DTU-teknologi analyserer kæmpe-lyn i rummet

torsdag 21 jan 21
|
af Jesper Spangsmark

Kontakt

Torsten Neubert
Chefkonsulent
DTU Space
45 25 97 31

om ASIM-projektet

  • ASIM-projektet (The Atmosphere-Space Interactions Monitor) er forankret hos den europæiske rumorganisation ESA.
  • DTU Space står for den videnskabelige ledelse af ASIM og har bygget dele af instrumenterne.
  • Danske Terma leder den tekniske del af projektet og industri-konsortiet, der byggede den.
  • Danmarks Meteorologiske Institut (DMI) leverer bl.a. meteorologidata til projektet. Uddannelses- og Forskningsministeriet har støttet ASIM-projektet, bl.a. med et særligt bidrag fra globaliseringspuljen i perioden 2009-2012 til klimainitiativer via ESA.
  • Desuden deltager Universitetet i Bergen, University of Valencia i Spanien samt partnere fra Polen og Italien. ASIM involverer også en række internationale forskergrupper

Om Science-artiklen

Artiklen er skrevet af:

  • Torsten Neubert, Olivier Chanrion, Krystallia Dimitriadou, Matthias Heumesser, Ib Lundgaard Rasmussen and Lasse Husbjerg, Institut for rumforskning og -teknologi, Danmarks Tekniske Universitet (DTU Space)
  • Victor Reglero, University of Valencia, Spainien
  • Nikolai Østgaard, University of Bergen, Norge
  • Læs den videnskabelige artikel i Nature

Danmarks hidtil mest ambitiøse rumprojekt, Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM), dokumenterer, hvordan et 50 km langt blåt lyn skabes i toppen af en tordensky og udbreder sig opad gennem stratosfæren.

I efteråret 2020 hærgede et kraftigt uvejr havet ved stillehavsøen Nauru. På jorden kunne man opleve torden, storm, regn og lyn, men over skyerne var der stilhed før stormen - indtil kortvarige, intense blå lysglimt brød skytoppen. Fra et af disse rejste et enormt blåt lyn sig fra skytoppen og helt til op til den øverste del af stratosfæren, 40 km over jordens overflade. Det hele blev registeret og filmet af ASIM-modulet placeret på Den Internationale Rumstation, ISS. 

ASIM monteret på Den Internationale Rumstation (foto ESA/NASA)

ASIM-modulet indsamler 100.000 målinger i sekundet af disse fascinerende kræfter i naturen. Det sker med kameraer og følsomme fotometre, der tæller fotoner (lyspartikler).

”De blå glimt er kun 10-20 mikrosekunder lange, mens det blå lyn varer 400 millisekunder. At blå lyn skabes under en eksplosion i skytoppen, er forbavsende,” forklarer leder af ASIM’s forskningsgruppe, chefkonsulent Torsten Neubert, og fortsætter: 

”Vi finder desuden, at de blå glimt er forbundet med en så kraftig elektrisk strøm-puls, at der skabes hurtigt ekspanderende ringe af optiske- og UV-emissioner, hvor elektroner og radiobølger interagerer med atmosfæren - såkaldte elve."

Se på animationen ASIMS observation, hvordan glimt, lyn og elve udvikler sig.

Animation, DTU Space, Mount Visual

Bliver ved med at skabe ny viden
ASIM blev installeret på ISS i 2018 og består udover fotometre og optiske kameraer også af en røntgen- og gammastråledetektor. Tilsammen sætter det ASIM i stand til at måle på såvel de velkendte lyn i skyerne som lyn-fænomener over skyerne i den øvre atmosfære, samt højenergetiske røntgenglimt fra lyn.

ASIM fokuserer på en række fænomener i atmosfæren over tordenskyer, som ”Blue Jets” (blå lyn) ”Elves” og Red Sprites” (røde feer). Eksotisk klingende navne for fænomener, som ganske vist er blevet kendt og dokumenteret siden 90’erne - f.eks. dokumenterede Andreas Mogensen et pulserende blåt lyn og blå glimt i en tordensky med et håndholdt farvekamera fra Den Internationale Rumstationen i 2015 – men som vi først nu takket været ASIM begynder at forstå.



Illustration, ASIM gruppen

Og mens udformningen af et modul, der både kan løfte denne opgave og gøre det i rummet, i sig selv er en teknisk og ingeniørmæssig bedrift, der har kostet tusindvis af timers design og udformning, så er de resultater, som  ASIM genererer, endnu mere imponerende.

Forskerholdet bag ASIM har siden opsendelsen publiceret i de fornemmeste internationale tidsskrifter. I 2020 ryddede de forsiden af Science og nu denne måneds forside af Nature (21/1 2021).

Astrid Orr, videnskabskoordinator i European Space Agency, siger:

"Disse opdagelser er et imponerende højdepunkt i de mange nye fænomener, som ASIM observerer, og de viser, at vi stadig har meget at opdage og lære om vores univers. ASIM’s følsomme instrumenter er uundværlige, også for forskere, der undersøger vejrsystemer på Jorden. Observationerne fortæller os, hvordan lyn initieres i skyer, og der er en mulighed for, at disse fænomener også kan påvirke koncentrationen af drivhusgasser i jordens atmosfære. Det understreger endnu en gang, hvor vigtigt det er at finde ud af præcis, hvad der foregår over vores hoveder.”

ASIM er bygget under ledelse af den Danske virksomhed Terma. Carsten Jørgensen, direktør for Terma Space udtaler:

"Asim har været et fantastisk projekt, ikke kun for Terma og DTU, men for dansk rumfartsindustri i det hele taget. Det har været en fornøjelse at lede og udvikle udformningen af dette fantastiske instrument. Målingerne og de videnskabelige gennembrud, ASIM skaber, er kulminationen på et fantastisk stykke ingeniørarbejde."

Tekniske fakta om ASIM

ASIM består af MXGS (Modular X- and Gamma-ray Sensor), som er et instrument, der måler Røntgen stråling, og MMIA (Modular Multi-spectral Imaging Array), som er two cameraer som giver korte billedsekvenser og tre fotometers som måler lysintensiteten med høj tidsopløsning. Kameraerne og fotometrene måler I forskellige farvebånd.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.