Resan till Proxima B

Hav, sjöar och floder – det kan planeten Proxima b innehålla. Och det är en astronomisk sensation. För stenplaneten påminner inte bara om jorden med vatten och rimliga temperaturer, den ligger dessutom så nära oss att de första astronauterna kan besöka den redan år 2100.

NASA/Shutterstock/Nicolai Aarøe

Året är 2100. En förunderlig värld möter de fyra astronauter som omtumlade kliver ut i skymningen på den steniga marken. I fjärran tonar ett landskap av förvridna klippor fram, det taktfasta ljudet av havets vågor bryter stillheten, och över dem glöder en gigantisk röd kula.

De första astronauterna har efter den sju år långa resan nått fram till planeten Proxima b.

Planeten Proxima b är nämligen något så sällsynt som en stenplanet som kretsar runt sin stjärna i den så kallade beboeliga zonen där det potentiellt kan finnas både vatten och liv.

© Nature/Giphy

När ett team astronomer 2016 upptäckte planeten Proxima b med hjälp av La Silla-observatoriet i Chile, väckte det vilt jubel bland världens astronomer.

Planeten roterar runt solens närmaste granne – dvärgstjärnan Proxima Centauri – som bara ligger 4,25 ljusår bort.

Dessutom roterar planeten också runt solens närmaste granne – dvärgstjärnan Proxima Centauri – som ligger bara 4,25 ljusår bort.

Trots att det motsvarar 271 000 gånger avståndet från jorden till solen är det så nära att en resa till planeten inte är helt otänkbar, utan faktiskt kan verklighet redan innan dagens spädbarn hinner bli gamla.

Proxima b har upptäckts med La Silla-teleskopet, som ligger i utkanten av Atacamaöknen i Chile.

© Petr Horálek/ESO

ÅR 2093: Astronauter reser i sju år

Glädjen är enorm när fyra astronauter stiger ombord den trånga rymdkapseln. Som de första människorna någonsin ska de två kvinnorna och två männen resa till ett främmande solsystem.

Resan bort från jordens gravitation går enligt planen. Nu ska de fyra sätta igång med att montera upp de stora, uppblåsbara modulerna med träningsanläggning, växthus och uppehållsrum.

Trots att rymdkapseln är full med vatten och frystorkad mat krävs det orimligt stora mängder av båda delar för att hålla fyra personer vid liv i sju år. Rymdpionjärerna ska därför producera båda delar längs vägen.

I växthuset ska de odla växter i hyllsystem med artificiell belysning och avföring som gödsel. All urin renas och återanvänds som dricksvatten.

Proxima b (blått klot) cirklar runt sin stjärna, Proxima centauri (gult klot), och gör att den vinglar något på grund av dragningskraften. Den prickade linjen från teleskopet visar de föränderliga ljusvågorna som avslöjade stjärnans vinglande – och därmed planeten.

© ESO/Oliver Larsen

Dvärgstjärnas vinglande avslöjade planeten

Ljuset från Proxima b är så svagt att teleskop omöjligt kan se den, men planeten får sin stjärna att röra sig en liten aning. De små anomalierna i Proxima Centauris ljusvågor upptäcktes av den finske astronomen Mikko Tuomi redan 2013, men för att vara säker på sin sak observerade han stjärnan i två månader 2016 från La Silla-observatoriet i Chile.

  • Trots att planeten väger en bråkdel så mycket som stjärnan har dess dragningskraft en effekt på den.

  • När stjärnan närmar sig är ljusvågorna kortare.

  • När stjärnan avlägsnar sig blir ljusvågorna längre. Förändringen i ljusvågorna avslöjar att en planet cirklar runt stjärnan.

Många av dygnets timmar går åt till hård fysisk träning och passning av de livsviktiga grödorna. Men turen till Proxima b är lång, och trots att den nya antimateriaraketen far genom solsystemet i svindlande 180 000 kilometer per sekund blir dagarna allt längre och sällskapet mer enerverande.

Och när de fyra astronauterna äntligen närmar sig målet är tristessen – trots dagliga göromål och ett välsorterat elektroniskt bibliotek med böcker, film och spel – nästan omöjlig att stå ut med en enda sekund till.

I dag: Nasa arbetar på antimateriaraket

Om astronauterna över huvud taget kommer fram till Proxima b beror i hög grad på om man kan konstruera en antimateriaraket. Om man lyckas kan en farkost nå fram till den främmande planeten på bara sju år.

Antimateriaraketer är fortfarande science fiction, men konceptet är så realistiskt att ingenjörer på Nasas Institute för Advanced Concepts har börjat fundera på ett antimateriadrivet rymdskepp.

Antimateriaraketer ökar hastigheten

Bara ett par gram antimateria kan skicka en raket till Proxima b, och restiden är nere på sju år. Men hur antimaterian ska tillverkas är det ingen som vet.

1. Tank levererar antimateria

Från bränsletanken skickas positroner i pyttesmå mängder i omgångar in i raketens motor.

2. Väte värms upp

Väte skickas in i motorn från en tank via ett parallellt rör. Motorn värmer därmed vätet.

3. Krock skapar strålning

I motorn träffar positronerna vätet så att de två tillintetgör varandra och skickar ut gammastrålning.

4. Gammastrålar värmer upp gas

Strålningen värmer upp resten av vätgasen så att den utvidgar sig våldsamt och väteatomer skjuter ut ur dysan.

Antimateria är det ultimata raketbränslet eftersom det inte väger särskilt mycket och därför kräver transporten ingen energi.

Några gram kan räcka för att resa till Proxima b och hem igen. När antimateria möter materia förstörs båda och omvandlas till extremt energirik gammastrålning. Det kan värma ett drivmedel, som väte, som sedan skickas ut genom en dysa och ger raketen en enorm framdrift.

För tillfället kämpar forskarna dock med hur de ska tillverka antimateria och förvara ämnet totalt isolerat i en lufttom magnetisk fälla så att det bara kan komma i kontakt med vanligt materia i motorns explosionsfas.

ÅR 2100: Strålning hotar pionjärerna

Jublet är stort när de fyra pionjärerna efter en lyckad landning äntligen står på Proxima b. De sju åren i tyngdlöshet har – trots förbättrade träningsmetoder för att motverka astronauternas fysiska försvagning – satt djupa spår.

Utan hjälp skulle astronauterna inte ens kunna ta ett steg på jorden, och på Proxima b är gravitationen minst 30 procent starkare. Ändå hoppar de runt som glada barn. Deras avancerade rymddräkter är utrustade med exoskelett som stärker deras rörelser och ger dem superkrafter.

Den röda dvärgstjärnan Proxima Centauri gör att stenplaneten Proxima b badar i ett rödaktigt ljus, medan dubbelstjärnan Alfa Centauri A och B glimtar i fjärran. Strålningen är intensiv.

© ESO/M. Kornmesser

Firandet av den lyckade landningen blir dock kortvarigt. Dvärgstjärnan avger konstant stora mängder cancerframkallande röntgenstrålning, och får ofta utbrott.

Röntgenstrålningen intensifieras och enorma skurar av laddade partiklar regnar ned över planeten. Astronauterna kan inte vara ute särskilt länge i taget, så de söker sig snabbt mot basen som förhoppningsvis har byggt upp sig själv under de föregående månaderna. Annars går astronauterna en säker död till mötes.

VIDEO – Se varför kosmisk strålning är livsfarlig:

I dag: Blyfodring väger upp till 50 kilo

Det finns ännu ingen rymddräkt för användning på Proxima b, men forskare borde under de kommande årtiondena hinna utveckla en som är lämplig.

Bäst skydd mot strålning ger bly och andra tunga grundämnen. Men om rymddräkterna förses med ett kroppstäckande blyfoder – som blykapporna på sjukhusens röntgenavdelning – väger de uppemot 50 kilo.

Man hoppas därför att framtidens nanoteknik kan skapa ett lätt material som bromsar strålning. Om det inte går måste astronauterna lyfta rymddräktens hela vikt när de rör sig i planetens starka gravitation. Det går bara om rymddräktens inbyggda exoskelett kan leverera extra kraft. Och tekniken är redan på väg. I Sydkorea utvecklar forskare exoskelett som gör att arbetarna på ett skeppsvarv utan vidare kan lyfta 100 kilo.

Exoskelett ökar kroppens prestationsförmåga och låter astronauter förflytta sig runt på planeter som Proxima b med extremt kraftig gravitationskraft.

© Hyundai

Lyckligtvis är strålningsförhållandena på Proxima b inte nödvändigtvis outhärdliga. Om planeten har en tjock atmosfär minskar det den skadliga strålningen, och ett starkt magnetfält kan böja av elektriskt laddade protoner och elektroner från dvärgstjärnan på samma sätt som jordens magnetsköld skickar iväg merparten av solvinden runt planeten.

Både atmosfärens tjocklek och magnetfältets styrka ska under kommande år undersökas av teleskop och kommer därför att vara välkända innan det är dags för den första bemannade expeditionen.

Rymdteleskop utforskar Proxima b

1 / 3

undefined

123

2020 skickar Nasa upp rymdteleskopet James Webb som ska avslöja tjockleken och sammansättningen av Proxima b:s atmosfär. Det är avgörande för om planeten är beboelig.

© NASA

ÅR 2100: Basen står klar

I det öde landskapet påminner basen om ett stort sandslott. Månaderna innan de fyra astronauternas ankomst har en obemannad raket landsatt både rovers och boningsmoduler.

Grunden grävs av rovers och sedan har de kulformade modulerna själva flyttat sig genom att växelvis pumpa luft in och ut i en rad yttre krockkuddar tills de fallit ned i hålet. Sedan har hela basen blåsts upp automatiskt innan den med hjälp av rovers har täckts av ett tjockt lager jord som ska skydda de fyra pionjärerna mot dvärgstjärnans dödliga strålning.

Det är 400 gånger mer röntgenstrålning på Proxima b än på jorden.

Spända kliver astronauterna in genom plastdörren. Sanningens ögonblick har kommit. De kollar allt i växthuset, verkstaden, labbet och boningsrummen. Allt fungerar!

Glada och lättade lagar de till en välförtjänt festmåltid av frystorkad jordisk mat från det lager som också skickats i förväg. Astronauterna avslutar med något de inte fått njuta av på sju år – en kopp pulverkaffe.

I dag: Vi försöker producera mat i rymden

En bas på Proxima b kräver att vi har lärt oss att rutinmässigt bygga upp och driva baser på Mars. För tillfället arbetar rymdfartsorganisationerna Nasa och ESA samt universitet och privata företag med att utveckla den nödvändiga tekniken för att producera vatten, mat och energi på den röda planeten.

Hos ESA arbetar forskare på ett system där växter och bakterier förser astronauterna med syre, mat och ström.

Systemet är uppbyggt runt ett växthus där växter och bakterier omvandlar koldioxid till kol, som används till syre och mat. Syret blir dels till luft, som astronauterna kan andas in, och dels till vatten.

VIDEO – Se astronauter äta den första egenodlade rymdsalladen på ISS:

När kolonisterna har ätit och druckit omvandlar bakterier både urin och avföring till fettsyror, mineraler och ammoniak och sedan till koldioxid och nitratgödsel som till slut återförs till växthuset.

Resten av avfallet överförs till kraftverket, där mikrobiella bränsleceller till slut producerar ström. Inget går till spillo.

Långt innan den första bemannade expeditionen kommer det sannolikt att ligga små chippsatelliter i omloppsbana runt Proxima b, där de ska fotografera obemannade landningar och hålla koll på om basen byggs upp enligt planerna.

Under 2030 ska forskarna skicka upp mikro- eller chippsatelliter mot Proxima b. Satelliterna är ungefär lika stora som mobiltelefoner och utrustade med solsegel på ett kvadratmeter. De kommer att färdas i 60 000 kilometer i timmen bort från vårt solsystem, men trots det tar 20 år innan de når fram till planeten.

© Claus Lunau

ÅR 2100: Första utflykten går till kusten

horisonten och färgar klipporna i blekt röda och orange färger. Det är en vindstilla dag och torrt, trots att moln driver över himlen.

Två astronauter stiger upp i rovern medan de andra stannar på basen där de hela tiden har radiokontakt med sina kollegor.

Direktkontakt med jorden är omöjlig eftersom det tar över fyra år att skicka meddelanden med ljusets hastighet och mer än åtta år innan svaret når fram.

Kusten, som är målet för den första expeditionen, ligger mindre än 500 meter bort. Trots att rovern är en bandvagn som klarar den ogästvänliga terrängen tar det flera timmar.

Redan 2024 kommer forskarna att kunna se konturerna av Proxima b:s landmassor och kuststräckor med E-ELT-teleskopet i Chile – om det finns vatten där, vill säga.

© ESO

Äntligen når astronauterna fram. Mållösa stirrar de ut över det ändlösa havet där vågorna slår in mot klipporna. De sänker ned sina behållare och tar prover av havsvattnet innan de vänder tillbaka till basen.

När de trötta astronauterna äntligen återvänder är mörkret totalt. Bara stjärnorna lyser. Vattenproverna undersöks i basens laboratorium, och analyserna ger svar på den stora frågan: Ja, det finns liv i vattnet! Och inte bara bakterier utan även plankton och små djur. Fascinerade stirrar astronauterna på djuren i mikroskopet.

ÅR 2107: Astronauterna återvänder sjuka

Två månader efter att astronauterna blev de första att besöka ett främmande solsystem lämnade de basen och kastade en sista blick på himlen.

De två närmaste stjärnorna Alfa Centauri A och B är av samma typ som solen och kan ha planeter i den beboeliga zonen.

Om så är fallet kan livsvillkoren där påminna mer om förhållandena på jorden än på Proxima b.

Proxima Centauri (röd ring) är en liten och ljussvag röd dvärgstjärna som kretsar runt de två större stjärnorna Alfa Centauri A (till vänster) och Alfa Centauri B (till höger).

© Wikimedia Commons/Guy Vandergrift

Medan astronauterna stirrade ut i rymden en sista gång tänkte de på att deras bas kanske en dag kan bli ett steg mot andra, mer gästvänliga planeter i centaurisystemet.

Resan hem tog ytterligare sju år och astronauterna är nu så fysiskt försvagade av de många åren i viktlöshet att de aldrig mer kan gå utan hjälp av exoskelett. Risken för cancer som följd av strålningen under tiden på planeten och i rymdkapseln är stor.

Men pionjärerna vet att de går till historien som stora upptäcktsresande: De var först att beträda en planet utanför solsystemet och banade väg för jordbornas kolonisering av rymden.

Läs också:

Exoplaneter

5 saker som gör Proxima B till den perfekta kolonin

3 minuter
Exoplaneter

Nasa kallar till brådskande pressmöte: Ska avslöja nytt fynd

0 minuter
Planeten GJ 357d har muligvis de rette betingelser for at understøtte liv.
Exoplaneter

Planetjägare upptäcker ny värld med potential för liv

2 minuter
Mest populära

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!