Nu står rumhavnene til søs

Rumfartsfirmaerne har opdaget fordelene ved at sende raketter op til havs. Ombyggede boreplatforme vil gøre rumfart sikrere og billigere og måske sende os lynhurtigt til New York på ferie om få år.

Rumfartsfirmaerne har opdaget fordelene ved at sende raketter op til havs. Ombyggede boreplatforme vil gøre rumfart sikrere og billigere og måske sende os lynhurtigt til New York på ferie om få år.

Claus Lunau

En 120 m høj rumraket antændes og begynder at stige mod himlen. Larmen fra de 29 store raketmotorer er øresønderrivende. Selv fire kilometer fra affyringsrampen er lydniveauet så højt, at det giver høreskader.

Men ingen er så tæt på, for opsendelsen finder sted langt ude på havet. Den enorme raket skyder til vejrs fra en flydende affyringsrampe. Kun besætningen på et ledsageskib 10 km derfra hører støjen som en fjern rumlen.

Sådan forestiller det amerikanske rumfartsfirma SpaceX sig, at deres enorme rumskib Starship og andre raketter skal opsendes i fremtiden, for eliminering af støjgenerne er ikke den eneste fordel ved at rykke affyringsrampen fra landjorden og ud på havet.

Øget sikkerhed, muligheden for en tungere last og mindre bureaukrati taler alt sammen for, at langt flere satellitter og videnskabelige rumsonder sendes op fra flydende platforme i fremtiden. Og flere rumfartsfirmaer er allerede gået i gang med at opsende raketter fra ombyggede skibe og boreplatforme eller har planer om det.

Både private rumfartsfirmaer og den kinesiske stat har opdaget fordelene ved at opsende rumraketter fra havet. Platforme til søs kan også bruges til landinger, så raketterne kan genbruges.

Sea Launch boreplatform
© Sea Launch

Sea Launch: Pioneren får nye ejere

Det internationale konsortium Sea Launch stod for over 30 opsendelser af de 60 m høje Zenit-3SL-raketter fra platformen Odyssey. Firmaet er nu på russiske hænder, og Odyssey skal muligvis opsende den nye russiske rumraket, Sojuz 7.

Opsending til soes
© Tang Ke/AP/Ritzau Scanpix

De Bo 3: Fragtskib opsender miniraket

Kina har udviklet den 21 m høje raket Chang Zheng-11H til opsendelse fra et ombygget fragtskib, De Bo 3. Raketten, der har sendt to små satellitter i kredsløb om Jorden, skydes op af et rør ved hjælp af gas, før den antændes.

Starship boreplatform
© Tony Webster

SpaceX: Kæmpe letter fra boreplatform

Rumfirmaet SpaceX er i gang med at bygge to flydende boreplatforme om til affyringsramper. Herfra skal rumskibet Starship opsendes ved hjælp af løfteraketten Super Heavy. Efter endt mission skal Starship lande på platformen igen.

Jacklyn faerge
© Jess Merrill/Alamy/Imageselect

Blue Origin: Færge bliver landingsplads

Firmaet Blue Origins nye rumraket, New Glenn, skal opsendes fra landjorden i Florida, men når det 57,5 m lange første trin er brændt ud, lander det igen på den ombyggede færge Jacklyn. New Glenn flyver sin jomfrutur sidst i 2022.

I en lidt fjernere fremtid vil raketflyvninger fra flydende rumhavne måske endda erstatte ruteflyene, når rejsen går til fjerne destinationer.

Sea Launch har vist vejen

Idéen om raketopsendelser fra havet har optaget rumfartsingeniører lige siden rumalderens tidligste dage. Helt tilbage i 1962 foreslog den amerikanske raketpioner Robert Truax en kolossal raket kaldet Sea Dragon, som skulle opsendes fra havet.

Sea Dragon skulle være så stor – 150 m lang og 23 m i diameter – at den kunne løfte hele rumstationer ud i rummet i ét hug. Raketten skulle bygges på et skibsværft på omtrent samme måde som en ubåd, og idéen var, at den kunne klare sig helt uden affyringsrampe. Den skulle bare flyde med snuden i vejret og opsendes direkte fra havoverfladen.

Designet var forholdsvis simpelt, men den enorme størrelse gjorde projektet lige ambitiøst nok. De tekniske udfordringer var for store, og Sea Dragon nåede aldrig længere end til tegnebrættet.

Rumraketter til havs

Allerede i 1962 tegnede en amerikansk rumfartsingeniør den 150 m høje raket Sea Dragon, der skulle opsendes direkte fra havoverfladen. Projektet blev dog aldrig realiseret. Indsat ses måneraketten Saturn V.

© AstroBidules

Men i sidste halvdel af 1990’erne genoplivede det internationale konsortium Sea Launch idéen om at sende raketter op fra havet, og fra 1999 til 2014 blev det til 32 vellykkede opsendelser fra ækvator midt i Stillehavet.

De 60 m høje Zenit-3SL-raketter, der blev affyret fra en ombygget flydende boreplatform kaldet Odyssey, løftede kommunikationssatellitter op i den geostationære bane om Jorden.

Raketterne blev bygget i et samarbejde mellem et russisk, et ukrainsk og et amerikansk firma, mens norske Kværner stod for opsendelsesplatformen og ledsageskibet Sea Launch Commander, hvor raketterne blev samlet, og hvorfra opsendelserne blev sat i gang og overvåget.

Når raketten opsendes fra den optimale breddegrad, er opsendelsen billigere og kan løfte en tungere last.

I dag har det russiske flyselskab S7 overtaget Sea Launch, og Odyssey og Sea Launch Commander er nu på skibsværft i det sydøstlige Rusland. S7 og det russiske rumagentur, Roskosmos, undersøger i øjeblikket, om Odyssey kan bruges til opsendelse af en ny rumraket kaldet Sojuz 7. Raketten er under udvikling og bliver tidligst klar i 2024.

Uanset hvordan fremtiden for Sea Launch ser ud, har selskabet vist vejen for opsendelser til søs. Det er især Kina samt verdens suverænt største og mest succesfulde private rumfartsfirma SpaceX, der tager tråden op. De har indset, at der kan spares penge ved at sende satellitter op fra den helt rigtige breddegrad.

Raketopsendelse fra landjorden er både nemmest og billigst, men besværlighederne ved at opsende satellitter fra flydende platforme opvejes af den større fleksibilitet og sikkerhed til søs.

Starship rumraket
© SpaceX

Fra land: Transportvejen er kortere

Sikkerhed: Ved opsendelser over land kan rester af en eksploderet raket regne ned over beboede områder. Udtjente, frakoblede rakettrin kan også ramme mennesker.

Effektivitet: Raketten kan ikke opsendes fra det helt optimale punkt på Jorden, så der skal bruges ekstra brændstof på at anbringe satellitter i de rigtige baner.

Logistik: Raketten kan typisk samles tæt på affyringsrampen, så transporten minimeres. Det flydende raketbrændstof skal heller ikke transporteres så langt.

Omkostninger: En affyringsrampe og tilhørende kontrolcenter på land er langt billigere at konstruere og drive end en flydende platform, der samtidig kræver et ledsageskib.

Rumhavn
© Twitter/@Kendall_Dirks

Fra vand: Raketten kan løfte mere

Sikkerhed: Ingen risiko for mennesker. Hvis raketten eksploderer ved opsendelse, går det kun ud over den ubemandede platform, og udtjente rakettrin falder i havet.

Effektivitet: Opsendelse kan ske fra præcis den breddegrad, der passer bedst til satellittens bane. Det giver et mindre brændstofforbrug, der kan omsættes til en tungere last.

Logistik: Rumraketten skal sejles ud og løftes over på opsendelsesplatformen, eller også skal platformen sejles i havn, så raketten kan komme ombord.

Omkostninger: Høje startomkostninger til den fuldautomatiske opsendelsesplatform og til et særligt ledsageskib, som blandt andet rummer kontrolcenteret.

Det er nemlig ikke ligegyldigt, hvor raketter sendes op fra. Farten er altafgørende, når en raket skal i luften. Vil man blive i et kredsløb nogle hundrede kilometer over Jordens overflade, skal hastigheden fx op på mere end 27.000 km/t – og her kan Jordens rotation hjælpe til.

Jordens rotation giver en hånd

Selvom vi ikke mærker det, farer vi faktisk rundt med ganske høj hastighed. Her i Danmark drejer vi rundt med cirka 930 km/t. Ved ækvator er man længst fra Jordens rotationsakse og tilbagelægger den længste distance på det døgn, det tager Jorden at kredse en gang rundt om sig selv. Her bevæger man sig rundt med en fart af cirka 1674 km/t bare ved at stå på jorden, mens den drejer.

1674 km/t drejer man rundt med, når man står på jorden ved ækvator. Det giver raketter et ekstra skub.

En raket, der opsendes fra ækvator, har allerede opnået denne hastighed, før raketmotorerne overhovedet tændes. Det kræver selvfølgelig, at raketten sendes op i samme retning, som Jorden roterer. Derfor sker næsten alle opsendelser mod øst.

Gevinsten ved at sende op fra ækvator er klart størst, hvis en rumsonde skal på langfart i Solsystemet og skal have maksimal fart til at starte med, eller hvis en satellit skal ende i en bane lige over ækvator.

Mange satellitter, fx til transmission af TV-signaler og til meteorologi, kredser rundt i den geostationære bane om Jorden, og mange andre har lavere baner over ækvator eller tæt på. Her giver det rigtig god mening, at opsendelsen sker så tæt på ækvator som muligt, for når Jordens rotation hjælper til, kan raketten løfte en tungere last.

Nedfaldne raketter dræber

Muligheden for selv at vælge opsendelsesstedet, så det passer bedst muligt til satellittens bane, er kun en af årsagerne til, at flydende, mobile platforme er blevet populære. Sikkerheden ved opsendelsen er også vigtig. Hvis raketten eksploderer under selve affyringen til søs, er det kun den ubemandede, flydende platform, det går ud over.

Raketeksplosion

Fejlslagne opsendelser som denne raket fra amerikanske Firefly Aerospace udgør en risiko for liv og ejendom, når raketten opsendes fra land.

© Reuters/Gene Blevins/Ritzau Scanpix

Når opsendelsen sker over land, kan udtjente rakettrin også være en udfordring. Når det nederste trin er brændt ud, frakobles det og falder mod Jorden.

Det har især været et problem i Kina, som har sendt mange raketter op fra rumhavne langt inde i landet. Adskillige gange er dele af rumraketter faldet ned i landsbyer til stor fare for beboerne. Helt galt gik det i 1996, da en Chang Zheng 3B-raket kom på afveje og dræbte mindst seks landsbyboer.

Det er derfor ikke underligt, at Kina nu forsøger sig med opsendelser til søs. Den første havopsendelse af en forholdsvis lille raket ved navn Chang Zheng-11H skete i juni 2019, og siden er det blevet til et par stykker mere.

Forlist raketdel

I 2013 ramte stumper af en kinesisk måneraket to huse i en landsby over 100 km fra opsendelsesstedet i det centrale Kina.

© AFP/Ritzau Scanpix

I kystbyen Haiyang er kineserne i fuld gang med at bygge en raketbase, hvor rumraketter til den flydende platform skal samles og testes.

Boreplatforme er ideelle

I første omgang kan kineserne nøjes med at bruge et ombygget fragtskib til opsendelserne, men større raketter kræver en større og langt stabilere platform. Derfor har SpaceX indkøbt to flydende boreplatforme, som nu ombygges til rumhavne.

Boreplatforme af typen semisubmersible, der enten kan sejle for egen kraft eller skal slæbes, er fra starten designet til at være stabile. Sådan en platform er båret af ben, der understøttes af store pontoner under vandet. Konstruktionen betyder, at platformen ligger stabilt i vandet selv i ganske hårdt vejr med meterhøje bølger.

SpaceX har allerede en flåde af fuldautomatiske pramme eller droneskibe, hvor første trin af rumraketten Falcon 9 kan lande. På den måde kan rakettrinnet genbruges i stedet for blot at ende i havet.

Boreplatform

Rumfartsfirmaet SpaceX bruger allerede flydende platforme, hvor den genbrugelige del af raketten Falcon 9 lander. Men firmaet ombygger nu flydende boreplatforme til rumhavne.

© SpaceX

De store platforme, som SpaceX nu også satser på, skal bruges til både opsendelser og landinger for den enorme Starship-raket, som firmaet er i fuld gang med at teste.

Starship skal dog først vise sit værd ved opsendelser fra landjorden, før opsendelser fra havet kommer på tale, men på længere sigt har SpaceX store ambitioner for flyvningerne.

Hvis Starship efter mange opsendelser viser sig at være en meget sikker raket, skal den ikke bare bruges til at sende satellitter op, men også anvendes til bemandet rumfart.

Og SpaceX har langsigtede planer om at bruge Starship til at transportere mennesker over lange distancer med 25 gange lydens hastighed som et hurtigere supplement til interkontinentale flyrejser.

Står det til firmaet SpaceX, skal deres rumskib Starship erstatte fly på de længste distancer. Når turen går via rummet, nedbringes rejsetiden til en hvilken som helst destination på Jorden til under en time. Til gengæld må passagererne leve med en voldsom acceleration og støj.

© SpaceX

1. Rejsen begynder med en sejltur

Passagererne sejles med hurtigbåd ud til opsendelsesplatformen i nærheden af en storby. Platformen ligger så langt ude på havet, at ingen generes af den voldsomme larm fra affyringerne. Hvert Starship har plads til cirka 1000 passagerer.

© SpaceX

2. Vægtløshed er med i prisen

Efter ni minutter er Starship i rummet og flyver med 27.000 km/t. Motorerne slukkes, og passagererne har en fantastisk udsigt og oplever vægtløshed, indtil atmosfæren rammes igen. Et varmeskjold beskytter rumskibet mod overophedning.

© SpaceX

3. Raketmotor giver blød landing

Når destinationen nærmer sig, tændes raketmotorerne igen – denne gang for at bremse Starship, så rumskibet kan lande blødt på en ny platform i havet. Passagererne sejles i land, mens raketten tankes op og gøres klar til en ny tur.

SpaceX forestiller sig, at opsendelsesplatforme ligger i havet ud for verdens storbyer, og så kan turen fra London til Sydney klares på under en time. Scenariet bliver kun virkelighed, hvis rumraketterne kan opnå samme pålidelighed som fly, og passagerne får nok brug for nogle effektive ørepropper ved afgang.

Daglige afgange med rumskib til feriemål på den anden side af kloden ligger mange år ude i fremtiden, men sikkert er det, at raketopsendelser fra havet er kommet for at blive.

Flyv til New York på en halv time

Når man flyver med et almindeligt rutefly, går der en del tid med at komme til og fra lufthavnen. På samme måde skal rumskibspassagererne bruge tid på transporten til og fra de flydende rumhavne. Til gengæld er selve flyveturen hurtigt klaret, for alle destinationer kan nås på under en time.

LONDON-NEW YORK
Distance: 5555 km
Rutefly: 7 t., 55 min.
Starship: 29 min.

LONDON-LOS ANGELES
Distance: 8781 km
Rutefly: 10 t., 30 min.
Starship: 32 min.

LONDON-HONGKONG
Distance: 9648 km
Rutefly: 11 t., 50 min.
Starship: 34 min.

NEW YORK-LOS ANGELES
Distance: 3983 km
Rutefly: 5 t., 25 min.
Starship: 25 min.