Radarforskning kan förbättra klimatstudier

Forskaren Gustav Johansson vid Luleå tekniska
universitet. Foto Leif Nyberg.

Avancerad rymdteknisk forskning vid Luleå tekniska universitet lägger grunden till en helt ny atmosfärforskningsradar som kan öka förståelsen av klimatförändringen. Till den nya radarn krävs en sammansättning av en mängd känsliga antenner. I en ny doktorsavhandling presenteras krav, filtertester och tidssystem för dessa antenner.

Gustav Johansson doktorand vid Luleå tekniska universitet har den exceptionella uppgiften att få fram dessa små, men viktiga upplysningar. Bakgrunden är ett projekt kallat EISCAT_3D där flera länder samarbetar och som går ut på att utveckla teknik för att bygga en helt ny atmosfärforskningsradar. Avsikten är att öka möjligheterna att förstå sambandet mellan solen och jordens atmosfär som i sin tur styr vädret.

Den forskningen sker i de övre lagren av atmosfären, särskilt den delen av atmosfären som ligger ovanför ca 80 kilometer och kallas jonosfären. Till det krävs en oerhört känslig radar som skickar ut pulser på ett par miljoner Watt. För att nå den känslighet som krävs behövs väldigt stora radarantenner i form av s k arrayer.

En array är en sammansättning av många antenner som tillsammans skapar en stor antenn. Det som komplicerar sammansättningen i den här antenn-arrayen är att den måste ske digitalt. Elektiska signaler måste göras om till ettor och nollor i ett datasystem. För att det ska fungera krävs en speciell typ av digitala filer för att kunna peka arrayen i en viss riktning och dessutom krävs noggrann tidsstyrning

Att ta fram krav för sådana arrayer, utveckla och testa de digitala filer som krävs samt skapa och testa tidsbestämmningssystem, är vad Gustav Johanssons forskning går ut på.