Om kort tid bliver 314 kilo dansk isenkram sendt ud i rummet.
Det firkantede rumobservatorium kaldes ASIM (The Atmosphere-Space Interactions Monitor) og er det hidtil største danskledede rumprojekt under det europæiske rumagentur, ESA.
Opsendelsen af ASIM bliver kulminationen på årtiers forberedelser, og i øjeblikket venter danske forskere med stor spænding på opsendelsen.
»Efterhånden som vi nærmer os opsendelsen, begynder jeg at bide negle,« siger Torsten Neubert, som er videnskabelig leder af projektet og chefkonsulent hos Danmarks Tekniske Universitet (DTU).
»Både pengemæssigt og psykisk er ASIM en kæmpestor investering. Vi har arbejdet på projektet i årevis, så der er meget på spil for os, som er involverede.«
\ Læs mere
Skal bo på rumstation
ASIM er kort fortalt et laboratorium, som fra sin position i rummet skal fotografere og måle på en række dårligt forståede lyn-fænomener i Jordens atmosfære.
Planen er, at ASIM skal opsendes fra Kennedy Space Center i Florida 2. april 2018 klokken 22.30 dansk tid – hvis vejret eller andet driller kan opsendelsen imidlertid blive udskudt.
Opsendelsen kommer til at foregå med en Falcon 9-løfteraket, som er skabt af kendisentreprenøren Elon Musks firma SpaceX.
Efter at være blevet løftet op fra Jorden, vil ASIM rejse gennem rummet i en rumkapsel i tre dage, før det ankommer til Den Internationale Rumstation, ISS.
Andreas Mogensen i kontrolrummet
I kontrolrummet på Jorden vil det være den danske astronaut Andreas Mogensen, som styrer slagets gang.
»Når kapslen ankommer, skal den kobles sammen med rumstationen. Det vil være Andreas Mogensen, som sidder i kontrolrummet i Houston og taler med astronauterne om sammenkoblingen. Han har hovedansvaret for hele opsendelsen,« fortæller Torsten Neubert.
\ ASIM’s danske bidrag
Bag ASIM står DTU Space, der har den videnskabelige ledelse og står for dele af instrumentudviklingen.
Den danske teknologivirksomhed Terma er teknisk hovedansvarlig for observatoriet, mens Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) deltager i den videnskabelige fortolkning af data.
Kilder: DTU Space / Torsten Neubert
Andreas Mogensen var også til stede, da ASIM for nogle måneder siden blev præsenteret for offentligheden.
I sin tale lagde han vægt på, at det danske projekt var et eksempel på, at »Danmark kan være med langt fremme, når det kommer til rumfart og rumforskning.«
»Selv om vi er et lille land, har vi højtuddannede, kompetente folk, og på de områder, vi vælger at deltage i, kan vi være verdens førende. Det er ASIM et rigtig godt eksempel på,« sagde Andreas Mogensen til ASIM-arrangementet, som Videnskab.dk deltog i.
\ Læs mere
Allerede under sit ophold på ISS i september 2015 tog Andreas Mogensen også direkte del i arbejdet med ASIM ved at tage spektakulære billeder og videooptagelser af nogle af de lyn-fænomener, som ASIM skal studere yderligere.
ASIM’s mål
ASIM er det hidtil største danskledede projekt i samarbejde med det europæiske rumagentur, ESA, og den samlede pris lyder på cirka 370 millioner kroner.
Videnskabeligt set har ASIM en række målsætninger, herunder blandt andet:
- Overvåge og måle på forskellige lynfænomener i den øvre del af Jordens atmosfære – disse fænomener kaldes med en samlet betegnelse for Transient Luminous Events (TLE) på engelsk og tæller eksempelvis særlige opadgående lyn og de smukke røde feer (se faktaboks)
- Overvåge og måle på mystiske udbrud af gammaglimt fra tordenvejr, som videnskaben endnu ikke har en forklaring på (fænomenet er på engelsk kendt som Terrestrial Gamma ray Flash, TGF).
- Forsøge at forstå fysikken bag ovenstående fænomener, og hvordan de spiller ind på klimaet på vores klode.
\ TLE og TGF
Lyn i den øvre atmosfære (Transient Luminous Events, TLE) er en samlet betegnelse for flere fænomener, som optræder i den øvre del af atmosfæren i forbindelse med lyn og tordenvejr.
TLE tæller blandt andet fænomener såsom røde feer (elektriske udladninger over tordenskyer), blå jets (lyn, som slår opad) og elvere (en slags kortvarigt nordlys – bare højere oppe i atmosfæren)
Jordiske gammaglimt (Terrestrial gamma ray flash, TGF) er kortvarige udbrud af gammastråling (meget energirig stråling).
Disse TGF-gammaglimt optræder i forbindelse med lyn og tordenvejr.
Kilde: Torsten Neubert
ASIM er et unikt projekt
Netop det faktum, at ASIM er designet til at studere en række forskellige lyn-relaterede fænomener, gør projektet unikt, mener den amerikanske forsker Stephen Mende.
Han var selv videnskabelig leder på et lignende rumobservatorie ved navn ISUAL (Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightning), som fløj rundt med en satellit i perioden 2004-2014 – ifølge Stephen Mende var ISUAL »en slags forløber for ASIM.«
ISUAL var nemlig den første af sin art, som var designet til at observere lyn-fænomener (TLE-fænomener) i vores atmosfære.
Men modsat ASIM var ISUAL-observatoriet ikke samtidig specialdesignet til at lave målinger af de særlige gammaglimt (TGF), som også optræder i forbindelse med lyn og tordenskyer.
»Der er virkelig behov for ASIMs kombination af TGF og TLF-forskning, så vi kan finde ud af, om de to fænomener er relaterede – udover at de begge udløses i forbindelse med lyn. Det er et meget rettidigt projekt,« skriver seniorforsker Stephen Mende fra University of California, Berkeley, USA, i en email til Videnskab.dk.
Klik på de røde i-ikoner for at få information om de enkelte instrumenter på ASIM – eller på foto-ikonet for at se billeder af instrumenterne. (Illustrationer: asim.dk, grafik og tekst: Lise Brix/Videnskab.dk)
ASIM’s instrumenter
Ombord på ASIM findes der flere instrumenter, som tilsammen kan opfange både lys, røntgenstråler og gammastråler.
Denne prioritering får ros af den amerikanske forsker.
»Vi ville ønske, vi havde haft en røntgen-detektor på ISUAL,« påpeger Stephen Mende.
Instrumenterne ombord på ASIM er udtænkt af forskere fra Danmarks Tekniske Universitet i samarbejde med forskere fra Norge, Spanien og Polen.
Den danske rumfartsvirksomhed Terma er teknisk hovedansvarlig for observatoriet og har således stået i spidsen for at bygge ASIM og instrumenterne ombord.
\ Udenlandsk samarbejde
ASIM er danskledet, men projektet er desuden udviklet i samarbejde med forskere fra det spanske Valencia Universitet, det norske Universitet i Bergen, det polske rumforskningscenter ved Polish Academy of Science samt det franske Commissariat a l’Energie Atomique
»Man kan inddele ASIM’s instrumenter i to typer; kameraer og et instrument til at indfange stråling,« fortæller Termas direktør, Carsten Jørgensen, til Videnskab.dk.
»Kameraerne kan man opfatte, som at der optages en videofilm, mens rumstationen farer henover Jorden. I det øjeblik, lynene optræder, bliver de optaget.«
»Det andet store instrument er ligesom en fluefanger – den fanger bare stråling.«
Testet og godkendt
Carsten Jørgensen påpeger, at ud over udviklingen af ‘fluefangeren’ og kameraerne har projektet også krævet udvikling af computere og software til ASIM.
Hver eneste lille dims på rumobservatoriet har desuden gennemgået grundige tests for at kunne blive godkendt af de amerikanske og europæiske rumfartsagenturer.
De danske ingeniører har blandt andet skullet bevise, at deres udstyr kan klare rystelser og chok under opsendelsen samt overleve under de barske forhold i rummet, hvor kolde temperaturer og ødelæggende stråling er langt voldsommere end på jordoverfladen.
ASIM er i dag godkendt og står pakket og klar til opsendelse på NASA’s Kennedy Space Center i Florida.
\ Læs mere
\ Årtiers kamp og udvikling bag ASIM
Forud for opsendelsen af ASIM går årtiers tanker og forberedelse – og projektet har flere gange løbet panden mod en mur.
Oprindeligt blev ideen til ASIM udklækket i hovedet på Torsten Neubert for mere end to årtier siden.
Dengang var der netop blevet opdaget flere nye fænomener i forbindelse med tordenvejr, blandt andet de såkaldte røde feer – store elektriske udladninger højt oppe over tordenskyerne, og som kan give himlen et rødligt skær.
»Da jeg så røde feer første gang, tænkte jeg, at det var fantastisk, at et så smukt fænomen var lige for næsen af os, uden at vi havde opdaget det før. Jeg ville gerne undersøge det nærmere,« fortæller Torsten Neubert.
Inspireret af Ørsted
Dengang arbejdede Torsten Neubert på Danmarks Meteorologiske Institut og var videnskabelig leder af Danmarks første satellit, Ørsted, som blev sendt i kredsløb om Jorden i 1999.
»Vi forsøgte at etablere et nationalt satellitprogram med efterfølgere til Ørsted, så den ikke blev en enlig svale,« husker Torsten Neubert.
»Vi indsendte et forslag til en satellit sammen med det, der dengang hed Dansk Rumforskningsinstitut, om at observere de ny-opdagede fænomener over tordenvejr, men programmet blev ikke til noget, for vi fandt aldrig pengene.«
Bankede på hos ESA
Ideen om at studere de nyopdagede tordenvejrs-fænomener blev imidlertid ikke opgivet, og forskerne forsøgte i stedet at foreslå nye projekter.
»I de første år bankede vi på døren hos ESA flere gange uden at blive taget højtideligt. Men i 2004 inviterede vi flere partnere ombord og skrev et nyt forslag, som ESA endelig tog seriøst,« fortæller Torsten Neubert:
»Men vi skulle stadig finde penge. Heldigvis var videnskabsministeren dengang (Helge Sander, red.) interesseret i et rumprojekt og fandt midler i globaliseringpuljen. Siden har ESA og Uddannelses-og Forskningsministeriet bakket op om projektet.«
60 procent er dansk
ASIM’s samlede budget på cirka 50 millioner euro (370 millioner kroner) betales ifølge Uddannelses- og Forskningsministeriet gennem penge fra det europæiske rumagentur ESA, nationale fonde og medfinansiering fra universiteter og virksomheder i deltagerlandene Norge, Spanien, Italien, Polen og Danmark.
»Den danske andel af ASIM er på cirka 60 procent svarende til 30 millioner euro. Heraf er cirka 10 millioner euro medfinansiering fra danske universiteter og virksomheder. Resten (ca. 20 millioner euro, red.) kommer fra de ESA-programmer, der finansieres af det danske ESA-medlemskab i perioden 2003-2018,« oplyser Uddannelses- og Forskningsministeriet i en e-mail til Videnskab.dk.
\ ASIM skal hjælpe klimaforskningen
Udover at øge vores forståelse af en række mystiske lyn-fænomener håber forskerne også, at ASIM kan gøre os klogere på klimaet på vores klode.
ASIM skal indsamle data om vanddamp, skyer og aerosoler (luftbårne partikler eller dråber), som altsammen indgår i et komplekst samspil i forbindelse med tordenstorme og har indflydelse på Jordens klima.
Forskere håber desuden på, at ASIM’s data kan være med til at gøre klimamodeller mere præcise i fremtiden.
Det drejer sig ifølge klimaforsker Martin Stendel særligt om at få klarlagt, hvad der sker med tordenskyer og vanddamp på grænsen mellem troposfæren og stratosfæren.
Få mere info:- ASIMs hjemmeside
- DTU om ASIM
- NASA om ASIM.
- ESA om ASIM
- Terma om ASIM
- Troposfæren er den laveste del af atmosfæren, som strækker sig op til cirka 8-16 kilometer, alt afhængig af hvor man er på kloden. Det er i troposfæren, vores vejr udspiller sig.
- Stratosfæren er laget over troposfæren. Det strækker sig op til cirka 50 kilometers højde.
- Tropopausen, som er grænselaget mellem troposfæren og stratosfæren.
»Normalt finder man kun skyer i troposfæren, men engang imellem, når der er kraftigt tordenvejr, kan tordenskyerne komme gennem tropopausen ind i det laveste lag af stratosfæren,«fortæller Martin Stendel, som er klimaforsker ved Danmarks Meteorologiske Institut og involveret i ASIM-projektet.
ASIM skal observere vanddamp i stratosfæren
I modsætning til troposfæren er stratosfæren meget tør. Men ifølge Martin Stendel forventer forskere, at dette vil ændre sig i takt med klimaforandringer:
For når temperaturen i troposfæren stiger, kan flere tordenskyer bryde igennem tropopausen, og mængden af vanddamp i stratosfæren vil stige, lyder teorien.
»Teoretisk giver det god mening, men det er svært at observere, og vi ved ikke meget om vanddamp i stratosfæren. Vi forventer, at ASIM kan levere observationer, som giver os en bedre forståelse af disse processer,« siger Martin Stendel til Videnskab.dk
