Har Jorden fått en ny måne?

Av Erik Tronstad

Amatørastronomen Bill Yeung oppdaget 3. september 2002 et objekt, som har fått astronomer og andre til å heve øyenbrynene en smule. Objektet, som har fått betegnelsen J002E3, var lyssvakt og så ut til å bevege seg nokså raskt. Tidlige baneberegninger ved Minor Planet Center, som holder en oversikt over smålegemer i Solsystemet, tydet på at det var forholdsvis nær oss, bare dobbelt så langt borte som Månen. Ikke bare det, men objektet er faktisk i bane rundt Jorden, og således en måne til vår planet.

Astronomene kjenner mengdevis av asteroider som går i nær samme bane som Jorden. Teoretisk kan man tenke seg at et slikt legeme kan fanges inn av Jorden. Sannsynligheten for at noe slikt skal skje, er imidlertid svært liten. Derfor hadde man ikke særlig tro på at dette er et naturlig legeme.

Er det ikke et naturlig legeme, må det være en gjenstand laget av mennesker. Ingen kjente, aktive romfartøyer kunne vært i den banen. Banen passet heller ikke med banen til noen rakettrinn fra nylige oppskytinger. Og hvis det er en rest fra en tidligere oppskyting, hvorfor har ingen oppdaget det før i forrige uke?

Ved å beregne banen til J002E3 bakover i tid, fikk man svar på dette spørsmålet: Årsaken til at ingen hadde sett det før, er at det var fanget inn av Jordens gravitasjonsfelt for bare noen måneder siden. Banen tyder på at innfangingen skjedde i april 2002, da J002E3 passerte nær Lagrange-punkt 1 (L1). Det er et tenkt punkt i rommet mellom Jorden og Solen, der Jorden og Solens gravitasjonsfelter er like sterke. L1 er på en måte en «dør» mellom Jordens og Solens gravitasjonsfelter.

Saturn IVB-trinnet som ble brukt på Apollo 11. (©Boeing Company)

J002E3 skal være det første objektet man kjenner til, som er blitt fanget inn av Jordens gravitasjonsfelt. Man vet imidlertid at Jupiter har fanget inn for eksempel kometer på denne måten. Det mest kjente eksempelet på det er kometen Shoemaker-Levy 9. Den falt ned i Jupiter-atmosfæren i 1994, etter å være blitt innfanget av Jupiter noen tiår tidligere.

Dermed er J002E3 en måne til Jorden, men en kunstig og ikke en naturlig måne. På norsk er det mer korrekt å si at J002E3 er en satellitt, som er den betegnelsen vi bruker på menneskelagede objekter i bane rundt et annet objekt.

Astronautene på Apollo 8 tok dette bildet av «sitt» Saturn IVB-trinn, etter at det var blitt koblet fra. (NASA)

Før J002E3 ble fanget inn av Jorden, gikk objektet i bane rundt Solen. Analyser av banen for tiden før innfangingen, viser at det hele tiden har gått i en bane litt nærmere Solen enn jordbanen. Regner man videre bakover, finner man at J002E3 var i nærheten av Jorden i slutten av 1960- eller begynnelsen av 1970-årene. Flere av de ulike beregningene som er gjort bakover i tid, viser at J002E3 smetter inn igjen av «L1-døren» og i bane rundt Jorden. Følgelig ser det ut til at objektet i sin tid gikk i jordbane, så ble slynget ut i en bane rundt Solen, og nå er tilbake i en langstrakt jordbane igjen.

Basert på disse analysene mener astronomene det er sannsynlig at J002E3 er et rakettrinn av typen Saturn IVB. Saturn IVB var tredje og siste trinn i hver av de enorme Saturn-bærerakettene som ble brukt til måneferdene i Apollo-programmet. Lysstyrken til J002E3 ser også ut til å stemme bra med lysstyrken fra et Saturn IVB-trinn. Andre indisier tyder på at dette nærmere bestemt er Saturn IVB-trinnet som ble brukt på Apollo 12.

Oppskytingen av Apollo 12. Saturn IVB-trinnet er her akkurat rett til høyre for toppen av tårnet. Bare noen sekunder etter at dette bildet var tatt, ble hele raketten rammet av den første av to lynutladninger. (NASA)

Apollo 12 ble skutt opp 14. november 1969. Oppskytingen var uten sidestykke den mest dramatiske i Apollo-programmet. Bare 36,5 sekunder etter start lyste en rekke varsellamper opp i kommandoseksjonen, der de tre astronautene satt. Brenselcellene i serviceseksjonen, som forsynte systemene i kommando- og serviceseksjonen med strøm, ble frakoblet. All vekselstrøm i romfartøyet ble borte. Astronautene rapporterte til bakken at de mente de var blitt truffet av lynutladninger. Bilder, telemetridata og andre data viste senere at raketten faktisk var blitt truffet av lynet. Utrolig nok kom alle systemer seg raskt «på beina igjen» av seg selv, og ferden fortsatte uten problemer. En ny lynutladning traff raketten 52 sekunder etter start, men hadde ikke så alvorlig følger.

Saturn IVB-trinnet brakte Apollo 12s kommando- og serviceseksjon og månelandingsfartøyet den siste delen inn i jordbane. Nesten tre timer senere startet trinnets motor på nytt, og sendte hele kombinasjonen ut av lav jordbane og mot Månen. Apollo 12 brukte en annen bane mot Månen enn de tidligere ferdene ut dit (Apollo 8, 10 og 11) hadde gjort.

Omtrent 16 minutter etter at kommando-/serviceseksjonen og månelandingsfartøyet var koblet fra Saturn IVB-trinnet, ble motorer i trinnet brukt til en liten avfyring. Formålet med unnvikelsesmanøveren var å bringe trinnet bort fra kommando-/serviceseksjonen og månelandingsfartøyet, og unngå at det kolliderte med disse.

Etter frakoblingen av Saturn IVB-trinnet skulle gjenværende drivstoff vært dumpet over bord. Dette skulle gitt nok ekstra skyvekraft til at trinnet gikk ut av jordbane og inn i bane rundt Solen. Unnvikelsesmanøveren brukte noe mer drivstoff enn planlagt. Dermed var det mindre drivstoff igjen enn forventet. Utslippet av restdrivstoff ga derfor ikke nok hastighetsøkning til at trinnet gikk inn i solbane. Det forble i en langstrakt jordbane.

På alle de senere Apollo-ferdene (13-17) ble Saturn IVB-trinnene med hensikt styrt mot områder på måneoverflaten, for å kollidere med Månen. Både på Apollo 11 og 12 utplasserte astronautene seismometere på overflaten. Ved å kollidere Saturn IVB-trinnene mot måneoverflaten, fikk man utslag på seismometrene. Disse ga data om Månens indre.

De siste observasjonene av Saturn IVB-trinnet fra Apollo 12 viste at det gikk i en meget langstrakt jordbane, med en omløpstid på 43 døgn. Den omløpstiden stemmer bra med den man får for J002E3, når man regner seg bakover langs objektets bane.

Ennå er det betydelige usikkerheter ved banen til J002E3, rett og slett fordi man ennå har forholdsvis få observasjoner over et kort tidsrom. Tar man hensyn til disse usikkerhetene, er det omkring 20 % sannsynlighet for at J002E3 vil kollidere med Månen en gang i 2003. Sannsynligheten er om lag 3 % for at objektet skal kollidere med Jorden i løpet av de kommende ti år.