lysark forskning
lysark forskning
lysark forskning
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Forskning av, fra og i verdensrommet<br />
Birgit Strømsholm, birgit@rocketrange.no<br />
NAROM, Nasjonalt senter for romrelatert opplæring<br />
www.narom.no<br />
www.sarepta.org<br />
1
Norge …<br />
• … er en av verdens største romnasjoner målt per innbygger<br />
• … er en pionernasjon innen maritim satellittkommunikasjon og<br />
havovervåkning<br />
• … har verdens største bakkestasjon for meteorologiske satellitter<br />
• … har stolte tradisjoner innen romfysikk<br />
2
Norsk Romsenter<br />
En sentral oppgave er samordning og styring av Norges<br />
engasjement innen romvirksomhet. Det viktigste her er<br />
forvaltning av medlemskapet i ESA.<br />
Målet for norsk romvirksomhet er:<br />
– å skape industriell vekst<br />
– dekke nasjonale brukerbehov<br />
– utvikle nasjonal romrelatert bakkinfrastruktur<br />
– og utvikle sterke miljøer innen rom<strong>forskning</strong><br />
Budsjett i 2005 er på 320 milioner kroner, hvorav ca 75%<br />
utgjør ESA-engasjementet.<br />
Norsk Romsenter forvalter statens eierandel i:<br />
– Andøya Rakettskytefelt<br />
– Norsk Romsenter Eiendom AS (som igjen<br />
Eier 50% av Kongsberg Satellite Services AS)<br />
3
Forskning av, fra og i verdensrommet<br />
Av rommet<br />
– Sol-Jord fysikk (≥80%)<br />
– Kosmologi (sterkt voksende)<br />
Fra rommet<br />
– Havovervåkning<br />
– Polar- og klima<strong>forskning</strong><br />
– Overvåking av rasfare og<br />
miljøtrusler<br />
I rommet<br />
– Plantefysiologi<br />
– Psykologiske forhold på<br />
mennesker i rommet<br />
4
Forskning fra verdensrommet<br />
Oljesøl i Østersjøen<br />
Algeutbredelse sett fra ENVISAT<br />
5
Forskning fra verdensrommet<br />
AIS informasjon - Norsk AIS satellitt planlegges<br />
(Automatic Identification System for skip)<br />
6
Forskning fra verdensrommet<br />
EOEP: ESAs rammeprogram for jordobservasjon<br />
Bidra til forståelse av de styrende prosesser for jordas klima og miljø.<br />
Seks Earth Explorer satellitter vil gjøre målinger innen prioriterte norske<br />
<strong>forskning</strong>sfelt:<br />
- GOCE (2008): tyngdefeltet og geoiden, sirkulasjonsprosesser i havet<br />
- SMOS (2007): havenes saltholdighet, vannsyklusen<br />
og jordfuktigheten (værvarsling,<br />
klimaovervåkning, ekstremhendelser)<br />
- ADM-Aeolus (2008): vindmåling med laser,<br />
globale vertikale vindprofiler<br />
-CryoSat (2009): tykkelse, elevasjon,<br />
masseendring av polis og isbreer<br />
- SWARM (2009): jordas geomagnetiske felt<br />
- EarthCARE (2012): skyer, aerosoler,<br />
strålingsbalanse<br />
7
Forskning i verdensrommet<br />
Norge deltar i ELIPS for å utnytte norsk deltagelse i utviklingen av ISS<br />
og for å gi norske forskere mulighet til å delta med sine eksperimenter<br />
ELIPS: European programme for Life and Physical sciences and<br />
applications utilising the International Space Station<br />
(Exploring Nature, Improving Health, Innovating Technologies and Processes, Caring for the<br />
Environment). Planteforsøk, materialteknologi og ut<strong>forskning</strong> av den øvre atmosfæren.<br />
8
Forskning i verdensrommet<br />
Forskning under vektløse forhold gir ny innsikt i hvordan planter,<br />
materialer og mennesker påvirkes av tyngdekraft - og hvordan<br />
vi kan ferdes i rommet.<br />
Plantebiosenteret ved NTNU er brukerstøtte og operasjonssenter<br />
for en viktig eksperimentmodul om bord i romstasjonen.<br />
Dette vil gi økt aktivitet innen denne <strong>forskning</strong>en i Norge.<br />
Plantebiosenterets eksperimenter Multigen-1 (vårskrinneblomst) til ISS 9. august 2007,<br />
Multigen-2 senere i 2007. Blomsterpottene laget av Protech i Bergen.<br />
9
Forskning i verdensrommet<br />
Datoer for romfergetransport til ISS:<br />
Oppskytningstidspunkt for ATV Jules Verne er januar 2008, Node2 (Harmony)<br />
23. oktober, laboriatoriet Colombus 6. desember 2007<br />
Ekspedisjon 16 vil lede aktiveringen og utsjekkingen av Columbus.<br />
Kontrollsenteret til Colombus ligger i<br />
Oberpfaffenhofen nær München.<br />
10
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Planck - ESAs ”tidsmaskin”<br />
Den europeiske romsonden Planck vil fra 2007 kartlegge i detalj<br />
den kosmiske mikrobølge bakgrunnsstrålingen med en<br />
oppløsning og sensitivitet som langt overskrider det som er<br />
mulig med noen andre planlagte instrumenter.<br />
Gjøre det mulig å gi svar på fundamentale kosmologiske spørsmål<br />
som: Eksakt hvor gammelt er universet? Hvordan vil det ende?<br />
Hva er dets viktigste bestanddeler?<br />
Norsk bidrag: Kjernen i Electrical Ground Support<br />
Equipement (EGSE) for LFI-instrumentet bygget av<br />
Kongsberg Spacetec AS.<br />
Sikrer at norske forskere får full rett til å utnytte dataene<br />
fra Planck-sonden vitenskapelig. Finanisert av NFR.<br />
11
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Planck - ESAs ”tidsmaskin”<br />
Konsgberg Defense &<br />
Aerospace har bygget<br />
panel (substratene) for<br />
solpanelene<br />
12
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Rosetta- ”kometjageren”<br />
Rosetta, et ambisiøst romprosjekt finansiert av ESA, med<br />
NASA sterkt involvert på kunnskapssiden<br />
Rosetta-sonden ble skutt opp 2. mars 2004 fra Korou,<br />
Fransk Guiana, mot målkometen 67P/Churyumov-<br />
Gerasimenko<br />
Kometen er 3-5 km stor og med en periode på 6 1/2 år.<br />
Rosetta utfører en rekke nærpasseringer av<br />
jorda og Mars for så og bli slynget ut mot kometen.<br />
Etter nærpasseringer av to asteroider vil den<br />
settes inn i bane rundt kometen.<br />
Landingsmodul (Philea) skal utføre den første<br />
kontrollerte landing på en komet.<br />
13
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Rosetta- ”kometjageren”<br />
Rosetta passerte Mars 25. februar 2007, viktig<br />
gravitasjonshjelp passering. Mars brukes for å endre<br />
banen og redusere hastigheten som en del av den 10 år<br />
og 7,1 milliarder km lange ferden til kometen<br />
67P/Churyumov-Gerasimenko.<br />
10. februar ble det gjennomført en liten banekorreksjon,<br />
13. februar ble sondens batterier ladet fordi den under<br />
passeringen befant seg i skyggen av Mars i ca. 25<br />
minutter.<br />
Minste avstand til Mars 25. februar kl 02.57 norsk tid<br />
var ca. 250 km.<br />
14
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Rosetta- ”kometjageren”<br />
Konsgberg Defense & Aerospace konstruert<br />
dreiningssystemet for solcelle-panelene.<br />
Norske forskere med i to eksperimenter.<br />
15
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Cassini-Huygens - tidenes dristigste prosjekt<br />
Cassini-Huygens ankom Saturn-systemet sommeren 2004.<br />
Vil studere Saturn og månene minst frem til 2008.<br />
ESA-sonden Huygens landet på månen Titan 14. januar<br />
2005<br />
Jorda og Titan eneste legemer i solsystemet med<br />
atmosfære som domineres av nitrogen<br />
Fire norske <strong>forskning</strong>sgrupper deltar i prosjektet<br />
16
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Integral<br />
INTEGRAL (International Gamma Ray Astrophysical Laboratory), ESA-prosjekt.<br />
Skutt opp 17. oktober 2002<br />
INTEGRAL brukes til å studere de mest<br />
ekstreme fenomenene i verdensrommet,<br />
gammaglimt, nøytronstjerner, supertunge<br />
sorte hull, kvasarer og andre aktive galakser.<br />
Med INTEGRAL forsøker forskerne å løse<br />
mysteriene i Melkeveiens kjerne der et svært<br />
tungt sort hull suger i seg gass og stjerner fra<br />
omgivelsene. Samtidig foregår intens stjernedannelse,<br />
og store mengder tunge grunnstoffer<br />
spys ut i verdensrommet av eksploderende stjerner.<br />
INTEGRAL har de suverent følsomste gammastråle-instrumentene som noensinne<br />
har vært i verdensrommet.<br />
17
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Integral<br />
Universitetet i Bergen har utviklet og levert moduler til IBIS-instrumentet på<br />
INTEGRAL.<br />
Konsgberg Defense & Aerospace<br />
har levert elektronikk.<br />
Instrumentene er:<br />
SPI: Et spektrometer som skal måle<br />
mengden av gammastråling med ulike<br />
energier.<br />
IBIS: Fotoinstrument. Norge har vært sterkt delaktige i byggingen av<br />
instrumentet som skal gi bilder av objekters gammastråling.<br />
JEM-X: Instrument for å observere røntgenstråling.<br />
OMC: Optisk instrument med fotoenhet (CCD) og optiske linser.<br />
18
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
BepiColombo<br />
BepiColombo er et samarbeid mellom ESA og JAXA i Japan.<br />
Målet er å utforske planeten Merkur.<br />
Planlagt oppskyting er 2012.<br />
I programmet vil to satellitter bli satt i bane<br />
rundt planeten, én i lav bane for å utforske<br />
Merkurs atmosfære, og én i en høyere bane<br />
for å utforske planetens magnetosfære.<br />
Universitetet i Oslo deltar i magnetosfæresatellitten,<br />
i et eksperiment for studier av<br />
elektriske bølger og felt.<br />
19
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Chandrayaan - ut<strong>forskning</strong> av månen<br />
ESA deltar i det indiske måneprosjektet Chandrayaan.<br />
Planlagt oppskyting mars 2008,<br />
settes i bane 100 km over månen.<br />
Forskere ved UiB bidrar med<br />
utviklingen av et infrarødt spektrometer<br />
(SIR-2) for studier av geologien på månen<br />
og norske geologer skal være med i den<br />
vitenskapelige utnyttelsen.<br />
Vitenskapelige mål for ekspedisjonen:<br />
- å lage et tredimensjonalt atlas over hele månen<br />
- å kartlegge den kjemiske og mineralogiske sammensetningen til månen<br />
ved hjelp av fjernmålingsinstrumenter<br />
20
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
LISA - Gravitasjonsbølger<br />
LISA, Laser Interferometer Space Antenna<br />
Oppskyting 2017.<br />
Lete etter gravitsjonsbølger - bølger som<br />
i følge Einstein er transverselle bølger som beveger<br />
seg med lysets hastighet og frakter energi. De dempes<br />
nesten ikke og vil komme fra universets skapelse, fra<br />
galaksekjerner, svarte hull og tette dobbeltsjerner.<br />
Tre sonder plasseres i bane rundt sola liggende<br />
50 millioner km “etter” jorda og med innbyrdes<br />
avstand på 5 millioner km.<br />
Lasere på hver av sondene siktes mot hverandre,<br />
og skal registrere variasjoner i avstand mellom dem<br />
med en nøyaktighet av en brøkdels Ångstrøm (10 -9 m).<br />
21
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
SOHO og Cluster<br />
SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) og Cluster (fire identiske<br />
satellitter for å undersøke jordas atmosfære) er finansiert for drift frem til 2009<br />
Funnet flere enn 1350 kometer<br />
Soho.nascom.nasa.gov<br />
22
Solflekker<br />
Granulasjon<br />
Penumbra<br />
Umbra<br />
H. Schleicher, KIS/VTT, Obs. del Teide, Tenerife<br />
23
Solas magnetiske felt<br />
* Sola er sterkt preget av magnetiske<br />
krefter<br />
* De rød pilene viser åpne magnetfelt<br />
som kommer frem ved polene<br />
* De blå pilene representerer<br />
solvindpartikler som fører feltlinjer<br />
med seg<br />
* De lysende aktive områdene har<br />
lukkede magnetfeltlinjer (orange).
Hva er solvinden?<br />
En konstant strøm av partikler fra solas korona, med en temperatur på<br />
ca. 1 million grader og med en typisk hastighet på 1.5 millioner km/t (400 km/s).<br />
Solvinden når helt ut forbi banen til Pluto (5900 millioner km) og påvirker alle<br />
planeter i solsystemet. Dytter også på jordas magnetosfære.
Ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
Hinode (Solar B)<br />
Norske forskere bidrar i den japanske<br />
solsatellitten Hinode som ble skutt<br />
opp i 2006. På oppdrag fra ESA<br />
bidrar Norge med ekstra<br />
nedlesningskapasitet ved å utnytte<br />
SvalSat.<br />
Det europeiske datasenteret er etablert<br />
ved UiO. Vil gi norske forskere store<br />
fortrinn i utnyttelse av de<br />
vitenskapelige data.<br />
26
Sarepta.org og nye læreplaner for<br />
NATURFAG<br />
Mål for opplæringen (etter 7. årstrinn) er at eleven skal kunne<br />
FORSKERSPIREN<br />
• bruke digitale hjelpemidler og naturfaglig utstyr ved<br />
eksperimentelt arbeid og feltarbeid<br />
MANGFOLD I NATUREN<br />
• planlegge og gjennomføre undersøkelser i noen<br />
naturområder i samarbeid med andre<br />
VERDENSROMMET<br />
• beskrive solsystemet vårt<br />
• beskrive en modell for solsystemet<br />
FENOMENER OG STOFFER<br />
• foreta relevante værmålinger og presentere<br />
resultatene med og uten digitale hjelpemidler<br />
27
Sarepta.org og nye læreplaner for<br />
NATURFAG<br />
Mål for opplæringen (etter 10. årstrinn) er at eleven skal kunne<br />
FORSKERSPIREN<br />
• planlegge og gjennomføre undersøkelser for å teste<br />
holdbarheten til egne hypoteser og velge publiseringsmåte<br />
VERDENSROMMET<br />
• gi en oversikt over teknologisk utstyr som brukes i<br />
ut<strong>forskning</strong> av verdensrommet<br />
• presentere hovedtrekk i romfartens historie og samtale om<br />
<strong>forskning</strong> som kartlegger muligheter for liv på andre planeter<br />
TEKNOLOGI OG DESIGN<br />
• gjøre rede for elektroniske kommunikasjonssystemer på<br />
systemnivå og drøfte samfunnsmessige utfordringer knyttet<br />
til bruk av slike<br />
28
Sarepta.org og nye læreplaner for<br />
NATURFAG<br />
STRÅLING OG RADIOAKTIVITET<br />
Mål for opplæringen (etter Vg1) er at eleven skal kunne<br />
• beskrive hvordan nordlys oppstår, og hvordan Norge har vært og er et viktig<br />
land i <strong>forskning</strong>en på dette feltet<br />
• forklare ozonlagets betydning for innstrålingen fra sola<br />
• forklare hvordan elektromagnetisk stråling<br />
fra verdensrommet kan tolkes og gi<br />
informasjon om verdensrommet<br />
DIGITALE VERKTØY<br />
Benytte slike verktøy til<br />
ut<strong>forskning</strong>, måling, visualisering, simulering,<br />
dokumentasjon og publisering ved forsøk og i<br />
feltarbeid, animasjoner og spill<br />
29
Romfartshistorie, romteknologi, rom<strong>forskning</strong><br />
Lange tradisjoner innen rom<strong>forskning</strong> - p.g.a. vår nordlige<br />
beliggenhet:<br />
• Observasjoner av nordlyset før 1900<br />
• Birkelands innovative eksperiment (1896)<br />
• Nasjonalt solobservatorium i 1957<br />
• Første oppskyting av en nordlysrakett i 1962<br />
30
Romfartshistorie, romteknologi, rom<strong>forskning</strong><br />
SOHO overvåker sola og er historiens største og mest kompliserte<br />
romobservatorium for solstudier<br />
- Samarbeidsprosjekt mellom European Space Agency (ESA) og NASA<br />
- Industriteam ledet av Astrium bygget SOHO i Europa.<br />
- Instrumentene ble levert av ni europeiske team og tre fra USA<br />
- ESA: ansvarlig for planlegging, integrasjon og testing av SOHO<br />
- NASA: stod for oppskyting og operasjonssenteret ved<br />
NASA Goddard Space Flight Center<br />
- Norske forskere og industri sentrale<br />
31
Elevaktivitet knyttet til undervisningspakker<br />
”ISS 3D Educational Tool”<br />
Interaktivt og pedagogisk spill med fokus på ISS,<br />
den internasjonale romstasjonen<br />
”ISS Educational Kit on the web”<br />
http://www.maris.com/edukit/ext/no/<br />
html/index.html<br />
”ISS DVD Lesson”<br />
http://www.esa.int/esaHS/education.html<br />
32