NASA’s skræmmende to-do-liste for at sende mennesker tilbage til Månen

Et halvt århundrede efter at de første mennesker landede på Månen, forsøger NASA at sende mennesker tilbage på månens overflade, men denne gang har agenturet en endnu mere ambitiøs deadline at overholde. Målet er at sende mennesker tilbage til Månen i 2024, altså om blot fem år. NASA har en hel del mere hardware at udvikle denne gang – hvilket får mange til at spekulere på, om en så ekstremt ambitiøs tilbagevenden til Månen kan lade sig gøre.

NASA’s plan om at vende tilbage til Månen kaldes Artemis, og ligesom Apollo kræver programmet en gigantisk raket samt landingsfartøjer til at bringe mennesker til Månens overflade. Det, der måske adskiller Artemis fra Apollo-programmet, er, at der denne gang lægges vægt på bæredygtighed. I stedet for blot at sende folk til at gå rundt på Månen i et par timer ønsker NASA at opbygge en slags bæredygtig forpost nær månens overflade i en overskuelig fremtid. Derfor indeholder Artemis en separat komponent kaldet Gateway – en rumstation, der skal bygges i kredsløb omkring Månen. I stedet for at folk skal rejse direkte til månens overflade fra Jorden, skal de først rejse til Gateway og derefter rejse i landingsfartøjer til Månen.

En del af den hardware, der er nødvendig for Artemis, er allerede langt fremme i udviklingen. En massiv raket kaldet Space Launch System og en kapsel til besætninger i det dybe rum kaldet Orion har begge været undervejs i omkring et årti. Det er meningen, at de sammen skal flyve for første gang i 2021. Men både Gateway og de landingsfartøjer, der er nødvendige for Artemis, er først lige begyndt.

Det er ikke nok bare at bygge dette udstyr – det hele skal også afprøves. Det er meget, der skal gøres, og en stor del af projektets succes afhænger af, om NASA kan få de penge, der skal til for at gennemføre det. Det er heller ikke noget godt tegn, at NASA-administratoren bliver ved med at ryste rundt i personaleopgaverne. Tre højtstående NASA-tjenestemænd har enten forladt eller er blevet omplaceret i de sidste par måneder. Omplaceringer inden for agenturet er typisk et stort rødt flag for, at NASA ikke er tilfreds med den måde, tingene bliver ledet på, og NASA-administrator Jim Bridenstine har sagt, at han håber at få nye ledere, der kan give bedre omkostnings- og tidsplanestimater.

Bridenstine insisterer på, at arkitekturen for Artemis forbliver den samme indtil videre på trods af ledelsesomvæltningen. Eventuelle drastiske ændringer ville helt sikkert påvirke mulighederne for succes. Men selv uden større ændringer vil det være meget utroligt, hvis denne ambitiøse måneplan overhovedet kan gennemføres.

Transport

Artemis bliver i det væsentlige bygget op omkring det transportmateriel, som NASA har arbejdet på i mere end et årti. Dengang George W. Bush var præsident, forsøgte NASA også at vende tilbage til Månen – med et initiativ, der blev døbt Constellation. I forbindelse med dette program arbejdede agenturet på en kapsel til besætningsmedlemmer i det dybe rum kaldet Orion samt en massiv raket kaldet Ares V. Da Constellation blev aflyst under Obama-administrationen, overlevede disse to dele af hardwaren, og Ares V blev til SLS. NASA har længe hævdet, at SLS er afgørende for ethvert initiativ vedrørende det dybe rum, da det vil være den kraftigste raket, der findes, når den er færdig, og den vil være i stand til at løfte mellem 57.000 og 88.000 pund til Månen.

Men selv med et så stort forspring er ingen af de to fartøjer klar til at flyve. Det var meningen, at den første flyvning af SLS skulle finde sted så tidligt som i 2017, men det ser nu ud til, at denne første flyvning vil finde sted i 2021, ifølge Bridenstine. Begge programmer har været plaget af omkostningsoverskridelser og forsinkelser, hvilket har givet dem masser af kritikere, der hævder, at NASA burde satse på kommercielle raketter, der allerede flyver og er billigere at flyve.

Trods den uro, der omgiver programmerne, er denne del af Artemis-initiativet måske længst fremme end noget andet. NASA overvejede endda at flyve Orion rundt om Månen ved hjælp af kommercielle raketter som SpaceX’s Falcon Heavy og ULA’s Delta IV Heavy-raket, men agenturet besluttede i sidste ende at holde sig til SLS med det argument, at det ville have været mere kompliceret på dette tidspunkt at foretage et skift. Raketten og kapslen er næsten garanteret at overleve på grund af velplacerede lovgivere, der ønsker, at produktionen af fartøjerne fortsætter i deres delstater.

Når SLS og Orion flyver på deres første mission sammen – en testopsendelse kaldet Artemis 1 – vil deres næste mission bære besætningen på en anden testflyvning rundt om Månen kaldet Artemis 2. Den tredje flyvning af parret, der har det kunstfærdige navn Artemis 3, vil tage folk til den Gateway, som NASA planlægger at bygge, en mellemstation, som de vil besøge, inden de går ned til Månens overflade.

Udpost

Gatewayen er det ene aspekt af Artemis-programmet, der skal gøre hele projektet mere bæredygtigt end Apollo. Det er i bund og grund en mindre udgave af den internationale rumstation, som skal befinde sig i kredsløb om Månen. Målet er, at Gateway skal fungere som en platform, hvor astronauter kan bo, træne og forske i korte perioder, inden de tager ned til månens overflade for at udforske.

NASA introducerede først Gateway-konceptet i marts 2017, efter at præsident Trump for nylig var blevet valgt, og før kampagnen for at sende mennesker tilbage til Månen fik fuld fart. Agenturet forestillede sig Gateway’en som en kæde af moduler, der er kædet sammen, med habitater forbundet med laboratorier, lastrum og kraftværker. Ligesom den internationale rumstation blev samlet over tid, ville modulerne komme fra flere forskellige partnere – enten kommercielle virksomheder eller andre internationale rumorganisationer. Tanken var, at Gateway skulle samles langsomt, og at mennesker først skulle besøge forposten i 2024 og derefter rejse til Månen i 2028.

Så smed Trump-administrationen den plan ud af vinduet. Ikke alene ønskede Det Hvide Hus, at astronauter skulle besøge Gateway for første gang i 2024, men administrationen fortalte også NASA, at mennesker også skulle rejse til Månens overflade på den tur. Med denne fremskyndelse kom der en slanket version af Gateway-konceptet. I stedet for at skabe en fuldt udbygget rumstation, inden månelandingerne begynder, fokuserer NASA nu på at få den mindst mulige forpost klar inden 2024. Denne station, der uformelt kaldes den “tynde” Gateway, vil kun bestå af to moduler, der danner et sted, hvor astronauter kan lægge til og overføres til en landingsfartøj uden at blive for længe.

Gateway-konceptet har været en ret kontroversiel tilføjelse til agenturets månearkitektur, selv før skubbet til 2024. Nogle eksperter, herunder en tidligere NASA-administrator, hævder, at opbygningen af Gateway’en er et dyrt og unødvendigt skridt i Artemis-programmet, som vil gøre missionen mere kompleks og gøre hele indsatsen mindre sikker. I stedet har fortalere som Robert Zubrin fra The Mars Society opfordret til blot at rejse direkte til månens overflade og sende udstyr til rejsen til månen i forvejen. Ved at bruge Gateway i stedet vil NASA bruge en masse ekstra energi bare på at bygge stationen og få folk dertil, hævder Zubrin.

For nu går NASA videre med Gateway og har allerede givet rumfartsfirmaet Maxar til opgave at skabe det første nøgleelement i stationen. Dette modul vil blive udstyret med solpaneler og drivaggregater, der skal give hele Gateway strøm og mobilitet. Det er meningen, at dette element skal være færdigt og opsendt på en kommerciel raket inden 2022. NASA’s nye midlertidige chef for menneskelig udforskning, Ken Bowersox, har dog antydet, at ændringer af det endelige design af Gateway kan være på vej, så det er muligt, at dette element af Artemis kan få en overhaling.

Landingen

Landingsfartøjet, den mest afgørende del, der er nødvendig for rent faktisk at komme til Månen, er stadig lidt af et spørgsmålstegn for NASA. Agenturet har endnu ikke truffet en beslutning om, hvilket kommercielt rumfartsselskab der skal skabe hardwaren. Og NASA håber ifølge Bridenstine at kunne vælge op til to landingsfartøjsdesigns til Artemis.

NASA har indledt sin søgning og er allerede i gang med at blive presset hårdt på landingsfartøjskoncepter. I april afslørede Lockheed Martin sin idé til en månelandingsfartøj, der i høj grad trækker på designet af Orion-besætningskapslen (som Lockheed Martin bygger for NASA). Og i maj afslørede Blue Origin selskabets koncept for en menneskelig lander, Blue Moon. Virksomheden har allerede arbejdet på Blue Moon i tre år og tændte den motor, der er udviklet til landingsfartøjet, for første gang i juni.

Og uanset hvem NASA vælger, vil rumfartsorganisationen prøve tingene en smule anderledes med dette projekt. Typisk når NASA tildeler kontrahenter til at designe store stykker hardware, har agenturet stor kontrol over designet og fører tilsyn med en stor del af produktionsprocessen. Men for nylig har NASA eksperimenteret med en ny måde at gøre forretninger på, som giver virksomhederne mere kontrol over, hvad de bygger. Ved en såkaldt fastpriskontrakt giver NASA simpelthen et firma et fast beløb til at udvikle et fartøj, og firmaet har ansvaret for designet, med mindre input fra NASA. Det er den samme model, som NASA har brugt til sine programmer Commercial Crew og Cargo, hvor virksomheder som SpaceX, Boeing og andre har udviklet systemer til at transportere forsyninger – og i sidste ende astronauter – til den internationale rumstation.

I sidste ende er målet at spare penge og give virksomhederne mere frihed til at skabe køretøjer på den måde, de finder passende. Men selvfølgelig tikker uret, og NASA er nødt til at træffe en beslutning snart, hvis agenturet skal gøre sig håb om at nå 2024. Blue Origin siger, at de har et forspring, hvilket kan hjælpe. Men der vil sandsynligvis være tonsvis af test involveret med denne lander, i betragtning af hvor kritisk den er for hele missionen. Om fem år er tid nok til alt det, er endnu uvist.

Dragterne

Den hardware, der bærer astronauterne, er ikke den eneste ting, der får et nyt design. At skabe nye rumdragter virker måske ikke lige så skræmmende som at bygge nye landingsfartøjer og en rumstation, men disse interplanetariske ensembler er afgørende for en eventuel fremtidig månelanding. Desværre har NASA haft svært ved at udvikle sin næste generation af dragter. En rapport fra 2017 fra NASA’s Office of the Inspector General fandt, at agenturet stadig er mange år fra at have nye dragter klar til udforskning af det dybe rum.

En del af problemet omkring udviklingen af rumdragter har været en manglende klarhed over NASA’s destination. “Hvad angår designovervejelser for rumdragter, er en af de vigtigste faktorer, som de har brug for at vide, hvor vi skal hen, og hvilke missioner vi skal udføre,” siger Letisha Antone, programleder på OIG-rapporten om NASA’s rumdragter, til The Verge. Bushs Constellation-program ville være gået tilbage til Månen, Obama ville have sendt NASA-astronauter til enten overfladen af en asteroide, til Mars eller – foreløbig – til nærheden af Månen. Hver af disse destinationer har forskellige miljøfaktorer, der kan kræve ændringer af dragten.

Som den fremtidige lander er agenturet nødt til at komme i gang med at arbejde på dragterne snart for at overholde fristen i 2024. Men selv med en fast destination fastsat under Trump-administrationen er det uklart, hvordan NASA vil komme videre med rumdragterne. At finde ud af, hvad Artemis-astronauterne ønsker at lave på Månen, vil være en stor designfaktor. Der er ikke blevet afsløret nogen planer, men Bridenstine siger, at dragterne vil være kompatible med flere steder i rummet. “Det, vi kigger på, er en rumdragtarkitektur, der er fleksibel, og som kan bruges både i lavt kredsløb om Jorden og på Månen,” vidnede han over for Senatets handelsudvalg den 17. juli. Han sagde også, at planen er at teste dele af rumdragterne på den internationale rumstation inden 2020 og derefter at have fuldt funktionsdygtige dragter til Artemis-missionen inden 2023. “Hvis vi får Artemis finansieret, kan vi fremskynde dem for at bygge margin ind i tidsplanen,” sagde han.

Situationen

NASA har måske de tekniske evner til at gennemføre dette, men agenturet har brug for et løft i finansieringen for at gennemføre hele Artemis-programmet inden for en så stram tidsramme. Det Hvide Hus har anmodet om yderligere 1,6 milliarder dollars til NASA for næste år, oven i agenturets almindelige budgetanmodning, for at hjælpe med at finansiere Artemis. Bridenstine sagde for nylig, at hele Artemis-programmet i løbet af de næste fem år vil kræve yderligere 20-30 mia. dollars ud over NASA’s gennemsnitlige årlige budget. (Selv om han et par gange har sikret sig, at det kan koste mindre end det, da agenturet vil indgå et omfattende samarbejde med den kommercielle rumfartsindustri.)

Det er en betydelig stigning, der ligner de stigninger, som NASA fik under den kolde krig til Apollo. Men den nuværende kongres vil måske være tilbageholdende med at give midler til en administration, der har været fyldt med kontroverser. Det hjælper heller ikke politisk, at de oprindelige 1,6 milliarder dollars, som Det Hvide Hus anmodede om til NASA, blev trukket fra et overskud i Pell Grants, som giver stipendier til universitetsstuderende, der har brug for økonomisk støtte.

Der er desuden en meget reel chance for, at NASA ikke får et nyt budget ved årets udgang, men i stedet kan blive finansieret gennem en continuing resolution – en midlertidig foranstaltning, der giver penge til agenturet, mens der træffes beslutning om et helårsbudget. Under de fortsatte resolutioner finansieres NASA’s programmer på det laveste foreslåede niveau, hvilket kan bremse udviklingen. “Virkeligheden er, at vi så ikke foretager de investeringer, som vi har brug for at foretage,” sagde Bridenstine under høringen den 17. juli om muligheden for en fortsat resolution. “Men endnu værre er det, at vi fortsætter med at foretage investeringer, som vi ikke har brug for at foretage. Og så det er faktisk spild af penge, når vi ender i en , og det er en af mine største bekymringer.”

Foreløbig får denne finansieringsusikkerhed kombineret med de knivskarpe tidslinjer for programmets hardware – uanset om det er raketten, landingsfartøjet, rumstationen eller endda dragterne – det til at se ud som om, at hele Artemis-arkitekturen er i en skrøbelig tilstand i øjeblikket. Hvis alt går godt, kan systemet måske bare fungere til tiden, men en forsinkelse af en vigtig komponent i processen kan yderligere hæmme NASA’s chancer for at overholde deres tidsfrist i 2024 og endnu en gang udskyde en nedtælling til historien.

Se alle historier i Videnskab