Det "umuligt" præcise kamera
Dansk stjernekamera, som gør en satellit i stand til at fastslå sin orientering i rummet med hidtil uset nøjagtighed, har vist sin duelighed
Den europæiske rumfartsorganisation ESAs satellit Proba, som blev opsendt i efteråret 2001, er nu kørt ind og har gennemført en række observationer af Jorden med meget stor nøjagtighed. Blandt andet er der fra 600 kilometers højde taget billeder, der er så skarpe, at man kan se variationen i vegetationen inden for få meter.
Et af formålene med Proba (Project for On-Board Autonomy) er samtidig at afprøve en række nye principper for styring af satellitter. I forhold til traditionelle satellitter er Proba særdeles selvkørende. De fleste problemer, som opstår under den daglige drift, er satellitten selv i stand til at tage hånd om uden indgriben fra kontrolcenteret på Jorden.
En vigtig del af hemmeligheden bag såvel de knivskarpe billeder som satellittens selvstændighed er et stjernekamera udviklet på Ørsted-DTU, Danmarks Tekniske Universitet. Kameraet er en videreudvikling af det, som den danske Ørsted-satellit bruger til at bestemme sin orientering i rummet. Men på flere punkter er det nye kamera klart bedre.
"Først og fremmest er kameraet det eneste i verden, som online og fuldstændig automatisk kan tage højde for den relativistiske aberration", siger projektleder John Leif Jørgensen, Ørsted-DTU.
Aberration er den tilsyneladende forskydning af en stjernes position, som skyldes dels Jordens bevægelse om Solen, dels lysets endelige hastighed. Aberrationen er altså en relativistisk effekt - den udtrykker forskellen i stjernens position for en iagttager i hvile og en iagttager i bevægelse (hvilket vi jo er på Jorden og en satellit i kredsløb i høj grad også).
Den relativistiske aberration kan være på helt op til 25 buesekunder (der går 60 bueminutter på én gradvinkel, og igen 60 buesekunder på ét bueminut). Da stjernens tilsyneladende flytning afhænger af satellittens øjeblikkelige hastighed, vil fejlvisningen hele tiden ændre sig i banen omkring Jorden.
"Med andre ord er det umuligt at opnå en nøjagtighed på ét buesekund, sådan som det er ambitionen med Proba, hvis man ikke er i stand til at tage fuldstændigt højde for aberrationen", siger John Leif Jørgensen.
Andre fordele ved den nye version af stjernekameraet er, at det er lykkedes at skrumpe det til ca. en tredjedel størrelse i forhold til Ørsteds kamera, og at det er meget tolerant over for hurtige bevægelser. Det gør det muligt at foretage hurtige skift, for eksempel hvis man i samme overflyvning ønsker at tage billeder af to områder, der begge ligger i satellittens synsfelt, men med stor indbyrdes afstand. Det danske stjernekamera er således en direkte forudsætning for, at videnskabsfolkene kan udnytte Probas store manøvredygtighed fuldt ud.
