Ny svensk forskningssatellit ska studera övre atmosfären

Sverige har lång tradition av att bedriva forskning inom atmosfärsfysik. Det nya satellitprojektet MATS, Mesospheric Airglow/Aerosol Tomography and Spectroscopy, ger svenska forskare nya möjligheter att genomföra avancerad atmosfärsforskning.

– Beslutet innebär att atmosfärsforskning och avancerad rymdteknik kan förenas i det nya svenska satellitprojektet, MATS, som kommer att bidra till ökad kunskap om hur olika delar av atmosfären påverkar varandra, säger Olle Norberg generaldirektör för Rymdstyrelsen.

Den nya satelliten ska undersöka vågor i atmosfären, speciellt i mesosfären, det vill säga höjdområdet mellan 50 och 100 km. Förekomsten av vågor är av stor betydelse i lufthavet eftersom de kan koppla ihop skeenden i vitt skilda delar av atmosfären. För att förstå atmosfären i dess helhet behöver forskarna lära sig mer om detta övergångsområde och hur det samverkar med både övre och undre delar av luftlagren.

– MATS är ett mycket spännande projekt med tanke både på de vetenskapliga frågeställningarna och på metoderna att angripa dem. Genom att kombinera moderna optiska mätmetoder med en modern satellitplattform hoppas vi att kunna bidra stort till forskning om vågornas betydelse i atmosfären, säger Jörg Gumbel, professor vid Meteorologiska institutionen, Stockholms universitet.

Det är tre forskargrupper och ett flertal svenska företag som bidrar till MATS, bland annat OHB i Kista, ÅAC Microtec i Uppsala och Omnisys Instrument i Göteborg. Forskargrupperna finns på Meteorologiska institutionen – MISU vid Stockholms universitet, på Institutionen för rymd- och geovetenskap vid Chalmers i Göteborg och på Rymd- och plasmafysik vid KTH i Stockholm,. Dessutom finns omfattande kontakter med andra forskare både i Sverige och i andra länder.

Längre ned i detta dokument finns frågor och svar om MATS. På www.snsb.se finns ytterligare information. MATS Mission Definition Phase Report (pdf 4290 kB engelska)

FAKTA

Vad ska MATS göra för forskning?
Precis som vattnet i haven så är också luften i atmosfären full av vågor. Ny forskning har visat att vågor kan länka ihop skeenden i vitt skilda delar av vårt klimatsystem. Atmosfärens vågor uppträder i många olika storlekar från lokala störningar till globala rörelsemönster. Ett viktigt mål med MATS-satelliten är att undersöka vågornas inverkan på atmosfären. MATS fokuserar speciellt på den så kallade mesosfären, det atmosfäriska höjdområdet mellan 50 och 100 km. Mesosfären kan på många sätt ses som övergångsområde mellan den "vanliga atmosfären" runt omkring oss och "rymden" som tar vid på högre höjder. För att förstå atmosfären i dess helhet måste vi lära oss mer om detta övergångsområde och dess kopplingar både uppåt och nedåt.

Namnet MATS står för ”Mesospheric Airglow/Aerosol Tomography and Spectroscopy”. Vad finns bakom detta namn? Från sin omloppsbana använder sig MATS av optiska mätmetoder för att studera mesosfären. Mera konkret observerar MATS ljusfenomen som är speciella just för detta höjdområde. Dels handlar det om ljus som sänds ut av energirika molekyler, en process som kallas för luftsken, eller airglow på engelska. Dels handlar det om ljus som sprids av aerosoler i form av jordens högsta moln, så kallade nattlysande moln som bildas kring 80 km höjd. För att få en bra bild av vågstrukturer i dessa fenomen använder MATS tomografi: i likhet med tomografiska metoder inom medicin tittar MATS på mesosfären från många olika håll för att sedan kunna rekonstruera en tre-dimensionell bild. Ännu mer information går att få ut genom att kombinera tomografi med spektroskopi: genom att undersöka hur det uppmätta ljuset ser ut vid olika våglängder, färger, går det att dra slutsatser om allt från temperatur till mängden av is i atmosfären. Med MATS kommer forskarna kunna studera alla dessa delar.

Vilken betydelse kan forskningen få?
Idag finns många idéer om hur vågor kan påverka atmosfärens egenskaper. I många fall saknas dock kunskaper om hur vågornas utbredning och växelverkan går till. För att komma vidare måste teoretiska idéer kopplas ihop med observationer. MATS ger denna möjlighet genom att ta fram en global databas, klimatologi, av vågfenomen i mesosfären.

Det passar bra att MATS fokuserar just på mesosfären. Det finns andra satellitprojekt som kan mäta vågstrukturer på lägre och högre höjder, och MATS fyller på så sätt en viktig lucka i utforskningen av atmosfären.

Vilka är de största utmaningarna med Mats?
När det gäller mätningarna på MATS så är en stor utmaning att skilja de svaga ljussignaler från mesosfären från det mycket starkare ljuset som kommer direkt från solen eller från de ljusa lägre skikten i atmosfären.

Vad kostar satellitprojektet MATS?
Totalkostnaden ligger på 120 miljoner kronor. Det inkluderar utveckling och konstruktion av både vetenskapliga instrument och satelliten, dessutom ingår uppsändning av satelliten, datamottagning och kontroll/underhåll under två år (beräknad livslängd för MATS)

När beräknas MATS vara klar för uppsändning? År 2017

Vart ska uppsändningen ske ifrån?
Uppsändningen är inte bokad, det finns flera alternativ; Indien, Franska Guyana, Ryssland, USA.

Hur stor är satelliten? 60x70x85 cm eller ungefär som en stor flyttlåda.

Hur lång är den beräknade livslängden för MATS? Två år.

Vad händer med satelliten efter avslutat uppdrag?
Konstruktionen följer de europeiska rekommendationerna, det innebär att inom 25 år efter avslutat uppdrag kommer satelliten att återinträda och förbrännas i jordens atmosfär.