Aalto-2 och QB50

Det finns luckor i instrumentutbudet när det gäller utforskandet av jordens termosfär – in-situ. Termosfären sträcker sig från 85 till 600 km ut från jordens yta. Det är i termosfären vi ser norrsken och det är där, på en höjd kring 400 km, vi har den internationella rymdstationen. Det finns även 400km över jordytan partiklar som bromsar stationens framfart och därmed kommer gravitationen snart att dominera över trögheten och stationen sjunker. Därför behöver rymdstationen då och då en knuff för att hållas i sin bana. Den ”knuffen”, sk reboost, kan ges till exempel av nån farkost som är förankrad vid rymdstationen i samband med varuleverans eller personalskifte.

I termosfärens lägre delar blir det kostsamt att hålla stora satelliter i omloppsbana, ballonger når inte upp till termosfären och raketer har sina vanskligheter när det gäller insamlandet av data. Lösningen finns i CubeSats. Teknologiska landvinningar har gjort att en satellit på tre liter numera kan sköta sådant man inte drömde om för ett par tiotal år sedan.

Aalto-2. Bild: Tuomas Tikka, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49572123

Aaltouniversitetet i Helsingfors, Finland, står för en av de 50 satelliterna som inom uppdrag QB50 småningom ska samla den största datamängden någonsin från jordens termosfär. Aalto-2 är, som namnet antyder, den andra satelliten som byggts på Aaltouniversitetet. Aalto-1 var tänkt att inta sin plats i omloppsbana redan tidigare med hjälp av SpaceX’ Falcon-9, men av hyfsat dramatiska orsaker har den resan inte blivit av. Aalto-1 transporteras inom en månad till Indien för att bäras ut till sin omloppsbana av en PSLV.

Efter att de första som arbetat med Aalto-1 fått sina diplomingenjörsexamina kördes Aalto-2 upp som ett projekt för forskarstuderanden. Förutom att samla data från den lägre delen av termosfären vill teamet vid Aaltouniversitetet att visa att satellitplattformen som de planerat och byggt fungerar i de krävande förhållandena. Nyttolasten i Aalto-2:an är en mNLP, multi-Needle Langmuir Probe, som utvecklats vid Universitetet i Oslo, UiO. Den är designad för att mäta egenskaper hos plasma. Flera av de satelliter som ingår i QB50 är utrustade med just mNLP. Från Sverige bidrar Luleå Tekniska Universitet och Open Cosmos med en satellit utrustad med Flux-Φ-Probe Experiment (FIPEX).

Aalto-2-teamet arbetar också i nära samarbete med ESTELLE-teamet från Estland. Detta i och med att Aalto-2 bär med sig en liten extra nyttolast och uppdraget innebär också ett experiment rörande formationsflygning tillsammans med den estniska satelliten. Detta är något som också gynnar QB50’s huvudsakliga forskning.

Om allt går som det nu ser ut att göra lyfter en hel grupp CubeSats från Cape Canaveral måndag 27:e mars 2017 och fraktas med Orbital ATK’s Cygnus till den internationella rymdstationen. Med hjälp av en adapter fäst på Canadarm kommer de sedan att placeras i omloppsbana.

Satelliterna kommer småningom att tappa fart och sluta sina dagar i det skede de kommer in i de tätare skikten i jordens atmosfär. Där kommer de att brinna upp och eventuellt sprida ett sista fragment av glädje när någon då ser dem som ”stjärnfall”. Detta betyder att ingen av de satelliter som sätts ut i omloppsbana kommer att fortsätta sin färd när uppdraget är slutfört. De bidrar alltså på intet sätt till någon form av rymdskrot. All data som samlas in sänds till mottagarstationer på jorden. På Aaltouniversitetet förbereder man sig också på att ta emot data. Stora mängder data kan man dock inte ta emot den vägen från Helsingfors eftersom Finlands huvudstad ligger betydligt längre norrut än banan som de CubeSats som sätts ut från rymdstationen för dem.

Jan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”, en fråga som hörs rätt ofta i samband med matematikundervisningen. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång.