Samler støv i atmosfæren ved hjelp av raketter

29.01.14 Geir Antosen og Vibeke Os
Vi gjør oppmerksom på at denne artikkelen er over to år gammel, og kan ha innhold som er utdatert.

Partikler som støv, is og rester fra fordampede meteoritter er viktige komponenter i atmosfæren, som blant annet påvirker strålingsbalansen på jorda. Målinger med bruk av raketter gir unike muligheter til å kartlegge forholdene i den midterste og øvre del av jordens atmosfære, noe som også kan gi ny viten om tilstanden nærmere jorden.

Raketter utstyrt med instrumentpakker (prober) skytes opp i atmosfæren for å detektere og analysere støv- og ispartikler. Probene konstrueres og bygges ved elektronikklaboratoriet og mekanisk verksted ved Institutt for fysikk og teknologi. Illustrasjon: Sveinung Olsen, Institutt for fysikk og teknologi, UiT.

6,4 Mill til støvsamling
Rakettprosjektet MAXIDUSTY har som hovedformål å observere støv- og ispartikler i jordens atmosfære. Norsk romsenter og Forskningsrådet bevilger 6,4 Mill i 2014 for ytterligere "støvsamling" og forskning på kjemisk sammensetning av ispartikler, etter først å ha tildelt forskningsmidler til prosjektet fra 2011-2013.

“Proben DUSTY – first in space!”
Rakettvirksomheten ved Institutt for fysikk og teknologi har lenge vært i front innen forskning på partikkel- og skyfenomener i mesosfæren, 50-85 km over jordas overflate. Forskere ved UiT var de første som lyktes i å bygge en vellykket støv-probe som kunne identifisere og måle egenskapene til støvpartikler i atmosfæren, nemlig proben "DUSTY".  I ettertid har mange prober blitt lagd og sendt til himmels. 

Live-målinger fra atmosfæren
Rakettene kan utrustes med ulike intrumentpakker/prober alt etter hvilke målinger som skal utføres, f.eks. støvmengde, størrelse, elektrisk ladning, elektron og jonetetthet, temperatur mm. Rakettene er også utstyrt med telemetri, dvs kommunikasjonsutstyr til mottakere på bakken slik at forskerne kan følge alle de vitenskapelige målingene under hele svevet. Den andre proben som ble sendt opp var "MUDD", den innhentet data om oppbygningen til ispartikler. Ved hjelp av computerberegninger har gruppen også lyktes i å finne en ny og viktig radar-teknikk  for å undersøke skyene i den midterste del av atmosfæren.

Partikler fra meteorer
Meteoriske røykpartikler danner basis for mange prosesser i de øvre lag av atmosfæren.  Prosjektleder Ove Havnes utdyper: “Disse partiklene dannes når meteoritter som kommer inn i atmosfæren brenner opp og fordamper. Gassene fra fordampningen kondenserer og det dannes nanometer små, faste partikler som vi kaller meteoriske røykpartikler”.
Havnes sier at videreføring av MAXIDUSTY prosjektet i første rekke vil resultere i oppskyting av proben "ICON. Oppskytingen vil foregå sommeren 2014, der man vil forsøke å analysere den kjemiske sammensetningen av ispartikler i de såkalte nattlysende skyer. I tillegg vil man undersøke størrelsesfordeling av is- og

Oppskyting av rakett ved Andøya Rakettskytefelt. Bilde: Andøya Rakettskytefelt.

røykpartikler, samt ladning på partiklene. Videre er målet å bli de første som lykkes med å fange inn meteoriske støvpartikler og bringe dem tilbake for analyse, ved hjelp av proben MESS. Dette skal etter planen utføres når den neste intrumentpakken i MAXIDUSTY serien er utviklet, trolig i 2016.

Bygger utstyret til rakettene selv
De fleste probene for å detektere og analysere støv- og ispartikler (DUSTY, MUDD, ICON og MESS) konstrueres og bygges på elektronikklaboratoriet og mekanisk verksted ved Institutt for fysikk og teknologi, UiT, der professor Åshild Fredriksen har ansvaret for testing av prober på instituttets plasmalaboratorium.

Internasjonalt samarbeid
Prosjektet har mange samarbeidspartnere nasjonalt og internasjonalt. Universitetet i Oslo skal levere utstyr og prober for måling av plasma. Forskere fra England, USA, Sverige, Tyskland og Østerrike bidrar med instrumentering på raketten, og med teori og analyse. Under oppskyting av MAXIDUSTY vil det samtidig gjøres målinger med radar, lidar (en form for laser) og satellitt. Selve oppskytingen foregår ved Andøya Rakettskytefelt.

På Twitter   #norgesarktiske