Kiruna – Sveriges rymdhuvudstad

Här finns även Institutionen för rymdvetenskap, en institution på Luleå tekniska universitet, som utbildar framtidens rymdingenjörer och rymdforskare i samarbete med IRF. Utanför Kiruna ligger ESA:s satellitstation Salmijärvi. De fyra organisationerna har olika huvuduppgifter, men drar stor nytta av varandra. De drar även nytta av Kirunas geografiska läge.

– Kiruna ligger tillräckligt långt norrut för att studera norrsken. Det var bland annat därför som IRF grundades här som Kirunas geofysiska observatorium år 1957, berättar Rick McGregor, forsknings- och utvecklingsansvarig på IRF i Kiruna. Det är också en fördel att ligga så nära polen när vi ska kommunicera med satelliter som färdas i en så kallad polär bana.

Strax söder om Kiruna har även den vetenskapliga organisationen EISCAT en av sina fyra radaranläggningar. EISCAT studerar huvudsakligen studerar jordens jonosfär och övre atmosfär. Atmosfärforskare har en geografisk fördel i och med att Kiruna ligger på kanten av den så kallade polarvirveln. Det är ett område med starka strömmar i stratosfären som bildas över Arktis under vinterhalvåret.

– Polarvirveln spelar en betydande roll i ozonnedbrytningen. Därför är det många forskargrupper som kommer till Kirunaområdet under vintrarna för att studera ozonproblematiken, säger Rick McGregor.

Nordligt, säkert och bra infrastruktur

Men det är inte bara det nordliga läget som talar för Kiruna. Det finns andra områden som ligger lika långt norrut men som inte har de andra fördelar som staden är utrustad med.

– Esrange finns i Kiruna eftersom Europa behövde en uppsändningsplats långt norrut, berättar Johanna Bergström Roos, informationsansvarig på Esrange. För att uppsändningsplatsen ska vara säker behövs också stora landområden runt omkring som kan användas som nedslagsplatser för till exempel sondraketer. Den typen av områden finns i överflöd i till exempel Sibirien eller på Grönland. Men man behövde också ha infrastruktur som vägar, järnvägar, flyg och en riktig stad i närheten av rymdbasen.

Den första raketen från Esrange sköts upp 1966. Då riktade forskarna sondraketerna mot nattliga fenomen som norrsken och nattlysande moln. Numera är det inte bara forskare som sänder upp experiment med raketer och ballonger från Esrange.

Framtidens forskare experimenterar

Institutionen för rymdvetenskap i Kiruna drivs av Luleå tekniska universitet. För den som vill bli rymdtekniker finns tre inriktningar att välja mellan: en mot flygteknik, en mot rymdfarkoster och instrumentering, och en mot rymdens och atmosfärens fysik. På avancerad nivå finns Space Master-programmet, ett så kallat Erasmus Mundus-program som är resultatet av ett samarbete mellan sex olika universitet i Europa.

– Våra utbildningar är nära sammankopplade med de rymdaktörer som finns i Kiruna, berättar Hans Weber, prefekt på Institutionen för rymdvetenskap. Det sker främst genom projektkurser, där studenterna får bygga och utveckla sina egna experiment. Ute på Esrange sänds experimenten sedan upp med raket eller ballong.

Ett annat exempel på samarbete är att studenterna på kursen i satellitteknik får bygga små satelliter som sedan testas i IRF:s rymdsimulator med extrem värme, kyla och strålning. Det är verkligen ett elddop för både satelliter och satellitbyggare – klarar de simuleringen skulle de också klara av den verkliga rymden.

Utbildning i samarbete

En av anledningarna till att institutionen ligger i Kiruna är naturligtvis att staden hyser så mycket annan intressant rymdverksamhet som studenterna drar nytta av. Studentexperimentprojekten är bara en del; utbildningarna samarbetar också med till exempel Rymdbolaget och IRF genom föreläsningar, examensarbeten, lokaler, utrustning och inte minst kontakter inom Rymdsverige.

Men den viktigaste anledningen är att de stora rymdaktörerna i Kiruna tog initiativ till att satsa på rymdinriktad utbildning i Kiruna i slutet av 1980-talet. Nu finns det i Kiruna flera rymdingenjörprogram, ett magisterprogram, ett tekniskt-naturvetenskapligt basår och ett gymnasieprogram med inriktning mot rymden. De två stora rymdaktörerna Esrange och IRF har också mycket glädje av utbildningarna.

– Det är bra för våra forskare att delta i utbildningen, säger Rick McGregor på IRF. Det finns undersökningar som visar att de som undervisar presterar bättre resultat än de som inte gör det. Många av studenterna på rymdteknikutbildningarna går också vidare och blir doktorander hos oss.

– Studenterna är en viktig rekryteringsbas för oss. En del av dem får jobb hos oss, ibland redan under sin utbildning, till exempel under sommaruppehållet, säger Johanna Bergström Roos på Esrange.
 


I Kiruna finns också Sveriges enda rymdgymnasium. Även här leds undervisningen av forskare och ingenjörer från rymdområdet. Eleverna får utföra egna experiment med ballonger och raketer, precis som på ingenjörsprogrammet. Astronomiska observationer genomförs på skolans observatorium, och eleverna deltar i olika föreläsningar och rymdkampanjer på Esrange och IRF.

Esrange ursprunget till Rymdbolaget

IRF och Rymdbolaget är två mycket viktiga rymdaktörer i Sverige. IRF är årsbarn med Sputnik och således den äldsta organisationen. Men Esrange grundades inte långt senare och Rymdbolaget bildades som en direkt följd av att Esrange övergick från europeisk till svensk ägo år 1972. Rymdbolagets uppgift var att driva rymdbasen och att vara experter till den nya Rymdstyrelsen som bildades samtidigt.

Rymdbolaget har bland annat varit en drivande kraft i det svenska satellitprogrammet. Framförallt har de små, kostnadseffektiva satelliterna väckt stor uppmärksamhet i övriga rymdvärlden. Satelliterna byggs i Solna där Rymdbolaget har ett tekniskt center. IRF har sedan starten utmärkt sig genom att bygga väl fungerande mätinstrument både för satelliter och för mätningar från marken. Genom åren har institutet utvecklat och byggt fler än 30 satellitinstrument för att undersöka olika fenomen i rymden, till exempel magnetosfären och solvinden.

– Vi har haft med instrument på nästan alla svenska satelliter, Viking, Freja, Astrid-1 och Astrid-2, Prisma, Rosetta, och så vår egen Munin, säger Rick McGregor.

Rick McGregor berättar att det var nuvarande generaldirektören på rymdstyrelsen, Olle Norberg, som reste till USA med Munin. Han var då projektledare för Munin på IRF. Satelliten var så liten att den fick plats i handbagaget.

– Med sina 6 kg är den så vitt jag vet världens minsta forskningssatellit hittills, säger Rick McGregor.

Munin var från början ett studentprojekt i samarbete med universiteten i Umeå och Luleå.

Populära instrumentbyggare

IRF driver också långt större samarbeten. ASPERA-3 och ASPERA-4 är två exempel. De mäter hur solvinden påverkar atmosfären på planeter som inte skyddas av en stark magnetosfär. ASPERA-3 flyger på Mars Express som cirklar runt vår röda granne, medan ASPERA-4 är i bana runt Venus på Venus express.

– Båda instrumenten är i princip byggda här i huset, men de är också stora internationella projekt. Cirka femton forskningsgrupper från tio länder är inblandade i att ta fram olika delar och mjukvara till ASPERA-3, till exempel. Vi gör det elektriska och mekaniska – och vi sätter ihop instrumenten, säger Rick McGregor.

Förutom missionerna till Mars och Venus har IRF bland annat instrument med på den indiska månmissionen Chandrayaan-1 som sändes upp 2008 och på Cassini som ligger i omloppsbana runt Saturnus. Där bidrar IRF med ett instrument som mäter plasma i rymden. Instrument från IRF finns också med på det rysk-kinesiska projekt som ska sändas upp 2011 för att dels ta markprover på Phobos, en av Mars två månar, dels studera Mars-atmosfären. De två farkosterna skjuts upp som en raket för att sedan dela på sig i varsin bana. Dessutom bygger IRF just nu instrument till BepiColombo, en rymdsond som ska skickas upp 2013. Även den skjuts upp för att sedan dela sig och ligga i två omloppsbanor runt planeten Merkurius. Den ena ska kartlägga planeten och den andra ska studera Merkurius magnetosfär.

Det svenska satellitprogrammet och de internationella engagemangen har givit resultat. Mätdata från IRF:s instrument är i dag mycket eftertraktade – både från de som flyger på satelliter och från de som står på marken.

– Vi får också fler erbjudanden att delta i nya projekt än vi kan tacka ja till, säger Rick McGregor.


Lysande utsikter för rymdbasen

Om IRF står för själva forskningen får Esrange representera möjligheten att utföra rymdforskning. Esrange är enkelt uttryckt en inkörsport till rymden och de yttre delarna av vår atmosfär. Men rymdbasen är ännu mer än så.

– Vi kan sammanbinda Esrange med Försvarets materielverks robotbas vid Vidsel med en luftkorridor som är stängd för vanlig flygtrafik. Det ger oss en 35 mil lång testkorridor för flygning som är unik i Europa. Här kan vi testa rymdfarkoster och flygplan som ännu inte är kvalificerade för att flyga, säger Johanna Bergström Roos.

Sondraketer var det första som sändes upp från Esrange och raketerna är fortfarande en hörnsten i verksamheten på Esrange. På 1960-talet började forskarna att skjuta raketerna genom norrskenet och de nattlysande molnen. På 1990-talet började man också att utföra forskning i mikrogravitation ombord på raketerna, eftersom de befinner sig i tyngdlöst tillstånd när de faller fritt.

Ballonger är en annan viktig del av verksamheten på basen. De kan verka enkla i jämförelse med raketer, men det går att göra mycket med ballonger och det är ofta ett kostnadseffektivt sätt att bedriva forskning. Ett exempel är att använda dem som en 30 km hög lyftkran för att lyfta upp teleskop högre upp i atmosfären. Ett annat exempel är att låta lyftkranen lyfta upp en flygfarkost till mycket höga höjder för att testflyga den därifrån. Ett tredje exempel är att bekräfta mätningar från satelliter med hjälp av instrument på ballonger.

– Vi använder ballonger för att mäta olika förhållanden på plats i atmosfären, säger Johanna Bergström Roos. Sedan jämför vi ballongens resultat med resultat från till exempel ESA:s Envisat. Då får vi reda på om satelliternas mätningar är korrekta.

Driver satelliter

Ett av Esranges stora utvecklingsområden är att sköta driften av satelliter. Esrange sköter i dag satelliter för bland annat fjärranalys och telekommunikation.

– På satellitmarknaden kan vi växa. Vi har i dag knappt en procent av världsmarknaden när det gäller styrning och kontroll av satelliter, säger Johanna Bergström Roos.

En förutsättning för att vinna ytterligare andelar av satellitmarknaden är det internationella nätverk av markstationer som Rymdbolaget driver tillsammans med det amerikanska bolaget Universal Space Net. Nätverket heter Prioranet.

– Prioranet ger möjlighet att leverera data från satelliter i realtid över stora delar av världen. Samarbetet med det amerikanska bolaget ger dessutom tillgång till den amerikanska marknaden.

ESA har en egen station för att hålla kontakt med sina satelliter. Den ligger i Salmijärvi cirka 38 km öster om Kiruna. Stationen i Salmijärvi servar ERS-1, ERS-2 och Envisat.

Varför ska man flytta till Kiruna?

Kirunas rymdverksamhet ser ut att ha goda förutsättningar att lyckas väl och växa även i fortsättningen. Men Kirunaområdet spelar inte bara en roll för sig själv utan också en större roll för teknikintresset i Sverige. Rymden fascinerar.

– Känslan av att arbeta på en rymdbas är svår att beskriva. Folk trivs. Världen kommer till Esrange och ibland åker vi ut i världen. Det är spännande att bygga upp vänskap med människor från hela världen, säger Johanna Bergström Roos.