IRF logo
INSTITUTET FÖR RYMDFYSIK
Rymdplasmafysikprogrammet, Uppsala
[Cassini logo]

[Union Jack]In English, please!

Vi är framme! Cassini ligger i bana runt Saturnus med vårt instrument ombord:

Langmuirproben på Cassini

Senaste nytt
Plasmat runt Saturnus roterar långsamt. (13 september 2005)
Våra mätningar visar att gasen av laddade partiklar runt Saturnus roterar saktare än man trott. Långt ute roterar den med planeten, men nära ringarna följer den istället med ringarnas långsammare rotation. Se pressmeddelande, artikel i  Geophysical Research Letters (på engelska) och artikel i Uppsala Nya Tidning.

Titan förlorar långsamt sin atmosfär! (13 maj 2005) Vi har upptäckt att Saturnusmånen Titan sakta förlorar sin atmosfär! Ungefär 1 kg/s rivs loss och försvinner ut i rymden, som visas i artikeln vi idag publicerar i Science. Se också pressmeddelande.

Efter sju år i rymden gick Cassini in i bana runt Saturnus den 1 juli 2004. De första data vi sett från vår Langmuirprob, konstruerad och byggd vid Institutet för rymdfysik i Uppsala, ser mycket bra ut, och vi fick också fina mätningar från den första lågsniffen över månen Titan den 26 oktober 2004.

På denna sida

Länkar

Våra första resultat från Titan:
Våra första resultat vad gäller Saturnus magnetosfär:
Huygenslandningen, 14 januari 2005:
Första Titanförbiflygningen 26 okt 2004:
Cassini allmänt:
[Artist's impression]
Cassini lösgör Huygens över Titan.
 [Cassini Langmuir probe]
Vår Langmuirsond på Cassini.

Vad är Cassini/Huygens?

Cassini/Huygens är ett gemensamt NASA/ESA-projekt till Saturnus och dess måne Titan, och utgör den mest ambitiösa satsningen på utforskning av en av de yttre planeterna någonsin. Uppsändningen skedde från Cape Canaveral den 15 oktober 1997. Med en storlek som en minibuss, en vikt på 5.8 ton och en last av tjugotalet vetenskapliga instrument ska Cassini undesröka Saturnus och dess isiga månar i detalj 2004-2008. Den stora månen Titan med dess täta atmosfär är av speciellt intresse, och här ska landaren Huygens sändas ner med landning i januari 2005. Bilden till vänster ovan föreställer Cassini som passerar över Titan och släpper av Huygenssonden.

Cassini har nu anlänt till Saturnus, och gick in i omloppsbana den 1 juli 2004. På vägen har man passerat Venus (två gånger), jorden och Jupiter för att få lite extra fart, vilket gjort det möjligt att nå Saturnus på "bara" sju år.  Projektplaneringen startade 1982, och i Uppsala började vi jobba med projektet 1989. Framförhållningen i denna typ av projekt är som synes ganska lång!

Följ länkarna ovan för mer information om Cassini/Huygens.

Till sidans översta del

Vår rymdväderstation: en Langmuirprob

Så vad är vårt bidrag till Cassini, och vad ska vi göra med det?

Vi har byggt en sorts "väderstation" för rymdbruk, av en typ som kallas Langmuirsond eller Langmuirprob. Men finns det något väder att mäta -- är inte rymden bara vakuum? Tja, med våra jordiska mått mätt är rymden ett rätt bra vakuum, faktiskt bättre än vad man oftast kan nå ens i de bästa i laboratorier. Men helt perfekt är inte detta vakum: i stort sett överallt finns det en tunn gas av elektriskt laddade partiklar. En sådan gas av fria joner och elektroner kallas ett plasma, och det är rymdplasmat som vi undersöker med vårt instrument. Grundtanken bakom en Langmuirprob är enkel: låt en liten elektriskt ledande kropp, till exempel en kula, sticka ut från rymdfarkosten, och anslut sedan denna kula till en positiv spånning. Eftersom kulan då blir positiv drar den till sig elektronerna i plasmat, vilket gör att det flyter en ström till proben. Mät denna ström: ju fler elektroner, desto högre ström, så vi har fått ett instrument för att mäta elektronkoncentrationen eller elektrontätheten i rymden! Genom en del mer intrikata överväganden går det också att få fram temperaturen och ibland också plasmats hastighet. Vi har alltså en sorts väderstation i rymden, som mäter några av de mest fundamentala storheterna för alla jordiska väderstationer: temperatur, vindhastighet och tryck (som vi får från tätheten och temperaturen).

Detta må låta enkelt, men det finns förstås en massa komplikationer. Att konstruera lågbrusig elektronik för mätning av strömmar ner till bråkdels nanoampère är svårt nog, speciellt när det inte får väga mycket, inte dra mycket ström, ska klara vibrationer vid uppsändingen och strålning under bortåt 15 år i rymden -- allt utan möjlighet att byta ut någon del. Dessutom finns det förstås en mängd faktorer som krånglar till den enkla bilden som uppmålades i förra stycket. I Uppsala har vi lång erfarenhet av denna typ av instrument, som vi flugit och flyger på många andra satelliter och rymdfarkoster (se gruppens hemsida). Fotot till höger ovan visar vår Langmuirprob på Cassini, gyllene på grund av ytbehandling med titannitrid för bästa egenskaper i rymden. Probens verkliga diameter är 50 mm.

Till sidans översta del

Vad vi vill göra

Ja, vad vill vi göra nu när vi kommit fram till Saturnus efter 15 års arbete med projektet?

Våra huvudsakliga intressen är det tunna plasmat runt Saturnus och den övre atmosfären på månen Titan (se ovan vad ett plasma är).

Saturnus magnetosfär är en jättestor bubbla runt ringplaneten, inneslutande hela ringsystemet och de flesta av månarna. Magnetosfären runt Saturnus liknar på många sätt jordens magnetosfär, men skiljer sig helt på andra sätt. Att reda ut precis på vilka sätt och varför de är lika respektive olika är viktigt, inte minst för förståelsen av andra magnetiserade objekt i universum. Fördelningen av plasma runt Saturnus är en av de saker vi är intresserade av. Vi har redan roliga data från den första passagen av ringplanet: hur plasmat påverkas av, och påverkar, ringarna är förstås en av de saker vi ser fram mot att få veta mer om.

Vi är kanske speciellt nyfikna på Titans jonosfär, dvs dess översta, joniserade, atmosfärlager. Ja, Titan har faktiskt en atmosfär! Till viss del liknar Titans och jordens atmosfärer varandra -- åtminstone om vi betraktar hur det såg ut på jorden i dess barndom, innan livet fick rejält fotfäste och tillförde en massa syre genom fotosyntes. På Titan består luften liksom på jorden mest av kväve, men på Titan finns också stora mängder metan och andra kolväten. En hel del av de komplicerade organiska molekyler man kan hitta på Titan bildas antagligen i de översta atmosfärlagren och speciellt i jonosfären. Att få studera Titans jonosfär i detalj under de många lågsniffar som Cassini ska göra över Titan är kanske vad vi mest ser fram emot. Kan det vara så att en del av livets byggstenar kan skapas i jonosfären? Något riktigt liv räknar vi dock inte med att hitta, men osvuret är bäst...

Mer om Cassinis mål för Saturnus magnetosfär och för Titan finns på Cassiniwebsidorna på JPL. Lite mer om förutsättningarna för liv på Titan kan man hitta exv hos Astrobiology Magazine.

Till sidans översta del

Radio- och plasmavåginstrumentet RPWS

Vi deltar i Cassini som en del av ett större konsortium, av instrument, kallat  Radio and Plasma Wave Science (RPWS) och lett av  Avdelningen för fysik och astronomi  vid Universitetet i Iowa. RPWS inkluderar tre olika typer av sensorer: radioantenner, en magnetometer och vår Langmuirprob. RPWS har redan gett roliga resultat: man kan exempelvis lyssna på ljud upptagna av RPWS under den första ringplanpassagen på JPLs Cassinisidor.

Kontaktinformation

Till sidans översta del


Sidan modifierad  Monday, 19-Sep-2005 11:38:58 CEST av Anders.Eriksson@irfu.se