Dragon er et selvstændigt rumfartøj, som fragter forsyninger ud til ISS, hvorefter det kan returnere til Jorden. (SpaceX)

ASIM baggrund, fakta og partnere

Danmarks næste rummission er godt på vej: I denne artikel finder du en masse fakta og spændende viden om ASIM-projektet og baggrunden for den. Hvert afsnit kan læses for sig, så du kan zappe rundt i teksten. Der er også links til mere specialiseret viden om ASIM og de ’opadgående lyn’, klimaforhold og andre fænomener, der skal undersøges.

Opsendelse af ASIM:

ASIM blev opsendt succesfuldt 2. april 2018 kl. 22.30 dansk tid med et Dragon transportfartøj og en Falcon 9-raket fra SpaceX. Opsendelsen skete fra Cape Canaveral ved NASA's Kennedy Space Center i Florida, USA. Den danske astronaut Andreas Mogensen deltog fra jorden i arbejdet med at bringe ASIM ud i rummet og få den monteret udvendigt på den internationale rumstation ISS.

                  

Missionen kort fortalt:

ASIM er en af Danmarks store rummissioner. Fra ISS skal ASIM's avancerede instrumenter kigge nedad for at observere atmosfæren fra toppen af skyerne og op til 100 km over jordens overflade. Her dannes specielle lyn og røntgenstråling, som undersøges.

ASIM’s instrumenter tager optiske, synlige billeder af lyn, tæller fotoner og måler røntgenstråling fra tordenvejr. Både den for øjet usynlige røntgenstråling og de fascinerende kæmpelyn, som slår ud i rummet i stedet for ned mod jorden, vil blive undersøgt langt mere præcist end hidtil.

Den nye viden vil give os bedre indsigt i lynenes anatomi, som kan hjælpe os til at udvikle bedre beskyttelse mod lynnedslag og formentlig også nye teknologier, hvor elektriske udladninger indgår.

Desuden indsamler ASIM data om vanddamp, skyer og aerosoler, som indgår i et komplekst samspil i forbindelse med tordenstorme og har indflydelse på jordens klima. Dermed opnås bedre forståelse af, hvordan tordenstorme og relaterede fænomener kan have indflydelse på Jordens klima, hvilket kan bidrage til bedre klimamodeller i fremtiden.

Kameraerne på ASIM kan også måle meteorer, der kommer ind i jordens atmosfære, og dermed bidrage til at finde ud af, hvor de lander, så de kan findes. Hvert år rammer flere tusinde tons materiale fra det ydre rum atmosfæren. Studiet af meteorer og meteoritter (meteordele når de findes på jorden) giver ny viden om dannelsen af planeter.

Missionen ventes at vare mindst 2 år.

 

Rumstationen er et ideelt sted at observere fra:

ASIM monteres udvendigt på ISS og peger ned mod Jorden. Fra ISS’s bane i 400 km højde er der godt udsyn nedad, og dermed gode muligheder for at undersøge, hvad der sker over de tordenvejr, vi typisk ser som mørke skyer og lyn nede fra.

 

Forhistorien. Røde lyn var varsler i oldtiden:

Lyn har formentlig altid fascineret mennesket. Angiveligt kendte etruskerne i oldtidens Italien allerede for 2500 år siden til en form for 'røde lyn'. De blev anset som 'varsler'.

Den elektricitet, som driver lynene, har været studeret siden 1500-tallet. I første halvdel af 1920erne foreslog den britiske forsker og Nobelprisvinder C.T.R Wilson, at der kan opstå elektriske udladninger over tordenvejr. De elektriske felter i forbindelse med tordenvejr kan accelerere elektroner op til høje niveauer af energi og dermed danne røntgen- og gammastråling.

På baggrund af Wilsons arbejde blev der indledt forsøg på at detektere denne, men instrumenterne var ikke følsomme nok. Desuden er de voldsomme lyn over skyerne i stratosfæren og mesosfæren (som begge er en del af atmosfæren) svære at observere fra jorden.

 

Der er flere slags rumlyn:

Først i 1990 var et af de opadgående lyn både observeret entydigt fra Jorden over et tordenvejr og beskrevet videnskabeligt. De blev dokumenteret med video i 1989 over USA og beskrevet 1990 i Science af Dr. Robert Franz, som optog dem på video, og kolleger ved bl.a. University of Minnesota. De første ’nyopdagede’ lyn blev kaldt 'røde feer' eller 'red sprites'.

Måske var det ligefrem sådan nogle, etruskerne så engang. Siden er der gjort flere opdagelser ved hjælp af fly og satellitter.

I dag ved vi, at der findes forskellige typer rumlyn 20-100 km over jorden. Foruden ’røde feer’ er der også 'blå lyn' og 'giganter'. Samlet kaldes fænomenet 'Transient Luminous Emissions' eller TLEs.

Man har også observeret røntgen- og gammastråling i forbindelse med tordenvejr i rummet fra satellitter i lav bane og fra fly. Denne stråling kaldes 'Terrestial Gamma-ray Flashes' eller TGFs.

Dedikerede målinger af disse fænomener er kernen i ASIM-missionen.

 

DTU-forskere fandt røde feer over Europa:

I 2000 tog DTU-forskere de første billeder af røde feer over Europa ved hjælp af kameraer anbragt på Observatorie Midi Pyrénees i Frankrig. Det blev påvist, at de forekommer i mindre tordenvejr over Europa.

Efterfølgende blev det besluttet at gå i gang med ASIM-projektet for at undersøge de voldsomme fænomener og deres mulige sammenhæng med jordens klimasystemer.

Som en forløber for ASIM deltog den danske astronaut Andreas Mogensen i DTU-projektet THOR under sin mission til ISS i 2015. Her tog han bandt andet unikke billeder af lynene med sit optiske kamera. Med ASIM-missionen fås det hidtil mest komplette billede af, hvad der sker over skyerne under tordenvejr.

 

Partnere:

ASIM-projektet (The Atmosphere-Space Interactions Monitor) er et internationalt samarbejde, som bygger på en dansk ide baseret på avanceret teknologi.

Projektet er forankret hos den europæiske rumorganisation ESA. Missionen i rummet ventes at vare mindst 2 år.

DTU Space på Danmarks Tekniske Universitet står for den videnskabelige ledelse af ASIM-projektet og har bygget dele af instrumenterne.

Danske Terma leder den tekniske del af projektet og det industrielle konsortium, der bygger ASIM. 

Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) leverer globale meteorologidata og hjælper med at fortolke dem videnskabeligt.

Uddannelses- og Forskningsministeriet har støttet ASIM-projektet. Blandt andet gennem et særligt bidrag fra globaliseringspuljen i perioden 2009-2012 til klimainitiativer via den europæiske rumorganisation ESA. Dermed er det blevet muligt at styrke både udvikling og implementering af dansk højteknologi og samarbejdet mellem universiteter og erhvervsliv.

Herudover deltager Universitetet i Bergen, University of Valencia i Spanien, samt partnere fra Polen og Italien. Samlet involverer ASIM omkring 80 forskergrupper fra 30 lande.

 

Andreas Mogensen:

Den danske astronaut Andreas Mogensen har spillet en vigtig rolle i forbindelse med opsendelsen af ASIM. Andreas arbejder for ESA og er desuden adjungeret lektor ved DTU. I øjeblikket er han udstationeret hos NASA i USA. Herfra deltog han i arbejdet med at få ASIM på plads udenpå rumstationen.

 

Fakta om ASIM’s instrumenter:

ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor) er en instrumentpakke, som består af to enheder, der monteres samlet udvendigt på ISS. ISS kredser i en bane cirka 400 km over jorden mellem 51,6 grader nordlig og sydlig bredde. ISS og ASIM kommer dermed over næsten alle egne med kraftige tordenstorme.

Instrumenterne gemmer og sorterer i data hver gang, der er glimt, således at kun relevante data sendes ned til jorden til nærmere analyse. Data modtages af ESA-centeret B.USOC Belgien, hvor kontrol- og kommandocenteret for ASIM-missionen er placeret. Efterfølgende sendes data til det videnskabelige datacenter ASDC på DTU Space, hvor de behandles, så forskere kan bruge dem til at undersøge, hvad der sker i forbindelse med tordenvejr.

MXGS-enheden (Modular X- and Gamma-ray Sensor):

Indholder to detektorer. De måler henholdsvis røntgen- og gammastråling fra tordenvejr. De måler fotoners energi, retning og ’ankomsttidspunkt’. Detektorerne måler energien i enheden elektronvolt i området 20 keV til 20 MeV. På den måde opnås blandt andet viden om, hvilket lyn et givet gammaglimt kommer fra samt karakteren af det.

MMIA-enheden (Modular Multispectral Imaging Array):

Består af to optiske kameraer. De tager ’synlige’ billeder af lyn om natten. Kameraerne dækker bølgeområdet 337 til 777 nanometer (nm) med en båndbredde på 5 nm. Der optages 12 billeder i sekundet med 1 Mpixel og 400 m rumlig opløsning. Desuden indeholder MMIA 3 fotometre, der tæller fotoner i tre bånd mellem 180 og 777 nm.

Kontakt

Torsten Neubert
Chefkonsulent
DTU Space
45 25 97 31

Kontakt

Morten Garly Andersen
Ansvarlig for kommunikation
DTU Space
45 25 97 69

Kontakt

Carol Anne Oxborrow
Specialkonsulent
DTU Space
45 25 97 33