Rumfart

Rumfart i hverdagen

Vi tænker ikke altid over det, men vores hverdag er i høj grad præget af rumfart. Faktisk kan vores moderne samfund næsten ikke fungere uden rumteknologi.

Vi støder på rumteknologi hele tiden – både direkte og indirekte. Har du for eksempel tjekket vejret for nylig? Så har du formentlig set en vejrudsigt, som blandt andet bygger på målinger fra vejrsatellitter. De kredser om Jorden og holder øje med skyformationer, havstrømme, nedbør og meget mere.

Tjenester som Google Maps eller Apple Maps bruger signaler fra navigationssatellitter, for eksempel de amerikanske GPS-satellitter eller de europæiske Galileo-satellitter. Hvis du for nylig har brugt din telefon til at navigere, har satellitter altså hjulpet dig på vej.

Navigationssatellitter hjælper os ikke kun med at finde vej i hverdagen. De hjælper også med at holde styr på fly- og skibstrafik verden over. Så næste gang du bestiller noget fra udlandet eller selv skal ud at rejse, spiller satellitter en rolle næsten hele vejen.

Rumteknologi spiller også en mere indirekte rolle i noget så grundlæggende som den mad, vi får på bordet. Mange landmænd verden over bruger satellitobservationer til at holde øje med deres marker. Satellitter kan blandt andet måle temperatur, jordfugtighed samt ændringer i vejret og klimaet i løbet af året. De data hjælper landmænd med at beslutte, hvornår de skal så og høste.

Som I kan høre er rumteknologi vigtigt, og på denne side vil vi fortælle jer om, hvordan det fungerer, og hvordan vi nåede frem til den rumteknologi vi har i dag. 

Principperne bag rumfart

Men hvordan virker det egentlig? Har du nogensinde overvejet, hvad der driver en raket? Eller hvad det vil sige at være i kredsløb om Jorden?

Grundprincipperne er faktisk ret simple – selvom vi ofte kalder det raketvidenskab.

Raketter fungerer på grund af det princip, der kaldes Newtons tredje lov. Isaac Newton var en videnskabsmand i 1600-tallet, som blandt andet beskrev et sæt love for, hvordan ting bevæger sig. Hans tredje bevægelseslov er særlig vigtig for raketter. Den siger, at hvis et objekt skubber i én retning, opstår der en lige stor kraft i den modsatte retning.

For en raket betyder det, at den skal skyde noget bagud for at bevæge sig fremad.

Du kan sammenligne det med rekyl fra et skydevåben. Eller du kan forestille dig, at du står på et skateboard og kaster en tung bowlingkugle væk fra dig. Når kuglen bevæger sig fremad, begynder du selv at rulle bagud.

Det samme sker i en raket. I stedet for bowlingkugler skyder raketten enorme mængder små partikler ud gennem motoren. Partiklerne bevæger sig med ekstrem hastighed, og derfor kan de skubbe hele raketten i den modsatte retning.

Fra kinesisk fyrværkeri til månelanding

Princippet om at skubbe noget væk for selv at bevæge sig fremad kendte mennesker faktisk længe før Newton beskrev det. Allerede i det gamle Kina omkring år 1000 brugte man simple raketter lavet af bambus rør fyldt med krudt.

De tidlige raketter blev brugt i krigsførelse eller som fyrværkeri. Så næste gang du ser nytårsfyrværkeri, kigger du faktisk på en teknologi med mere end 1.000 års historie.

I mange hundrede år havde raketter stort set kun disse formål. De udviklede sig fra bambusrør til metalrør, og man forbedrede krudtblandingerne, men princippet forblev det samme.

Det næste store skridt kom under 2. verdenskrig med den tyske V-2 raket. Den var den største raket eller missil, man hidtil havde bygget. Formålet var at bombardere London på lang afstand.

Men V-2 raketten markerede også noget helt nyt. For første gang havde man en raket med så stor rækkevidde, at den kunne forlade Jordens atmosfære. Den blev derfor også det første menneskeskabte objekt, der nåede det ydre rum.

Efter 2. verdenskrig begyndte de nye stormagter, USA og Sovjetunionen, at udvikle stadig større raketter. Et våbenkapløb var i gang. Men det blev hurtigt tydeligt, at konkurrencen også handlede om noget andet: rummet.

Den 4. oktober 1957 lykkedes det Sovjetunionen at placere et objekt i kredsløb om Jorden: Sputnik 1. Det var blot en metallisk kugle med fire antenner og en radiosender, men den blev verdens første satellit. Nyheden kom som et enormt chok for store dele af den vestlige verden.

Det næste skridt blev at sende mennesker ud i rummet. Igen blev det Sovjetunionen, der nåede det først. Den 12. april 1961 gennemførte Yuri Gagarin et kredsløb om Jorden og blev dermed det første menneske i rummet.

Kort efter satte USA et ambitiøst mål. Præsident Kennedy annoncerede, at en amerikansk astronaut skulle gå på Månen inden årtiets udgang. Det lykkedes i 1969 med Apollo 11 – kun få måneder før årtiet sluttede.

At være i kredsløb

Så den første person i rummet blev den sovjetiske kosmonaut Yuri Gagarin, der kom i kredsløb om Jorden i 1961.

Men hvad betyder det egentlig at være i kredsløb?

Det lyder måske kompliceret, men grundideen er ret simpel: Man falder rundt om Jorden.

Forestil dig, at du står på toppen af et meget højt bjerg med en kanon. Du kan putte så meget krudt i kanonen, som du vil, uden at den går i stykker.

Hvis du bruger en normal mængde krudt, lander kanonkuglen ved foden af bjerget. Hvis du bruger mere krudt, flyver kuglen længere ud mod horisonten.

Med endnu mere krudt kan kuglen måske nå halvvejs rundt om Jorden før den rammer overfladen. Men hvis du skyder kuglen af sted med en hastighed på omkring 8 kilometer i sekundet, sker der noget særligt. Kuglen vil stadig falde mod Jorden, men fordi den flyver så hurtigt, vil Jordens overflade krumme væk under den i takt med at den falder. 

Kuglen rammer derfor aldrig jorden. Den fortsætter rundt om planeten – og er nu i kredsløb.

Rumstationer og rumfærger

I årene efter månelandingerne rettede man igen blikket mere mod Jorden og begyndte at udvikle teknologier til brug i lavt kredsløb om planeten.

Man byggede små rumstationer, og i USA udviklede man rumfærgen som det første delvist genanvendelige rumfarts system. Med rumfærgen kunne astronauter udføre mange nye typer missioner. De kunne blandt andet servicere satellitter og endda bringe dem tilbage til Jorden for at reparere dem. Det var ofte langt billigere end at bygge en helt ny satellit.

Samarbejdet mellem NASA og det europæiske rumagentur (ESA) blev også styrket. Amerikanske og europæiske astronauter fløj side om side og udførte eksperimenter i rummet – blandt andet undersøgelser af, hvordan menneskekroppen reagerer på vægtløshed.

I Sovjetunionen udviklede man den modulære rumstation Mir, som bestod af flere moduler koblet sammen i rummet. Efter Sovjetunionens fald begyndte USA og Rusland at samarbejde tættere. Rumfærgen Atlantis besøgte Mir flere gange, og samarbejdet førte senere til opførelsen af Den Internationale Rumstation, ISS.

Russiske moduler, som oprindeligt var designet til Mir-2, og amerikanske moduler, blev samlet i et fælles projekt. Senere tilføjede man også europæiske og japanske moduler.

Over 20 lande har bidraget til Den Internationale Rumstation. I sin færdige form er stationen omtrent lige så stor som en fodboldbane og er det største menneskeskabte objekt i rummet. Den blev samlet gennem mere end 40 raketopsendelser.

På ISS udfører forskere mange forskellige eksperimenter – både inde i stationen og på dens yderside. Mange af forsøgene kan kun lade sig gøre i vægtløshed.

Siden den 2. november 2000 har der konstant været mennesker om bord på ISS. Hvis du er født efter år 2000, har du altså aldrig oplevet en verden, hvor alle mennesker befandt sig på Jorden.

De længste ekspeditioner til ISS har varet omkring et år, men de fleste missioner varer cirka seks måneder.

Efter at rumfærgen gik på pension i 2011, måtte astronauter i en periode flyve til ISS med den russiske Soyuz-kapsel. Siden 2020 har det også været muligt at rejse til ISS med den amerikanske Dragon-kapsel, som virksomheden SpaceX har udviklet. I fremtiden kan Boeings Starliner-kapsel også blive en del af transporten til ISS.

Siden 2021 har Kina desuden haft deres egen rumstation, Tiangong. Her udfører kinesiske astronauter – kaldet taikonauter – også eksperimenter i rummet. Missionerne varer typisk omkring seks måneder, og der opholder sig normalt tre personer på stationen ad gangen.

Genanvendelige raketter

I løbet af de sidste par årtier er private virksomheder blevet en stadig større del af rumfarten.

Især det amerikanske firma SpaceX har sat sit præg på udviklingen. Virksomheden står i dag for en stor del af verdens raketopsendelser og ejer også mange af satellitterne i kredsløb om Jorden.

En vigtig del af deres succes er genanvendelige raketter. Der bruges umådeligt mange ressourcer når vi sender raketter ud i rummet, og tidligere er alt det materiale man har brugt gået tabt ude i rummet, fordi vi ikke har kunne få det tilbage på Jorden igen. Men med genanvendelig teknologi kan raketterne lande igen, så man kan bruge dem igen, i stedet for at bygge nye hver gang. 

Rumfærgen var et tidligt forsøg på at genanvende raketteknologi, men systemet krævede mange ressourcer mellem hver opsendelse. Derfor blev opsendelserne ikke så hyppige eller billige, som man havde håbet.

SpaceX har derimod udviklet raketten Falcon 9, hvor den nederste del af raketten kan lande igen efter opsendelsen og bruges flere gange. Det gør det muligt at opsende raketter både hurtigere og billigere.

Succesen har inspireret andre virksomheder og lande til også at udvikle genanvendelige raketter. Derfor forventer mange, at fremtidens raketter i høj grad vil kunne genbruges.

Månen og Mars

I de seneste år har flere rumprogrammer igen rettet blikket mod Månen. For første gang siden Apollo 17 i 1972 planlægger man at sende mennesker tilbage til Månens overflade.

I USA arbejder man på Artemis-programmet, som også involverer samarbejde med europæiske organisationer, agenturer og virksomheder. På missionen Artemis IV er målet, at mennesker igen skal gå på Månen. På nuværende tidspunkt forventer man, at det kan ske omkring 2028.

Samtidig arbejder Kina på en lignende mission. Deres mål er at sende kinesiske astronauter – såkaldte taikonauter – til Månens overflade omkring 2029.

Artemis-programmet arbejder med en større arkitektur omkring Månen. To amerikanske virksomheder, SpaceX og Blue Origin, udvikler hver deres månelander til missionerne.

Den største af dem, som SpaceX bygger, bliver omkring 50 meter høj og får et beboeligt volumen på næsten 1.000 kubikmeter – større end hele den Internationale Rumstation.

Målet med Artemis er ikke kun at besøge Månen igen. Planen er også at skabe en egentlig økonomi omkring Månen med en rumstation i kredsløb og baser på overfladen.

Her kan vi lære at leve længere væk fra Jorden – og tage de første skridt mod den næste store destination: Mars. 

Måske er det dig der tager de første skridt ud på den røde planet?