Rapport beträffande det höghöjdsskott med en raket av typ Arcas, som avsköts från en punkt i närheten av Nausta av meteorologiska institutionen vid Stockholms universitet

Lars Rey

Försöken hade dels ett vetenskapligt syfte, dels var avsikten att få en bättre uppfattning av de tekniska, organisatoriska, administrativa och formella problem, som sammanhänger med civila skjutningar av höghöjdsraketer i Sverige. Nedan skall ges en översiktlig redogörelse för syftemålet, förberedelsearbetet, genomförandet av skjutningen och bearbetningen av resultatet. Rapportens utförlighet varierar med det behandlade området. Vissa data av endast mycket speciellt intresse har inkluderats. Anledningen härtill är att rapporten är avsedd för flera olika intressenter. I mån av behov kan på de punkter som har behandlats schematiskt utförligare rapport lämnas framdeles och då lämpligen ämnesvis.

Meteorologiska Institutionen Stockholms universitet 23 februari 1962

Innehållsförteckning

Bilagor:
1. Tänkbara tidpunkter för skjutningarna
2. Ljudmätsystemet: skiss av anläggning, registreringar och utvärderingsresultat
3. Skisser av noskonsutrustningen samt checklistor
4. Beskrivning av telekommunikationssystemet samt telecentralned­räkningen
5. Beskrivning av förfarandet vid vindbestämning och vindkorrektion av launcherinriktning
6. Kort beskrivning av Lewis metod för vindkorrektion
7. Checklista för klargöring och avfyring
8. Flygbanedata
9. Skiss av riskzon
10. Resultat av mätkamerautvärdering
 

Av försöken berörda institutioner och myndigheter

Meteorologiska institutionen vid Stockholms universitet (MISU) var initiativtagare till projektet och svarade för större delen av förberedelse­arbetet och den personella insatsen vid skjutningen med egen och tillfälligt kontrakterad personal samt bearbetade resultaten. Svenska kommittén för rymdforskning (SKR) stödde försöket ekonomiskt på andra sätt och var i regel ena parten vid avtal med utomstående myndigheter. Bland övriga myndigheter som tillfälligt berördes av försöken märktes domänverket, riksrevisionsverket, riksförsäkringsanstalten, försvarsstaben, utrikesdepartementet, marinen, m,fl.
 

Det vetenskapliga experimentet

Bakgrund

Meteorer, som kommer in i jordens atmosfär, brinner vanligen på höjder mellan 75 och 125 km. De små partiklar, som bildas sprides i mesosfären. Mycket litet är känt om fördelningen av detta stoft. Förekomsten av ly­sande nattmoln är ett tecken på att det förmodligen utgör en viktig beståndsdel av mesosfären. Utförda observationer av lysande nattmoln visar att de utgörs av små partiklar i ett endast några km tjockt skikt på höjder mellan 80 och 85 km. På optisk väg, bl.a. polarisationsmätningar, har partikelstorleken beräknats till 0.1 - 1,AL och koncentrationen till 0.01 - 1 partikel per cm 3, De har vidare konstaterats vara dielektriska. Det är inte klarlagt huruvida de lysande nattmolnen bestar av stoft från meteorer eller om de är ismoln, där eventuellt meteorstoft tjänat som sublimationskärnor för iskristallerna. Det senare antagandet stöds av det faktum att nivåerna kring 80 km sommartid i polära trakter, där lysande nattmoln i regel observerats, sannolikt är de kallaste områdena i hela var atmosfär, med temperaturer ner till -120o C.

Det aktuella försöket

Detta syftar till att undersöka vind och turbulens på 80 km nivån genom studium av ett konstgjort moms spridning. En sprängladdning i Arcasraketens noskon omgiven av 300 g magnesiumoxid i partikelform och 60 g jod bringas att detonera på cirka 85 km höjd. Magnesiumoxiden har en tämligen konstant partikelradie av cirka 0.4p. Ett moln av mellan 100 och 1000 m storlek bildas. Fallhastigheten blir mycket liten för partiklarna och av storleksordningen cm/sek. Förutom information av molnets rörelser kan mätningar ske av diffraktions- och refraktionsförmågan och den polariserande effekten.  Mätresultaten kan sedan jämföras med de värden som erhållits vid observation av lysande nattmoln. Den i rökladdningen införda joden förångas vid detonationen och vid de rådande låga trycken. Jodens bandspektrum är temperaturberoende och kan därmed principiellt ligga till grund för en temperaturmätning. Lämpligheten att i framtiden utnyttja denna metod avsågs prövas.

En annan indirekt temperaturmätningsmetod kunde studeras. Genom att mata ankomsttidskillnaderna till marken av ljudvågorna från en serie detonationer i ett visst höjdintervall fas ett varde på ljudhastigheten i intervallet och därmed på den lokala temperaturen. Åtskilliga temperaturbestämningar med denna metod har utförts i USA, Kanada och England ("the rocket grenade experiment"). Ljudet från endast en detonation kan inte ge några temperaturvärden men intressanta data om ljudregistreringssystemet kan erhållas, vilka är av värde för planläggning av sådana experiment.

Planerade mätningar

  1. Fotogrammetrisk inmätning från en 15 km lång baslinje belägen 130 km SSV utskjutningsplatsen med ändpunkter i Åmliden och Kristineberg strax norr om Lycksele. Huvudsakligen utnyttjades två ballistiska kameror utlånade till MISU av AB Bofors. Brännvidden var 30 cm. Kamerorna riktades mot den beräknade utlösningspunkten för molnet. Diverse annan kamerautrustning, bl.a. en speciell kamera för polarisationsmatning och en all-sky kamera disponerades av observatörerna. Dessa utgjordes av den grupp från MISU, som varje sommar från bas­linjer i Norrland gör systematiska observationer av lysande nattmoln. Dessa observationer pågick under väntetiden. De fotografiska inmatningarna krävde speciella ljusförhållanden, sådana att atmosfären ovanför 75 km var solbelyst genom strålar som tangerar atmosfären på höjder av minst 20 km, inom hela det område där molnet väntades befinna sig. Detta krav ger de tider, vid vilken skjutning kunde äga rum. Dessa tider framgår av bilaga 1.
  2. En rörligt monterad fjärrkamera med observationskikare var uppställd på skjutplatsen. Mod denna avsågs detaljstudier av molnets utbredning göras. Kameran hade en mellan 1.25 och 3.5 m variabel brännvidd och bildformatet 24 x 35 mm, Manuell exponering med cirka 10 sek intervall planerades.Fjärrkameran, vilken endast finns i ett exemplar hade utlånats av robotbyrån.
  3. En grupp från Uppsala jonosfärobservatorium avsåg att göra försök med spektrografiska matningar på molnet, som förövning för kommande raketskjutningar. Utrustningen bestod i observatoriets spektrograf, SP3, modifierad med en telelins och monterad på rörligt stativ tillsammans med en filmkamera. Dessutom var en norrskens all-sky kamera i drift. Apparaturen var uppställd i Tårrajaur cirka 30 km NO skjutplatsen. Under väntetiden utfördes andra natthimmelsspektrograferingar,
  4. I omedelbar anslutning till skjutplatsen anlades ett ljudmätsystem. Utrustningen bestod av artilleriets ljudmätutrustning 4 MS371-104, utlånad av Kungl. armétygförvaltningen. Apparaturen omfattar 6 st mikrofoner med förstärkare, vilka med tele­fontråd dr anslutna till en centralenhet med strömförsörjning, tidgivare och en 7-kanalsskrivare. Mikrofonerna är av varmtrådstyp och försedda med akustiska lågpassfilter. Känsligheten är maximal vid ca 17 Hz och har sjunkit med 6 dB vid 4 resp 35 Hz. Ljudvågor från en explosion på 85 km höjd har en spektral fördelning med större delen av energien för frekvenser lägre än 10 Hz. Exakt samma typ av mikrofoner har använts vid motsvarande amerikanska försök. Mikrofonerna hängdes fritt i ett hål i marken, vilket sedan tacktes med en tygskärm, för att eliminera vindstörningar. Mikrofonerna placerades två i vart horn av en triangel i avsikt att kunna tillampa ett koincidensförfarande vid utvärderingen. Se vidare bilaga 2.

Utrustning av Arcasraketens noskon

Arcas består väsentligen av tre delar: raketmotor, fallskärmsbehållare och noskon. Den senare är avsedd för nyttolasten och har en inre volym av 2.8 liter. Nyttolastens maximala vikt är 5 kg. Den topphöjd raketen når är starkt beroende av nyttolastens vikt. Vid försöket användes inte fallskärm, varför detta utrymme var tänkbart för instrumentering. Om detta användes måste i regel barlast införas i nosen för att innehålla det från stabilitetssynpunkt erforderliga tyngdpunktsläget för hela raketen, varför ett sådant förfarande blir oekonomiskt.

Då raketmotorn brinner slut vid höjden 18 km efter ca 30 sek tänder den en pyroteknisk fördröjningssats, som brinner i 100 sek, Denna tänder en krutladdning och en kolv erhåller en rörelse som via ett stödfoder av fiber­glaslaminat separerar noskonen från fallskärmsbehållaren, sedan några skjuvstift avskjuvats. Detta sker på en höjd av 85 km. Noskonen sönderfaller sedan i bottenplatta med anbragt utrustning och nosskal såvida de inte särskilt hopskruvats. Noskonen utsattes vid separationen för momentan acceleration på ca 50 g. Detta är det normala delningssystemet för Areas, varför nyttolasten måste konstrueras för att anpassas till detta.

För de här aktuella försöken var från början avsikten att åstadkomma ett vertikalt rökspar på 80 km nivån. Svårigheter med utspridningstekniken gjorde att tanken övergavs till förmån för en konstruktion, där efter separation, ett antal små rökladdningar sköts ut från noskonen. En ver­tikal serie rökpuffar skulle alltså erhållas på aktuella höjder. AB Bofors kontaktades och fick i uppdrag att studera och bygga utrustningen. En konstruktion framkom, där sju stycken rökgranater skulle avskjutas från noskonen i en av tidgivare bestämd sekvens. Konstruktionen var dock sådan att det från säkerhetssynpunkt var olämpligt att använda den utan att först accelerations- och vibrationsprova den, för att förvissa sig om att rökgranaterna inte vådautlöstes i launcherröret under avfyringen, då den utsattes för en kortvarig acceleration av upp till 75 g. Då någon tid för sådana miljöprov inte stod till buds övergavs konstruktionen till förmån för den, som kom till utförande, och där endast ett rökmoln bildades. Två sådana, nedan beskrivna noskoner iordningställdes. I noskonens centrala del packades 300 g magnesiumoxid löst runt en central stav av hexotol. I pulvret placerades symmetriskt sex st förseglade prov ror, vardera innehållande 10 g kristallin jod. Tändningssystemet konstruerades for följande funktion.

Då vid separationen noskonen lämnar fallskärmsbehållaren anslutes två fjädrande parallellkopplade kontakter och två parallellkopplade 6V-batterier till två parallellkopplade eltändare. Dubbleringarna är införda for att öka funktionssäkerheten. Eltändarna tänder en sprängkapsel vilken an­bringats strax före avfyring. Sprängkapseln tänder via en presskropp av tetryl hexotolladdningen och hela noskonen sprängs sönder och ett moln av MgO och förångad jod bildas. Konstruktionen framgår närmare av skisserna i bilaga 3, vilken även innehåller klargöringslista for noskonen.
 

Förberedelsearbetet för försöken

Nedan ges en översikt av de viktigare delarna av planeringsarbetet for skjutningen och av lösningarna på de formella problem, som uppkom då en civil höghöjdsraket för första gången skulle skjutas i Sverige.
 
Skjutplats och avtal FF - SKR Det enda tänkbara området för skjutningarna var övningsområdet vid robotbyråns försöksplats i Norrland, RFN. Kungl. flygförvaltningen, FF, ställde norra delen av detta till förfogande får upprättande av skjutplats och hela området som tänkbart nedslagsområde. Ett avtal upprättades mellan FF och SKR, vari verksamheten reglerades. Innehållet är i huvuddrag:
  • SKR får inom området utföra skjutningar, uppföra erforderliga anläggningar, transportera materiel och personal samt förvara materiel vid basstationen.
  • SKR får vidare, under förutsättning att den militära verksamheten sa tillåter, disponera viss materiel och personal från RFN mot ersättning för uppkommande merkostnader.
  • SKR skall iakttaga för RFDN gällande föreskrifter.
  • RFN ombesörjer utrymning av skjutfältet.
  • SKR skall överlämna riskzonsberäkningar 14 dagar före skjutning.
  • SKR skall hålla lansstyrelsen i Norrbottens lån orienterad om verksam­heten.
  • SKR eller myndighet, som SKR representerar, ansvarar för alla av verk­samheten föranledda skador. Denna utfästelse skall godkännas av FF och lansstyrelsen i Norrbottens län innan skjutningar påbörjas.
  • SKR skall utarbeta erforderliga sekretessbestämmelser, vilka skall god­kannas av cheferna för flygvapnet och försvarsstaben. Viss person skall utses att ansvara för att dessa föreskrifter följes.
  • Avtalet galler perioden 15.7.1961 - 30.6.1962.
I samråd med RFN utsågs avfyringsplatsen. Den förlades till en tidigare använd fototeodolituppställningsplats på vägen mellan Tårrajaur och Nausta, ca 34 km från Tårrajaur. Denna plats läge var inmätt, en bunker kunde disponeras, telefonförbindelser dit fanns och vägen dit var i gott skick. Referens: KFF RA10:12-13.
Ansvarsfrågan Enligt yttrande från riksrevisionsverket kunde varken SKR eller MISU åtaga sig det ekonomiska ansvaret för skjutningarna, vilket krävdes enligt avtalet FF - SKR. FOA åtog sig då detta och dessutom ansvaret för säkerhet och sekretess, samt ställde en skjutledare, även ansvarig för säkerhet och sekretess, till förfogande. Detta arrangemang godkändes av FF och länsstyrelsen i Norrbottens län.
Säkerhetsbestämmelser Erforderliga föreskrifter upprättades samt godkändes av flygvapnet i samråd med försvarsstaben. Referens: FOA 2 dnr 11 2445-240 den 27.7.1961.
Skyddsbestämmelser Som komplement till gällande tillämpliga bestämmelser upprättades bestämmelser beträffande skyddstjänstens organisation, risker och riskområden, avspärrning och utrymning, klargöring av raket och noskon, åtgärder vid skjutning, åtgärder för begränsning av eldfaran, m.m. Referenser: "Speciella skyddsföreskrifter för projekt Arcas vid RFN", juli 1961. "Försvarets Forskningsanstalt Skyddsföreskrifter", 4/7 1957. "Försvarets Forskningsanstalt Speciella skyddsföreskrifter för försöksstationen", 28/2 1961.
Planering av flygbanan Som nedslagsplats valdes en punkt i centrum av den största cirkel, som kan läggas helt inom övningsområdet. Detta gav skjutbäringen 225o och en skottvidd av 8.3 km. På basis av amerikanskt underlag för flygbaneberäkningar kunde banan bestämmas. Elevationen blev 89.3 grader och topphöjden 91 km. Flygbanan redovisas närmare i bilaga 8, där även viktigare flygbanebestämmande parametrar är angivna.
Riskzoner Riskfrågan är av avgörande betydelse vid bedömning av möjligheten att utföra höghdjdsskjutningar i Sverige. Problemet ägnades därför speciellt intresse och ansträngningar gjordes att från USA erhålla så omfattande och tillförlitligt underlag som möjligt. Riskzonsberäkningar utfördes vid MISU och efter yttrande från FOA 2, definierades de riskzoner, som användes vid skjutning och fastställdes de vindförhållanden, vid vilka skjutning fick äga rum. I korthet galler följande: Riskzonen bestar av två delar, zon 1 och 2.
  • Zon 1 är närzonen kring utskjutningsplatsen och omfattar en cirkel med radien 300 m runt launchers.
  • Zon 2 är nedslagsområdet för raketen och dess delar och omfattar en cirkel med radien 16.5 km och medelpunkten 500 m söder R i Råvevarats på generalstabsbladet 28, Stenträsk. Se bilaga 9.
Riskzonerna skall vara helt utrymda vid skjutning med undantag för de personer, som genomför skjutningen och för vilka tillfredsställande skydd ordnas. I realiteten tillgodoses detta krav med god marginal då hela RFN:s övningsområde utrymmes. Skjutning får inte ske vid ballistisk vind större än 3 m/s annat än vid sådana stabila väderleksförhållanden, där särskilt starka skäl finnes att anta att felet i bestämningen av den ballistiska vinden ej är större än ca 1 m/s. För i huvudsak ostliga vindar skall en ytterligare inskränkning göras med tanke på den större befolkningstätheten öster om övningsområdet. Under dessa betingelser blir risken att skada person eller egendom mycket liten och av storleksordningen 10-~' - 10-7,

Referenser: "Riskzonsberäkning", MISU, juli 1961, "Yttrande över riskzonsberäkning", FOA 2, dnr 2965-240.
Personal För att genomföra försöken engagerades tillfälligt personal utöver de sex man från MISU, som väsentligen på heltid sysselsatts med förberedelser och genomförande. Sålunda tillkom försöksledare från FOA, en man ansvarig för telekommunikationer, en man för diverse instrumenteringsarbeten och sex man för vindviseringar. Under försöken deltog även personal från RFN; en man under hela försöken men för vissa arbeten större grupper. Från AB Bofors deltog slutligen en man. Sammanfattningsvis kan sagas att kontinuerligt sysselsattes ca 20 personer, varav ca 15 kvalificerad tek­nisk personal.

Enligt yttrande från Riksförsäkringsanstalten erfordrades inga speciella arrangemang för försäkringsskydd av personalen. Gällande normer för i statlig tjänst verksam personal kunde tillampas.

Iordningställande av skjutplatsen

Personalen ankom den 31 juli till Vidsel, som blev förläggningsort under hela perioden. De första 10 dagarna åtgick för anläggningsarbeten, varefter under några dagar systemet provades och erforderliga justeringar utfördes. Den 13 augusti var den första dagen då skjutning kunde ha ägt rum. Nedan ska i korthet redogöras för arbetet under detta skede.
 
Avskjutningsplats I anslutning till den befintliga betongbunkern monterades Arcaslaunchern på en tidigare av RFN gjuten betongplatta. Genom RFN:s försorg var här tidigare rest en 24 m hög mast för montering av anemometrar. För belysning nattetid uppställdes två strålkastare om 1 $W.

Erforderliga tändkretsar för raketen anslöts till startlåda i bunkern där även kontrollutrustning för mat- och reportagekameror uppställdes. Erforderliga inmätningsarbeten för att kunna inrikta launchern utfördes.
Skjutcentral Ca 300 m från launcherplatsen uppställdes invid vägen två rastvagnar av typ RV 2, förhyrda från vägförvaltningen. Den ena inrättades för skjutledning och den andra som central för vindviseringarna.
Telekommunikationer: Se bilaga 4.
Vindviseringar: Se bilaga5
Mätkameror för kontroll 
av utskjutningen		 För detta ändamål ställde RFN två kameror av ribbon-frame typ till förfogande. Kamerorna hade bildvinklarna 19 x 91o. Den ena uppställdes i den planerade flygbanans plan, riktades mot launchern och eleverades 45o. Den andra kameran ställdes på motsvarande sätt i ett plan vinkelratt mot det förra. Avståndet mellan kamerorna och launchern var ca 60 m. Bildfrekvensen valdes ca 30 b/s.Med detta arrangemang avsågs få en inmatning av banvinklar och hastighet under de första sekundernas flygbana.
Lokal för klargöring För detta ändamål disponerades ett verkstadstält, vilket restes ca 100 m från skjutcentralen.
Ljudmätsystem Mikrofonerna utlades på tidigare beskrivet sätt med centralenheten i skjut­centralen.
Elkraft Två mobila dieselmotordrivna kraftaggregat om 380 V, trefas, 25 kVA utlånades av RFN. Det ena uppställdes vid avfyringsplatsen och det andra vid skjutcentralen.
Brandtjänst RFN lät uppställa erforderlig utrustning på skjutplatsen och utförde även planläggning av brandskyddet samt avdelade personal för brandtjänst. Referenser.: "Brandtjänsten vid PF", RFN den 4.8.1961.
Bevakning Genom RFN:s försorg bevakades skjutplatsen kontinuerligt av personal från AB Städernas Vakt.
Transporter För lättare gods- och personaltransporter disponerades två Volkswagen­bussar, en Volvo skåpvagn och en terränggående jeep. Tyngre godstransporter ombesörjdes genom RFN eller lokala åkerier. Under större delen av försöksperioden transporterades personalen mellan Vidsel och Nausta med förhyrd landsvägsbuss. Avståndet var ca 13 mil.
Övrigt Här kan särskilt nämnas inmätningsarbeten, skogsröjningar, uppförandet av erforderliga skydd och helikopterrekognosceringar. Dessa och många här icke nämnda arbeten utfördes av RFN.

Skjutningens genomförande

Söndagen den 13 augusti både förarbetet fortskridit sa långt att skjutning var möjlig. Erforderliga totalprov var även gjorda.
 
13/8 kl 2210:  Molnigheten, såväl över Nausta som Kristineberg, var för stor. Den ballis­tiska vinden var på gränsen till den tillåtna. Skjutning gjordes ej.
14/8 kl 0105: Vindvisering, avslutad kl 0045 visade en ballistisk vind på 1.6 m/s från 3560. Byigheten var tillräckligt liten. Sikten Över Nausta var acceptabel men från Kristineberg rapporterades alltför täta molnslöjor. Ingen avfyring gjordes.
14/8 kl 2205: Vindviseringen, som avslutades kl 2145, visade en ballistisk vind på 2,5 m/s från 171°. Byigheten på marken var obetydlig. Sikten var god över Nausta och från Kristineberg rapporterades endast mycket obetydliga molnslöjor. Nedräkningen gick planenligt och launchern inriktades i bäring 332° och med elevation 87,6°. K1 2210 avfyrades en Arcasraket. Utskjutningen gick helt planenligt.

Raketen kunde observeras till brinnslut, vilket inträffade vid planerad tidpunkt. Några avvikelser från den planerade banan kunde ej urskiljas. Efter några sekunders flygbana kunde i ljuset från raketflamman en tunn molnslöja iakttas, vilken inte observerats från marken. Det väntade stoftmolnet kunde inte iakttagas från Nausta, varken direkt eller med observationskikare. Från Kristineberg och Tårrajaur rapportera­des att ej heller där något moln observerats. Raketbanan hade till brinnslut direkt kunnat observeras från Tårrajaur.

Ljudregistreringar erhölls. De flesta observatörerna trodde sig också ha hart ett svagt buller vid tidpunkter, som väl överensstämde med registre­ringarna. Ribbon-frame kamerorna konstaterades ha fungerat utan anmärkning. Sammanfattningsvis kan sagas att samtliga tekniska funktioner var utan anmärkning. Skjutningarna avbröts för natten för jämförelse och tolkning av resultaten,
Följande dag beslöts att inte skjuta den andra raketen eftersom en entydig tolkning, av i första hand ljudmätregistreringarna, inte snabbt kunde göras. Några ytterligare erfarenheter i skjuttekniskt hänseende stod inte heller att vinna.
 

Utvärdering av mätresultaten

Granskning i efterhand visade att inga resultat av intresse erhölls från den fotogrammetriska inmatningen i Kristineberg, fjärrkameran i Nausta eller spektrografmätningen i Tårrajaur. Reportagefilmning och fotografering gav önskat utbyte.

Utvärdering av ribbon-frame filmerna

Avläsning av dessa gjordes i speciell apparatur tillhörande robotbyrån. Resultatet, i digital form, behandlades sedan i datamaskin för utjämning varefter framräkning av raketens läge, hastighet och riktning gjordes, Resultatet återges på bilaga 10. Här framgår att under flygbanans första 3 sek god överensstämmelse med det planerade förloppet erhållits vad beträffar läge och hastighet. Vindkorrektionen har haft avsedd verkan och flygbanan ligger efter ca 1 sekund i rätt vertikalplan med något högre elevation än planerat. Extrapolering tyder på en nedslagspunkt inom en cirkel med högst radien 5 km runt utskjutningsplatsen.

Utvärdering av ljudmätregistreringar

De erhållna registreringarna är återgivna på blad 2 och 3 i bilaga 2. De 6 mikrofonkanalerna härrör i ordningsföljd uppifrån från mikrofon 1 - 6. På blad 2 finns början av registreringen av raketmotorljudet samt de stör­ningar, som registrerades. Dessa är son framgår av både elektriskt och när de uppträder parvis, akustiskt ursprung. De är dock samtliga svaga jäm­fort med registreringarna på blad 3 av ljudfenomen från raketbanan. Sex sådana av karakteristiskt utseende erhölls.

Med hjälp av de uppmätta ankomsttidsdifferenserna för samma knall och kännedom om mikrofonsystemets geometri kan den riktning varifrån ljudet kommer beräknas. På blad 4 redovisas de erhållna bäringarna och elevationerna till ljud­källan tillsammans med ankomsttiderna till samma punkt i mikrofonsystemet för de sex olika ljudfenomenen. Med utgångspunkt från dessa värden bör följande slutsatser kunna dragas.

Ankomsttiderna till marken och den stora amplituden tyder på att ljudet inte kommer från den planerade sprängningen av noskonen. Ett skäligt antagande är att det härstammar från raketens eller raketdelars återinträde i atmosfärens tätare skikt. Ett från här aktuella höjder fallande föremål träffar dessa nivåer nästan vertikalt och med överljudsfart. En serie bangar från samma föremål bör nå marken i omvänd tidsföljd.

De registrerade ljudstötarna benämnes nedan A, B, C, D, E, F i ankomst­tidsföljd. Av blad 3 framgår att E, D, B, A och F har denna ordningsföljd både för bäring, elevation och ankomsttid. Ett och samma föremål bör ha orsakat dessa, med F utgörande marknedslaget. C kan visserligen inordnas i denna sekvens både vad beträffar bäring ochelevation men inte i ankomsttid. Beräkningar visar att även om skäliga toleranser antages i alla inverkande storheter och utvärdering göres för olika kombinationer av toleranser består det ovan nämnda förhållandet. Detta gör det troligt att C härrör från ett annat fallande föremål.

En exakt beräkning av ljuskällornas läge i rymden är mycket svår att utföra, då flygbanan som funktion av tiden inte är känd. En uppskattning stöder dock antagandena ovan.

Det ovanstående ger anledning förmoda att noskonen ej detonerat men att separation noskon - raketmotor inträffat. Givetvis kan det tankas att även detonation skett och att noskonens centralkropp orsakat C medan övriga fragment inte gett upphov till registrerbara ljudvågor. Den nästan identiska ankomsttiden för ljudet från bada föremålen stöder dock det tidigare antagandet.

De akustiska matningarna ger också en anvisning om nedslagets läge. Detta bör alltså ha skett i riktning 150 till 180 grader från utskjutningsplatsen. De höga elevationerna för de ankommande vågfrontsplanen tyder på att avståndet till nedslagspunkten varit blott ett fåtal kilometer, med stor sannolikhet mindre än 1 mil. Punkten ligger alltså väl inom riskzonen.

Sammanfattning av resultatet

Med visshet kan inte sägas huruvida den uteblivna observationen berodde på utebliven sprängning av noskonen eller på bristande optiska fortsättningar. Däremot kan med relativt stor säkerhet påstås att övriga raketfunktioner varit de planerade. Resultatet av ljudmätningarna är av intresse dels med tanke på utrustningens användning för planerade temperaturmätningar mod akustiska metoder, dels med tanke på användningen som hjälpmedel vid nedslagslokalisering vid andra raketskjutningar.

Som den främsta behållningen av försöken framstår dock den erfarenhet son vunnits beträffande planläggning och genomförande av de skjut- och mättekniska åtgärder, som försök med hjälp av höghöjdsraketer medför. De kontakter som tagits och det samarbete som bedrivits med olika institutioner och myndigheter kommer att vara till stort gagn för fortsatta försök med hjälp av raketer oberoende av deras vetenskapliga natur.

Epilog - 1962 [Sven Grahn]

Den andra Arcasraketen sändes upp från Kronogård den 7 augusti 1962 kl 2202 UT. Den gången fungerade laddningen och ett moln bildades på himlen (se bild nedan). Så här kommenterade fotografen (Georg Witt) själv bilderna i ett mejl från den 2 maj 2003:
 
"....Kol. 1: Bilder 15,16,17,18,19. Kol. 2: Bilder 21,23,25,27. Sista bilden i serien är Bild 29 som inte finns med i bilden, mest beroende på att den inte säger så mycket mer. Tyvärr har jag ingen aning om bildfrekvensen men gissar på några (2-5) minuter mellan bilderna. Historien bakom känner Du väl till - det första Arcas-skottet från Nausta gick ju under otjänliga väderleksförhållanden eftersom "grupptrycket" på uppskjutningsplatsen var för högt. Vårt team: Natham Wilhelm, Paul Crutzen [SG:sedemera Nobelpristagare i kemi] och Tom Ryan från Sobermans grupp. Den sistnämnda som spion inför det som komma skulle [SG:Kronogård 1962]....och da'n därpå [SG:7 august 1962] beslöt Lars Rey att utnyttja det strålande vädret till att bli av med Arcas nr. 2 som till skillnad från det första exemplaret fungerade "as predicted". Det är bara synd att skottet gick när de flesta hade tagit ledigt...Men beviset att man kan mäta vindar med talkpuder och HDX finns på bilderna. En försmak till ljudgranaternas betydligt bastantare rad av rökpuffar..."

Bilaga 1 Möjliga tidpunkter för Arcasskjutningar i augusti 1961


Datum
Tidpunkt
Största tillåtna 
fördröjning, min
8.8
2310
60
9.8
2255
10
10.8
0015
10
 
2240
10
11.8
0030
5
 
2230
5
12.8
0045
5
 
2220
5
13.8
0055
5
 
2210
5
14.8
0105
5
 
2205
5
15.8
0115
5
 
2155
5
16.8
0120
5
 
2145
5
17.8
0130
5
 
2140
5
18.8
0135
5
 
2135
5
19.8
0140
5

Bilaga 3 Arcasnyttolasten
Klicka i figuren för att se större version


I en pärm med alla dokument från Naustakampanjen 1961 som upprättats av projektledaren Lars Rey och som återfunnits i Rymdbolagets arkiv finns några handskrivna A4-papper som anger att nyttolasten vägde 4310 g varav jod 100 g och MgO 470 g. Tyngdpunkten var 235 mm från noskonens bas. På ett annat blad anges att det byggdes två nyttolaster. I nr 1 fanns 100 g jod och 250 g MgO. I den andra 175 g jod och 175 g MgO. Således borde nyttolast 1 ha vägt 4310 -220 = 4090 g. Den andra nyttolasten vägde däremot 4310 + 175 - 295 = 4190 g. Där framgår också att Bill Houston från MISU besökte Bofors, där nyttolasten tillverkades, under perioden 3-5 augusti 1961.

I ett annat dokument, RTG 61-05, "Flight information for Swedish Space Committee rocket fired 14 August 1961" anges:

I kartan nedan anges skjutplatsens läge som uppmätt den 28 september 2005. (Se särskild artikel)