Populär Astronomis decembernummer är här!

Alltid lika kul när Populär Astronomi ligger i brevlådan! Bläddrar igenom tidningen och ser att den innehåller en massa kul läsning (som vanligt). Artiklar som beskriver utforskningen av Mars, exoplaneter och spännande nebulosor är bara lite av det vi får till livs. Rymdskrot, astronomihistoria och mycket annat finns det också att läsa om.

Vad är en Lagrangepunkt egentligen?

Läsaren av denna blogg har kanske uppmärksammat att termen "Lagrangepunkt" förekommer lite då och då vid beskrivning av rymdsonders position. Jag nämnde detta senast igår när jag skrev om rymdsondsplaner för de närmaste åren. Ett par av de rymdteleskop som ska sändas upp ska placeras vid solen-jordens Lagrangepunkt 2. Vad är detta för en punkt?

Lagrangepunkter är positioner mellan två himlakroppar där det råder balans vad gäller gravitationell påverkan på ett objekt, t.ex en rymdsond eller ett rymdteleskop. Den ena av de två himlakropparna påverkar inte detta objekt mer än den andra. 

Det finns fem Lagrangepunkter (L1-L5) mellan två himlakroppar. Bilden nedan illustrerar deras placering.

(Bildkälla: Wikipedia)

L1 är mellan de två himlakropparna och närmare den himlakropp som har den svagare gravitationskraften.
L2 är på motsatt sida den himlakropp som har den svagare gravitationskraften.
L3 är på motsatt sida L1 i förhållande till den himlakropp som har den starkare gravitationskraften.
L4-L5 ligger som "tredje hörnet" i en triangel där de två himlakropparna bildar hörn 1 och 2. Kring dessa två punkter tenderar en del asteroider m.m att "fastna".

Det råder alltså balans vad gäller gravitationell påverkan i dessa punkter. Det är därmed en bra plats att placera en sond på. Denna balans eller stabilitet innebär dock inte att sonden står stilla på en och samma plats. Det är inte heller så att en rymdsonds kurs inte behöver justeras om man placerar den vid en Lagrangepunkt. Lite små kursjusteringar behöver ske för att bibehålla positionen. Om man tar jorden och månen som exempel så kretsar ju månen kring jorden. Den rör sig med hög fart och det gör också Lagrangepunkterna. De följer helt enkelt med i detta kretslopp.

Jorden - månen har fem Lagrangepunkter liksom solen - jorden. Det är som sagt populärt att placera rymdsonder och rymdteleskop vid dessa Lagrangepunkter och då gärna vid solen-jordens Lagrangepunkt 1 respektive 2. Här ligger idag ett stort antal rymdsonder och rymdteleskop, bl a

• rymdsonden SOHO (L1)
• rymdsonden WMAP (L2)
• rymdteleskopet Herschel (L2)
• rymdteleskopet Planck (L2)

Dessutom har ytterligare några rymdsonder varit placerade vid dessa punkter. Den kinesiska rymdsonden Chang'e 2 lämnade solen-jordens L2-punkt i april för sin färd mot asteroiden 4179 Toutatis (som den för övrigt når fram till om två dagar). Även GRAIL-sonderna Ebb och Flow var placerade vid en Lagrangepunkt, L1, innan de gick in i omloppsbana runt månen. Artemis-rymdsonderna kretsar kring jorden-månens L1 och L2-punkter.

Ytterligare ett antal rymdsonder och rymdteleskop ska placeras vid solen-jordens Lagrangepunkter, bl a Gaia (L2), James Webb-teleskopet (L2) och ESA:s Euclid-rymdsond (L2). Det bör kanske påpekas att en "punkt" är lite mer än just en punkt. Det är inte så att alla dessa rymdsonder och teleskop knuffar på varandra på ett och samma ställe utan de är på tryggt avstånd från varandra.

Vacker bild på Saturnus ringar

Rymdsonden Cassini har skickat en fin bild på Saturnus ringar. Visst är det vackert!

(Bildkälla: NASA)

Månsonderna Ebb och Flow ska kraschas på månen nästa vecka

NASA meddelar att de två månsonderna Ebb och Flow i GRAIL-projektet ska kraschas på månen sent på kvällen svensk tid den 17 december. De har observerat månen sedan årsskiftet 2011/2012 och har nu förbrukat sitt bränsle. Uppdraget att kartlägga månens gravitation har fullgjorts och vi har fått en fin kartbild av hur det ser ut. Filmen nedan visar det hela.

(Källa: NASA)

Är NASA lost in space?

Den senaste veckan har det varit en del debatt i media om NASA:s vision och strategi för de kommande åren. Eller rättare sagt bristen på vision och strategi. Bl a Sky and Telescope skriver om detta på sin websida. En expertpanel, National Academy of Sciences, bestående av forskare och andra experter tycker t o m att NASA är "lost in space". Man tycker att rymdmyndigheten saknar tydlig riktning i sitt arbete med framtida rymduppdrag. Det är dock inte helt NASA:s fel, utan felet ligger enligt experterna hos president Obama och hans stab. NASA får inte tydliga besked om vad som gäller. Ett exempel på detta är när presidenten uttalar en målsättning om att landsätta astronauter på en asteroid senast år 2025. Detta finns inte i några planer och NASA verkar inte riktigt satsa på det heller just nu. Mer detaljerade planer för att genomföra ett sådant uppdrag saknas.

NASA är inte heller utan skuld i denna röra. Det finns ett tydligt strategidokument i form av den s.k "Planetary Science Decadal Survey" framtaget av en stor grupp vetenskapsmän i National Research Council (NRC). Målbilden där är mycket tydlig, men det verkar inte påverka NASA nämnvärt. På NASA har man en tendens att hitta på egna rymdsondsmål och ofta med en helt annan inriktning än det som föreslås i Decadal Survey. Det senaste exemplet på det är den föreslagna Marssonden med fordon som ska sändas upp 2020. Utforskning av Mars är högsta prioritet även enligt Decadal Survey, men inte med den inriktning som NASA tycks föreslå. Jag skrev om detta i fredags här i bloggen. Även i övrigt är det svårt att se att Decadal Survey har fått något stort genomslag i NASA-planerna ännu. Man kan ju undra hur NASA styrs och vad som avgör vad man ska satsa på.

Vad borde då prioriteras enligt NRC? Tre stora (och dyra) projekt nämns som kandidater inom programmet "Flagship missions", som är kategorin med de riktigt stora projekten:

• En Marssond inklusive landare som har i uppdrag att plocka upp Marsmateria och transportera det till jorden för djupare analys. Projektet har arbetsnamnet Max-C (Mars Astrobiology Explorer Cacher). NASA uppmanas att planera och genomföra projektet till en totalkostnad på maximalt 2,5 miljarder dollar. Detta projekt anges tydligt som prio 1.
• En rymdsond som ska utforska Jupitermånen Europa i detalj. Sonden Jupiter Europa Orbiter anges som prio 2, men anses dock vara för dyr att genomföra inom ramen för nuvarande NASA-budget. Projektet är kostnadsberäknat till 4,7 miljarder dollar. Projektet bör enligt NRC endast genomföras om det inte går ut över andra viktiga projekt. Det ska väl tolkas så att det helt enkelt kräver utökad budgetram för NASA om det ska bli verklighet.
• En rymdsond som ska utforska planeten Uranus  i detalj, inkl en minisond som sänds ner genom Uranusatmosfären. Projektet liknar Galileo- och Cassini-projekten i sin utformning. Kostnadsramen uppgår till 2,7 miljarder dollar. Egentligen hade NRC velat utforska även Neptunus men anser inte att det kan inrymmas i NASA:s budget förrän en bit in på 2020-talet i bästa fall.

Blir det någon Uranussond måntro? (Bildkälla: NASA)

NRC vill också att NASA ska samarbeta med ESA i ExoMars-projektet och då särskilt i uppskjutningen av Mars Trace Gas Obiter 2016. Utöver dessa projekt vill NRC att NASA det kommande decenniet ska satsa på:

• Fortsätt utveckling av "New Frontiers"-projekt. Denna typ av medelstora rymdsondsprojekt handlar om kostnader på ca 1 miljard dollar per projekt. NRC rekommenderar NASA att satsa på två av följande sju New Frontiers-projekt, där man ska utforska:
• sammansättningen på Venus yta
• månens inre struktur
• sammansättningen i månens mantel
• de trojanska asteroiderna
• sammansättningen i en kometkärna
• geofysiken hos Jupiters vulkaniska måne Io
• strukturen och sammansättningen i Saturnus atmosfär
• Några "Discovery"-projekt. Projekt i denna kategori, som rör mindre och billigare projekt, beskrivs inte i detalj i Decadal Survey. NASA rekommenderas dock att fortsätta satsa på den här typen av projekt som kostnadsmässigt ligger kring 500 miljoner dollar per styck och som varit framgångsrika hittills (Exempel på mycket framgångsrika pågående projekt i denna kategori är Messenger, Dawn och Kepler).

Om NASA skulle få mer pengar så föreslås att man utreder ett projekt för att utforska Saturnusmånen Enceladus lite närmare alternativt att man satsar på ännu en Venussond, med uppdrag att studera Venusklimatet. Dessutom kan ytterligare någon av de sju New Frontiers-projekten bli aktuella att genomföra.Om däremot pengarna skulle skulle tryta så menar NRC att det är de stora projekten som får stryka på foten.

NRC betonar vikten av sammarbete med t.ex ESA för att säkerställa att de stora och dyra projekten kan inrymmas i NASA-budgeten. Man betonar också kraftfullt att de rymdsondsprojekt som NASA satsar på ska ge maximal vetenskaplig nytta per satsad dollar. Man vill också skapa en balans i utforskningen av solsystemet såtillvida att olika typer av objekt utforskas. Det sker genom en bra mix av små, medelstora och stora projekt. Därutöver vill NRC att utforskningen det närmaste decenniet skapar en plattform för framtida projekt. Som tänkbara projekt en bit in på 2020-talet nämns t.ex sonder till Saturnus-Titan resp Neptunus.

Känns det som att NASA följer NRC:s riktlinjer? Nä, nästan inte på någon punkt! ESA-samarbetet är det inte mycket kvar av. Vad gäller Mars tycks man vilja satsa på mer populistiska projekt som är kul att rapportera om till den breda allmänheten. Det vetenskapliga värdet av projekten är dock mer oklart. Uranus och Neptunus verkar inte finnas på kartan ens. Om pengarna tryter, vilket väl är det troliga med tanke på de amerikanska budgetproblemen, så är det inte de stora projekten som stryks i första hand utan förmodligen en del av de medelstora och små. Att visioner och aktiviteter är kopplade är en framgångsfaktor för all verksamhet, även den som NASA bedriver. Som Joel Barker uttrycker det: "Visioner utan aktivitet är dagdrömmar, aktivitet utan visioner är tidsfördriv, visioner i aktivitet kan förändra världen". Frågan är om NASA ämnar förändra världen? Kanske är det mest dagdrömmar som styr verksamheten.

Vilka rymdsondsplaner finns för de närmaste åren?

När man studerar allt som hänt i rymdsondernas utforskning av vårt solsystem under de senaste 50 åren kan man bli fascinerad över den enorma aktivitet som kännetecknat perioden. Otaliga är de rymdsonder som sänts upp för att närmare studera sol, måne, planeter med deras satelliter, asteroider, kometer etc. Under de senaste 10 åren har vi sett en rad rymdsondsuppskjutningar från de stora rymdnationerna. Även nya rymdnationer har tillkommit under denna period. Vi är inne i en mer lugn period just nu vad gäller nya rymdsondsprojekt. 2012 har varit ett relativt stillsamt rymdsondsår. Förutom 2013 ser det ut att bli ganska stillsamt även 2014-2015. Vad jag kan se har NASA inget inplanerat dessa år! Å andra sidan har man en hel del rymdsonder igång som observerar olika objekt och ett flertal som är på väg mot sina mål.

Åtta månader till nästa rymdsondsprojekt, LADEE (Bildkälla: NASA)

Listan nedan är sannolikt inte fullständig. Jag kan ha missat något. Det kan också tänkas att det med ganska kort varsel poppar upp något kinesiskt eller ryskt rymdsondsprojekt. Dessa två rymdnationer är inte så värst meddelsamma om sina rymdsondsplaner.

Hur ser då planerna ut för de kommande åren:

2013

Augusti

• NASA:s LADEE sänds mot månen

Oktober

• ESA:s Gaia-teleskop sänds till solen-jordens Lagrangepunkt 2

November

• NASA:s MAVEN sänds mot Mars
• Kinesiska Chang'E-3, inkl månfordon sänds till månen

2014

• Ryska Luna Resurs, inkl månfordon och tillsammans med indiska Chandrayaan-2, sänds till månen
• Japanska Hayabusa 2 sänds mot en asteroid

2015

• ESA:s/JAXA:s BepiColombo sänds mot Merkurius

2016

• NASA:s OSIRIS-REx sänds mot en asteroid
• ESA:s ExoMars sänds till Mars
• NASA:s InSight sänds till Mars
• Ryska Venera-D sänds mot Venus (?)
• Ryska Luna Glob sänds till månen (?)

2017

• ESA:s Solar Orbiter, sänds att kretsa runt solen
• ESA:s Cheops sänds upp för att studera exoplaneter

2018

• ESA:s ExoMars, steg 2 sänds till Mars
• James Webb-teleskopet sänds till solen-jordens Lagrangepunkt 2

2020-2030

• Nytt Marsprojekt, inkl ett Marsfordon i NASA:s regi
• ESA:s Euclid sänds upp för att studera mörk energi och mörk materia
• ESA:s MarcoPolo-R sänds mot en asteroid
• ESA:s JUICE sänds mot Jupiter

Se också fliken "Rymdsondsplaner" för löpande uppdatering av kända planer.

Mars är planeten som gäller just nu!

Det är mycket om Mars just nu i rymdmedia. Är det inte Curiositys upptäckter så är det NASA:s nya Marsplaner som är i fokus. Det lilla Marsfordonet Opportunity vill också vara med på ett hörn i mediabruset och har därför rapporterat senaste nytt från veckans observationer. Självklart vill inte ESA vara sämre utan kommer med nya fräcka bilder som rymdsonden Mars Express tagit på ett kraterfyllt Marslandskap. Bilden nedan visar några av kratrarna i Charitum Montes-regionen på Mars. Bilderna är skarpa och man kan t o m se ett litet lätt koldioxidfrostlager på kraterbotten! Det är lite vintrigt även på vår grannplanet!

(Bildkälla: ESA)

Samma krater i en datorgenererad perspektivbild ser ut så här.

(Bildkälla: ESA)

NASA:s Marsfordon Opportunity har fortsatt köra omkring på Marsytan. Den är ju inne på sitt nionde år och tycks fungera utmärkt. NASA kallar lite lustigt fordonets små bilturer för "walkabouts". Den senaste lilla turen är längs en kraterkant där spår av lermineraler observerats av rymdsonder. Dessa tros ha formats under betydligt fuktigare klimatförhållanden.

Vad gäller Curiosity skrivs det väldigt mycket om projektet i rymdmedia, men också i andra tidningar och tidskrifter. Det är sällan som ett rymdprojekt får så stort massmedialt genomslag. Frågan är väl om inte det påverkat NASA vid beslutet att satsa på ännu ett Mars-projekt (som jag skrev om häromdagen). Det är en hel del debatt om den här satsningen. Visserligen ligger utforskning av Mars helt i linje med prioriteringarna i den s.k "Decadal Survay", som är en strategisk plan för framtida rymdfärder. Planen är framtagen av en stor samling amerikanska vetenskapsmän. Bl a Emily Lakdawalla på Planetary Society Blog är frågande till om inriktningen på det nya Marsprojektet stämmer överens med forskarsamfundets syn på vad NASA borde satsa på. I Decadal Survey är ett Marsfordon högsta prioritet, men inriktningen bör vara att med hjälp av ett litet Marsfordon, typ Opportunity, plocka upp Marsmateria för transport till jorden. Det projekt NASA utannonserade häromdagen rör sig om ett stort Curiosity-liknande Marsfordon med oklart uppdrag. Det tycks faktiskt vara så att NASA inte formulerat något vetenskapligt uppdrag ännu. Märkligt!

En lite kul artikel som presenterade i SpaceDaily för några dagar sedan rör den NASA-tekniker som är huvudansvarig för körningen av Curiosity. Matt Heverly som han heter kör solsystemets i särsklass dyraste bil! Det rör sig ju ändå om ett fordon som går loss på 2,5 miljarder dollar! Det gäller att köra försiktigt med andra ord. Han känner sig som en taxichafför som kör dit forskarna vill. Det är ett lite annorlunda sätt att köra bil. Det är ju inte så att han har en ratt och gaspedal direkt, utan det handlar om att skriva programkod, skicka den till Curiosity och sedan hoppas att den översätter det hela i form av rörelse i rätt riktning.