UiB-utstyr til månen

Publisert:10. januar 2007Oppdatert:2. oktober 2013, 09:26

Om et drøyt år skal en indisk satellitt for første gang gå i bane rundt månen. Med seg på ferden har den blant annet måleutstyr fra UiB, som skal gi forskere bedre oversikt over hvordan månen er bygget opp.

En av måleenhetene om bord på fartøyet er nemlig et spektrometer, som er designet for å lese av infrarødt lys som reflekteres fra måneoverflaten. Kontrollenheten i instrumentet er designet og bygget ved Universitetet i Bergen.

– Eksperimentet det bygges for, heter SIR-2, Spectrometer Infrared-2, forklarer Kjetil Ullaland, førsteamanuensis ved Institutt for fysikk og teknologi. Han er blant UiB-forskerne som har deltatt i arbeidet med kontrollenheten til spektrometeret.

Skal kartlegge overflaten
India har hatt et romfartsprogram i mange år, men Chandrayaan-1 er det første indiske fartøyet som har månen som mål. Navnet høres kanskje eksotisk ut, men det har en ganske prosaisk betydning: «Chandra» betyr «måne» på både sanskrit og hindi, og «yaan» betyr «fartøy» på begge språk.

Chandrayaan-1 skal settes i bane rundt månen i 100 kilometers høyde, og gjøre detaljerte fjernmålinger av månens overflate. Først og fremst er det to vitenskapelige mål for ekspedisjonen:

  • Å lage et tredimensjonalt atlas over hele månen
  • Å kartlegge den kjemiske og mineralogiske sammensetningen til månen ved hjelp av fjernmålingsinstrumenter.

Det er på det siste punktet UiB-elektronikken skal være til hjelp. IR-spektrometeret kan nemlig gi en indikasjon på hvilke kjemiske bindinger som er i stoffene på måneoverflaten (se egen sak). Forskere ved Institutt for fysikk og teknologi står for byggingen av komponentene, men har fått kyndig hjelp med det geokjemiske av Institutt for geovitenskap, ved professor Rolf B. Pedersen.

Samarbeider med Max Planck-instituttet
I spektrometeret om bord på Chandrayaan passerer lys som reflekteres fra et lite område på månen gjennom et gitter. I dette gitteret spaltes lyset – omtrent slik synlig lys gjøres gjennom et prisme. Lys fra forskjellige bølgelengder treffer da en stripe med sensorer, som sender analoge signaler til kontrollenheten – som altså er bygget i Bergen.

I kontrollenheten oversettes de analoge signalene til digitale signaler, og sendes over til hovedprosessoren på romskipet.

– Samtidig skal kontrollenheten holde kontakt med romskipet, gjøre som det får beskjed om derfra, og gi respons tilbake igjen, forklarer Ullaland.

Det er Max Planck-instituttet i Lindau i Tyskland som har hovedansvar for byggingen av spektrometeret. De har samarbeidet lenge med UiB, og ba derfor UiB-miljøet om å bidra med sin ekspertise til kontrollenheten, mens strømforsyningen er konstruert av et polsk team.

Ekstreme utstyrskrav
UiB-folk har produsert komponenter til satellitter før, men dette er første gang de får utstyret sitt med på måneferd. Det stilles relativt ekstreme krav til utstyret.

– Det blir utsatt for temperaturer fra -170 grader til +130 grader Celsius, forklarer førsteamanuensis Kjell Brønstad, som har koordinert en del av arbeidet med byggingen av kontrollenheten til spektrometeret.

Enheten må derfor være godt isolert fra kulden – og varmen. I tillegg er den plassert på baksiden av satellitten – slik at den skal være skjermet fra direkte stråling fra solen. Selve detektordelen skal helst holde -70 grader Celsius konstant, og er derfor utstyrt med et Peltier-element – som både kan varme og kjøle utstyret etter behov.

– Det fungerer akkurat slik en termoboks gjør, en slik du kan kjøpe på Biltema. Du bare snur polariteten på strømmen, og dermed blir kjøleelementet et varmeelement i stedet, forklarer Brønstad.

Sikret mot datakrasj
I tillegg må UiB-forskerne ta hensyn til en annen utfordring: Dataoverføring. Med jevne mellomrom skal 40 GB sendes 300-400.000 km fra satellittens bane rundt månen til jorden. Du får plass til mye på 40 GB, men satellitten skal også ha plass til 10 andre måleinstrumenter – og samtlige skal foreta mer nøyaktige målinger i høyere oppløsning enn det som er mulig fra jorden. Siden Chandrayaan-1 går i bane rundt månen, er det kun i korte perioder på ca. 30 minutter overføringen kan finne sted. Det er nemlig bare i disse periodene det kan være kontakt mellom satellitten og kommandosenteret i Bangalore, India.

– Vi må derfor sørge for å begrense datamengden. I tillegg må vi passe på at kontrollenheten stort sett kan klare seg på egenhånd, forklarer Ullaland. Det er nemlig vanskelig å gi kommandoer underveis under slike forhold. Og hvis maskinen skulle krasje – som jo alle datamaskiner kan gjøre en gang i blant?

– Vi har et såkalt Watchdog-system, som passer på. Dersom kontrollenheten ikke svarer på bestemte kommandoer innen en gitt tid, får den en omstart, forklarer Brønstad.

 

På Høyden krever at du bekreft e-postadressen din før du kan poste innlegg. Les også våre debattregler

Meld deg på vårt nyhetsbrev og få oppdateringer rett til din e-post!

Abonner på På Høyden nyhetsbrev feed