Norsk rakett for bedre romværvarsel

Dårlig romvær forstyrrer radiosignalene fra navigasjons- og kommunikasjonssatellitter og skyldes strøm av partikler fra sola i jordas øvre atmosfære. Vi ser partikkelstrømmen i form av nordlys, men det finnes også andre former for romvær.

Solvinden som kobler til jordas atmosfære transporterer partikler over polkalotten fra dag- til nattsiden på planeten. Dette er plasma som består av elektroner og positive oksygenatomer, men kalles elektronskyer fordi det er bare elektronene som påvirker radiosignaler.

- På kvelden får vi servert høykonsentrasjon av elektronskyer som er produsert av sollys over Nord-Amerika noen timer tidligere, sier professor Jøran Moen, instituttleder for Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo.

Disse elektronskyene forårsaker romvær i hele Barentsregionen, som blir spesielt sterkt når de kommer i kontakt med det norske kveldsnordlyset. Den europeiske romorganisasjonen ESA har varsler for dårlig romvær, men ennå finnes det ingen måte å varsle elektronskyene fra Nord-Amerika.

- Det blir viktig å gjøre, for dårlig romvær er en utfordring spesielt i nordområdene hvor ferdsel og kritiske operasjoner i åpent hav vil øke sterkt i årene fremover, sier Moen.

Må sikte godt

Nettopp dette skal den norske sonderaketten ICI-4 gjøre noe med. Sonderaketten skytes opp fra Andøya Space Center på kvelden i perioden 9. til 22. februar 2015. Derfra skal ICI-4 gå opp til 350 kilometers høyde i den øvre atmosfæren for å måle turbulensen akkurat når de "amerikanske" elektronskyene trekkes inn under nordlyset.

Fra Andøya kan forskningsraketter gå opp i nordlyset. Illustrasjon: ASC

- Det er første gang noen gjør dette, og det blir ikke lett, for elektronskyene beveger seg med en fart på 2000-3000  kilometer i timen og nordlyset kan være 10-20 breddegrader i utstrekning, mens selve rakettbanen bare dekker 5 breddegrader, sier Moen, som er prosjektleder for ICI-4.

For å treffe blink skal forskerne i prosjektet bruke nordlyskameraer på Svalbard, Andøya og Skibotn og krysspeile det med signaler fra Eiscat-radarene på Svalbard og i Tromsø.

Tre forskerteam skal hver for seg gi prosjektlederen råd om riktig oppskytingstidspunkt.

- Med et fenomen som beveger seg så raskt og dekker et så stort område er sjansen for bomskudd til stede, men vi har mange dyktige forskere med og kjenner fenomenet vi skal skyte opp i godt, så jeg er optimist på at vi skal få resultater, sier Moen.

Kan gi operasjonelle tjenester og næringsutvikling

Under oppskytingen skal forskerne måle både mengden turbulens i elektronskyen og drivkreftene til denne turbulensen.

- Å skjønne mikrofysikken her er helt nødvendig for å lage modeller og i fremtiden danne et operasjonelt romværvarsel for disse elektronskyene, sier Moen.

Den norske satellitten NorSat-1 ble skutt opp 14. juli 2017. Illustrasjon: T. Abrahamsen

Han håper også at grunnforskningen med sonderaketten ICI-4 på litt sikt skal lede til operasjonelle målinger fra ESAs romværssatellitter i bane.
Instrumentet i ICI-4 som måler elektronturbulensen er utviklet av Universitetet i Oslo (UiO).

Det norske firmaet Eidel har nå kontrakt med ESA for å lage en versjon av dette instrumentet til ESAs satellitter. UiO utvikler også en versjon av instrumentet for den norske satellitten NORSAT-1 som er under bygging, samt en versjon for det europeiske Cubesat-prosjektet QB50.

- Dermed kan forskningen med ICI-4 også gi en nedstrømseffekt med næringsutvikling på globale romværtjenester, sier Moen.

Støttet av Norsk Romsenter

ICI-4 er et samarbeid mellom forskere ved Fysisk institutt ved UiO, den japanske romorganisasjonen JAXA, Ecole Polytechnique i Frankrike, University of Alberta i Canada og Andøya Space Center.

På bakken støttes oppskytingen av forskere fra Universitetssenteret på Svalbard, Universitet i Bergen, Universitet i Tromsø, University of Leicester og Nagoya University i Japan.

Utviklingen av de vitenskapelige instrumentene ombord har blitt økonomisk støttet av Forskningsrådet, mens det er Norsk Romsenter som har finansiert byggingen av selve den 10 meter lange raketten.

ICI-4 omfattes også av den japansk-norske avtalen om sonderaketter som ble undertegnet i januar 2015.

Norge satser stort på sonderaketter

- Norge satser nå mye på sonderaketter og forskningen med disse, sier Terje Wahl, avdelingsdirektør for forskning og jordobservasjon ved Norsk Romsenter.

Andøya Space Center har fått oppgradert sin kapasitet for virkelig å utnytte mulighetene til rakettskytefeltet der sonderaketter kan skytes i bue høyt opp i atmosfæren uten fare for å treffe land eller skip.

- I tillegg pågår det en spennende utvikling av en hybridmotor for raketter hos Nammo, som kan gi grunnlag for en "helnorsk" sonderakett der både motor og nyttelast produseres i Norge, med mulig synergi inn mot ESAs Ariane-program, avslutter Wahl.

Det blir også oppskyting av andre norske sonderaketter. Senere i 2015 går MaxiDusty-1, som ledes av Universitetet i Tromsø, opp fra Andøya.

Kontakt

Jøran Moen - instituttleder for Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo - 22 85 64 30 / 91 55 64 14

Terje Wahl - avdelingsdirektør for forskning og jordobservasjon ved Norsk Romsenter - 22 51 18 15 / 90 12 48 50.