Solforskningen i Norge

Alt liv på jorda er avhengig av lyset og  varmen fra sola. Vår nærmeste stjerne  påvirker klima og miljø over hele kloden.

Men stormer på solakan gi farlig stråling for astronauter og skade satellitter og annet elektronisk utstyr i bane. På bakken kan sterke solstormer slå ut strømnettet, med de samfunnsmessige problemene det innebærer.

Derfor er forskningen på sola en viktig del av aktivitetene til de ulike romorganisasjonene.

Utbrudd på sola. Foto: NASA

Norske forskere ligger helt i verdenstoppen når det gjelder solforskning. En nylig internasjonal evaluering ga det norske miljøet toppkarakter.

I seks år var nestlederen for SOHO fra Norge. Datasenteret til den japanske solsatellitten Hinode, ligger ved Universitetet i Oslo.

Det var arven etter nordlysforsker Kristian Birkeland som førte til den store interessen for sola blant norske forskere.

Observasjoner av sola fra verdensrommet begynte med Olav Kjeldseth-Moe. I dag er han professor emiritus ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo. På 1970-tallet jobbet han i USA med solteleskopet som var ombord på den amerikanske romstasjonen Skylab.

Sonderaketter

Da Kjeldseth-Moe kom tilbake til Norge, fortsatte forskningsgruppen hans å undersøke sola ved hjelp av sonderaketter som ble skutt opp i USA. På den tiden fantes det ikke digitalkamera, så bildene fra sonderakettene måtte digitaliseres for hånd før de kunne analyseres med datamaskin.

Solforskerne bygget et eget instrument, et fotometer, spesielt for dette formålet. Det scannet fotografiene punkt for punkt, som så ble satt sammen til et digitalt bilde. Hvert bilde tok 24 timer å digitalisere og fylte flere av datidens harddisker.

Bilde for bilde bygget de norske solforskerne opp en database med unike observasjoner av sola. Men det er bare mulig å gjøre cirka syv minutter med observasjoner for hver oppskyting med sonderakett.

Derfor ønsket solforskerne seg lengre observasjoner. Da romfergen Challenger skulle skytes opp med solteleskopet HRTS (High Resolution Telescope and Spectrograph) ombord i 1985, grep de norske forskerne sjansen.

Styrte teleskopet

Gjennom sine kontakter i USA fikk Kjeldseth-Moe og professor Oddbjørn Engvold være med å styre solteleskopet ombord i romfergen. Solforskerne fikk en uke med observasjoner av sola, tatt på fotografisk film, som ble digitalisert og lagt til databasen på Blindern.

Det europeiske solobservatoriet SOHO. Illustrasjon: ESA

Dette arbeidet gjorde at de norske forskerne ble verdensledende på databehandling og analyse av solobservasjoner.

Dermed var det naturlig at de norske solforskerne ble spurt om råd og ekspertise da den europeiske solsatellitten SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) skulle bygges på begynnelsen av 1990-tallet.

De norske solforskerne konstruerte programmet som analyserte dataene fra et av SOHOs instrumenter. Forskningsrådet bidro med 20 millioner kroner til prosjektet. Også norsk industri leverte teknologi til SOHO for rundt 80 millioner kroner.

Bo Andersen, Norsk Romsenters nåværende direktør, bygget sensoren til kameraet på SOHO som måler solas intensitet.

De første fire årene hadde Norge også en mann stasjonert i operasjonssenteret ved NASA Goddard Space Center utenfor Washington DC. Dermed fikk de norske forskerne utført nøyaktig de observasjonene som de ønsket seg.

I seks år var Pål Brekke (nå seniorrådgiver ved Norsk Romsenter) nestleder for SOHO-prosjektet ved kommandosenteret i Washington. Etter to år ble en annen nordmann, Stein Vidar Hagfors Haugan, leder for koordineringen av SOHO-observasjonene.

Den japanske solsatellitten Hinode. Illustrasjon: JAXA

I dag leder Hagfors Haugan datasenteret for den japanske solsatellitten Hinode ved Universitetet i Oslo.

Da den japanske romorganisasjonen JAXA skulle bygge Hinode (Solar-B) rundt år 2000, ønsket de å få mest mulig data tilbake fra solsatellitten. Fra Japan kunne de bare lese ned data i fire av 15 satellittomløp hvert døgn.

Det kunne heldigvis Norge endre på. Ved hjelp av nedlastingsstasjonen SvalSat på Svalbard tas nå informasjonen fra Hinode ned hele 15 ganger i døgnet. Dataene lagres og bearbeides i et eget datasenter, Hinode Science Data Centre, på Blindern. Forskerne som bruker dataene fra Hinode logger seg på dette datasenteret.

Romvær

Sola og solvinden, strømmen av partikler som sola hele tiden sender ut, strekker seg til de ytterste grensene av solsystemet. Solvinden danner et eget  vær i rommet. Når sola har kraftige utbrudd, gir det solstormer og dårlig romvær.

Solstormer har forårsaket brudd i radiokommunikasjon, navigasjonssystemer og strømbrudd med ujevne mellomrom de siste 50 årene. Kraftlinjer og telefonkabler, radarer,  mobiltelefon og GPS-kommunikasjon kan enkelte steder bli slått helt ut etter en spesielt kraftig solstorm.

Romvær kan påvirke elektronikk både på jorda og i bane. Grafikk: NASA

Skjer det, kan det ta lang tid og kreve store ressurser før alt er på fote igjen. Derfor ønsker den europeiske romorganisasjonen ESA å opprette et eget program for varsling av været i rommet.

Med sin ekspertise innen solforskning og nordlys, ønsker Norge å bli det ledende nordiske landet i dette programmet.

I dag er SOHO fortsatt den satellitten som best kan se inn i solas indre og varsle solstormer.

Men SOHO er nå så gammel at de fleste instrumentene er skrudd av. Solforskerne håper derfor at ESAs romværsprogram vil føre til en ny satellitt som skal holde godt øye med været på sola.

Kommer den, er det naturlig at verdens sterkeste solforskningsgruppe ved Universitetet i Oslo blir en del av dette programmet, i nært samarbeid med andre miljøer i Norge som studerer romvær ved Universitetet i Bergen, Tromsø og på Svalbard.