Astronautene som har flydd rundt månen, skal nå hjem igjen, og det blir en voldsom tur. Om bord i romkapselen Orion kommer astronautene til å fare gjennom jordas atmosfære som et stjerneskudd. Underveis blir farten rekordhøy og passerer 38.000 kilometer i timen.

Det stiller store krav til romskipet, som må tåle temperaturer på godt over 2.700 grader. Derfor har Orion-kapselen et varmeskjold som skal beskytte både fartøy og astronauter mot å brenne opp.

Men hvor sikkert er det livsviktige skjoldet?

Fikk urovekkende sprekker

Spørsmålet har fått mye oppmerksomhet etter en testflyvning i 2022, da Orion-kapselen kom tilbake til jorda med urovekkende sprekker i varmeskjoldet.

De uforutsette sprekkene har fått NASA til å endre banen Orion følger på hjemreisen fra månen. Den nye ruten betyr at fartøyet utsettes for ekstrem varme i kortere tid. Ifølge NASA er det nok til å løse utfordringen.

Men ikke alle er overbevist.

– Det de snakker om å gjøre, er helt sprøtt, sa den tidligere NASA-astronauten Charlie Camarda i et intervju med TV-stasjonen CNN i februar.

Den danske ESA-astronauten Andreas Mogensen sier derimot at han ville ha flydd med Orion-kapselen:

– Jeg ville ha gjort det, uten tvil, sier han til Videnskab.dk.

Så hva er egentlig utfordringene for det omdiskuterte varmeskjoldet som snart skal bestå sin ultimate prøve?

Ikke perfekt generalprøve

Det sies at en dårlig generalprøve gir en god premiere.

I så fall har NASA grunn til optimisme.

I november 2022 gjennomførte NASA første del av Artemis-programmet, den ubemannede testflyvningen Artemis I. Her testet de både den enorme raketten SLS, som skulle sende astronautene ut i rommet, og sendte Orion-kapselen forbi månen før den vendte tilbake og landet i Stillehavet.

Testen gikk stort sett bra, men likevel ikke helt som forventet.

Da Orion-romkapselen ble hentet opp, viste det seg at varmeskjoldet var langt mer skadet enn NASA-ingeniørene hadde regnet med. Flere steder hadde skjoldet sprukket, og større biter hadde falt av.

Siden har varmeskjoldet vært en het potet.

NASA har fått kritikk for å være hemmelighetsfull om problemene med varmeskjoldet. Først i mai 2024 kom de med en rapport som beskriver skadene på varmeskjoldet i detalj.

I desember 2024 kom resultatene fra en uavhengig, ekstern undersøkelse der en gruppe ingeniører gransket årsakene til skadene. Det var blitt gjort 121 tester, blant annet detaljerte simuleringer i vindtunneler og høytemperatur-strålekamre.

Undersøkelsen fikk NASA til å beholde det eksisterende varmeskjoldet.

Det fikk flere kritikere på banen.

– Bekvemmelighet vant over sikkerhet og god materialvitenskap og -teknikk. En trist dag for NASA, skrev Ed Pope, varmeskjoldekspert i romfartsselskapet Matech, på LinkedIn.

Charlie Camarda, som har 45 års erfaring som astronaut i NASA og har arbeidet med utvikling av varmeskjold, kalte samme sted beslutningen skammelig.

Er risikoen for stor?

Et viktig poeng er at sprekkene i Orions varmeskjold ikke ville fått alvorlige konsekvenser for astronautene hvis de hadde vært om bord.

NASAs undersøkelse viser at temperaturen i kabinen holdt seg rundt 22 grader hele veien. De to testdukkene Helga og Zohar, som var med som passasjerer, ble ikke skadet.

Slik sett levde varmeskjoldet opp til forventningene.

Men ifølge kritikerne er risikoen fortsatt for høy.

– Når varmeskjoldet skaller av – eller store biter faller av – er man tett på det punktet der det kan svikte, også selv om romfartøyet ennå ikke er ødelagt, sa Dan Rasky, ekspert på termiske beskyttelsesmaterialer og tidligere seniorforsker i NASA, til CNN i februar.

– Det er som å stå på kanten av en klippe på en tåkete dag.

Andreas Mogensen, som to ganger har besøkt og arbeidet på Den internasjonale romstasjonen, er mindre bekymret.

– Det vil alltid komme overraskelser når du utvikler ny teknologi. Det er derfor man har slike testflyvninger, sier den danske astronauten, som også er tilknyttet DTU Space.

– Og så er det jo et spørsmål om hvordan man håndterer det som oppstår og analyserer det til bunns: Man lager det vi kaller en «flight rationale», altså en vurdering av når det er forsvarlig å sende et oppdrag av gårde selv om det kan være kjente risikoer og usikkerheter.

Ny bane gir mindre varme

Når NASA vurderer at varmeskjoldet er trygt nok, skyldes det ikke minst at de har valgt å endre Orion-romskipets bane på hjemreisen fra månen.

Det betyr at Orion treffer jordas atmosfære i en brattere vinkel og dermed tilbringer kortere tid i den ekstreme varmen på rundt 2.760 grader enn under testflyvningen i 2022.

Under Artemis I ble Orion utsatt for forskjellige nivåer av ekstrem varme i 14 minutter under tilbakekomsten. Med Artemis II reduseres dette til åtte minutter.

Ifølge NASAs modeller vil det føre til langt færre sprekker i varmeskjoldet.

– Vi har full tillit til Orion-romfartøyet og dets varmeskjold, basert på grundige analyser utført av eksepsjonelle ingeniører som har fulgt dataene gjennom hele prosessen, sa NASAs øverste sjef, Jared Isaacman, på en pressekonferanse i januar.

Samtidig opplyser NASA at fremtidige Orion-kapsler vil få et nytt og forbedret varmeskjold.

Charlie Camarda, den tidligere NASA-astronauten, er fortsatt ikke overbevist.

– Jeg ville aldri vært komfortabel med å fly med noe jeg vet er den dårligste versjonen av varmeskjoldet og så håpe at en midlertidig løsning vil fikse det, sa han nylig til avisen Ars Technica.

Andreas Mogensen er mer positiv.

– Hvis jeg fikk muligheten til å sette meg om bord i Artemis II, ville jeg gjort det med en gang, sier han.

– Det er selvfølgelig ikke det samme som å si at jeg ikke ville tenkt på risikoen, for den er alltid der.

Du kan følge Artemis II-landingen direkte på forskning.no.

©Videnskab.dk. Oversatt av Trine Andreassen for forskning.no. Les originalartikkelen på videnskab.dk her.

LES OGSÅ

Historiske månebilder fra Artemis II: Hva kan vi bruke dem til?

Denne russiske romkula har landet – full av liv

Opptatt av naturvitenskap og verdensrommet?

Ikke bli et fossil, hold deg oppdatert på dyr, planter, verdensrommet og mye mer mellom himmel og jord med nyhetsbrev fra forskning.no.

Meld meg på