Satellit med dansk bidrag klar

Efter tre måneders hårdhændet behandling i den europæiske rumfartsorganisation ESA’s testcenter i Noordwijk er instrumenterne til den kommende satellit SMOS nu meldt klar. Missionen er oprindelig et dansk forslag, og forskere ved Danmarks Tekniske Universitet har været aktive både i designet af instrumenterne og de indledende test.

SMOS står for Soil Moisture and Ocean Salinity. Eller på dansk jordens fugtighed og havenes saltholdighed.

Fugtighed i jordbunden udgør kun en lille del af klodens samlede vandbeholdning. Men i modsætning til de andre former for vand er vores viden om mængden af vand i jorden særdeles mangelfuld. Det er en parameter, man i dag forsøger at gætte sig til, når man laver klimamodeller. Med andre ord er det vigtigste formål med SMOS at fjerne den største usikkerhed, som i dag tynger forudsigelserne om klimaet og om ekstreme vejrfænomener som orkaner og oversvømmelser.

Ideen til SMOS er inspireret af de metoder, som astronomerne har udviklet til at studere den såkaldte kosmiske baggrundsstråling. Det er stråling med lav energi – det vil sige lav frekvens – og dermed lang bølgelængde. Meget længere end for eksempel synligt lys. Stråling af denne type kaldes mikrobølgestråling.

På grund af den lange bølgelængde er man som udgangspunkt nødt til at have store antenner for at kunne studere mikrobølgestråling. Radioastronomerne har imidlertid fundet på en smart metode. Ved at køre målinger fra forskellige teleskoper, der står langt fra hinanden, sammen, kan man studere stråling med større bølgelængder, end det enkelte teleskop ellers ville være i stand til at måle på. Det kaldes interferometrisk databehandling.

For ca. tyve år siden opstod ideen om, at man også kunne udnytte mikrobølgestråling til at få informationer om Jorden. Alt stof udsender en smule mikrobølgestråling. De elektriske egenskaber af jord og vand er markant forskellige, så derfor sladrer mikrobølgestrålingen om forholdet mellem jord og vand i jordoverfladen. Problemet har tidligere været, at det ville være særdeles dyrt – og indtil for nyligt også teknisk umuligt – at opsende så stor en antenne, som skulle til for at måle denne type mikrobølgestråling. Antennen skulle være godt 8 meter i diameter. Men ved at bruge interferometrisk databehandling kan man i stedet forsyne SMOS med 69 små antenner på 3 slanke arme, der er orienteret som et stort Y. Det gør projektet både økonomisk og teknisk langt mere robust, da armene er relativt lette at folde sammen under opsendelsen.

Professor Niels Skou, Danmarks Tekniske Universitet, var i sin tid med til at få ideen til satellitten og har undervejs medvirket til at foreslå instrumenternes udformning. Desuden er de små antenner både hver for sig og i sektioner testet på DTU-ESA Spherical Near-Field Antenna Test Facility, der ledes af professor Olav Breinbjerg. Laboratoriet, der er særligt indrettet til test af antenner, ligger på DTU og støttes økonomisk af ESA.

Efter testene i Lyngby blev SMOS-instrumenterne sendt til Noordwijk i Holland, hvor de gennem tre måneder har gennemgået intensive test. Blandt andet er instrumenterne blevet rystet for at simulere belastningen ved en opsendelse, og de er testet i ESA’s Large Space Simulator. Det er et stort vakuum-kammer, hvor man kan simulere de store temperaturforskelle, som hersker i rummet. Både den stærke varme på den side af satellitten, der vender mod Solen, og den hårde kulde på skyggesiden.

Instrumenterne er nu sendt videre til Frankrig, hvor de skal monteres på satellittens grundstruktur. Dermed bliver SMOS klar til opsendelse fra Plesetsk rumbasen i Rusland i løbet af 2008.