Kortlægning af Jordens magnetfelt er Danmarks bedste forskningsresultat
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Kortlægning af Jordens magnetfelt er Danmarks bedste forskningsresultat

Generelt set svækkes Jordens magnetfelt i disse år, og det største fald sker over den vestlige halvkugle. I enkelte områder, som over den sydlige del af Det Indiske Ocean, styrkes magnefeltet dog. Den magnetiske nordpol er på vej mod Sibirien, hvorimod den magnetiske sydpol ligger nogenlunde fast.

Disse resultater, baseret på nye målinger med ESA’s tre Swarm-satellitter, kunne Nils Olsen fra DTU Space fremlægge på en konference i København i juni – kun et halvt år efter at satellitterne blev opsendt i november 2013.

I de kommende år vil Swarm give meget mere detaljerede oplysninger om Jordens magnetfelt og derved forbedre målinger foretaget af den danske Ørsted-satellit, der blev opsendt i 1999.

Det er velkendt, at Jordens magnetfelt over de seneste 200 millioner år mere eller mindre regelmæssigt har skiftet polaritet med mellemrum på 200.000-300.000 år.

Den seneste ændring skete dog for 780.000 år siden – så en ny polvending er noget forsinket. Ved en polaritetsændring svækkes først magnetfeltet, hvorefter det vokser op igen i den modsatte retning. Det hele sker normalt i løbet af nogle få tusinde år.

Under seneste istid for 41.000 år siden skete dog en ganske kortvarig polaritetsændring frem og tilbage, der samlet set kun varede 440 år – hvor selve den modsatrettede polaritet endda kun holdt 250 år. Det er næsten uforklarligt kort set på en geologisk tidsskala.

Der er således særdeles god grund til bedre at forstå ændringerne i Jordens magnetfelt. Ikke mindst da magnetfeltet er med til at beskytte både mennesker og elektriske systemer mod kosmisk stråling. Det er allerede et problem for mange satellitter i kredsløb om Jorden, at magnetfeltet over den sydlige del af Atlanterhavet er så svagt, at elektronikken om bord kan udsættes for strålingsskader, når satellitterne er i dette område.

Swarm-missionen er udtænkt i Danmark, og satellitternes nøgleinstrumenter er udviklet i Danmark. Gennem mange år har danske forskere været verdensførende, både når det gælder videnskabelige studier af Jordens magnetfelt, og når det gælder udvikling af avancerede instrumenter til satellitter. Swarm-projektet er kronen på værket, og det er efter Ingeniørens opfattelse Danmarks bedste forskningsresultat i 2014.

Swarm består af tre identiske satellitter, hvoraf de to kredser om Jorden i en højde af 462 km, mens den tredje befinder sig i en højde af 510 km. Denne konstellation giver mulighed for en meget nøjagtig måling af magnetfeltet, idet man kan eliminere en lang række fejlfaktorer, som optræder, hvis man kun bruger én satellit som ved Ørsted-missionen. Swarm-satellitterne er bygget af Astrium i Tyskland, som nu er en del af Airbus-koncernen. Missionen drives fra ESA’s kontrolcenter i Darmstadt.

Vektorfelt-magnetometer fra DTU

Satellitterne rummer flere videnskabelige instrumenter, men hovedinstrumentet er et såkaldt vektorfelt-magnetometer (VFM) udviklet af DTU Space, og DTU-forskere med Nils Olsen i spidsen har en helt central rolle i udviklingen af nye magnetiske modeller baseret på Swarm-satellitternes målinger.

Vektorfelt-magnetometer er sammen med et stjernekamera placeret på en optisk bænk, der som på Ørsted-satellitten er placeret på en lang bom i god afstand fra selve satellitten for at være uforstyrret af satellittens øvrige hardware. Stabiliteten af den optiske bænk sikrer en rumlig nøjagtighed på et buesekund.

Læs også: Jordens magnetiske poler byttede plads på mindre end 100 år

Jordens magnetfelt har ved jordoverfladen en styrke på mellem 25 og 65 mikrotesla. VFM kan måle i området +/- 65,5 mikrotesla med en meget høj grad af linearitet (bedre end 1 ppm) og en nøjagtighed på 0,5 nanotesla. Instrumentet vejer 1 kg, har et effektforbrug på 1 watt og måler med en hastighed på 50 hertz.

Det var daværende direktør for Dansk Rumforskningsinstitut (i dag DTU Space) Eigil Friis-Christensen, der allerede i 1998 tog initiativ til at danne et europæisk konsortium, der indsendte et forslag om missionen til ESA. Det skete, allerede før Ørsted-satellitten blev opsendt.

I første omgang slap forslaget ikke gennem ESA’s udvælgelsesproces, men i 2004 blev Swarm udvalgt inden for ESA’s Explorer Programme.

Missionen har en berammet levetid på fire år. På det punkt bliver det måske svært for Swarm at overgå Ørsted-satellitten, som havde en forventet levetid på 14 måneder, men som stadig efter mere end 15 år er i fuld aktivitet.

Læs også: Rumfart er en milliardindustri i Danmark

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten