Sverige i rymden – varför?

Några angelägna frågor kring Sveriges offentliga rymdverksamhet:

Vilka är de grundläggande motiven bakom Sveriges offentliga rymdsatsning. Varför håller vi på med detta?

Låter vi vår rymdbudget styras av utpressning från andra länder? Jag tänker på Frankrikes påstådda påtryckningar att satsa i Arianeprojektet för att Frankrike skulle stödja förläggningen av European Spallation Source till Lund. Rymdstyrelsen ville dra sig ur Ariane men fick inte.

Hur länge skall vår rymdbudget belastas med subventioner till en feldimensionerad raket producerad genom en gravt ineffektiv industriell struktur? Varje uppskjutning med Ariane-5 går nämligen med förlust och för att kunna erbjuda världsmarknadspriser subventionerar ESA:s medlemsstater Ariane – även Sverige. Ariane-5 ritades ursprungligen för att sända upp den franska mini-rymdfärjan Hermes och inte som en kommersiell raket.

Varför gör inte svenska rymdforskare gemensam sak med sina kollegor i Europa och gör uppror mot de skandalöst höga kostnaderna för rymdforskningsprojekten inom ESA? En gång i tiden hade vi i Sverige en vision om att göra forskningsprojekt effektiva och till låg kostnad – ett sorts korrektiv till ESA:s enormt uppblåsta kostnader och korrupta beslutprocess? Varför var den förmåga till lågkostnadsprojekt som Rymdbolagets Rymdsystemdivision representerade olämplig att ha kvar?

Internationellt samarbete är naturligtvis en självklarhet i vår bransch och rätt väg, men ett absolut bombsäkert sätt att göra ett rymdprojekt extremt dyrt är att genomföra det inom ESA:s eller EU:s ram. Visst är vissa rymdprojekt så stora att det bara går att få ihop finansieringen genom ESA, men alla rymdprojekt är inte och behöver inte vara så stora. ESA är en stor byråkrati och gillar att göra stora projekt. Den höga kostnaden är därmed inbyggd i själva strukturen – som dessutom styrs av en i många stycken korrupt beslutsprocess.

Några tankar kring grundläggande motiv för rymdverksamheten

Rymdteknik sågs ursprungligen som en generell ”teknikknuff” och företagen hoppades lära sig saker i rymden som de hade användning för i sin ”ordinarie” verksamhet. De stora industriföretagen var mycket intresserade: Tore Gullstrand (chef för flyg-Saab) och Christian Jacobeaus (ingick i direktionen på Ericsson) var med och beslutade om svensk rymdverksamhet. Rymdverksamhet uppfattades som ”angeläget”.

I samband med satsningen på TV-satelliten Tele-X började vi i Sverige tala om en kommersiell rymdbransch där man kan tjäna pengar. Då satte Saab sin rymdverksamhet på bolag. Då blev det logiskt att tona ned ”teknikknuff”-motivet och börja tala om rymdföretagens ”merförsäljning” utanför ESA som ett ett mått på framgång. Men hur kommersiell är rymdbranschen egentligen?

Rymdstyrelsen talar fortfarande om den generella "teknikknuffen". Man kan alltid argumentera att den finns annan teknikutveckling som ger bättre "teknikknuff". Det finns branscher med extremt mycket mer pengar som ger en allmän teknikknuff – mobiltelefonbranschen till exempel.

Det hindrar dock inte att det är bra om den teknik som utvecklas för rymden kan användas på annat håll, ”skit vore det annars”. Men som huvudargument för en rymdteknisk satsning tycker jag inte det håller. Jag har samma problem med spin-offs (mera sinkadusartade tillämpningar utanför rymdbranschen).

Rymdfarten motiverar sig själv – vi behöver inte hänvisa till teknikknuff eller spin-off. Rymdtekniken tillhandahåller en infrastruktur i rymden (oftast offentligt finansierad) som förändrar samhället!

Sverige satsar offentliga medel på rymden för att vi deltar i ett "strategisk företag" för att göra rymdteknik till en samhällelig drivkraft för utveckling och tillväxt och ett viktigt verktyg för forskning.

Men rymdfartens problem är de höga kostnaderna – Jag tycker därför rymdteknikutveckling med offentliga medel skall syfta till att skapa "spelregelbrytande" teknik som radikalt förbilligar och effektiviserar rymdfarten.

Vad gör vi nu?

Hur gör vi rymdverksamheten relevant i politikers och allmänhetens ögon?

Jo, genom att satsa på rymdprojekt som betyder något för mänskligheten. Rymdstyrelsen har t.ex. vridit händerna i över tio år m.a.p. det forskningsprojekt de valt ut – klimatsatellitprojektet STEAM som kan ge nyckeldata för att bedöma frågan ”hur varmt blir det?”. Hur svårt kan det vara att satsa på något bra? Och – låt oss för all del inte låta STEAM fastna i ESA:s långsamma och tillkrånglade beslutsstruktur. Håll en beredskap att genomföra projektet i egen regi med några partners!

Var skall vi finna den motor för utvecklingen av svensk rymdverksamhet som Rymdbolaget var fram till 1990-talets början? Nu har ju staten dragit gadden ur sin tankesmedja genom att sälja Rymdbolagets rymdsystemdivision till ett tyskt familjeföretag. Hur har Rymdstyrelsen tänkt sig det hela? Myndighetshandläggare är nog bra, men var finns visionärerna med inflytande – var finns elden? Vi behöver en ny "blåsbälg" inom svensk rymdverksamhet. Någon slags tankesmedja som kan driva på tänkandet, projekteringen och upphandlingen av svenska initiativ behöver skapas.

Har staten tappat intresset för rymdverksamheten i Kiruna och även för Esrange?

Så här stod det i Rymdstyrelsens regleringsbrev för 2003:

”… Mål 2. Redovisa hur Esrange vidmakthållits och utvecklats som en nationell infrastruktur för rymdverksamhet av högsta internationella kvalitet.

Redovisa en bedömning av hur Rymdstyrelsens insatser samt insatser i övrigt bidragit till utvecklingen av rymdrelaterad verksamhet i Kiruna…”

Intressant nog ges Rymdstyrelsen ett upprag att bekymra sig om annan rymdverksamhet i Kiruna än Esrange, t.ex. Institutet för Rymdfysik.

Så här stod det i Rymdstyrelsens regleringsbrev för 2006:

”… Mål 3 Stärkt exploatering av de fördelar som Esrange innebär för svensk Rymdverksamhet.

Återrapportering: Redovisa hur Esrange vidmakthållits och utvecklats som en nationell infrastruktur för rymdverksamhet av högsta internationella kvalitet…”

Man noterar att Rymdstyrelsens uppdrag nu smalnat betydligt och innefattar endast Esrange, inte andra delar av Kirunas rymdverksamhet.

Så här står det i Rymdstyrelsens regleringsbrev för 2009:

"... Anslaget ska användas för utgifter för Sveriges deltagande i den europeiska rymdorganisationens (ESA) vetenskapliga program, projektstöd till svenska rymdforskningsprojekt, svensk andel av grundforskningen vid Esrange enligt särskilt avtal med andra länder samt ersättning till vissa samebyar och till samefonden med anledning av verksamheten vid Esrange..."

Så här står det i Rymdstyrelsens regleringsbrev för 2011:

”…Anslaget ska främst användas för utgifter för avgiften till den europeiska rymdorganisationens (ESA) vetenskapliga program och för Sveriges avtalsbundna andel av det internationella driftbidraget till Esrange… ”

Rymdstyrelsens uppdrag har nu reducerats till att skicka vidare en summa pengar. Vilken tanke ligger bakom dessa förändringar?

En dyster trendlinje för Esrange

En dyster trendlinje (fjärdegradens polynom). Antalet ballonguppsändningra har ökat, men det är raketerna som är Esranges "varumärke" och som bibehåller skjutfältet.

Vad driver rymdfarten framåt?

Ursäkta vitsen i rubriken, men jag tänkte det kunde vara instruktivt att titta på nedanstående diagram. Det första visar kostnaderna för att sända upp något i omloppsbana uttryckt i MY/Mg, d.v.s. "man-years per mega-grammes", d.v.s. hur mycket ansträngning i personarbetsår det kostar att få upp 1000 kg i omloppsbana. Denna sort är okänslig för valutafluktuationer och visar att rymdtransporter i princip inte blivit billigare på 40 år!

Så rymdtransporter är en mogen bransch med låg innovationsgrad (visst marginella förbättringar finns, men inget stort prestandagenombrott har skett eller kan väntas inom överskådlig tid). Men låt oss betrakta diagrammet nedan. Den mest intressanta kurvan är den som lutar nedåt åt höger. Den visar massan för ett digitalt minne med en miljon ord (8-bitars antagligen). Här kan vi tala om förändring. Prestanda, massa, pris, storlek...allt har förbättrats när det gäller mikroelektronik. Detsamma gäller elektroniska sensorer, solceller,....

Det är alltså satelliternas ombordsystem som gjort att rymdfarten och användningen av rymden avancerat de senaste 40 åren - inte lägre rymdtransportkostnader.

Elektronikutvecklingen har gett extremt mycket mer nytta per kg satellit, medan uppskjutningskostnaden per kg i stort sett inte ändrats.

Så vad är värt att satsa på? Raketer eller elektronik? Beror på, förstås, men diagrammen är värda att begrunda.



Sven Grahn

Grundbultar i svensk rymdverksamhet som det gäller att värna

Enligt min ringa åsikt gäller det att säkerställa:

• Att Rymdstyrelsens roll som forskningsråd för rymdforskning bevaras.
• Att svenska rymdforskare använder Esrange (väldigt magert nuförtiden).
• Att det finns en förmåga i Sverige att genomföra hela rymdprojekt som sondraketer och små satelliter.
• Att institutet för rymdfysik blomstrar.
• Att den svenska rymdindustrin ständigt hittar på något nytt för de statliga pengar som den får.

Jag är mycket orolig på alla dessa punkter.

Den offentligt finansierade rymdverksamheten får inte bara bli ett passivt inskickande av pengar till en europeisk byråkrati. Vi är inte för små för att ha en egen åsikt eller ett eget rymdprogram som gynnar svenska intressen. Jag kommer att återkomma till varför vi behöver ha en egen åsikt även om vi är med i ESA (den europeiska rymdorganisationen).

Om inte de fem grundbultarna ovan hålls fria från rost så går det illa.

Sven Grahn

Dags att omvandla svensk rymdverksamhet Tankar baserade på ett anförande vid ett IVA-seminarium den 12 maj 2010

Varför har olika länder offentligt finansierade “rymdprogram” i vilka man genomför rymdprojekt och utvecklar rymdteknik? Det finns ju t.ex. inte några ”flygprogram” av en jämförbar storlek. Orsa-ken kan troligen sökas i att endast en begränsad del av verksamheten i rymden är kommersiell i den meningen att slutanvändare bland allmänheten betalar för tjänsterna. Resten av verksamheten kan man kanske kalla för ”offentlig infrastruktur” – en del av samhällsbygget som finansieras via skattsedeln.
Den rymdbaserade infrastrukturen innefattar områden som telekommunikationer, navigation, observation av jorden och forskning (ja, den är en användardriven infrastruktur).

Varför började Sverige satsa på ”rymden” för 40 år sedan? Uppenbarligen ansågs rymdteknik som ny, modern och med förmåga att ge Sverige en ”teknikknuff” (eng. ”Technology Push”) in i framtiden. De företag som deltog på den tiden såg rymdverksamheten som en chans att får en ”injektion” av ny teknik i deras existerande verksamhet som därmed kunde utvecklas ytterligare. Volvo Aero har fort-farande denna inställning (även om de är ganska ensamma om att hålla fast vid sina ursprungliga motiv för att hålla på med rymdverksamhet). Företagen såg naturligtvis också chansen till nya mark-nader. Potentiella användare av rymdsystemens tjänster såg också sin chans – först ut ur startblock-en var förstås forskare inom bl.a. geofysik. För politikerna var deltagandet i europeiska rymdprojekt också ett sätt för Sverige att vara ”en god europé” utan att gå med i EU – något som svensk neutrali-tetspolitik hundrade på den tiden.

Det senaste två decenniernas raison d’ être för svensk rymdverksamhet har varit att bygga upp en kommersiell rymdsektor I Sverige genom att använda teknikutveckling inom den europeiska rymdor-ganisationen ESA som ”hävstång”. Framgången i denna strävan har mätts med hjälp av kvoten mellan de rent kommersiella beställningarna till en rymdindustri och värdet av ESA-beställningar som jus det företaget erhållit. Det är väl ingen hemlighet att det endast under speciella omständigheter lyckats att nå en större sådan kvot än 100-200%, d.v.s. inte så otroligt imponerande. En så liten ”hävstångs-effekt” av de offentliga medlen ger inte intrycket av en god investering av offentliga medel utan sna-rare av subventioner till en specifik bransch. Som vi skall se finns det bättre motiv för den statliga rymdsatsningen än ”hävstången”.
”Teknikinjektion” har tonats ned som motiv, särskilt som t.ex. Saabs rymdverksamhet sattes på eget bolag, vilket ju alltid leder till att interntransaktioner krävs för att åstadkomma tekniköverföring.

Men medlemskapet I ESA innebär att vi deltar i ett finansiera en gemensam infrastruktur för Europa. Om vi är med och betalar för denna infrastruktur borde vi också få industribeställningar i utbyte. (Med EU:s inträde på arenan skickar Sverige inga ”särskilda” pengar för EU:s rymdprojekt. Vi betalar ”pro rata” – egentligen mer än vi gör i ESA om man jämför med vår andel av Europas BNI).

Det är emellertid ett faktum att ESA stora medlemsländer etablerar den tekniska dagordningen och att de kontrollerar större delen av branschens industristruktur.

Problemet med ”spin-off”: Med ”teknikknuff” brukar man mena tekniska framsteg på bred front som skapas ur stor aktivitet inom en viss näring (som t.ex. rymdverksamheten). En ”spin-off” brukar beteckna en specifik, ganska smalt definierad, produkt eller teknik som kan användas utanför rymd-sektorn. ”Teknikinjektion” liknar ”spin-off” men riktar sig mot en specifik produktlinje hos ett speci-fikt företag. ”Spin-offer” (kan man skriva så?) kan inte utgöra en raison d´être för offentligt finansie-rad rymdverksamhet. Det kan alltid hävdas att den finns någon annan stor offentlig ansträngning som ger fler och bättre ”spin-offer”. De är blott en trevlig sidoeffekt! ”Teknikknuff” och ”teknikinjektion” är goda skäl för en offentligt finansierad rymdverksamhet – anser jag.

Vilket är rymdteknikens stora problem som behöver lösas? – jo KOSTNADEN! Rymdtransportkostnaderna har i princip legat på samma nivå i fyrtio år och ingen radikal (x 10) ändring skymtar ännu vid horisonten. Utvecklingen inom mikroelektroniken och solceller har gjort rymdsystemen ständigt mer effektiva, trots de höga transportkostnaderna. Detta är ”spin-on” och kommer att fortsätta. I tele-kom- och IT-sektorerna finns mycket mer pengar än i rymdbranschen och dessa branscher kommer att vara den huvudsakliga källan till rymdverksamhetens ”spin-on”. Att sänka utvecklingskostnaderna för rymdsystem genom strömlinjeformade ledningsmetoder (”Lean Management”) är ett botemedel som vi grundligt utforskat I Sverige och lyckats bra med – men den metoden räcker inte hur långt som helst.
Det behövs något mer för att radikalt reducera kostnaden för rymdsystem – teknik som radikalt änd-rar de ”tekniska spelreglerna” – det som i USA brukar kallas ”transformational technology”. Låt oss kalla sådan teknik för ”spelregelbrytande” teknik.

Spelregelbrytande teknik. Till ganska nyligen hade varken NASA eller ESA resurser för utveckling av verkligt spelregelbrytande teknik. Men USA:s flygvapen har starka sådana ambitioner och motsva-rande resurser till sitt förfogande (Här hemma har vi t.ex. hört talas om satsningen på Plug & Play-satelliter).

Man kan fråga sig om president Obamas ändrade inriktning av NASA syftar att ge organisationen en liknande spjutspetsroll. Vad gör ESA? Inte så väldigt mycket i den riktningen och ny teknik kommer sällan direkt ur ESA:s kontor utan snarare från forskare, ingenjörer och enskilda företag i medlems-länderna. ”Spelregelbrytande” teknik har därför stor potential för att tillhandahålla ”teknikknuff” och nya affärsmöjligheter för svenska rymdföretag – om vi satsar på det! Alternativet är att svenska rymdföretag köps av utlänningar och förvisas till blygsamma roller långt ned i ”näringskedjan”.

Arbetar vi på någon “spelregelbrytande” teknik inom svensk rymdverksamhet?

• Jo, det förekommer, men i blygsam skala, t.ex.:
  Mikrosystemteknik i rymden (MEMS) för mikromekaniska system och tätpackning av elektronik
• ”Grönt” drivmedel för satelliter
• Elektrisk framdrivning i rymden med hög dragkraft.
• Radiometrar för klimatövervakning

Enligt min åsikt är det sådan “spelregelbrytande” rymdteknik som vi borde satsa en avsevärd del av de tillgängliga offentliga medlen på. Vi skall naturligtvis inte ge upp att leverera till de stora europeiska infrastrukturprojekten, men vi bör absolut ändra balansen i den offentliga rymdsatsningen. Men vi kan inte lita på att ESA skall tillhandahålla ledarskapet I detta avseende – och om så skedde så skul-le de stora länderna diktera villkoren. Små länder som Sverige skulle inte gynnas på något som helst automatiskt sätt. Att ha tillgång till unik teknik är enligt min åsikt också enda chansen att göra sig gällande I EU-finansierade projekt där garanterad industriretur inte finns och där de stora länderna totalt kan dominera och armbåga ut företag från småländer.

Men hur skall vi organisera oss för att ta fram “spelregelbrytande” teknik? För det första behöver vi formulera en tydlig vision för Sveriges framtida rymdverksamhet.
Näringsdepartementet har inte formulerat en sådan vison – den verkar förvänta sig att deras myn-dighet – Rymdstyrelsen – gör det, men Rymdstyrelsen säger att det inte är deras jobb – de arbetar bara på en "intern strategi”. Förvirrad? Jag också!

Vem kan hjälpa departement och myndighet formulera en sådan vision? Kanske en kombination av de bästa resurserna från forskning och industri? Om en sådan vision innehåller en satsning på ”spel-regelbrytande teknik” behövs fler ändringar, t.ex. att stärka den rymdtekniska kompetensen inom departement och myndighet – vi kan då inte längre låta ESA rikta våra rymdtekniska näsor i rätt riktning.

Förresten, nämnde jag att rymdforskare är rymdindustrins bästa partner när det gäller att använda och demonstrera “spelregelbrytande” teknik. Vi bör återupprätta de starka banden mellan rymdforskare och rymdindustri. Och det första projektet i vilket det kan ske? Enkelt: se till att klimatforskningsinstrumentet STEAM-R som kan mäta vattenånga i lägre stratosfären byggs och sänds upp. Det skulle kunna bli en ”spelregelbrytande” svensk insats inom klimatforskningen.

Element i en ny vision för svensk rymdverksamhet. Så här ser således mitt förslag ut:

• Inrikta svensk offentligt finansierad rymdteknikutveckling mot att radikalt reducera kostnaderna för rymdsystem.
• Satsa på “spelregelbrytande teknik” som också kan ge Sverige ett mått av “teknikknuff”.

Sven Grahn

Motiv för rymdverksamhet - finns de?

Varför håller staten på med rymdverksamhet? Så här har jag uppfattat att skälen till det växlat genom åren. Den intressanta frågan är: Vilka motiv är de riktigt hållbara?

"Goda Européer"
När Sverige började med offentligt finansierad rymdverksamhet, i början av 1960-talet, var motiven för verksamheten ganska enkla och lättbegripliga. Det gällde att vara med på ett nytt forskningsområde och att gå med i det europeiska rymdsamarbetet var ett sätt att vara "en god europé" utan att bli medlem i EU (ja, det hette inte så då).

Teknikspridning
I slutet av 1960-talet började det europeiska rymdsamarbetet att rikta blickarna bort från den rena rymdforskningen (forskning i rymden om rymden) mot praktiska tillämpningar av rymdteknik som kommunikation och navigation. Här öppnade sig en ny marknad för europeiska, och svenska, högteknologiföretag. Den avancerade teknik som dessa företag (Saab, Ericsson, Volvo, Asea,...m.fl) då lärde sig "i rymden" skulle komma deras övriga verksamhet till del - d.v.s. avancerad teknik från rymdverksamheten skulle spridas i och kanske även utanför de företag som deltog.

"Toppen på isberget"
När rymdtekniska tillämpningar som telekommunikation blev riktigt stora under 1980-talet kunde man också föreställa sig att satelliterna skulle utgöra "toppen på ett isberg" av markbaserade varor och tjänster. Att satsa på telekommunikationssatelliter skulle stimulera telekomsektorn. På samma sätt fanns förhoppningen om en blomstrande näring kring geografisk information baserad på hög upplösta satellitbilder. Det var dessa resonemang som låg bakom den mycket ambitiösa satsningen på den experimentella telesatelliten Tele-X och Rymdbolagets dotterbolag Satellitbild i Kiruna AB.

Visst gäller idén om "toppen på isberget" globalt sett, men den kanske är svår att påvisa konkret i just Sverige. Dessutom finns det andra teknik- och industrigrenar som också kan sägas utgöra "toppen på ett isberg". (Figuren nedan kommer från en broschyr som Rymdbolaget år 1980 skrev åt dåvarande Rymddelegationen).

Volvo Aero hävdar att "teknikspridningsmotivet fortfarande gäller för dem, d.v.s. det de lär sig på raketmotorerna och turbinerna till Ariane har de användning för i jetmotorer. Men i diskussionen kring Sveriges deltagande i Ariane har det framskymtat att näringsdepartementet inte anser fördelar i en annan bransch (jetmotorer) vara ett fullgott skäl för staten att satsa pengar på rymdverksamhet. Teknikspridningsargumentet för en offentligt finansierad rymdverksamhet skulle alltså inte vara giltigt!

Så vilka argument för en offentligt finansierad rymdverksamhet är det som gäller? Tillåt mig försöka tolka hur jag uppfattar situationen. Jag kan urskilja två motiv för en offentligt finansierad rymdverksamhet:

1. Europas länder anser att egen förmåga i rymden är en strategisk angelägenhet för Europa. Tillsammans bygger vi därför upp en gemensam infrastruktur i rymden och satsar på att bibehålla en industriell kapacitet på området. Sverige är med och bidrar med pengar till att upprätta denna infrastruktur - då skall vi också genom beställningar till vår industri vara med och leverera - och på så sätt också bidra till den industriella förmågan. Vi skall inte bara betala för Europas rymdförmåga - vi skall också få leverera till den.



2. Genom att delta i det europeiska rymdsamarbetet och genom bilaterala och ibland nationella satsningar på rymdprojekt blir svensk rymdindustri konkurrenskraftig på en kommersiell rymdmarknad.

Om man är snäll kan man säga att den gemensamma infrastrukturen i rymde också innefattar infrastruktur för forskning - inte bara praktiska rymdsystem som navigation och kommunikation. Men då får man vara snäll. Rymdforskning har de senaste åren varit en lågt prioriterad del av svensk rymdverksamhet - anser jag.

De två motiven 1) och 2) tål att skärskådas närmare. Håller de, eller finns det bättre och stabilare motiv för att bedriva en offentligt finansierad svensk rymdverksamhet. Jag återkommer om detta i framtida blogginlägg.

Sven Grahn