Fra Lyngby til rummet: Nyt apparat skal løse gåder om Solens stråler

På et gangareal på DTU Space i Lyngby er en større gruppe forskere stimlet sammen om et bord med tapas og boblende vin.

De skåler og lykønsker hinanden med det seneste rumudstyr, som er blevet bygget i Lyngby og nu er sendt afsted til den amerikanske rumfartsorganisation NASA.

Udstyret skal være en del af NASA’s mission CLARREO Pathfinder, som efter planen skal lave de hidtil mest præcise målinger af, hvor meget af Solens lys og energi som direkte bliver reflekteret af Jorden og sendt tilbage ud i rummet.

»Vi har faktisk ikke særlig godt styr på, hvor meget lys der reflekteres. Det kom som en stor overraskelse for mig, da jeg hørte det første gang,« siger professor John Leif Jørgensen i sin skåltale, hvor han præsenterer missionen for sine kolleger på DTU Space.

Langt mere nøjagtige målinger

Ifølge NASA vil CLARREO Pathfinder lave målinger af sollys, som reflekteres af Jorden og Månen, med en nøjagtighed, som vil være »5 til 10 gange mere nøjagtige end målinger fra eksisterende sensorer.«

Med andre ord vil vi altså få et langt bedre billede af, hvor meget af Solens lys der reflekteres og fiser direkte tilbage ud i rummet.

»Solens lys er drivkraften i Jordens klimasystem. Derfor er det vigtigt at kunne måle mængden af lys, som strømmer ned til Jorden, men det er også vigtigt at vide, hvor meget der reflekteres væk, for det reflekterede lys deltager ikke i klimaprocesserne på Jorden,« siger Peter Thejll, som er seniorforsker på Danmarks Meteorologiske Institut og forsker i klima, men ikke har del i CLARREO Pathfinder-missionen.

Han påpeger, at missionen dermed kan bidrage til at gøre eksisterende klimamodeller »endnu bedre,« og samtidig kan udstyret bruges til at lave direkte målinger af variationer i klimaet.

\ Læs mere

DTU-forskere bidrager til stor klimamission i rummet: Skal overvåge plankton i verdenshavene

Fejring på forhånd

Internt på DTU Space bliver dagens festlighed for CLARREO Pathfinder kaldt for et ’Instrument Away-party’.

Forskerne fejrer altså hinandens indsats i udarbejdelsen af det nye instrument, selvom udstyret endnu ikke har bestået sin endelige test under opsendelsen til rummet.

»Problemet er, at når vores instrumenter bliver sendt ud i rummet, får vi normalt rygende travlt med at følge og kontrollere dem, og vi har ikke tid til at være med til at skåle og fejre instrumentet. Derfor er vi begyndt at fejre det på forhånd, når vores del af arbejdet er fuldendt,« forklarer John Leif Jørgensen, som er professor og leder af afdelingen for Måling og Instrumentering.

Monteres af Andreas Mogensen?

Efter planen skal CLARREO Pathfinder skydes ud i rummet i 2023, og udstyret skal monteres ombord på Den Internationale Rumstation, ISS.

»Vi håber på, at den bliver monteret på rumstationen, mens Andreas Mogensen er deroppe,« siger John Leif Jørgensen med henvisning til, at den danske astronaut skal på sin anden mission på rumstationen i 2023.

DTU’s bidrag til den amerikanske sollysmission er primært et stjernekamera – et instrument, som hjælper CLARREO Pathfinder med at holde styr på sin nøjagtige position i forhold til Solen, Jorden og Månen.

»CLARREOs formål er at måle, hvor stor en andel af sollyset, som kastes direkte tilbage i rummet. Og så skal informationen gives videre til alle andre klimasatellitter, som skal bruge det til at kalibrere deres målinger. Så ideen er, at det skal gøre vores klimamodeller bedre,« fortæller John Leif Jørgensen.

\ Læs mere

Smart hårvask og svævende robotter: Sådan bliver Andreas Mogensens hverdag på ISS

Rammer lyset ørken, hav eller skov?

Spørgsmålet om, hvorvidt sollys bliver reflekteret eller absorberet, når det rammer Jorden, afhænger naturligvis af, hvad lyset støder ind i på sin vej.

Rammer det ned i en ørken, et hav, en mørk bygning eller en grøn skov? Eller bliver lyset reflekteret af vanddamp eller skyer, allerede inden det når ned til Jorden?

»Når man laver jordobservationer, skal man kunne sige, hvor meget en ørken, et isbjerg eller noget andet reflekterer sollyset for at kunne bruge observationerne i praksis,« fortæller Peter Thejll.

\ Læs mere

Er Jorden blå eller rød?

Bruger saltørken til kalibrering

Der findes allerede en flåde af instrumenter i rummet, kaldet ’Clouds and the Earth's Radiant Energy System’ (CERES), som er dedikeret til at måle Jordens refleksion af sollys.

Men ligesom mange andre instrumenter i rummet kan de med tiden blive beskadiget og mindre følsomme, blandt andet fordi de udsættes for sollys. Problemet er, at det gør det svært at sammenligne målinger over tid, og derfor har forskerne brug for et stabilt referencepunkt til at indstille – kalibrere – deres målinger.

»I øjeblikket kalibrerer man målingerne ved at tage billeder, hver gang man flyver henover meget hvide saltørkener i for eksempel Namibia og det vestlige USA. Ideen er, at de skal være stabile referencepunkter,« forklarer Peter Thejll og fortsætter:

»Men problemet er, at der kan blæse støv hen over ørkenen, og et andet år har det måske regnet lidt i ørkenområdet. Derfor er det svært at afsløre, om instrumentet har mistet følsomhed, fordi kalibreringen ikke er helt nøjagtig,« siger Peter Thejll.

Trump forsøgte at stoppe mission

CLARREO Pathfinders vigtigste bidrag til klimaforskningen bliver dermed ikke så meget instrumentets egne målinger, men derimod at den giver mulighed for at kalibrere målinger fra andre klimasatellitter.

»Hvis det virker ligeså godt, som vi tror, kan vi gøre klimamodellerne meget mere nøjagtige,« siger John Leif Jørgensen.

Vejen mod opsendelsen af CLARREO Pathfinder har ellers været brolagt med store bump. Oprindeligt var det planlagt til at være en langt større, dyrere og længerevarende mission, kaldet CLARREO, men planerne blev skrinlagt.

Den tidligere amerikanske præsident Donald Trump forsøgte blandt andet flere gange at få droppet missionen, men i 2018 besluttede NASA alligevel at gå videre med en nedskaleret version af den oprindelige CLARREO-mission – nu med efternavnet Pathfinder.

»CLARREO Pathfinder er en test-mission, og hvis den bliver en succes er det stadig planen, at der skal komme en langt større CLARREO-mission. Det bliver et kæmpe bæst af en klimasatellit til 4-5 milliarder kroner, som skal ligge i rummet de næste 30 år,« siger John Leif Jørgensen.

Anden dansk klimamission på vej

Selvom Peter Thejll ser det som et positivt skridt for klimaforskningen, at CLARREO Pathfinder kommer på banen, er han ikke overbevist om, at CLARREO’s metode er den bedste til at måle sollysets refleksion på Jorden.

Han er selv en del af en anden mission – som også sker i samarbejde med DTU Space – hvor forskerne har udviklet en anden måde at kalibrere målinger af, hvordan sollyset reflekteres på Jorden. Her vil de også bruge Månen til deres målinger, men på en anden måde end CLARREO Pathfinder

»Vi håber på, at vores målinger kan blive ligeså gode eller bedre end CLARREO Pathfinders,« siger Peter Thejll.

Dermed er der altså udsigt til, at flere instrumenter med dansk islæt i de kommende år vil gøre os klogere på, hvor meget sollys der reflekteres af Jorden og sendes tilbage til rummet.

\ Læs mere

Er livets mangfoldighed et produkt af Jordens varierende bane i rummet?

\ Læs mere

‘Tipping point’ nået: Is-mangel har ændret grønlandsk økosystem