Mats skjuts upp för att mäta gravitationsvågor
-
- Artikel från Chalmers tekniska högskola
- Ämne: Natur & teknik
Nästa år skjuts forskningssatelliten Mats upp från Vostochny Cosmodrome i Ryssland. Mats ska studera så kallade gravitationsvågor i atmosfären genom att detektera formationer i moln i mesosfären, på 70-110 kilometers höjd.
Huvudinstrumentet ombord är baserat på en ny typ av teleskop som är utvecklat i Göteborg och beskrivs i en avhandling av Arvid Hammar.
Mats är den första svenska forskningssatelliten på 18 år, utvecklad i ett samarbete mellan forskare på Stockholms universitet, Chalmers och KTH.
Från sin omloppsbana på 600 kilometers höjd kommer Mats att studera så kallade gravitationsvågor i atmosfären (inte desamma som Einstein förutsåg) genom att detektera formationer i moln i mesosfären på 70-110 kilometers höjd.
I likhet med vågor i havet ger gravitationsvågor i atmosfären upphov till storskalig cirkulation. De är viktiga att studera för att förbättra nuvarande klimatmodeller och bättre förstå atmosfären som helhet.
För att göra mätningar på gravitationsvågor kommer Mats detektera UV-ljus från nattlysande moln och infrarött ljus från syremolekyler med hjälp av sex separata bildsensorer.
Forskningssatelliten Mats i monterat skick.
Arvid Hammar är nyligen disputerad industridoktorand som har arbetat på Omnisys Instruments och på institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, MC2, på Chalmers. Han har ingått i ett team från Göteborg som har utvecklat och byggt de vetenskapliga instrumenten på forskningssatelliten.
Stor som en diskmaskin
Eftersom själva satelliten är relativt kompakt och lätt – den väger totalt 50 kilo och är ungefär lika stor som en vanlig diskmaskin, 60×70×85 kubikcentimeter (se illustration nedan) – kan endast ett teleskop användas för att avbilda atmosfären på de sex bildsensorerna. För att uppfylla de vetenskapliga målen måste Mats dessutom kunna upptäcka gravitationsvågor med storlekar ner till 200 meter över ett synfält på 250 kilometer i atmosfären samtidigt som störsignaler – ströljus – från exempelvis solen, och ljus från städer effektivt stängs ute.
– Att kombinera dessa krav i ett enda instrument är en mycket stor utmaning som var drivande för utvecklingen av Mats teleskop, som var det huvudsakliga fokuset i min avhandling, säger Arvid Hammar.
Själva teleskopet är ett så kallat off-axisteleskop och är det första i sin typ som utnyttjar en ny designmetod där linjär astigmatism elimineras för att drastiskt förstora synfältet samtidigt som upplösningen bibehålls. Att just storleken på synfältet kan göras större är nyckeln för en mission som Mats och kan inte göras med klassiska teleskop. Designen utnyttjar tre speglar som tillverkats ur solitt aluminium med hjälp av en speciell svarvningsteknik (diamond turning), vilket ger optisk kvalitet på ytorna.
Källa: Chalmers tekniska högskola
Förutom design har utvecklingen av Mats även inneburit omfattande tester för att kunna garantera ett fungerande instrument i den utmanande miljö som rymden innebär. Optiken har testats i ett nybyggt labb för optiktester som Arvid Hammar har satt upp och ansvarat för som en del i sitt arbete.
Mats ska användas i ungefär två år för att studera den övre delen av atmosfären. Den data som produceras under den tiden kommer att användas av forskare över hela världen. Uppskjutningen är planerad till 2020 då flera satelliter skickas upp samtidigt från samma raket, bland annat en större kanadensisk satellit.
Sprängskiss av Mats (Mesospheric Airglow/Aerosol Tomography and Spectroscopy) som visar satellitens olika delar. illustration: Rymdstyrelsen
Satelliten Mats – första svenska på nästan 20 år
Uppskjutningen av Mats är planerad till 2020. Senast Sverige skickade upp en satellit var Odin 2001. Under sina 18 år i omloppsbana har den tillryggalagt närmare 100 000 varv runt jorden, men även Odin förväntades till en början bara kunna användas i två år.
Läs mer på Rymdstyrelsens sajt: Mats – Sveriges nya forskningssatellit
Avhandlingen:
Optics for Earth Observation Instruments.
Kontakt:
Arvid Hammar, Optical Engineer, Fingerprint Cards, arvid.s.hammar@gmail.com
Följ Mats på Twitter:
Mystisk ring siktad runt dvärgplanet
En stor ring har hittats runt dvärgplaneten Quaoar med hjälp av rymdteleskopet Cheops. Ringen är oväntad stor i förhållande till dvärgplanetens storlek. Upptäckten kan...
Bilder av stjärnklumpar vittnar om galaxernas första tid
Forskare kan nu analysera hur stjärnor och galaxer bildades och utvecklades i universums barndom. Det gör de med hjälp av James Webb-teleskopet som fångat bilder av...
Betlehems stjärna kan ha varit planeter
Den bibliska berättelsen om Betlehems stjärna kan ha inspirerats av verklighetens himlavalv över mellanöstern för drygt 2000 år sedan. Forskarnas teorier om när den...
Stjärna slukades av massivt svart hål – nu har ljuset spårats
Två forskarlag har upptäckt en stråle av ljus genom observationer i teleskop. Ljuskällan kommer från en stjärna som för flera miljarder år fångades av ett massivt svart...
Nya metoder avslöjar osynliga meteorer och asteroider
Med hjälp av nya radaranalyser kan sällsynta meteorer på hög höjd avslöjas. Nya metoder kan också ge bättre koll på rymdskrot och asteroider. Det visar en avhandling...
Blyatom skvallrar om neutronstjärnornas mysterier
Forskare har nått ett genombrott när de räknat på atomkärnan hos bly. Beräkningarna, tror forskarna, kan ge ökad kunskap om rymdens...
Så kan syre bildas i rymden
Forskare vid Göteborgs universitet har hittat bevis för att svaveldioxid kan brytas isär och bilda syremolekyler. Det kan förklara syret runt flera av Jupiters...
Krusningar i Vintergatan härstammar från närgången dvärggalax
Stora delar av Vintergatans yttre skiva vibrerar och de säregna krusningarna orsakas av dvärggalaxen Sagittarius som passerade vår galax för mellan 1–2 miljarder år...
Vintergatans historia och framtid syns i data från rymdteleskop
Forskare har kunnat rekonstruera Vintergatans utveckling under miljarder år bakåt i tiden. De kan även se hur Vintergatan kommer att utvecklas i...
Upptäckta spökstjärnor från slukad galax
Astronomer i Lund har hittat en grupp stjärnor i Vintergatans disk som kan komma från en hittills okänd bebisgalax. Sådana stjärnor har aldrig tidigare påträffats i...
Ström i rymden begränsas av ovanligt motstånd
Att solvindar kan ge norrsken och störningar vet vi. Men nu har ett team av forskare, för första gången, lyckats mäta hur det faktiskt går till när elektriska strömmar...
Meteorit från Mars visar spår av vatten – men inget liv
Undersökning av en meteorit med ursprung från Mars, visade att den utsatts för mycket begränsad påverkan av vatten. Forskare har studerat meteoriten med hjälp av neutron-...
Läs också
- 1
- 2
- 3
