Sondraket ska skapa färggranna moln för norrskensstudier

I ett kommande forskningsexperiment ska Institutet för rymdfysik (IRF) studera småskaliga strukturer och processer i norrsken genom att frigöra moln av material likt det som finns i fyrverkerier från en sondraket som skjuts upp från Esrange utanför Kiruna.

Totalt kommer fyra behållare med materialet att släppas från sondraketen på höjder mellan 120-180 kilometer ovan jord. Blandningen av metaller liknar den som används i fyrverkerier och kommer att skapa färgglada moln. Dessa moln gör det möjligt för forskare att spåra hur neutrala och laddade partiklar rör sig i jonosfären, den övre delen av atmosfären, där norrskenet uppstår.

Huvudmålet för experimentet är att studera den fina strukturen och dynamiken i jonosfärens elektriska och magnetiska fält genom att observera hur de metalliska molnen rör sig och förändrar form. Forskarna vill också undersöka hur plasmavågor genereras när ett solbelyst metalliskt moln rör sig i jonosfären.

Forskningsexperimentet (BROR) leds av IRF-forskaren dr. Tima Sergienko.

“Raketexperiment med kemiska utsläpp i jonosfären genomfördes från Esrange på 1960- 70-talet. Nyligen har intresset för sådana experiment återupptagits genom nyformulerade vetenskapliga frågor och betydande tekniska framsteg inom både raket- och markbaserade instrument. I synnerhet har betydande framsteg gjorts inom optisk teknik och radioteknik under de senaste decennierna. Norrskenet är en underbar manifestation av interaktionen mellan solen och jorden. Således kommer de moderna vetenskapliga instrumenten som används i experimentet att ge nya och kanske oväntade data och en bättre förståelse för solens inflytande på vår planets atmosfär“, säger IRF-forskare Tima Sergienko.

Ett nyckelelement i experimentet är IRF:s högkänsliga optiska system, Auroral Large Imaging System 4D (ALIS_4D). Systemet består av flera fjärrstyrda kamerastationer i norra Sverige och kan användas för att producera tredimensionella bilder av norrsken och metalliska moln. En annan markbaserad anläggning som är avgörande för experimentet är ett radarsystem som drivs av den internationella vetenskapliga organisationen EISCAT, som har sitt huvudkontor i Kiruna. Radarsystemet kommer att användas för radiomätningar av de metalliska molnen.

Uppskjutningen av BROR-raketen är planerad till hösten 2022 och experimentet finansieras av Rymdstyrelsen.

Forskaren som ansvarar för ALIS_4D är dr. Urban Brändström, chef för observatoriet vid IRF. Forskaren ansvarig för EISCAT-radaranläggningen under experimentet är dr. Anders Tjulin och den ansvariga forskaren för kompletterande radiomätningar är docent Thomas Leyser.