Saken er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - Les mer
Raketten står klar på utskytingsrampa. Men det tok sin tid og mye vind før raketten kunne skytes opp.

11 lange dagers ferd mot nordlyset

I ti dager gjorde vind og uvær rakettoppskytingen umulig. På den ellevte dagen ble det full klaff.

5.3 2015 05:00


ICI-4-raketten er 10 meter lang. Den har 140 kg nyttelast og 7 vitenskapelige instrumenter ombord. Maks flyhøyde er 350 kilometer.

Det lille Dash-8-flyet fra Widerøe nærmer seg innflygingen til Andenes. Fra cockpiten advares det om at landingen kan bli ruskete. 

Kabinpersonalet ber passasjerene om å puste med magen og sjekke setebeltet en ekstra gang. Blant dem er forskere og teknikere fra Universitetet i Oslo (UiO) på vei til Andøya Space Center for å skyte opp forskningsraketten ICI-4. Den fjerde i rekken av nordlysraketter.

Restene av ekstremværet Ole lover imidlertid ikke godt for oppskytingen.

Denne kvelden tar vinden seg opp i over 30 sekundmeter i kastene. Rakettoppskytingen krever rolige vindforhold, ned i 5–6–7 meter i sekundet.

Gjennom natta river vinden i huset hvor de bor, og halv to vekkes alle av et voldsomt brak, og noe som høres ut som torden. Ikke vanlig på denne tiden av året.

Lynnedslag

Braket var et lynnedslag som gjorde skade. Mens teknikerne får oversikt over skadene, bestemmer forskerne i det vitenskapelige kontrollrommet seg for å tørrtrene på å lese av måleinstrumentene. Blir det nordlys i kveld?

Første indikasjon kommer fra satellitten Ace, som ligger mellom jorda og sola, 1,5 millioner kilometer ute.

Ace gjør en rekke målinger i solvinden, en evig strøm av ladet materie som slynges ut fra sola. Noen ganger er det regelrette utbrudd. Da blir solvinden ekstra sterk og kan gjøre skade på moderne infrastruktur som satellitter og kraftverk.

Men også på mer vanlige dager strømmer ladet gass, det vil si plasma, fra sola. Siden gassen er ladet, er den også magnetisk.

Det første forskerne sjekker i målingene fra Ace er om magnetfeltet i solvinden er motsatt rettet av jordas magnetfelt. Tenk på to magneter: To nordpoler kan umulig settes sammen, men to ulike poler limer seg fast til hverandre. 

Når solvindens og jordas magnetfelter er motsatt rettet, kobler de seg sammen og skaper mange interessante fenomener i ionosfæren, den øverste delen av jordatmosfæren. Det som er lettest synlig, og vakrest, er nordlyset som ligger som en ring omkring polkalotten.

I nordlysets mønster er det tydelige tegn på at det er magnetisk: Når nordlyset stråler ned mot jorda er det magnetfeltlinjene som tegner strålene.


Målet med rakettoppskytingen var å foreta målinger idet elektronskyer kombineres med nordlys.

Skade på skade

Teknikerne reparerer skadene etter lynnedslaget – en etter en. Et nytt kretskort kommer fra Bodø, rakettdelen med instrumentene kobles fra motoren og reservedeler tas i bruk.

En skade på motorens andre trinn tar lenger tid å ordne: Ny del må bestilles fra Tyskland. Fordi dette er deler av en rakettmotor, er det en del papirarbeid før eksporttillatelsen er klar. Omsider sendes pakka fra München.

Og fremdeles er det sterk vind. Lavtrykk på lavtrykk velter inn fra havet, og meteorologene varsler storm to ganger i døgnet på Andenes.

Kuling og kast

Den tredje kvelden stilner vinden ved bakkenivå. Mannskapet sender opp en værballong som rapporterer 75 meter per sekund i tre kilometers høyde. Værvarselet framover viser kuling de neste ti dagene. Nå er spørsmålet: Er det overhodet mulig å sende opp raketten?

Vitenskapelig ansvarlig for raketten, Jøran Moen fra UiO, får tid til en prat med skoleelever om romvær.

Andøya Space Center er nemlig ikke bare et sted for forskere som skal sende opp raketter. Det er også et senter for bruk av verdensrommet i undervisning. Mens ICI-4-kampanjen pågår, er en gjeng videregåendeelever fra Harstad og Narvik på fysikkleir.

– Med ICI-4-raketten vil vi studere det verste romværfenomenet vi kan bli rammet av, begynner Moen.


Prosjektleder Jøran Moen i det vitenskapelige kontrollrommet på Andøya.

UiO-forskere har undersøkt når GPS-signalene forstyrres mest. GPS-en kan være unøyaktig når det er nordlys, men enda verre blir det når nordlyset kombineres med et annet fenomen: plasmaskyer.

Når det er natt her i Norge, lader solvinden ionosfæren over Nord-Amerika og skaper hele skyer av plasma.

Raketten er lappet sammen

Dagen etter har motordelen kommet fra Tyskland, og teknikerne lapper raketten sammen. Utpå kvelden er den igjen klar, men det er for sent å starte nedtelling.

Hvorfor er det interessant å sende opp en rakett i et romværfenomen?

– Det langsiktige målet vårt er å utvikle et skikkelig romværvarsel, forteller Moan.

– For å få til det, trenger vi først en modell, det vil si et sett likninger, som beskriver fenomenet. Når vi har modellen klar, kan vi begynne å sette inn måleresultater og lage varsler.

Raketter er det eneste instrumentet som kan gjøre nøyaktige målinger av romværet. Satellitter går for høyt. Fra bakken kan man måle en god del, men oppløsningen er altfor dårlig. 

– Det kommer til å ta tiår å lage skikkelige romværvarsler. Tenk bare på hvor lenge vi har holdt på å utvikle værvarslingen.


Utstyr og rampe er lagret innendørs i påvente av bedre værforhold.

Klar til oppskyting

Klokka nærmer seg 15 på den femte dagen. Mannskapet ankommer skytefeltet. Rundt 20 personer bemanner kontrollrommet, oppskytingsområdet og overføringen av måledata fra raketten.

På Svalbard er forskerne Yasunobu Ogawa og Kjellmar Oksavik på vei opp Adventdalen fra Longyearbyen for å bemanne Eiscat-radaren, et internasjonalt radaranlegg for å studere atmosfæren. Med Eiscat er det mulig å se plasmaskyene selv når det er overskyet.

Forskerne har også andre instrumenter til hjelp: lysfølsomme kameraer som kan se både nordlys og plasmaskyer, magnetometre som forteller om magnetiske forstyrrelser i atmosfæren og instrumenter som overvåker GPS-signaler.

Fra kontrollrommet på Andøya har forskerne tilgang til live utlesning fra alle disse instrumentene. Til sammen gir de et godt bilde av hva som skjer i ionosfæren.

Resultatet fra dagens første værballong tikker inn: I høye luftlag blåser det orkan. Med liten utsikt til bedring blir oppskytingen avlyst.


Fra kontrollrommet: Blir det bedre vær?

Stadig klar til utskyting

Vinden stilner såpass at raketten den sjette dagen heves opp i vertikal posisjon på utskytingsrampa. Nedtellingen tikker ned mot 15 minutter, vindforholdene er på grensen, det samme gjelder forholdene i ionosfæren. Etter tre timer avblåses oppskytingen.

Dag sju er nok en dag med for sterk vind, men endelig er det klarvær over Andøya så nordlyset er synlig fra bakken. Dag åtte er det fantastiske forhold i ionosfæren, men fremdeles for mye vind.

Den niende dagen blir oppskytingen kansellert på grunn av svært dårlig værmelding, noe som nesten aldri skjer, kan mannskapet på Andøya fortelle.

Frikvelden benyttes til å snakke om helt andre ting enn raketter og nordlys. Med fem nasjonaliteter blant forskerne blir det interessante diskusjoner om språk og nasjonalfølelse.

Den tiende dagen tikker nedtellingen helt ned til fire minutter før oppskyting. En nervepirrende halvtime med venting, før alle innser at heller ikke denne dagen blir noen suksess.

Vinden stilner

Dagen etter er mannskapet på Andøya opptatt med en annen jobb, så nedtellingen starter ikke før 18.30. Vinden er uansett for sterk, så det spiller egentlig ingen rolle. Solaktiviteten er heller ikke varslet særlig høy denne dagen, så ingen har tro på oppskyting.

Etter halvannen time settes nedtellingen på pause. Det er for mye vind til at raketten kan reises opp.

Men høyere oppe har vinden endelig stilnet av, og Ace-satellitten forteller at det kan bli interessante forhold i ionosfæren. Optimismen stiger merkbart blant forskerne.


ICI-4-raketten idet den skytes opp fra Andøya 19. februar klokka 23.06.

På Eiscat-radaren på Svalbard har Kjellmar Oksavik fått selskap av geofysikk-studenter fra Universitetssenteret på Svalbard (UNIS). Denne kvelden har de radar på timeplanen. Via skype holder de kontakt med forskerne på Andøya.

Vinden på bakken stilner. Rakettrampa heves til riktig vinkel, nesten 90 grader. Nedtellingen forseres, og klokka sier 25 minutter til oppskyting.

– Trenger du gå på do, så gjør det nå! sier kontrollrommet.

Fra instrumentene observerer forskerne perfekte forhold i ionosfæren, men mannskapet er ikke helt sikre på at vinden er rolig nok, og setter nedtellingen på pause når det er 15 minutter igjen.

En nervepirrende halvtime venter. Omsider er forskerne trygge på at vinden er stabil og rolig nok til oppskyting, og nedtellingen fortsetter.

Kontrollrommene på Andøya og Svalbard eksploderer av ivrige forskerstemmer. Akkurat nå er det nordlys over rakettbanen og fine plasmaskyer i riktig retning. Men rekker de det?

Veien forbi rakettskytefeltet stenges og alle mobiltelefoner på området slås av.

Full klaff

Nedtellingen står på fire minutter til oppskyting, og ionosfæren er – helt død.

Stillheten er øredøvende mens forskerne stirrer på dataskjermene sine. Er det slutt på de interessante forholdene, selve målet de skulle skyte på? Sju lange minutter tikker avsted mens de nærmest holder pusten.

Men så begynner forskerne å snakke, for nå bygger forholdene seg opp igjen. Og nå skjer ting raskt. Etter tre minutter gis beskjeden om at nedtellingen skal fortsette og etter to nye minutter er avgjørelsen tatt: ICI-4 skal endelig ut og fly!

Seks minutter etter klokka elleve om kvelden tar den av fra Andøya. Forskerne tar seg såvidt tid til å vinke farvel gjennom vinduet, før de er tilbake ved instrumentene for å se hva raketten treffer.

Opprømt konkluderer prosjektleder Jøran Moen:

– Vi traff akkurat det vi skulle! Det lå nordlys over rakettbanen, og vi hadde elektronskyer samtidig. Det er fantastisk!

Se oppskytingen her:

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Fakta om ICI-4-prosjektet

Samarbeidspartnere på raketten

JAXA, Japan
Ecole Polytechnique, Frankrike
University of Alberta, Canada
Andøya Space Center

Samarbeidspartnere på bakken

UNIS, Universitetssenteret på Svalbard
Universitet i Bergen
Universitet i Tromsø
University of Leicester, UK
Nagoya University, Japan
Statens kartverk
Inven2

Finansiering

Norsk Romsenter
Norges forskningsråd