Slik gikk det med de norske romværsmålingene

Det norske instrumentet multinål-Langmuirprobe (m-NLP) har målt de ladde partiklene, det vil si plasmaet, i ionosfæren rundt jorda. Det vil kunne avsløre strukturer i ionosfæren på en skala, som ikke har blitt sett før.

Ionosfæren påvirkes av både solas aktivitet, stormer på sola, og kosmisk stråling. Dette kalles for romværet rundt jorda, og kan skade både satellitter og annen infrastruktur i bane. I ekstreme tilfeller kan det også påvirke strømnettet på bakken.

M-LNP ble skutt opp til den internasjonale romstasjonen i 2023. Her ble instrumentet montert på Bartolomeo, en plattform for eksperimenter utenpå romstasjonen.

Det norske instrumentet utførte nesten 5000 målinger per sekund av de ladde partiklene i ionosfæren rundt romstasjonen.

Les mer om m-NLP her.

Tydelig forbedring

Tidlig i 2026 var eksperimenttiden til m-LNP over, og de 10 nålene som utførte selve målingene ble sendt tilbake til jorda. 

Nå analyseres både dataene og nålene. Sistnevnte gjøres hos den europeiske romorganisasjonen ESAs tekniske senter ESTEC i Nederland.

De første analysene av dataene viser en tydelig forbedring i forhold til tidligere slike målinger.

- Forskjellen i rate av prøvetaking er på en faktor på cirka 300, og det endrer hva vi faktisk kan observere, sier Tore André Bekkeng til ESA. Han er ingeniør ved den norske bedriften Eidsvåg Electronics AS (EIDEL), som bygget m-LNP-instrumentet. 

Nå skal de høyfrekvente dataene som gjør det mulig å koble instrumentets målinger med geofysiske forhold også analyseres.

Undersøkes forsiktig

Nålene fra m-LNP-instrumentet veier bare 10 gram hver. De blir undersøkt ved hjelp av både lysmikroskop og elektronmikroskop. Deretter skal nålene inn i et kontrollert miljø av ladde partikler, slik at disse målingene kan sammenliknes med det nålene gjorde i rommet.

De små nålene lagres i rent nitrogen for å gi en inert atmosfære der metallet ikke vil endre seg. Ved testing må nålene kun berøres med hansker på, og ikke på de mest følsomme delene.

Både den kjemiske sammensetningen av nålene og hvordan overflaten av dem ser ut etter oppholdet i rommet analyseres.

- I lysmikroskopet kan vi se ulike farger på nålene. Noen deler av dem ser ut som de hadde et lag tidligere, som har blitt erodert bort, sier Manuela Marcos. Hun er teknikeren ved ESA som jobber med å teste m-NLP.

Denne endringen i farge kan skyldes strålingen i lav jordbane der romstasjonen går. Eller det kan ha skjedd en avskalling under transporten.

M-NLP-nålene blir også undersøkt ved hjelp av røntgenspektroskopi, som viser de kjemiske elementene i overflaten på nålene.

Første gangs analyse

Nøyaktigheten til et m-LNP-instrument avhenger av de elektriske egenskapene til nålene, som igjen påvirkes av deres overflateegenskaper.

- Utviklingen av overflatematerialet til nålene er svært viktig fordi det påvirker målingene av både strøm og volt, sier Espen Trondsen ved Universitetet i Oslo til ESA. 

Men siden nålene har blitt både lagret og flyttet på siden de kom tilbake til jorda, og heller ikke miljøet på romstasjonen er helt kontrollert, må det tas med i beregningene. 

Det er første gang slike nåler har blitt sendt tilbake til jorda etter å ha vært i bane.

- Vi forventet at overflaten kom til å være endret på grunn av frie oksygenatomer i rommet. Det fører til at oksiderte lag dannes, noe som kan påvirke målingene. Men dette er første gang effekten kan bli skikkelig analysert, sier Trondsen.

Blir med på flere romferder

M-LNP-instrumentet ble utviklet av forskere og ingeniører ved Universitet i Oslo sammen med den norske bedriften EIDEL.

Det skjedde med støtte fra ESAs General Support Technology Programme (GSTP) og PROgramme de Développement d'Expériences scientifiques (PRODEX). 

Resultatet fra målingene fra romstasjonen har vært så gode at nyere versjoner av m-LNP skal være med på flere romferder, inkludert flere småsatellitter og større romsonder fra ESA.

En av disse er NanoMagSat. Les mer om den her.