Erik Tandbergs romrapport nr. 34, 2014

Den internasjonale romstasjonen

Knappe to måneder etter ankomsten og to måneder før planen har NASA begynt å ta i bruk vindobservasjoninstrumentet ISS Rapid Scatterometer.

Instrumentet er montert på utsiden av romstasjonen, og skal levere data for værprognoser, stormvarsling og klimastudier i minimum to år.

 (Foto: NASA)
(Foto: NASA)

Romfart generelt

Russiske kosmonauter vil i tiden som kommer kunne besøke den kinesiske romstasjonseksjonen Tiangong 1, og deres kinesiske kolleger vill kanskje komme på gjenvisitt til Den internasjonale romstasjonen. Det skal Roskosmos-sjef Oleg Ostapenko ha uttalt 12. november i forbindelse med den internasjonale fly- og romutstillingen Airshow China 2014.

Tiangong 1 er Kinas første romstasjon-element. Den betjente, sylindriske seksjonen med en masse på 8500 kilogram og en diameter på 3,4 m ble skutt opp i september 2011 med en Long March 2F/G. Det ubemannede romfartøyet Shenzhou 8 gjennomførte koblingsprøver i andre halvår 2011, mens de bemannede fartøyene Shenzhou 9 og 10 koblet seg til i 2012 og 2013.

Romturisme 

I samtaler NTSB (National Transportation Safety Board) hadde 7. november med Peter Siebold, den overlevende piloten etter SpaceShipTwo-ulykken 31. oktober (R 33/14, side 3), kom det frem at han ikke visste om fjerningen av låsen for halehevingssystemet (R 33/14, side 3).

Siebold skal også ha fortalt at han ble dradd ut av romfartøyet da det gikk i oppløsning, og fikk opp låsen i setebeltet like før fallskjermen åpnet seg automatisk.

Navigasjon

Kina har planer om å anlegge en bakkestasjon for navigasjonssatellittsystemet BeiDou i Antarktis, melder det offisielle nyhetsbyrået Xinhua.

Stasjonen skal bygges denne (antarktiske) sommeren av The Chinese Antarctic Research Expedition.

Jordobservasjon

ESA og den tyske luftfart- og romorganisasjonen DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) har undertegnet en samarbeidsavtale om fordeling og oppbevaring/arkivering av data fra Sentinel-jordobservasjonssatellittene, ble det meldt 10. november.

Romforskning

Rosetta og Philae

Etter en reise på ca. 6,4 milliarder kilometer i løpet av noe over ti år, kom ESA-kometsonden Rosetta med landingsseksjonen Philae frem til målet – Komet 67P/Churjumov-Gerasimenko – 6. august. Med aktiv styring ble Rosetta 10. september dirigert inn i bane rundt kometen, som med en uregelmessig form, en utstrekning på omkring 5x3 kilometer og en tetthet på ca. 0,4 gram/kubikkcentimeter har en gravitasjonskraft på bare en hundretusendedel av Jordens.. Avstanden til kometen ble gradvis redusert, og det ble overført utmerkede bilder som blant annet gjorde det mulig å velge et landingsområde på omkring 1 kvadratkilometer ytterst på den minste av to sammenknyttede legemene kometen synes å bestå av. Landingsområdet fikk betegnelsen Site J, senere navnet Agilkia.

Philae forlater Rosetta.  (Foto: ESA)
Philae forlater Rosetta. (Foto: ESA)

12. november, noen sekunder over klokken 10 norsk tid og i en avstand av ca. 22,5 kilometer fra kometens sentrum, ble Philae frakoblet for å begynne en forsiktig ferd mot landingsområdet. Det angitte frakoblingstidspunktet var bekreftet tid her nede, men hendelsen hadde i virkeligheten skjedd 28 minutter og 20 sekunder tidligere fordi avstanden til Jorden var 511 millioner kilometer. Denne avstanden, kometens topografi og rotasjonsperioden på 12,4 timer, gjorde landingsoperasjonen ytterst vanskelig, og den måtte i stor grad skje automatisk.

Signaler som bekreftet landing med en hastighet på ca. 1 meter per sekund ble mottatt noen sekunder over klokken 19, og det viste seg at Philae etter det første treffet hadde hoppet to ganger fordi en forankringsanordning  med to harpuner ikke var avfyrt og et system med nedoverrettede kaldgassdyser heller ikke hadde virket. Det første hoppet gikk trolig til en høyde av ca. 1 kilometer, dekket en strekning på omtrent det samme og varte i 1 time og 50 minutter fordi Philae, på størrelse med et lite kjøleskap og en jordvekt på 100 kilogram, ikke veide mer enn ca. 1 gram på kometen. Hopp nummer to varte i omkring 7 minutter og ga endelig landing i en skråning ved foten av en isholdig klippe som i hvert fall delvis skygget for sollyset.

Det er verdt å merke seg at første treff lå meget nær det utpekte landingsområdet og at Philae innledet det første hoppet med en hastighet på 38 centimeter i sekundet, mens unnslipningshastigheten er 50 centimeter i sekundet. Landingsseksjonen med ti instrumenter kom til ro etter hopp nummer to med den ene av de tre landingsføttene pekende oppover og dermed med i hvert fall én av solcelleflatene i en ugunstig solvinkel.

Tilgjengelig sollys for ladning av batteriene ble ganske snart en kritisk faktor. Det første treffpunktet kunne ha gitt 6-7 timer sollys hver 12,4 timers dag, mens tallet var bare omkring 1,5 timer i det andre. Philae var i stabilt leie, og ble hevet omkring 4 centimeter og dreiet 35 grader i et forsøk på å skaffe mer sollys. Uten at det hjalp. På tross av tidvise kommunikasjonsproblemer ble det likevel samlet og overført til Jorden bilder og store mengder data før batteriene gikk tomme natt til 15. november, etter nesten 57 timers operasjon på kometoverflaten.

Det er et ørlite håp om at virksomheten kan gjenopptas når lysforholdene blir gunstigere.

Philae sett fra Rosetta. Den store sirkelen viser trolig en støvsky, mens de to små sirklene viser det som sannsynligvis er Philae og skygge dens. (Foto: ESA)
Philae sett fra Rosetta. Den store sirkelen viser trolig en støvsky, mens de to små sirklene viser det som sannsynligvis er Philae og skygge dens. (Foto: ESA)

Transiting Exoplanet Survey Satellite

Utviklingen av TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) har fått klarsignal, meldte NASA 10. november. Dermed vil den rombaserte letingen etter eksoplaneter ikke bare fortsette men også utvides – TESS skal bruke to år av den planlagte operasjonstiden på tre til å finne ekstrasolare planeter over hele himmelhvelvingen. Ved hjelp av transittmetoden.

Kepler-romteleskopet brukte samme metode, men bare på en del av himmelen.

Tidligere leting med bakkebaserte teleskoper har avdekket hovedsakelig store eksoplaneter. TESS vil på sin side konsentrere seg om småplaneter rundt de mest lyssterke stjernene på himmelen. Deretter skal TESS registrere de nærmeste og mest lyssterke hovedseriestjernene med eksoplaneter, som stadig vil være de mest interessante for grundigere undersøkelser. I løpet av det tredje operasjonsåret skal bakkebaserte observatorier fortsette undersøkelsen av eksoplaneter identifisert av TESS.

”Dette er en utrolig spennende tid for leting etter planeter utenfor vårt solsystem,” sier Mark Sistilli, én av lederne for TESS-programmet ved NASA-hovedkvarteret. ”Vi har fått grønt lys for bygging av et romfartøy som kan forandre hva vi tror vi vet om eksoplaneter.”

NASAs Cassini

NASAs Cassini fortsetter å utvide våre kunnskaper om utenomjordisk oseanografi med nytt fra hydrokarbonsjøene på Saturn-månen Titan. Under en passering i august undersøkte sonden dybden nær utløpet av et væskerikt elveløp og observerte nye, lyse trekk i innsjøen Kraken Mare, Titans største. Trekkene kan ha sammenheng med ”Den magiske øya” observasjonene som tidligere ble gjort i en annen stor innsjø, Ligeia Mare (R 30/14, side 4).

De nye trekkene i Kraken Mare ble observert med radar og på bilder fra Cassini´s VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) instrument. Forskerne tror at det kan dreie seg om bølger eller flytende skrot.

Dybdemålingen ble foretatt langs en 200 kilometers kyst-til-kyst linje i Kraken Mare nær munningen av et stort elveløp, og ga som resultat 20-35 meter. Cassini skal utføre dybdemålinger for siste gang i januar 2015, og da i Punga Mare. Dette er den minste av tre store sjøer langt mot nord på Titan, og den eneste der dybdemålinger ikke er gjort.

 (Foto: NASA)
(Foto: NASA)

Forskerne tror at der det ikke er registrert noe ekko fra Kraken Mare, har sjøen rett og slett vært for dyp. Alternativt kan signalene ha vært absorbert av væsken, i hovedsak metan og etan. Høydemålinger i området rundt Kraken Mare antyder forholdsvis bratte skråninger ned mot sjøen, noe som også kan bety ganske store dybder.

De nye resultatene ble presentert nylig på et American Astronomical Society møte i Tucson, Arizona.

NASAs New Horizons 

6. desember skal NASAs New Horizons for siste gang vekkes fra en dvaletilstand før ankomsten til Pluto i januar.

Neutrino-partiklene

Det digre sorte hullet i sentrum av Melkeveien kan være en produsent av de mystiske neutrino-partiklene. Antydninger om dette kommer fra tre NASA-satellitter som observerer i røntgen-området – Chandra, Swift og NuSTAR (Nuclear Spectrometric Telescope Array).

Neutrinoer er ørsmå partikler uten ladning. Vekselvirkningen med elektroner eller protoner er liten, og i motsetning til lys eller ladede partikler kan de dukke frem langt innenfra sine kosmiske kilder og bevege seg over store avstander i universet uten å bli absorbert av materiale som måtte komme i veien. Eller, dersom det er snakk om ladede partikler, avbøyet av magnetiske felt.

Jorden bombarderes fortløpende av neutrinoer fra Solen. Imidlertid kan neutrinoer som kommer fra kilder utenfor solsystemet være millioner eller milliarder ganger mer energirike. Forskere har lenge vært på jakt etter neutrinoer med meget høye energinivåer: ”Det å finne hvor høyenergi-neutrinonene kommer fra er én av de viktigste oppgavene innen astrofysikk i dag,” sier Yang Bai ved University of Wisconsin, medforfatter av en artikkel om temaet i Physical Review D. ”Vi har nå de første indikasjonene på at det er Melkeveiens store sorte hull som produserer høyenergi-neutrinoene.”

Fordi neutrinoene trenger så lett gjennom materiale, er det ekstremt vanskelig å bygge detektorer som kan fortelle hvor de kommer fra.

IceCube neutrino-observatoriet i isen ved Sydpolen har registrert 36 høyenergi-neutrinoer siden det kom i drift 2010.

Ved å bruke IceCube´s registreringsevner og data fra de tre røntgen-satellittene var det mulig å finne frem til voldsomme utbrudd i rommet som passet med ankomsten av en høyenergi-neutrino her på Jorden.

”Vi undersøkte hva som skjedde etter at Chandra hadde rapportert det største utbruddet registrert noensinne fra Sagittarius A, Melkeveiens enorme sorte hull,” uttaler en annen medforfatter av artikkelen i Physical Review D. ”Og noe over tre timer senere kunne IceCube melde om en neutrino-registrering.”

Ny satellitt

NASA har gitt grønt lys for utviklingen av ICON (Ionospheric Connection Explorer), en forholdsvis liten satellitt som skal brukes i studier av ionosfæren. Det meldte romorganisasjonen 12. november.

Ionosfæren er området mellom ca. 90-900 kilometer fra jordoverflaten, der det finnes elektrisk ladede partikler. Selve ioniseringen forårsakes av solaktiviteten, og kan påvirke enkelte typer radiokommunikasjon, for eksempel radiosignaler fra satellitter.

Byggingen er planlagt fra 2015, slik at oppskytning kan skje i oktober 2017. Den primære operasjonstiden vil være to år, og samlet pris ikke overstige 200 millioner dollar.

James Webb romteleskop 

Byggingen av NASAs James Webb romteleskop byr stadig på problemer. En lavtemperaturkompressor som tilhører systemet for kjøling av  teleskopets infrarøde sensorer har lenge skapt vanskeligheter, mens det nylig har vært nødvendig å omkonstruere en omkring ti meter lang ramme som skal foldes ut i rommet for å holde på plass en uhyre tynn solskjerm. Rammen beskytter dessuten skjermen mot vibrasjonsskader under oppskytningen.

Oppskytningen er fremdeles planlagt i oktober 2018.

Infrarød glød 

Instrumenter i en NASA-forskningsrakett har oppdaget overraskende infrarød glød i det mørke rommet mellom galaksene, ble det meldt 6. november.

Gløden skyldes trolig stjerner slynget ut av galaksene, og har endret noe på oppfatningen av hva galakser er. Det man tidligere så på som et avgrenset sett av stjerner, blir nå beskrevet som store, sammenknyttede stjernehav.

Forskningsrakett-prosjektet går under betegnelsen CIBER (Cosmic Infrared Background Experiment). Prosjektet ble gjennomført av Caltech (California Institute of Technology) og JPL.

(Foto: T. Arai/University of Tokyo)
(Foto: T. Arai/University of Tokyo)

Diverse

Det er den amerikanske delstaten Virginia som har ansvaret for Mid-Atlantic Regional Spaceport ved NASAs Wallops Flight Facility. Den kommersielle oppskytningsbasen fikk som kjent skader da en Orbital Sciences Antares bærerakett sviktet sekunder etter start 29. oktober norsk tid (R 32/14, side 1). Nyttelast var selskapets tredje kommersielle Cygnus romfartøy med utstyr og forsyninger til Den internasjonale romstasjonen.

Nå har Virginias transportminister meldt at det kan ta opptil et år og koste bortimot 20 millioner dollar å utbedre skadene.

Ministeren regner med at oppskytningsvirksomheten kommer til å fortsette, men krever økonomisk støtte fra oppskytningspartneren og føderale myndigheter.     

–––-

Oppdatert 2.12.14: Under avsnittet om Philae sto det tidligere at unnslipningshastigheten er 50 meter i sekundet. Dette er nå rettet til 50 centimeter i sekundet.