Svenska forskare väntar på Cryosat-2
Om bara några veckor är det meningen att ESA:s Cryosat-2 ska lyfta från den ryska kosmodromen Baikonur i Kazakhstan. Då kommer världens glaciologer att få tillgång till ett nytt och kraftfullt verktyg för att inventera jordens istäckta områden och spåra förändringar i istäckena.
Cryosat kommer att kunna bedöma hur fort avsmältningen faktiskt går från jordens polarområden och glaciärer. Data från satelliten kommer därför att bidra till att undvika fadäser som den som nyligen uppdagades om avsmältningstakten för Himalayas glaciärer.
– Det är precis sådana mätningar Cryosat-2 ska göra, säger Rickard Petterson, glaciolog på Institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet.
Han ska tillsammans med professor Veijo Pohjola framför allt titta på förändringar i höjden på glaciärer. På så sätt går det att se om de krymper och i så fall i vilken takt.
– Det finns ett stort behov av den typ av data som Cryosat-2 kommer att ge, fortsätter han.
Ett skäl är att det ger forskarna en möjlighet att mäta ytförändringar regelbundet över lång tid. Ett annat skäl är att Cryosat regelbundet passerar över områden som annars skulle vara svåra att komma åt.
– Att göra sådana mätningar själv är krävande rent logistiskt. Många glaciärer ligger som bekant ganska långt bort.
Mäter polarisens tjocklek
I Göteborg finns en annan forskargrupp som väntar på att Cryosat-2 ska lyfta. Leif Eriksson är forskarassistent i radarfjärranalys på Institutionen för radio- och rymdvetenskap på Chalmers. Han ska tillsammans med en doktorand, Anders Berg, och Karin Borenäs på SMHI:s forskningsavdelning studera isens tjocklek i Arktis. ESA bistår med data och Rymdstyrelsen finansierar bearbetningen av dessa data.
Tjockleken på havsisen är mycket viktig för såväl klimatmodeller som för väderprognosmodeller.
– Isens tjocklek är ganska avgörande för isoleringseffekten mellan havet och den kalla luften.
Tunnare is gör alltså att luften värms mer.
– Isen påverkar även ett antal andra parametrar, som salthalt och utbytet mellan havet och atmosfären, säger Leif Eriksson.
En innovativ del i projektet är att de ska kombinera data från Cryosat-2 med data från ESA:s miljösatellit Envisat och den japanska ALOS.
– Envisat och ALOS har en annan typ av radarinstrument än Cryosat, säger Leif Eriksson. Envisat och ALOS ger bilder över området där man kan se exempelvis istyper, medan Cryosat ger detaljerade data om isens tjocklek på en viss punkt. Vi tror att de två datatyperna kan ge positiva samverkanseffekter.
Leif Eriksson räknar med att börja få data någon gång nästa år. Innan dess ska Cryosat-2 och dess system valideras så kontrollen vet att allt fungerar som det ska.
Cryosat ser med svenska ögon
Det är inte bara svenska forskare som är inblandade i Cryosat-2. Satellitens huvudinstrument är en radar-interferometer, SIRAL (Synthetic Aperture Interferometric Radar Altimeter) som är byggd av svenska RUAG Space, det som tidigare var Saab Space.
Instrumentet utnyttjar interferometerprincipen, vilket betyder att instrumentet kan utnyttja den lilla relativa förskjutningen av de enskilda radarvågorna när de tas emot av de två antennerna för att få en mer detaljerad bild.
– Det är lite som med stereoseende, säger Viola Sohtell, projektledare på RUAG Space. Man får en tydligare bild med två mottagare.
Instrumentet använder också digital signalprocessering för att lägga ihop data från många mätningar till en syntetisk mätning. På så sätt går det att reducera bruset i signalen och få en ytterligare bättre bild.
Måste vara stabil när temperaturen varierar
RUAG Space har gjort de två reflektorantennerna samt basplattan de sitter på. På denna platta sitter även stjärnföljare som håller reda på exakt var satelliten bestämmer sig så det går att veta vad instrumentet faktiskt mäter på.
– Antennerna och stjärnföljarna måste sitta fast mycket stabilt på den plattan, säger Viola Sohtell. Det betyder bland annat att de måste vara termiskt väldigt stabila.
Allt eftersom Cryosat snurrar runt jorden kommer olika sidor av den att exponeras. Varken antennerna eller plattan får expandera och kontrahera allt eftersom temperaturen varierar. Då skulle satelliten tappa bort sig. Just termiskt stabila antenner är RUAG Space världsledande på.
– Det är ett arv från Odin kan man säga. Med den satelliten lärde vi oss att göra högprecisionsantenner i kolfiber.
Den svenskbyggda Odin är en fantastisk framgångssaga. Satelliten har nu varit aktiv i nio år, mot ursprungligen planerade två. Den har levererat – och fortsätter leverera – en rekordlång mätserie av variationerna i ozonlagret. Blir Cryosat en bara hälften så stor framgång som Odin så kommer den att innebära ett enormt lyft för världens glaciologer och polarforskare.
