Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Enorm rakett skal i rutetrafikk til Mars

Romfartøyet Starship skal sende de første nybyggerne til Mars om fire år. Med nye motorer og sterkt stål vil SpaceX passere rivalene. Men er planene for risikable?

SpaceX

Et 50 meter høyt stålglinsende romskip lander på Mars. Det røde støvet virvler rundt når romskipets motorer sender flammer nedover for å bremse opp og lande trygt.

Noen få hundre meter unna brytes det golde og ensformige landskapet av drivstoffabrikker, laboratorier, drivhus og boligmoduler i den lille Mars-kolonien som astronautene har brukt flere år på å bygge.

Ut av romskipet kommer 100 passasjerer – en ny gruppe kolonister som nå skal bo og arbeide på den røde planeten, før de vender hjem med samme romskip.

Romfartøyet heter Starship, og allerede fra 2024 skal astronauter reise til Mars og begynne å konstruere en base på planeten.

Det er ambisjonen fra Elon Musk, grunnleggeren av det amerikanske romfartsfirmaet SpaceX, som presenterte en prototype på Starship i september 2019.

37 rakettmotorer har romfartøyet til SpaceX, Starship. Den går på metan og flytende oksygen.

Det høres kanskje litt vel ambisiøst ut å begynne å bygge en Mars-base om bare fire år, men Musk er nettopp kjent for selvsikre, storslåtte utspill.

Den kjente rikmannen og Tesla-grunnleggeren har oppnådd store suksesser med elbiler og romraketter, men også fiaskoer som har gitt ham kritikk for vanvittige tidsplaner og teknologisk overmot.

Nå er det store spørsmålet: Blir Starship fartøyet som endelig sender mennesket til Mars og til slutt beviser at SpaceX har vinnerformelen, eller er prosjektet et farlig og urealistisk luftslott?

Starship slutter seg til kappløp

Den røde planeten har vært i astronomenes og rakettingeniørenes kikkerter i tiår, og i disse dager skyter det store kappløpet om å kolonisere Mars virkelig fart.

Nasa holder på å fullføre sin største rakett noen gang – Space Launch System – og samtidig har både den russiske og den kinesiske romorganisasjonen meldt at de vil sende mennesker til Mars.

Men det var SpaceX som var først ute med en ferdig prototype på romfartøyet som skal til Mars: Starship.

Romtankskip gir Starship turbofart

SpaceX og Nasa vil utvikle tankskip som går i bane rundt jorden. Starship skal fylle tanken og deretter suse av sted mot Mars – og dermed vil det gå raskere enn det som ellers ville vært mulig.

claus lunau/ken ikeda madsen/spacex

Starship sendes opp fra jorden

Løfteraketten Super Heavy sender opp et Starship lastet med drivstoff i bane rundt jorden, før den vender tilbake til jorden og plukker opp et bemannet Starship.

claus lunau/ken ikeda madsen/spacex

Astronauter møter tankskip

Det bemannede skipet og det som er lastet med drivstoff, møtes i bane rundt jorden. De to romskipene kobler seg sammen med bunnen mot hverandre og forbinder drivstoffsystemene.

claus lunau/ken ikeda madsen/spacex

Akselerasjon skyver til drivstoff

Det romskipet som skal til Mars, bruker kontrolldysene til å skyve mot «tankskipet». Akselerasjonen får drivstoff til å strømme fra tankskipet over i det bemannede romskipet.

claus lunau/ken ikeda madsen/spacex

Starship setter kurs mot Mars

Med drivstofftankene lastet med 1200 tonn drivstoff begynner Starship reisen til Mars. De fulle tankene gjør at det kan frakte opptil 150 tonn gods og astronauter.

claus lunau/ken ikeda madsen/spacex

Romfartøyet vakte straks stor oppsikt da Elon Musk presenterte det på en kald og forhutlet høstdag i 2019.

Starship består av skinnende blankt stål, og med de fire finnene langs siden minner det om noe fra en science fiction-tegneserie fra 1950-tallet. Musk forsikret imidlertid i talen at det utradisjonelle designet og valget av stål er nøye gjennomtenkt.

Måneraketten Saturn V var for eksempel bygget av aluminium, men SpaceX bruker en spesiell stållegering som gjør at Starship kan tåle både den ekstreme kulden i verdensrommet og varmen under innflyvning i fremmede atmosfærer.

Vanlig stål risikerer å splintre som is i møtet med kulden i verdensrommet, men nettopp stållegeringen som kalles 301-stål, som inneholder blant annet krom og nikkel, er mer hardført.

Ved såkalte kryogene temperaturer, som er -150 grader celsius eller lavere, har 301-stål omkring den samme styrken som komposittmaterialer av karbonfiber.

Dessuten har 301-stål et smeltepunkt på omkring 1400 grader, slik at Starship kan klare den glovarme innflyvningen gjennom Mars-atmosfæren mens det beveger seg 25 ganger raskere enn lyden.

En atmosfære fungerer som en bremsekloss, men friksjon med molekylene i luften er bare en liten del av forklaringen på at et romfartøy blir glovarmt på vei ned gjennom atmosfæren.

Fartøyets høye hastighet skaper en trykkbølge der gassene i atmosfæren blir presset voldsomt sammen. Derfor blir gassene ekstremt varme og forvandles derfor til glovarmt plasma.

Molekylene i luften blir med andre ord revet fra hverandre.

Stålfartøy får plass til 100

1 / 4
1234

Romskipet Starship er bygget av stål, motorene brenner flytende metan, og med bevegelige finner lander det som en fallskjermhopper.

© spacex

Med det hardføre 301-stålet satser SpaceX på å gjenbruke hvert Starship mange ganger – en idé som lenge har kjennetegnet firmaets rakettdesign.

SpaceX har under tester av gjenbrukbare raketter opplevd ulykker og tilbakeslag, men i 2019 landet alle de tre trinn av raketten Falcon Heavy etter å ha sendt en satellitt opp i bane. Det er første gang en løfterakett av den størrelsen klarer å lande igjen.

Motorer sluker metan

Det er ikke bare det spesielle stålet som gjør Starship gjenbrukbart. Den nye typen motor, som kalles Raptor, spiller også en stor rolle.

Motorene bruker flytende metan som drivstoff, noe som er mye billigere enn for eksempel det parafinbaserte RP-1 som ble brukt i Saturn V.

Dessuten brenner metan renere, noe som betyr at motorene ikke soter like mye og derfor kan brukes flere ganger.

Eksosen fra den forreste delen av rakettmotoren kan derfor brennes en ekstra gang på veien ut av raketten, slik at den kan akselerere mer per kilo drivstoff.

Seks Raptor-motorer på Starship kan, uten hjelp fra en løfterakett, rive fartøyet ut av tyngdekraften til Mars eller månen og dermed returnere opptil 100 astronauter til jorden igjen.

Raptor-motorene er det hemmelige våpenet til Starship. Fordi de ikke sotes ned, kan de gjenbrukes.

© spacex

Men på jorden skal det mer til for å få romskipet ut av planetens tyngdebrønn – altså nå så langt opp at tyngdekraften ikke lenger vil trekke Starship nedover igjen.

Det 50 meter høye Starship blir derfor løftet ut i verdensrommet av den 68 meter høye løfte­raketten Super Heavy med 37 Raptor-motorer om bord.

SpaceX har utstyrt Super Heavy med finner og nitrogendyser som peker sidelengs ut fra raketten, slik at den kan svinge rundt.

Dermed kan Super Heavy vende tilbake til jorden når Starship har koblet seg fra, og senere kan løfteraketten svinge slik at motorene vender loddrett ned mot overflaten ved landingen.

Dermed kan Super Heavy bremse kontrollert opp på veien ned mot jorden, der raketten kan fylle tanken og deretter brukes igjen.

Gjenbruksprinsippet skal gjøre det mulig å sende hele 1000 Starships i året ut i verdensrommet – det kan være tankskip i bane rundt jorden, transport til månen eller hele veien til Mars.

Tankskip i rommet tar mye plass

1000 oppskyting er så høyt tall at eksperter verden over rynker på nesa og hevder at planen er urealistisk, men ifølge Elon Musk passer det perfekt inn i puslespillet for å komme seg til Mars – og den neste avgjørende brikken er et tankskip som går i bane rundt jorden.

© Imageselect & nasa & XYZtSpace

Romorganisasjoner over hele verden vil kolonisere solsystemet

Romfartsfirmaet SpaceX er slett ikke de eneste som har som ambisjon om å plante menneskehetens flagg på Mars. Romorganisasjonene i USA og Kina samt det private romfartsfirmaet Blue Origin arbeider også med fartøyer som skal gjøre det mulig å etablere en koloni på den røde planeten. Nasas nye kjemperakett heter Space Launch System (SLS) og skal først bringe mennesker til månen i 2024, senere til Mars på 2030-
tallet. I Kina holder den statlige romorganisasjonen på å utvikle løfteraketten Long March 9, som blir kraftig nok til å sende 44 tonn gods og/eller mennesker til Mars. På det private markedet får SpaceX konkurranse av Blue Origin, eid av Amazon-sjef Jeff Bezos. Blue Origins Mars-rakett heter New Glenn, og den skal etter planen ta sin første prøvetur i 2021.

Romskipene skal altså fylle opp tanken på hverandre på turen mot Mars. SpaceX vil først sende romskip med drivstoff i bane rundt jorden, der de venter på et bemannet Starship som følger etter.

I kretsløp skal to romskipene møtes og kobles sammen, før det bemannede romskipet akselererer mot «tankskipet». Dytten får drivstoffet til å strømme fra det ene fartøyet over i det andre.

Deretter er farkosten klar til å sette kursen mot det ytre rom, mens «tankskipet» kan vende tilbake til jorden igjen.

Nasa ser også store muligheter i teknologien, og derfor har romfartsorganisasjonen i 2019 med en ordre på 25 millioner kroner bedt SpaceX om å utvikle og teste en prototype på den mekanismen som skal koble drivstoffsystemene om bord på de to romskipene sammen.

Det flytende metanet som skal fylle tanken, blir det faktisk mulig å produsere på Mars. Metan er en hydrokarbonforbindelse som kan produseres med stoffer som allerede finnes på Mars – karbondioksid i atmosfæren og is like under overflaten.

Gjennom den såkalte Sabatier-prosessen kan karbondioksid og vann gjøres om til metan. Først utvinnes hydrogenatomer fra vannet, og hydrogenet reagerer deretter med karbondioksid.

Karbon-atomer (C) og hydrogenatomer (H) danner metan (CH4), og dermed kan drivstoffet produseres på anlegg som blir bygget av de astronautene som først ankommer Mars.

© SpaceX & Ken ikeda madsen

Tankskip halverer reisetiden til Mars

Hver 26. måned befinner jorden og Mars seg i bestemte posisjoner i forhold til hverandre, noe som gjør det mulig å sende et romskip til Mars med lavt forbruk av drivstoff – en såkalt hohmannbane. Banen utnytter den farten de to planetene allerede har på grunn banene rundt jorden til å «slynge» av gårde et romfartøy. Når et fartøy følger en hohmannbane, er det nok å avfyre motorene én gang i starten og så igjen når fartøyet skal bremse, like før det treffer atmosfæren på Mars. Dermed når fartøyet fram på om lag ni måneder. Ved å fylle drivstofftanker helt opp i lav jordbane, som SpaceX har planer om, kan romfartøyet gjøre turen enda kortere ved å først akselerere til en høyere fart og senere bremse enda kraftigere. Dermed kan turen være overstått på bare 80 dager.

Rutefart begynner fra 2024

Med et tankskip i bane rundt jorden, og enda et på Mars, er infrastrukturen på plass til at SpaceX kan begynne å sende en flåte av romskip i skytteltrafikk til og fra den røde planeten. Ifølge Elon Musk skal 1000 romskip sendes til Mars for å bygge opp en koloni der.

Det vil ifølge SpaceX-grunnleggeren ta 20 år å sende en million tonn materiale til Mars, noe som er omtrent den mengden som skal til for å etablere en base som kan vare lenge.

Astronomer advarer Musk om at koloniseringen av Mars kan komme til å forurense planeten og forstyrre forskernes jakt på tidligere eller nåværende liv på naboplaneten.

Dessuten får Musk kritikk for ikke å ta nok høyde for den kosmiske strålingen som Mars er utsatt for.

3 ganger om dagen skal et Starship sendes opp ved hjelp av den gjenbrukbare løfteraketten Super Heavy.

Men SpaceX fortsetter altså ufortrødent sin plan. Og med Starship-prototypens vellykkede tur er veien åpen for kommende prøveflyvninger, der firmaet vil montere flere motorer og fly høyere opp i atmosfæren.

Hvis alt forløper etter planen, vil SpaceX teste et Starship på en tur ut i bane rundt jorden i 2020. I 2023 vil SpaceX sende den japanske milliardæren Yusaku Maezawa og en gruppe kunstnere av sted på en rundreise omkring månen om bord på et Starship, og i 2024 skal de første astronautene sendes av sted mot naboplaneten vår.

© JPL Caltech/NASA

Starship navigerer etter is under overflaten

Romfartsfirmaet SpaceX har allerede valgt ut velegnede landingssteder til romskipet Starship. Firmaet satser på områder som er flate og som ser ut til å ha store mengder is like under overflaten. Isen kan utvinnes og brukes som drikkevann, men er også et viktig råstoff som skal brukes i de anleggene som skal produsere drivstoff til hjemturen. Isen er funnet av Nasa-forskere som har analysert data fra to sonder som går i bane rundt Mars, Mars Odyssey og Mars Reconnaissance Orbiter. De er utstyrt med sensorer som måler små variasjoner i temperaturen på overflaten. Is absorberer mer varme enn de omkringliggende materialene. Områder med mye is er derfor litt kaldere om sommeren, da de tar opp og holder på varmen, mens de er litt varmere om vinteren, da de frigir varmen. I det markerte området på kartet finnes det is som er relativt lett å grave opp – noen steder bare 2,5 centimeter under overflaten.

Mars blir Jorden 2.0

Hvis Starship en dag kommer til Mars og lar astronauter etablere en base, er det bare første trinnet i en mye større plan.

Musks langsiktige mål er ikke «bare» å kolonisere Mars ved hjelp av en base som beskytter mot den skadelige strålingen fra verdensrommet og den tynne atmosfæren uten oksygen.

Musk vil med tiden gjøre om Mars til en mindre versjon av jorden med flytende hav og en atmosfære det er mulig å puste i, som kan holde en behagelig overflatetemperatur på planeten og beskytte mot stråling.

Konseptet kalles terraforming og ble allerede vurdert av den berømte amerikanske astronomen Carl Sagan i en artikkel fra 1961.

Musk foreslår å avfyre en serie av fusjonsatombomber som i praksis skal fungere som minisoler og dermed smelte isen på polene til planeten.

Forskere fra Nasa har undersøkt saken nærmere, og de mener at det ikke er realistisk å forvandle Mars til en mindre utgave av jorden innen en overskuelig framtid. Men Musk holder fast ved at det er mulig.

© spacex

Mars-koloni produserer mat og drivstoff

SpaceX vil sørge for landingsområder, drivstoffproduksjon, veier og en tilhørende Mars-koloni der mennesker kan leve og arbeide.

  • Starship lander ved svingmanøver

    Et par kilometer over overflaten på Mars gjennomfører Starship ved hjelp av sine rakettmotorer en manøver som bringer det fra sin vannrette posisjon til den
    loddrette landingsposisjonen.

  • Drivstoff produseres av karbon og vann

    Metan kan produseres med CO2 fra Mars-atmosfæren, samt vann. Hydrogen fra vann og karbon fra karbondioksid danner metan og oksygen ved temperaturer omkring 3–400 °C.

  • Oppholdsmoduler er astronautenes bolig

    Modulene er under trykk som svarer til det vi er vant med fra jorden. Filtre tar opp CO2 som beboerne puster ut. Urin kan destilleres, renses og gjenbrukes som drikkevann.

  • Planter vokser i drivhus

    Ifølge Elon Musk kan planter for eksempel vokse hydroponisk – altså i vann tilsatt mineraler. For å få nok protein til marsboerne kan laboratorieprodusert kjøtt og insekter også inngå i dietten.

Musks karriere er kjennetegnet av optimistiske spådommer som sjelden går i oppfyllelse – i hvert fall ikke så raskt som han sier.

Men både elbilene og de gjenbrukbare rakettene har vist at Musk kan oppfylle de skyhøye ambisjonene.

Starship-reisen og etableringen av en «backupjord» kan ende som enda et bevis for Musks dumdristighet eller visjoner – eller begge deler.

Les også:

BFR og ISS
Romfart

Kjemperakett kan sende mennesker til Mars om 7 år

3 minutter
Romfart

Space X sender turister til månen neste år

1 minutt
Mars

Musk vil kolonisere Mars om 50 år

2 minutter

Logg inn

Ugyldig e-postadresse
Passord er påkrevd
Vis Skjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klikk her

Ny bruker? Få adgang nå!

Nullstill passord

Skriv inn e-postadressen din, så sender vi deg en e-post som forklarer deg hvordan du skal nullstille passordet ditt.
Ugyldig e-postadresse

Sjekk e-posten din

Vi har sendt en e-post til som forklarer deg hvordan du skal nullstille passordet ditt. Hvis du ikke finner e-posten, bør du se i søppelposten (uønsket e-post, «spam»).

Oppgi nytt passord.

Skriv inn det nye passordet ditt. Passordet må ha minst 6 tegn. Når du har opprettet passordet ditt, vil du bli bedt om å logge deg inn.

Passord er påkrevd
Vis Skjul