Planetforsvar – hva kan Hera lære oss?

Hera, planetforsvarsmisjonen fra European Space Agency (ESA), har startet sin to‑årige reise. Med oppskytingen av Hera‑romfartøyet 7. oktober oppnådde ESA ett av sine viktigste mål — å sette sammen et romfartøy på størrelse med en varebil og deretter skyte det av med høy hastighet.

Another objective of the mission is to study the aftermath of NASA’s 2022 DART mission, which successfully changed the trajectory of an asteroid through a direct impact.

Heras rolle i å beskytte jorden mot asteroider

Omtrent 30 000 asteroider kommer relativt nær jorden, og en slik romstein treffer planeten hvert 10 000. år. Et slikt treff, ifølge Thales, ville tilsvare en eksplosjon på rundt 50 megaton.

“Hera er en del av den internasjonale innsatsen for å besvare spørsmålet: Kunne vi gjort noe hvis vi oppdaget en på kollisjonskurs?” skrev ESA på X (tidligere Twitter).

Asteroider av mellomstørrelse, ifølge Thales, er de vi bør bekymre oss for, da deres treff i et befolket område ville være ødeleggende. En grundig undersøkelse av effektene av DART‑treffet vil derfor gjøre det mulig for Hera å finjustere strategier for avbøyning av asteroider i fremtidige planetforsvarsinitiativer.

Ifølge ESA‑forskere vil undersøkelsen av krasjstedet bidra til å løse gåtene ikke bare om Dimorphos, som er på størrelse med den store pyramiden i Giza med en diameter på 495 fot, men også om Didymos, den større asteroiden den går i bane rundt. Didymos er på størrelse med et fjell, med en diameter på 2 559 fot.

I tillegg vil Hera hjelpe oss med å forstå solsystemet vårt ved å avdekke mer informasjon om dets dannelse. Dette kubeformede romfartøyet vil være det første som frakter CubeSats til dyprommet, noe som ytterligere styrker dets vitenskapelige evner.

“Hera vil levere verdifulle data for fremtidige asteroideavbøyningsoppdrag og vitenskap som hjelper menneskehetens forståelse av asteroidegeofysikk samt solsystemets dannelse og evolusjonsprosesser,” skrev SpaceX (SPCX ) på X.

Før Hera når det doble asteroidesystemet sent i 2026, som vil bringe den 121 millioner mil (nesten 195 millioner kilometer) fra jorden, vil romfartøyet svinge forbi Mars i midten av mars neste år. Dette vil gi Hera den ekstra momenten som trengs for å nå asteroidene.

Under reisen vil Hera fly innenfor 3 728 mil fra Mars’ overflate og vil dermed observere en av den røde planetens to måner, kalt Deimos. Romfartøyet vil hente data til Martian Moons eXploration (MMX)-sonden, som vil bli skutt opp i de kommende årene for å kartlegge månen og lande en liten rover på Phobos for å samle prøver til undersøkelse.

Hera vil deretter ankomme Didymos’ bane, hvor den vil tilbringe seks uker med å kartlegge begge asteroidene. Når observasjonene er fullført, vil romfartøyet slippe to CubeSats med egne fremdriftssystemer.

Den ene CubeSat-en heter Juventas, og er utstyrt med et radarinstrument for å se dypt under overflaten på romsteinene. Den andre heter Milani, en multispektral avbildningsenhet som kartlegger støv og mineraler på disse asteroidene. CubeSat-ene vil bruke inter‑satellitt‑koblinger for å kommunisere med romfartøyet og deretter videresende funnene tilbake til jorden.

I løpet av 10 uker vil Hera gjennomføre observasjoner som bringer den nærmere asteroidenes overflate, så nært som 0,6 mil (1 kilometer). Til slutt kan Hera lande på Didymos, mens CubeSat-ene kan gjøre lignende landingsforsøk på Dimorphos.

Med all den erfaringen ESA har og vil oppnå med Hera, planlegger de å bruke den til sin neste oppdrag, Ramses. På denne måten, hvis vi noen gang oppdager en asteroide på kollisjonskurs med jorden, kan slike rekognosceringsoppdrag raskt settes i gang for nøyaktig å bestemme deres bane og utelukke falske alarmer.

Samarbeidende innsats i Europas planetforsvar

Som en del av Europas planetforsvarsprogram ble Hera, med sine to skoeskuff‑størrelse satellitter, skutt opp fra NASAs Kennedy Space Center i Florida med en Falcon 9‑rakett.

Denne raketten fra Elon Musks SpaceX er et gjenbrukbart, to‑trinns, mellomstor løftestridskjøretøy som gir sikker og pålitelig transport av mennesker og nyttelast inn i jordens bane. Definert av SpaceX som “verdens første orbitalklasse‑gjenbrukbare rakett”, gjør denne gjenbrukbarheten det mulig for selskapet å redusere kostnadene ved å nå rommet.

I følge den offisielle nettsiden har Falcon 9 hatt 377 totale oppskytinger, 333 totale landinger og totalt 308 gjenopptakelser så langt.

For Europas første planetforsvarsoppdrag leverte Beyond Gravity også de essensielle komponentene, inkludert et sentralt strukturelt rør, solvinger og elektroniske produkter, som er kritiske for oppdragets suksess.

“Å endre en asteroides bane er en viktig planetforsvarsteknikk for menneskeheten dersom en stor asteroide noen gang blir funnet på kollisjonskurs med jorden.”

– Oliver Grassmann, Executive Vice President of Satellites hos Beyond Gravity, en viktig leverandør til romindustrien

Med sine solvinger sørger selskapet for at Hera alltid har nok elektrisk kraft til å drive sine operasjoner. Hera‑romfartøyet har to solvinger, som er fem meter lange og har tre hengslede paneler hver. Dette gir romfartøyet et overflateareal på omtrent fjorten kvadratmeter.

Det var første gang Beyond Gravity utviklet komplette solcellepaneler for en europeisk oppdrag. Disse panelene er designet for alltid å være justert mot solen og fungerer også under ekstreme forhold. Dette skyldes at sollys på Mars kun er 43 % så sterkt som på jorden, og videre ute faller det til 17 %.

Gitt at de kan fungere ved temperaturer mellom -100 °C og +140 °C, vil solpanelene fortsatt kunne generere 800 watt når Hera går forbi Mars, noe som er tilstrekkelig til å drive viktige systemer som navigasjonskameraer, kommunikasjonssystemer og den innebygde datamaskinen.

I tillegg til solvingene har Beyond Gravity levert det sentrale røret til romfartøyet, som fungerer som dets ryggrad. Dette røret er laget av karbonfiberforsterket polymer og fungerer som det viktigste strukturelle elementet.

Som en sentral struktur holder den alle komponentene i romfartøyet sammen, og spiller en nøkkelrolle i å koble Hera til sin oppskyter under oppskyting. Røret inneholder thrusters, drivstofftanker og utstyrsdeler, som sikrer romfartøyets strukturelle integritet.

Forsvarsbedriftene Thales og Leonardo bidro også med teknologi til Hera‑oppdraget gjennom deres joint venture Thales Alenia Space, som har et anlegg i USA og 16 lokasjoner i Europa. De rapporterte konsoliderte inntekter på omtrent €2,2 milliarder i 2023.

Joint venture leverte kraftenheten og kommunikasjonssystemet til Hera, som vil muliggjøre sporing og kontroll av romfartøyet fra en avstand på opptil 500 millioner kilometer.

Hvordan NASAs DART forberedte bakken for Heras oppdrag

Selv om Hera er blitt skutt opp, vil det ta romfartøyet to år å nå asteroidesystemet, og da vil det begynne å studere effektene av DART‑treffet for å forbedre ‘kinetisk påvirkning’-metoden som en gjennomførbar tilnærming til planetforsvar.

Dobbelt Asteroide Redirection Test (DART)-oppdraget fra NASA fant sted i 2022 og traff asteroiden Dimorphos, som ligger omtrent 181 millioner kilometer fra planeten vår.

DART ble skutt opp i november 2021 fra SpaceX sin Falcon 9‑rakett og var det første romoppdraget som demonstrerte avbøyning av asteroider ved hjelp av en kinetisk påvirker. Det maskin‑vending‑automat‑størrelse romfartøyet brukte SMART Nav for å sikte på asteroiden og justere DARTs bane.

For to år siden slo oppdraget med vilje inn i Dimorphos‑asteroiden og endret dens bane. Da kollisjonen skjedde, strakte skyen av rusk seg over 6 213 mil ut i rommet og vedvarte i flere måneder. Dette skapte faktisk den første menneskeskapte meteorsvermen som kan bli synlig på jorden og Mars i fremtiden.

I følge NASAs Planetary Defense Officer, Lindley Johnson, demonstrerte oppdragets suksess at:

“Vi er ikke lenger maktesløse til å forhindre denne typen naturkatastrofe.”

Asteroiden utgjorde ingen trussel mot jorden, men den amerikanske rombyrået ønsket å se om en kollisjon av romfartøyet med en liten asteroide ved 13 645 miles per time (6,1 km per sekund) ville kunne endre dens bevegelse. Den lille størrelsen på Dimorphos gjorde den til et perfekt testobjekt, og NASA erklærte oppdraget som en suksess, og etterlot et nedslagskrater på omtrent 33 til 65 fot i størrelse.

“Dette resultatet er et viktig steg mot å forstå den fulle effekten av DARTs treff på målasteroiden… Etter hvert som nye data kommer inn hver dag, vil astronomer kunne vurdere bedre om og hvordan et oppdrag som DART kan brukes i fremtiden for å hjelpe med å beskytte jorden mot en kollisjon med en asteroide hvis vi noen gang oppdager en på vei mot oss.”

– Lori Glaze, direktør for NASAs Planetary Science Division

Bilder av ettervirkningene ble tatt av en CubeSat kalt LICIACube, som var pakket inn i romfartøyet. Den separerte deretter for å ta bilder og video.

Selv om jordbaserte teleskoper har blitt brukt til å overvåke krasjets ettervirkninger, gjenstår spørsmål om DARTs treff og sammensetningen av asteroidene som kan bidra til å forbedre teknologien for avbøyning av asteroider. Hera har som mål å lukke denne løkken ved å utføre en fullskala vurdering og detaljere sluttresultatet.

Til tross for at vi allerede har “superbilder” av begge asteroidene, vil Hera gi oss nye bilder, og det vil være “som å oppdage nye verdener,” sa Patrick Michel, hovedforsker for Hera‑oppdraget og forskningsdirektør ved National Centre for Scientific Research i Frankrike. Han la til:

“Det kule er at vi vil vite hvorfor de er nye eller forskjellige, siden DART ga oss alle de innledende forholdene som førte til deres transformasjon.”

Forskere er ivrige etter å forstå ulike aspekter av Dimorphos, inkludert dens sammensetning. Så, mens DART‑oppdraget var en “fantastisk suksess,” er Hera nødvendig for å måle effektiviteten av DARTs avbøyningstest.

“Jeg håper dette kan tilby en kilde til inspirasjon for andre oppdrag dedikert til planetforsvar og utforskning av solsystemet.”

– Patrick Michel

Teknologier som baner vei for en romfartsfremtid

Planetforsvarsoppdraget fra European Space Agency representerer et monumentalt steg i utviklingen av teknikker for avbøyning av asteroider og menneskehetens forberedelse på å bli en multiplanetarisk art.

I tillegg viser Hera fremskritt innen dypromnavigasjon og autonom teknologi, som sannsynligvis vil spille betydelige roller i fremtidig romutforskning og koloniseringsinnsats.

Og etter hvert som vi ekspanderer inn i rommet, blir det essensielt å beskytte jorden og andre potensielle fremtidige habitater mot romfarer. Ved å forbedre vår evne til å avbøye eller omdirigere asteroider, bidrar oppdrag som Hera til å sikre den langsiktige overlevelsen av den menneskelige sivilisasjonen, ikke bare på jorden, men langt utover.

Likevel er dette bare begynnelsen, og for å bli en multiplanetarisk art med en romfartsøkonomi, trenger vi flere kritiske teknologier som spenner over ulike sektorer innen luftfart, energi og livsvitenskap.

Dette inkluderer kostnadseffektive, holdbare og gjenbrukbare raketter, hvor SpaceX sin Starship er et fremragende eksempel på slik teknologi. Avanserte fremdriftsteknologier som kjernefysisk termisk er imidlertid nødvendige for raskere og mer effektive reiser til planeter som Mars.

Det er imidlertid ikke nok bare å reise til disse planetene. For å kunne bo der, trenger vi livsstøttesystemer for luft, vann og mat som er nødvendige for langsiktig bosetting.

Energisystemer som bærbare kjernekraftverk og solcellepaneler optimalisert for bruk i rommiljøer er også nødvendige for å støtte bosetting på andre planeter. I tillegg til energibehovene vil vi trenge teknologi som gjør det mulig å utvinne ressurser fra planeter og asteroider. Utover råmaterialer vil vi trenge teknologi som 3D‑utskrift for å bruke dem til drivstoff, bygge infrastruktur og livsstøtte.

Robotikk vil også være til stor hjelp med å bygge infrastrukturen, spesielt i farlige eller vanskelig tilgjengelige områder.

Pålitelige, høyhastighets kommunikasjonssystemer vil derimot spille en nøkkelrolle i å opprettholde kontakt mellom jorden og kolonier på andre planeter, mens fremskritt er nødvendig innen medisin for å beskytte menneskeliv. Genetisk engineering og biologiske mottiltak mot trusler fra kosmisk stråling vil ytterligere sikre menneskers helse utenfor jorden.

Selv om alt dette for øyeblikket fortsatt er en drøm, utvikler flere selskaper teknologiene som er nødvendige for at menneskeheten skal bli en multiplanetarisk art.

SpaceX er uten tvil et stort navn innen dette feltet med sine gjenbrukbare raketter. Selskapet planlegger også å bruke sitt Starship‑romfartøy for å muliggjøre menneskelig kolonisering av Mars samtidig som de fokuserer på global satellittbasert kommunikasjon via Starlink.

Milliardæren Jeff Bezos har også kastet seg inn med Blue Origin. Gjennom sin gjenbrukbare New Glenn‑rakett og Blue Moon‑månelander, har selskapet som mål å muliggjøre menneskelig kolonisering. Northrop Grumman (NOC ) er enda et selskap som er involvert i NASAs Artemis‑program, mens deres Cygnus‑romfartøy leverer last til den internasjonale romstasjonen (ISS).

Lockheed Martin

Dette globale luftfarts- og forsvarsselskapet samarbeider tett med NASA om Orion‑romfartøyet, som er designet for dypromutforskning. Selskapet har også en visjon for sin interplanetariske reise til den røde planeten kalt “Mars Base Camp”, en orbital stasjon som vil gi støtte til fremtidige bemannede oppdrag.

Med aksjene for øyeblikket handlet til $605,11, opp 33,51 % år‑til‑dato, har Lockheed Martins markedsverdi nådd $144,23 milliarder. Selskapet har en EPS (TTM) på 27,58, en P/E (TTM) på 21/94, og en utbytteavkastning på 2,18 %.

For Q2 2024 rapporterte selskapet nettoomsetning på $18,1 milliarder og nettoresultat på $1,6 milliarder, eller $6,85 per aksje. Kontantstrøm fra driften var $1,9 milliarder, og fri kontantstrøm ved kvartalets slutt var $1,5 milliarder. Selskapet rapporterte også en ordrebeholdning på nesten $160 milliarder ettersom etterspørselen etter forsvarsteknologiløsninger øker.

“Fra PAC‑3s kritiske rolle i luftforsvar til Aegis Combat System med AI‑forsterkning til F‑35 med sine avanserte sensor‑ og datastyringskapasiteter, har vårt selskap gjort betydelige bidrag til alliert og partnerforsvar.”

– Lockheed Martin (LMT ) ‑administrerende direktør Jim Taiclet

Konklusjon

Som vi har sett, representerer Hera et stort og kritisk steg fremover i planetforsvar. Ved å levere verdifulle innsikter i teknologi for avbøyning av asteroider, vil dette oppdraget ikke bare finjustere ‘kinetisk påvirkning’-metoden for avbøyning av asteroider, men også bidra til bredere romutforskning. Hera har også potensialet til å bane vei for at vi blir en multiplanetarisk art og beskytte liv på jorden og utover.

Klikk her for en liste over de ti beste luftfarts- og forsvarsaksjene.