Myndighet med makt i rymden
Mars. Venus. Saturnus . . . Yttre rymden känns nära vid ett besök på Institutet för rymdfysik. Nästa rymdresa kan gå till månen.
nstitutet för rymdfysik, IRF, i Kiruna har haft sina instrument med på satelliter som cirkulerat runt jorden, runt Mars och på en rymdsond som sköts upp mot Saturnus 1997. Sonden ska vara framme i år och samla in data till 2010.
Redan nu har forskare och tekniker påbörjat planeringen med att bygga ett instrument som ska följa med en europeisk och en japansk rymdsond till Merkurius 2011.
Det finns även planer på att IRFs instrument ska följa med en indisk och en kinesisk satellit till månen.
–Den enda satellit som vi själva har byggt, Munin, sköts upp med en amerikansk bärraket. Men vi förlorade kontakten med den efter tre månader, berättar Herman Andersson.
Han är teknisk projektledare på IRF och sektionsordförande i ST.
Institutet ligger strax utanför Kiruna i ljusa lokaler med panoramafönster ut mot fjällvärlden.
–Inom vårt forskningsprogram bygger vi instrumenten helt och hållet själva, säger Herman Andersson.
IRF är specialiserat på att mäta förekomsten av elektroner, joner, neutrala partiklar och elektriska strömmar i rymden.
–Vi mäter varifrån partiklarna kommer, deras antal, massa och vilka energier de har. Vi gör också mätningar från marken och i atmosfären. Allt handlar om grundforskning för att förstå processerna runt jorden och i vårt solsystem.
Ingrid Sandahl, professor i rymdfysik, säger att målet med de här och andra mätningar är att undersöka så mycket som möjligt av de fysikaliska aktiviteterna i rymden.
–Vi vill veta hur energi och materia påverkar jorden när den sveper förbi.
Det sker en kraftöverföring från solen till jorden, förklarar hon.
–Norrskenet uppstår som en följd av att laddade partiklar från solvinden krockar med jordens magnetfält.
Solvinden är en vind med elektroner som blåser från solen.
Att IRF placerats just i Kiruna beror på att staden ligger inom den så kallade norrskensovalen, den del norr om polcirkeln där norrskenet kan observeras. Det berättar en av myndighetens veteraner, Torbjörn Lövgren.
Just nu har Herman Andersson och de andra ingenjörerna och teknikerna bråda dagar:
–Vi måste göra om ett kretskort till ett mätinstrument som ska med Venus Express till Venus i november 2005. Kortet gick sönder när det skakades vid ett hållbarhetstest.
Att komma med ett instrument i sista minuten duger inte. Det krävs långa serier av provningar innan allt är färdigt. Och mestadels handlar det om att hitta nya lösningar till varje nytt projekt.
–Det kan uppstå problem som du inte kunde tänka dig ens i din vildaste fantasi!
Ibland är många aktörer inblandade. Mätinstrumentet Aspera-4 för Venus Express innehåller delar från Finland, Frankrike, Ryssland, Italien, Tyskland, USA och Schweiz.
Och det är Herman Andersson som har ansvar för att allt kommer in i tid och att det fungerar i slutändan.
–Ofta blir dagarna mycket långa för flera av oss i slutet av ett projekt, säger han.
En stor del av jobbet består i att dokumentera arbetet.
–För varje projekt levererar vi faktiskt mycket mer papper än instrument räknat i kilo.
Förutom att det ofta blir tidspressat i slutet av ett projekt tycker han att arbetsmiljön är bra vid institutet. Det märks på att kort- och långtidssjukskrivningarna är få.
Jag undrar om inte kontakten med rymden väcker existentiella frågor om livets uppkomst.
–Visst kan man fundera över hur planeterna har uppstått. Om det är Gud som har skapat solsystemet eller om allt bara tillkommit av en slump. Men mest handlar jobbet om fascination och uppfinnarglädje, säger Herman Andersson.
Att konstruera material som fungerar i rymden kräver en alldeles speciell teknik. Det ska vara lätt, tåla kraftiga temperaturväxlingar och fungera i ett vacuum. I den lufttomma miljön fungerar till exempel inga smörjmedel.
Och att skriva programvara för föremål som ska flyga i rymden är också speciellt.
Kontakten med instrumentet hålls via radiovågor. På satelliten finns antenner, radiosändare och radiomottagare. Oftast behövs också ett antal markstationer för att upprätthålla kontakten.
Och trots det noggranna förarbetet går det snett ibland:
Vid en resa mot Mars med ryska Mars-96 fungerade inte den kickmotor som ska kasta ut satelliten i rymden efter det att den skjutits upp och kommit in i en bana runt jorden, berättar Herman Andersson. Satelliten kom ner som skrot över Sydamerika och Stilla havet.
–Vi hade jobbat i fem år med instrumentet och så blev det ingenting av det!
Det händer också att bärraketer exploderar och att satelliter krockar med meteoriter.
Men det är mycket sällsynt med olyckor med personskador i samband med uppsändning av satelliter, säger Herman Andersson.
Satelliter som har upphört att fungera brukar fortsätta i sina banor runt planeterna eller rakt ut i oändligheten och skrot som ramlar ner mot jorden brinner oftast upp i atmosfären innan det når jordytan.
I ett rum på institutet finns en rymdsimulator. Det är en vacuumtank som vid ST Press besök innehöll det instrument som ska följa med till Venus.
I tanken testas instrumentet vid olika extrema temperaturer – från 70 plusgrader till 40 minusgrader. Behövs ännu lägre temperatur går det att koppla till flytande kväve som tillverkas i rummet nedanför.
Herman Andersson visar en guldfärgad folie som ska omge instrumentet. Den ska jämna ut de extrema temperaturerna.
–På en sida av satelliten lyser alltid solen. Där blir det hett. På den sida som är vänd från solen blir det kallt. Därför måste det finnas en konstruktion för att uppnå termisk balans, förklarar han.
Kraven på driftssäkerhet är stor då det enda som går att reparera från jorden är uppladdning av nya dataprogramvaror.
–Men USA har faktiskt skickat upp några man för att laga en satellit ute i rymden.
IRFs instrument finns också med på rymdsonden Rosetta som ska undersöka en komet med namnet 67P/Churyumov/Gerasimenko.
Sonden är sedan i mars på väg in i solsystemet och kommer år 2010 att lägga sig i samma bana som kometen. Därifrån ska den lösgöra en landare som klamrar sig fast på kometen. Landaren skickar sedan i sin tur tillbaka information till modersatelliten.
Herman Andersson beskriver en komet som en smutsig isboll som bildats av frusna gaser, vatten, grus och mineraler. Svansen består av gaser. Kometer kan vara tusentals år gamla och vissa av dem visar sig med 100 års mellanrum. Därför gäller det att göra experimenten vid rätt tidpunkt.
Och förhoppningarna om det europeiska projektet är stora:
–Vi tror att det kan ge information om solsystemets uppkomst, säger Herman Andersson förtjust.
Fakta/Irf
nstitutet för rymdfysik, Irf, har 75 anställda vid huvudkontoret i Kiruna. Det finns också filialer i Uppsala, Lund, och vid Umeå universitet. En del av forskningen är inriktad på att undersöka atmosfären, bland annat förändringar i ozonskiktet. Umeå universitet utbildar rymdingenjörer och Luleå tekniska universitet civilingenjörer i rymdteknik i institutets lokaler. Dessutom har institutet egna doktorander. Läs mer på www.irf.se.
