Nå flyttes romhavnene til sjøs

Romfartsselskapene har oppdaget fordelene med å skytte opp raketter til havs. Ombygde boreplattformer vil gjøre romfart tryggere og billigere og kanskje sende oss lynraskt til New York om noen få år.

Romfartsselskapene har oppdaget fordelene med å skytte opp raketter til havs. Ombygde boreplattformer vil gjøre romfart tryggere og billigere og kanskje sende oss lynraskt til New York om noen få år.

Claus Lunau

En 120 meter høy romrakett tennes og begynner å stige mot himmelen. Bråket fra de 29 store rakettmotorene er øredøvende. Selv fire kilometer fra oppskytingsrampen er lydnivået så høyt at det gir hørselsskader.

Men ingen er så nær, for oppskytingen finner sted langt ute på havet. Den enorme raketten skyter til værs fra en flytende oppskytingsrampe. Bare besetningen på et følgeskip 10 kilometer unna hører støyen som en fjern rumling.

Slik forestiller det amerikanske romfartsselskapet SpaceX seg at det enorme romskipet Starship og andre raketter skal skytes opp i framtiden, for eliminering av støyplagene er ikke den eneste fordelen med å flytte oppskytingsrampen fra landjorda og ut på havet.

Bedre sikkerhet, mulighet for tyngre last og mindre byråkrati taler for at langt flere satellitter og vitenskapelige romsonder vil bli skutt opp fra flytende plattformer i framtiden. Og flere romfartsselskaper har allerede gått i gang med å skyte opp raketter fra ombygde skip og boreplattformer eller har planer om det.

Både private romfartsselskaper og den kinesiske staten har oppdaget fordelene med å skyte opp romraketter fra havet. Plattformer til sjøs kan også brukes til landinger så rakettene kan brukes om igjen.

Sea Launch boreplatform
© Sea Launch

Sea Launch: Pioneren får nye eiere

Det internasjonale konsortiet Sea Launch sto for over 30 oppskytinger av de 60 meter høye Zenit-3SL-rakettene fra plattformen Odyssey. Selskapet er nå på russiske hender, og Odyssey skal kanskje skyte opp den nye russiske romraketten, Sojuz 7.

Opsending til soes
© Tang Ke/AP/Ritzau Scanpix

De Bo 3: Frakteskip skyter opp minirakett

Kina har utviklet den 21 meter høye raketten Chang Zheng-11H til oppskyting fra et ombygd lasteskip, De Bo 3. Raketten, som har sendt to små satellitter opp i bane rundt jorden, skytes ut av et rør ved hjelp av gass før den tennes.

Starship boreplatform
© Tony Webster

SpaceX: Kjempe letter fra boreplattform

Romselskapet SpaceX er i gang med å bygge om to flytende boreplattformer til oppskytingsramper. Herfra skal romskipet Starship sendes opp ved hjelp av løfteraketten Super Heavy. Etter endt oppdrag skal Starship lande på plattformen igjen.

Jacklyn faerge
© Jess Merrill/Alamy/Imageselect

Blue Origin: Ferge blir landingsplass

Selskapet Blue Origins nye romrakett, New Glenn, skal skytes opp fra landjorda i Florida, men når det 57,5 meter lange første trinnen har brent ut, lander det igjen på den ombygde fergen Jacklyn. New Glenn flyr jomfruturen sin i slutten av 2022.

I en litt fjernere framtid vil rakettflyvninger fra flytende romhavner kanskje til og med erstatte ruteflyene når reisen går til fjerne reisemål.

Sea Launch har vist veien

Ideen om rakettoppskytinger fra havet har opptatt romfartsingeniører helt siden romalderens tidligste dager. Allerede i 1962 foreslo den amerikanske rakettpioneren Robert Truax en kolossal rakett som ble kalt Sea Dragon, og som skulle skytes opp fra havet.

Sea Dragon skulle være så stor – 150 meter lang og 23 meter i diameter – at den kunne løfte hele romstasjoner ut i verdensrommet. Raketten skulle bygges på et skipsverft på omtrent samme måte som en ubåt, og tanken var at den skulle klare seg helt uten oppskytingsrampe. Den skulle bare flyte med snuten i været og skytes opp direkte fra havoverflaten.

Konstruksjonen var forholdsvis enkel, men den enorme størrelsen gjorde prosjektet litt vel ambisiøst. De tekniske utfordringene var for store, og Sea Dragon kom aldri lenger enn til tegnebrettet.

Rumraketter til havs

Allerede i 1962 tegnet en amerikansk romfartsingeniør den 150 meter høye raketten Sea Dragon, som skulle skytes opp direkte fra havoverflaten. Prosjektet ble imidlertid aldri virkeliggjort. Innsatt ses måneraketten Saturn V.

© AstroBidules

Men mot slutten av 1990-tallet gjenopplivet det internasjonale konsortiet Sea Launch tanken om å skyte opp raketter fra havet, og fra 1999 til 2014 ble det til 32 vellykkede oppskytinger fra ekvator, midt i Stillehavet.

De 60 meter høye Zenit-3SL-rakettene som ble skutt opp fra en ombygd flytende boreplattform som kalles Odyssey, løftet kommunikasjonssatellitter opp i geostasjonær bane rundt jorden.

Rakettene ble bygd i et samarbeid mellom et russisk, et ukrainsk og et amerikansk selskap, mens norske Kværner sto for oppskytingsplattformen og skipet Sea Launch Commander, der rakettene ble montert, og der oppskytingene ble kontrollert fra.

Når raketten skytes opp fra den optimale breddegraden, er det billigere, og lasten kan være tyngre.

I dag har det russiske flyselskapet S7 overtatt Sea Launch, og Odyssey og Sea Launch Commander er nå ved skipsverft i det sørøstlige Russland. S7 og den russiske romorganisasjonen, Roskosmos, undersøker for tiden om Odyssey kan brukes til oppskyting av en ny romrakett som kalles Sojuz 7. Raketten er under utvikling og blir tidligst klar i 2024.

Uansett hvordan framtiden for Sea Launch ser ut, har selskapet vist veien for oppskytinger til sjøs. Det er særlig Kina og verdens suverent største og mest vellykkede private romfartsselskap, SpaceX, som tar opp tråden. De har innsett at det er mulig å spare penger på å skyte opp satellitter fra den helt riktige breddegraden.

Rakettoppskyting fra landjorda er både lettest og billigst, men problemene ved å skyte opp satellitter fra flytende plattformer veies opp av den større fleksibiliteten og sikkerheten til sjøs.

Starship rumraket
© SpaceX

Fra land: Transportveien er kortere

Sikkerhet: Ved oppskytinger på land kan rester av en eksplodert rakett regne ned over bebodde områder. Rakettrinn som kobles fra, kan også treffe mennesker.

Effektivitet: Raketten kan ikke skytes opp fra det helt optimale punktet på jorden, så man trenger ekstra drivstoff for å sette satellitter i de riktige banene.

Logistikk: Raketten kan vanligvis monteres like ved oppskytingsrampen slik at transporten minimeres. Det flytende rakettdrivstoffet må heller ikke transporteres så langt.

Kostnader: En oppskytingsrampe og tilhørende kontrollsenter på land er mye billigere å bygge og drive enn en flytende plattform, som også krever et følgeskip.

Rumhavn
© Twitter/@Kendall_Dirks

Fra vann: Raketten kan løfte mer

Sikkerhet: Ingen risiko for mennesker. Hvis raketten eksploderer ved oppskyting, går det bare ut over den ubemannede plattformen, og utbrente rakettrinn faller i havet.

Effektivitet: Oppskyting kan skje fra nøyaktig den breddegraden som passer best til satellittens bane. Da trenger man mindre brennstoff, og dermed kan man ta tyngre last.

Logistikk: Romraketten må fraktes ut og løftes over på oppskytingsplattformen, eller så må plattformen slepes inn til havn.

Kostnader: Det er høye startkostnader forbundet med den helautomatiske oppskytingsplattformen og med et eget følgeskip, som blant annet inneholder kontrollsenteret.

Det er nemlig ikke likegyldig hvor raketter skytes opp fra. Farten er helt avgjørende når en rakett skal opp i været. Vil man opp i en bane noen hundre kilometer over jordens overflate, må hastigheten opp i mer enn 27 000 km/t – og da kan jordens rotasjon hjelpe til.

Jordens rotasjon gir en hjelpende hånd

Selv om vi ikke merker det, farer vi faktisk rundt i ganske høy hastighet. I Norge beveger vi oss rundt i om lag 900 km/t. Ved ekvator er man lengst fra jordens rotasjonsakse og tilbakelegger den lengste distansen på det døgnet det tar jorden å rotere en gang rundt seg selv. Her beveger man seg rundt med en fart på om lag 1670 km/t bare ved å stå på bakken.

1674 km/t beveger man seg i når man står på bakken ved ekvator. Det gir raketter en ekstra dytt.

En rakett som skytes opp fra ekvator, har oppnådd denne hastigheten allerede før rakettmotorene i det hele tatt tennes. Det krever selvfølgelig at raketten skytes opp i samme retning som jorden roterer. Derfor skjer nesten alle oppskytinger mot øst.

Gevinsten ved å skyte opp fra ekvator er klart størst hvis en romsonde skal på langtur i solsystemet og må ha maksimal fart til å begynne med, eller hvis en satellitt skal ende i en bane rett over ekvator.

Mange satellitter, for eksempel til overføring av TV-signaler og til meteorologi, beveger seg i geostasjonær bane rundt jorden, og mange andre har lavere baner over ekvator eller nær ekvator. Da gir det veldig god mening at oppskytingen skjer så nær ekvator som mulig, for når jordens rotasjon hjelper til, kan raketten løfte en tyngre last.

Raketter kan være dødelige

Muligheten til å velge oppskytingssted slik at det passer best mulig til satellittens bane, er bare en av årsakene til at mobile, flytende plattformer har blitt populære. Sikkerheten ved oppskytingen er også viktig. Hvis raketten eksploderer under selve oppskytingen til sjøs, er det bare den ubemannede plattformen det går ut over.

Raketeksplosion

Feilslåtte oppskytinger, som med denne raketten fra amerikanske Firefly Aerospace, utgjør en risiko for liv og eiendom når raketten skytes opp fra land.

© Reuters/Gene Blevins/Ritzau Scanpix

Når oppskytingen skjer over land, kan utbrente rakettrinn også være en utfordring. Når det nederste trinnet har brent ut, kobles det fra og faller mot jorden.

Det har særlig vært et problem i Kina, som har skutt opp mange raketter fra romhavner langt inne i landet. Mange ganger har deler av romraketter falt ned i landsbyer, til stor fare for beboerne. Helt galt gikk det i 1996, da en Chang Zheng 3B-rakett kom på avveier og drepte minst seks personer.

Det er derfor ikke så rart at Kina nå forsøker seg med oppskytinger til sjøs. Den første havoppskytingen av en forholdsvis liten rakett ved navn Chang Zheng-11H skjedde i juni 2019, og senere har det blitt et par stykker til.

Forlist raketdel

I 2013 traff biter av en kinesisk månerakett to hus i en landsby over ti mil fra oppskytingsstedet i det sentrale Kina.

© AFP/Ritzau Scanpix

I kystbyen Haiyang er kineserne i full gang med å bygge en rakettbase der romraketter til den flytende plattformen skal monteres og testes.

Boreplattformer er ideelle

I første omgang kan kineserne nøye seg med å bruke et ombygd lasteskip til oppskytingene, men større raketter krever en større og mye mer stabil plattform. Derfor har SpaceX kjøpt inn to flytende boreplattformer, som nå bygges om til romhavner.

Boreplattformer av typen halvt nedsenkbare kan enten bevege seg for egen maskin eller slepes, og de er lagd for å være stabile. En slik plattform hviler på bein som står på store pongtonger under vann. Konstruksjonen innebærer at plattformen ligger stabilt i vannet selv i ganske hardt vær med høye bølger.

SpaceX har allerede en flåte av helautomatiske lektere eller droneskip der første trinn av romraketten Falcon 9 kan lande. Dermed kan rakettrinnet brukes om igjen i stedet for å bare å ende i havet.

Boreplatform

Romfartsselskapet SpaceX bruker allerede flytende plattformer, der den gjenbrukbare delen av raketten Falcon 9 lander. Men nå bygger selskapet om flytende boreplattformer til romhavner.

© SpaceX

De store plattformene som SpaceX nå også satser på, skal brukes til både oppskytinger og landinger for den enorme Starship-raketten som selskapet er i full gang med å teste.

Starship skal imidlertid først vise sin verdi ved oppskytinger fra landjorda før oppskytinger fra havet kommer på tale, men på sikt har SpaceX store ambisjoner for flyvningene.

Hvis Starship etter mange oppskytinger viser seg å være en veldig trygg rakett, trenger den ikke bare brukes til å skyte opp satellitter, men også til bemannet romfart.

Og SpaceX har langsiktige planer om å bruke Starship til å transportere mennesker over store avstander i 25 ganger lydhastigheten, som et raskere supplement til interkontinentale flyreiser.

Hvis SpaceX får det som de vil, erstatter romskipet Starship rutefly på de lengste rutene. Når turen går via verdensrommet, reduseres reisetiden til et hvilken som helst reisemål på jorden til under en time. Til gjengjeld må passasjerene leve med voldsom akselerasjon og støy.

© SpaceX

1. Reisen begynner med en båttur

Passasjerene fraktes med hurtigbåt ut til oppskytingsplattformen i nærheten av en storby. Plattformen ligger så langt ute på havet at ingen plages av det voldsomme bråket fra oppskytingene. Hvert Starship har plass til om lag tusen passasjerer.

© SpaceX

2. Vektløshet er med i prisen

Etter ni minutter er Starship i verdensrommet og flyr i 27 000 km/t. Motorene skrus av, og passasjerene har en fantastisk utsikt og opplever vektløshet før romskipet kommer inn i atmosfæren igjen. Et varmeskjold beskytter mot overoppheting.

© SpaceX

3. Rakettmotor sørger for myk landing

Når reisemålet nærmer seg, skrus rakettmotorene på igjen – denne gangen for å bremse slik at romskipet kan lande mykt på en ny plattform i havet. Passasjerene fraktes i land mens raketten fylles opp og gjøres klar til en ny tur.

SpaceX forestiller seg at oppskytingsplattformer ligger på havet utenfor verdens storbyer, og da kan turen fra London til Sydney gjøres unna på under en time. Scenariet blir bare virkelighet hvis romrakettene kan oppnå samme pålitelighet som fly, og passasjerene får nok bruk for noen effektive ørepropper ved avgang.

Daglige avganger med romskip til feriemål på den andre siden av kloden ligger mange år inn i fremtiden, men det er ingen tvil om at rakettoppskytinger fra havet har kommet for å bli.

Flyv til New York på en halv time

Når man flyr med et vanlig rutefly, går det med en del tid på å komme seg til og fra flyplassen. På samme måte trenger romskippassasjerene tid på transporten til og fra de flytende romhavnene. Til gjengjeld er selve flyveturen raskt unnagjort, for alle reisemål kan nås på under en time.

LONDON–NEW YORK
Avstand: 5555 km
Rutefly: 7 t 55 min
Starship: 29 min

LONDON–LOS ANGELES
Distanse: 8781 km
Rutefly: 10 t 30 min
Starship: 32 min

LONDON–HONGKONG
Distanse: 9648 km
Rutefly: 11 t 50 min
Starship: 34 min

NEW YORK–LOS ANGELES
Distanse: 3983 km
Rutefly: 5 t 25 min
Starship: 25 min