UiO varsler romvær med 20 nye satellitter

Nordlys forstyrrer radiosamband, GPS-navigasjon og satellittkommunikasjon. Nå skal forskere skyte opp 20 satellitter med verdensledende instrumenter fra UiO for å finne forklaringen.

SELVLAGET: – 20 satellitter skal fylles med instrumenter fra UiO, forteller Tore André Bekkeng. Foto: Yngve Vogt 

Satellitter blir stadig viktigere i kommunikasjon og navigasjon. Det gjør oss mer sårbare for nordlys, spesielt innen offshore og luftfart. I verste fall kan flyene miste kontakten med omverdenen. Oljetankere kan slite med fin-navigeringen.


For å kunne varsle bedre når radiosamband og navigasjon bryter sammen, trenger forskerne mer informasjon om hva som skjer når voldsomme solvinder treffer Jorda og skaper nordlys.

Solvinden består av ladde partikler og skaper kraftig turbulens i ionosfæren, som består av plasmaskyer med elektriske partikler, 80 til 500 kilometer over bakken. Turbulensen forstyrrer radiosignalene. Noen ganger reflekteres de feil. Andre ganger stopper signalene fullstendig opp.


– I nordområdene ligger GPS-satellittene lavt på himmelen. Da må signalene gjennom mye ionosfære. Det forsterker navigasjonsproblemene, forteller professor Jøran Moen på Fysisk institutt ved UiO.

Unike instrumenter.

Nå samarbeider universiteter over hele verden om å forstå hva som skjer på mikronivå i plasmaskyene. Når de har funnet svarene, kan romekspertene varsle romvær, akkurat som meteorologene varsler været på Jorda i dag.


UiO har utviklet svært små instrumenter som kan måle mikrostrukturer og turbulensen i plasmaskyene. Instrumentet består av fire nåler som kan monteres på satellitter på størrelse med en melkekartong. Ingen andre har fått dette til.


Uheldigvis er det ikke nok med en enslig satellitt. Rundetiden rundt Jorda er litt over halvannen time. Det er altfor lenge. Fenomenene som forskerne  leter etter, er ofte borte allerede etter en time. Det er derfor ikke mulig å bruke en enkelt satellitt til å studere endringene over så kort tid. Forskerne trenger mange satellitter, som skal spres som perler på en snor rundt Jorda.

Minutter mellom hver satellitt.

I 2013 samarbeider universitetene om å skyte opp 50 små satellitter i en polar bane 320 kilometer over Jorda. Da vil satellittene kunne passere hvert enkelt geografisk punkt med bare noen få minutters mellomrom, over både polområdene og ekvator.
 

På grunn av luftmotstanden vil satellittene miste fart og hele tiden dale sakte ned mot Jorda. Det gir forskerne muligheten til å studere alle lag i ionosfæren. Beregnet levetid er tre til åtte uker, avhengig av solaktiviteten, før satellittene stuper ned i atmosfæren og brenner opp.


Satellittene er konstruert så små at de alle kan skytes opp med samme rakett. Det er lønnsomt.


– 20 av satellittene skal konsentrere seg om høyden mellom 320 og 160 kilometer. Disse satellittene skal fylles med måleutstyret vårt fra UiO. Dette er historiens første helnorske, vitenskapelige instrument i en satellitt. Gøy!, forteller stipendiat Tore André Bekkeng i STAR-prosjektet ved UiO.

Bekkeng har utviklet elektronikken, laget de superraske algoritmene og gjort alt så kompakt som mulig for å spare mest mulig strøm. Nå leter han etter de materialene som er best egnet til å bekle de supertynne antennene som skal måle elektrontettheten.
 

Både ESA og NASA har vist stor interesse for instrumenteringen fra UiO. NASA skal for øvrig bruke UiO-oppfinnelsen i vårens rakettoppskytning i Alaska.

Av Yngve Vogt
Publisert 14. mai 2012 09:52
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere