Tittelbildet: Folkefest under CZ-5B-oppskytingen av Tianhe 29. april. Hvorvidt sangkoret til høyre klarte å overdøve raketten er det ikke sagt noe om. (AFP - STR)
eRomfart 2021-017, Norsk Astronautisk Forening, 05.05.2021
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.
Stort rakettrinn
på vei mot Jorden
Av Øyvind Guldbrandsen
Et 30 meter langt, utbrent rakettrinn med masse på over 20 tonn fra en kinesisk bærerakett kretser ute av kontroll rundt Jorden. Det er ventet å falle ned et eller annet sted mellom 41 grader nordlig og sydlig breddegrad rundt 8. mai. Flere vrakrester antas å nå ned til jordoverflaten. Trinnet er fra raketten som nylig skjøt opp romstasjonmodulen Tianhe.
Som vi meldte i eRomfart 2021-015 skjøt Kina den 29. april opp romstasjonmodulen Tianhe, det første elementet til Kinas nye, store romstasjon. Oppskytingen skjedde med en bærerakett av typen Chang Zhen 5B, eller Lang Marsj 5B (ofte referert til som Long March 5B eller forkortelsen CZ-5B). Dette er en variant av Kinas kraftigste bærerakett CZ-5, men uten det øvre trinnet som eventuelt sender nyttelasten opp i en høyere bane.
CZ-5B består av et stort kjernetrinn med fire påspente hjelpetrinn. For å få plassert nyttelasten trygt i bane blir bærerakettens kjernetrinn selv med helt inn i kretsløp. Etter oppskytingen av Tianhe ble det først meldt at kjernetrinnet, etter å ha koblet fra Tianhe, hadde foretatt en liten oppbremsing slik at det skulle falle ned i atmosfæren over et forutbestemt område hvor det var liten risiko for å gjøre skade. Det viste seg snart å være feil. Mens Tianhe manøvrerte seg opp i en litt høyere bane, viste data fra amerikanske følgestasjoner at trinnet fortsatte i den samme, som gradvis har sunket på grunn av motstanden mot den tynne atmosfæren i den lave banen trinnet kretser i. Hvorvidt kineserne forsøkte å foreta en kontrollert nedstyring av trinnet er ikke kjent. Uansett ligger vi an til å få gjentakelse av det som skjedde etter den første CZ-5B-oppskytingen (se eRomfart 2020-031).
Hovedkomponenter til bæreraketten CZ-5B (Y2) klare til montering før oppskytingen av Tianhe. (CMSA)
Hvor trinnet vil falle ned er nesten umulig å si før maks et par timer før det skjer, og selv da er det beheftet med mye usikkerhet. Trinnet beveger seg rundt Jorden med en fart på om lag 450 km hvert minutt, så det sier seg selv at bare et lite avvik fra beregningene i når det treffer de tykkere lagene av atmosfæren har stor betydning.
Stadige endringer i den øvre atmosfæren, sammen med måten det avlange trinnet er orientert på, om det er på tvers eller langs av fartsretningen, er blant faktorer man ikke har kontroll på, men som påvirker hvor fort det bremses opp.
Det man kan si med sikkerhet er at trinnet vil falle ned mellom 41,5 grader nordlig og 41,5 grader sydlig breddegrad, ettersom dette er inklinasjonen trinnet, og Tianhe, kretser i. Det betyr at folk lenger nord enn f.eks Barcelona, Roma, New York og Honshu (Den japanske hovedøya), eller lengre syd enn Wellington (New Zealand) ikke trenger å bekymre seg for å bli truffet av vrakrester fra trinnet.
Bæreraketten med Tianhe inni nyttelastdekselet på toppen transporteres ut til oppskytingsrampen på Wenchang-oppskytingsbasen på Hainan. Kjernetrinnet som ble med inn i kretsløp utgjør nær 2/3 av rakettens høyde på 57 m.
Nå trenger strengt tatt ikke resten av verden å bekymre seg så voldsomt heller. På hele jordkloden sett under ett, inkludert hav- og polområder, befinner det seg i gjennomsnitt mellom 15 og 16 mennesker per kvadratkilometer. Det betyr at hvert menneske har over 60 000 kvadratmeter for seg selv, hvis man skal se det på den måten. Riktignok er befolkningstettheten større mellom 41 grader nord og sør, men fortsatt er det svært liten risiko for at ett eneste menneske skal bli truffet av deler av trinnet, som for det meste kommer til å brenne opp på veien ned gjennom atmosfæren. Det er større risiko for at eiendom skal bli truffet, men fortsatt ikke ikke veldig sannsynlig.
Likevel er mange overrasket over at Kina igjen tilsynelatende velger å spille russisk, eller kinesisk rulett på denne måten, enda en gang, ikke minst fordi slikt har lett for å generere uforholdsmessig mye negativ medieomtale (som vi i eRomfart-redaksjonen i all beskjedenhet kanskje også bidrar til.) I hvilken grad kinesiske myndigheter bryr seg om slikt kan alltids diskuteres. Romorganisasjoner ellers i verden gjør stort sett alltid en innsats for å styre større satellitter og rakettrinn fra kretsløp ned over tynt befolkede områder, vanligvis sør-Stillehavet. Men senest for noen uker siden var det mye baluba i amerikanske medier etter at andretrinnet fra en SpaceX Falcon 9-rakett, som er syv ganger mindre enn det aktuelle CZ-5B-trinnet, falt ned over Seattle og spredte noen trykktanker over staten Washington.
Det er beregnet at det faller ned rundt 100 tonn såkalt romskrap, det vil si utbrente rakettrinn, avdankede satellitter og tilsvarende, fra bane rundt Jorden hvert år. Små gjenstander blir vanligvis overlatt til seg selv og brenner oftest helt opp i atmosfæren, men robuste deler eller rester fra større gjenstander kan komme helt ned til bakken, eventuelt havet, som er der tingene vanligvis havner. Det er en risiko for at satellitter og trinn kan inneholde rester av helse- og miljøskadelig drivstoff, som nysgjerrige mennesker da kan bli utsatt for.
På denne forenklede illustrasjonen av Tianhe er likheten med kjernemodulen til den sovjetiske romstasjonen Mir tydelig. Samme design er også benyttet på den russiske ISS-modulen Zvezda. Fire av Tianhe-modulens fem tilkoblingsluker befinner seg på den kuleformede delen foran til høyre. På samme del er det også en luke for romvandringer (peker opp på illustrasjonen.) Bare de to aksiale lukene er utstyrt for direkte tilkobling. Nye moduler vil derfor bli koblet til den fremre, aksiale luken, og deretter flyttet til en av de tre radiale lukene med en manipulatorarm. Også den teknikken ble benyttet på Mir. (Xia Yuan)
KINAS NYE ROMSTASJON
Oppskytingen av Tianhe-modulen skjedde fra Wenchang-oppskytingsbasen på Hainan-øya 29. april 2021. Bæreraketten plasserte Tianhe i en innledende bane på 170x382 km/41,5 graders inklinasjon. Innen få timer hadde Tianhe, ved bruk av egne banejusteringsmotorer, økt perigeum (laveste banepunkt) til drøyt 350 km, hvor bremseeffekten fra atmosfæren er langt mindre enn ved 170 km.
Tianhe har en masse på 22,5 tonn, lengde på 16,6 m og største diameter på 4,2 m. Det interne arbeidsområdet er på 50 kubikkmeter, som vil øke til 110 når de to store forskningsmodulene Wentian og Mengtian, som man planlegger å skyte opp i løpet av 2022, er tilkoblet.
Romstasjonen, foreløpig kalt CSS (China Space Station), slik den skal se ut ferdig utbygget innen utgangen av 2022, når de store forskningsmodulene Wentian og Mengtian er koblet til fremre del av Tianhe. På bildet også to Shenzhou-fartøy, som frakter romfarere til og fra, koblet til her, mens et Tianzhou-forsyningsfartøy er koblet til den bakre luken. (CMSA)
Neste oppskyting i det ambisiøse romstasjonprogrammet skal bli med det ubemannede forsyningsfartøyet Tianzhou 2 i mai, som skal etterfylle Tianhe med drivstoff. Deretter følger Shenzhou 12 med tre taikonauter (kinesiske romfarere), antakelig i juni. De skal være oppe i tre måneder. Totalt skal tre store moduler (inkl. Tianhe), fire Tianzhou-fartøy og fire Shenzhou-fartøy skytes opp innen utgangen av 2022.
Med Wentian og Mengtian tilkoblet vil romstasjonen få en masse på 66 tonn, og nærmere 100 når Shenzhou- og Tianzhou-fartøy også er tilkoblet. Selv om stasjonen skal være ferdig utbygget med de tre modulene, snakker man allerede om muligheten av å føye til en eller flere av reservemodulene, slik at romstasjonen kan ende opp med å bestå av seks store moduler.
Kina har invitert forskere fra hele verden til å foreslå eksperimenter i romstasjonen, og holder også døren åpen for at utenlandske astronauter kan besøke den. Et norsk forskningsprosjekt som skal studere hvordan vektløshet påvirker vekst av kreftceller er blant de vitenskapelige studiene som skal gjennomføres på den kinesiske romstasjonen.
Grafisk fremstilling av høyeste og laveste punkter i banene til Tianhe og til kjernetrinnet, slik de er observert frem til 5. mai. (Jonathan McDowell/Space-Track.org)
