För Sverige i rymden

2015/10/21 § 4 kommentarer

Efter en intensiv vecka på ESA:s årliga workshop för Cluster konstellationen så fick jag till sist tid att se Folk och Försvars seminarium, Rymden: Strategi för militär förmåga och civil nytta. Då det behandlar två saker jag brinner för, rymden och försvaret, så väckte det många funderingar. Det här är ett försök att ge min bild av vad civila och militära aktörer har att vinna på att Sverige satsar på ett ambitiöst och långsiktigt arbete med rymdvetenskaperna.

Ur ett samhällsperspektiv så har rymdarenan en flerdelad roll. Rymden och vårt eget solsystem utgör i sig en källa till samhällsrisker. Mitt forskningsområde, rymdplasmafysik, studerar den ständiga växelverkan mellan solvinden och planeternas magnetosfärer. Småskaliga variationerna i solens aktivitet och variationer mellan natt och dag påverkar t.ex. radiokommunikation, både i rymden och på marken. Vilket signalister kan märka av genom att räckvidden på vissa typer av radio kan vara betydligt sämre under vissa av dygnets timmar. Kraftig solaktivitet, i form av solstormar, ger en kraftig expansion av jordens strålningsbälten vilket bland annat leder till skador på satelliter och ökad strålningsdos för astronauter. Starka förändringarna i jordens magnetfält kan leda till att transformatorer överbelastas och förstöras. Extrema solstormar, som 1859 års solstorm, kan leda till strömavbrott och förstörd infrastruktur på en global skala.

De flesta meteorider som träffar jorden är små som sandkorn och brinner upp i atmosfären. Men större meteorider och långperiodiska kometer utgör ett litet men allvarligt hot. Det största nedslaget i modern tid skedde år 1908 över en glesbefolkad del av Sibirien. Men den resulterande explosionen motsvarade 10-30 megaton trotyl, vilket är jämförbart med de kraftigaste kärnladdningarna som provsprängts. Konsekvenserna av ett motsvarande nedslag över en storstad skulle vara katastrofala.

Samtidigt utgör rymdarenan en i det närmaste ovärderlig resurs för de som har tillgång till den. Att på ett eller annat sätt nekas tillgång till rymdarenan utgör i sig ett hot mot stabilitet och säkerhet då många samhällsviktiga funktioner är beroende av t.ex. vädersatelliter eller GNSS-system. Det är inte en slump att både EU och Ryssland lagt resurser på egna alternativ till det amerikanska GPS-systemet, i form av Galileo och GLONASS.Ur ett militärt perspektiv så är rymden ett viktigt verktyg för både kommunikation och informationsinhämtning, så väl i fred som under kriser och konflikter

Ska vi kunna skydda oss mot hot från rymden så måste vi först och främst förstå dem bättre. Vi kan upptäcka solstormar som har potential att ge skador på elnätet ett dygn innan de når oss. Men vi kan inte uppskatta omfattningen förrän cirka en timme innan den når oss. Det går inte att stänga ner stora delar av Sveriges elnät på en chansning, men kan samtidigt inte riskera att reagera för sent. Ska vi kunna förhindra eller minimera skadorna av ett meteoritnedslag så måste de upptäckas mycket god tid, vilket är svårt då de är extremt ljussvaga. Dessutom måste vi kunna beräkna deras bana med stor precision, vilket är komplicerat då de påverkas av andra kroppar i solsystemet. Även om utvecklingen har gått framåt så finns det fortfarande stora luckor i vår kunskap och våra förmågor. Vill man verkligen gå till botten med att förstå och förebygga dessa hot så krävs det riktade satsningar.

Att verka i rymden ställer helt andra krav än de som finns på jorden och kräver helt andra lösningar. En nyttolast måste vara både lätt och liten för att hålla ner kostnaderna för uppskjutningen. Att skjuta upp ett kilo till low-earth orbit kostar upp emot 15000 USD/kg. Som en konsekvens av viktbegränsningarna måste man bygga nyttolaster som är energisnåla, för att hålla nere vikten från solpaneler och radiatorer. Slutligen måste nyttolasten vara extremt tålig. Den ska klara av stora krafter vid uppskjutning och väl i omloppsbana utsätts för extrema temperaturskillnader och höga strålningsdoser utan möjligheter till reparation.

Att utveckla teknik som ska användas i rymden är därför något som kräver ett helt nytt förhållningssätt och ofta tvingar fram helt nya tekniska lösningar. Lösningar som ofta kommer att leva sitt eget liv. NASA har en databas där man listar de spin-offs som man genererat, och det är en diger läsning. Det är allt ifrån mjukvara för att simulera nedisning av flygplan, effektivare solceller eller metoder för att upptäcka cancer på mammogram. Ur ett militärt perspektiv är rymd spin-offs extra intressanta då det finns en stor överlappning mellan de krav som ställs på rymdplattformar och militära plattformar

Sverige har en lång historia av att delta i internationella rymdprojekt och har bidragit med instrument som bland annat studerat, Venus, Jorden, Mars, Saturnus och kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko. Dessutom är Sverige inblandat i instrumentering till två kommande rymdprojekt till Merkurius och Jupiter. Problemet är att de stora internationella projekten löper över upp emot 15-25 år från att de föreslås tills dess att de är klara. Men de olika faserna involverar helt olika aktörer och det krävs flera att man arbetar med flera parallella projekt för att kunna behålla de olika kompetensen. Sverige har konstruerat ett antal egna rymdplattformar, bland annat i form av satelliterna Viking (1987), Freja(1992), Astrid 1/2 (1995/1998) och senast Munin (2000). Men sedan dess har det delvis gått i stå, och den kontinuitet som krävs för att behålla kompetensen har brutits.

Ett första steg skulle kunna vara att satsa på så kallade CubeSats, nanosatelliter som max får vara 30x10x10 cm. CubeSats är ett relativt okomplicerat sätt för universitet och företag att bedriva självständig forskning och lära sig vad det innebär att bygga för rymden. På KTH arbetar studenter med vad man hoppas ska bli Sveriges första studentsatellit, MIST. I nuläget skjuts CubeSats upp i mån om utrymme på befintliga raketer. Det gör att det är svårt att veta när man faktiskt kommer skjutas upp, eller bestämma vilken bana satelliten kommer få. Det finns goda möjligheter att börja göra billiga och miljövänliga CubeSats uppskjutningar från Esrange, förutsatt att den politiska viljan finns. Det skulle sänka tröskeln för aktörer som vill ge sig i på rymdarenan vara ett första steg för att den kontinuitet som krävs för en livskraftig nationell rymdindustri.

Jag vill, inte helt opartiskt, påstå att en satsning på rymdforskning erbjuder lösningar på många av de utmaningar Sverige ställs inför inom rymdarenan. Att besvara nya rymdvetenskapliga frågor, kräver utveckling av nya rymdplattformar, som kräver att vi löser problem ingen tänkt på och utvecklar teknik som ingen drömt om. Teknisk som kommer att komma till nytta på mest oväntade platserna. Ett ambitiös och långsiktig rymdforskningsprogram ger oss det know-why och know-how som krävs i ett högteknologiskt samhälle. Det ger oss de verktyg som krävs för att internationellt, och kanske i framtiden även nationellt, kunna tillgodose framtida svenska rymdbehov, militära så väl som civila. Som Jan Salestrand beskriver i sitt avslutande anförande så får man för varje krona som investeras i rymdverksamhet tillbaka fem kronor i återbäring. Så för att parafrasera astrofysikern Neil deGrasse Tyson, är frågan inte om vi har råd att satsa på rymden, utan om vi har råd att inte satsa på rymden?

 

Annonser

Taggad: , , , , , , , , , , , ,

§ 4 svar till För Sverige i rymden

  • Björn skriver:

    För militära ändamål måste det väl vara svårt att använda sekundär payload? Man behöver väl kunna välja omloppsbana för att ha meningsfulla möjligheter till markövervakning eller kommunikation eller övervakning av kommunikation eller andra satelliter. Direkt uppskjutning av små satelliter har prövats men ännu inte lyckats etableras kommersiellt eller ens statligt. SpaceX började så men lade ned Falcon1. Super Strypi havererade på premiären häromdan. Virgin Galactic m.fl. lider av till synes ändlösa förseningar. Dessutom är kilopriset för små raketer flera gånger högre än för sekundär last. Så en satellit blir nog ett projekt som kostar mer än en miljard. Nog för att det är värt det för Försvaret, SL ska ha avsatt så mycket för att bygga om rulltrappor(!) men jag bara tvivlar på att cubesats som secondary payload är något som duger till att lösa deras uppgifter.

    En miljard är ungefär rymdstyrelsens årsbudget.
    http://www.svd.se/en-miljard-till-att-byta-ut-rulltrappor

  • Love Alm skriver:

    Vad det gäller att skjuta upp satelliter från Esrange så handlar det inte om mikrosatelliter utan nanosatelliter typ CubeSat. Man har gjort en utredning, som jag tyvärr inte kan hitta, där man räknat på ekonomin kring det hela. Då skulle man använda befintliga raketer och inte utveckla nya. Fördelen skulle vara att man då vet när och i vilken bana satelliterna hamnar. I nuläget så dras många CubeSats med problemet att det blir som det blir, och ofta kan man få vänta länge på en lämplig uppskjutning. Vilket i sig innebär kostnader för att hålla ett projekt på sparlåga tills dess att satelliten är på plats i omloppsbana

    För klassiska markövervakningssatelliter så behöver man definitivt kunna välja sin bana. Det finns däremot de som diskuterar möjligheten att använda sig av svärmar av små satelliter som nätverkar med de som råkar finnas i närheten och på så sätt kan fungera som en stor. Hur väl det faktiskt kommer fungera är en annan historia.

    Men det jag ser som den viktigaste aspekten är att all form av nationell rymdverksamhet, även mikro- och nanosatelliter är ett bra sätt att utveckla och behålla kompetens. Detta utöver den all den grundforskning som de låter oss bedriva. Den dag vi bestämmer oss för att t.ex. skjuta upp en egen övervakningssatellit så kommer den behövas. För den dag vi inte längre kan förlita oss på internationella samarbeten för våra rymdbehov så finns det en risk att vi inte heller kan förlita oss på att någon annan kan/vill bygga satelliterna åt oss. Dessutom så är en investering i rymden oftast väldigt lönsam även för ekonomin som helhet. Man bygger kompetenser och utvecklar teknologi som genrerar stora mängder spin-offs.

    • Björn skriver:

      Skicka något till omloppsbana med raketer som används som suborbitala ”sounding rockets” vid Esrange? Jag ser nu att 2 brasilianska VSB-30 ska skickas upp nu från Esrange i dagarna, och att den verkar ha kapacitet att sätta hela 400 kg i omloppsbana (270 km), kanske inte polär. Trots att den bara har två fastbränslesteg (vilket är särskilt bra för snabb militär beredskap, och kanske för solstormsstudier) och väger vid start bara 2570 kg. Stämmer detta verkligen? Jag tycker det låter helt otroligt, skulle ju dominera hela marknaden för cubesats och minisats, och även om jag bara håller ett halvt öga öppet för ämnet så tycker jag att jag borde ha stött på det tidigare.

      http://www.sscspace.com/news-activities/all-news-archives/2015/safety-information-regarding-rocket-impact-area-9
      https://en.wikipedia.org/wiki/VSB-30

      • Love Alm skriver:

        Jag minns inte vilka raketer det handlade om. Bedömt inte samma som för paraboliska banor, men raketer som finns på marknaden idag. Jag har lagt rakettekniken bakom mig så jag ska inte spekulera allt för mycket i den saken.

        400 kg till LEO låter mycket för den raketen. Wiki nämner även apogeum 270 km, vilket nog misstolkats som LEO. Men det är betydligt mer delta-V som krävs för själva omloppsbanan.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Vad är detta?

Du läser för närvarande För Sverige i rymdenEndast för förryckta.

Meta