Vår forskning
Här sker forskning inom atmosfärsvetenskap och rymdtekniska system.
Hitta liv på dvärgplaneten
Luleå tekniska universitet kan komma att revolutionera forskningen genom att landa på dvärgplaneten Ceres med projektet CALICO. Målet med CALICO, vilket står för Ceres Autonomous Lander Into Crater Occator, är att landa på Ceres och analysera dess ytmaterialet. Projektet har gått vidare i Europeiska rymdorganisationens (ESA) urvalsprocess.
Ceres tillhör gruppen havsvärldar, det vill säga solsystemkroppar där stora mängder flytande vatten finns eller har funnits. Forskning kring dessa typer av kroppar har ökat eftersom det är möjligt att de har haft eller har liv.
CALICO kommer att landa på dvärgplaneten Ceres i en krater som kallas för Occator, där saltrika avlagringar pekar på att saltlag har brutit ut på ytan. Där kommer CALICO använda avancerade verktyg och instrument från ledande forskningsinstitut runtom Europa för att analysera ytmaterialets kemi, mineralogin, geologin och fysik. Forskarna kommer även försöka ta reda på om det finns vätskor under ytan på Ceres.
CALICO-konsortiet består av mer än 80 forskare från institutioner i Europa, Japan och Nya Zeeland. Instrumentbidrag föreslogs av institut från Belgien, Frankrike, Tyskland, Italien, Sverige och Storbritannien. Förslagsstudien fick också stöd av rymdbolag i Tyskland och Polen.
Projektnamn: CALICO (Ceres Autonomous Lander into Crater Occator)
Mål: Analysera ytmaterial
Uppskjutning: År 2036 eller 2037. Slutgiltiga kandidaten antas av ESA år 2029
Kontakt: Axel Hagermann och Stefan Schröder
Vi bygger en satellit
Luleå tekniska universitet bygger en satellit som ska skjutas upp i omloppsbana 2023 eller 2024. Satelliten har fått namnet KvarkenSat och är en så kallad CubeSat, den väger två kilo och är ungefär lika stor som ett juicepaket. I sin omloppsbana kommer satelliten att passera Kvarken, det vill säga det smalaste sundet i Bottenviken mellan Sverige och Finland, tre till sex gånger om dagen. Satelliten kommer att styras från en markstation på Vasa universitet och det rymddata som satelliten producerar ska tillgängliggöras för flera andra aktörer, till exempel regionens invånare, företag och skolor.
Liksom de flesta satelliter består KvarkenSat av antenner, en dator och ett elsystem med solceller och batterier. Och så klart – nyttolast. Ombord finns till exempel en hyperspektralkamera vars bilder kan användas för att övervaka, analysera och modellera egenskaper hos land, hav och vegetation samt för att upptäcka utsläpp och föroreningar. Det finns också en AIS-mottagare, Automatic Identification System, som kan övervaka fartygs rörelser i Bottenviken och andra havsområden.
Satelliten har också en GNSS-mottagare, det vill säga ett satellitpositioneringssystem. Syftet med GNSS-mottagaren är att samla in data för att förbättra precisionen hos positioneringsalgoritmer för olika rymdtillämpningar. Av särskilt intresse är användningen av det europeiska satellitpositioneringssystemet Galileo för att mäta KvarkenSats exakta omloppsdata. Frekvensmätningarna kan dessutom användas för andra ändamål, till exempel atmosfärisk forskning.
Projektnamn: KvarkenSpaceEco
Mål: Bygga en satellit vars nyttolast ska förse jorden med rymddata
Projektparter: Luleå tekniska universitet, Umeå universitet, Sveriges lantbruksuniversitet, Institutet för rymdfysik, Vasa universitet/Vaasan yliopisto, Aalto-universitetet, Yrkeshögskolan Novia, Yrkeshögskolan VAMK – designcentret MUOVA, Hanken Svenska handelshögskolan och Åbo Akademi.
Läs mer: www.kvarkenspacecenter.org
Kontakt: Chris Nieto och René Laufer
Autonoma satelliter
Europeiska rymdorganisationen, ESA, har utmaningen att utöka antalet satelliter i rymden och hålla dem i omloppsbanor utan att de kolliderar med något. För att lösa denna utmaning har de gett uppdraget åt det erkända forskarteamet inom robotik och AI vid Luleå tekniska universitet att hitta en autonom lösning.
I dag styrs alla satelliter i rymden manuellt och följer en omloppsbana runt jorden. Men om satelliten är på väg att kollidera med hinder som rymdskrot eller en asteroid måste en människa göra beräkningar manuellt och omdirigera omloppsbanan. Detta blir mycket mer komplicerat när det gäller att hantera massiva satellitkonstellationer. En liten förändring i riktning av en enda satellit skulle påverka alla andra satelliter och resultera i en oändlig fas av att försöka hantera, manövrera och räkna om varje satellits omloppsbana.
Forskarna vid Luleå tekniska universitet har gjort mycket forskning på autonoma Unmanned Aerial Vehicles (UAV:er) som även kan tillämpas på satelliter. UAV:er och satelliter är väldigt lika, båda är svävande plattformar med en omloppsbana. Genom att skapa ett stort nätverk som skulle möjliggöra för alla satelliter att kommunicera med varandra och röra sig som en enhet, kan de undvika hinder själva. Om en satellit behöver undvika ett inkommande objekt kommer den att kommunicera detta till de andra satelliterna, och de kommer att röra sig därefter.
Forskarna vid Luleå tekniska universitet har skapat två satellitplattformar som kan simulera hur detta skulle se ut. Genom att använda tryckluft, för att simulera antigravitationen, cirkulerar plattformarna runt i en omloppsbana och undviker noggrant alla inkommande projektiler. Simulationen görs i 2D, vilket innebär att den inte går upp och ner i luften utan i stället cirkulerar runt, svävande några centimeter ovanför marken.
Projektet kommer att ha en stor simulationsfas som simulerar dessa 600 satelliter i omloppsbana. Simulationerna kommer att användas för att utveckla och optimera en autonom mjukvaruplattform som möjliggör för satelliterna att undvika hinder själva. Det som för närvarande testas i ett litet laboratorium vid universitetet och i realistiska simulationer kan en dag vara det som styr tusentals satelliter som ska skickas upp.
Att öka antalet satelliter i omloppsbana skulle vara mycket fördelaktigt för många viktiga ändamål, såsom att övervaka klimatförändringar på jorden.
Kontakt: George Nikolakopoulos, Avijit Banerjee och Sumeet Gajanan Satpute