Svenska bidrag till Rosetta
Svenska forskare deltar med instrument ombord på den europeiska kometjägaren Rosetta. Institutet för rymdfysik står för två instrument: jonmasspektrometern ICA är byggd i Kiruna, medan LAP, som är en sorts väderstation för kometens atmosfär, är byggd i Uppsala med bidrag från Alfvénlaboratoriet vid KTH.
Båda instrumenten kommer att studera kometens nära omgivning. Vad för sorts joner kommer från kometen? Hur fort och i vilka mängder blåser gas och plasma iväg? Vilka strukturer och gränsskikt bildas runt kometen? Hur påverkar detta kometens utveckling? Ett tredje svenskt bidrag, från Astronomiska observatoriet vid Uppsala universitet, är de optiska filtren till den vetenskapliga kameran OSIRIS, som kommer att ge överlägset detaljerade bilder av kometkärnan.
År 2014 är det tänkt att rymdsonden Rosetta ska sätta ner sin landare på kometen Churyumov-Gerasimenko. Kometer består av materia som aldrig blev planeter när solsystemet skapades. Materien i kometerna har därför behållit mycket av sin ursprungliga struktur i de kalla områdena i solsystemets utkanter. Huvudsyftet med Rosetta är att studera kometen för att bättre förstå solsystemets ursprung. På Rosetta, som väger 1,3 ton finns ungefär 170 kg vetenskapliga instrument. Här finns instrument både för fjärravbildningar av kometkärnan i olika våglängdsområden liksom instrument för direktmätning av stoft, gas, plasma, elektriska fält och vågor.
Solvindens växelverkan
Institutet för rymdfysik i Kiruna har arbetat med ICA (Ion Composition Analyzer). ICA väger lite drygt 2 kg och mäter energirika joner med energi, vinkel och massupplösning och kan särskilja solvindens lätta joner från kometens tyngre joner.
- ICA skall framförallt undersöka solvindens växelverkan med kometen och kometens atmosfär, massflykt från kometatmosfären orsakad av solvindsväxelverkan, uppkomsten av kometens plasmasvans och plasmafenomen som ger upphov till struktur i densamma, säger projektledare Hans Nilsson, forskare vid Institutet för rymdfysik i Kiruna.
Forskarna hoppas att studierna av gränsskiktet mellan atmosfär och solvind ska lära oss mer om solvindens roll i atmosfärens utveckling. Dessutom kommer vi att få veta mer om elektromagnetiska krafters roll för massförlust från atmosfärer, gränsskiktsprocesser i rymdplasman och skapandet av struktur på olika skalor.
- Det har varit mycket arbete, men är också en mycket spännande möjlighet att delta i ett stort projekt som gett oss många lärdomar, säger Hans Nilsson, som är en av sammanlagt cirka 10 personer som arbetat med ICA i Kiruna. Utöver dessa har forskare i Finland, Frankrike och USA också deltagit i olika delar i arbetet.
Väderstation i kometens atmosfär
LAP är Institutet för rymdfysik i Uppsalas instrument på Rosetta. Även Alfvénlaboratoriet vid KTH liksom finska och norska forskare bidrar till instrumentet. LAP (Dual Langmuir Probe Instrument) ingår precis som ICA i plasmakonsortiet Rosetta Plasma Consortium. Rymden är fylld av plasma, alttså en gas av laddade partiklar. Tanken är att instrumenten i plasmakonsortiet tillsammans ska ge en allsidig bild av plasmat och dess dynamik.
Anders Eriksson är forskare vid Institutet för rymdfysik i Uppsala och förklarar vad man hoppas att LAP ska kunna göra. Vid kometen ska den fungera som en väderstation, där den ska studera täthet, temperatur och vindhastighet hos plasmat i kometatmosfären.
- Dessutom ska vi följa kometens utveckling från oansenlig snöklump långt ute i planetsystemet till gigantiskt gas-, stoft- och plasmamoln när den kommer längre in i solsystemet, säger Anders Eriksson.
Forskarna söker svar på frågor som hur kometens atmosfär och jonosfär bildas, hur kometytan påverkas av solvinden och försöker förstå hur strukturer i kometens plasmahölje uppkommer och upprätthålls. Bland mycket annat.
Resultat även längs vägen
Forskarna hoppas förstås få ut en del av rymdfärden även innan Rosetta når kometen Churyumov-Gerasimenko.
- Vi vill till exempel jämföra rymdvädret där Rosetta är med vad vi ser från våra instrument på Clustersatelliterna runt jorden och på Cassini nära Saturnus. Vi kommer att ha Uppsalabyggda instrument på tre helt olika punkter i solsystemet samtidigt! säger Anders Eriksson.
Under färden kommer man också att undersöka Mars jonosfär när Rosetta flyger förbi planeten på 200 km höjd i februari 2007.
- Det blir faktiskt ett lysande mättillfälle, säger Anders Eriksson. ESA:s Mars Express har en jonspektrometer från IRF i Kiruna, mycket lik ICA, men totalt sett har Rosetta bättre plasmainstrumentering än någon av de rymdsonder som nu finns runt Mars.
Alfvénlaboratoriet på KTH har också deltagit med instrument till LAP. De har designat och byggt en del av kontrollsystemet för instrumentets elförsörjning och monterat komponenter i den analoga elektroniken.
