Skip to main content

Strålning ett stort problem för instrumentet som ska göra mätningar i rymden runt Jupiter

Pressmeddelande   •   Maj 23, 2016 07:45 CEST

Energianalysatorn i instrumentet JDC har fått en avancerad geometrisk form för att förbättra sensitiviteten och avbildningskvalitén.

Joan Stude, Institutet för rymdfysik och Umeå universitet, har i sin avhandling bidragit till utvecklingen av en ny typ av instrument för att göra mätningar i rymdplasma. Instrumentet JDC (Jovian plasma Dynamics and Composition analyzer) gör det möjligt att avbilda hur elektriskt laddade partiklar från solen och från månarna kring Jupiter växelverkar med Jupiters gigantiska magnetosfär.

- Instrumentet mäter vilken typ av partiklar som finns där, vilket rörelsemönster de har samt partiklarnas energi och antal, säger Joan Stude.

I Jupiters system är det mycket viktigt att instrumentet är väl skyddat mot den intensiva strålningen i området runt planeten. Genom att utveckla ett lättare och mindre instrument, kan man avskärma instrumentet effektivare från strålningen och därmed få bättre mätningar.

Instrumentet består av många delsystem, bl.a. en energianalysator och en detektionsyta. Energianalysatorn har fått en avancerad geometrisk form för att förbättra sensitiviteten och avbildningskvalitén.

Denna ”sfärisk-kil”-analysator har utvecklats med hjälp av omfattande simuleringar och har testats framgångsrikt i kalibreringslaboratoriet vid Institutet för rymdfysik, IRF, i Kiruna. Laboratoriet gör det möjligt att genera likadana partiklar som man förväntar sig i Jupiters magnetosfär, magnetfältet runt Jupiter.

- Den geometriska formen har 16 ”sfärisk-kil”-sektorer, vilka utformar ett elektriskt fält som gör det möjligt att analysera joners energier och att fokusera dem på detektionsytan, förklarar Joan Stude.

Detektionsytan behöver speciella egenskaper; olika material har testats för att hitta det mest optimala. Det mest lovande materialet visade sig vara ”micro pore optics” eller MPO.

Båda förbättringarna gör det möjligt att minska storleken av instrumentet, vilket leder till bättre sensitivitet bland Jupiters månar och i deras strålningsområden.MPOs har ursprungligen utvecklats för att fokusera på röntgenstrålning men visar även mycket bra egenskaper i att kunna detektera joner för den speciella användningen i instrumentet. I stället för en stor yta, är det många små ytor som gör det möjligt att ha en mycket bra upplösning för att urskilja atomisk vikt och därmed typen av partiklar.

Instrumentet kommer att finnas med på den europeiska rymdfarkosten JUICE som enligt plan ska lämna jorden år 2022 och kommer fram till Jupiter år 2030.

Joan Stude kommer ursprungligen från Berlin, Tyskland, och har varit anställd inom forskningsprogrammet Solsystemets fysik och rymdteknik vid Institutet för rymdfysik i Kiruna sedan 2011.

Disputationen:

Onsdagen den 1 juni 2016 försvarar han avhandlingen med titeln "Advanced Plasma Analyzer for Measurements in the Magnetosphere of Jupiter". Disputationen äger rum kl 14:00 i Aulan vid Institutet för rymdfysik i Kiruna. Fakultetsopponent är Dr. Joseph H. Westlake, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, USA.

För mer information, kontakta:

  • Joan Stude, doktorand, IRF, 0980-79172, joan@irf.se
  • Rick McGregor, informationsansvarig, IRF, 0980-79178, rick@irf.se

Webbsidor:

Institutet för rymdfysik, IRF, är ett statligt forskningsinstitut under Utbildningsdepartementet. IRF bedriver grundforskning och forskarutbildning i rymdfysik, atmosfärfysik och rymdteknik. Mätningar görs i atmosfären, jonosfären, magnetosfären och runt andra planeter med hjälp av ballonger, markbaserad utrustning (bl a radar) och satelliter. För närvarande har IRF instrument ombord på satelliter i bana runt tre planeter, jorden, Mars och Saturnus, samt två som studerar en komet. IRF har ca 100 anställda och bedriver verksamhet i Kiruna (huvudkontoret), Umeå, Uppsala och Lund.

*          *          *          *          *          *          *          *          *          *          *          *

The Swedish Institute of Space Physics (IRF) is a governmental research institute which conducts research and postgraduate education in atmospheric physics, space physics and space technology. Measurements are made in the atmosphere, ionosphere, magnetosphere and around other planets with the help of ground-based equipment (including radar), stratospheric balloons and satellites. IRF was established (as Kiruna Geophysical Observatory) in 1957 and its first satellite instrument was launched in 1968. The head office is in Kiruna (geographic coordinates 67.84° N, 20.41° E) and IRF also has offices in Umeå, Uppsala and Lund.

Bifogade filer

PDF-dokument