Boksen som den nedkjølte elektronikken til instrumentet skal sitte inne testes på fryselaben av Robert Schistad. (Bilde: Gunn Janne Myrseth, CMR)

Euclid

Her fryser de ned deler til teleskopet som skal studere den mystiske mørke energien

Kan gi oss ny forståelse av universet.

På fryselabben hos CMR Prototech i Bergen får metalldelene brutal behandling: Gjentatte runder vekslende mellom flytende nitrogen, som holder minus 196 grader celsius, og vann som holder pluss 70 grader.

Men det er helt vesentlig at de millimetertynne strukturene i aluminiumlegering holder seg stabile ved temperaturendringer. Dette er komponenter som skal monteres i det europeiske romteleskopet Euclid som fra 2020 forhåpentlig kan bidra til ny innsikt i det som kalles mørk energi:

– Allerede for 90 år siden viste Hubble at universet utvider seg. Vår vanlige forståelse av tyngdekraften skulle gi at utvidelsen går langsommere etter hvert, men for 20 år siden ble det vist at universets utvidelse faktisk er akselererende. Hvorfor, forstår vi i dag ikke, men vi har gitt denne effekten navnet mørk energi, forklarer Per Barth Lilje, professor ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA) ved Universitetet i Oslo.

Euclid skal måle hvor fort universet utvidet seg ved forskjellige tider i universets historie, og vil dermed bidra med ny innsikt i nettopp universets akselerasjon.

Ekstreme presisjonskrav

Romteleskopet har to instrumenter som sammen skal kartlegge rommet i synlig lys og nær-infrarødt: «Visible Imager» (VIS) og «Near Infrared Spectro-Photometer» (NISP).

Bjarte G. B. Solheim, Roar Holmebukt og Robert Schistad fra denne ukas frysetesting av Euclid-komponenter. 
Bjarte G. B. Solheim, Roar Holmebukt og Robert Schistad fra denne ukas frysetesting av Euclid-komponenter.  Foto: Gunn Janne Myrseth, CMR

VIS skal fotografere cirka tre milliarder galakser i synlig lys. NISP-instrumentet, som er et kombinert infrarødt avbildende fotometer og spektrograf, skal ta bilder av alle galaksene i infrarødt lys, og samtidig ta spektra av omtrent 50 millioner galakser.

Tørking med luft.
Tørking med luft. Foto: Gunn Janne Myrseth, CMR
Slik vil romteleskopet se ut når det skytes opp sent i 2020.
Slik vil romteleskopet se ut når det skytes opp sent i 2020. Foto: ESA

Norge bidrar med hardware på sistnevnte, nærmere bestemt på boksen som huser elektronikken og føttene som instrumentet skal stå på. Dersom dette høres banalt ut, må det understrekes at det stilles ekstreme stabilitetskrav til disse komponentene. 

Føttene er laget i et ganske eksotisk materiale, jern-nikkel-legeringen invar, og skal altså holde hele instrumentet med en masse på cirka 80 kg. Dette er som ekstremvarianten av å balansere en vaskemaskin. Faktisk er presisjonen det bes om så vanvittig at det er et måleteknisk problem å finne ut om det som er laget er godt nok:

– Tar du en slik monopod og holder den i hånda og lar den øverste delen være fri, vil tyngdekraften som trekker i toppen være nok til å komme utenfor toleranseområdet, forklarer Bjarte G. B. Solheim som leder romvirksomheten i CMR Prototech.

Selskapet jobber på oppdrag fra UiO i tett samarbeid med Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) i Frankrike, som har ansvaret for NISP.

De siste testene

De har holdt på siden 2012. Selve boksen er laget i en rekke versjoner i løpet av utviklingsløpet, og nå har de endelig kommet til delen som faktisk skal ut i verdensrommet pluss en identisk reservedel. De siste termiske testene pågår i disse dager.

Euclid får haik med en Soyuz-bærerakett i desember 2020 og skal plasseres ved Lagrange-punkt 2. 

Near Infrared Spectro-Photometer

Totalkostnaden for NISP er beregnet til ca. 95 millioner euro, og deles mellom deltagerlandene ved at hvert land finansierer sin del.

Ledes fra Frankrike med deltagelse fra Italia, Tyskland, Spania, Norge og Danmark.

De norske delene av NISP-instrumentet, som bygges av Prototech, finansieres med 2,4 millioner euro fra Norsk Romsenter via ESAs PRODEX-program.

– Dette har vært et veldig flott prosjekt for oss å være med på. Vi har lang historikk i utvikling av både flight-utstyr, bakke- og testutstyr, men det er jo ekstra kjekt å lage noe som faktisk skal 1,5 millioner kilometer ut i verdensrommet, sier Solheim.

Han sier at det som har vært ekstra spennende og utfordrende med dette prosjektet, er at de jobber tett med vitenskapsfolkene som faktisk skal bruke instrumentene etter hvert.

Mens et standardprosjekt som er å finne på ESAs utlysningssider gjerne vil være ferdig spesifisert og låst, er dette den rake motsetningen. Her har det kommet endringer langt ut i utviklingsløpet.

– Et godt samarbeid og støtte fra Norsk Romsenter har derfor også vært en viktig komponent for å gjøre denne type prosjekt gjennomførbart, understreker Solheim.

10-20 norske forskere

Euclid har et vidvinkelteleskop med en diameter på 1,2 meter og vil være i drift i minst seks år. Da vil det kunne observere over 30 prosent av hele himmelen. Datamengden fra Euclid bli langt større enn fra tidligere romteleskoper som også har skuet langt ut i kosmos.

Norsk Romsenter skriver at den enorme datamengden fra Euclid skal behandles av et stort felles datasenter som Institutt for teoretisk astrofysikk er en del av.

Per Barth Lilje, professor ved Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo.
Per Barth Lilje, professor ved Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo. Foto: UiO

Det internasjonale samarbeidet om Euclid teller mer enn 1200 forskere og er dermed verdens største astronomiske konsortium. I Norge vil 10-20 forskere jobbe med romteleskopet og dets datastrøm.

Selve satellitten koster cirka 650 millioner euro og produseres av Thales Alenia Space i Torino, mens den største underleverandøren er Airbus Defence and Space i Toulouse. 

Kommentarer (7)

Kommentarer (7)