Til hovedsiden
    

   
    Bli medlem
    Siste nytt
    Artikler
    Bildeserier
    Temasider
    Bildearkiv
    Foredrag
    Effekter til salgs
    Lenker
    Spørsmål og svar
    Spør oss
    Prosjektoppgave
    Om oss
    NAF på Facebook
    Kontakt oss
    Nettstedskart
    Hovedsiden
Trykk for å lese mer om sitatet
 

Global overvåkning av gasser i jordatmosfæren

Av Norsk Romsenter

 

Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 23. årgang, nummer 87, oktober-desember 1993, sidene 34-35 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.

Skriv ut

Tips bekjent

 

Når den europeiske miljøsatellitten Envisat-1 skytes opp i 1998, vil det blant alle de avanserte instrumentene være ett som skal kartlegge den globale distribusjon av ozon, karbonmonoksyd, nitrogenoksyder og en rekke andre gasser som er interessante i miljøsammenheng. Norsk industri er med; NEO i Lillestrøm og NFT i Kongsberg skal levere en avgjørendeviktig del til MIPAS-instrumentet. En teknologisk utfordring med interessante industrielle konsekvenser.

Man bør helst ikke uttale seg om været i Nord-Norge basert på det man erfarer i Sør-Norge. Innlysende. Skymengder og temperaturer varierer meget. Atmosfæren er meget dynamisk og det gjelder også dens bestanddeler. Likefullt hører vi ofte uttalelser som om ozon og klimagasser er jevn spredt over kloden. Ozonmålinger over Oslo sier lite om den globale fordelingen. Mange av de gassene som påvirker atmosfæren varierer sannsynligvis like mye som for eksempel skyforholdene.

Men Jorden er stor, og til nå har vi stort sett måtte begrense oss til punktmålinger. Satellittene er i ferd med å endre dette. Polarbanesatellitter bruker ca 100 minutter rundt Jorden og kan samle global informasjon på kort tid. ERS-1 gjør i dag en utmerket jobb. ERS-2 som er nesten tvilling, vil etter hvert ta over, og fra 1998 vil Envisat-1, tettpakket med avanserte instrumenter for miljømålinger, observere Jorden.

MIPAS

MIPAS står for Michelson Interferometric Passive Atmospheric Sounder, men la ikke det skremme. Det er et instrument som ved å måle den svake infrarøde strålingen fra gasser i atmosfæren, gjør det mulig for oss å kartlegge den globale distribusjonen av opptil 20 gasser.

MIPAS vil måle gassene i 5-150 km høyde eller sagt på en annen måte: Hvis vi deler opp atmosfæren i bokser på 10 km x 10 km x 5 km, vil MIPAS gi oss konsentrasjonen av 20 gasser i hver eneste boks. Etter en del regnearbeid.

Siden satellitten dekker hele Jorden i løpet av få døgn, vil vi raskt få informasjon om global distribusjon av de gassene som bidrar til atmosfærekjemien. Vi vil få et sikrere beslutningsgrunnlag for eventuelle utslippsregler. Og siden satellitten fortsetter å kretse om Jorden, vil vi også kunne observere globale endringer.

Hvordan?

MIPAS registrerer infrarødt lys i området ca. 4-15 mikrometer. Instrumentet må være svært følsomt siden gassene har en lav temperatur, ca. -60 °C, og følgelig sender ut svak stråling. Hver gass har sitt eget personlige spektrum. Fordelen med MIPAS er at alle gassene kan måles samtidig. Krevende analysemetoder må imidlertid til for skille ut og bestemme konsentrasjonen til den enkelte gassen og etter hvert skaffe oss den globale informasjonen som vi så sårt trenger. Datamengden blir enorm, satellitten må dumpe rådata til bakkestasjoner hvor spesialbygde «tallknusere» må til for å skaffe oss aktuell informasjon.

Viktig norsk rolle

Dessverre er det ikke slik at hver gass sender ut stråling av en bestemt bølgelengde som ligger fjernt fra de andres. Hovedbølgelengdene kan ligge nær hverandre, og det er derfor viktig at interferometeret bevarer sin kalibrering over tid slik at spektraene fra de forskjellige gassene ikke forveksles når de senere analyseres. Her kommer det norske bidraget inn i bildet.

Norsk Elektro Optikk (NEO) på Lillestrøm har utviklet et laserinstrument som gir en referansebølgelengde som i realiteten styrer og kalibrerer MIPAS-instrumentet. Laserinstrumentet er viktig, så viktig at det lages og bygges inn i MIPAS et reserveinstrument som tar over hvis noe skulle svikte. NEO har bygget en demonstrasjonsmodell som tilfredsstiller alle tekniske krav og derved vist ESA at de kan klare utviklingsjobben. Å lage den endelige lille boksen medfører mer enn spektroskopi.

Som Tycho Jæger, administrerende direktør i NEO, sier: «Selv om det er kaldt utenfor, - 60 °C, så må diodelaseren vår holde 20 °C, og temperaturen må ikke variere mer enn 1/1000 °C. Vi har fått utdelt 1 W til den jobben - og skal klare den. Vi har flinke fysikere som ikke har glemt sin termodynamiske barnelærdom». Prislappen på hele jobben lyder på ca 30 millioner kroner som fordeles mellom NEO og NFT på Kongsberg, som skal lage instrumentet som et romkvalifisert industriprodukt.

Ringvirkninger og synergi

«Vi fikk jobben fordi vi hadde den nødvendige kompetansen,» sier Jæger. «Samtidig vil denne lille boksen som vi utvikler for romformål inneholde det som trengs for å lage robuste måleinstrumenter for å måle industriutslipp. Ta for eksempel utslipp av nitrogenoksyder fra varmekraftverk. I Tyskland og Sverige må man betale avgift avhengig av den mengde man slipper ut, i Sverige dreier det seg om 1 milliard kroner i året. Kontinuerlige målinger har til nå vært teknisk vanskelig og dyrt. Derfor betaler man ofte på grunnlag av et estimert utslipp som er høyere enn det faktiske. Her skal vi inn med små instrumenter som registrerer automatisk og billig. Samtidig er det klart at vi ikke er et firma som egner seg for å markedsføre disse instrumentene overfor varmekraftverk i Europa. Vi skal utvikle og produsere og inngå samarbeid med firmaer som kan markedsføre og selge. Det er vi igang med. Dette er et godt eksempel på ringvirkninger av romvirksomheten hos oss. Vårt mål er at den skal utgjøre 20-30 % av omsetningen.»

MIPAS måler strålingen fra gassene i atmosfæren ved å «se» over horisonten. Målinger mot Jorden ville være verdiløse, strålingen fra gassene ville drukne i strålingen fra selve jordoverflaten.

 
Forrige artikkel | Neste artikkel | Alle NOR 1993 | Alle Romfart/NOR
 
 
 

Alt stoff på romfart.no/.com/.org er opphavsrettslig beskyttet.
romfart.no/.com/.org eies og drives av Norsk Astronautisk Forening.