En dansk forsker har funnet en ny metode til å avgjøre hvor i rommet et romskip befinner seg. Metoden har blant annet blitt testet med data fra Nasas romsonde Juno (bildet). (Illustrasjon: NASA/JPL)
Dansk teknologi skal gjøre romskip selvstyrende
I stedet for å få signaler fra jorden skal romskipene selv kunne bestemme posisjonen sin.
Fakta
Et stjernekompass brukes for å fortelle hvilke retning satellitter og romsonder peker i rommet. Det består av ett eller to kameraer og en datamaskin som matcher bildene mot et stjernekart.
Det første stjernekompasset ble testet i rommet i 1996. Det var oppfunnet av John Leif Jørgensen og andre forskere fra DTU.
Med Andreas Jørgensens nye navigasjonsmetode skal stjernekompasset også kunne beregne romfartøyets posisjon. Når posisjonen er beregnet av romfartøyets datamaskin, kan opplysningen sendes ned til jorden med radiobølger.
Kilde: Andreas Jørgensen
Så lenge et romskip er i nærheten av jorden, er det en smal sak å bestemme posisjonen i verdensrommet.
Et radarsignal sendes til romfartøyet og tilbake, og tiden signalet bruker, forteller forskerne hvor fartøyet befinner seg.
Men når det beveger seg langt fra jorden blir denne metoden dyrere og vanskeligere.
Det problemet har den danske doktorgradsstudenten Andreas Jørgensen funnet en løsning på. Han vil lære romskipet å bestemme sin egen posisjon.
– Det er en virkelig god idé, for i dag koster det opptil 100 000 dollar i døgnet å spore et romfartøy fra jorden, forteller veileder John Leif Jørgensen, som er professor ved avdeling for måling og instrumentering ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU).
Slik finner romskipet sin posisjon
Andreas Jørgensens utnytter at vi kjenner planetenes posisjon i verdensrommet.
– Metoden går ut på å finne ut hvor planetene står på stjernehimmelen, forklarer Jørgensen.
Planetene fungerer altså som en slags referansepunkter. Et kamera på romfartøyet tar et bilde av en planet – for eksempel Saturn. Hvis Saturn er langt unna, vil den fremstå som liten på bildet.
– Ut fra størrelsen kan du beregne avstanden, sier Jørgensen.
Testet av Nasa
Romfartøyet må også kunne regne ut hvilken retning planeten ligger i. Jørgensen har utviklet en separat metode til dette.
– Vi har testet alt sammen, og det virker svært lovende. Vi har allerede en amerikansk kunde, forteller Jørgensen.
Jørgensens metode er fortsatt ikke tatt i bruk, men forskerne har testet den ved å ta bilder av månen. Ut fra månens størrelse og retning kunne de regne seg frem til sin egen posisjon.
I tillegg har de fått NASA til å ta bilder av jorden fra romsonden Juno.
– Det fungerte veldig bra, bortsett fra da Juno kom helt tett på jorden. Da ble billedkvaliteten for dårlig, forteller Jørgensen.
Testen førte faktisk til at det ble tatt et berømt filmopptak. Filmen viser månens dans rundt jorden, og den har blitt en av Nasas mest sette YouTube-videoer noensinne.
Bruker eksisterende kameraer
Romfartsnerder vil kanskje innvende at det er upraktisk å sende to ekstra kameraer med et romfartøy. Men Jørgensen forklarer at metoden bruker to kameraer som allerede finnes på veldig mange romfartøy og satellitter.
Kameraene brukes nemlig til romfartøyets såkalte stjernekompass.
Ifølge Jørgensen er det andre forskere som har testet måter å bestemme romfartøys posisjon, men han er de første som bruker disse kameraene.
– De har bare brukt ett kamera, som må fokusere på både stjernene og planeten. Et slikt kamera er veldig vanskelig å lage, fordi det er så stor lysforskjell mellom planeten og stjernene. Planeten er veldig lys, og stjernene er mørke, forklarer Jørgensen.
Store radarstasjoner bestemmer posisjon
Forskerne bruker fortsatt den gamle metoden med radarsignaler.
Den går ut på at en enorm radarstasjon på jorden sender et signal til romfartøyet.
– Man må å bruke en stasjon med voldsom presisjon. Det finnes bare tre slike jorden. Det er utrolig dyrt å bygge dem, og de må være bemannet hele tiden. Og selv da er ikke metoden helt presis når man kommer langt fra jorden, forklarer Jørgensen.
Ny metode er mer presis
Professor John Leif Jørgensen mener at den nye navigasjonsmetoden vil være både billigere og mer presis.
– Man kan sammenligne det med å sende av gårde en mann med bind for øyene og få ham til å navigere ved å rope «høyre» og «venstre». Det er mer praktisk hvis han kan navigere selv, forklarer han.
Om metoden blir en suksess, er fortsatt ikke sikkert, men ifølge Andreas Jørgensen vil den bli testet når en amerikansk kunde – som han ikke vil offentliggjøre navnet på enda – sender teknologien hans ut i rommet, antagelig neste år.
