Det är den första svenska forskningssatelliten på 18 år. Nästa år skjuts satelliten Mats upp från Vostochny Cosmodrome i Ryssland. Huvudinstrumentet ombord är baserat på en ny typ av teleskop som är utvecklat i Göteborg och beskrivs i en avhandling av Arvid Hammar.

Arvid Hammar i labbet för optiktester. Foto: Rymdstyrelsen

Mats är en helsvensk satellit som har utvecklats i ett samarbete mellan forskare på Stockholms universitet, Chalmers och KTH. Från sin omloppsbana på 600 kilometers höjd kommer Mats användas för att studera så kallade gravitationsvågor i atmosfären (inte desamma som Einstein förutsåg) genom att detektera formationer i moln i mesosfären på 70-110 kilometers höjd.
I likhet med vågor i havet ger gravitationsvågor i atmosfären upphov till storskalig cirkulation. De är viktiga att studera för att förbättra nuvarande klimatmodeller och bättre förstå atmosfären som helhet.
För att göra mätningar på gravitationsvågor kommer Mats detektera UV-ljus från nattlysande moln och infrarött ljus från syremolekyler med hjälp av sex separata bildsensorer.
Eftersom själva satelliten är relativt kompakt och lätt – den väger totalt 50 kilo och är ungefär lika stor som en vanlig diskmaskin – kan endast ett teleskop användas för att avbilda atmosfären på de sex bildsensorerna. För att uppfylla de vetenskapliga målen måste Mats dessutom kunna upptäcka gravitationsvågor över ett synfält på 250 kilometer i atmosfären samtidigt som störsignaler – ströljus från exempelvis solen, och ljus från städer – effektivt stängs ute.
– Att kombinera dessa krav i ett enda instrument är en mycket stor utmaning, som var drivande för utvecklingen av Mats teleskop, vilket är det huvudsakliga fokuset i min avhandling, säger Arvid Hammar.
Arvid Hammar är nyligen disputerad industridoktorand som har arbetat på Omnisys Instruments och på institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, MC2, på Chalmers. Han har ingått i ett team från Göteborg som har utvecklat och byggt de vetenskapliga instrumenten på Mats, Sveriges nya satellit för atmosfärsforskning.
Själva teleskopet är ett så kallat off-axisteleskop och är det första i sin typ som utnyttjar en ny designmetod. Utvecklingen av instrumenten har gjorts på kort tid och med små resurser, vilket har varit en utmaning för Arvid Hammar och hans kollegor på Omnisys Instruments.
– Det var därför av stort värde att kunna samarbeta med professor Soojong Pak och hans grupp från Kyung Hee University i Sydkorea, med mångårig erfarenhet av den nya teleskopteknologin som nu för första gången alltså används i en skarp tillämpning, säger Arvid Hammar.
Förutom design har utvecklingen av Mats även inneburit omfattande tester för att kunna garantera ett fungerande instrument i den utmanande miljö som rymden innebär. Optiken har testats i ett nybyggt labb för optiktester som Arvid Hammar har satt upp och ansvarat för som en del i sitt arbete.
I ungefär två års tid kommer Mats användas för att studera den övre delen av atmosfären. Den data som produceras kommer att användas av forskare över hela världen. Uppskjutningen är planerad till 2020 då flera satelliter skickas upp samtidigt från samma raket, bland annat en större kanadensisk satellit.
Arvid Hammar försvarade sina forskningsrön kring Mats-teleskopet i sin avhandling ”Optics for Observation Instruments” den 12 april. Avhandlingen beskriver även optiska instrument till ytterligare två rymdprojekt. Professor Jan Stake har varit Arvids huvudhandledare tillsammans med Anders Emrich, teknisk chef på Omnisys.

Filed under: SvenskTeknik