Det är skakigt – både fysiskt och psykiskt – när man brakar iväg upp mot rymden i en raket. Så visst pirrade det i magen, men mest var jag ändå ofantligt glad och skrattade där i min rymddräkt, när jag efter 14 år som astronaut äntligen var på väg ut i rymden.

Det var på kvällen den 9 december (lokal tid i Florida) 2006 tillsammans med sex amerikanska kolleger och goda vänner som uppdraget STS-116 med rymdfärjan Discovery påbörjades. Vi for till den internationella rymdstationen ISS (International Space Station), som vi dockade med två dygn senare. Fast själva resan ut i rymden gick fort: efter bara åtta och en halv minut stängdes motorerna av. Vi var då på mer än 200 km höjd och med en hastighet på närmare 28 000 km i timmen, vilket är nödvändigt för att gå in i bana runt jorden och inte trilla ner igen.

Man brukar säga att rymden tar vid på 100 km höjd, men där finns fortfarande så mycket rester av atmosfären att en satellit eller rymdfarkost inte blir kvar länge. För att något ska hållas uppe riktigt länge, i åratal utan hjälp av raketmotorer, måste man till minst 500–600 km höjd.

”Astronauter är inte bara operatörer av otaliga experiment, utan även ’försöks­kaniner’. Man studeras ingående för att se hur rymden påverkat kroppen.”

Vårt uppdrag på ISS var att fortsätta byggandet av den. Det mest spektakulära för min del under det arbetet var att jag fick utföra tre rymdpromenader. Mer ut i rymden kan man liksom inte komma; flyta runt på utsidan av rymdfarkosten, med en oslagbar vy av jorden 360 km under oss. (För att ISS inte ska trilla ner inom ett år eller så, så får den extraknuffar av besökande lastfartyg då och då.)

Visserligen gäller det att vara koncentrerad på det man gör, jobba försiktigt och metodiskt, men en rymdpromenad pågår oftast 6–7 timmar och några naturliga pauser blir det i alla fall för att njuta av det hela.

Ett varv runt jorden tar bara en och en halv timme. Man får se mycket. Det hinner bli både dag och natt, och vid ett par tillfällen såg jag till och med vackra böljande norrsken.

Förutom utsikten är det tyngdlösheten som är det mest speciella med att vara i rymden. Det är inte frånvaro av gravitationskraft – den finns förvisso där och är den som håller ISS och alla andra satelliter i bana runt jorden – men inget håller emot den. Allting faller fritt med samma hastighet.

På jorden håller marken, stolen eller sängen emot gravitationskraften vilket ger oss tyngd. Att sväva fritt är en fantastisk upplevelse! Det finns så mycket roligt att prova på; från att snurra runt på olika sätt till att utföra små egna experiment om hur vatten uppför sig när det svävar fritt. Fast det kan vara opraktiskt också. Till exempel hade vi ingen dusch, eftersom det är svårt att duscha när vattnet inte faller ner.

Tyngdlösheten har också många negativa effekter på våra kroppar. Allt från att man lätt blir illamående de första dagarna (lite i analogi med sjösjuka) till långtidseffekter som inte helt gått tillbaka för vissa som återvänt efter månadslånga vistelser på ISS.

Jag gjorde två rymdresor som pågick i två veckor var. Visserligen tog det några dagar varje gång att återanpassa sig till tyngden på jorden, men jag har inga kroniska effekter – så vitt jag vet.

ISS är byggd för att erbjuda forskning inom många olika områden. Det är framförallt tyngdlösheten som gör att man kan studera många fenomen på sätt som är omöjliga nere på jorden. Allt från fundamental fysik, till mer tillämpad fysik om material, vätskor och förbränning, till biologi och fysiologi.

Astronauter är inte bara operatörer av otaliga experiment, utan även ”försökskaniner”. Man studeras ingående för att se hur rymden påverkat kroppen. Dels görs det för att förstå mer generellt om hur människors fysiologi fungerar, vilket kan leda till nya kliniska metoder mot sjukdomar i allmänhet. Dels för att förstå de negativa effekterna av tyngdlöshet och söka motmedel mot dessa.

ISS är mycket mer än en forskningsstation. Den har byggts för att lära oss hur det är att bygga, bo och leva långa tider i rymden. Den har varit permanent bemannad sedan slutet av 2000. Först med tre personer i besättningarna och numera med sju personer. Normalt stannar astronauterna i ett halvår där de också förväntas nå ut med utbildning och inspiration. Det genomförs direktuppkopplingar till skolklasser som får prata med astronauterna ombord på ISS och enklare experiment som studenter bygger skickas upp till ISS. En del av experimenten är med små mini-satelliter bara några decimeter stora, så kallade cubesats, som kan skickas iväg från ISS via en luftsluss. Inspirationsfaktorn av männi­skor i rymden och rymdfärder kan knappast överskattas.

Apolloprogrammet, med höjdpunkten då Neil Armstrong steg ut på månen den 21 juli 1969, var kanske förra århundradets största händelse. Det inspirerade inte bara USA, som hade satt detta som ett nationellt mål, utan en hel värld. Det uppskattas att mer än var sjätte människa i hela världen tittade på de direktsända tv-bilderna från första månlandningen.

Apolloprogrammet var emellertid i huvudsak ett geopolitiskt program, något som USA kände sig nödgat att göra för att bevisa sin tekniska överlägsenhet gentemot Sovjetunionen i rymden. Det var dyrt – som mest fick Nasa 4,5 procent av den federala budgeten – och så snart efter att målet uppnåtts avslutades Apolloprogrammet. Idag får Nasa ungefär 0,5 procent av statsbudgeten, men det är ändå mångfalt mer än vad Europa satsar på rymdprogram. Tekniken har dock utvecklats, varvid det mesta blivit relativt sett billigare, så nu är det möjligt att återvända till månen till en betydligt lägre kostnad.

I det nya månprogrammet Artemis har Nasa det uttalade målet att landsätta den första kvinnan och den första färgade männi­skan på månen. President Trump satte årtalet till 2024, sedan har Biden flyttat det till 2025, men realistiskt är nog 2026–27. Artemis är dock ett mycket bredare program än Apollo. Det ska bygga upp en infrastruktur i rymden, med en station i avlång bana runt månen och senare en bas vid månens sydpol. Artemis ska förbereda för färd till Mars. Det är internationellt, om än USA-lett. För närvarande ungefär samma partners som ISS, förutom Ryssland. Det betyder att Europa är med via ESA (European Space Agency) och därigenom kan även Sverige vara med. Med rätt satsning till ESA kan vi få se en svensk på månen om kanske tio, tolv år. Artemis har liksom Apollo viss geopolitisk ingrediens, denna gång riktad mot Kina. Kina har under flera decennier systematiskt utvecklat sin rymdförmåga och har bland annat rymdstationen Tiangong som sedan ifjol är permanent bemannad. Man talar om en månbas på sikt och även om ingen konkret tidsplan givits har ett inriktningsavtal (Memorandum of Understanding) skrivits mellan Ryssland och Kina för detta.

Bemannade rymdfärder är onekligen det som väcker mest intresse och fascination världen över. Dessutom fängslas vi av spektakulär forskning som Voyagersonderna, vilka sändes upp 1977. Efter att de passerat nära alla de fyra stora gasplaneterna har de lämnat solsystemet – men sänder fortfarande tillbaka data. Eller rovrar som kör runt på Mars och letar efter tecken på vatten och liv och där den nya Perserverance till och med har med sig en helikopter, Ingenuity.

Den allra största delen av rymdverksamheten sker dock med obemannade satelliter i bana runt jorden. De är flera tusen idag och antalet växer exponentiellt. Satelliterna utgör en mycket viktig infrastruktur till bättre liv för oss på jorden. Det gäller framförallt kommunikation, observation samt positions- och tidsbestämning.

”Apolloprogrammet var emellertid i huvudsak ett geopolitiskt prog­ram, något som USA kände sig nödgat att göra för att bevisa sin tekniska överlägsenhet gentemot Sovjetunionen i rymden.”

De allra flesta satelliter är till för kommunikation. Det brukade vara stora och mycket dyra satelliter som placerades i så kallad geostationär bana (GEO), 36 000 km ovanför ekvatorn. Där är omloppstiden precis ett dygn vilket gör att antenner på marken kan peka i samma riktning hela tiden mot en och samma satellit. En satellit i GEO ser nästan halva jorden, så med ett fåtal satelliter kommunicerar man lätt över hela jorden. Tack vare teknikutvecklingen kommer nu mindre och billigare kommunikations­satelliter som placeras på mycket lägre höjd, oftast 500–1 200 km upp. Andra fördelar är att mindre antenner krävs och tidsfördröjningen i signalen blir avsevärt mindre. Dock behövs väldigt många satelliter för att få global täckning.

Den ledande konstellationen av kommunikationssatelliter är Starlink, som ägs av Elon Musks företag SpaceX. Starlink består idag av cirka 3 600 satelliter, med ett första mål på 12 000 och möjligen så många som 42 000 satelliter på sikt. Flera andra företag har liknande planer. Starlink fick mycket uppmärksamhet då Musk lät förse Ukraina med tusentals antenner och gratis utnyttjande av kommunikation när Ryssland invaderade landet. En del bedömer detta som en av de avgörande faktorerna till att Ukraina kunde stå emot och slå tillbaka det snabba och kraftiga angreppet. Teknikutvecklingen fortsätter och min gissning är att inom tio år kan våra mobiltelefoner kommunicera direkt via satelliter.

Det andra stora användningsområdet av satelliter är observation och datainsamling. I rymdålderns begynnelse i början på 1960-talet var det först vädersatelliter man skickade upp. Med dessa förbättrades väderprognoser markant så att man exempelvis kunde se och varna för orkaner i god tid. Numera observeras i stort sett allt man kan tänka sig, och det görs med vanliga kameror, IR-kameror och radiosignaler. Det finns till och med satelliter med radar som kan ”se” genom moln och under natten.

Enorma mängder data samlas in på det här sättet och det är nästan bara fantasin som begränsar vad det kan användas till. En uppenbar användning har alltid varit spaning, vilket militären i USA och Sovjetunionen var snabba att utnyttja. Nyttan av detta blev uppenbar för var och en när Ukrainakriget började. Via kommersiella satelliter kunde hela världen se vad som hände.

De största användningsområdena är dock civila: övervakning av miljöförändring och ökad klimatförståelse, förbättrat jordbruk – bland annat kan man förutse skördar, övervakning av naturkatastrofer samt utveckling av urbanisering och trafikflöden. Även om de allra bästa (och dyraste) satelliterna är militära så kan man idag köpa kommersiella bilder med upplösning på bara några decimeter.

Det tredje stora användningsområdet av satelliter är för positions- och tidsbestämning. Alla känner till GPS, vilket är det amerikanska systemet för det som generiskt kallas GNSS (Global Navigation Satellite System). Europa har nu ett eget GNSS: Galileo. Ryssland har ett som heter GLONASS och Kina BeiDou.

Tack vare extremt noggranna tidssignaler från flera satelliter samtidigt kan en mottagare mycket noggrant bestämma sin position. Något som alla använder idag i sina smarta telefoner. Signalerna används också för gratis noggrann tidssynkronisering, vilket har blivit mycket viktigt för många system, som exempelvis bankväsendet och för eldistributionen. GNSS-satelliter ligger högt upp, på runt 20 000 km, och signalerna från dem är rätt svaga. Det gör att de är lätta att störa ut av antagonister och det kan vara ett bekymmer att vi har gjort samhället så beroende av dem. Robustare system kommer sannolikt att byggas snart. Förmodligen görs det med satelliter på lägre höjd, även om ett GNSS då kräver fler satelliter.

Nyckeln till rymdens användande är dock raketer. Det har varit svårt att bygga raketer och dyrt att skicka upp satelliter. I början var det bara ett fåtal länder, eller sammanslutningar av länder som ESA, som kunde göra detta. Men under de senaste 20 åren har fler och fler raketer utvecklats av både mindre länder och privata aktörer. Mest framgångsrik har SpaceX varit.

Med hjälp av effektiva produktionsmetoder och återanvändningsbara raketsteg har de pressat ner uppsändningskostnaden med nästan en faktor tio. Man brukade säga att tumregeln var 10 000 amerikanska dollar för att få upp ett kilo i rymden. Med SpaceX:s Falcon Heavy-raket ligger lägsta pris nu på 1 600 dollar/­kg. Elon Musks stora mål är dock rymdfarkosten Starship med raketen Superheavy som ska kunna ta 100–150 ton till rymden. Planen är att alla delar blir återanvändningsbara och Superheavy landar tillbaka på själva startplattan. Musk har sagt att han tror priset då kan komma ner till 20 dollar/kg, vilket bara vore drygt dubbla bränslekostnaden. Även om han gissar fel på en faktor 2–3, så innebär det en total förändring av hur vi kan utnyttja rymden. Det öppnar fantastiska möjligheter som solkraftverk i bana runt jorden, gruvbrytning på asteroider och inte minst befolkning av rymden. Just det senare, att kolonisera Mars, är grunden till utvecklingen av Starship och visionen för företaget SpaceX. En prototyp till Starship-Superheavy står sedan flera månader klar på deras nya rymdplats Boca Chica vid södra spetsen av Texas och en första testfärd förväntas genomföras snart.

Starship ska för övrigt också agera månlandare för de första bemannade Artemisfärderna. Fast resan från jorden till månen ska ske med Artemisprogrammets egen Orionkapsel, uppskjuten av raketen SLS (Space Launch System), en oerhört dyr ”dinosaurie-raket” som det knappast kommer att byggas många av – om inte det politiska systemet i USA kräver det.

Pris per kilo till rymden är dock inte den enda viktiga faktorn. Flexibilitet är väl så viktig. Att kunna välja när och till vilken omloppsbana uppskjutningen ska ske oberoende av andra är något många satellitägare är villiga att betala extra för. Detta kan små raketer erbjuda, även om det aldrig går att göra dem lika billiga per kilo nyttolast som stora raketer. Ett av de mest spännande företagen som just nu utvecklar en mindre raket är Pythom Space. Det är grundat och leds av ett svenskt par, Tina och Tom Sjögren. I Kalifornien har de utvecklat en liten raket, kallad Eiger, som ska kunna ta 150 kg till rymden. Tester av raketen inleds nu i Nevada och om allt går vägen kan Eiger börja skicka upp satelliter under 2024. Av speciellt intresse för oss i Sverige är inte bara att detta är ett amerikanskt-svenskt företag, utan raketen passar också utmärkt att skicka upp från Esrange utanför Kiruna.

På Esrange invigdes i januari den första raketbasen för satellituppsändning på europeiskt fastland, i närvaro av hela EU-kommissionen, regeringen och kungen. Men det finns faktiskt ännu ingen lämplig raket tillgänglig. Eiger skulle kunna bli den första.