eRomfart 2021-010, Norsk Astronautisk Forening, 17.04.2021
Artikkelen er en nyhetsnotis opprinnelig sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.
NASA velger SpaceX' Starship som neste månelandingsfartøy
Av Øyvind Guldbrandsen
NASA offentliggjorde 16. april 2021 at SpaceX, selskapet til Elon Musk, har vunnet kontrakten om å bygge det bemannede månelandingsfartøyet som skal benyttes under Artemis-programmet. Månelandingsfartøyet, som formelt blir kalt Human Landing System, eller HLS, vil være basert på romfartøyet Starship, som SpaceX allerede har under utvikling. SpaceX vil motta en fastsatt sum på 2,89 milliarder dollar for å utvikle og bygge landingsfartøyet.
STARSHIP
NASA opplyser at SpaceX ble valgt siden deres anbud lå vesentlig lavere enn noen av konkurrentenes. Grunnen til det er åpenbart at SpaceX, uansett utfallet av HLS-konkurransen, hadde til hensikt å utvikle Starship med egne midler, og at det krevde relativt lite ekstra å lage en versjon for landing på Månen.
Starship er i utgangspunktet designet for å bringe mennesker til Mars, i hvert fall i følge Elon Musks visjoner. Men før det skjer skal det brukes som en vanlig, men fullt gjenbrukbar bærerakett, ikke minst for å få utplassert de flere titusen Starlink-satellittene SpaceX planlegger å få i bane. I skrivende stund befinner allerede over 1300 av SpaceX' Starlink-satellitter seg i kretsløp rundt Jorden, alle skutt opp med SpaceX' egne Falcon 9-bæreraketter, og nye bolker á 60 satellitter kommer til mer eller mindre månedlig. Starlink-systemet, som man er godt i gang med å teste ut i Beta-versjon blant betalende kunder, skal gi høyhastighets Internett til potensielt enhver avsidesliggende krok på kloden. Abonnementsinntektene fra Starlink skal være et viktig ledd for å finansiere Musks Mars-vyer.
Versjonen av HLS-Starship som ble presentert i forbindelse med bekjentgjøringen av kontrakten til SpaceX den 16. april 2021 ser ut til å ha fått stødigere landingsben enn versjonen som ble presentert for et år siden, og som vi omtalte sammen med de øvrige HLS-finalistene i eRomfart 2020-030. Kontrakten som NASA nå har tildelt SpaceX går ut på at SpaceX skal utvikle og bygge et bemannet månelandingsfartøy, som altså vil være basert på Starship, og gjennomføre én bemannet demonstrasjonsferd til Månens sydpolområde. NASA holder fortsatt døren åpen for at andre selskaper kan levere månelandingsfartøy senere i Artemis-programmet, men NASAs budsjettrammer vil inntil videre begrense NASA til kun å finansiere utviklingen av HLS-forslaget til SpaceX. (Illustrasjon: SpaceX)
SpaceX har jobbet tett med eksperter fra NASA for at måneversjonen av Starship skulle oppfylle alle NASAs krav. Som månelandingsfartøy blir Starship ganske så enormt, med en høyde på 50 meter og diameter på 9. Altså det samme som de andre Starship-versjonene SpaceX har under utvikling. Månelandings-Starship vil imidlertid ikke har styrefinner eller varmeskjold, siden den ikke skal sendes tilbake til Jorden, men etter oppskytingen kun gå i trafikk mellom NASAs planlagte romstasjonen Lunar Gateway og Månens overflate. Lunar Gateway skal bygges i samarbeid med ESA, Japan og Canada. Russland vil ikke være med og Kina får ikke lov. Men de to sistnevnte ønsker å arbeide sammen om en egen, felles månebase.
For å komme opp i rommet fra Jorden vil Starship skytes opp med bæreraketten Super Heavy, som i likhet med Starship vil være fullt gjenbrukbar, og som også er under utvikling hos SpaceX. Som Starship vil Super Heavy ha en diameter på 9 m. Samlet vil Super Heavy/Starship få en høyde på rundt 120 m. Litt forvirrende er Starship betegnelsen på både Super Heavy/Starship-kombinasjonen, og på selve Starship, som altså utgjør 2. trinnet i nevnte kombinasjon, og som er den eneste av de to elementene som skal gå inn i kretsløp.
For å komme videre fra lav jordbane og til Månen, Mars eller lengre bort, skal Starship bli etterfylt i rommet med drivstoff av egne Starship-tankere. Både Starship og Super Heavy benytter flytende metan og flytende oksygen som drivstoff, forkortet metalox. Også etter en månelanding vil Starship måtte tankes opp, i første omgang ved Lunar Gateway, før den kan brukes til en ny landing,
SpaceX har siden august 2020 prøvefløyet flere fullskala prototyper av Starship ved Boca Chica i Texas (nå kalt «Starbase»), foreløpig uten Super Heavy som førstetrinn. Starship SN (serial number) 5 og 6 fløy et par hundre meter opp og bort én gang hver før de landet pent og pyntelig. SN 8, 9, 10 og 11 fløy alle opp til en høyde på rundt 10 km (12,5 for SN 8) før de dalte kontrollert ned mot bakken, helt etter planen. Landingen er derimot ikke kommet helt på plass ennå. Alle de fire sistnevnte eksploderte under, kort tid etter, eller like før landingen. På den forrige ferden eksploderte fartøyet i det rakettmotorene tente for å bremse ned, et par hundre meter over bakken, og vrakdelene regnet ned over landingsområdet. Men det var lite man så av hendelsen, som skjedde i tett tåke.
SN 15 vil ha flere modifikasjoner som SpaceX håper og tror skal løse nevnte problemer, som også er grunnen til at man kuttet ut SN 12-14. SN 15 skal ut å fly i løpet av våren, muligens til en større høyde enn noen av forgjengerne.
DRAGON
Et annet poeng NASA drar frem i forbindelse med valget av SpaceX er deres relativt gode erfaringer med SpaceX' romfartøy Dragon. Så langt har ubemannede Dragon-versjoner brakt forsyninger til og fra Den internasjonale romstasjonen ISS 22 ganger, mens astronauter har blitt skutt opp tre ganger i den bemannede versjonen, kalt Crew Dragon. Den fjerde Crew Dragon-oppskytingen til ISS, hvorav den tredje med besetning om bord, skal finne sted om bare en ukes tid (22. april). Ca. en uke senere (28. april) skal den nåværende Crew Dragon-besetningen i ISS dra hjem.
Boeings motstykke til Crew Dragon, Starliner CST-100, har det så langt ikke gått like glatt med. Fortsatt har bare én ubemannet ferd blitt gjennomført, og der klarte ikke romfartøyet å komme seg opp til ISS pga. en programvarefeil. En ny, ubemannet testferd planlegges å starte august eller september 2021.
Illustrasjon av Lunar Gateway i rommet nær Månen, med et Dragon XL-forsyningsfartøy som nærmer seg. Lunar Gateway vil sammen med Orion og SLS være sentrale elementer i Artemis-programmet, og det har ligget i kortene at de bemannede månelandingene skal skje med Gateway som mellomstasjon. Nå som NASA har valgt å finansiere utviklingen av Starship som månelandingsfartøy (HLS - Human Landing System) er det foreløpig litt mer uklart hvilken rolle Gateway vil spille, i hvert fall i de første månelandingene. Dette fordi HLS-Starship kan, og på den første landingsferden også vil, få mannskapene brakt direkte til seg med Orion-fartøy fra Jorden. I motsetning til Apollo har imidlertid ikke Orion kapasitet til å gå inn i lav månebane, og må derfor overføre besetningen til HLS i en bane tilsvarende den Lunar Gateway skal kretse i. (Illustrasjon: NASA/Johnson Space Center)
ARTEMIS OG HLS
Det har lenge vært knyttet stor spenning til hvem som ville stikke av med den prestisjefylte og potensielt lukurative HLS-kontrakten, og de fleste større aerospaceselskapene i USA har på en eller annen måte vært involvert i anbudsrundene, hvor flere forslag ble levert inn. 30. april 2020 offentliggjorde NASA tre finalister, som til sammen skulle motta nesten én milliard dollar over de påfølgende ti månedene for å videreutvikle forslagene sine (se eRomfart 2020-030.) Ved siden av SpaceX var finalistene Blue Origin (selskapet til Amazon-gründer Jeff Bezos) og en samling selskaper ledet av Dynetics. Boeing var et av selskapene som ikke nådde opp til finalen. Det er Boeing som er hovedkontraktør og som bygger mesteparten av den gigantiske SLS-raketten (Space Launch System). Raketten, som både er milliarder av dollar over budsjett og flere år etter skjema, er ment å være sentral i Artemis-programmet, selv om stadig flere elementer synes å bli lempet over på kommersielle bæreraketter. Den første SLS-oppskytingen, med et Orion-fartøy på den ubemannede Artemis 1-ferden, er ventet å finne sted sent i 2021 eller i begynnelsen av 2022.
Offentliggjøringen av SpaceX som HLS-vinner kommer halvannen måned senere enn det NASA regnet med i 2020, visstnok som følge av at HLS-programmet ikke fikk de bevilgningene over 2021-budsjettet som NASA bad om. I 2020 mente NASA også at de mest sannsynlig ville velge to av de tre finalistene å jobbe videre med fra 2021. Men det ble altså kun SpaceX, også det en følge av det begrensede budsjettet.
Illustrasjon av NASAs VIPER-rover (Volatile Investigation Polar Exploration Rover) mens den kjører ned fra Astrobotics Griffin-lander. Oppskytingen skal skje med en Falcon Heavy-rakett sent i 2023. (Astrobotics)
Da de tre HLS-finalistene ble valgt i 2020 jobbet NASA offisielt fortsatt mot en bemannet månelanding allerede i 2024. Dette på instruks fra USAs daværende president Donald Trump, som så for seg at han skulle bli gjenvalgt som president høsten 2020. I tilfelle ville 2024 vært hans siste år som president, under forutsetning av at han i mellomtiden ikke hadde rotet det til tilstrekkelig til å bli avsatt. I hvert fall ville et gjenvalg gitt ham muligheten til å ønske astronautene velkommen hjem fra en tur til Månens overflate, som den første sittende presidenten siden Richard Nixon ønsket Apollo-astronautene velkommen hjem på slutten av 1960-og begynnelsen av 1970-tallet. Siden da har fortsatt ingen mennesker vært på eller nær Månen.
For å ha mulighet til å nå det nokså ambisiøse 2024-målet ba daværende NASA-sjef Jim Bridenstine i 2020 om 3,3 milliarder dollar over 2021-budsjettet spesielt til HLS. Det skjedde ikke. Kongressen bevilget kun rundt fjerdedelen av dette, eller 850 millioner dollar. Dette av et samlet NASA-budsjett på 23,3 milliarder for budsjettåret 2021.
Det betyr at man nå i praksis kan se bort fra en bemannet månelanding i 2024, selv om NASA enn så lenge ikke har presentert noe nytt Artemis-tidsskjema, og fortsatt tviholder på at en bemannet landing i 2024 er mulig. Uansett er det klart at Artemis-programmet, inkludert SLS-raketten, Orion-romfartøyet, HLS-månelanderen og Lunar Gateway-romstasjonen, lever videre. Det var flere som var usikre på hva den nyvalgte president Joe Biden ville finne på med Artemis, ettersom han ikke hadde uttalt seg noe særlig om dette under valgkampen. Men etter at han ble innsatt har han uttrykt støtte til Artemis. Nå ville en kansellering antakelig knapt vært politisk mulig, siden NASA har vært snedige nok til å fordele prosjektet, med alle underleverandører osv., over praktisk talt samtlige 50 stater. En fordyrende og forsinkende metode, men som til gjengjeld gjør prosjektet atskillig mer politisk seiglivet.
Den første bemannede månelandingen (siden Apollo) vil nå neppe skje før 2028, som også var NASAs opprinnelige mål, før Trump kom opp med sitt påfunn. Det er det nok mange som er lettet over, til og med innen NASA. En 2024-landing virker uforholdsmessig risikabel, siden den må skje på den andre bemannede Artemis-ferden (Artemis 3). Den måtte også ha skjedd på en egen ferd (fordelt på minst to oppskytinger), kun dedikert til landingen, uten å gå veien om Lunar Gateway, som da knapt ville vært påbegynt. Med en landing rundt 2028 vil NASA kunne gå tilbake til sine tidligere planer, altså i mer ro og mak kunne bygge opp Lunar Gateway-stasjonen i rommet nær månen, og så ta landingen derfra.
I den grad dét er interessant, kan man selvsagt se for seg at Trump gjør alvor av sine planer om å stille til valg i 2024, og at han i 2028 da likevel får muligheten til, som president, å ta imot de første astronautene fra Månens overflate siden Apollo. Men i lys av alt som skjedde etter presidentvalget han tapte i 2020, virker det nokså usannsynlig at han vil karre seg tilbake til Det hvite hus.
Én av tingene Trump-administrasjonen instruerte NASA om var at den første Artemis-månelandingen skulle bringe den «den neste mannen og den første kvinnen» til Månens overflate. Dette med å få den første kvinnen dit står fortsatt ved lag, NASA sier endog at «minst» en av de to astronautene på den første Artemis-landingsferden skal være en kvinne. På denne ferden skal de to være på Månen en ukes tid før de drar opp til Lunar Gateway igjen. Orion-romfartøy bringer astronautene mellom Jorden og Lunar Gateway.
I tillegg har NASA nylig også blitt instruert om at Artemis-programmet må bringe den første fargede personen til Månens overflate, tilsynelatende enda en politisk beslutning gjort i dønningene av massepsykosen som har herjet store deler av befolkningen i USA, og til en viss grad flere andre vestlige land, det siste året. Hvorvidt kvinnen og den fargede må være to personer, eller kan være én og samme, er foreløpig litt vagt.
SpaceX har som vanlig flere jern i ilden. Bildet er fra klargjøringen av Crew Dragon-kapselen Endeavour til Crew-2-ferden, som man tar sikte på å skyte opp fra Kennedy-senteret den 22. april 2021 kl. 12:11 norsk sommertid, med tre amerikanske og en japansk astronaut om bord. Det blir den fjerde oppskytingen av av Crew Dragon til ISS og den tredje bemannede (ikke fjerde bemannede, som det stod i epostteksten til dette eRomfart.) Siden Crew-1 m/besetning da fortsatt vil være oppe, blir dette første gang siden ferdene med Gemini 6 og 7 i 1965 at to bemannede amerikanske romfartøy er oppe i rommet samtidig. Da menes romfartøy beregnet på å vende helskinnet tilbake til Jorden. For Sovjetunionen/Russland har det i fire tiår vært rutine å ha mer enn ett bemannet romfartøy oppe samtidig. (SpaceX)
MER SPACEX
Selv om de langsiktige vyene til Elon Musk som sagt er å bringe folk til Mars, for etter hvert å kolonisere planeten, synes SpaceX å bli stadig mer involvert i Månen, som Musk i utgangspunktet ikke virket overvettes interessert i. De to første elementene til Lunar Gateway, Power and Propulsion Element og Habitation and Logistics Outpost, skal skytes opp med en og samme Falcon Heavy, foreløpig planlagt til mai 2024. I mars 2020 vant SpaceX kontrakten om å bringe forsyninger til Lunar Gateway, gjennom sitt planlagte, ubemannede romfartøy Dragon XL, som også skal skytes opp med Falcon Heavy. Dragon XL kan ikke vende tilbake til Jorden, men skal ta med seg avfall fra Lunar Gateway inn i bane rundt Solen. Det kan bli aktuelt å henge vitenskapelige instrumenter på fartøyet, som da også blir med inn i bane rundt Solen.
Den 13. april ble det også gjort kjent at selskapet Astrobotics hadde valgt Falcon Heavy til å skyte opp månelanderen Griffin, som selskapet bygger. Astrobotics har vunnet en kommersiell kontrakt med NASA om å landsette NASAs VIPER-rover på Månen i 2023, som Griffin skal brukes til. Den 430 kg tunge roveren skal lete etter vann-is i månestøvet, en av forberedelsene til byggingen av en fremtidig bemannet base der.
-----------------------
17. april kl. 06:55 norsk tid landet også Sojuz MS-17 i Kazakhstan med to russere og en amerikaner om bord. De tre har vært om bord i ISS i mer enn seks måneder.
