten i serien ble
sendt opp 10. november 1976. Denne utgaven var noe tyngre enn sine
forgjengere, 1210kg, men heller ikke
denne gang gikk det som planlagt.
Feil med styringen av andretrinnet
gjorde at satellitten ikke kom inn i
sin bane. Dette ble slutten på JSSWprogrammet. Den offisielle grunnen
var at JSSW var en testsatellitt og
testene var ferdige. Noe usikkert
hvilke teknologier den testet, og
hvordan det ble målt.
Det er en fotnote til historien.
Amerikanske romfartseksperter
som besøkte Shanghai Huayin Machinery Plant i 1979, ble fortalt at det
de så i ustillingen var en modell av
et militært reserveromfartøy. De ble
fortalt at Kina hadde skutt opp tre
slike, hver med 10 dagers ferder.
Dette kan passe profilen til JSSW,
men ikke mer informasjon om hensikten med ferdene.
Fanhui Shi Weixing,
prosjekt 911
Kina var den tredje nasjonen som
hentet ned satellitter fra sin bane
rundt Jorden. Ideen for en slik satellitt dukket opp første gang i Kina i
1964, og fra teamet i Shanghai. De
Romfart 2007-3
kinesisk romvirksomhet
var inspirert av det de hadde lest
om den amerikanske tilbakevendingskapselen i Discovery-serien
fra 1950- og tidlig 1960-tallet. Om
kineserne visste at Discovery-programmet var et hemmelig militært
program, konstruert til å fotografere
utskytingsbaser i Sovjetunionen og
bringe filmen tilbake til Jorden, er
ikke kjent.
Prosjektet ble godkjent i august
1965. Teamet fra Shanghai fikk ansvaret for prosjektet i 1966. En egen
gruppe ble nedsatt for å finne ut
hvilke eksperimenter som kunne
være nyttige å utføre med en slik
satellitt. Satellitten skulle ha en
vekt på 1800 kg, en omløpstid på 91
minutter i en bane på 173 x 493km.
Kodenavnet, prosjekt 911, dukket
opp under en konferanse i september 1967 og satellitten fikk navnet
Fanhui Shi Weixing, FSW, også
dette en eksperimentsatellitt som
kunne hentes tilbake. 11. september
1967 ble tegningene til satellitten
Oppskytingen av FSW.
frosset. Den nøyaktige hensikten
med programmet er heller ikke er
blitt helt klart. Selv 30 år etter går
den under betegnelsen ”jordobservasjonssatellitt”. Dersom programmet bygget på det amerikanske
Discovery-programmet, den sivile
Romfart 2007-3
Ferden med tilbakevendigskapselen.
betegnelsen, er det sannsynlig at
det var en militær jordobservasjons
satellitt. Uansett, senere utgaver er
blitt brukt til å utføre mikrogravitasjons eksperimenter og kameraet
om bord ble brukt til sivilt formål.
Om dette skyldes det internasjonale
politiske klimaet, eller den begrensede militære nytten av satellitten,
er bare noe en må gjette seg til.
Å bygge en slik satellitt representerer en stor ingeniørmessig
utfordring. Den må ha et pålitelig
varmeskjold slik den kan overleve
en tilbakevendings temperatur på
1200 grader Celsius, det må utvikles
raketter for styring av tilbakevendingen, nøyaktig stillingskontrollsystem, et pålitelig kontrollsenter
på bakken for styringen av tilbakevendingen og et system for å finne
satellitten når den lander. Et vakuumkammer, kalt KM-3, ble konstruert av Institute of Environment Test
Engineering og Lanzhou Institute of
Physics. Et senter for å følge satellitten ble også bygget, Xian Satellite
Surveying and Control Centre.
Kineserne hadde ingen tidligere
erfaring i å bygge varmeskjold.
De ønsket ikke å bygge et ablativt
varmeskjold av typen som amerikanerne og Sovjetunionen brukte på
sine romfartøy på 1960-tallet. Dette
var tunge varmeskjold, hvor stoffet progressivt brant opp på veien
gjennom atmosfæren, men hvor det
ble nok igjen til at astronauter/kosmonauter overlevde.
Kina visste at de ikke hadde kapasitet til å gå direkte på lavtetthet
skumtype beskyttelse, av typen
som blir brukt på den amerikanske
romfergen. De fant til slutt et ikkeablativ materiale hvor kvaliteten lå
et sted mellom 1960-og 1980-talletes
teknologi. Materialet fikk betegnelsen XF, som kan motstå inntil
2000 grader celsius. Satellittene i
denne serien krevde et relativt avansert nivå av automatisering. Hele
systemet besto av et tre-akse kontrollsystem, analoge datamaskiner,
sol og jordsensorer for orientering,
naturlige trege målesystemer og et
kaldgassystem til bruk for orientering av romfartøyet.
Ferdprofilen
FSW-satellitene besto av en avstumpet konisk kapsel plassert på en
servicemodul. Under ferden pekte
neseseksjonen i fartsretningen. På
slutten av ferden, da FSWen kom
over kinesisk territorium, svingte
den 100 grader, pekte rett ned mot
Jorden og faststoffmotorene startet. Den gikk omtrent rett ned fra
sin bane. Dette er en brutal måte å
Innhentingen med et helikopter.
vende tilbake til Jorden på, og hvor
det brukes relativt store mengder
med drivstoff. Fordelen er at tilbakevendingen blir en tvungen nedtaking over eget territorium. Vinkelen
under avfyringen må være meget
nøyaktig, for hver grad utenfor
planlagt landingsområde, betyr 300
km i forskjell på landingsstedet. I en
høyde av 16 km blir varmeskjoldet
og rakettmotorene kastet av, og en
15
romhistorie
fallskjerm åpner seg og kabinen
faller med en hastighet på 14 m/s.
Sovjetunionen brukte sprengstoff
på romfartøy for å sikre seg mot at
romfartøyet ikke falt i hendene på
fiendtlige makter. Den kinesiske tilbakevendingsmanøveren krever en
hastighetsendring på 650 m/s, som
er langt større enn både for amerikanske og russiske tilbakevendingsprofil, som er 175 m/s.
Sichuan-provinsen i den sydlige
delen av landet ble valgt som landingsområde, selv om området ofte
var plaget av mye skyer og tåke.
Lang Marsj 2
Med en langt større nyttelastvekt,
sammenlignet med den første
oppskytingen, krevde dette større
Lang Marsj-2E på utsilling et sted
i Kina.
løftekapasitet. Til slutt ble bæreraketten Lang Marsj 2 utviklet av det
kinesiske akademiet for bæreraketteknologi (CALT) i Beijing. CALT
brukte i utgangspunktet den ballistiske bæreraketten DF-5. I samme
periode fikk akademiet for romteknologi i Shanghai et tilsvarende
oppdrag, som senere ble Feng Bao.
Lang Marsj 2 besto av to rakettrinn, var 32m høy og brukte
16
nitrogentetroksid som oksideringsmiddel og usymetrisk dimethylhydrasin (UDMH) som drivstoff.
Massen var 190 tonn og skyvkraften
280 tonn. Dette var Kinas første
bærerakett som brukte datamaskinstyrt navigasjons- og motorstyring.
Utviklingen av Lang Marsj 2 tok
fire år (1965-1969.) Kvantesteget
mellom Lang Marsj 1 og 2, selv før
Lang Marsj 2 ble tatt i bruk, var at
Lang Marsj 2 skulle ble langt mer
nøyaktig enn sin forgjenger.
Den gikk gjennom tester som
ingen andre kinesiske bæreraketter
hadde gjennomgått tidligere. Etter
at vibrasjonstester var gjennomført, ble hele bæreraketten tatt fra
hverandre for å se hva vibrasjonene
hadde gjort med raketten.
For å minne ingeniørene og
arbeiderne om viktigheten av kvalitetskontroll, sikkerhet og pålitelighet, kom Zhou Enlai under testene
for å minne dem nettopp på dette.
Det første forsøket på sende opp
en satellitt som skulle hentes tilbake, skjede med Lang Marsj 2 den
5. november 1974. Det ble en katastrofe. Bæreraketten løftet seg så
vidt opp fra utskytingsplattformen
før den begynte å svinge fra side til
side og måtte ødelegges av sikkerhetsfolkene på oppskytingsstedet,
20 sekunder ut i ferden. Katastrofen, Kinas første, fikk selvfølgelig
politiske følger. Årsaken til katastrofen skyltes vibrasjoner slik at en
kabel fra gyrosystemet til kontrollsystemet ble skadet. Etter dette ble
det en periode med vibrasjonstester.
Den andre oppskytingen skjedde
26. november 1975. FSW 0 ble sendt
opp fra Jiuquan.
Syv sekunder etter oppskyting
svinge bæreraketten mot sydøst.
Etter 130 sekunder ble det første
rakett trinnet frigjort, det andre og
det tredje gikk også bra. Da beskjeden ble gitt om at raketten hadde
kommet i bane, var gleden stor med
tanke på hva som hadde skjedd et
år tidligere. Ikke før den var kommet inn sin bane, ble det konstatert
trykkproblemer i gasstanken som
skulle være med å styre raketten.
Det ble antatt med denne hendelsen
at det ville være umulig å hente
tilbake satellitten, som planlagt.
Selv med denne feilen ble et kompromiss inngått. Satellitten gikk i
omløp rundt Jorden, men ble tatt
ned noe tidligere enn planlagt, bare
tre dager etter oppskytingen, 29.
november 1975.
Etter 47 omløp rundt Jorden ble
helikoptre satt inn for å følge FSW 0
på veien ned. Tilbakevendingen var
komplisert. FSW 0 var sterkt skadet
og landingspunktet ble langt unna
det som var planlagt. Men den
overlevde og ble funnet av noen
gruvearbeidere som meldte fra om
funnet. Kina hadde lyktes i å hente
ned et romfartøy i første forsøk, på
samme måte som Sovjetunionen
mange år tidligere. USA erfarte
mange problemer med samme type
romfartøy. I denne serien ble det
hele 10 satellitter, FSW 0-9.
Shi Jian 2
Kinas første vitenskapelig satellitt
ble skutt opp i mars 1971. Ferden
var meget vellykket, men det tok
åtte år før Kina igjen var klar til å
skyte opp nye vitenskapelige satellitter. Denne gangen forsøkte Kina å
sende opp ikke færre enn tre satellitter med samme bærerakett. Dette
var i for seg ikke uvanlig. Sovjetunionen gjorde en tilsvarende oppskyting i 1964. Senere også 8 satellitter
i en oppskyting. Banen til Shi Jian
2 var planlagt for en høyde på 250
x 3000 km, med en inklinasjon på
70 grader og med en operasjonstid
på seks måneder. Satellitten veide
257 kg, hadde åtte kanter, var 1,23
m i diameter, 1,1 m høy og med fire
små solcellepaneler. Dataene som
ble sent tilbake var både i sann tid
og tatt opp på en båndopptaker stor
nok til å holde 52000 databits for
en time. Informasjonen ble dumpet
ned når satellitten var over Kina.
Det var kinas første satellitt med et
komplett solorienteringssystem.
Oppskytingen, av tre satellitter samtidig, skjedde da i juli 1979.
Oppskytingen ble ikke vellykket, da
satellitten ikke kom i bane. Bæreraketten Feng Baos siste rakettrinn
feilet. Et nytt forsøk ble gjort 20.
Romfart 2007-3
kinesisk romvirksomhet
Bakgunnsinformasjon Lang Marsj-2E
Første oppskyting
Juli 1990
Antll flygninger per år
1-3
Oppskytingssted
Xichang Space Launch Center, Kina
Ytevne:
8799 kilogram til LEO, 3329 kilogram til GTO
Historie
Rakettprogrammet startet sent 1950
Utvikling fra kinesiske overflate-til-overflate-missiler
LM-2E er en viderutvikling av LM-2
Beskrivelse
To-trinns rakett med fire ekstramotorer:
Første trinn: fire YF-20B motorer.
Drivstoff: UDMH/N204
Skyvkraft: 302.000 kilogram
Andre trinn
En motor av typen YF-22B og fire av typen YF-23
Drivstoff: UDMH/N204
Total skyvkraft: 80.977 kilogram
Ekstramotorer
Hver motor er en YF-20B med flytende drivstoff
Skyvkraft: 75.500 kilogram
Mål
Lengde: 49,7 m
Oppskytingsvekt: 460 000 kilogram
Diameter: 3,35 m
Skyvkraft: 60 484 kilogram
september 1981. Bæreraketten Feng
Bao brakte Shi Jian 2, 2A og 2B opp
i bane i løpet av syv minutter og 20
sekunder. Selve separasjonen skjedde i ikke færre enn 59 operasjoner,
alle vellykkede.
Det skal ha vært betydelig vitenskapelig resultater fra Shi Jian
satellittene. Til sammen var det syv
satellitter i denne serien. Shi Jian 3
ble derimot kansellert.
Vurdering og konklusjon
Det Kina oppnådde i perioden
etter de to første oppskytingene
med FSW-1, var nedhentingen av
disse romfartøyene. Kina gikk rett
fra å skyte opp enkle satellitter til
å hente ned romfartøy son veide
over 1 tonn. FSW satellittene hadde
avansert romteknologi, så som
varmeskjold, datamaskiner, sofistikert styresystem og automatiske
kontrollsystemer. Lang Marsj 2 var
langt mer avansert enn sin forgjenger. Ved siden av FSW-programmet, beholdt Kina sine forpliktelser
ovenfor romforskning. Shi Jian 2
var muligens ikke så sofistikerte
som deres motpart i Sovjetunionen,
og i Vesten, men representerte en
betydelig investering for den kinesiske vitenskapen. Det samme for
Shi Jian 4 og 5 for den vitenskapelige delen.
Del 1 og 2 av serien om det kinesiske
romprogrammet stod i hhv. Romfart nr.
1 og 2 2007.
Neste nummer: Kina, en av tre store
romnasjoner. USA , Russland og Kina.
Satellitten Shi Jian 2.
SJ-2-satellitt-flåten inkluderer SJ2, SJ-2A og SJ-2B. 20. september
1981 skjøt Kina opp disse tre satelittene med en bærerakett for
første gang. Dette markerte et
gjennombrudd for kinesisk romteknologi.
Romfart 2007-3
17
romhistorie
India i rommet
Delvis i skyggen av USA og
Russlands romvirksomhet,
har India sammen med
Kina gjennom noen tiår utviklet og videreført sin virksomhet i rommet.
PSLV (Polar Satellite
Launch Vehicle)
Av Jan Petter Løberg
A
llerede i 1972 tok den indiske
regjeringen en beslutning om
at India skulle delta i utforskningen
av verdensrommet. Et eget romfartsdepartement DOS (Space Commission and Departement of Space)
ble opprettet. Deretter ble ISRO (Indian Space Research Organisation)
dannet. Denne organisasjonen kan
sammenlignes med NASA i USA.
I årene etter 1972 har India bygget opp imponerende forskningsog utviklingsbedrifter, spredt over
hele India. Hver bedrift har spesialisert seg på forskjellige områder.
Samtidig har man innenfor flere
områder utviklet en imponerende
kompetanse.
India innledet sitt romeventyr
i 1975 med satelitten Aryabhata
som bl.a. inneholdt instrumenter
for solstudier og røntgenstudier av
stjerner. Deretter fulgte flere eksperimentelle satellitter for kommunikasjon og studier av røntgenstråling
fra verdensrommet. De første oppskytningene ble gjennomført med
18
russiske bæreraketter. Den første
kommunikasjonssatelitten ble imidlertid sendt opp med en europeisk
Ariane bærerakett.
Samtidig med at de første oppskytingene fant sted, arbeidet man
parallelt med utviklingen av et eget
bærerakettsystem. I 1981 ble SLV3 skutt opp for første gang. Den
kunne dessverre bare ta med en
nyttelast på 40 kg. Imidlertid viste
India med SLV-3 at de etter hvert
ønsket å bli uavhengig av de store
romfartsnasjonene for å få gjennomført sin utforsking av rommet. I
begynnelsen av 1980 årene plasserte
India flere kommunikasjonssatelitter i rommet, og hadde ved slutten
av 1985 etablert fjernsynsdekning
for 70 % av befolkningen. Pr. i dag
er denne andelen øket til 90 %.
Samtidig med utbyggingen av
kommunikasjonsnettverket, innledet India et samarbeid med Sovjetunionen om bemannede romferder.
Den første indiske kosmonauten
tilbrakte 8 dager i den sovjetiske
romstasjonen Saljut 7 sammen med
to sovjetiske kolleger. Under sitt
opphold utførte Rakesh Sharma
flere spektrometriske fotograferinger over de nordlige områdene av
India. Dette som et ledd i Indias
planer om å etablere flere kraftstasjoner i Himalaya.
I årene som fulgte plasserte
India ut flere kommunikasjonssatelitter i rommet og samtidig utviklet
man stadig større raketter. Dessverre ble det langt mellom suksessene
med egne raketter, men en rekke
oppskytninger ble foretatt ved hjelp
av Ariane-raketter.
I 2001 fikk India et gjennombrudd i sitt forskningsarbeide da
de gjennomførte en vellykket oppskyting av en GSLV-rakett (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle).
Raketten hadde vært under utvikling gjennom hele 1990-tallet og er
modifisert flere ganger. GSLV er i
stand til å løfte en nyttelast på inntil
2,5 tonn opp i en geostasjonær bane.
Samarbeidet med Sovjetunio-
Romfart 2007-3
indisk romvirksomhet
Den 1,3 tonn tunge månesonden
Chandrayaan-1 planlegges skutt
opp i april 2008. MIP: Kollisjonssonde. RADOM: Strålingsdosemåler.
SIR-2: Infrarødt spektrometer.
LLRI: Laseravstandsmåler.
TMC: Kartleggingskamera.
CIXS: Røntgenspektrometer.
M3: Mineralkartlegger. MINI-SAR:
Bildedannende miniatyrradar.
HySI: Hyperspektralt kamera.
HEX: Høyenergirøntgendetektor.
CENA: Nøytralpartikkelanalysator.
SWIM: Solvindmåler.
nen, senere Russland, gikk blant annet ut på at India kjøpte motorer til
det øverste rakettrinnet til sin GSLV
som bl.a. er benyttet i Proton-M
rakettene. Imidlertid har India også
lykkes i å utvikle sine egen motorer
og gjennomført flere vellykkete
oppskytinger i de senere årene med
en stadig forbedret GSLV-rakett. Resultatet er at India har plassert store
kommunikasjon- og værsatellitter i
geostasjonære baner.
De langsiktige planene er å
skyte opp romsonder mot Merkur,
Venus og Mars. Dette krever et tettere samarbeid med NASA og ESA
og skal etter planen bli realisert i
perioden 2010 til 2020.
India utforsker Månen.
For en tid tilbake annonserte Indiske myndigheter at de vil prioritere
ubemannet utforskning av Månen
og vil sende en romsonde dit i løpet av 2008. Planen er å plassere
romsonden, kalt Chandrayaan-1, i
en ellipsebane på 240 km x 24000
Romfart 2007-3
GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle) er Indias
kraftigste bærerakett.
Første testeksmplar av raketten (øverst t.h.) ble skutt opp
fra
Sriharikota-romsenteret
18. april 2001.
Første operasjonelle oppskyting foregikk 20. september
2004 (nederst t.h.) (ISRO)
km rundt Jorden, for deretter
å sende den inn i en polarbane
med banehøyde på ca. 110 km
rundt Månen.
Chandrayaan-1 vil bære
med seg røntgen- og gammaspektrometre som vil gjøre
forskerne i stand til å utarbeide
et høyoppløselig digitalt kart
over Månens overflate. Den
europeiske romfartsorganisasjonen (ESA) har innledet et
samarbeid med India for dette
oppdraget. Tre vitenskapelige
instrumenter som allerede har
vært benyttet i ESAs månesonde SMART-1 skal installeres
i Chandrayaan-1. I tillegg vil
sonden ha med et radarinstrument fra NASA som skal forsøke å lokalisere vann-is under
kraterbunner ved Månens poler. Nærmere detaljer om nyttelasten vil bli frigitt senere.
19
romfergeprogrammet
NYTT SEGMENT TIL ROMSTASJONEN
I lasterommet hadde Endeavour
med det omtrent 1,8 tonn tunge
S5-segmentet til Den internasjonale
romstasjonen. Videre hadde fergen
med seg en ny gyro til romstasjonen
og en 3,2 tonn tung plattform som
skulle monteres utenpå stasjonen og
brukes til å lagre forskjellige viktige
reservedeler. Med var også en liten
Spacehab-trykkmodul med forsyninger. Videre var det i lasterommet
en manipulatorarm og en like lang
forlengelse av armen. Sistnevnte,
instrumentbommen, er en bom med
en del instrumenter som benyttes til
grundige undersøkelse av romfergen utvendig. I lasterommet var det
også en enhet for sammenkobling
med romstasjonen.
S5-segmentet skulle monteres på
styrbord («starboard» på engelsk,
STS-118
Endeavour igjen aktiv
etter 5 år på bakken
Oppskytingen av Endeavour på STS-118 startet fra oppskytingskompleks 39A ved Kennedy-romsenteret i Florida, USA
klokken 00.36.42 norsk sommertid 9. august 2007 (klokken
18.36 lokal tid.) Omtrent 10 minutter senere var Endeavour
i jordbane.
Av Erik Tronstad
Under det amerikanske flagget vaier et flagg for Endeavour og markerer at romfergen igjen er i aktiv drift.
(NASA/Todd Prough)
20
Romfart 2007-3
den internasjonale romstasjonen
Fakta om STS-118
Romferge: Endeavour
Oppskytingstidspunkt: 9. august 2007 kl. 00.36.42
norsk sommertid
(8. august GMT og USA-tid)
Oppskytingssted:
Oppskytingskompleks 39A,
Kennedy-romsenteret i Florida,
USA.
Besetning:
Scott Kelly (kommandør)
Charles Hobaugh (pilot)
Tracy Caldwell
Benjamin Alvin Drew jr.
Richard Mastracchio
Barbara Morgan
Dafydd Williams (ferdspesialister).
Besetningen i Endeavour på STS-118, fra venstre: Richard Mastracchio,
Barbara Morgan, Charles Hobaugh, Scott Kelly, Tracy Caldwell, Dafydd
Williams og Benjamin Alvin Drew jr. (NASA)
Nyttelast:
Fagverksegmentet IPS-S5
ESP 3 (External Storage Platform 3)
Spacehab-modul med forsyninger.
Primære gjøremål:
Koble S5-segmentet til S4-segmentet
Montere ESP 3 til romstasjonens fagverk
Bytte en av romstasjonens fire gyroer med en som Endeavour har med.
Bringe opp forsyninger til romstasjonen
Romvandringer: 4 stk. á to astronauter
Diverse:
Første ferd for Endeavour siden 2002
Medbrakte vekstkamre for vårskrinneblom fra NTNU, Trondheim
Morgan opprinnelig plukket ut som reserve for Christa McAuliffe i 1985.
Skade i varmeskjoldet oppdaget men ikke reparert
Ferden forkortet ett døgn fordi orkanen Dean truet JSC, Houston
Landingssted:
Landingstidspunkt:
Varighet:
Romfart 2007-3
Kennedy Space Center i Florida
21. august 2007 klokken 18.32.16 norsk sommertid
12 døgn, 17 timer, 55 minutter og 34 sekunder
Endeavours faststoffmotorer
etterlater en søyle av røyk, mens
romfergen forlater Florida.
(NASA/Ken Thornsley)
21
romfergeprogrammet
Endeavour sett ovenfra idet romfergen nærmer seg romstasjonen.
Litt foran midten av lasterommet
er Spacehab-modulen som er
med. Bak (til venstre for) den ses
S5-seksjonen. Fremst i lasterommet er enheten for sammenkobling med romstasjonen. (NASA)
Undersiden av Endeavour fotografert fra romstasjonen da avstanden mellom dem var knapt
200 m. Romfergen er midtveis i sin
“baklengs salto” for å bli fotografert. (NASA)
Den rektangulære formen som
dominerer bildet er døren til Endeavours høyre landingshjul. Stedet
for skaden som er omtalt i artikkelen er midt i den røde sirkelen.
Bildet er tatt ved samme anledning som bildet ovenfor. (NASA/
Erik Tronstad)
22
Romfart 2007-3
den internasjonale romstasjonen
derav S i navngivingen av det)
side av romstasjonens fagverk. Da
STS-118 startet bestod fagverket av
segmentene S4, S3, S0, S1, P1, P3, P4
og P5. S5 er omtrent identisk
med P5, som ble brakt opp på
STS-116 i desember 2006.
NORSK EKSPERIMENT
Blant utstyret Endeavour
hadde med seg til romstasjonen var noen norske spesiallagede vekstkammere med
frø av vårskrinneblom. De
skulle etterlates i et lite drivhus i romstasjonen. Der skal
man studere hvordan frøene
vokser og utvikler seg under
nær vektløse forhold. Dette er
et eksperiment som ledes av
professor Tor-Henning Iversen
ved NTNU i Trondheim. Fordi
plantens gener er meget godt
dokumentert, brukes den mye
til forskning.
LANGT OPPHOLD
Før STS-118 hadde Endeavour
vært gjennom en flere år lang
periode med omfattende vedlikehold og modernisering.
Foregående ferd med Endeavour var STS-113 i novemberdesember 2002, den siste
romfergeferden før Columbiaulykken. STS-118 var således
Endeavours første ferd etter
Columbia-ulykken.
fremme interessen for matematikk,
naturvitenskap og romvirksomhet.
Amerikanske lærere kunne melde
sin interesse for å delta på en rom-
romsenteret 28. januar 1986 og så
McAuliffe bli skutt opp i romfergen
Challenger. Vel et minutt etter oppskytingsstart nærmest eksploderte
den utvendige drivstofftanken. Challenger ble revet
i filler av aerodynamiske
krefter. McAuliffe og hennes
seks medastronauter omkom
i det som til da var historiens største romfartsulykke.
“Teacher in Space”-programmet ble skrinlagt. Etter
en del representasjon for
NASA, gikk Morgan tilbake
til jobben som lærer høsten
1986. Mens hun fortsatte
som lærer, holdt hun kontakt
med NASA og hadde noen
oppdrag for organisasjonen.
I januar 1998 ble Morgan
utnevnt til fullverdig astronaut hos NASA og gikk i treTegningen av Endeavour der instrumentbomning som ferdspesialist. Etter
men er hektet på enden av romfergens manesten fem års trening ble
nipulatorarm. Instrumentbommen er koblet
hun i desember 2002 utnevnt
til manipulatorarmen helt øverst på bildet.
til å fly på STS-118. Ferden
(NASA)
var da planlagt å starte 13.
november 2003 med romfergen Columbia.
Før STS-118 hadde Columbia en annen romferd,
STS-107 i januar-februar
2003. Under tilbakevendingen på STS-107 gikk
Columbia i oppløsning. Alle
de syv om bord døde. En ny
romfartsulykke av samme
omfang som Challengerulykken var et faktum.
Med oppskytingen av
STS-118 var Morgan er
omsider i rommet, sammen
med seks andre astronauter.
OPP ETTER 20 ÅR
Besetningen om bord i Endeavour på STS-118 var: Scott
Kelly (kommandør), Charles
Hobaugh (pilot), Tracy Caldwell, Benjamin Alvin Drew jr.,
SKADE I VARMESKJOLDET
Richard Mastracchio, Barbara
Før Endeavour kom frem til
Morgan og Dafydd Williams
romstasjonen, gjennomførte
(ferdspesialister). Williams
Nærbilde av skadestedet tatt med kameraet i
romfergebesetningen gruner kanadier og representerte
enden av instrumentbommen. (NASA)
dige undersøkelser av romCanadian Space Agency.
fergen utvendig. Formålet
Morgans bakgrunn er
fergeferd, noe over 11 000 gjorde.
var å se om romfergen hadde fått
noe spesiell. Hun var opprinnelig
Den som i 1985 ble utnevnt til å
noen skader under oppskytingen.
lærer. I juli 1985 ble hun utnevnt
bli den første deltaker på en romInspeksjonen ble utført med den 15
som reserve i NASA-programmet
ferd i dette programmet, var Sharon
m lange instrumentbommen festet
“Teacher in Space”. Programmet
Christa McAuliffe. Som reserve
til enden av den like lange manipuble startet i 1984 for å inspirere
var Morgan til stede ved Kennedylatorarmen.
amerikanske studenter og lærere og
Romfart 2007-3
23
romfergeprogrammet
Da romfergen var knapt 200 m
fra romstasjonen, foretok romfergen
en “baklengs salto”. Romfarere i
romstasjonen tok en rekke nærbilder av områder på romfergen. De
ble sendt til bakken for å undersøkes på jakt etter eventuelle utvendige skader på Endeavour.
Begge disse undersøkelsene er
blitt standard for hver eneste romfergeferd etter Columbia-ulykken.
Standard er også en langt mer detaljert overvåkning av en romferge
under oppskytingen, med over 100
kameraer og radarer på bakken og
i fly.
Videoer av oppskytingen og
undersøkelser med instrumentbommen viste at det var et 7-8 cm stort
sår i de varmeisolerende klossene
på styrbord side av Endeavours
underside. Alt før Endeavour koblet seg til romstasjonen, besluttet
romfergeledelsen at det 12. august
skulle gjøres nye, mer detaljerte
undersøkelser av dette såret på
romfergen.
På bilder tatt fra romstasjonen
av Endeavours underside kunne
det tydelig ses et sår i to varmeisolerende fliser litt bak døren til styrbord hovedlandingshjul. Såret så
ikke ut til å være verre enn sår som
romferger tidligere har hatt under
tilbakevending, og som først ble
oppdaget etter landing. Før Columbia-ulykken ble det aldri foretatt
slike inspeksjoner av romfergens
underside i rommet. Det var da
også umulig på de fleste romfergeferder, fordi de ikke gikk til noen
romstasjon og ikke hadde med noen
instrumentbom.
Ut fra disse bildene besluttet
ferdledelsen at om det skulle oppstå
en nødsituasjon som tvang En-
deavour til raskt å vende tilbake til
Jorden, så ville romfergen få grønt
lys til å lande med den skaden som
er der. Beslutningen var enstemmig.
Skaden ble følgelig helt klart til ikke
å være så stor at den er en alvorlig
sikkerhetstrussel for romfergen. Derfor var det ikke noen fare for at
Endeavour skulle være “strandet” i
rommet, slik noen medier antydet.
Det var heller ingen fare for at Endeavour-astronautene måtte oppholde seg i romstasjonen inntil en
annen romferge kunne hente dem
ned.
SAMMENKOBLING
Sammenkoblingen mellom Endeavour og Den internasjonale romstasjonen fant sted klokken 20.02 norsk
sommertid 10. august. Lukene mellom de to romfartøyene ble åpnet
vel to timer senere. Besetningen i
romfergen ble da hilst
velkommen av langtidsbesetningen i romstasjonen: Clayton Anderson,
Fjodor Jurtsjikin (kommandør) og Oleg Kotov.
Ganske raskt etter at
lukene var åpnet, gikk to
av astronautene i gang
med å løfte S5-seksjonen
opp av romfergens lasterom med dens manipulatorarm. Deretter ble
S5-seksjonen overlevert
til romstasjonens manipulatorarm, Canadarm2.
Endeavour fotografert av en av astronautene på den tredje romvandringen. Den
andre astronauten skimtes oppe i venstre del av bildet. Romfergen er koblet til
Destiny-modulen, som ses i øvre del av bildet. Til venstre ses romstasjonens manipulatorarm, Canadarm2, til høyre romfergens manipulatorarm. (NASA)
24
NYTT SYSTEM FOR
STRØMFORSYNING
Klokken 23.17 norsk sommertid aktiverte besetningen systemet som skulle
forsyne Endeavour med
strøm fra romstasjonen.
Det var første gang at en
romferge tok dette systemet i bruk.
På tidligere romvandringer hadde astronauter
koblet opp strømkretser
på utsiden av romstasjonen, med strøm fra dens
solcellepaneler. Da Endeavour denne gang koblet
Romfart 2007-3
den internasjonale romstasjonen
Williams med deler av solcellepaneler
bak seg. (NASA)
seg til romstasjonen, koblet romfergen seg samtidig til
disse kretsene.
Strømforsyningen om bord i
romfergene kommer fra brenselceller som omgjør
hydrogen og oksygen til vann og
får ut elektrisitet i
den prosessen. Når
romfergen kan få
en del av strømforsyningen (men
Williams er fastspent til enden av Canadarm2.
I armene holder han et av de to svinghjulene
som var involvert i utskiftingen av et svinghjul
på denne romvandringen. (NASA)
Mastracchio svever på utsiden av Destinymodulen på den andre romvandringen. Til
høyre for ham er Quest-modulen. På utsiden av Quest-modulen er det montert flere
gasstanker, hver innhyllet i hvitt isolasjonsmateriale. Quest-modulen er koblet til siden
av Unity-modulen. Lenger bak og øverst
til venstre i bildet ses Sojuz TMA-10, som er
koblet til siden av Zarja-modulen. Den siden
av romstasjonen vi her ser, vender ned mot
Jorden. (NASA)
Mastracchio fotografert under den første
romvandringen på STS-118. (NASA)
Romfart 2007-3
ikke hele) fra romstasjonen, spares
hydrogen og oksygen i romfergen.
Dermed kan den
være tilkoblet romstasjonen lenger
enn vanlig.
Alt fungerte
som det skulle etter at systemet var
startet, samt under
resten av tiden.
Som følge av dette
besluttet romfergeledelsen 12. august
2007 formelt å forlenge STS-118 med
tre døgn, dvs. til
14 døgn. Dette var
hele tiden planen,
såfremt systemet
for strømforsyning
fra romstasjonen til
romfergen fungerte.
At ferden senere
ble redusert til litt
under 13 døgn igjen
skyltes andre faktorer.
Mastracchio vinker fornøyd til fotografen. (NASA)
25
romfergeprogrammet
Mastracchio (midt i bildet) er rett utenfor Quest-modulen og Williams
(fastspent til Canadarm2 til høyre) arbeider på utsiden av romstasjonen.
Oppe til venstre er Sojuz TMA-10. (NASA)
UNDERSØKELSER AV SKADEN
Siden man hadde så god tid på seg,
ønsket man selvsagt å undersøke
den nevnte skaden i varmeskjoldet
så nøye som mulig og se om man
for sikkerhets skyld skulle utbedre
den.
Derfor ble det gjort nye inspeksjoner av skaden 12. august. Til
dette brukte astronautene kameraet
og laseren på enden av instrumentbommen. De to instrumentene ble
plassert rett over skadestedet. Kameraet tok da mye bedre bilder av
skadestedet enn de som ble tatt av
romstasjonsastronautene da Endeavour var knapt 200 m fra romstasjonen.
Laseren gjorde en detaljert
tredimensjonal kartlegging av skadestedet. Målingene den gjorde ga
nøyaktige data om hvordan dybden
av hullet varierte på ulike steder.
Skaden omfattet to varmeisolerende klosser som grenser opp til
hverandre. På den ene av klossene
går hullet omtrent helt ned til romfergestrukturen under.
Skadestedet lå rett over en
bjelke som er en del av romfergens
aluminiumsstruktur, hvilket ble
ansett som gunstig. Om det under
tilbakevending skulle trenge unormalt mye varme gjennom til alumi-
26
niumsstrukturen, ville varmen bli
ledet utover i bjelken og fordeles
der, i stedet for å bli konsentrert til
tilsvarende varmepåkjenning som
dette stedet på Endeavour vil oppleve under en tilbakevending.
Ut fra bilde- og laserdataene
kunne man også bygge opp en
datamodell av skadestedet i en datamaskin. I datamaskiner simulerte
man deretter mange av påkjenningene under en tilbakevending og
kunne dermed se hvilke virkninger
skaden ville gi.
Om bord i Endeavour var det
utstyr og materialer som kunne
brukes til å reparere dette såret, om
det ble funnet nødvendig. Et av
materialene var an slags pasta som
kunne fylles ned i såret, hvor det
ville herdes og stivne. Dette måtte
i så fall gjøres på en romvandring
med en astronaut festet til enden av
instrumentarmen, som igjen måtte
vært festet på enden av romfergens
manipulatorarm. Astronauter i
romfergene er trent i å utføre slike
reparasjoner.
Før man tok en beslutning om
å utbedre skadene ville man gjennomføre de nevnte undersøkelsene
av kopien av skadestedet i ovn og
datamaskin.
Ingeniører i romfergeprosjektet
mente skaden skyltes et stykke isolasjonsmateriale som ble brutt løs
fra den utvendige drivstofftanken
under oppskytingen av Endeavour.
Stykket var på størrelse med en tennisball og ble revet løs fra en fes-
Williams er her fortsatt fastspent til
Canadarm2. Bak ham ses nærmest Sojuz TMA-10, lenger bak
Progress M-61. Sistnevnte er koblet
til Pirs-modulen. (NASA)
et punkt. Dessuten var det ingen
strøm- eller signalkabler eller annet utstyr på innsiden av den høyre
vingen i dette området. Bilde- og
laserdataene var så gode at teknkere
på bakken lagde en nøyaktig kopi
av skaden i varmeklosser her. Kopien ble senere plassert i en spesiell
ovn ved Johnson Space Center i
Houston, Texas og utsatt for den
Rett til høyre for Mastracchio ses
en av de to trallene som ble flyttet på denne romvandringen.
(NASA)
tebrakett på utsiden av tanken. Et
Romfart 2007-3
den internasjonale romstasjonen
øyeblikk senere traff stykket en av
de to kraftige stagene bak på drivstofftanken, som der fester den til
romfergens underside. Isolasjonsstykket ble knust i flere biter. En av
dem spratt tilbake mot Endeavours
underside og laget skaden i de to
varmeisolerende klossene.
Dette skjedde 58 sekunder etter
at Endeavour hadde forlatt oppskytingsplattformen. Romfergen var da
i omtrent 10 000 m høyde og hadde
en hastighet på rundt 1600 km/h.
På utsiden av den utvendige
drivstofftanken går et rør fra øvre
del av tanken og nedover langs utsiden av den. Røret frakter flytende
oksygen fra oksygentanken, som
sitter øverst/fremst inni den utvendige tanken. Oksygenrøret er festet
til utsiden av tanken med egne
braketter. Disse er igjen dekket av
det utvendige isolasjonsmaterialet
som dekker hele tanken. Biten med
isolasjonsmateriale som ble revet
løs, kom fra en av disse brakettene.
For NASA er det et kjent problem at det rives løs biter med
isolasjonsmateriale fra disse brakettene. Derfor har man lenge arbeidet
med en ny konstruksjon av disse.
Meningen var å ta i bruk en ny
løsning for dette tre romfergeferder
etter STS-118. Et viktig spørsmål nå
ble om hendelsen med Endeavour
gjør at NASA velger eller tvinges til
å endre denne planen. I så fall ville
det bety nye utsettelser i et allerede
svært tett romfergeprogram.
Første romvandring
Romvandringen startet klokken
18.28 norsk sommertid 11. august.
Den ble utført av Richard Mastracchio og Dafydd Williams. De
brukte amerikanske romdrakter og
romstasjonens Quest-modul.
Etter å ha etablert seg utenfor
romstasjonen med nødvendig
verktøy og utstyr, forflyttet de seg
til styrbord ende av fagverket. Der
hang S5-seksjonen i enden av Canadarm2 og ventet på dem. De fjernet
noen transportsikringer fra hjørnene av S5-seksjonen.
Styrt av astronauter inni romstasjonen førte Canadarm2 S5-seksjo-
Romfart 2007-3
nen inn til en myk sammenkobling
med S4-seksjonen. Mastracchio og
13. august og ble utført av Richard
Mastracchio og Dafydd Williams.
Slik ser et typisk MISSE-panel ut. På panelet er det montert prøver av en
rekke forskjellige materialer. Et hovedformål er å finne ut hva som skjer
med materialene når de utsettes for omgivelsene i rommet over lang
tid. To slike paneler skulle vært hentet inn i romstasjonen på denne romvandringen, men måtte forbli utenfor romstasjonen på grunn av hullet i
Mastracchios venstre hanske. (NASA)
Williams skrudde så til fire bolter
som låste S5-seksjonen helt fast til
S4-seksjonen. Deretter fjernet de en
del utstyr fra S5-seksjonen, utstyr
som ble brukt under transporten
opp i rommet med Endeavour.
Mens romvandringen pågikk,
stoppet brått en viktig datamaskin
i den amerikanske delen av romstasjonen. Reservemaskinen trådte
umiddelbart inn som stedfortreder.
Dermed fikk stoppen ingen konsekvenser verken for romvandringen
eller annet arbeid om bord.
Mastracchio og Williams overvåket så sammenfoldingen av et
radiatorpanel på P6-seksjonen. Solcellepanelene på P6-seksjonen ble
foldet sammen på romfergeferdene
STS-116 og STS-117.
En del mindre arbeidsoppgaver
ble også gjennomført innen romvandringen ble avsluttet etter 6
timer og 17 minutter.
Andre romvandring
Denne romvandringen startet
klokken 17.32 norsk sommertid
De brukte amerikanske romdrakter
og romstasjonens Quest-modul.
Etter å være kommet utenfor,
tok de seg opp til Z1-seksjonen. Der
gikk de i gang med å demontere et
av de fire svinghjulene i den amerikanske delen av romstasjonen.
Svinghjulet sviktet i oktober 2006.
Svinghjulene brukes til å endre
romstasjonens stilling i rommet
uten å bruke drivstoff.
Astronautene skrudde ut flere
bolter som holdt beholderen med
svinghjulet festet til Z1-seksjonen.
Strømkabler måtte også kobles fra.
Beholderen ble midlertidig lagret
like ved.
Fastspent i enden av Canadarm2
ble Williams svingt ned i romfergens lasterom. Mastracchio var i
lasterommet og hjalp til med å få
løs et nytt svinghjul som Endeavour
hadde med. Williams holdt det nye
svinghjulet med hendene mens han
ble svingt tilbake fra romfergens
lasterom og opp til Z1-seksjonen.
Sammen fikk de det nye svinghjulet
på plass, boltet det fast og koblet til
27
romfergeprogrammet
elektriske kabler
igjen.
Det gamle
svinghjulet ble
plassert i samme
krybbe som det
nye kom opp i.
Krybben med det
gamle svinghjulet vil forbli montert til utsiden
av romstasjonen
frem til STS-122
i desember 2007.
Da blir krybbe
og svinghjul tatt
med tilbake til
Jorden.
Romvandringen ble avsluttet
etter 6 timer og
28 minutter.
representerte
noen alvorlig
trussel verken
for romfergebesetningen eller
Endeavour. Skaden kunne overhodet ikke sammenliknes med
den som førte
til at Columbia
gikk tapt.
Spørsmålet
var mer om
skaden vil gi
mer vedlikeDen internasjonale romstasjonen sett fra Endeavour en liten stund etter
holdsarbeid
frakoblingen. Den sølvgrå sylinderen øverst i midten er Destiny. Under
på Endeavour
oppholdet ved romstasjonen var Endeavour koblet til enden av denne
før neste ferd.
modulen. Nederst i den midtre rekken av moduler ses Progress M-60,
Det verste man
som er koblet til Zvezda-modulen. (NASA)
antok denne
skaden kunne
forårsake under
stiny-modulen og Quest-modulen.
tilbakevending var at aluminiumsESP 3
Begge gangene var astronauter på
strukturen nær skadestedet kunne
14. august ble en ny, stor komporomvandringer involvert i utplasfå en større varmebelastning enn
nent løftet ut av romfergens lasteseringen.
den bør. I så fall måtte man etter ferrom med romfergens manipuladen ha fjernet en del varmeisolerentorarm. Det var den 3,2 tonn tunge
MER SKADESTUDIER
de klosser rundt skadestedet, gå inn
plattformen ESP 3 (External Storage
Imens fortsatte arbeidet med å anai aluminiumsstrukturen under og
Platform 3.) ESP 3 ble så overlevert
lysere skaden i de to varmeklossene
bytte ut deler av den.
fra romfergens maniArbeidet ville kanskje
pulatorarm til romforsinke klargjøringen
stasjonens manipulaav Endeavour foran
torarm, Canadarm2.
neste ferd og kan i sin
Den plasserte ESP
tur gi nye forsinkelser
3 på romstasjonens
i romfergeprogramfagverk. Automatiske
met.
låser låste ESP 3 fast
NASA har satt 175
til fagverket. Montegrader celsius som
ringen til fagverket
den høyeste tempeskjedde uten manuelt
raturen aluminiumsarbeid av astronauter
strukturen under
på romvandring. ESP
de varmeisolerende
3 skal brukes til lagflisene skal utsettes
ring av forskjellige
for. Datamaskinbeviktige reservedeler.
regninger tydet på
Dette var første
at med den skaden
gang ble en ESPEndeavour nå hadde,
plattform ble flyttet
ville maksimumstemfra lasterommet i en
peraturen under en
romferge og montilbakevending ligge
tert til romstasjonen
Romstasjonen svever over et lettskyet ørkenområde på Jorlitt under dette. Bebare ved hjelp av
den. (NASA)
regningene ble konmanipulatorarmen.
trollert mot prøver
To tilsvarende plattmed varmeflisene som var gitt en
former, ESP 1 og ESP 2, er tidligere
på undersiden av Endeavour. Det
tilsvarende skade og som ble prøvd
blitt montert til henholdsvis Deble etter hvert klart at skaden ikke
28
Romfart 2007-3
den internasjonale romstasjonen
i den spesielle ovnen ved Johnson
Space Center i Houston.
Det ble etter hvert klart at det
var uaktuelt for NASA å be astronauter i Endeavour om å reparere
skaden.
Dersom det hadde blitt aktuelt
å med en reparasjon, ville den trolig skjedd på ferdens fjerde romvandring. Mastracchio ville da ha
spent seg fast til enden av den 15
m lange instrumentbommen, som
igjen måtte holdes i enden av den
15 m lange manipulatorarmen.
Williams ville tjoret seg fast lenger
ned på instrumentbommen og
bistått Mastracchio. Fastpent til
instrumentbommen ville de to så
ha blitt svingt inn på undersiden av
Endeavour.
En slik reparasjon ville medført
sine egne farer. Med seg måtte astronautene ha hatt 60-70 kg med
verktøy og utstyr for reparasjonen.
De varmeisolerende flisene på undersiden av romfergebe er sprø og
lette å skade. Astronautene måtte
ha opptrådt meget forsiktig og hele
tiden passet på at ikke noe av det
Tredje romvandring
Den tredje romvandringen på STS118 startet klokken 16.37 norsk sommertid 15. august. Den ble utført
av Richard Mastracchio og Clayton
Anderson. Mens Mastracchio var
medlem av STS-118-besetningen,
var Anderson en av de tre som
utgjorde langtidsbesetningen i den
internasjonale romstasjonen. De
brukte amerikanske romdrakter og
romstasjonens Quest-modul.
Fastspent til enden av Canadarm2 ble Mastracchio svingt opp
til P6-seksjonen. Der gikk han i
gang med demontere en antenne.
Senere flyttet han antennen ned til
P1-seksjonen. Anderson bega seg
direkte til P1-seksjonen der han
installerte en signalprosessor og en
transponder.
Deretter gikk begge i gang med
å flytte to traller langs romstasjonens fagverk. Trallene går på en
slags skinner der. Av hensyn til
fremtidige arbeidsoppgaver måtte
trallene flyttes til motsatt side av
Canadarm2 i forhold til der de da
var. Hver tralle måtte løses fra skin-
Hovedhjulene på Endeavour har tatt bakken etter STS-118. (NASA)
medbrakte utstyret løsnet, eller
hadde slått inn i andre fliser og lagd
enda større skader enn den som
skal repareres.
Romfart 2007-3
negangen.
Anderson fraktet i to omganger
begge trallene over fra babord til
styrbord side av Canadarm2. Fastspent til enden av Canadarm2 tok
han først tak i den ene trallen. Mens
han holdt den i hendene, ble han
svingt over fra den ene siden av der
Canadarm2 stod på fagverket og
til den andre. Deretter gjentok han
operasjonen med den andre trallen.
På påfølgende romfergeferd,
STS-120 som i skrivende stund er
planlagt til oktober 2007, skal P6seksjonen med de sammenfoldede
solcellepanelene flyttes til ytterenden av babord side av fagverket.
Der skal P6-seksjonen kobles til
P5-seksjonen. For å få til dette må
Canadarm2 kunne kjøre helt til
enden av babord side av fagverket.
Da kunne ikke de to trallene omtalt
ovenfor være på babord side av Canadarm2. Der var årsaken til at de
nå ble flyttet over til styrbord side.
Ved 21-tiden ble Mastracchio
bedt om å undersøke hanskene på
romdrakten sin. Dette er en ny rutine som er innført på romvandringer etter en skade som ble oppdaget
etter STS-116 i desember 2006. Hver
halvtime under en romvandring
gjør astronautene slike undersøkelser.
Mastracchio oppdaget at det
i venstre hanske var et hull i lag
nummer to av de fem lagene en
hanske har. Hullet utgjorde ingen
fare for Mastracchio og det var
ingen lekkasje fra romdrakten.
Likevel beordret bakkekontrollen
Mastracchio tilbake til Quest-modulen og til å avslutte romvandringen.
Årsaken var så enkel som at sikkerhetsrutinene for romvandringer
tilsier at om det oppdages slike
hull, skal astronauten tilbake til
luftslusen.
Man vet ikke hvorfor Mastracchios hanske ble skadet. Dette
var andre gang på tre romfergeferder (den første var altså på STS-116)
at en hanske får en slik skade. Foreløpig har man en mistanke om at et
eller annet objekt utenfor romstasjonen har uvanlig skarpe kanter.
Om bord i romstasjonen har
man et sett med reservehansker.
Skaden på den ene hansken utgjorde derfor ikke noe problem for den
neste romvandringen på STS-118.
Anderson gjorde seg ferdig med
den arbeidsoppgaven han holdt på
29
romfergeprogrammet
Bremseskjermen bak romfergen brukes for raskere å få den til ro etter
landing. (NASA)
med. Så vendte også han tilbake til
luftslusen i Quest-modulen og avsluttet romvandringen.
Da dette skjedde, lå de to godt
foran planen for romvandringen. Å
flytte de to trallene var den viktigste
oppgaven de hadde, og den var de
ferdige med. Det eneste de ikke fikk
gjort, var å ta med seg inn i romstasjonen to paneler med ulike stoffer
som har vært utsatt for forholdene
i rommet (Materials International
Space Station Experiment (MISSE)).
Den oppgaven vil bli gjort på en annen, fremtidig romvandring.
Romvandringen ble avsluttet
etter 5 timer og 28 minutter.
Fjerde romvandring
Ferdens fjerde romvandring skulle
gått 17. august, men var et par dager tidligere blitt den utsatt til 18.
august. Årsaken var at man ville ha
ekstra tid til forberedelser dersom
den romvandringen skulle ha blitt
brukt til å reparere de skadede varmeisolerende klossene på undersiden av Endeavour.
Men 16. august besluttet man
å ikke reparere skaden på de to
varmeflisene. Alle undersøkelser
som var gjort tydet på at den ikke
ville føre til for høy oppvarming av
romfergestrukturen under skadestedet. Sannsynligheten var null for
at fordypningen i varmeklossene
30
skulle utgjøre noen fare for Endeavour eller astronautene under tilbakevendingen.
I verste fall regnet man med at
det kunne bli noen skader på de
varmeisolerende klossene som lå
rett bak de to som er skadet.
Dermed ble den planlagte romvandringen den 18. august den
fjerde og siste på STS-118, med
de arbeidsoppgavene var de som
oprinnelig var planlagt for den. Om
denne fjerde romvandringen hadde
gått med til å reparere såret i varmeklossene, ville det blitt en femte
romvandring for å utføre de oppgavene som opprinnelig var planlagt
for den fjerde.
For øvrig oppdaget astronautene en liten skade i det ytterste
laget på et av vinduene på Endeavour som vender fremover. Treff av
en mikrometeoroide eller et liten
bit med romskrap har laget en om
lag én millimeter stor skramme i
vinduet.
Opprinnelig var den fjerde
romvandringen planlagt å vare i
6,5 timer. I god tid før den startet
besluttet NASA å korte den ned til
4,5 timer. Så merkelig det enn kan
høres lå årsaken til dette i orkanen
Dean, som var i ferd med å bygge
seg opp i ute i den sydøstlige delen
av Det karibiske hav.
Varslene for hvor Dean vil treffe
land var ennå usikre. Dog var det
en viss sjanse for at den kunne
ramme Houston-området i Texas og
i verste fall stoppe driften ved Johnson Space Center. Senteret ville da
ikke kunnet støtte Endeavour under
tilbakevendingen til Jorden.
Før romvandringen besluttet
NASA derfor å fremskyve landingen av Endeavour med ett døgn, til
tirsdag 21. august istedenfor onsdag 22. august 2007. En konsekvens
av det var at romfergen måtte koble
seg fra romstasjonen tidligere enn
planlagt.
Romvandringen måtte kortes
inn for at man skulle få tid til å
fullføre alle gjenstående oppgaver
før frakoblingen.
Den fjerde romvandringen på
STS-118 startet klokken 15.17 norsk
sommertid 18. august. Den ble utført av Clayton Anderson og Dafydd Williams. De brukte amerikanske romdrakter og romstasjonens
Quest-modul.
Først installerte de en antenne
som inngår i et system for trådløs
kommunikasjon med en del instrumenter på utsiden av romstasjonen.
Dette er en del av et system som
måler ulike belastninger på romstasjonselementene. Etterpå monterte
de en plattform som romfergens
instrumentbom kan plasseres på
under fremtidige romfergeferder.
Til slutt demonterte de to brett med
materialprøver og tok dem med
inn i Quest-modulen. Det var de
to MISSE-panelene som det ikke
ble tid til å hente inn på den tredje
romvandringen.
Opprinnelig var det planen
å også montere noen skjold mot
mikrometeoroider på utsiden av
Destiny- og Unity-modulene. Dessuten skulle de ha flyttet en “verktøykasse” fra et sted til et annet
på utsiden av romstasjonen. Disse
oppgavene ble kuttet fra planen for
romvandringen og tas på en fremtidig romvandring.
Romvandringen ble avsluttet
klokken 20.19 norsk sommertid og
varte således i 5 timer og 2 minutter.
Romfart 2007-3
den internasjonale romstasjonen
Med en gang romvandringen
var avsluttet, gikk besetningsmedlemmene i gang med å fullføre de
siste overføringene av utstyr mel-
ring for at romfergen for alvor bega
seg bort fra romstasjonen.
Senere brukte Endeavour-besetningen instrumentbommen til
nok en undersøkelse av
romfergens varmebeskyttende lag utvendig.
Det var for å se om romfergen hadde fått noen
nye skader fra mikrometeoroider og romskrap
mens den var koblet
til romstasjonen. Slike
undersøkelser etter frakobling er blitt standard
etter Columbia-ulykken.
Planen var nå at
Endeavour skulle lande
ved Kennedy Space Center i Florida 21. august
2007.
Værutsiktene for
Florida var bra. DessuNærbilde av skadestedet tatt etter landing.
ten så orkanen Dean
(NASA)
ut til å følge en kurs så
lom romfergen og romstasjonen.
langt syd at Johnson Space Center
Lukene mellom Endeavour og den
i Houston, Texas likevel ikke var
internasjonale romstasjonen ble
truet av den. Om Endeavour ikke
stengt klokken 23.10 norsk sommerhadde kunnet lande Kennedy Space
tid 18. august.
Center 21. august, ville landingen
Dersom man hadde holdt fast
blitt utsatt til 22. august, med tanke
ved planen om å la Endeavour
på å få romfergen ned der.
lande 22. august, måtte man ha satt
Dersom det hadde vært fare for
opp et nødkontrollsenter ved Kenat Johnson Space Center måtte stennedy Space Center i Florida. NASA
ges på grunn av Dean, var NASA
har lenge hatt planer om dette. Der
forberedt på å ta Endeavour ned
måtte man imidlertid ha nøyd seg
tirsdag uansett. Om en landing ved
med en langt mindre støttestab enn
Kennedy Space Center ikke hadde
den man har ved Johnson Space
vært mulig, ville NASA latt EndeaCenter. Da hadde man ikke hatt
vour lande enten ved Edwards Air
mulighet til å overvåke alle romferForce Base i California eller ved
gens systemer så godt som under
White Sands i New Mexico.
en landing som kontrolleres med
Endeavour hadde tilstrekkelig
full stab fra Johnson Space Center.
med forsyninger til å kunne være i
rommet frem til 24. august.
Frakobling
Endeavour ble koblet fra den inLanding
ternasjonale romstasjonen klokken
De to banemanøvreringsmotorene
13.56 norsk sommertid 19. august.
på Endeavour startet klokken 17.25
Om bord i Endeavour var de samnorsk sommertid den 21. august. De
me syv som ble skutt opp, mens de
brant i 3 minutter og 33 sekunder
tre som var igjen i romstasjonen var
og bremset romfergens hastighet
de samme tre som var der da Enmed rundt 395 km/h. Det var tildeavour ankom
strekkelig til at romfergen en halv
Endeavour drev først ut til en
time senere kom ned i jordatmosfæavstand av omtrent 120 m fra romren
stasjonen. Der sørget en motoravfy-
Romfart 2007-3
Landingen fant sted ved Kennedy Space Center i Florida.
Hovedhjulene tok rullebanen klokken 18.32.16 norsk sommertid,
nesehjulene klokken 18.32.29 og
romfergen stoppet klokken 18.33.20.
Ferden hadde vart i 12 døgn, 17
timer, 55 minutter og 34 sekunder
fra oppskyting og til hovedhjulene
tok bakken.
Skaden på de to varmeisolerende flisene under Endeavour hadde
ikke hatt noen synlig innvirkning
på Endeavour under tilbakevendingen og landingen. Dette var helt i
tråd med hva man hadde forventet.
Bilder av skaden etter landing
viste ingen tegn til at den var blitt
vesentlig verre enn den var i rommet, ei heller at skaden hade økt
i omfang eller påførte skader på
andre deler av romfergen.
Endeavour blir nå gjennomgått
og klargjort for sin neste ferd, som
i skrivende stund er planlagt til 14.
februar 2008. I denne prosessen vil
noen av flisene på og rundt skadestedet bli fjernet. Først da vil man i
detalj få se om det er blitt noen skader i området rundt denne skaden.
Fire av besetningsmedlemmene
ser opp på den mye omtalte skaden på to varmeisolerende klosser. Skadestedet er det største
hvite feltet over dem. Fra venstre
står: Kelly, Williams, Caldwell og
Mastracchio. (NASA)
31
UTFORSKNING
utforskning AV
av SOLSYSTEMET
solsystemet
Phoenix er på vei
mot Mars
Alle systemer fungerte som de skulle da
USAs nyeste Mars-romfartøy, Phoenix, ble
skutt opp fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida, USA 4. august 2007.
Phoenix skal lande på Mars i mai 2008 for å
undersøke om forholdene på overflaten kan
tillate liv å eksistere der.
Av Erik Tronstad
Oppskytingen
Delta 2-bæreraketten med den ubemannede Phoenix på toppen tok av
fra oppskytingskompleks 17A klokken 11.26.34,59 norsk sommertid.
Dette var nær midt i det ett sekund
lange oppskytingsvinduet.
Denne Delta 2-versjonen hadde
ni faststoffmotorer montert rundt
nedre del av det første trinnet.
RS-27A-motoren i det første
trinnet brant i knapt 4,5 minutter.
Motoren i det andre trinnet brant i
knapt fem minutter og plasserte seg
selv og Phoenix i en lav jordbane, 9
minutter og 28 sekunder etter oppskytingsstart.
Motoren i det andre trinnet startet på nytt omtrent 1 time og 14 mi-
32
nutter etter oppskytingsstart
og brant i om lag 2,5 minutter.
Omtrent 1,5 minutter senere
startet faststoffmotoren i det
tredje trinnet, av typen Star
48B, og brant i 1 minutt og 27
sekunder. Da var både Star
48B-trinnet og Phoenix på vei
bort fra Jorden. Så ble Phoenix
og Star 48B koblet fra hverandre. Solcellepanelene på
Phoenix’ frakttrinn ble foldet
ut og begynte umiddelbart å
levere strøm til systemene om
bord og lade opp batteriene.
For NASA var det spesielt
gunstig at Phoenix kom av
gårde på første forsøk og at
oppskytingen ikke måtte ut-
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
settes, ettersom oppskytingen
av Endeavour skulle skytes
opp 9. august. Om oppskytingen av Phoenix var blitt utsatt,
ville det ført til tilsvarende
utsettelse for Endeavour.
Om Phoenix ikke var blitt
skutt opp senest 24. august
2007, måtte NASA ha ventet
i nær to år på neste oppskytingsvindu mot Mars. Derfor
hadde Phoenix prioritet foran
Endeavour.
Etter Endeavour ventet
Dawn, som i skrivende stund
er planlagt skutt opp 26. september for etter tur å gå inn i
bane rundt klodene Vesta og
Ceres.
Banejustering
10. august sørget en 3 minutter
og 17 sekunder lang avfyring av
Phoenix motorer for en hastighetsendring på om lag 18,5 m/s. En ny
banejustering kommer i midten av
oktober 2007. Til sammen kommer
disse to banejusteringene til å gi
Phoenix rett kurs mot Mars.
Frem til denne første banejusteringen hadde Phoenix
hatt en kurs som ville fått
romfartøyet til å passere 950
000 km fra Mars. Phoenix ble
plassert i en slik bane for å
sikre at Star 48B-motoren ikke
skulle kollidere med Mars.
Frem til denne banejusteringen hadde de to fulgt nær
samme bane.
Formålet med Phoenix
Et hovedformål med Phoenix
er å finne ut om forholdene på
Mars-overflaten kan tillate liv
å eksistere der. Phoenix skal
imidlertid ikke gjøre noe forsøk på å lete etter tegn til fortidig eller nåtidig liv på Mars.
Romfartøyet skal lande
langt nord på Mars og grave i
jordsmonnet der. Observasjoner fra tidligere Mars-romfartøyer tyder på at det er betydelige mengder med vannis i
overflaten i de områdene.
I motsetning til kjøretøy-
Romfart 2007-3
Datagrafikk som viser Delta 2s andre trinn
som brenner. Phoenix og frakttrinnet med
de sammenfoldede solcellepanelene helt til
venstre. Den grå delen rett til høyre for solcellepanelene er Star 48B-motoren. (NASA)
ene Opportunity og Spirit har Phoenix ingen mulighet for å bevege
seg omkring på Mars-overflaten.
Phoenix er et stasjonært landingsfartøy som må stå i ro på det stedet
det lander, slik tilfellet var med de
to Viking-landerne i 1976. Med seg
har imidlertid Phoenix helt andre
instrumenter enn de som Opportu-
nity og Spirit er utstyrt med.
Dermed kan Phoenix gjøre
flere typer og mer avanserte
analyser av Mars-materialet
enn de to nevnte kjøretøyene
kan.
Instrumentene i Opportunity og Spirit er i hovedsak
rettet mot geologiske undersøkelser. Instrumentene i Phoenix er mer rettet mot å se om
egenskapene til jordsmonnet
på Mars er av en slik art at det
tillater liv slik vi kjenner det å
eksistere og mot å undersøke
vær og klima.
LANDING
Phoenix skal lande på Mars
25. mai 2008, men en endelig
beslutning om hvor på Mars Phoenix skal lande, er ennå ikke tatt.
Det mest aktuelle landingsstedet er
i øyeblikket et sted i Vastitas Borealis ved 68° N og 233° Ø. Dette er et
arktisk sletteområde på Mars.
I utgangspunktet skal Phoenix
være i virksomhet i 90 døgn på
Mars. I løpet av denne tiden kommer temperaturen til å variere
mellom -73 °C og -33 °C nær
overflaten på landingsstedet.
BAKGRUNN
Hovedstrukturen i landeren
ble bygd til Mars Surveyor
2001, en lander planlagt skutt
opp i 2001. Det prosjektet ble
skrinlagt etter at Mars Polar
Lander gikk tapt i 1999. Også
flere av komponentene til
mange av instrumentene i
Phoenix ble bygd for Mars
Surveyor 2001. Alt utstyr som
Phoenix har arvet fra Mars
Surveyor 2001, har gjennomgått nye og mer omfattende
prøver. Om nødvendig er
utstyret endret for å innfri anPhoenix montert på toppen
av Delta 2-bæreraketten
med halve nyttelastdekselet
(bak) på plass. Varmeskjoldet er øverst og peker oppover. (NASA)
33
utforskning av solsystemet
befalingene som kom da man
undersøkte årsakene til at
Mars Polar Lander gikk tapt.
På en måte er Phoenix-prosjektet etablert på «ruinene»
av Mars Polar Lander og
Mars Surveyor 2001. Føniks
(engelsk Phoenix) var hos de
gamle egyptere en fugl som
var et symbol på oppstandelse
eller en ny begynnelse.
stilling innebærer å sørge for
at det ikke vipper opp eller
ned til noen kant og ikke roterer, men holder seg horisontalt
og parallelt med planetoverflaten frem til landing.
Bremsemotorene sørger
for at hastigheten langs bakken i landingsøyeblikket er
mindre enn 1,4 m/s (5 km/h).
Hastigheten i vertikal retning
skal være mindre enn 1 m/s
(3,6 km/h).
KONSTRUKSJON
Phoenix er for stor til at er
Under ferden til Mars ligger
var hensiktsmessig å bruke
Phoenix sammenfoldet og
kollisjonsputer til å ta støtet
innkapslet mellom et varmot overflaten, slik man
meskjold og et ryggskall. Til
gjorde med Mars Pathfinder,
ryggskallet er det montert en
Spirit og Opportunity.
enhet eller trinn med elektroÅtte mindre motorer brunikk, kommunikasjonsutstyr
kes under overfarten til Mars,
og solcellepaneler. Eneste
mens Phoenix ligger innkapsformål med dette trinnet, som
let mellom varmeskjoldet
vi kan kalle frakttrinnet, er å
og ryggskjoldet. Alle disse
bringe Phoenix til Mars. Rett
motorene er montert på selve
før Phoenix braser inn i MarsSammenbygging av Phoenix hos Lockheed
landeren, men stikker ut gjenatmosfæren, blir dette trinnet
Martin i september 2006. Øverst til venstre og
nom åpninger i ryggskallet.
koblet fra. Etter det har trinnede til høyre ses de to sol­celle­pa­nelene.
Fire av
net ingen flere
(NASA/JPL/UA/Lockheed Martin)
disse motorene
oppgaver.
har hver en
Rundt
skyvekraft på
bunnen av
15,6 N og skal
dekket eller
brukes til de
hovedkroppen
seks planlagte
til Phoenix er
banejustedet tolv bremringene. De
semotorer.
andre fire
Hver har en
har hver en
skyvekraft på
skyvekraft på
maksimalt 293
4,4 N og skal
N. Motorene
brukes til stilstartes omtrent
lingskontroll
30 sekunder før
underveis til
Phoenix lander
Mars. Da sørpå Mars. Fra da
ger de blant
av avfyres de
annet for at
i mange korte
solcellepanestøt, opptil 10
lene er vendt
avfyringer per
mot Solen og
sekund, både
at varmeskjolfor å bremse
Phoenix sett fra undersiden etter at romfartøyet er plassert sammenfoldet
det vender i
ned landeren
under ryggskallet. To av landingsbeina ses klart, mannen på bildet holder
fartsretningen
før møtet med
hånden sin ved det tredje landingsbeinet. Den grå sekskanten midt under
og mot Marsoverflaten og
Phoenix er radaren som skal brukes til høydemålinger i sluttfasen. Rundt
atmosfæren
for å kontrollere
radaren er et bredt, svart belte, som markerer ytterkanten til underdekrett før romlanderens stilket. I ytterkanten av dette ses seks par med røde «sirkler». Det er dysene
fartøyet raser
ling. Kontroll
til de 12 bremsemotorene som skal få Phoenix trygt ned det siste stykket
inn der.
av romfartøyets
til en myklanding. (NASA)
34
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
Midt på bildet ses dysen til en av de tolv bremsemotorene. (NASA)
Når Phoenix har landet, blir det
stående i ro på tre landingsbein.
Dekket eller plattformen oppå de
tre beina har en diameter på 1,5 m.
Etter landingen blir to solcellepaneler foldet ut. Hvert solcellepanel er
en nær sirkulær tikant med et areal
på 2,1 m2. En mast med et stereokamera på og en mast med instrumenter for meteorologiske observasjoner blir så reist opp på toppen av
plattformen.
Høyden fra bakken og til toppen av meteorologimasten er 2,2
m, muligens litt mindre, avhengig
av hvor mye landingsbeina trykkes
inn i sammenstøtet med overflaten.
Avstanden mellom ytterkantene av
de to solcellepanelene er 5,52 m.
Ved oppskyting veide Phoenix
og frakttrinnet som brukes underveis til Mars 670 kg. I dette inngår
varmeskjold, ryggskall, drivstoff
til banejusteringer og fallskjerm
til bruk under landingen på Mars.
Selve Phoenix-landeren veier 350
kg, hvorav 55 kg er vitenskapelig
utstyr.
Prisen for prosjektet er 420 millioner amerikanske dollar, inkludert
utvikling, vitenskapelige instrumenter, oppskyting og drift av romfartøyet i dets levetid.
En liten videoplate med 250
000 navn fra 70 land er montert på
toppen av dekket. På platen er det
Romfart 2007-3
Modell i full skala av Phoenix. De tolv bremsemotorene, men der vann strømmer ut av dysene. (NASA)
også prosa, musikk og annen kunst
relatert til Mars.
DATASYSTEMET
«Hjernen» i Phoenix er en RAD6000
mikroprosessor, en variant av PowerPC-brikken som en gang ble
brukt i mange Macintosh-maskiner.
RAD6000-prosessoren kan kjøre
med en av tre hastigheter: 5 millio-
ner, 10 millioner eller 20 millioner
klokkesykluser per sekund. Prosessoren har tilgang til et arbeidsminne
på over 75 MB, pluss et lagerminne.
Tallene er ikke særlig imponerende
i dag. Men dette er spesialbrikker
produsert for å tåle de ekstreme
forholdene i rommet og den ødeleggende partikkelstrålingen der.
Komponenter fra en datamaskin
Hovedkomponentene til Phoenix
under ferden fra Jorden til Mars.
(NASA/Erik Tronstad)
35
utforskning av solsystemet
som brukes her på Jorden, ville ikke
fungert pålitelig underveis til og på
Mars.
KOMMUNIKASJON
All kommunikasjon mellom Phoenix og Jorden etter landingen på
Mars må skje via romfartøyer i
Mars-bane, i praksis NASAs Mars
Odyssey og Mars Reconnaissance
Orbiter. Også ESAs Mars Express
har nødvendig utstyr for å kunne
formidle data mellom Phoenix og
Jorden.
Underveis til Mars kommuniserer Phoenix med bakken via utstyr
i og antenner på frakttrinnet. Etter
at frakttrinnet kobles fra noen minutter før ankomst Mars, sender en
UHF-spiralantenne på ryggskallet
korte statusdata tilbake til Jorden.
Like etter at ryggskallet er koblet
fra, trer en UHF-antenne på selve
Phoenix-landeren i funksjon. Resten
av landingsfasen sender denne
antennen statussignaler tilbake til
Jorden.
På toppen av dekket har Phoenix to UHF-antenner, den nevnte
spiralantennen og en monopolantenne. I månedene etter landing
skal de to brukes til å kommunisere
med Jorden via de to nevnte romfartøyene i Mars-bane.
Landeren kan kommunisere
med romfartøyene i Mars-bane med
hastigheter på 8000 bit/s, 32 000
bit/s og 128 000 bit/s. De to laveste
hastighetene skal brukes når Phoenix skal motta kommandoer fra
Jorden fra romfartøy i Mars-bane.
Vitenskapelige instrumenter
Phoenix bringer med seg syv vitenskapelige instrumenter. Tre av dem
består av flere delinstrumenter.
Robotarmen
Noe av det viktigste utstyret Phoenix har er en 2,35 m lang robotarm.
Med den skal Phoenix hente opp
prøver fra overflaten og fordele
dem til ulike analyseinstrumenter.
Armen er laget av aluminium
og titan og er 2,35 m lang. Den ene
enden av armen er montert til dekket på Phoenix. Midt på armen er et
36
En tekniker betrakter Phoenix'
robotarm. Ytterst på armen graveskuffen, lenger opp kameraet.
(NASA/JPL/UA/Lockheed Martin)
albueledd. I motsatt ende av armen
er en skuffe med blader på og en
motorisert raspe for å knuse og
bryte opp frosset jordsmonn. Robotarmen kan beveges som armen
på en gravemaskin med fire typer
bevegelser: Opp og ned; sidelengs;
frem og tilbake og i en roterende
bevegelse. Armen har lang nok
rekkevidde til å kunne grave ned
til omtrent 50 cm under overflaten.
Isen som forventes å være i jordsmonnet på landingsstedet, kan
imidlertid tenkes å ligge nærmere
opp til overflaten enn dette. Når
armen kommer i kontakt med jordsmonn med vannis, vil den motoriserte raspen bli brukt til å ta prøver.
Små grøfter skal graves med armen
og analyseres med instrumenter på
den. Prøver som tas av overflatelagene, vil dessuten bli levert til flere
instrumenter på dekket av Phoenix
for detaljerte analyser.
Kamera på robotarmen
Kameraet er montert på robotarmen like over skuffen i enden av
den. Det skal ta nærbilder i farger
av jordsmonnet på landingsstedet,
Kameraet på robotarmen på Phoenix, med to grupper lysdioder.
Den ene gruppen har 36 røde,
18 grønne og 18 blå dioder, den
andre har 16 røde, 8 grønne og 8
blå dioder. (NASA)
av vegger og bunner i grøfter som
graves og av prøver av jordsmonn
og is før og etter at de er tatt opp i
graveskuffen. Data fra kameraet om
overflatestrukturen i jordsmonnet
vil bli brukt til å velge hvilke prøver som skal tas opp for analyser
av andre instrumenter. I veggene
på grøftene skal forskerne se etter
mulige lagdelinger, som kan skyldes endringer i klimaet på Mars.
Kameraet har innebygde lyskilder, i
form av dioder som sender ut henholdsvis rødt, grønt og blått lys. De
skal brukes til å lyse opp områder
som skal fotograferes og gjør det
mulig å ta fargebilder av dem. En
innebygd motor kan brukes til å
fokusere objektivet på kameraet.
Dette er første gang at et interplanetarisk romfartøy har med et kamera
der objektivet kan fokuseres. Alle
tidligere kameraer har hatt fast
fokuspunkt. Objektivet kan fokuseres fra en nærgrense på 11 mm og
til uendelig. Ved nærgrensen har
kameraet en oppløsning på 0,023
mm (23 mikron) per bildepunkt.
Dermed kan det avbilde detaljer
med en utstrekning som er mindre
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
enn tykkelsen på et hårstrå fra et
menneske.
Stereokamera
Enheten består av to kameraer i en
mast på toppen av Phoenix. Avstanden mellom kameraene er omtrent
Phoenix' stereokamera. (NASA)
den samme som mellom øynene på
et menneske. Kameraene kan dermed gi stereobilder av omgivelsene.
Bildene skal blant annet brukes til
å bestemme hvor robotarmen skal
grave og til støtte under bruken av
armen. Foran hvert kamera kan det
plasseres ett av 12 filtre. Kameraene
kan dermed ta både fargebilder og
bilder på bestemte bølgelengder i
synlig og infrarødt lys som er nyttige for å fremheve geologiske og
atmosfæriske egenskaper. Hvert
kamera har en CCD-brikke på 1024
x 1024 bildepunkter. Fra sitt utsiktspunkt to meter over bakken kan kameraene dreies i alle retninger. De
vil «se» omgivelsene med samme
kvalitet som et menneskelig øye.
Når robotarmen leverer prøver med
jordsmonn og is til instrumentene
på dekket av Phoenix, vil stereokameraet kunne se ned og inspisere
prøvene
Instrument for oppvarming av
prøver og gassanalyser av dem
(Thermal and Evolved-Gas Analyzer)
Instrumentet skal analysere stof-
Romfart 2007-3
fer som omgjøres til gassform ved
at de varmes opp. I instrumentet
er et måleverktøy, kalt kalorimeter.
Det måler hvor mye energi som
kreves for å øke temperaturen på
en prøve med konstant hastighet.
Slik kan man finne hvilken temperatur overgangen fra fast
stoff til flytende form
og fra flytende form til
gass skjer ved. Det sier
noe om hvilke stoffer
og mineraler som er til
stede i en prøve. Gassene som dannes føres
til et massespektrometer. Det kan bestemme
hvilke kjemikalier som
er til stede og hvilken
sammensetning de har.
Åtte små ovner inngår
i instrumentet. Hver
ovn kan brukes bare én
gang. En ovn er omtrent
1 cm lang og 2 mm i
diameter. En analyse starter med
at en prøve tømmes ned i en ovn
fra robotarmen. Ovnen stenges når
en lysdetektor ser at den er full.
Prøven varmes langsomt opp til
temperaturer på opptil 1000 °C.
Under oppvarmingen drives vann
og andre flyktige stoffer ut av prøven i form av gasser. Gassene ledes
ut til massespektrometeret. En av
prøvene som skal analyseres, er
et spesielt materiale som landeren
har med fra Jorden. Materialet er
preparert slik at det skal være mest
mulig fritt for karbon. Dette tjener
som et kontrolleksperiment når
instrumentet analyserer prøver fra
Mars. Formålet er å se hvor godt
eksperimentet kan eliminere karbon
som er med fra Jorden. Karbon som
påvises i Mars-prøver kan være
uunngåelige spor av karbon fra
Jorden, dersom målingene ikke er
høyere enn karbonmengden som
måles fra denne kontrollprøven.
Plasseringen av vitenskapelige instrumenter på toppen av dekket til
Phoenix. A) Instrument for jordanalyse. B) Instrument for oppvarming
av prøver og gassanalyser av dem. C) Robotarmen. D) Graveskuffe og
kamera i enden av robotarmen. E) Meteorologimast. F) Stereokamera.
G) Meteorologisk utstyr med lidar. (NASA/JPL/UA/Lockheed Martin/Erik
Tronstad)
37
utforskning av solsystemet
Massespektromenteret i instrumentet skal altså analysere gasser som
avgis fra prøvene som varmes opp.
Spektrometeret skal også analysere
gasser fra Mars-atmosfæren for å få
detaljerte data om stoffene der.
Instrument for jordanalyse
(Microscopy, Electrochemistry and
Conductivity Analyzer)
Instrumentet skal bruke fire verktøy til å analysere jordprøver på
landingsstedet. Det vil gi omtrent
tilsvarende resultater som en gartner eller bonde ville få fra en jordanalyse, pluss flere andre. Tre av
verktøyene skal analysere prøver
som leveres dem av robotarmen. To
av verktøyene er mikroskoper, det
tredje et slags kjemisk laboratorium
i miniatyr. Det fjerde verktøyet er
på robotarmen. Det første verktøyet
er et lite kjemisk laboratorium med
fire «begere» på størrelse med en
tekopp. Hvert kan brukes bare
én gang. Verktøyene skal brukes
til å analysere løsbare kjemikalier i jordsmonnet. Det skjer ved å
blande vann med prøven, slik at
den får en suppeliknende konsistens. Verktøyet sørger for å holde
prøven varm nok til at den forblir i
38
flytende form under hele analysen.
På innsiden av hvert beger er 26
sensorer, for det meste elektroder
bak membraner med ulik grad av
gjennomtrengelighet. Noen sensorer vil gi data om pH-verdien i prøven, det vil si i hvilken grad den er
sur eller alkalisk. pH-verdien er en
viktig faktor som sier noe om hvilke
typer kjemiske reaksjoner som kan
foregå i jordsmonnet. Kanskje kan
den for eksempel si noe om hvilke
typer mikrober som kunne eksistere
i et slikt jordsmonn. Dette er første
gang pH-verdien til jordsmonn på
Mars skal måles. Det andre og tredje verktøyet er henholdsvis et optisk
mikroskop og et atommikroskop.
Robotarmen leverer prøver til et
hjul som roterer og holder prøvene
opp foran de to mikroskopene etter tur. Langs ytterkanten av hjulet
er stoffer med forskjellige typer
overflater, som for eksempel magneter og klebrig silikon. Slik gir
verktøyet data om hvordan partikler i en prøve reagerer med ulike
typer overflater, i tillegg til data om
størrelsene, formene og fargene til
partiklene. De største partiklene det
optiske mikroskopet kan betrakte,
er omtrent én millimeter lange. De
minste det kan se er 500 ganger
mindre, det vil si har en diameter
på 0,002 mm eller 2 mikron. Atommikroskopet kan se partikler som
er ytterligere 20 ganger mindre, det
vil si har en diameter på 0,0001 mm
eller 100 nm. Diameteren på et menneskelig hårstrå er til sammenlikning omtrent 0,01 mm. Det er første
gang et romfartøy har med mikroskoper som kan se så små detaljer
som disse to mikroskopene.
Det optiske mikroskopet får
fargedata om en prøve ved å belyse den med en hvilken som helst
kombinasjon av inntil fire forskjellige lyskilder. Lyset kommer fra
12 dioder som sender ut lys i de
røde, grønne, blå og ultrafiolette
delene av spekteret. Atommikroskopet bygger opp et bilde av en
partikkel ved å berøre partikkelen
med en meget skarp spiss i enden
av en fjær. Fjæren er koblet til en
strekkspenningsmåler. Den måler
hvor mye fjæren strekker seg eller
presses sammen. Ved å flytte den
skarpe spissen over ulike deler av
en partikkel, bygges det gradvis
opp et bilde av partikkelens overflate. Formene og størrelsene på
partikler i jordsmonnet gir data
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
om noen av prosessene partiklene
har gjennomlevd i omgivelsene på
Mars. Ruller en partikkel bortover
overflaten, slipes kantene på den
til en rundere form. Gjentatte perioder med frysing og tining fører
til oppsprekking og skarpe kanter.
Leirmineraler som dannes mens
de lenge er i kontakt med flytende
vann, får karakteristiske plateliknende former.
Det fjerde verktøyet skal måle
hvordan varme og elektrisitet ledes
gjennom jordsmonnet. Verktøyet
har en slags elektronisk «gaffel»
med fire tagger. Gaffelen stikkes
inn i jordsmonnet på forskjellige
stadier i gravingen av en grøft med
robotarmen. Når gaffelen står inn i
jordsmonnet, kan for eksempel en
av taggene varmes opp. Så kan man
måle hvordan temperaturen øker i
nabotaggen. Slik fås data om hvordan jordsmonnet mellom taggene
leder varme. Tilsvarende kan
man måle hvordan den oppvarmede taggen avkjøles, når
varmen slås av. En liten isbit
i jordsmonnet kan gi store
utslag i hvordan jordsmonnet
leder varme. På tilsvarende
måte kan den elektriske ledningsevnen til jordsmonnet
mellom to tagger måles.
Jordsmonnets ledningsevne er en følsom indikator på
om det er fukt i jordsmonnet.
Fukt kan forekomme i flere
former mellom is og flytende
form. For eksempel kan fukt
opptre som «varm» is og
vannfilmer. Når gaffelen holdes opp i luften, kan den måle
luftfuktigheten. Små temperaturvariasjoner mellom taggene
kan dessuten brukes til å måle
vindhastigheten.
Meteorologiske instrumenter
I værstasjonen inngår en 1,14 m høy
mast med sensorer i tre høyder. De
skal måle hvordan temperaturen
varierer i forskjellige høyder nær
overflaten. Fra toppen av masten
henger et lite rør som påvirkes av
vind. Stereokameraet skal ta bilder
av røret for å bestemme vindret-
Romfart 2007-3
ning og vindhastighet. Toppen av
masten er det høyeste punktet på
Phoenix. I de meteorologiske instrumentene inngår også en lidar.
Den sender korte laserpulser rett
oppover i atmosfæren over Phoenix. Støv og ispartikler som svever
i atmosfæren over laserstrålene,
reflekterer laserlyset i alle retninger,
også rett ned mot Phoenix. Et lite teleskop i lidaren måler hvor mye lys
som reflekteres nedover. Analyser
av styrken på og tidsforsinkelsene i
de reflekterte laserpulsene gir data
om størrelsene på partiklene og
hvor høyt i atmosfæren de er. Over
tid gir slike observasjoner data om
hvordan skyer og støvskyer dannes
og beveger seg.
Nedstigningskamera
Kameraet er montert i ytterkanten
av dekket på Phoenix. Mot slutten
av landingsfasen, rett før Phoenix
Kameraet er bygd for å ta flere
bilder, noe som også var meningen.
Under utprøvingen av utstyret på
Phoenix oppdaget man at en komponent som håndterer data et annet
sted i Phoenix, kunne miste en del
viktige tekniske data om det mottar
bilder i en kritisk fase av nedstigningen. Dermed ble det bestemt at
nedstigningskameraet skal ta bare
ett bilde.
Nedstigningskameraet veier 480
g og har et synsfelt på 75,3°. Eksponeringstiden på bildet som skal tas
er 0,004 s (1/250 s). Med en såpass
lang eksponeringstid kan bildet bli
uskarpt fordi bremsemotorene får
hele romfartøyet til å vibrere.
En liten mikrofon er montert til
nedstigningskameraet. Mikrofonen
kan fange inn lyder rundt romfartøyet mens kameraet tar bildet sitt.
Man har ingen planer om å bruke
kameraet til å ta bilder eller mikrofonen til å registrere lyder
etter landingen.
Vitenskapelige formål
En viktig grunn til at forskerne ønsker å lande Phoenix
så langt nord på Mars, er observasjoner som viser at det
er store mengder vannis i de
øverste delene av jordsmonnet
der. Til sammen skal de vitenskapelige instrumentene gi de
dataene forskerne ønsker fra
Phoenix.
Nedstigningskameraet til Phoenix
med mikrofonen. (NASA/Erik Tronstad)
lander, skal det ta ett eneste bilde
av landskapet under Phoenix. Bildet vil ha en oppløsning som er
bedre enn høyoppløsningskameraet
på Mars Reconnaissance Orbiter
kan gi. Det vil gjøre det lettere å
sammenholde bilder tatt fra Mars
Reconnaissance Orbiter med bilder
som Phoenix’ eget stereokamera
senere skal ta av omgivelsene.
I hovedsak er det tre vitenskapelige formål med Phoenixprosjektet:
Studere vannets historie på
Mars i alle dets faser.
Regnet over en tidsskala på
milliarder av år kan isen i Phoenix’
landingsområde være en del av
en gammel sjø på Mars’ nordlige
halvkule. Allerede har man flere
indisier på at det har vært flytende
vann en gang i planetens historie.
Terrenget på den nordlige halvkulen er dessuten lavt og nokså slett,
sett i forhold til den sydlige halvkulen på Mars. Mye av det vannet
39
utforskning av solsystemet
som kan ha vært flytende da Mars
hadde en tykkere atmosfære, kan
nå være is under overflaten. Bakken i de arktiske delene av Mars
«puster» hver sol (hvert Mars-døgn)
og med årstidene. Om sommeren
omgjøres daglig små mengder med
is til vanndamp. Om vinteren omgjøres daglig små mengder med
vanndamp i atmosfæren til frost
på bakken. Slik endres ismengden
i bakken med døgnlige variasjoner
og årstidsvariasjoner.
spor av organiske forbindelser
i jordsmonnet på Mars.
Phoenix skal også se etter
andre mulige råstoffer som
liv trenger. Romfartøyet skal
undersøke hvor salte og hvor
sure eller alkaliske omgivelsene er i ulike dyp nedover
i den øverste delen av Marsoverflaten. Videre skal det
se etter andre typer kjemiske
forbindelser, som sulfater
(svovelforbindelser), som kan
fungere som en energikilde
for mikrober.
Slik ser overflaten ut i det planlagte lanFinne ut om jordsmonnet på Mars
dingsområdet for Phoenix. (NASA)
kan understøtte levende organismer.
Undersøke værforholdene i polMars Global Surveyor tyder på at
Her må det med en gang (igjen) unområdene på Mars.
det der er en bred, grunn dal. Dalen
derstrekes at Phoenix ikke er utstyrt
Phoenix skal måle temperaturen
er om lag 50 km lang og bare 250 m
for å lete etter fortidig eller nåtidig
ved bakkenivå og i tre andre høydyp. Observasjoner i infrarødt fra
liv på Mars. Phoenix skal imidlertid
der opptil vel to meter over bakken.
Mars Odyssey og høyoppløsningsse om jordsmonnet på Mars har
Lufttrykk, luftfuktighet og atmosbilder tatt fra Mars Reconnaissance
egenskaper som gjør det mulig for
færens sammensetning skal måles.
Orbiter tyder på at det er forholdsliv å eksistere der. Liv slik vi i dag
Lidaren skal måle mengdene av,
vis lite stein i området.
kjenner det krever at det finnes mohøydene over bakken og bevegelOpprinnelig var det et annet
lekyler som inneholder karbon og
sene til skyer og støv i atmosfæren
sted som var førstekandidat som
oksygen. Slike molekyler kalles for
over Phoenix.
landingssted for Phoenix. Observaorganiske forbindelser, enten de har
sjoner med Mars Odyssey og Mars
en biologisk opprinnelse (kommer
Landingsstedet
Reconnaissance Orbiter viste imidfra levende organismer) eller ikke.
Det mest aktuelle landingsstedet
lertid at det i området var mange
Organiske forbindelser omfatter
blant flere kandidater ligger ved
klynger med steiner, mange av dem
de kjemiske byggesteinene som liv
68,35° N og 233,0° Ø på Mars. Kartstørre enn 35-45 cm. Så hyppige
trenger, samt kjemiske komponenlegging av høydevariasjoner med
forekomster av så store steiner var
ter som kan fungere som en energilaserhøydemåleren til nå «avdøde»
en uakseptakilde («mat»)
bel høy risiko
for levende
for Phoenix.
organismer.
Derfor ble det
Instrumenlandingsstedet
tene i Phoenix
droppet.
er så følsomme
Når det
at de vil kunne
er vinter på
registrere selv
Mars’ nordlige
svært små
halvkule, er
mengder av
landingsomslike stoffer og
rådet dekket
bestemme hva
med frost av
slags stoffer
karbondiokdet er. Viking
sid. Phoenix
1 og 2 er de
skal lande når
eneste vellykdet er sent
kede romfarpå våren der.
tøyene som
Frosten skal
tidligere har
da være borte,
landet på Mars
Det planlagte landingsstedet til Phoenix (oppe til venstre) sett i forhold til
Solen står høyt
med liknende
landingsstedene til USAs tidligere, vellykkede Mars-landere. Fargekodinpå himmelen,
instrumenter.
gen angir høyder over et gjennomsnittsnivå på Mars. Hvitt er høyestligkommer tidlig
De fant ingen
gende områder, blått lavestliggende. (NASA)
40
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
opp om morgenen og går sent ned
om kvelden. Det gir lange dager
med mye sollys til solcellepanelene.
Ferdplanen
Overføringsfasen til Mars varer
i om lag 9,5 måneder, frem til tre
timer før landing på Mars-overflaten. Underveis er det planlagt seks
banejusteringer, om nødvendig.
Den siste skal finne sted 22 timer
før ankomst Mars.
Rundt syv minutter før Phoenix
kommer inn i Mars-atmosfæren,
frakobles frakttrinnet med solcellepaneler og annet utstyr brukt under
overfarten fra Jorden. Fra da og til
omtrent 15 minutter etter at Phoenix har landet, får systemene om
bord strøm fra batterier i landeren.
Når Phoenix treffer atmosfæren
i omtrent 125 km høyde, har romfartøyet en hastighet på 5,6 km/s
(vel 20 000 km/h), og det er litt over
syv minutter
til landing.
Det meste
av hastighetsreduksjonen
skjer med
varmeskjoldet
ned gjennom
atmosfæren
i løpet av de
neste tre minuttene. I den
fasen oppleves
den kraftigste
retardasjonen,
på 9,3 g.
Fallskjermen foldes ut når Phoenix er knapt 13 km over bakken,
omtrent 3 minutter og 23 sekunder
før landing. Varmeskjoldet kobles
fra 3 minutter og 8 sekunder før
landing. Høyde og hastighet er da
henholdsvis 11 km og 119 m/s (430
km/h). Bare 10 sekunder senere
foldes de tre landingsbeina ut.
Når det er vel to minutter til landing, starter en radar på undersiden
av Phoenix. Fra da av måler den
hele tiden avstanden ned til bakken.
Knapt 900 meter over bakken er
hastigheten redusert til 55 m/s (200
km/h). Da kobles fallskjermen og
ryggskallet fra landeren. Små bremsemotorer på Phoenix vil begynne å
fungere tre sekunder etter at ryggskallet er koblet fra og 30 sekunder
før landing.
Bremsemotorene avfyres i
mange korte pulser, istedenfor å
brenne kontinuerlig og med variabel skyvekraft. Motorene skal både
regulere Phoenix’ stilling og bremse
ned hastigheten. Idet sensorer i
landingsbeina registrerer kontakt
Den stiplede kurven viser banen
til Phoenix fra Jorden til Mars. J1
angir Jordens posisjon idet Phoenix skytes opp, J2 Jordens posisjon idet Phoenix ankommer Mars.
Firkantene markert med sifrene 1
til 6 angir de planlagte banejusteringene. Den siste (6) kommer
få timer før ankomst Mars, så den
firkanten angir i praksis også Mars'
posisjon når Phoenix lander der.
(NASA/Erik Tronstad)
Bremsemotorene til Phoenix kontrollerer romfartøyet de siste metrene ned mot landing på Mars.
(NASA)
Romfart 2007-3
41
utforskning av solsystemet
med bakken, slås bremprøver som skal tas og
semotorene av.
analyseres, må gjøres i
Deretter venter Pholøpet av denne perioenix i 15 minutter på
den.
at støv som ble virvlet
Om solcellepaneopp under landingen,
lene leverer nok strøm
skal dale ned og komme
og andre systemer
til ro på overflaten. Så
fortsetter å fungere
foldes de to solcellepatilfredsstillende, kan
nelene ut. Ved å vente
prosjektet bli forlenget
med å folde ut solcelmed en måned eller to.
lepanelene, håper man
Det vil da være sent på
å unngå at det avsettes
sommeren eller tidlig
mye støv på dem. Om
på høsten på landingsdet innenfor området til
stedet.
Hvor lenge solcelsolcellepanelene ligger
steiner som er mer enn
lepanelene kan levere
Solen står så vidt over horisonten på landingsstedet der
50 cm høye, kan det gi
nok energi, avhenger
Phoenix er kommet ned. Landeren og noen av hovedproblemer for utfoldinblant annet av om
komponentene er tegnet i silhuett. (NASA)
gen av panelene.
Phoenix lander slik at
Når solcellepanelene
romfartøyet heller mot
er foldet ut og leverer
syd og av hvor raskt
blir ledig lagringsplass i dataminnet
strøm, strekkes meteorologimasten
støv avsettes på solcellepanelene.
om bord.
og kameramasten seg ut oppover.
Phoenix kommer ikke til å få
Deretter vil de vitenskapelige
Stereokameraet kan deretter ta de
en levetid på mange ganger de
undersøkelsene av landingsstedet
første bildene av landingsstedet.
planlagte 90 solene, slik tilfellet har
starte. Robotarmen trer i funksjon,
Idet Phoenix lander er det etvært med Spirit og Opportunity.
graver grøfter, undersøker dem
termiddag på landingsstedet. Ett
Prosjektstaben regner med at etter
med egne instrumenter og leverer
Mars-døgn, som kalles en sol, er på
omtrent 150 soler vil solcellepanejordprøver til noen av de andre
24 timer, 39 minutter og 35,244 seklene ikke lenger levere nok strøm til
instrumentene på landerens dekk.
under, det vil si knapt 40 minutter
varmeelementene som holder PhoHvor ulike prøver skal tas fra, komlenger enn et døgn på Jorden. Den
enix og systemene om bord varme
mer til å bli nøye planlagt av forsolen Phoenix lander på, blir sol 0
nok til at de kan fungere. Dagene på
skerne i prosjektet.
for landeren. For de to Mars-kjørelandingsstedet er da for korte, Solen
Phoenix skal i utgangspunktet
tøyene Spirit og Opportunity betegfor lavt på himmelen og solcellepafungere i 90 soler på Mars. Alle
net man landingssolen som sol 1.
nelene dekket av såpass mye støv
I løpet av de neste solene foretas
at de produserer for lite elektrisk
en omfattende statuskontroll og
energi. I løpet av ytterligere noen
utprøving av alle systemene i Phoemåneder kommer dessuten både
nix. Tekniske data fra landingsfasen
landingsstedet og Phoenix til å være
sendes tilbake til Jorden, slik at det
dekket av karbondioksidfrost.
42
Romfart 2007-3
50
Å
RS
utforskning
av solsystemet
M
AR
KE
RIN
G–
ERIK TANDBERG
ROMALDEREN
NY
BO
K!
Teknologien - triumfene - tragediene
D
De
ev
viktigste hendelsene i romaldere korte femtiårige historie.
derens
H
Hva
va skjedde, og hvem gjorde det
muli
mulig?
H
Her
er er alle de spennende romferdene med Apollo 11s månelanddene,
ing
g i 1969 som et høydepunkt.
Erik
E
Er
ik Tandberg er utnevnt til Ridde
d
er a
er
der
av 1. klasse av St. Olavs Orden
fforr sitt
fo
s opplysningsarbeid om
ro
omf
romfart.
Bo
B
oka
ka er rikt illustrert.
Boka
In
nnb
b. kr 449,00
Innb.
DEN FØRSTE SAMLEDE
SAML
FRAMSTILLING AV ROMALDEREN PÅ NORSK.
Romfart 2007-3
43
www.damm.no
UTFORSKNING
utforskning AV
av SOLSYSTEMET
solsystemet
Dawn skal til de
største asteroidene
Dawn er et ubemannet romfartøy skal til asteroidebeltet. Der skal Dawn inn i bane rundt de
to største klodene i beltet, Vesta og Ceres. Først
skal Dawn besøke Vesta, deretter Ceres.
F
ørst skal Dawn besøke Vesta,
deretter Ceres.
Dawn vil bli historiens første
romfartøy som går inn i bane rundt
et annet legeme enn Jorden, går ut
av bane og forlater legemet, flyr
over til et annet legeme og går inn i
bane rundt det.
Flere romfartøyer har passert,
gått i bane rundt og til og med
landet på asteroider. Felles for alle
disse asteroidene er at de har vært
små. Ikke noe romfartøy har tidligere gjort nærobservasjoner av en
så stor asteroide som Vesta eller av
en dvergplanet som Ceres.
Oppskytingen
Oppskytingen av Dawn foregikk
fra oppskytingskompleks 17B ved
Cape Canaveral Air Force Station
i Florida, USA. Igjen var det en
44
bærerakett av den svært pålitelige Delta 2-typen som sendte et
romfartøy på vei bort fra Jorden på
oppdrag ute i Solsystemet. Bæreraketten med Dawn på toppen tok
av fra oppskytingsrampen klokken
13.34.00,372 norsk sommertid torsdag 27. september 2007.
Denne Delta 2-versjonen hadde
ni faststoffmotorer montert rundt
nedre del av det første trinnet. RS27A-motoren i det første trinnet
brant i omtrent 4,5 minutter. Motoren i det andre trinnet brant i knapt
4,5 minutter og plasserte seg selv og
Dawn i en lav jordbane, 9 minutter
og 4 sekunder etter oppskytingsstart. Motoren i det andre trinnet
startet på nytt knapt 52 minutter
etter oppskytingsstart. Denne gang
brant motoren i noe over 2,5 minutter. Omtrent 1,5 minutter senere
Av Erik Tronstad
startet Star 48B-motoren. Den brant
i 1 minutt og 21 sekunder. Da var
både Star 48B-trinnet og Dawn på
vei bort fra Jorden. Litt over én time
etter oppskytingsstart ble Dawn og
Star 48B koblet fra hverandre.
Solcellepanelene på Dawn ble
senere foldet ut og begynte å levere
strøm til systemene om bord og
lade opp batteriene som siden rett
før oppskytingsstart hadde forsynt
Dawn med strøm.
Mange utsettelser
Dawn hadde i sluttfasen før oppskyting opplevd flere utsettelser.
Det startet med 20. juni 2007 som
oppskytingsdato. Problemer med
sammenmonteringen av Delta 2bæreraketten førte til utsettelse til
30. juni. Den datoen greide man
heller ikke, på grunn av problemer
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
med en kran som trengtes til monte3. til 24. august 2007. Om Phoenix
ring av faststoffmotorer til Delta 2.
ikke rakk det vinduet, måtte oppAlt lå deretter an til oppskyting
skytingen utsettes i nesten to år.
7. juli. Fare for lynaktivitet nær oppDerfor måtte Phoenix få prioritet
skytingsområdet i Florida gjorde at
fremfor Dawn.
man 5. juli måtte avbryte fyllingen
Både Delta 2-bærerakettens anav drivstoff på Delta 2-bæreraketdre trinn og Star 48-motoren på topten. Dermed fikk
man ett døgns utsettelse, til 8. juli.
To nye utsettelser ble annonsert 6.
juli. Først til 9. juli.
Årsaken var tekniske
problemer med et
fly som skal motta
telemetri fra bæreraketten i oppskytingsfasen. Så annonserte
NASA en ny utsettelse til 15. juli. Nå var
årsaken problemer
med å få av gårde et
skip som kunne være
reserve for nevnte
fly, for mottak av
telemetridata. Uten
skip eller fly på plass
i området ville man
ikke fått noen telemetridata fra fasen
der det andre trinnet
og Star 48-motoren
på toppen av Delta
2-bæreraketten brenner. Om noe uventet
skulle skje i de fasene, ville man ikke
hatt noen data om
hva som inntraff.
Neste dag, 7. juli
2007, besluttet så
NASA å utsette oppskytingen av Dawn
til september 2007.
Årsaken var at man
etter 15. juli 2007 videre i den måneden
Dawns Delta 2-bærerakett i startøyeblikket (NASA)
hadde få og sterkt
begrensede muligheter for oppskypen av bæreraketten har brennepeting av Dawn, som hadde 19. juli
rioder utenfor vestkysten av Afrika.
som siste mulige oppskytingsdato
NASA har ingen bakkestasjoner der
den måneden. En hovedgrunn til
som kan motta telemetridata under
utsettelsen til september 2007 var
disse kritiske avfyringene. Isteden
forberedelsene til oppskytingen av
må NASA ha på plass en mobil enMars-romfartøyet Phoenix. Dets
het (fly eller skip) i området.
oppskytingsvindu strakk seg fra
Romfart 2007-3
Romfartøyet
Ved oppskyting veide Dawn knapt
1218 kg. Av dette utgjorde romfartøyets struktur 747 kg, drivstoffet
xenon 425 kg og drivstoffet hydrasin knapt 46 kg. Kroppen på Dawn
er 1,64 m lang, 1,27 m bred og 1,77
m høy. Mellom ytterpunktene på de
to solcellepanelene i
fullt utfoldet tilstand
er det 19,7 m.
Strømforsyning
Hvert solcellepanel
er på 8,3 m x 2,3 m
og består av 5740 lysfølsomme og strømproduserende celler.
En celle omgjør 28 %
av solstrålingen som
treffer den til elektrisk energi.
Ved Jorden leverer solcellepanelene
en elektrisk effekt
på omtrent 10 kW.
Energiproduksjonen
fra solcellepanelene
kommer til å avta
med økende avstand
fra Solen.
I tillegg til solcellepanelene har Dawn
et oppladbart nikkel-hydrogen-batteri
med en kapasitet på
35 Ah. Batteriet skal
brukes til strømforsyning når solcellepanelene ved enkelte
manøvrer ikke er
vendt mot Solen.
Kommunikasjon
En stor parabolantenne og tre rundstråleantenner er
montert til Dawn.
Parabolantennen har en diameter
på 1,52 m. I hovedsak kommer all
kommunikasjon mellom Jorden og
Dawn til å gå via parabolantennen.
Avhengig av avstanden fra Jorden
kan Dawn overføre data hit med
41-128 kbit/s.
45
utforskning av solsystemet
skrinlagt prosjekt at det ble
startet opp igjen,
noe som skjedde
mindre enn en
måned senere.
Selv om
Dawn har tre
ionemotorer,
kommer bare
en motor til å
være i drift i
gangen. De to
andre fungerer
da som reserver.
Alle tre kommer
imidlertid til å
bli brukt.
Dawn er
det første vitenskapelige
romfartøyet som
Dawn er ferdig montert for oppskyting, med samhar ionemotorer
menfoldede sol­celle­pa­neler inntil romfartøykropsom hovedfrempen. På venstre side ses den vel 1,5 m store paradriftssystem.
bolantennen. Rett under den og pekende på skrå
Både USAs
ned til venstre ses en av de tre ionemotorene. Her
Deep Space 1 og
forberedes romfartøyet til rotasjonsprøver 13. juni
ESAs SMART-1
2007. (NASA/Jack Pfaller)
hadde riktignok
også ionemotorer som hovedfremdriftssystem.
Viktige ionemotorer
Hovedformålet med de to romfarFremdriftssystemet i Dawn er tre
tøyene var imidlertid utprøving av
ionemotorer. Hver av dem er 33 cm
nye teknologier, ikke
i diameter, 41 cm lang, veier 8,9 kg
vitenskapelige obog kan svinges rundt to akser. Skyservasjoner, selv om
vekraften fra hver motor er svært
begge var vellykkede
liten, 19-91 mN (millinewton). Det
også på den måten.
tilsvarer omtrent vekten av et A4En ionemotor har
ark du holder i hånden. Når en moaltså svært liten skytor går med maksimal skyvekraft,
vekraft, men er likeforbruker den 0,00325 g (0,00000325
vel langt mer effektiv
kg) med xenon per sekund. Det er
enn noen kjemisk
vel 0,28 kg per døgn.
rakettmotor. EksemRomfartøyet er i stor grad bygd
pler på kjemiske
opp rundt xenontanken. Den er
motorer er væskemolaget av kunststoffmateriale. Utviktorer, som de tre bak
lingen og byggingen av den skapte
på hver romferge, og
store problemer. Dette var en hofaststoffmotorer, som
vedårsak til at NASA faktisk skrinla
de to faststoffmotohele Dawn-prosjektet i mars 2006.
rene som benyttes på
Så skjedde det høyst uvanlige for et
hver romfergeoppskyting.
Ionomotoren sender ut eksosgassene med hastigheter som typisk
er 10 ganger høyere enn fra en kjemisk motor. Populært kan vi si at en
ionemotor gir langt større fartsøkning for et romfartøy med ett kilogram drivstoff enn det en kjemisk
motor kan. Selv om skyvekraften
fra en ionemotor er svært liten, gir
det over tid en stor fartsøkning ved
at motoren har svært lang driftstid.
I løpet av hele sin driftstid kommer ionemotorene i Dawn til å gi
romfartøyet et hastighetsbidrag på
omtrent 11 km/s. Det er omtrent
den samme hastighetsøkningen
som Delta 2-bæreraketten med Starmotoren gir Dawn fra jordoverflaten og til romfartøyet er på vei bort
på Jorden.
Deep Space 1 var et romfartøy
som ble bygd for å prøve ut mange
typer avanserte teknologier for
fremtidige romfartøyer. En av dem
var ionemotorer. Den svært vellykkede utprøvingen av ionemotorer
på Deep Space 1 gjorde det mulig
for NASA å satse på denne teknologien og på et prosjekt som Dawn.
Dawns ferdprofil hadde vært
umulig å gjennomføre uten ionemotorene. De kommer til å være i
Slik ser kroppen på Dawn ut, når man fjerner alt omkringliggende isolasjonsmateriale. De tre grå, sylinderformede
gjenstandene nederst er de tre ionemotorene. (Orbital
Sciences Corporation)
46
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
drift i totalt 2100 døgn under
hele ferden, men ikke i kontinuerlig drift. De mindre
ionemotorene på Deep Space
1 hadde en driftstid på totalt
678 døgn og ga romfartøyet
et hastighetstilskudd på 4,3
km/s.
Første test av en av
Dawns ionemotorer fant sted
7. oktober 2007. I de neste
27 timene ble motoren kjørt
gjennom et testprogram.
Motoren ble da prøvd på
fem forskjellige skyvekraftnivåer, fra det svakeste til
det kraftigste motoren kan
yte. Alt fungerte som det
skulle.Mindre enn 280 g med
drivstoffet xenon gikk med i
denne driftsperioden.
Stillingskontroll
Stillingskontrollsystemet i
Dawn består blant annet av
to stjernefølgere, tre treghetsenheter, 16 solsensorer
og fire svinghjul. Systemet
sørger for at solcellepanelene
alltid er rettet mot Solen,
unntatt under spesielle manøvere der det ikke er mulig.
Stillingskontrollsystemet har
også kontroll med hvilken
retning den til enhver tid
aktive ionemotoren peker i.
Normalt brukes svinghjulene
til å kontrollere romfartøyets
stilling i rommet. Det skjer
ved å variere hastigheten
svinghjulene roterer med.
Tidvis kan det hende at et
eller flere svinghjul når opp
i maksimal hastighet og går
i «metning». Da overtar små
stillingskontrollmotorer for å
avlaste svinghjulet og redusere hastigheten på det.
Dawn har 12 små stillingskontrollmotorer, hver
med en skyvekraft på 0,9 N.
Drivstoff til dem er hydrasin.
Siden hver ionemotor
kan dreies rundt to akser og
følgelig peke i ulike retninger, kan ionemotorene også
brukes til stillingskontroll.
Romfart 2007-3
Vitenskapelige instrumenter
Dawn har tre vitenskapelige
instrumenter for observasjoner av Vesta og Ceres:
Dawns Xenon-tank (NASA)
En del av systemet som frakter xenon fra xenontanken og til ionemotorene på Dawn.
En NSTAR ionemotor. (NASA/JPL)
Et kamerasystem som består av to identiske og helt
uavhengige kameraer. Hvert
kamera har sin egen optikk
med en brennvidde på 15 cm,
en CCD-brikke på 1024 bildepunkter x 1024 bildepunkter,
et minne på 8 Gbit, syv filtre,
elektronikk og struktur. Kameraene kan observere både
synlig lys og infrarød stråling.
Ved å observere samme
område på flere bølgelengder,
får forskerne informasjon om
hvilke mineraler som finnes
på overflatene til Vesta og
Ceres.
Fra 200 km høyde gir
kameraene bilder med en
oppløsning på 18,6 m per
bildepunkt.
Et spektrometer som skal observere synlig lys og infrarød
stråling. Instrumentet tar en
form for bilder der hvert bildepunkt registrerer lysintensiteten på over 400 bølgelengder. Ved å sammenlikne slike
bilder med observasjoner av
forskjellige mineraler i laboratorier på Jorden, kan forskerne
lage seg et kart over hvilke
mineraler som finnes på overflatene av Vesta og Ceres og
hvordan ulike mineraler er
fordelt i forskjellige områder
på de to klodene.
Instrumentet er en modifisert versjon av tilsvarende
instrumenter i de to ESA-romfartøyene Rosetta og Venus
Express. Det bygger også i
betydelig grad på et slikt instrument i NASAs Cassini.
Et instrument som skal registrere gammastråling og nøytroner. Instrumentet har 21
sensorer som måler energien
til gammastråling og nøytro-
47
utforskning av solsystemet
I midten og innerst i romfartøyet ses den ellipsoideformede xenon-tanken. Over den
ligger den kuleformede hydrasintanken. De
vertikale grå stripene på venstre og høyre side
angir sol­celle­pa­nelene. De to grå «mastene»
øverst i midten er de to kameraene. (Orbital
Sciences Corporation)
Tegning av Dawn med plasseringen av hovedkomponentene.
Tegnforklaring: 1) Parabolantenne;
2) Rundstråleantenner; 3) Stjernefølgere;
4) Kameraer; 5) Spektrometer som skal observere synlig lys og infrarød stråling (instrumentet
er ikke synlig på denne tegningen);
6) Instrument som skal registrere gammastråling og nøytroner; 7) Sol­celle­pa­neler;
8) En av de tre ionemotorene.
(NASA/Erik Tronstad)
48
ner som enten sendes ut av
stoffer på overflaten av et
legeme eller som reflekteres
fra legemet.
Både gammastråling
og nøytroner sendes ut fra
atomkjerner. Forskjellige
atomkjerner sender ut gammastråling og nøytroner
med ulike energier. Ved
å observere variasjoner i
energien i mottatt gammastråling og nøytroner fra et
område på en klode, fås data
om hvilke grunnstoffer som
er i området og et mål på
hvor mye det er der av disse
grunnstoffene.
Instrumentet kan registrere gammastråling og
nøytroner fra den øverste
meteren av overflatene på
Vesta og Ceres.
Spesielt ønsker forskerne
å kartlegge forekomstene av
grunnstoffer som oksygen,
magnesium, aluminium, silisium, kalsium, titan og jern.
Det er grunnstoffer som er
med på å danne mange typer
bergarter. Dessuten er forskerne blant annet interessert i radioaktive stoffer med
lange halveringstider, som
kalium, thorium og uran.
Mange forskere mener
Ceres inneholder store
mengder vannis. Hvis det er
tilfelle, vil dette instrumentet
kunne påvise slike forekomster.
Dessuten kommer radiosenderen i Dawn til å fungere
som et slags fjerde instrument. Ved å observere små
variasjoner i radiostrålingen
fra Dawn som mottas av
bakkestasjoner på Jorden,
kan man kartlegge variasjoner i gravitasjonsfeltene
til Vesta og Ceres. Det gir
igjen data om de to klodenes
masse og indre struktur.
Om lag 365 000 navn er
med om bord i Dawn. Ulike
mennesker har før Dawn-
oppskytingen registrert sine,
og andres, navn via Internett.
Navnene er etset inn i en silisiumbrikke på 8 mm x 8 mm.
Deretter ble brikken montert
til Dawn.
Ferdplanen
Under omtrent hele ferden ut
til Vesta kommer en av de tre
ionemotorene til å være virksom det meste av tiden. Tidvis
vil ionemotorene være avslått
for kontroll av systemene om
bord og for å løse eventuelle
problemer med dem. Disse
planlagte vedlikeholdsperiodene byr dessuten på ekstra
tid som kan brukes til å la
ionemotorene gå. Det kan bli
aktuelt om tekniske problemer
gjør at man mister ordinær
driftstid av disse motorene.
Ionemotorene kommer til å
bli stoppet noen timer en gang
i uken. Da skal Dawn dreies
slik at parabolantennen peker
mot Jorden og romfartøyet kan
kommunisere med bakkestasjoner her.
Etter oppskyting fra Jorden
settes kursen mot Mars. På det
nærmeste passerer Dawn 500
km fra Mars 4. februar 2009.
Hovedformålet med nærpasseringen av Mars er å gi Dawn
et gravitasjonsdytt utover i
Solsystemet. Passeringen av
Mars kommer til å øke romfartøyets hastighet i forhold til
Solen med 4020 km/h.
Ankomst til Vesta blir 14.
august 2011. Med ionemotorene kommer Dawn til være
i nær samme bane som Vesta
idet romfartøyet nærmer seg
asteroiden. Langsomt kommer
Dawn til nærmest å «gli» inn
i bane rundt Vesta. Her trengs
ingen tidskritisk motoravfyring som må starte og slutte i
rett øyeblikk for å få romfartøyet inn i bane, slik tilfellet
er for romfartøy som bruker
kjemiske rakettmotorer for
å gå inn i bane rundt et stort
legeme.
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
Fra Vesta
for at det skal være levende orgasettes kursen
nismer på Ceres anses som svært,
enda lenger
svært liten. Likevel har NASA satt
utover i Solsyssom krav for seg selv at Dawn ikke
temet, til Ceres.
må kræsje på Ceres i løpet av de 20
Der skal Dawn
årene etter at Dawns oppgaver ved
være fremme
Ceres er fullført.
og gå inn i bane
Prisen for hele prosjektet er
rundt Ceres 1.
343,5 millioner amerikanske dollar.
februar 2015.
Av dette går 267 millioner ameriDet blir
kanske dollar til romfartøyet og
første gang i
76,5 millioner amerikanske dollar til
historien at et
bærerakett og oppskyting.
romfartøy har
dratt fra JorPassering av andre
den, først gått
asteroider underveis?
i bane rundt et
I asteroidebeltet mellom Mars og
legeme, forlatt
Jupiter, der Vesta og Ceres beveger
det og så gått
seg, kjenner astronomene banene til
inn i bane
titusener av asteroider. Kanskje vil
rundt et annet
banen til Dawn bringe romfartøyet
legeme.
nær en eller flere av disse, men det
I fem måvet man ennå ikke.
neder skal
Med sin ionemotor har Dawn
Dawn kretse
en fleksibilitet til å endre banen sin
Diagram over Dawns bane fra Jorden via Mars til
i nær polbane
som et romfartøy med kjemiske raVesta og Ceres. Diagrammet er basert på oppskyrundt Ceres
kettmotorer ikke har. Likevel er det
ting av Dawn i september 2007. Heltrukne kurvesegog observere
en del ukjente størrelser som gjør
menter angir perioder der en av Dawns ionemotorer
det meste av
at man før Dawn har vært prøvd
skal være i virksomhet. Kortstiplede kurvesegmenter
overflaten på
ut ute i rommet ikke vet nøyaktig
angir perioder der motorene ikke brukes. Retningen
dvergplanehvordan romfartøyets bane blir.
til vårjevndøgnspunktet er rett ut til høyre på dette
ten. Når de
På Jorden ble det gjort omfatdiagrammet. (NASA/Erik Tronstad)
observasjotende prøver av Dawn og dets sysnene er avsluttemer i vakuumkammer. Men først
Mens Dawn nærmer seg Vesta,
tet, kommer Dawn til å bli etterlatt
etter utprøvingen vil man kunne
kommer romfartøyet til å kartlegge
i en 700 km høy
området rundt asteroiden på leting
bane rundt Ceres.
etter eventuelle måner, støv eller
Den banen er høyt
små legemer nær asteroiden. Når
nok over Ceres til
Dawn ankommer Vesta, kommer
at Dawn ikke komionemotorene til å ha en driftstid på
mer til å falle ned på
over 1000 døgn bak seg.
Ceres i løpet av de
Dawn skal inn i en nær polar
påfølgende 50 år.
bane rundt Vesta. Fra den banen
Asteroider og
kan instrumentene i Dawn kartdvergplaneter har
legge og observere omtrent hele
stor interesse for
Vesta-overflaten. Banehøyden komforskning innen ormer til å variere mellom 2500 km og
ganisk kjemi og når
mindre enn 200 km. Fra sistnevnte
det gjelder spørshøyde kan kameraene om bord ta
målet om hvordan
bilder som viser detaljer ned til en
liv ble dannet. Ceres
utstrekning på litt over 18 m per
inneholder tydeligbildepunkt.
vis store mengder
Etter å ha gått i bane rundt
vannis, og vann er
Vesta i om lag syv måneder, komen forutsetning for
mer Dawn til å forlate Vesta 22. mai
liv slik vi kjenner
Med en ionemotor i drift nærmer Dawn seg
2012.
det. Sannsynligheten
Vesta. (NASA)
Romfart 2007-3
49
utforskning av solsystemet
Vesta
Vesta var den fjerde asteroiden
som ble oppdaget. Oppdagelsen
ble gjort av Heinrich Wilhelm Olbers 29. mars 1807. Om dens form
tilnærmes med en ellipsoide, har
ellipsoiden diametre på omtrent 578
km x 560 km x 458 km. Asteroiden
har en rotasjonstid på 5 timer og 20
minutter. Astronomene ser nå ut til
å regne Vesta som den nest største
kloden i asteroidebeltet, etter Ceres.
(Pallas ble lenge regnet som nest
størst. Nyere observasjoner tyder på
at Vesta er større enn Pallas.)
Overflaten på Vesta ser ut til å
være basaltiske bergarter, størknet
lava. Lavaen strømmet antakelig
ut fra asteroidens indre like etter at
den ble dannet for knapt 4,6 milliarder år siden. Etter det har overflaten
endret seg lite.
Nær Vestas sydpolområde ser
det ut til å være et gigantisk krater,
med en diameter på omtrent 460
km og en dybde på 13 km. Krateret
er med andre ord av samme størrelsesorden som kloden selv. Dessuten
Tegning som skal illustrere hvordan instrumenter i Dawn sveiper over
og observerer Vesta-overflaten fra bane rundt asteroiden. (NASA)
se nøyaktig hvor mye strøm solcellepanelene produserer og hvor mye
strøm de ulike systemene om bord
forbruker. Bare utprøving på bakken gjør det for eksempel vanskelig
å forutsi eksakt hvor mye strøm de
ulike varmeelementene om bord
kommer til i rommet.
De første 80 døgnene i rommet vil bli brukt til å prøve ut alle
systemene om bord, se hvordan de
oppfører seg og hvilken ytelse de
faktisk har. Da vil man omsider få
svar på hvor mye strøm som blir
tilgjengelig for ionemotoren. Jo mer
strøm den kan benytte, jo høyere
skyvekraft kan ionemotoren levere
og jo mer effektivt vil den utnytte
drivstoffet den har med.
En gang etter dette vil man begynne å se på hvilke kjente asteroider Dawn kan komme til å passere i
rimelig nærhet av. Så må man vurdere om det er verdt å endre Dawns
50
bane for å passere så nær en
eller flere asteroider at gode
observasjoner kan gjøres.
Prosjektledelsen understreker at høyest prioritet gis
til å ha størst mulig margin
til å utforske Vesta og Ceres.
Spesielt vil man ha mest mulig
tid ved Vesta, før Dawn sendes over til Ceres.
En ionemotor gir som
nevnt betydelig fleksibilitet i
utformingen av en bane. Ankomsttidene til Vesta og Ceres
kan dermed bli flere måneder
forskjellige fra de utgangsdatoene som er angitt andre
steder i denne artikkelen, og
som er de datoene man har
operert med på forhånd. Først
når Dawn har vært underveis
en stund, kan man si mer sikkert om når romfartøyet ankommer Vesta.
Slik ser Vesta ut, på et av de beste
bildene som finnes av asteroiden. På
bildet ses betydelige variasjoner i lysstyrke og farge mellom ulike områder
på overflaten. Antakelig gjenspeiler
dette variasjoner i hvilke stoffer som
dominerer på de forskjellige delene av
asteroiden. Bildet ble tatt med Hubble-romteleskopets avanserte kartleggingskamera i mai 2007. (NASA, ESA og
L. McFadden (University of Maryland))
Romfart 2007-3
utforskning av solsystemet
er det så dypt at det kanskje går
gjennom skorpen og ned til laget
under. I så fall kan Dawn komme til
å sende tilbake data ikke bare om
den kjemiske sammensetningen av
overflaten, men også av laget under
den.
Kjempekollisjonen som dannet
krateret, sprengte bort omtrent 1 %
av Vestas masse. Rundt to millioner
kubikkilometer med masse ble slynget ut i rommet og inn i ulike baner
rundt Solen.
Forskerne mener at rundt 5 % av
alle meteoritter som oppdages på
Jorden, stammer fra denne kjempekollisjonen, altså fra Vesta.
Selvsagt ser forskerne med store
forventninger frem til å få nærbilder
av dette krateret og få data om mineralsammensetningen der.
Vesta går i en bane rundt Solen
der største halvakse er 2,362 AE (1
AE er én astronomisk enhet, som
tilsvarer Jordens gjennomsnittsavstand fra Solen, knapt 150 millioner
kilometer). Omløpstiden rundt
Solen er 3,63 år.
Styrken på solstrålingen ved
Vesta er i gjennomsnitt 18 % av hva
den er i Jordens avstand fra Solen.
Dermed er energiproduksjonen fra
Dawns solcellepaneler der ute også
bare 18 % av hva den er ved Jorden.
Ceres
Ceres ble oppdaget 1. januar 1801
av Giuseppe Piazzi og ble da regnet som en planet, der kloden går
i bane mellom banene til Mars og
Jupiter. Alt året etter ble det oppdaget et nytt legeme, Pallas, som
også kretset rundt Solen mellom
Mars og Jupiter. I 1804 oppdaget
man et tredje legeme, Juno, i samme
område. Så ble altså Vesta oppdaget
der ute i 1807.
Med mange legemer med baner
i samme område ble astronomene
fort enige om at Ceres ikke var noen
planet. Isteden fikk disse legemene
etter hvert betegnelsen asteroider.
I 2006 vedtok International Astronomical Union (IAU) en ny definisjon av hva en planet er. En konsekvens av dette var at Ceres ble
kategorisert som en dvergplanet,
Romfart 2007-3
Dawns solcellepaneler der ute
også bare 13 % av hva den er
ved Jorden.
Hvorfor studere Vesta
og Ceres på nært hold?
Vesta og Ceres er de to største
legemene i asteroidebeltet,
som består av mange hundre
tusen legemer i baner mellom
banene til Mars og Jupiter.
Astronomene mener at asteroidene er rester av det materialet som Solsystemet ble
dannet fra for knapt 4,6 milliarder år siden. Astronomene
mener videre at forstyrrelser
Ceres fotografert med Hubble-romtelefra Jupiters kraftige gravitaskopets avanserte kartleggingskamera
sjonsfelt gjorde at asteroidene
24. januar 2004. Det er det beste bildet
aldri greide å samle seg til en
vi har av dvergplaneten i dag.
planet.
(NASA, ESA og J. Parker (Southwest ReBåde Vesta og Ceres antas
search Institute))
å gi viktige data om forholdene i og prosessene som foresammen med Pluto og Eris (2003
gikk tidlig i Solsystemets historie.
UB313). Offisielt er altså Ceres ikke
Selv om de har dette til felles, ser de
lenger en asteroide.
ut til å være svært forskjellige.
Ceres er om lag 960 km x 930
Vesta er et tørt, differensiert
stor med en rotasjonstid på litt
legeme med en overflate som ser
over ni timer. Dvergplaneten er i
ut til å ha vært endret/nydannet.
særklasse det største legemet i asSlik likner Vesta på de fire innerste
teroidebeltet og inneholder om lag
planetene i Solsystemet, Merkur,
én tredel av den samlede massen
Venus, Jorden og Mars.
i asteroidebeltet. Vestas masse er
Ceres har en primitiv overflate,
omtrent én tredel av Ceres’.
det vil si en overflate som har enCeres er nær kuleformet og har
dret seg lite siden kloden ble danet indre som er differensiert. Med
net. Overflaten inneholder vannholdifferensiert menes at materialet
dige mineraler. Ceres ser ut til å ha
i kloden er omfordelt etter at den
flere likheter med de store ismånene
ble dannet. Som Jorden har den en
rundt de store, ytre planetene i
kjerne med tyngre stoffer og lenger
Solsystemet.
ut lettere stoffer.
Til tross for at både Vesta og CeAstronomene mener det er et
res antas å ha samme opprinnelse,
60-120 km tykt lag med vannis
har de tydeligvis gjennomgått svært
under Ceres’ ytre, tynne skorpe av
forskjellige utviklinger. Forskerne
støv og stein. Observasjoner viser
håper at nærobservasjoner av de to
spor av vannholdige mineraler på
vil gi bedre forståelse av og kunnoverflaten. Det kan til og med tenskap om hvordan Solsystemet ble til
kes at Ceres har polkalotter dekket
og har utviklet seg.
med frost.
Heri ligger også opprinnelsen til
Ceres går i en bane rundt Solen
navnet på romfartøyet Dawn. Det
der største halvakse er 2,767 AE.
engelske ordet «dawn» betyr «dagOmløpstiden rundt Solen er 4,60 år.
gry» eller «begynnelse». I denne
Styrken på solstrålingen ved
sammenhengen henspiller navnet
Ceres er i gjennomsnitt 13 % av hva
på at Dawn skal skaffe data om
den er i Jordens avstand fra Solen.
Solsystemets begynnelse eller oppDermed er energiproduksjonen fra
rinnelse.
51
UTFORSKNING
utforskning AV
av SOLSYSTEMET
solsystemet
52
54
Romfart 2007-3
UTFORSKNING
utforskning AV
av SOLSYSTEMET
Solsystemet
Nærblikk på Iapetus
Romsonden Cassinis etterlengtede, eneste nærpassering av
Iapetus, en av Saturns største og snodigste måner, fant sted
10. september 2007. Passeringen var muligens Cassini-ferdens grundigst planlagte og mest observasjonsspekkede.
Men den var en hårsbredd fra å gå i vasken.
Av Øyvind Guldbrandsen
PÅ NÆRE NIPPET
Bare 21 minutter etter at hoveddelen av observasjonsprogrammet var
gjennomført og Cassini hadde begynt å radiooverføre de innsamlede
dataene til Jorden, gikk Cassini over
i sikker modus. Det er en modus
de fleste satellitter og romsonder
er programmert til å sette seg selv
i dersom datasystemet om bord
registrerer en alvorlig feil.Den innebærer at tilnærmet alle aktiviteter
opphører, mens sonden eller satellitten avventer nærmere beskjed
fra Jorden. Det tar vanligvis flere
dager å få et romfartøy ut av sikker
modus. Det var også tilfellet denne
gangen.
Dette er foreløpig eneste gang
Cassini har gått i sikker modus i
løpet av de tre og et halvt årene den
har gått i bane rundt Saturn. Episoden medførte at en del observasjoner av Iapetus som skulle gjøres et
døgns tid etter passeringen, etter at
alle de innsamlede dataene fra selve
nærpasseringen var overført til
Jorden, ikke ble noe av. Dette inkluderte bilder av hele måneskiven
tatt gjennom samtlige fargefiltre.
Heldigvis forble alle de allerede
innsamlede dataene intakte, men
overføringen av dem ble noen døgn
forsinket. Hadde Cassini derimot
havnet i sikker modus et par døgn
tidligere ville alle de enestående
nærobservasjonene av Iapetus gått
fløyten.
MERKELIG MÅNE
Helt siden Iapetus i 1671 ble oppdaget av astronomen Giovanni
Cassini (som romsonden er oppkalt
etter) har man visst at dette var en
uvanlig måne. Giovanni observerte
at månen var omtrent tre ganger så
lyssterk når den befant seg på den
ene siden av Saturn i forhold til når
den befant seg på den andre siden.
Som de fleste måner i Solsystemet har Iapetus bunden rotasjon,
dvs. at samme side hele tiden vender mot moderplaneten. Man har
lenge hatt en teori om at Iapetus i
sin bane rundt Saturn har ”sopt”
opp mørkt materiale som så i hovedsak har lagt seg på den forovervendte halvkulen. Hva dette materialet er og hvor det kommer fra har
imidlertid vært et stort spørsmål.
Med en ekvatordiameter på 1496 km er Iapetus Saturns tredje største måne, bare så vidt mindre enn
Rhea. På denne bildemosaikken, tatt mens Cassinis beveget seg bort fra månen den 10. septemer
2007, ses tydelig den uregelmessige overgangen mellom Iapetus' mørke og lyse halvkuler. En del av
den lange, ekvatoriale fjellryggen strekker seg over horisonten til høyre, fortsetter videre vestover som de
hvit-toppede Voyager-fjellene, før den oppløses i de lyse områdene på månen. Eksistensen av de to overlappende, enorme nedslagskratrene nederst ble først kjent under denne passeringen . (JPL/NASA)
Romfart 2007-3
53
UTFORSKNING
utforskning AV
av SOLSYSTEMET
solsystemet
Langt ute: Saturn fotografert mens Cassini fjernet seg fra planeten, på vei mot Iapetus. Flere av månene er synlige
som prikker. Fra venstre: Dione, Enceladus, Mimas (så vidt synlig der ringskyggene starter), Rhea (ved planetens
rand), Tethys og Titan (størst, nederst t.h.) (NASA)
Før Cassini, var de beste observasjonene av Iapetus foretatt av Voyager
2, i en avstand av nesten én million
km. Voyager 2 passerte gjennom
Saturn-systemet i august 1981, på
vei fra Jupiter til Uranus.
Vesentlig bedre data fikk man
da Cassini passerte samme måne
i en avstand av 122 000 km den 1.
januar 2005. Denne passeringen var
opprinnelig ikke med på Cassinis
reiseplan. Den kom som en relativt
tilfeldig, og meget gunstig følge av
at Cassinis første par kretsløp rundt
Saturn måtte legges om for at sonden skulle være i stand til å ”høre”
radiosignalene fra ESAs Titan-kapsel Huygens. Det var under denne
Iapetus-passeringen, som for øvrig
fant sted mens en nylig frakoblet
Hyugens-kapsel fortsatt befant seg
i fri flukt mange tusen km fra Cas-
sini-modersonden, at man fikk se
noen av de enorme, opptil 450 km
store nedslagskratrene på Iapetusoverflaten, at mørkt materiale, som
dekker en full halvkule, også ser ut
til å være flekkvis fordelt over store
deler av den lyse halvkulen, samt at
den bemerkelsesverdige Voyagerfjellkjeden, som man kunne skimte
på noen Voyager 2-bilder, utgjør en
bare liten del av en enda mer oppsiktsvekkende, opptil 13 000 meter
høy fjellrygg som løper eksakt langs
ekvator og strekker seg rundt minst
halve månen.
Til sammen bidrar dette til å
gjøre Iapetus til en av Saturn i alle
fall tre mest interessante måner,
kun overgått av Titan, og muligens
Enceladus.
vanskelig å nå
Likevel var Iapetus-passeringen
som fant sted den 10. september
2007, i en avstand av 1644 km, den
eneste nærpasseringen av Iapetus
Deler av Iapetus' ekvatoriale fjellrygg, fotografert med vidvinkelkameraet før Cassini passerte på
det nærmeste forbi månen. Tidlig
i Solsystemets historie roterte Iapetus vesentlig raskere enn i dag,
noe som gjorde månen flattrykt.
På den tid var Iapetus, som nesten utelukkende består av vannis, varmere og "mykere" enn idag.
Med tiden avtok rotasjonen, og
den da for lengst "frosne" månen
forsøkte å anta mer kuleform. En
teori går ut på at fjellryggen ble
presset opp som følge av dette.
(JPL/NASA)
54
Romfart 2007-3
utforskning
UTFORSKNING av
AV Solsystemet
SOLSYSTEMET
under hele Cassini-ferden. Ingen
ting tyder på Cassini noen gang
igjen vil passere Iapetus i moderat
avstand engang, slik den gjorde i
januar 2005.
Det kreves nemlig mye både av
tid og styredrivstoff å få lagt Cassinis bane tett forbi Iapetus, grunnet
Iapetus’ spesielle bane. Gjennomsnittsavstanden til Saturn er 3,56
millioner km, som for øvrig gir en
omløpstid på 79 døgn. Avstanden
til Saturn er f. eks nesten tre ganger
så stor som Titans, som igjen kretser utenfor banene til alle de andre
store og mellomstore månene, med
unntak av de uregelmessige månene Hyperion og Phoebe. I tillegg er
Iapetus’ baneplan tiltet 15° i forhold
til Saturns ekvatorplan, samme plan
som Saturns ringer og alle månene
innenfor Iapetus kretser i.
Dalmatiner-måne: Som de fleste
månene i det ytre Solsystemet har
Iapetus et "grunnfjell" av vann-is.
Mange måner er likevel meget
mørke, som skyldes mørkt, ofte
tynt lag overflatemateriale. Iapetus er spesiell ved at mørkt materiale dekker mesteparten av én
side, og er flekkvis fordelt på den
andre. Materialet er trolig bare
noen desimeter tykt, og synes konsentrert i kraterbunner og ekvatorvendte skråninger. Størstedelen
stammer trolig fra rommet, kanskje fra Phoebe. Prosessen som
skaper lyse og mørke områder er
selvforsterkende: Mørkt materiale
absorberer sollys, blir varmere, får
overflate-isen til å sublimere og
etterlate mørke urenheter, mens
dampen kondenseres som snø og
is på lyse, kalde områder.
annonse
Interessert i UFO-fenomenet?
Abonnér på tidsskriftet UFO!
Les om norske og internasjonale UFO-observasjoner
Teorier og hypoteser
Internasjonal UFO-etterforskning
Personer i UFO-historien
Oppklaringer
Romfart & astronomi
Norges største tidsskrift om UFO-fenomenet
Utgis 4 ganger i året, kr. 260,Abonnementsadresse:
UFO-NORGE Karl Staaffsvei 70 0665 Oslo
Gironummer 2470 17 28862
Utgis av UFO-NORGE, en landsomfattende organisasjon siden 1973
www.ufo.no
“UFO-fenomenet, vår tids største vitenskapelige utfordring”
—Dr. J. Allen Hynek
Romfart 2007-3
55
oppskytinger
Oppskytinger
juni - september 2007
Av Per Olav Sanner
Dato
Oppskytingssted
Bærerakett
Nyttelast
Oppdrag
7. juni 2007
Plesetsk, Russland
Sojuz U
Kosmos-2427
Fotosatellitt
1
8. juni 2007
Vandenberg, USA
Delta 2 7420
COSMO-1
Radarsatellitt
2
9. juni 2007
Kennedy-enteret, USA
Atlantis
S3/S4
Monteringsferd til ISS
3
11. juni 2007
Palmachim, Israel
Shavit
Ofeq 7
Fotosatellitt
4
15. juni 2007
Baikonur, Kazakhstan
Dnjepr
TerraSAR-X
Radarsatellitt
5
15. juni 2007
Cape Canaveral, USA
Atlas 5 401
USA 194
Signaletterrretning
6
28. juni 2007
Dombarovskij, Russland Dnjepr
Genesis-2
Teknologiutvikling
7
29. juni 2007
Baikonur, Kazakhstan
Zenit 2M
Kosmos-2428
Signaletterrretning
8
2. juli 2007
Plesetsk, Russland
Kosmos 3M
SAR-Lupe 2
Radarsatellitt
9
5. juli 2007
Xichang, Kina
Lang Marsj 3B
Zhongxing 6B
Kommunikasjon
10
7. juli 2007
Baikonur, Kazakhstan
Proton M/Briz M
DirecTV 10
Kommunikasjon
11
2. aug 2007
Baikonur, Kazakhstan
Sojuz U
Progress M-61
ISS-forsyninger
12
4. aug 2007
Cape Canaveral, USA
Delta 2 7925
Phoenix
Mars-landingssonde
13
8. aug 2007
Kennedy-senteret, USA
Endeavour
S5
Monteringsferd til ISS 14
Kourou, Fransk Guyana Ariane 5 ECA
Spaceway 3
BSat-3A
Kommunikasjon
Kommunikasjon
15
16
2. sep. 2007
Sriharikota, India
GSLV
Insat 4CR
Kommunikasjon
17
5. sep. 2007
Baikonur, Kazakhstan
Proton M/Briz M
JCSat 11
Kommunikasjon
18
11. sep. 2007
Plesetsk, Russland
Kosmos 3M
Kosmos-2429
Navigasjon
19
14. sep. 2007
Tanegashima, Japan
H-2A 2022
Kaguya
Måne-sonde
20
14. sep. 2007
Baikonur, Kazakhstan
Sojuz U
Foton M-3
YES-2
Mikrogravitasjon
Teknologiutvikling
21
22
18. sep. 2007
Vandenberg, USA
Delta 2 7920
WorldView 1
Fotosatellitt
23
19. sep. 2007
Taiyuan, Kina
Lang Marsj 4B
CBERS-2B
Fjernmåling
24
20. sep. 2007
Cape Canaveral, USA
Delta 2 7925H
Dawn
Asteroidesonde
25
15. aug 2007
56
Note
Romfart 2007-3
oppskytinger
Oversikten tar for seg alle oppskytinger som
er foretatt eller forsøkt foretatt til kretsløp
innenfor gjeldende tidsrom. Ballistiske oppskytinger, det vil si oppskytinger hvor nyttelasten ikke skal inn i bane, er vanligvis ikke
ført opp.
Mange av nyttelastene eller oppskytingene
er omtalt i andre artikler i Romfart eller andre
publikasjoner fra Norsk Astronautisk Forening.
Forrige oppskytingsoversikt (mars-mai 2007)
ble publisert i Romfart nr. 2/2007, s. 4-6.
COSMO-1 (Alenia/ASI)
1)Satellitten er antagelig av typen Kobalt-M, en russisk,
militær fotosatellitt. Kosmos-2427 landet 22. august.
2)COSMO-1 er en radarsatellitt eid av den italienske
romorganisasjonen Agenzia Spatiale Italiana og det
italienske forsvarsdepartementet. Radaren arbeider
i X-båndet. COSMO-1 er den første av fire planlagte
satellitter i COSMO-SkyMed-konstellasjonen.
3)Romfergen Atlantis på ferd STS-117/13A til den internasjonale romstasjonen.
Besetning: Frederick Sturckow, Lee Archambault,
James Reilly, Patrick Forrester, Steven Swanson, John
Olivas, Clayton Anderson (opp), Sunita Williams
(ned.)
Montering av fagverket S3/S4 og utfolding av tilhørende solcellepaneler. Sammenfolding av styrbord
solcellepaneler på fagverket P6. Fire romvandringer.
Anderson erstattet Williams som medlem av Ekspedisjon 15 på romstasjonen.
Skutt opp fra rampe 39A. Landet 19. juni på Edwardsflybasen i California.
Se nærmere omtale i Romfart 2007-2 s 36-42.
Atlantis bringes fra California til Florida etter STS-117
Oppskytingen av Ofeq 7
4)Ofeq 7 er en israelsk, militær fotosatellitt. Skutt opp
vestover over Middelhavet for å unngå overflyvning
av nabolandene.
5)TerraSAR-X er en sivil, tysk radarsatellitt for fjernmåling. Radaren arbeider i X-båndet.
6)USA 194 er et kodenavn for det observatører tror er to
etterretningssatellitter for USAs National Reconnaissance Office og US Navy. Satellittenes oppgave skal
være å overvåke og spore skip på grunnlag av radiobølgene de sender ut. Rakettens øvre trinn av typen
Centaur brant kortere enn planlagt, slik at satellittene
Romfart 2007-3
57
oppskytinger
havnet i en for lav bane. Imidlertid ble satellittenes
egne motorer brukt til å heve dem til riktig høyde.
7) Genesis-2 er oppblåsbar modul utviklet av det amerikanske firmaet Bigelow Aerospace. Genesis-2 er ytre
sett nær identisk med forløperen Genesis-1, som ble
skutt opp 12. juli 2006, men har mer avanserte indre
systemer. Genesis-2 (4,2 x 2,4 m i oppblåst tilstand)
har omtrent en tredel av størrelsen til modulene Bigelow Aerospace utvikler for salg eller utleie til interesserte selskaper eller romorganisasjoner. Dombarovskij
er navnet på en militærbase som huser interkontinentale raketter, men som i 2006 ble tatt i bruk til oppskytinger av Dnjepr-raketten. Basen er også kjent under
navnet Jasnij.
Radaren på Terra SAR kan produsere bilder med oppløsning på ned til 1 m.
8)Kosmos-2428 er en russisk, militær etterretningssatellitt av typen Tselina-2. Satellitten skal drive elektronisk etterretning. Dette var første oppskyting av raketten Zenit 2M, en forbedret versjon av Zenit 2, som
har vært i bruk i mange år.
9)SAR-Lupe 2 var den andre tyske radarsatellitten på
drøyt to uker. SAR-Lupe 2 skal brukes til militær etterretning.
10)Zhongxing 6B er en kinesisk kommunikasjonssatellitt.
11)DirecTV 10 er en amerikansk kommunikasjonssatellitt.
12)Progress M-61 brakte om lag 2,5 t forsyninger til Den
internasjonale romstasjonen. Ferden er også kjent
under betegnelsen 26P.
Illustrajon av
Genesis-modul
Oppskytingen av Zhongxing 6B fra Kina.
13)Phoenix er en amerikansk sonde som skal lande på
Mars’ nordkalott 25. mai 2008. Phoenix er en ombygd
utgave av Mars Surveyor 2001 Lander, som ble kansellert i 2000 som følge av den mislykkede landingen
til Mars Polar Lander i 1999. Flere av instrumentene
om bord ble utviklet for disse to landerne. Phoenix er
første sonde i NASAs Mars Scout-program.
Se nærmere omtale i bladet.
14)Romfergen Endeavour på ferd STS-118/13A.1 til den
internasjonale romstasjonen.
Besetning:
��������������������������������
Scott Kelly, Charles Hobaugh,
�����������������
Richard
Mastracchio, Barbara Morgan, Tracy Caldwell, Alvin
Drew, Dafydd Williams.
Montering
��������������������������������������������������
av fagverket S5, reservedelsplattformen
ESP-3 og festebraketter for Orbiter Boom Sensor System. Bytte av kontrollgyro i Z1-fagverket. Medbragte
forsyninger i Spacehab-modul. Fire romvandringer.
Skutt opp fra rampe 39A. Landet 21. august ved Kennedy-romsenteret i Florida. Williams representerte
Canadian Space Agency.
Se nærmere omtale i bladet.
58
Tselina-2 satellitt
DirecTV 10
Romfart 2007-3
oppskytinger
T.v.: Tegning av toppen av Ariane 5, med satellittene Spaceway 3 (øverst) og BSat-3A.
Satellittene hadde en samlet
oppskytingsmasse på 8042 kg.
Dette var den 33. oppskytingen av en Ariane 5-rakett.
15)Spaceway 3 er en amerikansk kommunikasjonssatellitt.
16)BSat-3A er en japansk kommunikasjonssatellitt.
17)Den indiske kommunikasjonssatellitten Insat 4CR er
en erstatning for Insat 4C, som gikk tapt da en annen
GSLV-rakett feilet i 2006. Satellitten ble utplassert i litt
lavere høyde enn forventet, men dette ble rettet opp
ved hjelp av dens egen motor.
Insat 4CR
18)Proton-rakettens andre trinn tente ikke etter at første
trinn var koblet fra, og raketten styrtet. Den japanske
kommunikasjonssatellitten JCSat 11 gikk tapt.
19)Kosmos-2429 er en russisk, militær navigasjonssatellitt.
20)Den japanske romsonden Kaguya (tidligere kalt
Selene) ventes å gå inn i polarbane rundt Månen 3.
oktober 2007. I løpet av det ett år lange observasjonsprogrammet som er planlagt skal sonden utplassere
relésatellitten Rstar samt Vstar, som i samarbeid med
Kaguya skal måle Månens gravitasjonsfelt.
21)Forskningssatellitten Foton M-3 er basert på de gamle
Vostok-romskipene, og inneholder en rekke mikrogravitasjons- og teknologieksperimenter fra Russland og
European Space Agency. Satellitten skal lande igjen
rundt 12 dager etter oppskyting.
22)YES-2 (av Young Engineers’ Satellite) er et linesatellitteksperiment montert på Foton M-3. Rett før Foton
M-3 lander skal YES-2 rulle ut en 30 km lang line med
en liten returkapsel i enden. Kapselen skal frigjøres
og lande for seg, og forhåpentligvis demonstrere en
enkel og billig metode for å returnere små nyttelaster
fra jordbane.
WorldView 1
23)WorldView 1 er en sivil, amerikansk satellitt som skal
ta bilder med svært høy oppløsning (0,5 m) fra polarbane.
24)CBERS-2B (av China-Brazil Earth Resources Satellite)
er en brasiliansk-kinesisk fjernmålingssatelitt.
25)Den ionmotordrevne romsonden Dawn skal besøke
de to tyngste himmellegemene i asteroidebeltet. Etter passering av Mars i februar 2009 skal Dawn gå
kretsløp rundt asteroiden Vesta august 2011. I mai
2012 setter den kursen mot dvergplaneten Ceres, som
Dawn skal gå inn i kretsløp rundt i februar 2015. Prosjektet planlegges avsluttet i juli 2015. Dawn er utstyrt
med et kamerasystem, et visuelt-/infrarødt kartleggingsspektrometer og en gammastråle-/nøytrondetektor.
Se nærmere omtale i bladet.
Romfart 2007-3
CBERS 2B skytes
opp med en
kinesisk Lang
Marsj 4B-bærerakett (t.h.)
Over: Illustrasjon av satelitten i bane.
59