Episode 159 - Norsk radar skal bli med på neste ferd til Mars

Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TV. Jeg sitter her som vanlig med Odd-Rikard Wallmoth. Hei, Jan. Hei, Odd-Rikard. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg er sjef her i TV. Det er ikke her i TV, vi er ut av lokalene. Vi er på FFI i dag. Nok en gang. Forsvarsforskningsinstitutt. Og i dag skal vi egentlig ikke ta for oss alle dine 637 favorittområder. Nei, og ikke kuleukut heller. Nei, men jeg er jo nysgjerrig nå. Hva er dine favorittplaneter? Nei, jeg må jo faktisk stemme på jorda da. Som første? Som første, ja. Og nummer to det er Mars. Nettopp? Ja, det er ingen tvil om. Nå er ikke månen en planet, men hvor arrangerer du den? Nei, den var jo høyt oppe på Gentan, men det er veldig mange år siden. Nå er vi ute på den nå. Nå er vi ute på Travarunter. Ja, månen synes jeg er litt kjedelig nå. Ja. Vi har jo, for de som har fulgt oss, så vet vi at vi har snakket om Mars tidligere. Vi har snakket om Mars i forbindelse med Elon Musk. Ja, han vil jo dit. He wants to die there, but not on impact. Vi har snakket med Erik Knut, astrofysiker og forfatter om Mars. Han er jo stoppelig når han begynner å snakke. Han går i baner rundt Mars. Ja, neste gang vi har ham på besøk, må ha en stor osteklokke som vi kan ta ned over ham, så får vi dempe han litt inn i landet. Men i dag skal vi jo snakke med noen som faktisk indirekte kommer til å ha en del av seg selv der oppe ganske kjapt. Det er det ikke så mange som kan si. Det er egentlig helt utrolig, og det skjer i Norge. Og det kommer herfra fra Forsvarsforskningsinstitutt. Vi har med oss forskningsleder Svein Erik Hamran. Velkommen. Takk. Det vil si vi er jo hos deg. Ja. Synes du det er en fair innledning dette her med at Mars er nummer to av planetene til å drikke hvert? Nei, jeg vil jo ha hatt den på førsteplass. På førsteplass, ja. Men du må forklare hvorfor vi snakker om dette her i dag. Vi har kryptisk sagt at du kommer til å ha en del av deg på Mars Mixing. Det er jo ikke en del av meg, men det er jo et instrument som er med på å utvikle, som skal til Mars. Fortell. Vi på FFI fikk i oppdraget å bygge En radar skal se ned i bakken på Mars fra NASA. NASA sender regelmessige rover til Mars. De har gjort det de siste 20 årene. De sender en rover hvert tiende år. Den neste roveren heter Mars 2020 og skal skyttes i 2020. Den skal sendes opp for å finne liv på Mars. De foregående har funnet hva? Den første raketten som gikk var for å finne vann. Om det har vært vann. Ikke for å finne vann, men om det har vært vann på planeten. Vann er veldig viktig i livs sammenheng. Vann er dipolen, så det er veldig bra å transportere salt rundt i kroppen, for eksempel. Og alt liv vi kjenner til bruker vann. Alt liv vi vet om er jo på jorda. Så NASA satt opp et prosjekt der de sa at vi skal til Mars, vi skal ha det og de og de instrumentene ombord på denne råvern. Og hva skjedde da? De var ikke spesifikke på hvilke instrument, de var spesifikke på hvilken vitenskap de skulle ha ut av råvern. Og så var det opp til de forslagstillere som Som jeg er en av de. Du foreslår det? Ja, da foreslår vi et instrument for å se ned i bakken på Mars. For det er veldig viktig å vite hvilken type geologi som Mars 2020-årene skal kjøre rundt i. Og vite nøyaktig hvor du skal ta disse prøvene for å lete etter liv. Og de fikk da et veldig stort antall svar? Ja, de fikk 58 søknader. Om forskjellige typer instrumentering? Det var ulike typer instrumentering. En del av dem var konkurrenter til vårt instrument. Radarbaserte? Ja, jeg vet om to andre radarbaserte, men det kunne også være andre typer instrument, bare for å se ned i bakken. Elektromagnetiske, akustiske instrument. Men jeg må da spørre, hvorfor FFI og spesifikt radar? Hvorfor vi driver med radar på FFI? Hvorfor ble det forslaget? Det var jo min marshistorie. Jeg hadde såkalt postdok. Jeg tok doktorand og dro til Paris hvert år. Da jobbet jeg på en Mars 96, som var et fransk-russisk samarbeidsprosjekt. Og du er en erfaren Mars-trakker. Og da jobbet jeg med en radar som skulle til Mars. Nå ble den aldri med, for det skulle være en ballong som skulle fly på Mars. Ballongen ble aldri med, og Mars 96 styrte i Atlantiradet. Det var en russisk satellitt. Så neste gang jeg var med, det var på noe som heter Mars Polar Pathfinder. Da leverte jeg et proposal til en professor på UCLA. som skulle foreslå det neste satellittet etter Pathfinder. Da drev JPL å bygge Pathfinder som landet i 1997. Og dette var en ny lander som skulle lande på Nordpolen på mars. Og da skrev jeg et proposal som ble antatt der for å lage en radar som skulle lande på Nordpolen på mars. Den tok aldri av. Neste forsøk var i 2003 var jeg med på et forslag til en radar som skulle være ombord på den europeiske roveren ExoMars. Der fikk vi tilslaget. Så det er såkalt co-principle investigator på en radar på ExoMars. Jeg har vært med i dette miljøet i mange år, så derfor var det ideen jeg kom for å levere et forslag til. Du har jo også litt om karakteristikken der oppe, fordi etter hva jeg skjønner så mener du at det er ideelt med radar for å se ned i bakken på. Problemet med å se ned i bakken på jorda er at det er vann på jorda. Og vann har dipoler, så det er indusert tap. Det løser også ut salter i bakken. som lager konduktivitet, ledningsemne som kortslutter elektriske feltet. På Mars er temperaturen trygg slik at alt vannet som blir mer bort går rett fra iset til damp. Så det er ikke fritt vann på Mars. Det eventuelle vannet som er der er is. Og is har helt andre elektromagnetiske egenskaper enn vann. Derfor kan vi se veldig dypt på Mars. Hvor dypt tror du det er? En... Denne var bare på 9 watt. Vi sender ut effekten på 100 milliwatt. Men vi sender lange pulser, så det er energien som betyr noe. Det er som en wifi-sender. Så det er veldig små effekter vi sender ut. Men vi kan se 20-30, kanskje opp i 100 meter. Det har litt å si hvilken type geologiske strukturer vi ser. Hvis vi ser på veldig fine sedimentære, veldig definerte lag, så kan vi se... 100 meter. Dette har ikke blitt gjort før av de tidligere fartøyene? Nei. Dette er første gang du kan se ned i bakken på Mars. Men hvorfor blir et norsk miljø plukket ut i radarsammenheng? Er vi spesielt gode på radare? Ja, vi må vel være det. Nei, jeg vet ikke. Det er vel en blanding av hvilke kompetanser vi har og konkurransen ute i verden. Vi kjenner jo godt til konkurrentene. Ja, så mye som du har vært med i dette miljøet, så kjenner du vel mye. Litt om denne råvern. Vi snakker da om en 60-hjuling som skal kjøre rundt på overflaten til Mars. Og jeg har skjønt at på det språket som du, i det Sverige du er, så er det noe som heter landers og noe som heter orbiters. Ja. Det betyr altså at enten så svirrer du rundt planeten og utforsker, eller så er det en lander, og dette er da en lander. Ja, den er landet på planeten. Hva snakker vi om størrelse på selve fartøyen? Den er vel en to ganger tre meter, kanskje. Og den er et tonn. Et tonn? Ja, det må være ganske mye større enn de forrige. Og et jordtonn? Et jordtonn, ja. Masse et tonn. 1000 kg. Men hvordan lander du en sånn på Mars? Det er sleitig med første gang. De har skutt opp en lignende rover før NASA. Da måtte de utvikle et nytt system. Tidligere mindre rover hadde såkalt airbags. De bare blåste opp en pute rundt hele landet. spratt som en ball bortover inntil den stoppet opp. Men denne som er på ett hånd kan ikke bruke den teknologien. Så det de gjorde, da utviklet de en flere trinns prosess der de hadde fallskjerm, bremsefallskjerm, rakettmotorer, og til slutt så firer de denne roveren i en såkalt sky crane. Så den landet med alle hjulene på bakken henger ned i veier, og så kapper de veierne. Fra en rakettrevet kappform, omtrent? Ja, en farkass som svever over bakken. Det er jo nesten science fiction. Ja, men det har jo vært prøvd en gang før, og det fungerer. Jeg lurer på hvorfor bruker de sprengst for å kutte veier, og ikke bare en magnet som drar ut en... Jeg tror det er for å være sikker på å få nok kraft. Så for eksempel, vi kvalifiserer jo instrumentet våre, som heter rimfaks. Og da er det største sjokket vi får, er fra denne eksplosjonen da de kapper veier. Hvor langt unna roveren er eksplosjonen da? Nei, det er på rett på overflata på roveren. Det skjer på, de sitter på roveren. Skal vi komme kablene videre? Ja, skal vi komme kablene videre? Nei. Men før vi går videre, dette er jo utrolig fascinerende og spennende, men du var inne på det, Odd-Rikard, at denne radaren drar 9 watt, såpass. Og så skal den jo kjøre litt og sånn. Og her er det jo, er det første gangen det er i praksis et lite kjernekraftverk oppenbord på en sånn? Nei, denne RTG Jeg har brukt det flere ganger før. Plutoniumbasert kjernekraftverk? Ja. Det er ikke kjernekraftverk, det er plutonium som koker av varme. Som du i sånn pelterielement. Det er termoelektrisk. Termoelektrisk generert strøm. Og det er akkurat samme de har på Voyager. Så dette er velkjent? Ja, og det er det samme som de bruker på Curiosity-roveren. Det de ser på Curiosity-roveren er at på grunn av høyt temperatur, så er det reduksjon i effekt. Det er de elementene som konverterer varmen til strøm, som degraderer, som leverer mindre strøm. Men i Voyager er det så kalde elementene. De ser ingen degradering i strømproduksjon på Voyager. Men på Curiosity, som har vært oppe der i tre-fire år, der ser de allerede en nedgang. Hva forventes av det prosjektet her da? Jeg forventer levetid på i hvert fall ti år. Vi kommer litt tilbake til datoene, for en av grunnene til at vi snakker med deg i dag er jo fordi at vi har fått være med å spise kake og greier. Nå er raderen og antenna ikke minst ferdig. Ja, nå har vi ferdig å bygge den såkalte flight-modellen, den som skal til Mars. Det er et sånt utviklingsprogram, bygge ulike modeller til ulike tidspunkt. Den siste modellen er flight modellen, den som skal til Mars. Nå er vi ferdig med å foreta de siste uttestingene. Vi har en burn-in periode her på FFV. Den må stå på i så mange timer før den kan skjutes til Mars. Og der er vi nå. Da er vi ferdig med det, så tar vi det med oss til JPL Jet Propulsion Lab. Kalifornia? Kalifornia, i Pasadena. Har vi nå sett til Patlo, pre-Atlo, og da får vi en lab der, der vi setter radaren på et flatt bord og tester den, og verifiserer at den har overlevd transporten til JPL. Og så går den i bonded storage på JPL inntil november. Da drar vi tilbake, og da skal den skrus fastmonteres på radaren. Antenne og elektronikken. Da testes den ut ved å snakke mer over komputeren. Ja, hele systemet og de andre instrumentene. Ja, de er første instrumentene som blir montert. Og så regner jeg med at dette skal skyttes opp et sted fra? Ja, da alle instrumentene er skrudd fast på roveren, så testes den ut. miljømessig med termisk vakuum, temperatur og vibrasjon. Også fraktes den til Cape Canaveral i Kennedy Space Center i Florida, hvor den skyttes i juli-august treukersperiode i 2020. Da kommer ikke du til å ha langene, eller? Ja. For som du kommer til å ha, og de kart. Da vi skrev proposalet, så var det et science-team-møte vi la inn allerede da. Det var i Florida i 2020, i juli. I juli, ja. Men du sier det er en tre-ukers åpning for å skyte? Ja, det er såkalt vinduer som tre uker der de kan skyte. For jorda og mars går jo ulike baner rundt jorda. Så andre hvert år er de nærme hverandre og gunstig å skyte, for da får du kort flyttid. Så mars bruker du for så lang tid som oss? Ja. Så et marsår er to jordår. Og da er det en treukesperiode du kan skyte, men uavhengig når du skyter i den perioden, så kommer du frem til samme dato på mars. Og det her med vinkel og plasseringen på Mars. Det ser jo nesten litt merkelig ut. Jeg regulerer hastigheten. Da de skyter til Mars, så skyter de sånn at de bommer på Mars. Det vil si på grunn av at de har kjernepluton gjennombord. Og så etter de har kontroll på romskipet, så styrer de inn mot Mars. De bruker ulike metoder for å navigere underveis. For å vite nøyaktig i rommet hvor de er og hvilken hastighet. Da har de stjernekamera og doble maling bak til jorda. Dette er jo ganske tøffe påkjenninger på dette utstedet som er laget her i Norge hovedsakelig. Ja, alt er laget i Norge. Både elektronikk og antenner. Hovedpåkjenningen er vel når det gjelder vibrasjon så er det under oppskyting. Og når det gjelder sjokk så er det de her landing og de her sprengninger. I tillegg så er det jo temperatur. Antenne som vi bygger må jo tåle mars-temperatur. Så den må tåle fra minus under 100 til over pluss 100. Og så er det opp til ti år med datastrømme fra instrumentene. Ja, altså hovedmission er tre år. Selve programmet kan det være. Programmet er tre år, men NASA har en review av alle sine orbiter og vitenskapelige landere. Så de reviews andre hvert år. Det er basert på hvilken vitenskapelig output de har. Hva kommer ut av dette? Da får de en ny fending for nye to år. Jeg har sett review-rapporter der de reviewer de rådene som går på Mars nå. Og så får de nye penger for to og to nye år. Hvis mission går bra og du får god vitenskapelig resultat, så går den i årevis. Da finansierer NASA videre drift av operasjonssenter. Men noe av dette skal analyseres i Norge, var det sånn? Ja, vi skal lage et eget operasjonssenter her på Kjeller, hvor vi skal operere radarbiten. RIMFAX skal opereres herfra. Houston på kjeller. Ja, Houston på kjeller. Og da sitter vi her da og snakker med Jet Propulsion Labs hvor hovedoperasjonen er. De første 90 dager så kommer alle til å være lokalisert på JTL der roven lander. Og da kommer operasjonen til å gå på mars-tid. Det vil si du jobber døgnet rundt og så forskyves døgnet. Ja, akkurat. Men etter 90 dager så drar alle de vitenskapelige timene hjem, og så tar vi såkalt remote operasjon av instrumentet. Høres ut som du har noen spennende ord foran deg. Ja, JPL på denne råverden, så er det nytt at de går for cloud-basert lagring, og alle verktøyene er webbasert. Så du slipper å installere så ofte. Våre verktøy kan opereres på mobiltelefonen. Så jeg kan operere radaren på Mars via paden eller mobiltelefonen. Vi får dra opp hit igjen og se på Mars. Vi har allerede invitert oss selv tilbake et par ganger. Vi må gå inn for landing for denne gangen, ikke på Mars. Ikke med sprengstoff heller. Men for å legge til da, ut fra hva jeg har skjønt, så har dere, selve radaren har vi testet både i Arktis og i Ørken. Ja, vi har vært på Svalbard og testet i permafrost og is, og vi har vært i Utah og testet i Ørken. Og Rikard, dette må vi bare følge med på. Vi må det. Og Sveinere Kamran, tusen takk for at du stilte opp. Jeg bare ønsker lykke til med oppskyting og meiler og alt som er. Ja, takk. Og takk for at jeg fikk komme. Takk. Teksting av Nicolai Winther