Da den amerikanske romfartsingeniøren Grant Cates deltok i et lotteri der premien var en billett til den første romferden bare for amatørastronauter, stilte hans kone et enkelt spørsmål: Hva kan gå galt? Det fikk Cates til å tenke, og han kom fram til at bare et tilfeldig sammenstøt med en liten bit romskrot kunne få katastrofale følger. Hvis romfartøyet ikke var i stand til å vende tilbake til jorden for egen maskin, ville ikke besetningen ha noe annet valg enn å vente på at oksygenet ble brukt opp.
Så galt gikk det heldigvis ikke. Romferden Inspiration4 ble tvert imot en stor suksess for romfartsfirmaet SpaceX. Bortsett fra et defekt toalett gikk reisen med romkapselen Crew Dragon helt problemfritt, og 18. september 2021 landet de fire glade romturistene etter å ha gått i bane rundt jorden i tre døgn.
Romturistene på Inspiration4 vendte trygt hjem. Men hvis de hadde havnet i problemer, hadde det ikke vært mulig å sende ut et redningsfartøy til dem.
Grant Cates var ikke med om bord, for han vant ikke den ettertraktede billetten, men Inspiration4 fikk likevel avgjørende betydning for ham. Cates kunne nemlig ikke slippe tanken om at verdensrommet mangler en redningstjeneste som kunne ha kommet til de fire amatørastronautene unnsetning hvis det ikke bare hadde vært toalettet som sviktet.
«Det er mange farer forbundet med romfart, men de blir ikke akkurat mindre av at det er ikke planer eller muligheter for å redde besetningen fra romfartøy i nød», sier Cates.
Resultatet av overveielsene hans ble en 20 sider lang rapport om den manglende sikkerheten i verdensrommet. Rapporten, som ble offentliggjort i tidsskriftet Journal of Space Safety Engineering, har vakt oppsikt i romfartsindustrien. Cates er nemlig en ledende medarbeider i organisasjonen Aerospace, som gir råd om romferd, og har 18 års erfaring som ingeniør ved Nasas romfergeprogram.
Farene ved romfart blir ikke mindre av at det ikke finnes muligheter for å redde et romfartøy i nød. Grant Cates, romfartsingeniør
I rapporten gir Cates tre konkrete sikkerhetsanbefalinger som skal sørge for at astronauter i framtiden ikke vil være overlatt til seg selv. Men det er lang vei å gå, for på noen punkter har sikkerheten til og med blitt dårligere gjennom de siste tiårene.
Romskrot er livsfarlig
Inspiration4-romferden var bare det foreløpige høydepunktet i den rivende utviklingen innen romturisme. Flere og flere romfartsfirmaer blir i stand til å sende mennesker ut i verdensrommet, og mange rikinger er villige til å betale de høye billettprisene.
I nærmeste framtid vil private firmaer faktisk bygge romstasjoner som blant annet skal fungere som romhoteller, for eksempel romstasjonen Orbital Reef, som romfartsfirmaene Blue Origin og Sierra Space vil ha klare før utgangen av tiåret.
Orbital Reef blir en av flere private romstasjoner som blant annet skal fungere som hotell. Det vil få mange flere til å reise ut i verdensrommet, noe som gjør at risikoen for alvorlige ulykker øker.
Men med mer trafikk i verdensrommet stiger også risikoen for at noe går galt underveis. Romfartøyets datasystem og navigasjonsutstyr kan for eksempel bli rammet av feil, eller de motorsystemene som skal bremse ned fartøyet og bringe det ut av bane rundt jorden, kan svikte.
Og tekniske feil er ikke det eneste som kan sette astronauters liv i fare. Enda verre er det hvis en bit romskrot treffer og slår hull i varmeskjoldet. Et romfartøy beveger seg så raskt når det treffer atmosfæren at luften foran det blir varmet opp til flere tusen grader. Uten et effektivt varmeskjold vil den voldsomme varmen raskt spre seg og drepe besetningen.
Et spørsmål fra kona fikk romfartsingeniøren Grant Cates til å vurdere sikkerhetsmanglene ved dagens romreiser. Resultatet var en tjue sider lang rapport.
Da romfergen Columbia forulykket i 2003, var det nettopp fordi varmeskjoldet hadde tatt skade ved oppskytingen.
På den 16 dager lange romferden var besetningen lykkelig uvitende om at de ikke kunne overleve når Columbia vendte tilbake til atmosfæren. Men de sju astronautene kunne kanskje ha blitt reddet av en annen romferge.
Ifølge noen eksperter hadde det vært teoretisk mulig å la Columbia gå i bane rundt jorden mens romfergen Atlantis ble gjort klar til oppskyting. Romfergene var ikke i stand til å koble seg sammen, men de sju astronautene kunne ha beveget seg fra Columbia til Atlantis i romdrakter – med hjelp fra en stang mellom de to fartøyene.
Romfartsingeniør Grant Cates peker derfor nettopp på en nødberedskap som det viktigste sikkerhetstiltaket. Han forestiller seg et samarbeid mellom alle verdens romfartsorganisasjoner, slik at det til enhver tid vil være mulig å sende opp et redningsfartøy som kan dukke ved en havarert romkapsel og redde besetningen.
Et alternativ til å ha en rakett på standby kunne være en form for ubemannet romambulanse i fast bane rundt jorden.
Dette er enkle tiltak som ligger innenfor det som er teknisk mulig hos romfartsnasjoner. Grant Cates, romfartsingeniør
Men slike redningsaksjoner krever selvfølgelig at romfartøyene kan kobles sammen, slik at astronautene kan komme fra det defekte fartøyet til redningsfartøyet.
Den utgaven av romfartøyet Crew Dragon som frakter astronauter til Den internasjonale romstasjonen, ISS, er utstyrt med en dockingmekanisme, slik at fartøyet kan kobles trygt sammen med romstasjonen. Men en stopp ved ISS var ikke innlagt i reiseplanen for Inspiration4-romferden, og SpaceX hadde derfor valgt å erstatte dockingsystemet med et panoramavindu, slik at romturistene kunne nyte utsikten.
Ifølge Grant Cates utgjorde mangelen på et dockingsystem en alvorlig sikkerhetsbrist.
«Det er tiltak som er enkle og innen de nåværende tekniske mulighetene hos romfarende land, enten hver for seg eller i fellesskap», oppsummerer Cates sikkerhetsanbefalingene sine.
Redningstjeneste flytter ut i verdensrommet
1. Romambulanse skal gå i bane rundt jorden
Den amerikanske miniromfergen X-37B kan gå i bane rundt jorden i et par år om gangen og ville raskt kunne komme et strandet romfartøy til unnsetning. Alternativt kan man ha en romrakett med et redningsfartøy stå klart på jorden til enhver tid.
2. Alle fartøyer skal kunne kobles sammen
Hvis astronauter i nød skal kunne reddes over i en annen romkapsel eller romstasjon, må fartøyene kunne kobles sammen. Det krever at alle land utstyrer romfartøyene sine med dockingluker som følger en felles standard.
3. Romkapsler skal reise sammen i flåter
På de lengre romoppdragene, for eksempel til månen eller Mars, anbefaler Cates at det alltid sendes av gårde flere romfartøyer om gangen. Hvis noe går galt på et av fartøyene, kan besetningen redde seg om bord på et annet fartøy.
Romturister reiser uten trykkdrakt
SpaceX er så langt det eneste private firmaet som kan sende mennesker i bane rundt jorden på langvarige romreiser, men Blue Origin og Virgin Galactic sender turister på korte snarturer i verdensrommet.
Hos Blue Origin sendes opptil seks turister alene ut i verdensrommet med den 18 meter høye romraketten New Shepard, og hele turen varer bare 11 minutter. Virgin Galactic kan også ta med seks passasjerer av gangen i det rakettdrevne romflyet SpaceShipTwo, som flys av to piloter.
For begge gjelder at romturistene bare får tre minutters tid i den vektløse tilstanden som er en del av sjarmen ved romfart. Plassen i kabinene er begrenset, men det er mulig å slå en kollbøtte og fly litt rundt i vektløs tilstand.
Mannen bak Blue Origin er Amazon-stifteren og multimilliardæren Jeff Bezos. Da han tok turen ut i verdensrommet selv 20. juli 2021, hadde han ikke romdrakt og romhjelm på seg, men i stedet en blå kjeledress og en cowboyhatt – kanskje som symbol på at romfartsindustrien fortsatt er det ville vesten når det gjelder lovgivning. Ingen regler regulerer romturistenes sikkerhet – de tar selv risikoen, og det eneste kravet er at de får informasjon om risikoen.
Turister kan dra på snartur til verdensrommet med rakettflyet SpaceShipTwo. Men de er ikke iført trykkdrakter som ville beskyttet dem hvis det ble slått hull på kabinen.
På de korte turene er ikke romturistene iført romdrakterav den typen som brukes i forbindelse med de lengre romreisene der astronauter sendes i bane rundt jorden eller til månen. Romdrakter med tilhørende hjelm beskytter mot det plutselige trykkfallet hvis for eksempel en bit romskrot slår hull i fartøyet. I så fall forsvinner luften raskt, og uten romdrakt er astronautene fortapt.
Et menneske som blir utsatt for verdensrommets vakuum, mister bevisstheten i løpet av 15 sekunder, og etter et par minutter inntrer døden på grunn av oksygenmangel og blodpropp forårsaket av bobler i blodet. Nettopp den skjebnen rammet tre sovjetiske kosmonauter allerede i 1971, da bruken av romdrakter fortsatt ikke hadde blitt standard.
Mangelen på romdrakter på turistflyvningene med Blue Origin og Virgin Galactic har ført til en del kritikk, blant annet fra organisasjonen International Association for the Advancement of Space Safety, som skal fremme romfartssikkerhet. Riktignok får passasjerene bare noen få minutter i verdensrommet, men det er nok til å drepe dem i tilfelle trykkfall.
Sikkerheten ville uten tvil være større hvis passasjerene satt spent fast og var iført romdrakter under hele turen, men det ville også gjøre det vanskeligere å selge billetter siden opplevelsen av å være vektløs er en viktig del av salgsargumentet.
Månen er neste stopp
- september 1983 satt to kosmonauter klare til oppskyting da Sojuz-raketten, med flere hundre tonn drivstoff, begynte å brenne under dem. Men heldigvis fungerte det redningssystemet som nettopp var designet for slike situasjoner. Seks sekunder før den enorme raketten eksploderte, ble romfartøyet løftet vekk av små rakettmotorer, og kosmonautene landet trygt i fallskjerm et stykke unna avfyringsrampen.
Romraketter har eksplodert mange ganger, før eller rett etter oppskyting, og det er derfor den delen av romreisen der romfartsorganisasjonene så langt har brukt mest krefter på sikkerhetstiltak.
Romfergene var ikke utstyrt med et redningssystem, og derfor mistet sju astronauter livet da romfergen Challenger i 1986 eksploderte like etter oppskytingen. I dag brukes redningssystemet «launch abort» ved alle bemannede romferder som et av flere avgjørende sikkerhetstiltak som beskytter astronautene fra oppskyting til landing.
Sikkerhetsutstyr beskytter astronautene
Hver fase av en romferd har sine farer, som romfartsingeniørene forsøker å forutse. En rekke sikkerhetstiltak skal redde astronautenes liv hvis uhellet er ute.
1. Nødrakett tennes ved eksplosjon
Hvis raketten eksploderer under astronautene ved oppskyting, aktiveres romfartøyets nødredningssystem. Små rakettmotorer på romkapselen sørger for å sende astronautene vekk fra raketten slik at de kan lande trygt i fallskjerm.
2. Raketten frakobles ved motorstopp
Når raketten har kommet et godt stykke opp i atmosfæren, kan en motorfeil eller lignende bety at romfartøyet aldri kommer i bane. I så fall kobles romkapselen fra raketten faller mot jorden og lander med fallskjerm.
3. Trykkdrakter redder liv ved kollisjon
Et møte med en meteor eller romskrot kan få luften til å lekke ut av romkapselen. Mennesker tåler ikke vakuum, men astronautene kan redde livet ved hjelp av trykkdrakter som fylles med luft hvis det går hull på fartøyet.
4. Ekstra fallskjermer sikrer myk landing
Romkapselen lander med fallskjerm. Nasas kapsler bruker tre eller fire skjermer og kan lande trygt selv om en av dem ikke folder seg ut. Russerne og kineserne bruker én stor fallskjerm, men har en i reserve hvis hovedskjermen svikter.
Selv om Nasas kommende månefartøy, Orion, er forsynt med et nødredningssystem, mener Grant Cates likevel at det er mindre trygt enn det romfartøyet som ble brukt ved Apollo-romferdene på slutten av 1960-årene og begynnelsen av 1970-årene, for Apollo-fartøyet var egentlig to fartøyer: en såkalt kommando- og servicemodul der astronautene tilbrakte mesteparten av tiden, og en månelandingsmodul.
Nettopp den todelingen ble avgjørende for de tre astronautene på Apollo 13-ferden da en eksplosjon i kommando- og servicemodulen skadet oksygen- og strømforsyningen. Men ved hjelp av teknisk oppfinnsomhet kunne besetningen bruke månelandingsmodulen som livbåt. Astronautene måtte holde ut kulde og mangel på drikkevann i den lille modulen som bare var beregnet til to, men kom levende hjem.
Orion-kapselen har ikke med sin egen landingsmodul på månereisen – astronautene skal i stedet skifte til et annet fartøy som venter på dem i bane rundt månen.
Til gjengjeld får de en annen mulighet for å redde seg i sikkerhet i tilfelle et uhell, for Nasa har framskredne planer om å bygge en romstasjon i bane rundt månen i samarbeid med Den europeiske romorganisasjonen, ESA, japanske JAXA og kanadiske CSA. Orion vil derfor kunne koble seg til romstasjonen Lunar Gateway, der astronautene kan leve i månedsvis mens de venter på å bli hentet til jorden.
Hvis en bemannet måneferd kommer ut for et uhell, kan besetningen søke tilflukt på romstasjonen Lunar Gateway, som etter planen skal gå i fast bane rundt månen.
Månen blir neste store romfartsreisemål, ikke bare for de vestlige landene, men også for Kina og Russland, som har planer om en lignende romstasjon og en base på overflaten. Grant Cates håper at Måne-kappløbet blir startskuddet til et samarbeid om en internasjonal romredningstjeneste, slik at familiene til kommende astronauter ikke trenger å bekymre seg så mye som hans egen kone gjorde.