Romferjen innleder en ny epoke

JORDEN dirret i et område på mange kvadratkilometer da det første romfartøy som vil kunne brukes flere ganger, nemlig romferjen «Columbia», tordnet opp fra utskytningsrampen på Cape Canaveral i Florida. Dette skjedde 12. april 1981, nøyaktig 20 år etter at den sovjetiske kosmonauten Jurij Gagarin foretok historiens første bemannede romferd. Etter at fartøyet hadde vært 54 1/2 time i rommet og hadde kretset 36 ganger rundt jorden, vendte det tilbake gjennom atmosfæren og landet på en uttørret innsjø i California, nøyaktig til fastsatt tid og på det sted som var bestemt på forhånd.

Denne høyst oppsiktsvekkende begivenheten var resultatet av ti års utvikling og hadde kostet over 60 milliarder kroner. Enkelte røster hevdet at den «innførte en ny tidsalder innen romforskningen». Andre omtalte den som en «vitamininnsprøytning» for en nasjon som plages av manglende selvfølelse hva teknologi angår. Andre igjen hilste begivenheten med blandede følelser og mente at den representerte «et kolossalt sløseri med penger».

Hvorfor var reaksjonene så forskjellige? Ja, hva er egentlig denne romferjen, og hva er det meningen at den skal utrette? Er den verd pengene?

Hvorfor en romferje?

Før i tiden ble alle romfartøyer skutt opp med engangsraketter som senere brant opp i atmosfæren eller falt ned i havet. Til og med de kostbare romfartøyene havnet som oftest på museer etter bare én tur. Men det er ikke tilfelle når det gjelder romferjen. «Columbia» er det første av en hel flåte av fartøy. Det har fått navn etter det første amerikanske skip som foretok en jordomseiling. Det var i 1790. Romferjen er blitt beskrevet som et romlasteskip eller en romlastebil som kan brukes opptil 100 ganger på tokt i rommet. Dette vil, i hvert fall i teorien, gjøre romferdene mye mer økonomiske.

Hva skal den brukes til?

Romferjen har en nyttelastkapasitet på nærmere 30 tonn. Den kan anbringe kommunikasjonssatellitter, vitenskapelige satellitter og militære satellitter i bane i rommet og frakte forskjellig utstyr — teleskoper, kameraer og til og med fullstendige laboratorier. Den kan frakte spesialister som skal utføre forsøk i rommet, studere himmelen og jorden og etterse og reparere utstyr. Utstyr som er ødelagt og ikke kan repareres i rommet, kan bringes tilbake til jorden med den. Med tiden vil den kunne frakte mannskaper og materialer ut i rommet med tanke på bygging av romstasjoner som skal utnytte solenergien eller utnytte vektløsheten i rommet i forbindelse med spesielle arbeidsoppgaver. For å utrette alt dette holder NASA (USA’s sentraladministrasjon for sivil flyteknisk forskning og romvirksomhet) nå på med å bygge ytterligere tre romfartøy til tre milliarder kroner pr. stykk — «Challenger», «Discovery» og «Atlantis». NASA håper at det kan bli foretatt 30—40 turer om året innen midten av 1980-årene og kanskje hele 50 turer om året innen 1990.

Selve ferjen

Romferjen «Columbia» er 37 meter lang og veier cirka 70 tonn. Den har et vingespenn på 23,8 meter og ligner et digert, deltavinget jetfly. Bakerst sitter tre av de mest fryktinngytende rakettmotorer som noen gang er bygd. De kan til sammen produsere mer kraft enn det som trengs til å lyse opp hele staten New York. De er imidlertid bare halvannen meter høye (dysene ikke medregnet). Drivstoffpumpen, som er på størrelse med et oljefat, yter en kraft som tilsvarer 28 diesellokomotivers yteevne. Utviklingen av disse kraftige motorene har stilt de største krav til teknologien, og feil ved motorene har vært en av de viktigste grunnene til at «Columbia»s jomfrutur ble forsinket. Den var nemlig opprinnelig berammet til begynnelsen av 1978.

På utskytningsrampen er romferjen festet til den gigantiske, 15 etasjer høye utvendige drivstofftanken, som inneholder 720 tonn flytende oksygen og hydrogen. Men alt dette blir brent opp av ferjens tre hovedmotorer i løpet av bare ni minutter. Selv om disse tre motorene er sterke, makter de allikevel ikke å løfte alt dette opp i rommet. På hver side av drivstofftanken er det derfor en faststoffrakett som tjener som hjelpemotorer i startfasen. De ligner to kjempemessige fargestifter og er fylt med en million kilo aluminiumpulver. De yter en kraft som er fem ganger så stor som kraften fra hovedmotorene. De er de største faststoffraketter som noen gang er bygd, og de første som er blitt benyttet i forbindelse med en bemannet romferd.

Oppskytingen

Under oppskytingen var det hovedmotorene som tente først. Noen sekunder senere startet hjelperakettene (faststoffrakettene) med eksplosjonsaktig kraft, og romferjen begynte oppstigningen, ganske langsomt i begynnelsen. Etter to minutter hadde hjelperakettene brukt opp hele sin drivstofforsyning og ble koblet fra drivstofftanken. Etter hvert som disse 108 millioners rakettene nærmet seg jorden, åpnet tre kjempemessige fallskjermer seg, slik at de landet mykt i havet. To spesialbygde fartøyer, «Liberty» og «Freedom», lå klar til å slepe dem inn til land. De skal nemlig brukes cirka 20 ganger til. Omkostningene er beregnet til cirka 78 millioner kroner pr. gang.

Ni minutter etter oppskytingen var brennstoffet i den utvendige tanken oppbrukt, og ferjen hadde nådd en høyde på 115 kilometer over havet. Nå måtte tanken dumpes, slik at den ville falle tilbake til jorden på grunn av tyngdekraften. Størsteparten av den brant opp i atmosfæren, og restene falt ned i Indiahavet. Denne tanken, som kostet 18 millioner kroner, er den eneste delen av ferjen som ikke skal brukes om igjen. Det ville være dyrere å reparere den enn å bygge en ny tank.

Nå svevde «Columbia» fritt i rommet. De to hittil ubrukte manøvreringsmotorene ble nå tatt i bruk og brakte «Columbia» inn i en sirkelformet bane 240 kilometer fra jorden.

I bane rundt jorden

I cockpiten har de to pilotene nå oversikt over 1400 brytere og reléer og tre fjernsynsskjermer som står i forbindelse med fem datamaskiner om bord. Det er i virkeligheten datamaskinene som styrer romferjen fra ni minutter før starten til noen sekunder før landing. Systemet kalles «quad-redundant». De fire hoveddatamaskinene har de samme opplysninger og må komme med samme løsning. Hvis de er uenige, stemmer de, og flertallet avgjør saken. Hvis problemet ikke kan løses på denne måten, blir den femte datamaskinen koblet til og treffer avgjørelsen. Datamaskinenes store lagerenheter inneholder cirka 134 millioner informasjonsbiter, og i avgjørende øyeblikk under ferden utfører de 325 000 operasjoner i sekundet.

En av de viktigste tingene som skulle skje på den første ferden, var at lukene over lasterommet skulle testes i rommet. På lukenes innside er det fire radiatorpaneler som må utsettes for temperaturen i rommet for at en skal kunne bli kvitt den varmen som blir frembrakt av alt det elektroniske utstyret om bord. Etter denne testen og noen kontrollprøver av navigasjonssystemet var «Columbia» klar til å vende tilbake til jorden.

Tilbakekomsten

For at ikke romferjen skulle brenne opp når den kom inn i jordatmosfæren igjen, slik drivstofftanken gjorde, var 70 prosent av ferjens utside kledd med cirka 31 000 plater av silisiumfibrer som skulle beskytte den mot den høye temperaturen, nesten 1400 grader, som oppstod på grunn av friksjonen i atmosfæren. Byggingen av dette varmeskjoldet, som kan brukes om igjen, var en like stor utfordring som byggingen av de tre hovedmotorene. Ikke to av platene er like. De ble utformet og skåret ut ved hjelp av datamaskiner og limt på for hånd som et kjempemessig puslespill. De enorme problemene som oppstod under monteringen og testingen av disse platene, var en annen av de viktigste grunnene til at prosjektet ble forsinket.

Da «Columbia» nærmet seg jorden med undersiden først til en avstand på cirka 130 kilometer, begynte platene å bli rødglødende, og flammene rundt fartøyet brøt alle radioforbindelser. På dette kritiske stadium av flukten var «Columbia» helt avskåret fra kontakt med omverdenen i 16 minutter, og de som arbeidet ved bakkekontrollen, holdt pusten. Det samme gjorde de som ventet på romferjen i Mojaveørkenen.

Så kom plutselig det braket som høres når lydmuren passeres. «Columbia» hadde kommet trygt igjennom og gikk nå inn for landing. I cirka et minutt var 10 000 par øyne rettet mot den 72 tonn tunge ferjen idet den kom glidende nedover i en vinkel som var sju ganger mindre spiss enn landingsvinkelen for vanlige fly. Landingshjulene gikk ned, og noen sekunder senere tok romferjen bakken på den uttørrede innsjøen i en fart av 344 kilometer i timen. «Velkommen hjem, ’Columbia’! Strålende, strålende!» ropte det fra bakkekontrollen. Slik endte romferjens jomfrutur.

Er den verd det?

For at romferjeprosjektet skulle være økonomisk lønnsomt, var det meningen at romferjene skulle foreta cirka 50 turer pr. år mellom 1979 og 1990. Hvis det ble foretatt bare 30 turer pr. år, ville omkostningene pr. tur bli omtrent de samme som hvis en brukte vanlige raketter. På det nåværende tidspunkt er det ikke planlagt mer enn 20 turer i året, og det gjenstår å se om det vil kunne bli flere. Cirka en tredjedel av turene er allerede kjøpt av det militære. Ja, det er blitt sagt at romferjeprosjektet ville ha vært oppgitt for lenge siden hvis det ikke hadde vært for det militære. Mange frykter at det hele er en militær operasjon i sivil forkledning.

Også mange vitenskapsmenn er skuffet. Joseph Veverka, formannen for en arbeidsgruppe av vitenskapsmenn innen NASA, sa: «Det som har skjedd, er at den vitenskapelige del av romfartsprogrammet her i landet er blitt nesten ødelagt.» Det kommer av at de «pengene som trengtes til å fullføre [ferjen], ble tatt fra vitenskapelige prosjekter». Og NASA blir tvunget inn i den lite smigrende rollen som en slags «sjåfør» i rommet for andre folks last, ettersom det er lite penger igjen til å utvikle noe annet.

En gruppe vitenskapsmenn som riktignok lovpriste romferjeprosjektet som «aktverdig og produktivt», skrev ikke desto mindre i Bulletin of the American Academy of Arts and Sciences at det ikke har hatt noen betydning for «noen grunnleggende, fysiske prinsipper, kortsiktige biologiske problemer og tekniske fremgangsmåter». Lester R. Brown, som er direktør for Worldwatch Institute i Washington, sa: «Det finnes tvert imot presserende problemer som blir ignorert.» Han nevnte slike ting som erosjon av dyrkbar jord og nasjonalgjelden.

Det er ingen tvil om at «Columbia»s nesten feilfrie jomfrutur var en stor teknisk bragd. Mange er av den oppfatning at romferjen har åpnet muligheten for en bedre framtid for menneskeheten. Men etter hvert som begeistringen på grunn av den første turen kommer i bakgrunnen, vil en ha rikelig med tid til å tenke over tingene på ny og revurdere romferjen, det mest kompliserte flygende fartøy mennesker har bygd.

[Bilder på side 25]

Romferjen

De tre hovedrakettmotorene kan yte en kraft som tilsvarer kraften fra 23 demninger på størrelse med Hoover Dam

Satelitter, romlaboratorier og annet utstyr blir brakt i sine baner ved fjernstyring

Den tomme drivstofftanken, som har kostet 18 millioner kroner, blir dumpet etter ni minutter

Datamaskiner ombord utfører opptil 325 000 operasjoner i sekundet

Raketter saktner romferjens fart til 22 000 kilometer i timen for tilbakevending i 40 graders vinkel

Silisiumplater sørger for beskyttelse mot tilbakevendingstemperaturer på nesten 1400 grader celsius

Hjelperakettene yter samme reaksjonskraft som 25 jumbojetfly

Landing i en hastighet på 320 kilometer i timen på en spesiell rullebane