KU leder Danmarks første månemission

I årtier har Månen været rumfartens ultimative mål. Først som en drøm, siden som en teknologisk bedrift.

Men navnlig et spørgsmål volder fortsat udfordringer: Hvor kan man lande uden at risikere, at en mission går tabt?

Det er udgangspunktet for Danmarks første månemission.

I 2029 skal den danskledede satellit Máni efter planen kredse om Månen og kortlægge sikre landingssteder. Missionen ledes fra Københavns Universitet af lektor Jens Frydenvang og er resultatet af et samarbejde mellem danske og udenlandske universiteter og virksomheder gennem det europæiske rumagentur, ESA.

På den måde er det for alvor rejsen mod Månen, der er startet

Jens Frydenvang, lektor på KU og leder af Máni-missionen

Den danske regering har afsat 125-130 millioner kroner til projektet, mens det samlede budget er omkring 50 millioner euro finansieret i fællesskab med andre europæiske lande.

16. december fik missionen grønt lys fra ESA til at gå videre til næste fase i udviklingen.

»Det var en kæmpe lettelse, da vi fik den besked,« siger Jens Frydenvang.

Samtidig understreger han, at godkendelsen ikke er det samme som en garanti for, at Máni ender med at blive opsendt: Projektet skal igennem en række tekniske reviews, og der er stadig usikkerheder, der kan give forsinkelser eller i værste fald betyde, at missionen må ændres eller droppes.

Men med ESA’s ja er missionen ikke længere i konkurrence med andre forslag, og arbejdet fortsætter nu i den fase, hvor satellitten gradvist skal videreudvikles frem mod bygning og test.

»På den måde er det for alvor rejsen mod Månen, der er startet,« siger Jens Frydenvang.

Enkelt er godt

Når en månelanding går galt, er det ofte banalt. Tidligere i år tippede en amerikansk månelander over og drattede om på siden. Det betød, at solpanelerne ikke fik lys, og da batterierne løb tør, var missionen i praksis slut.

Det er den type risici, Máni skal hjælpe med at reducere ved at give et bedre billede af terræn og usikkerheder i udvalgte områder.

Men at finde sikre landingssteder på Månen handler ifølge Jens Frydenvang ikke kun om at kortlægge terrænet, men også om at forstå usikkerheden i de data, der allerede findes. I dag findes der detaljerede billeder af store dele af Månens overflade, men de siger ikke nødvendigvis nok om, hvor stor risikoen er ved at lande et bestemt sted.

»Det afgørende er ikke bare, om et område ser fladt ud, men hvor sikre vi er på den vurdering. Det er den type viden, der mangler, hvis man vil lande sikkert,« siger han, da Uniavisen møder ham på sit kontor på KU.

Máni-missionen skal derfor kombinere målinger af topografi med statistiske vurderinger af usikkerhed. Målet er at give rumagenturer og missionsplanlæggere et mere solidt grundlag for at vælge landingssteder både for ubemandede og bemandede missioner.

Kernen i missionen er en metode, der er udviklet i forskningsmiljøet omkring Niels Bohr Institutet. Ved at kombinere billeder af det samme område fra forskellige vinkler og med forskellige lysindfald kan man rekonstruere topografien og samtidig få viden om overfladens egenskaber.

Missionen er bevidst holdt enkel. Teleskopet er satellittens eneste primære videnskabelige instrument, og der er ifølge projektlederen gjort en dyd ud af at fokusere ambitionerne.

»Vi har været meget opmærksomme på ikke at fylde missionen med for mange instrumenter. Jo mere kompleks den bliver, jo større er risikoen for, at noget går galt, og jo mindre tid ville vi potentielt kunne bruge på at kortlægge så meget som muligt af Månens overflade med vores hovedinstrument,« siger Jens Frydenvang.

Selvom satellitten efter planen skal i kredsløb om Månen i tre år og vil tage billeder hele vejen rundt undervejs, er missionens primære formål at kortlægge potentielle landingssteder for NASA’s Artemis-missioner og ESA’s Argonaut landere nær Månens sydpol.

At missionen især retter sig mod syd, handler både om teknik og om ressourcer. De fleste steder på Månen skifter det mellem lange perioder med lys og mørke, men ved polerne kan man finde højder med næsten konstant sollys, fordi solen står lavt over horisonten.

Samtidig er der kratere nær polerne, der aldrig får sollys. De permanente skyggeområder er oplagte steder at lede efter is, som på længere sigt kan bruges som ressource – blandt andet til at understøtte længere ophold og til at producere brændstof.

Dansk kram

Mens KU har ansvaret for den videnskabelige del af missionen og den overordnede ledelse, står den danske satellitproducent Space Inventor for at bygge selve satellitten. Ifølge teknologidirektør Peter Davidsen er der tale om den største satellit, virksomheden – og Danmark – har bygget til dato.

Selvom satellitten samles i Danmark, er Máni langt fra et nationalt projekt. Ifølge Peter Davidsen leveres flere delsystemer af europæiske partnere gennem ESA-samarbejdet.

Man skal være meget sikker på, hvad man vil have satellitten til at gøre, længe før den gør det

Peter Davidsen, teknologidirektør hos Space Inventor

Satellitten er omkring 80 gange 80 gange 80 centimeter og vejer cirka 210 kilo. Den er væsentligt større og mere kompleks end de småsatellitter, som Space Inventor ellers har specialiseret sig i.

»Det er en anden type opgave end dem, vi normalt løser. Kravene til robusthed og drift er markant højere, når man skal operere i kredsløb om Månen,« siger Peter Davidsen.

En af de største udfordringer er navigationen. I modsætning til satellitter i kredsløb om Jorden kan Máni ikke benytte GPS, og al banebestemmelse skal ske ved hjælp af mere indirekte metoder.

»Man har langt mindre feedback, og der er ingen mulighed for hurtigt at rette op, hvis noget ikke går som planlagt,« siger teknologidirektøren.

Kritiske faser

Kommunikationen mellem satellitten og Jorden er desuden begrænset. Satellitten kan ikke samtidig foretage observationer og sende data hjem, og derfor kræver driften omfattende planlægning.

»Mange kommandoer bliver lagt i kø uger i forvejen. Det betyder, at man skal være meget sikker på, hvad man vil have satellitten til at gøre, længe før den gør det,« siger Peter Davidsen.

Rejsen mod Månen og de efterfølgende manøvrer i månekredsløb rummer ifølge ham flere kritiske faser, hvor der ikke er plads til fejl.

»Det her er ikke rutine. Der er mange ting, der skal fungere korrekt over lang tid, uden at man kan gribe ind undervejs,« siger han.

For Københavns Universitet betyder Máni-missionen, at universitetet for første gang påtager sig rollen som missionsleder i et internationalt rumprojekt. Det indebærer ansvar, der rækker ud over det videnskabelige.

»At lede en mission handler ikke kun om forskning. Det handler også om koordinering, prioriteringer og om at få mange aktører til at arbejde i samme retning,« siger Jens Frydenvang.

Det er endnu for tidligt at spå om, hvorvidt Máni bliver begyndelsen på et mere varigt dansk engagement i måne- og rumfart. Og selv om perspektivet findes, er det også usikkert, om missionen kan betyde, at en dansker for første gang kan betræde Månen.

»Om det lige bliver en dansker, ligger måske ikke ligefor. Men forhåbentlig kan det her være med til, at vi får en europæisk astronaut til Månen,« siger Jens Frydenvang.