Det vert sagt at gjerningsmannen søkjer tilbake til åstaden. Ikkje berre han, me har alle trong til å oppsøkja stader der livet vårt vart forma. Eg vitjar fysikkbygningen på Blindern kvar gong eg er i Oslo. Der studerte eg gravitasjonsteori, og bygningen syg meg til seg som eit svart hòl.

Plutseleg ser eg ein plakat der eg vandrar i korridorane. Portal Space skal lage Noregs fyrste rakett med flytande drivstoff. Dei ynskjer at eg skal vera med, og til alt overmål treng eg inga erfaring. Og eg som trudde det var vanskeleg å vera rakettingeniør.

Eg opnar døra. Det syd av liv. I eit rom som ser ut som ei blanding av mekanisk verkstad og kontrollrommet i Houston, brukar eit tjuetal studentar det meste av fritida si til praktisk utvikling av romteknologi. Dei lagar det aller meste på eiga hand og har valt å konstruera ein rakett med flytande brennstoff, for det er mest aktuelt for industri og vidare utforsking i verdsrommet.

Ola Sten Baksaas og Rokas Naudziunas starta det heile i 2020. Går alt etter planen, skal raketten til vêrs i den europeiske konkurransen EuRoc i 2023. Ola viser meg ned i kjellaren, der dei har ein dreiebenk som er over hundre år gamal. Den har dei brukt til å utforma motoren med.

Etterpå snakkar eg med Jannik Eschler, som lagar fallskjermen som skal syta for at raketten kjem pent ned att, og Elin Nystog Nordbø, som programmerer rakettsensorane. Det vert sagt at det er mykje vanskelegare å laga ein rakett enn å forstå korleis han verkar. Lat oss difor ta til med det sistnemnde.

Ein væskerakett har tankar for rakettdrivstoff og oksidasjonsmiddel. Drivstoff og oksidasjonsmiddel vert pumpa inn i eit forbrenningskammer, der forbrenninga vert starta med ein liten elektrisk gneiste. Raketten til studentane har ikkje pumper, for dei har sett trykk på både drivstoffet etanol og oksidasjonsmiddelet oksygen til 35 bar med ein trykktank på 200 bar fylt med nitrogen.

Drivstoffet renn rundt forbrenningskammeret på utsida og kjøler det, slik at det rustfrie stålet ikkje smeltar før drivstoffet vert blanda med oksidasjonsmiddel i forbrenningskammeret. Trykket i forbrenningskammeret er om lag 20 bar og slyngjer eksosen ut av dysa. Inne i forbrenningskammeret har eksosen høgt trykk, og dysa sørgjer for at eksosen får ein fart som er høgare en lydfarten.

Når eksosen har større fart enn lyden, må ein utvida opninga etter dysa for å syta for at eksosen kan få endå større fart. Eksosfarten er 22.000 meter per sekund heilt ytst. Skyvekrafta til studentraketten er 2400 newton, og sidan raketten veg 100 kg ved start, gjev det ein akselerasjon på 24 m/s^2 (om lag 2,5 G).

Skisse av ein typisk væskerakett. 1) Rakettdrivstoff. 2) Oksidasjonsmiddel. 3) Pumper. 4) Forbrenningskammer. 5) Dyse. 6) Eksos.

Kjelde: Wikimedia Commons

Raketten studentane byggjer, er fylt med sensorar som måler temperatur, skyvekraft, akselerasjon, retning og posisjon. Ein har også telemetri som sender data ned til bakken. Dersom noko skulle gå gale, kan dei stoppe raketten undervegs.

Eg har alltid lurt på korleis ein kan få ein rakett til å endra fart i verdsrommet. Eg er ikkje den fyrste. Russaren Konstantin Tsiolkovskij, som var den leiande rakettforskaren i byrjinga av 1900-talet, brukte ein analogi med ein båt fylt med stein for å forklare uforståande korleis ein rakett verkar. Dersom ein kastar steinane ut, vil båten røre på seg. Det same skjer med raketten. Ein kastar eksos ut. Eksosen veg like mykje som stoffa ein har brent, og får resten av raketten til å gå framover. Det er Newtons tredje lov i praksis. Kraft er lik motkraft.

Tsiolkovskij utleidde også likninga som er grunnlaget for all romfart ((mf-m0)/m0) = (1-e^(-?v/ve)). Her er mf sluttmassen til raketten, m0 startmassen, ?v sluttfarten til raketten og ve eksosfarten. Dersom ein har ein rakett der ?v = 9700 m/s og ve = 4500 m/s vert ((mf-m0)/m0) = 0,884. 88,4 prosent av rakettens masse må altså vera brennstoff, resten motor, tankar og nyttelast. Denne likninga viser til alt overmål tyranniet i romfart. Det vert lite igjen til nyttelast. Ein kan forbetre dette ved å skyte opp fleirtrinnsrakettar.

Det går no føre seg eit nytt romkappløp. Det er kommersielt. Med mange aktørar har prisane på rakettar falle som stein. SpaceX satsar på gjenbruk av bererakettar, Nasa vil til månen, Kina har vorte ein leiande romfartsnasjon. Til og med Noreg er med. Andøya Space Center skal no byrja med orbitale rakettar og senda satellittar til verdsrommet. Framtida er lys for ungdom som vil satsa på ein karriere innanfor romfart.

Sjølv fekk eg øydelagd astronautdraumen av dårleg fargesyn. Då eg fyrste gongen såg ein Gemini-kapsel sett saman med poppnaglar, tenkte eg at det kanskje var like greitt.

Per Thorvaldsen

per.eilif.thorvaldsen@hvl.no