Rejsen til Proxima b

Have, søer og floder. Sådan kan planeten Proxima b se ud. Og det er en astronomisk sensation. For klippeplaneten kan ikke alene ligne Jorden med vand og tålelige temperaturer, den ligger også så tæt på Jorden, at de første astronauter kan besøge den allerede i år 2100.

NASA/Shutterstock/Nicolai Aarøe

Året er 2100. En forunderlig verden møder de fire astronauter, da de fortumlede træder ud i tusmørket på den stenede jord. I det fjerne toner et landskab af forvredne klipper frem, den taktfaste lyd af havets brusen bryder stilheden, og over dem gløder en gigantisk rød kugle.

De første astronauter er efter den syv år lange rejse nået frem til planeten Proxima b.

Proxima b er noget så sjældent som en klippeplanet, der kredser om sin stjerne, i den såkaldt beboelige zone, hvor der potentielt kan være både vand og liv.

© Nature/Giphy

Da et hold astronomer i 2016 opdagede planeten Proxima b ved hjælp af La Silla-observatoriet i Chile, vakte det vild jubel blandt verdens astronomer.

Planeten roterer om Solens nærmeste nabo – dværgstjernen Proxima Centauri – som ligger blot 4,25 lysår væk.

Selvom det svarer til 271.000 gange afstanden fra Jorden til Solen, er det så tilpas tæt på, at en rejse til planeten ikke er en forrykt idé, men faktisk kan blive til virkelighed, allerede inden nutidens spædbørn bliver oldinge.

Proxima b er fundet med La Silla-teleskopet, der ligger i udkanten af Atacamaørkenen i Chile.

© Petr Horálek/ESO

År 2093: Astronauter rejser i syv år

Forventningens glæde er enorm, da de fire astronauter stiger ombord i den tætpakkede rumkapsel. Som de første mennesker nogensinde skal de to kvinder og to mænd rejse til et fremmed solsystem.

Turen væk fra Jordens tyngdefelt går efter planen. Nu skal de fire i gang med at montere de store, oppustelige moduler med træningsfaciliteter, gartneri og opholdsrum.

Selvom rumkapslen er pakket med frysetørret mad og vand, kræver det urimeligt store mængder af begge dele at holde fire personer i live i syv år. Rumpionererne skal derfor producere begge dele undervejs.

I gartneriet skal de dyrke planter i reolsystemer ved kunstig belysning og med afføring som gødning. Al urin bliver renset og genbrugt som drikkevand.

Proxima b (blå klode) cirkler om sin stjerne, Proxima centauri (gul klode), og får den til at slingre en uanselig smule pga. tyngdekrafttiltrækningen. Den stiplede linje fra teleskopet angiver de foranderlige lysbølger, der afslørede stjernens slingren – og dermed planeten.

© ESO/Oliver Larsen

Dværgstjernes slingren afslørede planeten

Lyset fra Proxima b (blå klode) er så svagt, at teleskoper umuligt kan se den – men planeten får til gengæld sin stjerne (gul klode) til at bevæge sig en lillebitte smule. De små udsving i Proxima Centauris lysbølger (stiplet linje), opdagede den finske astronom Mikko Tuomi allerede i 2013, men for at være sikker i sin sag observerede han stjernen i to måneder i 2016 fra La Silla-observatoriet i Chile.

  • Selvom planeten vejer en brøkdel af sin stjerne, trækker den en lille smule i den.

  • Når stjernen nærmer sig, er lysbølgerne kortere.

  • Når stjernen fjerner sig, bliver lysbølgerne længere. Forandringen i lysbølgerne afslører, at en planet cirkler omkring stjernen.

Mange af døgnets timer går med hård fysisk træning og pasning af de livsvigtige afgrøder. Men turen til Proxima b er lang, og selvom den nye antistofraket fræser gennem Solsystemet med svimlende 180.000 km/s, bliver dagene stadigt længere og selskabet mere enerverende.

Og da de fire astronauter endelig nærmer sig målet, er kedsomheden – trods daglige gøremål og et velassorteret elektronisk bibliotek med bøger, film og spil – nærmest umulig at bære bare et sekund mere.

I dag: NASA arbejder på antistofraket

Om astronauterne overhovedet når frem til Proxima b, afhænger i høj grad af, om forskere kan konstruere en antistofraket. Men lykkes det, kan et fartøj nå frem til den fremmede planet på blot syv år.

Antistofraketter er stadig science fiction, men konceptet er så realistisk, at ingeniører på NASA’s Institute for Advanced Concepts er gået i gang med at udtænke et antistofdrevet rumskib.

Antistofraketter øger farten

Blot et par gram antistof kan sende en raket til Proxima b, og rejsetiden er nede på syv år. Sådan her virker raketmotoren i teorien:

1. Tank leverer antistof

Fra brændstoftanken sendes positroner i bittesmå mængder ad gangen ind i rakettens motor.

2. Brint varmes op

Brint sendes ind i motoren fra en tank via et parallelt rør. Motoren varmer dermed brinten.

3. Sammenstød skaber stråling

I motoren rammer positronerne brinten, så de to tilintetgør hinanden og udsender gammastråling.

4. Gammastråler opvarmer gas

Strålingen opvarmer resten af brintgassen, så den udvider sig voldsomt, og brintatomer skyder ud af dysen.

Antistof er det ultimative raketbrændstof, fordi det ikke vejer meget og derfor ikke kræver energi at transportere. Få gram vil for eksempel være nok til at rejse til Proxima b og hjem igen.

Når antistof møder stof, tilintetgøres begge dele og omsættes til ekstremt energirig gammastråling. Det kan opvarme et drivmiddel som for eksempel brint, der sendes ud af en dyse og giver raketten en enorm fremdrift.

I øjeblikket kæmper forskerne dog med at producere antistof og opbevare stoffet totalt isoleret i en lufttom magnetisk fælde, så det kun kommer i kontakt med almindeligt stof ved affyringen i motoren.

År 2100: Stråling truer pionererne

Glæden er kolossal, da de fire pionerer efter en vellykket landing endelig står på Proxima b. De syv år i vægtløshed har – trods forbedrede træningsmetoder til at modvirke astronauternes fysiske svækkelse – sat deres dybe spor.

Uden hjælp ville astronauterne ikke engang kunne tage et skridt på Jorden, og tyngdekraften på Proxima b er mindst 30 procent kraftigere. Alligevel hopper de rundt som glade børn. Deres avancerede rumdragter er udstyret med exoskeletter, som styrker deres bevægelser og giver dem superkræfter.

Den røde dværgstjerne Proxima Centauri bader klippeplaneten Proxima b i et rødligt lys, mens dobbeltstjernen Alfa Centauri A og B glimter i det fjerne. Strålingen er intens.

© ESO/M. Kornmesser

Fejringen af den vellykkede landing bliver imidlertid kort. Dværgstjernen udsender konstant store mængder kræftfremkaldende røntgenstråling, og med korte mellemrum går stjernen i udbrud.

Røntgenstrålingen intensiveres, og enorme byger af ladede partikler regner ned over planeten. Astronauterne kan ikke være ude ret længe ad gangen, så de søger hurtigt mod basen, som forhåbentlig har bygget sig selv i månederne inden.

Hvis ikke går astronauterne en sikker død i møde.

VIDEO – Se hvorfor kosmisk stråling er dødbringende:

I dag: Blyforing vejer op til 50 kg

En rumdragt til brug på Proxima b eksisterer ikke i dag, men forskere burde kunne udvikle en passende dragt i løbet af de kommende årtier.

Den bedste beskyttelse imod stråling er tunge grundstoffer som bly. Men skal rumdragterne indeholde en kropsdækkende blyforing – i stil med blykapperne på hospitalernes røntgenafdelinger – vil de veje op mod 50 kg.

Så forskerne håber, at fremtidens nanoteknologi kan skabe et let materiale, som bremser stråling. Lykkes det ikke, skal astronauterne løfte rumdragtens betydelige vægt og bevæge sig i planetens stærke tyngdekraft.

Det kan kun lade sig gøre, hvis rumdragtens indbyggede exoskelet kan levere ekstra kraft. Den teknologi er allerede på vej. I Sydkorea udvikler forskere for eksempel exoskeletter, som skal sætte arbejderne på et skibsværft i stand til at løfte 100 kg uden anstrengelse.

Exoskeletter øger kroppens ydeevne og kan gøre astronauter i stand til at bevæge sig rundt på planeter som Proxima b med ekstremt kraftig tyngdekraft.

© Hyundai

Heldigvis er strålingsforholdene på Proxima b ikke nødvendigvis umenneskelige. Hvis planeten har en tyk atmosfære, vil det reducere den sundhedsskadelige stråling, mens et stærkt magnetfelt kan afbøje de elektrisk ladede protoner og elektroner fra dværgstjernen på samme måde, som Jordens magnetskjold sender det meste af solvinden uden om kloden.

Både atmosfærens tykkelse og magnetfeltets styrke vil i de kommende år blive undersøgt af teleskoper og vil derfor være kendt længe før den første bemandede mission.

Rumteleskop udforsker Proxima b

1 / 3

undefined

123

NASA’s opsender i 2020 rumteleskopet James Webb, der skal afsløre tykkelsen og sammensætningen af Proxima b’s atmosfære. Det er afgørende for, om planeten er beboelig.

© NASA

År 2100: Basen står klar

I det øde landskab ligner basen et kæmpe sandslot. I månederne inden de fire astronauters ankomst har en ubemandet raket landsat både rovere og beboelsesmoduler.

Roverne har først gravet hul til fundamentet. Derefter har de kugleformede moduler sat sig selv i bevægelse ved skiftevis at pumpe luft ind og ud af en række ydre airbags og er trillet ned i hullet. Her er hele basen blevet pustet op automatisk, inden roverne har dækket den med et tykt lag jord, som skal beskytte de fire pionerer mod dværgstjernens dødbringende stråling.

Der er 400 gange mere røntgenstråling på Proxima b end på Jorden.

Spændte træder astronauterne ind gennem plastikdøren. Afgørelsens time er kommet. De tjekker straks alt i beboelsesrum, gartneri, værksted og laboratorium. Det hele virker!

Glade og lettede tilbereder de et velfortjent festmåltid af frysetørret jordisk mad fra det lager, som også er opsendt på forhånd. Astronauterne slutter med noget, de ikke har nydt i syv år: en kop pulverkaffe.

I dag: Vi forsøger at producere mad i rummet

En base på Proxima b kræver, at vi er blevet i stand til rutinemæssigt at bygge og operere baser på Mars.

I øjeblikket arbejder rumfartsorganisationerne NASA og ESA samt universiteter og private firmaer på at udvikle den fornødne teknologi til at producere vand, mad og energi på den røde planet.

Hos ESA arbejder forskere på et system, hvor planter og bakterier forsyner astronauterne med ilt, fødevarer og strøm. Systemet er bygget op omkring et drivhus, hvor planter og bakterier omsætter kuldioxid til kulstof, som bruges til ilt og fødevarer. Ilten bliver dels til luft, som astronauterne kan indånde, dels til vand.

VIDEO – Se astronauter spise den første hjemmedyrkede rumsalat på ISS:

Når kolonisterne har spist og drukket, omdanner bakterier både urin og afføring til først fedtsyrer, mineraler og ammonium og siden kuldioxid og nitratgødning, som så ryger tilbage i drivhuset.

Resten af affaldet bliver overført til kraftværket, hvor mikrobielle brændselsceller til sidst producerer strøm. Intet går til spilde.

Længe inden den første bemandede mission vil der sandsynligvis være små chipsatellitter i kredsløb om Proxima b, som kan fotografere de ubemandede landinger og følge op på, om det lykkes at bygge basen.

Forskerne vil sende mikro- eller chipsatellitter på størrelse med mobiltelefoner og udstyret med et solsejl på et par kvadratmeter mod Proxima b i 2030. Satellitterne rejser med 60.000 km/t fra vores Solsystem, men vil alligevel være 20 år om at nå frem til planeten.

© Claus Lunau

År 2100: Første udflugt går til kysten

Det er morgen i tusmørkeland. Stjernen virker enorm, da den stiger op over horisonten og farver klipperne i blege rødlige og orange farver. Det er en vindstille dag og tørvejr, selvom skyer driver hen over himlen.

To astronauter stiger op i roveren, mens de andre bliver på basen, hvor de er i konstant radiokontakt med kollegerne.

Direkte kontakt med Jorden er umulig, for det tager over fire år at sende beskeder hjem med lysets hastighed og mere end otte år, før svaret når frem.

Kysten, der er målet for den første ekspedition, ligger under en halv kilometer væk. Selvom roveren er et bæltekøretøj, der kan klare det uvejsomme terræn, tager turen flere timer.

Allerede i 2024 vil forskerne kunne se omridset af Proxima b’s have og kyststrækninger med E-ELT-teleskopet i Chile – hvis der altså er vand.

© ESO

Endelig når astronauterne frem. Målløse stirrer de ud over det endeløse hav, mens bølgerne slår imod klippekysten. Så sænker de beholdere og tager prøver af havvandet. Nu går turen hjem til basen.

Da de dødtrætte astronauter endelig kommer hjem, er mørket totalt. Kun stjernerne lyser.

Vandprøverne undersøges i basens laboratorium, og analyserne besvarer det store spørgsmål: Ja, der er liv i vandet! Og ikke blot bakterier, men også plankton og små dyr. Fascinerede stirrer astronauterne på de bittesmå dyr i mikroskopet.

År 2107: Astronauterne vender syge hjem

To måneder efter at de fire astronauter som de første mennesker trådte ud i et fremmed solsystem, forlod hele holdet basen og kastede et sidste blik på himlen.

De to nære stjerner Alfa Centauri A og B skilte sig ud – store som tekopper og stærkere strålende end alle andre stjerner i det umådelige rum.

Stjernerne er samme type som Solen og kan have planeter i den beboelige zone. Er det tilfældet, vil levevilkårene dér minde mere om forholdene på Jorden end på Proxima b.

Proxima Centauri (rød ring) er en lille og lyssvag rød dværgstjerne, som kredser om de to større stjerner Alfa Centauri A (til venstre) og Alfa Centauri B (til højre).

© Wikimedia Commons/Guy Vandergrift

Mens astronauterne stirrede ud i rummet en sidste gang, tænkte de på, at deres base måske en dag ville blive en trædesten til andre, mere hjemlige planeter i centaurisystemet.

Turen hjem tog igen syv år, og ved landingen er astronauterne så fysisk svækkede af de mange år i vægtløshed, at de aldrig mere vil kunne gå uden hjælp fra exoskeletter. Risikoen for kræft som følge af strålingen under opholdet på planeten og i rumkapslen er stor.

Men pionererne ved, at de vil gå over i verdenshistorien som de største opdagelsesrejsende nogensinde: Som de første betrådte de en planet uden for Solsystemet og banede vejen for jordboernes kolonisering af rummet.

Læs også:

Exoplaneter

5 ting der gør Proxima B til den perfekte koloni

2 minutter
Planeten GJ 357d har muligvis de rette betingelser for at understøtte liv.
Exoplaneter

Planetjæger finder ny verden med potentiale for liv

2 minutter
Astronaut kigger ud i det univers, vi aldrig kommer til at bo i.
Exoplaneter

(21. mest læste) Nobelprisvinder i Fysik: "Vi kommer aldrig til at bo på exoplaneter"

4 minutter
Mest populære

Log ind

Fejl: Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
VisSkjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!