Comet Interceptor – IRFs nästa stora rymdprojekt hero

Comet Interceptor – IRFs nästa stora rymdprojekt

Den europeiska rymdorganisationen ESA gav tidigare i juni grönt ljus för den kommande stora kometmissionen Comet Interceptor som på nära håll ska studera en komet i rymden. Ombord kommer den ha två instrument från Institutet för rymdfysik, IRF.
Illustration över Comet Interceptor
ESA
Publicerad
2022-07-01
Dela artikel:

Forskarteamen vid Institutet för rymdfysik (IRF) i Uppsala och Kiruna arbetar aktivt med nästa stora kometundersökande uppdrag: Comet Interceptor. Mätinstrument från IRF ska på nära håll studera en komet som är oförändrad sen solsystemets bildande och som än så länge är oupptäckt.

ESA planerar att skjuta upp rymdsonden från Kourou i Franska Guyana 2029 och IRF blev utvald att bidra med mätinstrument till kometexpeditionen under 2019. Sedan dess designar och bygger de på två instrumentbidrag. Den 8 juni förklarade ESA officiellt att de nöjer sig med det förberedande arbetet och går vidare med att förverkliga projektet.

Expeditionen inleds med att Comet Interceptor parkeras i rymden nära jorden, i den så kallade andra Lagrangepunkten (L2) där även rymdteleskopet James Webb befinner sig. Där ska den vänta på att en nyupptäckt komet från solsystemets utkanter närmar sig. När det inträffar ska rymdsonden jaga i kapp kometen och på nära håll göra en förbiflygning, med sammanlagt tre rymdfarkoster.

Kometen kommer att vara oförändrad tack vare att den inte blivit uppvärmd av solen vilket möjliggör studier av dess uppbyggnad och material som härstammar från tiden när solsystemet bildades.

Vi på Rymdstyrelsen stöttar IRFs arbete med Comet Interceptor och passade på att ställa ett par frågor till de ansvariga forskarna Hans Nilsson och Niklas Edberg.

När Comet Interceptor väl lagt sig i L2 i väntan på en komet, hur länge tror man den behöver vänta?

Man har designat satelliten till att kunna vänta i upp till 3 år vid L2 och det tror man är tillräckligt för att hitta en lämplig komet. Skulle det mot förmodan inte komma någon lämplig ny komet så finns det ett antal kända "back-upkometer" vi kan åka till för att fortfarande genomföra missionen. Det kommer att vara en väldigt spännande tid efter uppsändning när vi får bita på naglarna och vänta på att en komet kommer. Förhoppningsvis kommer vi få se att ett flertal dyker upp ganska snart så att vi kan få vara lite kräsna och välja den bästa.

 
Vilken typ av komet vill ni helst fånga? Är det något speciellt särdrag i form och komposition som passar instrumenten bättre eller sämre?

Det vi vill åt är en komet som kommer nära solen och värms upp för första gången, och därmed varit i stort sett oförändrad sen solsystemets uppkomst. Sen får det gärna vara en som gasar ut mycket så att den har en väl tilltagen koma och kometsvans för då finns det mer att mäta på och undersöka. Samtidigt är det farligt att flyga förbi en komet i så höga hastigheter som 10-70 km/s, så är kometen alltför aktiv så kommer vi få passera den på större avstånd och då kommer det bli sämre för kamerorna ombord, när upplösningen blir lägre. Det får även gärna vara en komet som vi kan flyga förbi med så låg hastighet som möjligt för då få vi mer tid på oss att mäta, och det blir samtidigt mindre farligt att kollidera med stoftpartiklarna från kometen.


En komet som ligger mellan komet 67P och komet Halley i aktivitet skulle vara perfekt, den skulle då komplettera alla tidigare mätningar vi har.
 
Vart vill ni helst fånga/följa kometen (hur lång ut och hur långt in mot solen)?

Det blir en förbiflygning, så inte alls som Rosetta [som la sig i omloppsbana runt en komet 2014]. Vi får mätningar av kometmiljön under någonstans mellan några timmar och ett dygn. Vi kommer att få passera den någonstans längs jorden omloppsbana (+/- 0.1 AU eller så) eftersom det kostar för mycket bränsle att ändra satellitens bana mer än så. Vi vill inte heller att den är på precis andra sidan solen sett från jorden, för då blir det svårt med kommunikationen och även svårt att göra jordbaserade observationer, med teleskop, av kometen samtidigt som vi flyger förbi den.

Arbetet med Comet Interceptor på IRF.
Niklas Edberg/IRF

Forskningsingenjörerna Martin Berglund, Dan Ohlsson och Walter Puccio i elektroniklabbet i Uppsala med elektronikkort.

Berätta om det instrument du medverkar i /har ansvar för? Vilka övriga instrument kommer finnas på sonden som IRF inte ansvarar för?

Hans Nilsson: Ansvarar för SCIENA (Solar wind, Cometary Ions and Energetic Neutral Atoms), ett instrument som mäter positivt laddade joner och energirika neutrala atomer. Den interplanetära rymden fylls av en vind av positiva joner och elektroner från solen, solvinden. Den påverkar och påverkas av kometens atmosfär som också innehåller positiva joner och elektroner (blandningen av joner och elektroner kallas “plasma”). En del av solvinden tappar sin elektriska laddning när den strömmar genom kometens atmosfär, och blir energirika neutrala atomer. Denna process, laddningsutbyte, är viktig även runt planeter och i solsystemets utkant (heliopausen) och sannolikt även på andra ställen i universum. Med SCIENA på COmet Interceptor får vi möjlighet att studera detta på en detaljnivå som inte varit möjlig tidigare.

Niklas Edberg: Vi bygger ett instrument som ska bidra till att förstå hur kometens koma är uppbyggd, och mer specifikt den del som är i plasma-fas, dvs en gas av elektriskt laddade partiklar. Cometary Plasma Light InstruMENT (COMPLIMENT) mäter egenskaper såsom täthet och temperatur i plasmat, men även elektriska fält och stoftpartiklar. Vi kommer även mäta hur mycket själv satelliten laddas upp elektriskt när den passerar kometen, dels för att förstå hur tätt plasmat är men också för att kunna hjälpa andra instrument att tolka sin data. Alla detta bidrar till att förstå hur koman är uppbyggd men också vilka processer som pågår där. Det som är extra häftigt med denna mission är också att den består av tre satelliter: en moderfarkost där våra svenska instrument sitter monterade och två mindre satelliter som kommer flyga närmre kärnan och dessutom ge möjligheten att få en 3D-bild av hela kometen och dess koma.

Utöver de svenska bidragen så finns flera sensorer som ingår i en instrumentgrupp som mäter plasma, magnetiska fält och damm. Instrumentet LEES som byggs i Toulouse Frankrike mäter elektroner. Det finns även två stycken magnetfältsmätare, från Braunschweig, Tyskland respektive London, Storbritannien. Den ena sitter på en av två dotterfarksoter som kommer att släppas lös från moderfarkosten under kometförbiflygningen. Vidare finns ett instrument som mäter damm som strömmar ut från kometen, det heter DISC och byggs i Italien.

Övriga instrument inkluderar stoftsensorer, kameror i både synligt och infrarött ljus, mass-upplösande spektrometer och mer plasma-instrument ombord på den dottersatellit som Japan ansvarar (mer info om alla instrument, och hela missionen, kan fås här: https://www.cometinterceptor.space/science.html).
 
Vad har ni på IRF kunnat dra för lärdomar från Rosetta och Giotto?

Rosetta och Giotto banade verkligen vägen för kometutforskning och en stor del av det vi idag vet om kometer kommer från dessa två missioner. Men det som har saknats har dels varit att vi inte har kunnat åka till en "färsk" komet utan har fått studera kometer som sedan lång tid tillbaka förändrats av solens inverkan - material har sublimerat, ämnen och strukturer har sakteliga förändrats och dammlager har lagt sig över ytan. Vi har inte heller kunnat särskilja rums-variationer från tidsvariationer i den väldigt dynamiska plasmaomgivningen runt kometer, och det kommer vi kunna få bättre inblick i genom att ha tre satelliter som flyger förbi samtidigt på olika avstånd.

Hur många på IRF är inblandade i projektet? Hur många anställer helt enkelt Comet Interceptor?
 
I Uppsala i nuläget är det fem ingenjörer och en forskare som är de huvudsakligen aktiva inom Comet Interceptor. Sen finns det en till två till forskare som ger support vid behov.

I Kiruna är det sex ingenjörer och två forskare som är huvudsakligen aktiva inom Comet Interceptor och ytterligare två ingenjörer och två forskare som ger support när det behövs. 

WebDewey-kategori
×

WebDewey är ett lexikaliskt beskrivande vokabulär, som klassificerar materialet på ett strukturerat sätt. Varje term har ett internationellt gångbart webdewey-nummer och ett svensk termnamn. Läs mer om svenska WebDewey hos Kungliga Biblioteket.

Rymdbloggen