CHIPS og ICEsat skutt opp

Av Erik Tronstad

Delta 2-bæreraketten med ICESat og CHIPS rett etter start fra Space Launch Complex 2W ved Vandenberg Air Force Base. (NASA/Bill Ingalls)

Oppskytingen foregikk med en Delta 2-bærerakett, som tok av fra Vandenberg Air Force Base i California klokken 01.45 norsk tid i går, mandag 13. januar 2003. Nyttelast var de to satellittene CHIPS og ICESat.

ICESat ble skilt fra bærerakettens øverste trinn en drøy time senere, klokken 02.49. Banen var da på 586 km x 594 km, med en inklinasjon på 94,0°. Første kontakt med ICESat var klokken 03.00 via den norske bakkestasjonen på Svalbard. CHIPS ble skilt fra Delta 2s siste trinn klokken 03.08.

ICESat er en forkortelse for Ice, Cloud and Land Elevation Satellite. Den 300 kg tunge satellitten har ett eneste instrument, Geoscience Laser Altimeter System (GLAS). Ved hjelp av denne laserhøydemåleren skal ICESAT foreta en detaljert topografisk kartlegging av iskalottene i Arktis og Antarktis. GLAS kan registrere høydeforskjeller i isen på bare 10 cm over et område på 70 m på overflaten. Ved å foreta gjentatte observasjoner over tid, håper man å danne seg et bilde av hvordan de enorme isreservoarene i Arktis og Antarktis endrer seg med tiden.

Laseren i GLAS vil også gi store mengder data om høydefordelingen av skyer og aerosoler (partikler og dråper som er små nok til å holde seg svevende i atmosfæren). Dette vil i sin tur gi data om strålingsbalansen, det vil si forholdet mellom strålingsmengden som mottas fra Solen og som Jorden stråler ut i rommet. Slike målinger er interessante i forbindelse med forskning på klimaendringer.

Tegning av ICESat. (Ball Aerospace)

GLAS er en laser som sender på to bølgelengder, 532 nm (nanometer) (grønt lys) og 1064 nm (infrarødt). De grønne pulsene brukes til atmosfæremålinger, de infrarøde til høydemålinger. Hvert sekund sendes 40 lyspulser ut. Pulsene som kommer tilbake etter å være reflektert fra overflaten og fra skyer, treffer et teleskop som er én meter i diameter. Med stor nøyaktighet måles tiden en puls har brukt fra satellitten til jordoverflaten og tilbake. Slik kan høyder måles. Tilsvarende måles avstander til skyer og lag i skyer, ved tiden laserpulser bruker ned til dem og opp igjen til satellitten.

CHIPS er en forkortelse for Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer. Satellitten, som bare veier 60 kg, skal gjøre astronomiske observasjoner i den ekstremt ultrafiolette delen av spekteret. Til det brukes et spektrometer, som har 100 kanaler i bølgelengdeområdet 9-26 nm. Et hovedformål er observasjoner av Den lokale boblen.

Tegning av CHIPS. (NASA)

Det interstellare rommet er fylt med gass og støv. Tettheten og mengden av forskjellige gasser og støv varierer enormt fra sted til sted i Melkeveisystemet. Den lokale boblen er et område av rommet som har form omtrent som en peanøtt, er 300 lysår langt og nesten er tomt for gass og støv. Gassen inni boblen har en tetthet på bare omtrent 1000 atomer per kubikkmeter og er svært varm, med temperaturer rundt én million grader celsius. Vanlig interstellart materiale har i gjennomsnitt en tetthet som er 1000 ganger høyere og temperaturer som er 100 til 100 000 ganger lavere.

Oppdagelsen av Den lokale boblen skjedde gradvis utover i 1970- og 1980-årene. Med både optiske observasjoner og radioobservasjoner lette astronomene etter interstellar gass i vår del av Melkeveisystemet, men fant ikke særlig mye i områdene utenfor Solsystemet. Omtrent samtidig kom man i gang med røntgenobservasjoner fra satellitter i jordbane. De observasjonene viste at det fra alle retninger kommer røntgenstråling fra en gass med temperaturer rundt én million grader. Etter hvert ble det klart at Solsystemet er inne i en nesten tom boble der det er svært høye temperaturer.

Ennå er det mye man ikke vet om Den lokale boblen. Hvor gammel er den? Hvilken indre struktur har den? Hvor raskt avkjøles den? Nettopp disse spørsmålene håper man at observasjonene fra CHIPS skal bidra til å besvare.

I løpet av de siste få millioner år har tynne filamenter med interstellar gass trengt inn i deler av Den lokale boblen. Vårt solsystem er innhyllet i et av disse filamentene, «den lokale støvdotten». Med en temperatur på bare 7000 °C er det en forholdsis kjølig sky, der tettheten i gjennomsnitt er på rundt 100 000 atomer per kubikkmeter.

For omkring 5 millioner år siden passerte en forholdsvis tett interstellar sky bare 130 lysår fra Solsystemet. Skyen kalles Sco-Cen-skyen (fordi den ligger i retning av stjernebildene Scorpius og Centaurus). Nå er den 450 lysår borte, og på vei bort fra oss. Skyen var kilde til flere supernovaer, som ekploderte og hadde stor innflytelse på den senere fordelingen av gass og støv innenfor de nærmeste få hundre lysår. Den lokale boblen er ett av resultatene disse eksplosjonene har etterlatt.