Rymden räddningstjänst

Nu ska rymden få en räddningstjänst

Hittills har alla rymdturister återvänt säkert till jorden, men trafiken i rymden blir alltmer intensiv. Och den dag då en rymdkapsel faktiskt råkar illa ut är det kört för besättningen. Rymdfarten har nämligen ingen räddningskår.

Hittills har alla rymdturister återvänt säkert till jorden, men trafiken i rymden blir alltmer intensiv. Och den dag då en rymdkapsel faktiskt råkar illa ut är det kört för besättningen. Rymdfarten har nämligen ingen räddningskår.

Claus Lunau

När den amerikanske rymdingenjören Grant Cates deltog i ett lotteri där priset var en biljett till den första rymdexpeditionen med enbart amatörastronauter ställde hans bekymrade fru en enkel fråga: Vad kan gå fel på en sådan expedition? Det fick Cates att tänka efter. Svaret var nämligen att blott en slumpmässig kollision skulle kunna få katastrofala följder. Om rymdfarkosten inte kunde återvända till jorden av egen kraft var det bara för besättningen att vänta på att syret skulle ta slut.

Men så illa gick det lyckligtvis inte. Rymdexpeditionen Inspiration4 blev tvärtom en stor framgång för rymdfartsbolaget SpaceX. Bortsett från en defekt toalett gick resan med rymdkapseln Crew Dragon problemfritt, och den 18 september 2021 landade fyra glada rymdturister efter att ha tillbringat tre dygn i omloppsbana runt jorden.

Rymden Inspiration4 expedition rymdturister

Rymdturisterna på expeditionen Inspiration4 återvände säkert hem, men om de hade råkat ut för problem skulle det inte ha gått att sända ut någon räddningsfarkost till dem.

© Inspiration4/Reuters/Ritzau Scanpix

Grant Cates var inte med ombord, han vann inte den eftertraktade biljetten, men expeditionen Inspiration4 fick ändå en avgörande betydelse för honom. Cates kunde nämligen inte släppa tanken på att rymden saknar en räddningstjänst som hade kunnat komma de fyra amatörastronauterna till undsättning om det varit värre saker än toaletten som slutat fungera.

”Det finns redan många risker med rymdfart och de blir inte färre av att det saknas planer för eller möjligheter att rädda besättningen på en nödställd rymdfarkost”, säger Cates.

Resultatet av hans tankar blev en 20 sidor lång rapport om säkerhetsbrister i rymden. Rapporten, som publicerades i tidskriften Journal of Space Safety Engineering, har väckt uppmärksamhet inom rymdfartsindustrin. Cates är nämligen en framstående medarbetare inom organisationen Aerospace, som ger råd om rymdexpeditioner, och han har 18 års erfarenhet som ingenjör på Nasas rymdfärjeprogram.

Riskerna med rymdfart blir knappast mindre av att det inte går att rädda en nödställd rymdfarkost. Grant Cates, rymdingenjör

I sin rapport ger Cates tre konkreta säkerhetsrekommendationer som ska säkerställa att inga nödställda astronauter i framtiden kommer att behöva lämnas åt sitt öde. Men det är långt kvar, på vissa punkter har säkerheten till och med försämrats under senare tid.

Rymdskrot är livsfarligt

Expeditionen Inspiration4 utgjorde bara en kortvarig höjdpunkt i rymdturismens snabba utveckling. Alltfler rymdfartsbolag kommer att kunna sända ut människor i rymden och många rika personer är beredda att betala de höga biljettpriserna.

Inom en relativt snar framtid kommer det till och med att byggas privata rymdstationer, som bland annat ska fungera som rymdhotell, däribland rymdstationen Orbital Reef, som rymdtransportföretagen Blue Origin och Sierra Space planerar att ha klara före årtiondets slut.

Rymden rymdhotell Orbital Reef

Orbital Reef blir en av flera privata rymdstationer, som bland annat ska fungera som hotell. Det kommer att få många fler att resa ut i rymden, vilket ökar risken för allvarliga olyckor.

© Blue Origin/AFP/Ritzau Scanpix

Med mer trafik i rymden ökar även sannolikheten för att något ska gå snett. Det kan bland annat uppstå fel i rymdfarkostens datorsystem, i navigationsutrustningen eller i de motorsystem som ska bromsa farkosten för att den ska kunna lämna sin omloppsbana och återinträda i jordens atmosfär.

Tekniska fel är inte det enda som kan utsätta astronauters liv för fara. Ännu värre är det om rymdskrot skulle slå hål på värmeskölden. En rymdfarkost färdas så snabbt när den träder in i atmosfären att luften framför den värms upp till ett par tusen grader. Utan en effektiv värmesköld sprids den extremt höga värmen snabbt och dödar besättningen.

Rymden räddningstjänst Grant Cates

En fråga från hans fru fick rymdingenjören Grant Cates att börja fundera på säkerhetsbristerna i dagens rymdfart. Resultatet blev en 20 sidor lång rapport.

© Elisa Haber

När rymdfärjan Columbia förolyckades år 2003 var det just för att värmeskölden hade skadats.

Under det 16 dagar långa uppdraget var besättningen lyckligtvis omedveten om att dess öde var beseglat när Columbia återvände till atmosfären. Men de sju astronauterna kan ha räddats av en annan rymdfärja.

Enligt vissa experter hade det varit teoretiskt möjligt att låta Columbia kretsa runt jorden medan rymdfärjan Atlantis förbereddes för uppskjutning. Rymdfärjorna hade inte kunnat gå att koppla ihop, men de sju astronauterna kunde ha tagit en rymdpromenad från Columbia till Atlantis genom att ta stöd av en stång mellan de båda farkostterna.

Rymdingenjören Grant Cates pekar därför just på beredskap för nödinsatser som den viktigaste säkerhetsåtgärden. Han tänker sig ett samarbete mellan alla världens rymdorganisationer, så att det alltid går att sända upp en räddningsfarkost som ska kunna dockas till en havererad rymdkapsel och rädda besättningen.

Ett alternativ till att ha en startklar raket stående skulle kunna vara en sorts obemannad rymdambulans i långvarig omloppsbana runt jorden.

Det rör sig om relativt enkla åtgärder, som ligger inom rymdfarande länders nuvarande tekniska förmåga. Grant Cates, rymdingenjör

Men sådana räddningsoperationer kräver naturligtvis att rymdfarkosterna kan kopplas ihop så att astronauterna kan ta sig från det defekta fartyget till räddningsfartyget.

Den version av rymdfarkosten Crew Dragon som tar astronauter till Internationella rymdstationen, ISS, är också utrustad med en dockningsmekanism vilket gör att rymdfarkosten kan kopplas till rymdstationen på ett säkert sätt. Men ett stopp vid ISS ingick inte i resplanen för Inspiration4-uppdraget och SpaceX hade därför valt att ersätta dockningssystemet med ett panoramafönster så att rymdturister kunde njuta av utsikten.

Enligt Grant Cates utgjorde avsaknaden av ett dockningssystem ett allvarligt säkerhetsbrist.

"Det här är åtgärder som är enkla och inom rymdnationernas nuvarande tekniska kapacitet, antingen var och en för sig eller kollektivt", sammanfattar Cates sina säkerhetsrekommendationer.

Nödställda astronauter har i dag ingen möjlighet att få hjälp om de blir strandsatta i rymden. Rymdingenjören Grant Cates pekar på tre åtgärder som krävs för att förbättra säkerheten.

Rymden räddningstjänst rymdambulans X-37B
© U.S. Air Force/REUTERS/Ritzau Scanpix

1. Rymdambulans ska kretsa runt jorden

Den amerikanska minirymdfärjan X-37B, som kan kretsa runt jorden i ett par år i taget, skulle snabbt kunna undsätta en strandsatt rymdfarkost. Alternativt kan en rymdraket med en räddningsfarkost alltid stå startklar på jorden.

Rymden räddningstjänst dockningsport kapsel
© NASA/AFP/Ritzau Scanpix

2. Alla farkoster måste kunna kopplas ihop

För att nödställda astronauter ska kunna flyttas över till en annan rymdkapsel eller rymdstation måste farkosterna kunna kopplas ihop. För det krävs att alla länders rymdfarkoster förses med standardiserade dockningsportar.

Rymden räddningstjänst rymdkapsel flotta
© NASA/Photo Researchers/Ritzau Scanpix

3. Rymdkapslar ska resa tillsammans i flottor

På längre rymdexpeditioner, till exempelvis månen eller Mars, rekommenderar Grant Cates att man alltid sänder iväg flera rymdfarkoster samtidigt. Om något skulle hända med en av farkosterna kan besättningen rädda sig ombord på en annan farkost.

Rymdturister reser utan tryckdräkt

SpaceX är hittills det enda privata företaget som sänder människor i omloppsbana runt jorden under längre rymdfärder, men Blue Origin och Virgin Galactic erbjuder turister korta rymdturer.

Blue Origin skickar ut upp emot sex turister i rymden ned den 18 meter höga rymdraketen New Shepard sänder och färden varar i elva minuter. Virgin Galactic kan också ta med sex passagerare åt gången i det raketdrivna rymdflygplanet SpaceShipTwo, som flygs av två piloter.

I båda fallen gäller att rymdturisterna får tre minuter i tyngdlöshet, som är en del av lockelsen med rymdresor. Utrymmet i kabinerna är begränsat, men det går att göra en kullerbytta och flyga runt lite grand i tyngdlöst tillstånd.

Mannen bakom Blue Origin är Amazongrundaren och multimiljardären Jeff Bezos. När han själv reste ut i rymden den 20 juli 2021 bar han varken rymddräkt eller rymdhjälm, utan en blå overall och en cowboyhatt – kanske som en symbol för att rymdfartsindustrin fortfarande är rena rama vilda västern. Det finns nämligen inga regler för astronauters säkerhet. Rymdturisterna ansvarar för sin egen säkerhet och behöver bara informeras om de risker som är förknippade med rymdfart.

Rymden räddningstjänst Virgin

Med raketflygplanet SpaceShipTwo kan turister ta en snabb tur till rymden, men de har inte på sig några tryckdräkter, som skulle skydda dem om det uppstod ett hål på kabinen.

© Gene Blevins/REUTERS/Ritzau Scanpix

Under de korta turerna bär rymdturisterna inte tryckdräkter som dem som används på längre rymdfärder då astronauter sänds i omloppsbana runt jorden eller till månen. En tryckdräkt med tillhörande hjälm skyddar mot det plötsliga tryckfall som inträffar om det skulle gå hål på rymdfarkosten. Om detta inträffar försvinner luften snabbt, och utan tryckdräkt är astronauterna illa ute.

En människa som utsätts för rymdens vakuum förlorar medvetandet inom loppet av 15 sekunder. Efter ett par minuter dör man av syrebrist och blodproppar orsakade av bubblor i blodet. Just detta öde drabbade tre sovjetiska kosmonauter år 1971, då användning av tryckdräkter ännu inte hade blivit standard.

Avsaknaden av tryckdräkter på turistflygningarna med Blue Origin och Virgin Galactic har föranlett en del kritik, bland annat från organisationen International Association for the Advancement of Space Safety, som har till uppgift att främja rymdfartssäkerhet. Passagerarna vistas visserligen bara några minuter i rymden, men det räcker för att döda dem i händelse av ett tryckfall.

Säkerheten skulle förbättras väsentligt om passagerarna satt fastspända och bar tryckdräkter under hela resan. Det skulle emellertid också göra det svårare att sälja billetter, eftersom upplevelsen av att vara tyngdlös är en viktig del av försäljningsargumentet.

Månen nästa anhalt

Den 23 september 1983 var två kosmonauter redo för uppskjutning när Sojuzraketen flera ton bränsle började brinna under dem. Men som tur var fungerade det räddningssystem som utformats just för att få bemannade rymdfarkoster i säkerhet vid en sådan situation. I sista stund flög rymdfarkosten bort från den exploderande rymdraketen med hjälp av små raketmotorer, varefter kosmonauterna landade säkert i fallskärm en bit bort från avfyrningsrampen.

Rymdraketer har exploderat vid ett flertal tillfällen före eller direkt efter uppskjutning och det är därför den del av rymdresan som rymdorganisationer hittills har lagt ner mest kraft på säkerhetsåtgärder.

Rymdfärjorna var inte utrustade med något räddningssystem och därför miste sju astronauter livet när rymdfärjan Challenger exploderade 1986 strax efter uppskjutningen. I dag används räddningssystemet "launch abort" i alla bemannade rymduppdrag som en av flera avgörande säkerhetsåtgärder som skyddar astronauter från uppskjutning till landning.

Nasas kommande månfarkost Orion har visserligen ett nödräddningssystem, men Grant Cates anser ändå att den är mindre säker än den rymdfarkost som användes vid Apolloexpeditionerna i slutet av 1960- och början av 1970-talet. Apollofarkosten var nämligen i själva verket två farkoster, en så kallad kommando- och servicemodul, där astronauterna tillbringade det mesta av tiden, och en månlandningsmodul.

Just den uppdelningen blev avgörande för de tre astronauterna på Apollo 13-uppdraget, när en explosion i kommando- och servicemodulen skadade syre- och strömförsörjningen. Men med hjälp av teknisk uppfinningsrikedom kunde besättningen använda månlandningsmodulen som en räddningsfarkost. Astronauterna fick stå ut med kylan och brist på dricksvatten i den lilla modulen, som bara var avsedd för två, men alla kom hem levande.

Orion har ingen separat månlandningsmodul med sig på resan – stället ska astronauterna ta sig över till en annan farkost, som väntar på dem i omloppsbana runt månen.

I gengäld får de en andra möjlighet att rädda sig i säkerhet i händelse av en olycka. Nasa har nämligen långt framskridna planer på att i samarbete med det europeiska rymdorganet ESA, japanska Jaxa och kanadensiska CSA bygga en rymdstation, Lunar Gateway, i omloppsbana runt månen. Orion kommer därför att kunna ta sig till rymdstationen, där astronauterna kan stanna i månader medan de väntar på att återvända till jorden.

Rymden räddningstjänst månexpedition

Om en bemannad månexpedition skulle råka ut för en olycka kan besättningen ta sin tillflykt till rymdstationen Lunar Gateway, som enligt planerna ska placeras i permanent omloppsbana runt månen.

© NASA/Zuma Press/Ritzau Scanpix

Månen blir nästa stora rymdfartsdestination, inte bara för västländerna, utan även för Kina och Ryssland, som planerar en liknande rymdstation och en bas på ytan. Grant Cates hoppas att kapplöpningen till månen ska bli startpunkten för ett samarbete kring en internationell rymdräddningstjänst så att framtida astronauters familjer inte behöver oroa sig lika mycket som hans egen fru.