ASIM har fanget sine første lyn

Det store danske rumprojekt ASIM fungerer efter planen og har taget sine første billeder af lyn fra rummet.

De første billeder af lyn fotograferet fra rummet af ASIM er allerede begyndt at tikke ind på forskernes computerskærme. Du kan læse mere om lynene længere nede i artiklen. (Foto: DTU Space / ASIM)

Lise Brix

Journalist

18 maj 2018

Rumfart

I over en måned har rumobservatoriet ASIM (The Atmosphere-Space Interactions Monitor) suset rundt om Jorden.

ASIM er det hidtil største danskledede rumprojekt under det europæiske rumagentur, ESA, og danske forskere har netop præsenteret ASIM’s første data på et møde i Holland.

Konklusionen er, at det nye rumobservatorium indtil videre fungerer (næsten) helt efter bogen.

»Alle sensorer virker som forventet, vi modtager data, og vi er meget begejstrede,« siger Torsten Neubert, som er chefkonsulent ved DTU Space og videnskabelig leder af ASIM.

Rumobservatoriet ASIM har til opgave at jagte lyn og andre vilde tordenvejrsfænomener, som forskerne endnu ikke rigtigt forstår.

De to kameraer på ASIM har fanget billeder af lyn over Sumatra i Indonesien. Ifølge det europæiske rumagentur ESA er der tale om billeder og data fra lyn "med en hidtil uset nøjagtighed 400 kilometer over Jorden." (Foto: DTU Space/ESA)

ASIM studerer vilde fænomener

De første billeder af lyn fotograferet fra rummet er allerede begyndt at tikke ind på forskernes computerskærme – øverst i denne artikel kan du se et udpluk af billeder af et tordenvejr, som ASIM for nyligt fangede over den indonesiske ø Sumatra.

»Indtil videre har vi ikke haft tid til at kigge på vores billeder og data med mere videnskabelige briller. Vi har kun fået set på, om udstyret virker rent teknisk,« understreger Torsten Neubert.

ASIM er da også helt ny i rummet. Den blev sendt afsted fra Jorden 2. april 2018, og det 314 kilo tunge rumobservatorium er nu monteret uden på Den Internationale Rumstation (ISS).

Herfra skal ASIM studere vilde fænomener såsom blå jets, elvere (en slags nordlys som kan opstå ekstremt kortvarigt, højt oppe over jorden), jordiske gammaglimt og giganter – disse fænomener kan du læse mere om i denne artikel.

ASIM’s instrumenter tager optiske, synlige billeder af lyn, tæller fotoner (lyspartikler) og måler røntgenstråling fra tordenvejr. Herudover indsamler ASIM’s instrumenter også data om skyer, som indgår i et komplekst samspil med jordens klima.

Om ASIM

ASIM et rumprojekt under den europæiske rumfartsorganisation ESA.

DTU Space har den videnskabelige ledelse for projektet og står for dele af instrumentudviklingen.

Den danske teknologivirksomhed Terma er teknisk hovedansvarlig for ASIM, mens Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) deltager i den videnskabelige fortolkning af data.

Herudover er ASIM udviklet i samarbejde med spanske, norske, polske og franske forskere.

Kilder: DTU Space / Torsten Neubert

Røntgendetektor kan kun bruges om natten

Indtil videre virker alle ASIM’s instrumenter efter bogen – bortset fra et af instrumenterne, som har til opgave at fange røntgenstråling, fortæller Torsten Neubert.

»Den ene røntgendetektor bliver forstyrret af dagslys, så vi kan kun bruge den om natten. Vi havde håbet, at vi også kunne bruge den om dagen, men det betyder mindre, for vi får masser af data fra den om natten,« siger Torsten Neubert og tilføjer:

»Vi ved ikke, hvad problemet er endnu; om der er sket noget under opsendelsen, eller om der er en indbygget fejl, som gør, at den tager dagslys ind. Men det afgørende er, at alt andet virker.«

Røntgendetektoren er en del af ASIM’s såkaldte MXGS-instrument – du kan læse meget mere om de enkelte instrumenter ved at klikke dig rundt i grafikken nedenfor.

ASIM' S INSTRUMENTER: 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. (Grafik: Videnskab.dk/asim.dk)

De danske forskere præsenterede tirsdag de indledende data fra ASIM på et møde hos ESA’s Teknologicenter, ESTEC, i Holland.

»Bestyrelsesmedlemmerne var meget tilfredse, og vi er selvfølgelig også rigtig glade,« siger Torsten Neubert.

Fredag eftermiddag bliver ASIM’s første data fejret ved et arrangement på DTU Space.

Hvad viser billederne fra ASIM?

De to øverste rækker af billeder er taget med ASIM's optiske kameraer - de tre nederste grafer viser de samme begivenheder målt med fotometre. (Illustration: DTU Space)

Når ASIM fanger lyn og andre vilde fænomener, kræver det benarbejde og analyse, før forskerne kan fastslå, hvad billederne viser.

Nedenfor får du et eksempel på, hvad det er for nogle overvejelser forskerne gør sig, når de fortolker ASIM’s data.

Billederne og graferne, du ser her, viser et tordenvejr, som fandt sted over Sumatra den 30. april 2018 klokken 19:26.

Billederne er taget af ASIM’s optiske instrument kaldet Modular Multi-spectral Imaging Array (MMIA).

MMIA består af:

To kameraer, som tager billeder (de kan ses i de to øverste rækker af billeder)
Tre fotometre, som er instrumenter, der måler lysintensiteten, men ikke er billeddannende. (De kan ses i de tre rækker af grafer nedenfor)

Kameraerne (hvis billeder vises her) tager 12 billeder i sekundet – det vil sige hvert billede kommer 1/12 af et sekund efter hinanden. Hvert billede dækker et område af himlen på cirka 50 x 50 kilometer.

Fotometrene (hvis grafer vises her) måler lysintensiteten, mens at billederne bliver taget. Men fotometrene har en lagt bedre tidsopløsning end kameraerne. Du kan se tiden i millisekunder ud af x-aksen på grafen over fotometrenes målinger. (De røde streger på graferne markerer, hvornår et nyt billede fra kameraet starter i billedrækken ovenover.)

Atmosfæren er en solbrille

Når man tager billeder af lyn fra rummet, skal man ifølge Torsten Neubert være opmærksom på, at en del af lyset fra lynene bliver opfanget (absorberet) af Jordens atmosfære.

»Atmosfæren fungerer som en slags solbrille, der fjerner noget af lyset. Det betyder, at det ikke er alt lys fra et lyn, som vil nå frem til ASIM’s instrumenter,« siger Torsten Neubert.

Atmosfæren fjerner imidlertid ikke lige meget af alle lysets farver, og specielt den røde farve slipper igennem. I den øverste række af billeder ovenfor er kameraet indstillet, så det kun opfanger røde farver (farvebånd på 777 nanometer).

I den næste række af billeder ser du de samme lyn – men her er lynene opfanget af ASIM’s andet kamera, som er indstillet til kun at opfange blå farver (farvebånd 337 nanometer).

»Atmosfæren absorberer en masse af de blå farver i lyset fra lynene, men den lader næsten alt det røde lys slippe igennem. Ved at se på forskellen mellem billederne taget med de blå og de røde farver, kan vi analysere os frem til, hvorhenne lynene kommer fra,« forklarer Torsten Neubert.

ASIM har fanget en elver

Med andre ord kan forskerne bruge farverne på lyset til at få oplysninger om, hvor højt oppe over Jorden lynene starter og slutter.

Fotometrene fortæller derimod, hvor stor lysstyrken er på lyset fra lynene. Forskerne er ikke færdige med at analysere sig frem til, hvad det er for en type lyn ovenstående grafer dækker over, men Torsten Neubert mener umiddelbart, at et af dem viser en såkaldt elver – en slags nordlys som kan opstå ekstremt kortvarigt, højt oppe over jorden (læs mere om elvere i denne artikel).

»Når du ser på graferne fra vores fotometre, kan du se, at der i anden kolonne er en kortvarig peak (en top, red.) på alle tre grafer. Det betyder, at der har været et meget kortvarigt lysglimt. Det har været så kort, at kameraerne ikke har opfanget det,« siger Torsten Neubert.

»Det passer fuldstændig med, at der er tale om en elver. Lysintensiteten stiger brat, men det varer kun omkring et millisekund,« siger Torsten Neubert.

Efter alt at dømme har ASIM således fanget mindst én elver indtil videre. De øvrige billeder viser almindelige lyn ifølge Torsten Neuberts umiddelbare analyse.

Når ASIM’s andet store instrument, MXGS, er blevet testet færdigt og er klar til brug, vil forskerne kunne sammenligne alle billeder fra kameraer og fotometre med målinger af røntgenstråling fra lynene.

Her er der zoomet ind på en 'peak' i lysintensiteten, som ASIM's fotometre har målt. Ifølge Torsten Neubert er denne peak formentlig udtryk for en elver. (Illustration: DTU Space)