Odins återkomst

Efter 25 år i omloppsbana runt jorden återinträdde den svenska forskningssatelliten Odin i vår atmosfär den 3 augusti och brann upp. Vad får ett sådant föremål att falla tillbaka? Friktionsmotståndet orsakas av atmosfären, som kan sträcka sig längre ut från jorden på grund av solens inverkan. Utan möjlighet att höja banan gör friktionen från gaserna i den övre atmosfären att satelliten tappar fart och sjunker in i en allt lägre bana, tills det blir oundvikligt att den återinträder i atmosfären och går upp i lågor. I Odins fall förutspåddes detta ske någon gång under tredje kvartalet 2026, men det gick inte att förutse exakt när.

Odin var ett internationellt samarbete där rymdorganisationerna i Sverige (SNSB), Finland (TEKES), Kanada (CSA) och Frankrike (CNES) deltog. Den sköts upp den 20 februari 2001 med en START-1-raket från Svobodny i Ryssland och placerades i omloppsbana runt jorden. Satelliten, som vägde 250 kg och mätte cirka 2,0 x 3,8 m, utvecklades av avdelningen för rymdsystem vid det som då hette Swedish Space Corporation, numera känt som SSC Space.. Dess vetenskapliga mål låg inom astrofysik och aeronomi. Astrofysiken tillämpar fysikens och kemins metoder och principer på astronomiska objekt, medan aeronomi studerar jordens övre atmosfär och motsvarande skikt hos andra planeter, med fokus på både atmosfärskemi och atmosfärsfysik.

För att uppnå detta använde Odin två instrument. Det viktigaste var en svensktillverkad radiometer, till vänster i diagrammet, som användes för att mäta elektromagnetisk energi via ett 1,1 meter bred teleskop. Det kunde användas för både de astronomiska och atmosfäriska delarna av uppdraget. Det andra instrumentet, OSIRIS (Optical Spectrograph and InfraRed Imager System) tillverkat i Kanada, syns till höger i diagrammet. Det studerade jordens atmosfär, för att bland annat följa ozonnedbrytningen. Odins forskning inom astronomi och aeronomi fördelades 50:50 enligt principen ”en dag astronomi, en dag aeronomi” fram till juni 2007, då den astronomiska delen avslutades och endast atmosfärsstudierna fortsatte.

På den här bilden kan vi se hur stor Odin var i jämfört med de som byggde den. De plana solpanelerna försåg rymdfarkosten med 340 watt. Stjärnspårarna som syns i diagrammet—och som ofta förekommer i alla typer av satelliter, både i omloppsbana runt jorden och på andra platser—används för att bestämma Odins läge tillsammans med högpresterande gyroskop och magnetometrar som mäter magnetfältet.

Odin hade inga aktiva raketmotorer och använde sig varken av kemiska eller elektriska drivmedel för att styra och manövrera. Detta var fördelaktigt av tre skäl.  Avgaserna från motorerna kunde ha förorenat rymdfarkostens instrument. Med låg vikt kunde en större del avsättas för instrumenten för den vetenskapliga delen av uppdraget, istället för åt bränsletankar och annan utrustning kopplad till manövrering. Därmed kunde Odin lätt överträffa sin ursprungligen planerade livslängd på två år och så småningom nå 25 år. Den sista dagen för aktiv drift av satelliten var den 30 april 2026, och därmed inleddes väntan på dess slutliga okontrollerade återinträde i atmosfären i augusti.

En del av Odins forskningsresultat inom astrofysiken handlade om interstellära moln, stjärnors utveckling, kometer och planeterna i vårt solsystem. Två av de viktigaste upptäckterna var molekylärt syre (O₂) i stora gas- och stoftmoln (nebulosor), såsom Rho Ophiuchi, samt vatten i kometer. På den här bilden ser vi Stockholms universitets avlidne professor emeritus i astronomi, Aage Sandqvist, som talar om satellitens upptäckt av nästan 40 olika, identifierbara molekyler (plus andra okända) i Orionnebulosan, ett av de mest välkända objekten på vinterhimlen som kan ses med blotta ögat. I andra områden där stjärnor höll på att bildas upptäckte Odin spår av både vatten (H₂O) och ammoniak (NH₃). Precis som vid andra rymduppdrag användes dessa resultat för att optimera observationsprogrammen för senare uppdrag, såsom ESA:s rymdobservatorium Herschel.

Avseende aeronomi omfattade resultaten från Odin en kartläggning av ozonskiktets uttunning i en detaljrikedom som aldrig tidigare skådats. Den kunde följa viktiga kemiska spårämnen, såsom klormonoxid (ClO), dikväveoxid (N₂O) och deras rörelser genom jordens atmosfär. Den bidrog också med en global kartläggning av vattenånga i stratosfären och mesosfären för att bättre kunna modellera vattencyklarna. Kanadas OSIRIS-instrument tillhandahöll data om hur händelser på solen påverkade området runt jorden, inklusive ett massivt utbrott av protoner från vår stjärna som direkt orsakade en uttunning av det ytskyddande ozonet över sydpolregionen. Sist, men absolut inte minst i dessa tider av global uppvärmning, studerade samma instrument nattlysande moln i mesosfären. De fungerar som känsliga indikatorer på klimatförändringar och temperaturfluktuationer i den övre atmosfären.

I fotspåren efter två andra stora svenska satelliter, Viking (1986–1987) och Freja (1992–1996), var Odin ett bra namnval, och det handlar om mer än att bara följa en nordisk tradition. Finns det något samband mellan denna forntida huvudgud och astronomi och aeronomi? Ja, det finns utan tvekan, i båda fallen.

I den nordiska kosmologin är det Oden och hans bröder som placerar stjärnorna på himlen. Det ger honom en roll i att ordna kosmos bortom det vanliga synfältet, snarare än att själv vara en planet eller stjärna, som många av gudarna de grekiska gudasagorna var. Oden beskrivs ibland också som en himmelsfader eller en stormförknippad figur, även om den mer allmänt erkända väderguden i den nordiska traditionen är Tor, inte Oden. Även om Oden är kopplad till himlen och den kosmiska ordningen, och ibland till stormar eller vind, så är han ändå inte direkt en astronomi- eller atmosfärsgud. Det finns andra specifika gudar som identifieras i högre grad med naturkrafterna.

Även om satelliten Odin gick under i ett eldhav efter 25 långa år av framgångsrik forskning betyder det inte att dess historia är över. Det finns fortfarande användbara data att analysera. Den kommer utan tvekan att ge ny värdefull information både om universum och om jordens atmosfär. Därtill kommer att vi inte alls räknat med framtida tekniker för dataanalys och vad de kan få fram ur Odins resultat.

Om du vill läsa mer om Odins historia mer utförligt än vad som har beskrivits här kan du besöka Rymdstyrelsens webbplats. För en mer personlig berättelse från en av forskarna vid Stockholms universitet som aktivt arbetade med satelliten kan du läsa den här artikeln.

Text: Tom Callen