Partikelfysikeren Christer Fuglesang

Partikelfysikeren Christer Fuglesang
6 december 2006

Den svenske ESA-astronaut, som står over for sin debut i rummet, er ikke blot astronaut, men også forsker. Nærmere bestemt er han partikelfysiker. Selvom hovedparten af hans mission på den internationale rumstation ISS handler om udbygning af rumstationen, vil han også få tid til at udføre reel forskning.

Mange astronauter har en baggrund som piloter eller ingeniører. Christer Fuglesang er en af de relativt få forskere.

Han begyndte sin karriere ved Kungliga Tekniska Högskolen (KTH) i Stockholm. Efter sin kandidatgrad, i 1981, indledte han et ph.d.-projekt inden for partikelfysik ved Stockholms Universitet. Undervejs gennemførte han flere ophold ved det europæiske center for kernefysik, CERN, i Geneve i Svejts. Seks år senere, i 1987, opnåede han ph.d.-graden, og i 1991 blev han ansat som lektor.

Selvom astronauternes træning tager det meste af tiden, stræber han efter at holde sine videnskabelige kvalifikationer ved lige. En af grundene er ønsket om at holde fast i forbindelsen til sine forskerkolleger, men han fortæller også, at han savner den kreative måde at tænke på, som knytter sig til forskningen – hvor astronauternes træning mere handler om at finpudse bestemte indøvede rutiner.

Lysglimt i øjet eller i hjernen?

Et af de projekter, som Christer Fuglesang arbejder med, ALTEA, handler om effekterne i hjernen af kosmisk stråling.

Mange astronauter har gennem tiden fortalt, at de har set lysglimt, selvom deres øjne har været lukkede. Som regel er der et par minutter eller lidt længere mellem hvert lysglimt.

Forskerne har længe vidst, at årsagen til lysglimtene er kosmisk stråling. Alligevel står mange spørgsmål tilbage. Man ved ikke, hvilke partikler, som udløser glimtene, eller hvordan de er blevet skabt.

"Vi ved ikke, om glimtene kommer fra øjnene, og altså skyldes processer i øjet, eller om de opstår i de visuelle centre i hjernen. Forhåbentligt vil ALTEA hjælpe os med at finde svaret", siger Mark Pearce, en af Fuglesangs forskerkolleger og lektor ved KTH.

"Betyder hvert glimt, at der dør en celle i øjet? Eller er glimtene tegn på usynlig skade, som partikler med høj energi anretter i andre former for væv, for eksempel i hjernen?"

ALTEA helmet
ALTEA er en hjelm med seks detektorer, som vil måle, hvordan kosmisk stråling rejser gennem astronautens hoved

Partikler rejser gennem hjernen

ALTEA er udviklet af den italienske rumfartsorganisation ASI. Projektet har haft en italiensk forløber, Altino, som var et eksperiment udført af den italienske ESA-astronaut Roberto Vittori.

"ALTEA passer fint sammen med Christers forskning. Han var selv med til at starte et projekt kaldet SilEye, som var i drift ombord på den russiske rumstation Mir i perioden 1995-1999", forklarer Mark Pearce.

ALTEA er en form for hjelm, som astronauten tager på. Den indeholder seks detektorer, som tilsammen giver en 3D rekonstruktion af, hvordan partikler rejser gennem hjernen. Under eksperimenterne bliver der taget et såkaldt EEG diagram af astronautens hjerneaktivitet. Desuden er der en knap, som astronauten kan trykke på, når han eller hun ser et lysglimt.

ALTEA har stor betydning i forberedelserne af længerevarende rejser i rummet, i første omgang ombord på ISS, og på længere sigt for rejser længere ud i rummet. Forhåbentlig kan resultaterne også udnyttes på Jorden – for eksempel i forbindelse med strålebehandling af patienter med kræft i hjernen.

Eksperimentet vil blive filmet til brug for undervisning i gymnasiet.

Selve ALTEA hjelmen er allerede ombord på rumstationen. Den nuværende besætning – der blandt andet tæller den tyske ESA-astronaut Thomas Reiter – deltager også i projektet. Det vil også gælde for fremtidige besætninger – hvor en af deltagerne bliver Sunita Williams, der flyver op til ISS sammen med Christer Fuglesang, men i modsætning til ham skal forblive ombord på stationen som en del af den permanente besætning.

Jo længere tid astronauter tilbringer i rummet, jo vigtigere bliver det at holde styr på, hvilke doser af stråling, de bliver udsat for

Stråling belaster astronauters arbejdsmiljø

Christer Fuglesang er desuden med i projektet DESIRE (Dose Estimation by Simulation of the ISS Radiation Environment). Formålet med projektet er at se, hvor meget stråling astronauterne ombord på rumstationen modtager. Desuden at anvise måder at forbedre beskyttelsen mod stråling og dermed forbedre astronauternes arbejdsmiljø.

Det er et projekt, som har været i gang ombord på rumstationen siden 2001 – det er altså ikke specielt knyttet til Christers egen mission Celsius. Hjertet i DESIRE er en computer på Jorden, som indeholder en model af ISS. Ombord på stationen er en række dosimetre, som sender data ned til Jorden for, hvor meget stråling, de modtager.

Computeren regner ud, hvor store doser, man modtager ombord på stationen og sammenligner udregningerne med de doser, der bliver målt af detektorerne. I øjeblikket er detektorerne monteret i modulerne Destiny og Node 1. Modellen er imidlertid især målrettet det europæiske forskningsmodul Columbus, som ESA planlægger at sende op til rumstationen i 2007.

Modellen regner ud, hvad der sker, når partikler rammer ISS, og hvilke niveauer af stråling, de forskellige områder af stationen og astronauterne er udsat for.

"Første trin er at kalibrere softwaren. For at gøre det, må man sammenligne målinger ombord på rumstationen med de målinger, man har lavet i laboratoriet", forklarer Marc Pearce.

Næste skridt går ud på at simulere omgivelserne i Columbus-laboratoriet.

"En nøjagtig metode, der kan klarlægge risikoen ved stråling er ekstremt vigtig for eksempel, hvis man ønsker at rejse til Mars. Derfor er det naturligvis afgørende at have pålidelig software", tilføjer Pearce.

Integralets orden

Et knap så kendt faktum er, at Christer Fuglesang i sin tid var ansvarlig for at tage imod nye studerende på KTH, og at en af opgaverne bestod i at organisere og synge for ved studenterfesterne. En aktivitet, som i 1980 indbragte ham studenterforeningens ”Integralets orden” – det fysiske instituts højeste anerkendelse ”for bemærkelsesværdige bidrag i afdelingens tjeneste”.

Lige nu er det helt andre former for bemærkelsesværdige bidrag, Christer står over for at yde. Men til minde om sin tid på KTH vil han bære fysikafdelingens emblem under sin mission.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.