Astrid-1, Sveriges första mikrosatellit

Sven Grahn

Astrid 1 var Sveriges första s k mikrosatellit. Den vägde bara 26 kg. Det främsta syftet med Astrid 1 var att prova nya vetenskapliga instrument i verklig driftsmiljö, och att visa att även mycket små system kan användas i avancerad forskning. Precis som företrädarna Viking och Freja studerade Astrid 1 processer som leder till norrsken. Men istället för att titta på laddade partiklar, som med de tidigare satelliterna, ville nu forskarna studera neutrala partiklar, atomer och molekyler, och hur de rör sig i norrskensregionen.

Astrid 1 sändes upp i januari 1995. Redan i mars samma år slutade dess instrument att fungera, men lyckligtvis hade forskarna redan hunnit få mycket värdefull information. Eftersom kommunikationen med Astrid 1 fortfarande fungerade kunde man i alla fall använda satelliten ytterligare en tid, för att testa nya tekniska lösningar inför kommande satellitprojekt.

Astrid 1 var en helsvensk satellit, beställd av Rymdstyrelsen och utvecklad och byggd av Rymdbolaget med svenska underleverantörer. Projektledare var Anna Rathsman (f Laurin). Vad gäller namnet så var satelliten faktiskt inte döpt efter en känd barnboksförfattare utan kallades Astrid p g a namnets ytliga likhet med Astra, stjärna på latin. Däremot fick Astrid 1:s instrument senare namn efter Astrid Lindgren-figurer. Det var en rysk forskare i projektet, Stas Barabash, som kom med denna idé.

En liten kamera för att avbilda norrskenet med ultraviolett ljus fick namnet MIO[2], en detektor för elektroner kallades EMIL[3] och en finsktillverkad anordning för att komprimera data fick namnet RONJA[4]. Ovanpå satelliten hade vi monterat en propellerliknande antenn som naturligtvis fick namnet ”Karlsson på taket”. Satelliten skulle styras från Esrange men forskarna på Institutet för Rymdfysik i Kiruna hade en egen liten markstation som, helt stilriktigt, fick namnet ”Snickerboa”. Anna skrev brevet och några veckor senare kom svaret från Astrid Lindgren (se nedan). Risken för varumärkesintrång var avvärjd!

Astrid-1 - viktigaste data

Internationell beteckning 1995-02 B
Katalognummer 23464 i amerikanska luftförsvarets förteckning
Start  24 januari 1995 kl 0354:22 UT från Plesetsk, Ryssland. Startplats 132.
Bärraket Kosmos-3M tillsammans med satelliten Tsikada.
Massa  26 kg
Begynnelsebana 956-1023 km, 82,9o vinkel mot ekvatorsplanet. 105,0 minuters omloppstid.
Verklig livslängd 246 dagar fram till den 27 september 1995
Mått Lådformig: 0,29 m hög 0,42 m i fyrkant. 1,085 m mellan solpanespetsarna.
Kraftsystem Solpaneler med kiselceller kunde lämna upp till 42 watts effekt.
Ni-Cd-batteriet hade 2,3 Ah kapacitet. Elnätet ombord arbetade på 28 V likspänning.
Satellitens orientering Satellitens roterade kring sin axel med 15 varv per minut och axeln pekade mot
solen. Inriktningen av roatationsaxeln styrdes med elektromagneter.
En anan elektromagnet användes för att ändra rotationshastigheten. Båda
elektromageterna växelverkade med jordens magnetfält.
Dataöverföring

En 2 watts sändare på 2208,1629 MHz överförde data med 131 kbps.
En 2 watts ändare på 400,55 MHz överförde data med 8192 bps.

Kommandolänk Kommandon från marken sändes på frekvensen 449,95 MHz
Markstation ESRANGE. Kiruna.(67.89 N. 21.11 E). Banelementen tog vi från US Space Commands
Two-Line Orbital Elements (TLE) på Internet.  

Men Stas, och alla andra för den delen, hade fått det hela om bakfoten. Namnet Astrid var, från början, inte tänkt att ha något med Astrid Lindgren att göra. På hösten 1993, när projektet formulerades, sökte jag efter ett kul namn på det mikrosatellitprojekt som jag försökte ”sälja in” till Rymdstyrelsen.  Två år tidigare hade Odinsatelliten fått sitt namn av Kerstin Fredga (Rymdstyrelsens generaldirektör), men Odins projektledare, Fredrik von Scheele, hade kvar en lista på namnidéer på satellitprojekt på sin whiteboard i tjänsterummet.

Jag gick helt enkelt till Fredriks kontor och letade i hans lista. Där stod ”Astrid” och jag tyckte det lät bra – man kunde inbilla sig att det hade något med det grekiska ordet för stjärna – aster – att göra, vilket ju passar ett rymdprojekt. Men så är det ju inte[5]. Fast när idén om att satelliten döpts efter Astrid Lindgren fått fäste var det ju svårt att säga att den var fel!

En omväg via Taiwan

Astridprojektet hade, som flera andra av våra rymdprojekt, en ”kringelkrokig” tillblivelse. I oktober 1992, strax efter uppskjutningen av Freja, tipsade föreståndaren för Institutet för Rymdfysik i Kiruna, professor Bengt Hultqvist [6] , oss om att Taiwan ville ha hjälp att starta ett mikrosatellitprojekt för att utbilda sina ingenjörer och forskare i rymdteknik. Det hade Bengt hört från forskningschefen vid Taiwans rymdorganisation NSPO[7], rymdplasmafysikern Dr Wing Ip [8].

Vi hade offererat projektet till NSPO för 3 miljoner dollar varav en miljon dollar motsvarade arbetstid vid Rymdbolaget. Strax före midsommar 1993 avbröts förhandlingarna utan förklaring.

Ett ganska stort konstruktionsarbete gjordes under offertarbetet. Efter förhandlingarnas sammanbrott kändes det naturligt att vi ville se om detta tekniska arbete kunde användas för en svensk mikrosatellit.

Tankarna bakom detta initiativ var naturligtvis att det var ett glapp i beläggningen av personalen mellan Frejaprojektets slut starten på Odin – ett projekt som ännu inte var beslutat. Men det fanns en hel räcka ”filosofiska” skäl bakom projektidén.

Ett sätt att sänka beslutströskeln för ”good science”

Under perioden 1972-1993 hade tyngdpunkten i svensk rymdforskning förskjutits i riktning mot att använda satelliter och rymdsonder i st.f. sondraketer. Stora nationella satsningar hade gjorts på de tekniskt och vetenskapligt framgångsrika satelliterna Viking och Freja. Trots att dessa projekt i internationell jämförelse genomförts till låg kostnad och på kort tid så innebar de en ändring i forskningsgruppernas och Rymdbolagets modus operandi. Det  blev längre mellan projekten, vilket innebar svårigheter att hålla kontinuitet och det klassiska problemet uppstod att projektlängden vida översteg en normal forskarutbildning eller docentförordnande. Sondraketprojekten var lagom långa för att passa en forskarutbildning, men de större satellitprojekten tenderade att bli för långa.

Satelliter ger naturligtvis mycket mer data per spenderad krona, men de här beskriva nackdelarna – plus den höga "beslutströskeln" för stora projekt och den risk man tar när en satellit som kostar kanske 200 miljoner kronor står på startrampen – gjorde att vi önskade oss ett komplement till småsatelliter och sondraketer. Vi sökte något som kunde kombinera egenskaperna hos dessa två forskningsverktyg.

Det projekt vi började formulera i mitten av juni 1993 när förhandlingarna med Taiwan brutit samman gick ut på att utröna om mikrosatelliter (20- 50 kg) kunde vara lösningen på detta dilemma. Hittills hade mikrosatelliter utvecklats för användning av radioamatörer eller för enklare militär kommunikation eller civil nödradio. Någon större uppmärksamhet som seriösa verktyg för forskning hade de inte rönt. Orsaken var naturligtvis begränsad volym, massa, elkraft och datahastighet. Men teknikutvecklingen kunde kanske lösa en del av dessa problem. Så här skrev jag i november 1993 om hur man kunde lösa dessa problem:

”… Den raska miniatyriseringen av elektronik (specialgjorda integrerade kretsar[12], programmerbara grindnät) och tillhörande strömsnålhet (här driver kanske mobiltelefontekniken på) gör att problemen med volym, massa och strömförbrukning blir mindre och mindre besvärande. När det gäller datahastighet har hittills uppsända mikrosatelliter inte använt stora antenner på marken. I Sverige har vi god tillgång till stora mottagarantenner…

… Att med en antenn med 2 meters diameter ta emot 1 Mbit/sek från en 2 watts sändare i rymden förefaller ligga väl inom vad som är tekniskt möjligt. Med hänsyn till dessa faktorer tror vi att man kan göra "good science" med mikrosatelliter …”

Nyckelfrasen i detta citat är ”good science” – mikrosatellitprojektet fick inte vara en teknisk leksak – något som t.ex. mikrosatelliterna från University of Surrey och det vi offererat till Taiwan kunde verka vara. Projektet måste lösa viktiga problem i anslutning till Rymdstyrelsens forskningsprogram. Uttrycket ”good science” användes ofta av Rymdstyrelsen.


Anna Rathsman håller upp en pappmodell av utkastet till Taiwansatelliten.

Att rymdfysikerna var de enda möjliga användarna av så små satelliter byggde egentligen på ett rent fysikaliskt argument. För att kunna göra meningsfulla mätningar måste ett astronomiskt teleskop, vilket våglängdsområde man än överväger, ha en infångningsyta som överstiger vad man kunde få plats med på en mycket liten satellit. De fenomen rymdplasmafysikerna studerar innehåller så stora energier att mycket små instrument kan göra bra mätningar.

Äventyret Astrid börjar

På ett sedan länge inplanerat möte med forskarna kring Frejaprojektet på Esrange 23-24 augusti 1993 presenterade jag och Anna Laurin projektidén. Detta skedde förstås efter samråd med Kerstin Fredga. Jag föreslog ett upplägg som innebar att det första projektet genomfördes ”på marginalen”: Reservdelar och tekniska lösningar från Freja skulle användas maximalt. Rymdstyrelsen skulle bara behöva finansiera kostnaden för inköpta apparater och uppskjutningen inom ramen för kommande budgetårs post för "teknisk utveckling" inom rymdforskningsprogrammet.

Rymdbolaget skulle bidra med arbetstidsresurser som annars inte var belagda under första halvåret 1994 – på min division verkade 1994 bli ett verkligt mellanår i avvaktan på Odinprojektets start. Men några forskargrupper skulle behöva ställa upp med instrument utan extra kostnad för Rymdstyrelsen. För att klara detta åtagande skulle de behöva prioritera om i hur de använde sin fast anställda personal.


Det är ingen överdrift att påstå att de församlade svenska rymdplasmafysikerna från Institutet för Rymdfysik (IRF) och KTH blev eld och lågor och under en serie möten mellan dem skisserades olika instrument och forskningsuppdrag. Alla projektidéer rymdes inte på en mikrosatellit utan man kunde identifiera två eller tre tänkbara satelliter med olika nyttolaster och inriktning.

Resultatet blev att forskarna i januari 1994 föreslog Rymdstyrelsen två mikrosatelliter. Den första med inriktning mot partikelmätningar, den andra mot elektriska fält och vågor. Att den första satelliten var inriktad mot partikelmätningar i jordens magnetfält berodde på att Institutet för Rymdfysik kunde använda konstruktionslösningar till Astrid för två instrument man höll på att bygga för att sändas till planeten Mars på den ryska rymdfarkosten Mars-94 (som inte kom iväg förrän i november 1996 under namnet Mars-96 och störtade över Chile direkt efter uppskjutningen). KTH-forskarna behövde längre tid på sig för att utveckla sina nya miniatyriserade instrument.

På jakt efter en ny snålskjuts ut i rymden
I figuren nedan ser man hur liten vi tänkte oss Astrid och att den skulle kommunicera direkt med forskargrupperna – en idé vi haft redan med Freja och dess låghastighetslänk. Den omloppsbana som står angiven (vinkel mot ekvatorn 86°, höjd 648 km) är den som planerades för mobiltelefonsatellitsystemet Iridium i vilket 66 satelliter så småningom sändes upp. Tanken var att det borde gå att få åka snålskjuts på någon av dessa otaliga satellituppskjutningar.

Vid den här tidpunkten var det många rymdföretag som försökte utveckla raketer som kunde var med om att konkurrera på marknaden för uppsändning av mobiltelefonisatelliter som Iridium och Globalstar [14] Ett av dessa var försvarsindustrigiganten Lockheed som höll på att utveckla raketen Athena som enligt planerna skulle provskjutas första gången hösten 1994. De ursprungligen planerade provskotten med Athena siktade naturligtvis mot Iridiums omloppsbana.Anna Laurin och jag besökte Lockheed i Sunnyvale utanför San Fransisco för att diskutera möjligheten att sända upp Astrid med något av de första provskotten. Visserligen var haveririsken stor, men priset borde vara lågt. Vi fick inga bestämda löften men uppmuntrande signaler. Om man tittar i det ännu [16] intakta projektarkivet för Astrid ser man att vi började jaga uppskjutningsmöjlighet redan under sommaren 1993 – kinesiska och ryska alternativ – men fick inget riktigt napp.

Den 16 november 1993 lämnade Rymdbolaget in dokumentet ”Mikrosatelliten Astrid - ett projektförslag” till Rymdstyrelsen. Vi föreställde oss att Astrid skulle väga ungefär 20 kg och innehålla tre vetenskapliga instrument, som alla föreslogs av Institutet för Rymdfysik i Kiruna: Neutralpartikeldetektorn PIPPI som var tänkt att bli en kopia av Aspera-C-instrumentet som utvecklats för Mars-94-projektet (redan då fördröjt till 1996), elektrondetektorn EMIL som var en reservenhet från ett instrument som 1988 sändes till Mars på de ryska sonderna Phobos-1 och Phobos-2 och UV-kameran [17] MIO för att observera magnetosfären. Dessa tre instrument vägde tillsammans 3,3 kg och drog mindre än 4 watts elektrisk effekt. Totalt behövde de tre instrumenten datahastigheten 83 kbit/sek.


Delar av Rymdbolagets projektteam för Astrid-1. Övre raden fr.v.: Beng Holmqvist, Staffan
Persson, Gudmund Johansson, Torbjörn Falk. Nedre raden fr.v.; Göran Bergman, Mikael
Björklund, Anna Rathsman (f Laurin), Stefan Lundin. Dessutom igick Hans Ringstrand i arbets-
laget kring Astrid-1. Endast Anna och Göran arbetade heltid på projektet, övriga arbetade deltid.
Total arbetstidkostnad för Astrid-1 var 7 miljoner kronor. Inköpt utrustning och tjänster kostade
ungefär 2 miljoner kronor.


Hans Ringstrand skrev programvaran för markstationen.

I inlagan till Rymdstyrelsen gav vi fler argument för att starta ett mikrosatellitprogram som ett kompletterande element i svensk rymdverksamhet – argument som jag tycker håller fortfarande:
 

”… De forskargrupper som inte får plats på "nästa" småsatellit kan beredas flygtillfällen oftare än med 6-10 års mellanrum.

Mikrosatelliter erbjuder allmänt en kortare tid från idé till "färdig produkt", t.ex. öppnas kanske möjligheten att reagera snabbt på nya vetenskapliga frågeställningar. I stället för fem års "lead-time" kanske man kan komma ned till två år mellan projektförslag och uppskjutning - fullt i klass med sondraketens snabba reaktionstid.

Spin-off effekter från mikrosatelliter kan användas i framtida småsatelliter för att nedbringa kostnaderna. Exempel på utrustning som kan tas fram och kvalificeras inom ramen för ett mikrosatellitprojekt är: innovativa bomsystem och andra mekanismer, moderna attitydsensorer med senaste teknik, solpaneler, nya typer av batterier, radiomodem ... 

Den "senaste tekniken" används sällan i småsatelliter p.g.a. att riskerna anses för stora. I mikrosatelliter kan man prova moderna elektronikkomponenter (transputers [18], programmerbara grindnät etc.) i rymdmiljö som senare kan användas i större satellitprojekt.

Test av nya systemlösningar: Mikrosatelliter erbjuder möjligheter att prova ut och skaffa sig erfarenhet av helt nya tekniker. Ett exempel är attitydbestämning med GPS.

"Kvalificering" av nya småföretag för arbete i rymdbranschen. Småföretag, som är intresserade av att ha en viss andel av sina affärer i rymdbranschen, men som inte har råd med att offerera till ESA och andra krävande kunder, kan få sina första lärospån i ett mikrosatellitprojekt …”

I inlagan till Rymdstyrelsen i november 1993 ingick en kort beskrivning av hur satelliten skulle se ut. Astrid skulle vara spinnstabiliserad och inriktningen av spinnaxeln i rymden bestämmas med en solsensor och en apparat som skulle bestämma det jordmagnetiska fältets riktning i förhållande till satelliten [19]. Fyra solpaneler med kiselceller var tänkta att lämna 20 Watts effekt och ladda ett nickel-kadmium-batteri. Satelliten skulle sända på samma frekvenser som Freja och överföra upp till 100 kbits/sek [20].


Den svarta cylindern med slitsar är huvudinstrumentet PIPPI. De vita
klotsarna till vänster är magnetometrarna. De svarta lådorna med
röd och blå etikett är radiosändarna. Spröten på ovansidan är
antennen för 400 MHz och 450 MHz.


Astrid-1 ihopfälld för uppskjutning. På det vänstra hörnet sitter
spinnraketen och på det högra hörnet sitter den solsensor som
Lars Stenmarks firma ACR utvecklade åt projektet.


Vi föreslog också att Astrid skulle ha formen av en låda med sidan 42 cm och höjden 29 cm. Idén var att Astrid skulle ha ungefär samma bottenmått – 45 × 45 cm – som de mikrosatelliter som den europeiska rymdtransportfirman Arianespace erbjöd sig att sända upp i mån av plats. Men för att Astrid skulle spinna stabilt var vi tvungna att hålla dess höjd nere på 30 cm. På "lådans" topp- och en bottenplattform skulle apparater och instrument monteras. Stolpar i hörnen skulle förbinda de två plattformarna.

Huvudelektroniken i Astrid med omborddator och kraftförsörjning byggde på Frejas konstruktion och använde delvis överblivna delar från Freja. Radiosändarna var överblivna reservapparater från Freja och sondraketprogrammet. Ombordprogramvara och kontrollrumshård/mjukvara togs direkt från Frejaprojektet. Vi föreslog att större delen av satellitens övriga apparater skulle byggas i Sverige.


Solpanelerna tillverkades av Lars Stenmarks firma ACR


Spinnraketen från FOI.

Vi köpte solceller från Gällivare PhotoVoltaics och lät Lasse Stenmarks firma ACR sätta ihop dem till solpaneler. ACR byggde också solsensorn. Den lilla firman Letron i Saltsjöbaden fick i uppdrag att utveckla en strömsnål mottagare för kommandon från marken. Eftersom satelliten hade så små solpaneler och kommandomottagaren skulle vara påslagen jämt var det viktigt att den drog så lite ström som möjligt. Men som vi ska se längre fram så fick vi svårigheter med Letrons konstruktion. 

Antennerna för den snabba datalänken utvecklades av den lilla antennavdelningen hos FFV Aerotech i Arboga och vi skulle köpa antenner från FFV till både Astrid-2 och Odin. Vi behövde också en liten krutdriven raket för att sätta snurr på satelliten. Totalförsvarets forskningsinstituts experter på sprängmedel vid Grindsjön på Södertörn tog fram en liten raketmotor med 8 gram drivmedel!

Saab Spaces nya mikroprocessor Thor fick chansen till en första provflygning och användes för att lagra och läsa ut data från de vetenskapliga instrumenten. Thor skulle ju användas i Odin och ett prov i rymden kändes bra. Vi föreslog och genomförde också ett tekniskt prov med en ny typ av solceller, s.k. tunnfilmceller, från Institutionen för Fasta Tillståndets Elektronik (KTH) i Kista.

Flera av dessa Sverigeproducerade apparater fungerade bra medan andra gav oss problem både under utvecklingen av satelliten och under rymdfärden. I november 1993 trodde vi att det skulle gå att ha Astrid klar för uppskjutning under hösten 1994 och att Rymdbolaget skulle engagera motsvarigheten till två till tre ingenjörer på heltid i Astrid under ett år.

Kris i bärraketfrågan och ”en gud ur maskinen”

Anna och jag hade besökt Lockheed i Sunnyvale i mitten av januari 1994 men beskeden från Lockheed om vi skulle få åka med på provskottet med Athena dröjde. Dessutom verkade inte den bana som planerades för den första Athenaraketen särskilt bra för partikelmätningarna som IRF planerade på den första Astrid-satelliten. Så i början av 1994 stod vi egentligen utan något bra uppskjutningsalternativ.

I ”offerten” till Rymdstyrelsen hade vi gissat att uppskjutningen skulle gå att köpa för 50 000 till 100 000 dollar, men var skulle vi hitta en uppskjutning till det priset? Arbetet på satelliten rullade på för fullt, men tidplanen var i allra högsta grad osäker.

Men då dök det plötsligt upp en ny möjlighet. Den 10 mars 1994 bläddrade jag i tabloidtidningen Space News och stötte på annonsen till höger. Ytterligare en rysk satellitbärraket från det kalla kriget bjöds alltså ut på världsmarknaden två år efter Sovjetunionens upplösning. Jag kände mycket väl till rakettypen och att den varit en arbetshäst i det sovjetiska rymdprogrammet. Bara någon timme senare hade jag skickat ett fax till numret i Ryssland med en liten skiss på Astrid och upplysningen att projektet hade en låg budget eftersom det utvecklats med Rymdbolagets egna pengar, men att vi nog hade råd med 100 000 dollar för uppskjutningen. Ganska fräckt om jag får säga det själv!

Den 15 mars kom det ett svar: Javisst, konstruktionsbyrån Poljot i Omsk kunde sända upp Astrid inom ett år! Efter att ha konsulterat forskarna slog vi till direkt! Utbyte av ritningar, specifikationer och kontraktsförslag följde i rask takt. Chefskonstruktören Alexander Iljin var en svår person att få tag på, men man kunde ringa till hans sekreterare i hennes bostad. Hon talade engelska med tjock rysk brytning. Kaj Lundahl skötte kontraktsförhandlingarna som ägde rum i ett konferensrum på Arlanda på Valborgsmässoafton 1994 då Iljin stannade någon timme i Sverige på genomresa till New York för ”bigg bisniss”! Uppsändningen planerades ske under perioden nov 94- mars 95 från raketbasen Plesetsk i höjd med Sundsvall rakt norr om Moskva. Plesetsk är världens mest trafikerade raketbas och var extremt aktiv under det kalla kriget. Nu visste vi alla fall att vi hade bråttom – det var sju månader kvar till uppskjutningen.

Vi fick hjälp av ingenjörer från Institutet för Rymdfysik i Kiruna som reste ned till Solna och hjälpte oss. Under oktober 1994 skedde vibrationsprov i Kista och rymdmiljöprov i den lilla rymdsimulatorkammare som Institutet för Rymdfysik hade byggt i Kiruna med pengar från Wallenbergsstiftelserna. Mätning av satellitens magnetiska egenskaper gjordes i en anläggning på Lovön. I november genomfördes den slutliga funktionsprovningen. Då upptäckte vi att den kommandomottagare som den lilla firman i Saltsjöbaden utvecklat stördes svårt av satellitens sändare. Trots intensivt arbete fick vi inte mottagaren att fungera korrekt. Vad skulle vi ta oss till? Reservmottagaren från Freja fanns ju att tillgå, men den drog alldeles för mycket ström. Det fanns bara en utväg – vi måste hitta ett sätt att slå ifrån mottagaren då och då med hjälp av omborddatorn. Eftersom reservmottagaren drog 3 watt i stället för 1 watt så måste datorn hålla den frånslagen 2/3 av tiden.

Lösningen var mycket elegant i all sin enkelhet. Den elektroniska strömbrytare som styrde strömtillförseln till mottagaren konstruerades snabbt om av Gudmund Johansson så att den hade ett stabilt läge (tillslagen) och ett instabilt läge (frånslagen). Om man sände en spänningspuls till den omkonstruerade strömbrytaren kunde man få den att slå ifrån en kort stund. Omborddatorn programmerades om av Bengt Holmqvist så att den skickade täta pulser till strömbrytaren när man ville att kommandomottagaren skulle vara kontinuerligt frånslagen. Om datorn ”hängde sig” när mottagaren var frånslagen så skickade den naturligtvis inga pulser och mottagaren gick igång. Då kunde satelliten ta emot ett återställningskommando [21] för att få igång datorn igen – fiffigt, eller hur? Men mottagaren var utrustad med en mycket ovanlig anslutningskontakt och vi fick gräva djupt i överskottmaterielen från Freja för att hitta kontakten!


Astrid-1 (med endast en solpanel) på väg in i rymdsimulatorkammaren vid Institutet för
rymdfysik i Kiruna den 27 oktober 1994.

Besked om datum för uppsändningen kom inte från Ryssland förrän den 19 december trots att Poljot meddelat att uppskjutningen skulle ske redan i januari 1995. Det var vad vi fick stå ut med eftersom vi betalat så lite! Men den 15 december var Astrid äntligen klar… Den 12 januari var det dags för satelliten att skeppas till Ryssland. Astrid transporterades i passagerarkabinen på det Aeroflotplan som vår egen personal reste med. När godset lastats ur flygplanet i Moskva var det meningen att satelliten och alla kringutrustning skulle förvaras över natten i en lagerlokal på flygplatsen, men representanterna för raketfirman Poljot tyckte det hela verkade riskabelt och bestämde att köra lastbilen till en förort i Moskva där de knackade på dörren till en lägenhet i källaren till ett trist hyreshus.


Mikael Björklund, Rymdbolaget, bär ned utrustning till källarlägenheten i Moskva, 12 januari 1995.

En dam i städrock öppnade och satelliten och all utrustning lastades in i hennes vardagsrum! Den som höll vakt över Astrid var Poljots postmottagare i Moskva, Tatjana Maksimova. Dagen därpå flög rymdbolagarna Mikael Björklund och Göran Bergman och IRF-ingenjören Joakim Gimholt i Poljots Antonov-20-plan till raketbasen i norr. Så här beskriver Göran Bergman upplevelsen:

”… All materiel lastades ombord på Poljots flygplan och bands fast i "mittgången" med hjälp av ett kraftigt nät. Alla passagerare satt på längsgående väggfasta bänkar och uppmanades hålla i nätet under start och landning …”

Ovanpå hela lasten var den anordning surrad som skulle fästa Astrid på den ryska satelliten Nadezhda. Enkelt och utan krusiduller.


Astrid-teamet anländer till Mirny den 13 januari 1995.

Vår personal inhystes i hotellet ”Zarya” i raketbasens huvudort Mirny någon mil från monteringshallen där Kosmos-3M-raketen och den ryska satelliten slutprovades. Den ryska satelliten var en navigationssatellit av den gamla modellen – före GPS-tekniken – som var ombyggd för att också snappa upp signaler från nödställda. Den ingick i ett internationellt samarbete för ”Search-and-Rescue” och det var därför satellittypen hade namnet ”Nadezhda” – ”Hopp”.  Astrid monterades ovanpå den ryska satelliten på en liten ”hylla” som kunde vickas lite så att Astrid inte skulle kollidera med någon del av den ryska satelliten när den avskiljdes. Anordningen som avskiljde Astrid hade vi själv byggt och en pyroteknisk kniv skulle klippa av en stålwire som sen skulle lossa de krokar som höll fast Astrid. Gränssnittet med den ryska satelliten var ett antal fästbultar och en elektrisk signal från den ryska satelliten som utlöste den pyrotekniska kniven. Vår personal hade med sig en extra pyrokniv som provavfyrades från batteriet på den ryska satelliten.

Några dagar före uppskjutningen monterades vår 26,2 kg tunga Astrid på 900-kilospjäsen Nadezhda tillsammans med en 114 kg tung amerikansk experimentsatellit för elektronisk post till avlägsna platser – FAISAT-1.


Göran Bergman och Mikael Björklund inspekterar Astrid-1 där hon sitter på Nadezhda
den 20 januari 1995.

Svenskarna kunde rapportera detta hem till Sverige via den satellittelefon för Inmarsatsystemet som vi lånat av Försvarsmakten. Turligt nog hade Micke, Göran och Joakim rum med fönster mot söder och i ett av rummen hade de ställt upp satellittelefonen och dess parabolantenn pekade mot Inmarsat genom hotellrummets stängda fönster. Den 22 januari, i tjugofemgradig kyla, transporterades raketen och de tre satelliterna i dess noskåpa på järnväg till startrampen där den restes upp.


Kosmos-3M-raketen reses upp på startramp nr 132 i Plesetsk den 22 januari 1995.

Det tog femhundranitton dagar

Vid midnatt, kl 00.02 svensk tid den 24 januari började personal ur militära rymdstyrkorna fylla på bränsle i raketen. Det tog två timmar.  Servicetornet rullades undan vid fyratiden. Svenskarna nådde fram till observationsplatsen en halvtimme senare, kl. 04.30 svensk tid

Precis som utlovat lyfte den 109 ton tunga raketen kl. 04.54.22 svensk tid. Det hade gått precis 519 dagar (17 månader) sedan jag och Anna presenterade Astrididén för forskarna på mötet vid Esrange i augusti 1993. I sanning raskt marscherat! Till och med snabbare än de sondraketprojekt vi alltid framhöll som föredömligt snabba.


Kosmos-3M-raketen med Astrid-1 startar från Plesetsk 0454.22 sv.t. den 24 januari 1995.

Raketen med de tre satelliterna stack iväg i nordostlig riktning och efter 130 sekunder slocknade det första steget och det andra steget tände. Vid det laget var det svårt att se raketen från startplatsen och ekipaget fjärmade sig snabbt medan högtalarna vid observationsplatsen regelbundet och militäriskt korthugget rapporterade ”vsjo normalno” – ”allt normalt”. Efter 8 min 6 sek slocknade det andra steget och en temporär omloppsbana uppnåddes. Ekipaget befann sig i en omloppsbana med lägsta höjd på ungefär 200 km och högsta höjd på ungefär 1 000 km. Meningen var ju att placera satelliterna i en cirkulär bana på 1 000 km höjd så andra steget skulle behöva tända igen och ge en kort (15 sekunder) hastighetsimpuls vid den temporära banans högsta punkt. Denna punkt, som låg över Antarktis, uppnåddes ungefär en timme efter starten från Plesetsk.

Det fanns ingen direktförbindelse mellan observationsplatsen vid startplatsen och Sverige, så vi var beroende av att Micke, Göran och Joakim blev körda i buss tillbaka till hotellet och kunde ringa på satellittelefonen. Men de ryska värdarna ville bjuda på smörgås och vodka i en underjordisk bunker vid observationsplatsen så våra kollegor blev ordentligt försenade. Det var meningen att de skulle vara tillbaka på hotellet kl. 05.57 svensk tid ungefär när Astrid skulle avskiljas från Nadezhda – något som skedde 05.57.48 svensk tid Men hemma i Sverige fick vi snällt vänta. Jag var i mitt hem i Sollentuna och Anna Rathsman och resten av projektets personal var i Kiruna.

Astrid startar sig själv

Medan vi väntade på telefonsamtalet med beskedet om att uppskjutningen skett satte Astrid sig själv i drift. Sextiofyra sekunder efter det att hon lämnat Nadezhda aktiverades den funktion som skulle sätta satelliten i rotation med rotationsaxeln mot solen. Eftersom vi inte fick något förhandsbesked från Poljot om hur Nadezhda skulle vara orienterad i rymden när Astrid kopplades loss så beslöt vi att göra de spiralfjädrar som knuffade loss Astrid olika starka så att hon skulle börja tumla tämligen okontrollerat. Tanken var att då skulle sannolikheten vara stor för att solen vid något tillfälle skulle lysa på ”ovansidan” och att vi då kunde fyra av den lilla raketmotor som skulle sätta snurr på satelliten. När Astrid väl började rotera så skulle naturlagarna hjälpa oss – ovansidan skulle fortsätta att vara riktad mot solen även om den tidigare tumlingen som skapades när Astrid lämnade Nadezhda skulle leda till att rotationen var ”oren” – Astrid skulle ”vingla” lite. Denna vingling skulle så småningom elimineras med en oljefylld dämpare. Men hur visste omborddatorn när det var dags att avfyra den lilla raketmotorn?

Jo, datorn mätte strömmen från den experimentella tunnfilmssolcell som satt på ovansidan. Vi hade kalibrerat solcellen så att vi visste vilken ström den lämnade vid olika infallsvinklar för solljuset. När datorn mätte tillräcklig ström från solcellen sände den en tändpuls till den lilla raketmotorn elektriska tändare. Skulle det fungera, eller skulle vi ha sådan otur att Astrid aldrig solbelystes från rätt håll? Omborddatorn var programmerad så att om den inte fick någon indikation på tillräcklig solbelysning inom en minut skulle den avfyra spinnraketen ändå – vi skulle då försöka att vrida satellitens rotationsaxel mot solen med hjälp av de elektromagneter som Astrid var utrustad med och som kunde ”ta spjärn” mot jordens magnetfält när man skickade ström genom dem. För säkerhets skull väntade vi med att fälla ut solpanelerna till dess vi visste om satelliten pekade mot solen eller inte. Om den inte pekade mot solen alls så kunde det vara klokt att ha solpanelerna infällda – de skulle då faktiskt få mer solljus på sig än om de var utfällda. Om vi måste använda elektromagneterna skulle varje gnutta ström vi kunde få från solpanelerna behövas. Låter det riskfyllt? Javisst!

Våra utsända i Plesetsk var äntligen tillbaka på hotellet och kunde ringa upp Esrange med satellittelefonen kl. 06.24 svensk tid – nästan en halvtimme för sent – och meddela att uppskjutningen ägt rum. Ingen visste då om det andra steget hade återtänt. När de ringde från Plesetsk var det bara åtta minuter kvar till dess Astrid skulle dyka upp över horisonten på Esrange – om allt gått som det var tänkt!

Kontakt!

Astrid hade två radiosändare – en som sände på 400,55 MHz och var avsedd att sända data med låg datatakt till ”Snickerboa”, markstationen på Institutet för Rymdfysik, och en som sände på 2208,16 MHz och var avsedd att sända med mycket högre datatakt till stora antenner på Esrange. Kl. 06.32.48 slog omborddatorn på 400 MHz-sändaren och dess signaler togs omedelbart emot både på Esrange och i ”Snickerboa”.


Astrid-1:s första varv runt jorden. Tiden anges i UT (Universal Time).

Fyra minuter senare bytte Astrid till den andra sändaren och de församlade i kontrollrummet på Esrange riktade all sin uppmärksamhet på de siffror med data från Astrid som dök upp på bildskärmarna.  Allt föreföll normalt – elnätet ombord höll 26,7 Volts spänning och satelliten drog 0,9 ampère varav 0,7 ampère kom från batteriet. Resten – 0,2 ampère – kom tydligen från de ännu infällda solpanelerna. Dessutom kunde man konstatera att Astrid roterade med 19 varv per minut och att rotationsaxelns vinkel till solen var någonstans mellan 40º och 65º – Astrid ”vinglade” fortfarande eftersom dämparen ännu inte hade haft full effekt. Det hade fungerat – Astrid snurrade och spinnaxeln var inte alltför långt från solen!

”Vi måste tala med S:t Petersburg”


Mikael Björklund (t.v.) och Joakim Gimholt rapporterar till Anna
Rathsman från Plesetsk via Inmarsattelefon, vars antenna pekar
mot telekomsatelliten genom fönsterglaset på hotellet vid raket-
basen.

Den nio meter stora parabolantennen på Esrange följde signalen från Astrid automatiskt på himlen och antennens rörelse visade att Astrid var på precis rätt ställe på himlen – den ryska raketen hade tydligen gjort sitt jobb perfekt! Jag ringde och talade helt kort med Anna och ringde sen upp killarna i Plesetsk på deras satellittelefon. Det är igen överdrift att säga att de blev glada och en video som de spelade in under hela skedet visar hur de korkar upp champagnen och med champagneglas i händerna rusar in till de ryssar från raketfirman Poljot som bodde på samma hotell.

Ryssarna undrade förstås hur svenskarna visste att allt gått bra. Vår personal sade: ”vi har just fått besked från vår markstation i Kiruna”, varvid ryssarna muttrade, ”vi måste tala med S:t Petersburg” – där deras egen markstation var belägen.Under den andra passagen över Esrange hundra minuter senare gjordes en ordentlig genomgång av tillståndet ombord och allt var fortfarande bra. ”Vinglandet” var i stort sett borta och solvinkeln var mycket komfortabla 41º.

Nu fattade Anna beslutet att solpanelerna kunde fällas ut under nästa passage. Kl. 10.02 svensk tid, direkt efter det att Astrid dykt upp över Esranges horisont igen, sändes utfällningskommandot från marken. Att solpanelerna fällts ut syntes direkt på bildskärmarna på Esrange genom att rotationshastigheten (som mättes i förhållande till jordens magnetfält) omedelbart sjönk från 19 varv per minut till 13 varv per minut. När en skridskoprinsessa breder ut armarna under en piruett avstannar piruetten. Det var samma effekt som fick Astrid att snurra långsammare.

På nästa varv sändes kommandon till Astrid för att aktivera elektromagneterna ombord och styra in rotationsaxeln mot solen. Allt verkade normalt och så fortsatte det under nästa dag. Planen var att snart lämna över rutindriften av Astrid till ”Snickerboa” och att Esrange under en passage per dag skulle tömma det stora dataminnet ombord på vetenskapliga data och justera satellitens inriktning mot solen (se diagrammet nedan) och utföra ”allmän satellitvård” – allt under ledning av Stig-Ove Silverlind – driftledare för Freja och senare även för Odin.

Tredje dagen – drama i rymden!

Den 26 januari hade dagens fyra första passager över Sverige ägnats åt provning av instrumenten ombord och åt att styra in spinnaxeln mot solen. Allt verkade frid och fröjd. Men då – plötsligt – uppstod problem! Jag hade just kommit hem från jobbet vid 17-tiden då telefonen ringde och någon från Esrange – jag kommer inte ihåg vem – meddelade att man inte hört av Astrid på dagens femte passage och det 34:e varvet runt jorden räknat från uppskjutningen. Detta lät illavarslande och jag ringde för säkerhets skull upp Kerstin Fredga och förberedde henne på att detta kunde vara mycket illavarslande. Inget roligt telefonsamtal att ringa, det kan jag försäkra.

Men på nästa varv sände man kommandot ”hardware reset”, motsvarigheten till att trycka ”Ctrl-Alt-Del” på en trilskande persondator. Astrid hade en elektrisk krets direkt kopplad till kommandomottagaren och som oberoende av omborddatorn kunde avkoda ett enda meddelande – ”hardware reset”. Det tog tydligen skruv och satelliten svarade på övriga kommandon och vi kunde slå på sändaren. Bengt Holmqvist, elektronikgurun och veteranen i Solna som skrivit programvaran i Astrids dator lyckades tydligen förstå vad som var felet. En ny version av hela programvarupaketet laddades upp till satelliten på nästa passage som med nöd och näppe gick över horisonten på Esrange – största vinkel över horisonten var åtta grader! Jag kunde ringa och lugna Kerstin Fredga och mina chefer.


Det gick snabbt att styra in satellitens rotationsaxelmot solen. Astrid gjorde 14 varv runt jorden per dag.

Kort, men intensiv skördetid i ”Snickerboa”

Nu började Astridprojektets skördetid. Den 6 februari var alla vetenskapliga instrument färdigprovade och i drift. Under resten av februari månad samlades mätningar in under 150 varv runt jorden och sammanlagt 30 timmars mätningar gjordes. ”Snickerboa” hade dock problem med att ta emot data på grund av att radiosignalen försvann ett kort ögonblick under varje rotationsvarv Astrid gjorde. Vi gissade att ett av spröten på satellitens antenn hade ramlat av och gjort att antennens strålningsdiagram hade ett ”hål” där ingen signal nådde markstationen. Esrange fick ta hand om nedladdning av forskningsdata i stället. Men ”Snickerboa” skötte driften av instrumenten.


Instrumenten på Astrid-1: fr.v. EMIL,solsensor, PIPPI, MIO, RONJA. Foto: IRF.


Exempel på data från elektronspektrometern EMIL den 14 februari 1995.


Data från PIPPI 14 februari 1995.


Bild från UV-kameran MIO.

Allt gick strålande men den 1 mars tog det roliga slut. IRF körde satelliten från ”Snickerboa” via 400 MHz-länken den dagen och till att börja med var instrumenten igång på normalt sätt. På varv 494 passerade satelliten av någon anledning ned under horisonten med sändare och nyttolast påslagna. Normalt var båda frånslagna innan satelliten gick ned under horisonten. På nästa varv fick man ingen kontakt från IRF via 400 MHz, och på Esrange såg man bara bärvåg på 2208 MHz, inga data. På nästa varv sände IRF ett kommando för att återställa datasändningen. Då såg man att spänningsomvandlaren som matade instrumenten med ström var påslagen men ingen spänning kom fram till instrumenten. Ända fram till den 13 mars försökte man med olika knep få spänning till instrumenten, men inget hjälpte.

Den spänningsomvandlare som matade instrumenten var av en modell som vi köpt från Ericsson och som användes i basstationer för mobiltelefoner. Vi hade provat den grundligt för tolerans mot strålningen i rymden och den hade använts i Frejaprojektet med gott resultat och den används i skrivande stund fortfarande i Odinsatelliten.  Hade någon kortslutning uppstått i något instrument – en kortslutning som slog ut spänningsomvandlaren? Vi gjorde prov på marken med reservexemplar av spänningsomvandlaren men det gick inte att utröna om det var omvandlaren det var fel på eller om något instrument hade en kortslutning.

Men forskarna vid Institutet för Rymdfysik var nöjda ändå. Så här har de värderat betydelsen av Astrid:

”… De huvudsakliga målen för forskningen var att undersöka jordens omgivning med betoning på att upptäcka ENA [22]. En unik teknik användes för att visualisera plasmat i rymden … Trots den korta operationstid som Astrid-1 fick, så var projektet en mycket lyckad framgång. Astrid-1 gjorde de första ENA-mätningarna någonsin i den inre magnetosfären, vilket resulterade i att IRF blev världsledande inom forskningsområdet. De lyckade framgångarna öppnade upp möjligheterna för IRF att flyga ENA-instrument även till Mars, Venus, Merkurius och Månen …”

Om man söker på nätet hittar många referenser till åtskilliga vetenskapliga artiklar om mätningarna med Astrid, bland annat från en magnetisk storm som turligt nog bröt ut den 8 februari 1995 – bara två dagar efter det att alla instrument var färdigprovade.

Från Solna till Enköping och tillbaka igen – via rymden

På Försvarets Materielverk fanns på den tiden en handläggare som var lite av rymdentusiast, överingenjör Manuel Wik. Han hade idén att vi skulle prova en elektronisk brevlåda via rymden med hjälp av Astrid.

Den 5 april 1995 genomfördes provet – jag förstår inte hur vi hann bygga upp den mobila och jeepburna stationen på så kort tid. Den dagen gjorde Rymdbolaget och Arméns lednings- och sambandscentral (LSC) ett prov med att skicka korta meddelanden mellan två olika markstationer via Astrid för att visa att det går att ta emot och skicka data med hjälp aven enkel mobil station som är lätt att omgruppera.

Provet innehöll tre delmoment: "bent pipe", "data broadcast" och "store and forward".Systemet var utformat så att ett meddelande som togs emot av satelliten omedelbart sänds ut till nedlänken, vilket ger ett "bent pipe"-beteende hos systemet. Detta utnyttjades under alla tre provpassagerna för direkt kommunikation mellan den fasta stationen i Solna och den mobila enheten i Enköping. Enligt Bengt Holmqvist, som hittade på de nya funktionerna i satellitens omborddator och bemannade stationen i Solna, så sände han bl.a. meddelandet

"The quick brown fox jumps over the lazy dog"  [23]

Stationen i Solna var inrymd i ett tjänsterum två våningar rakt under det hörn av huset där den fullt styrbara antennen för 400-450 MHz var uppställd. Antennen bestod av antennelement som vi köpt från antennfirman Allgon i Åkersberga och som egentligen användes av SJ. Hela systemet vreds med s.k. antennrotorer som radioamatörer använder. En liknande antenn skruvades fast på en miltär jeep med flak av typen ”Valpen” som stod uppställd på garageplanen vid signalregementet i Enköping.


Kontrollrummet i Solna för Astrid-1.


Antennerna monterade på "Valp" vid S1 i Enköping.

"Data broadcast"-delen provades genom att satelliten behöll det sist uppsända meddelandet och sände ut det vid början av nästa passage. Båda stationerna tog emot meddelandet och skrev ut det på sina respektive skärmar. Då alla meddelanden är märkta med <avsändare> och <mottagare>, kunde även båda stationerna ge korrekt information om huruvida data var adresserat till dem eller ej. För testets genomförande visade stationerna inte bara meddelanden som var adresserade till dem, utan även från dem, vilket var det enda möjliga sättet att simulera ”masskommunikation” med bara två stationer.

"Store and forward" förbereddes dagen innan testet genom att ett meddelande adresserat från Solna till Enköping laddades upp till satelliten. Vid första passagen togs det emot av den mobila stationen som ”Meddelande från Annan Station”, och verifierades dagen efter testet genom att stationen i Solna mottog det sist uppsända meddelandet från den mobila stationen.

Storleken på datablocken begränsades till sextiofyra (64) tecken per överfört block för att korta ned tiden för växling mellan stationerna. Under provet lät vi satelliten gång på gång sända ned ett block ur minnet ombord. Minnesarean utgjordes i detta fall av 128 stycken 16-bitars ord, vilket motsvarar 256 tecken – lite mer än ett SMS-meddelande.


Astrid-1:s passager på förmiddagen den 5 april 1995 på varven 972, 973 och 974.

Under försöket fick vi vid alla tre passagerna tvåvägskommunikation, där vi sände och tog emot flera meddelanden mellan stationerna. Kartan i Figur 234 visar Astrids passager i närheten av Sverige på morgonen den 5 april 1995, närmare bestämt i form av "markspåret" för varven 972, 973 och 974. Satellitens position var femte hel minut markeras med en ring på kartan. Mellan varje passage ”omgrupperade” stationen i Enköping – den flyttade sig några hundra meter! (Här finns flera bilder från detta fältförsök.)

”Som en smörklick i en stekpanna”
Nästan direkt efter uppskjutningen märkte vi att satellitens inriktning i rymden varierade mycket raskt – som en smörklick i en stekpanna. Särskilt rörde sig satellitens spinnaxel i himmelslongitud – något som vi snabbt kom fram till berodde på att satellitens delar var svagt magnetiska och växelverkade med jordens magnetfält.


Vinkeln mellan spinnaxeln och solriktningen under den period då
den automatiska styrningen av spinnanxeln var igång.

Det blev mycket att göra för kontrollrummet på Esrange att ständigt skicka korrigerande kommandon. Bengt Holmqvist och jag satt vid ett kaffebord och talade om att det vore bra med en automatisk funktion på satelliten som styrde in spinnaxeln mot solen. Jag invände att det var svårt att få plats ombord med all programvara som räknade ut satellitens inriktning i himmelskoordinater och var solen var och sen räknade ut hur strömmen till elektromagneten behövde styras för att vrida spinnaxeln mot solen.

Bengt tittade i taket och sade – ”jag ger mig sjutton på att problemet går att lösa utan att räkna ut någonting”. ”Kanske det”, sade jag – varefter vi gick var och en till sitt. Men bara en liten stund senare insåg jag hur man skulle göra. Man behövde bara använda solsensorn och magnetometern ombord. Jag skrev snabbt ned den mycket enkla styrlagen: ”När solsensorn ser solen ska man mäta vilken polaritet jordens magnetfält har i ett plan vinkelrätt mot solsensorns inriktning. Tecknet [24] på magnetfältet ska vara detsamma som tecknet strömmen genom magnetspolen (eller tvärtom – beroende på hur man definierar sina koordinataxlar).” Jag gick in till Bengt uttalade denna styrlag muntligt, ritade upp en skiss på ett papper. ”Det där är lätt att programmera in i satellitens dator”, sade Bengt.

Jag gick in på mitt kontor och skrev en PM om lösningen daterad den 2 februari 1995. Mycket annat kom emellan, men under sommaren skrev Bengt programvara för automatisk inriktning av spinnaxeln mot solen och lät Esrange sända upp den upp till satelliten. I början av augusti började denna nya funktion att fungera och höll faktiskt vinkeln mellan spinnaxeln och riktningen till solen mellan 5° och 20° (se Figur 235)!Man kan också notera att Esrange inte hade någon kontakt med satelliten mellan den 15 augusti och den 19 september. Satelliten skötte sig själv under denna långa period. Vi hade idén att sådan autonomi behövdes för att hålla nere driftskostnaderna för framtida mikrosatelliter – de måste de sköta sig själva. Den automatiska solpekningen och det långa kontaktuppehållet var därför en viktig framgång. Så småningom fick vi användning för dessa idéer om automatiska markstationer för både Astrid-2 och Odin.

Jag undersökte också möjligheten att söka patent på styrningsprincipen, men efter lite hjälp av en patentbyrå hittade jag ett trettio år gammalt patent på samma idé. Det var i alla fall kul att någon tyckt detta vara värt att patentera! (Läs här om den teoretiska bakgrunden till den automatiska styrnigen).

Solcellerna spricker!

I juni märkte vi att den ström som laddar batteriet minskade strax efter det att satelliten kom ut ur jordskuggan. Orsaken var sannolikt en spricka i en solcell i en av de solcellsträngar som laddar batteriet. När solpanelstrukturen blir varm i solljuset sträcks kiselcellen och det blir avbrott. I augusti sprack en solcell till. Laddströmmen från panelerna räckte dock väl för att hålla igång satellitens s.k. plattform – det vill säga allt utom instrumenten. För att spara ström slog vi från den elektriska värmaren som användes för att hålla upp batteritemperaturen. Batteriets temperatur föll till ungefär -5°C.

Orsaken till att någon eller några solceller hade spruckit var troligen att vi hade skurit ut cellerna ur större celler med hjälp av högtrycksvatten med inblandad sand. Om man tittade i mikroskop på de reservceller vi hade kunde man urskilja en taggig kant som kan ha fungerat som brottanvisning, d.v.s. en startpunkt för sprickor.

Astrid svarar inte

Den sista kontakten med Astrid skedde den 27 september. Mätdata visade att allt var normalt vid detta tillfälle. Vid nästa planerade kontakt den 11 oktober svarade satelliten inte på anrop. Vi fortsatte att försöka kontakta henne den 17, 19, 23 och 25 oktober men sedan gav vi upp. Kanske hade ytterligare någon solcell spruckit så att solpanelerna inte orkade ladda satellitens batteri?  

Stas disputerar
Den 12 januari 1996 disputerade forskaren Stas Barabash vid IRF i Kiruna. Hans avhandling innehöll bl.a. resultat från mätningarna av flödet av energirika neutrala atomer som gjordes med instrumentet PIPPI på Astrid-1.

[1] Förkortningen betyder Pioneers In Planetary Particle Imaging.

[2] Förkortningen betyder Miniature Imaging Optics.

[3] Förkortningen betyder Electron Measurements - In-situ and Lightweight.

[4] Förkortningen betydde faktiskt Reduction Operation of Noise and Junk in Astrid.

[5] Astrid är ett gammalt nordiskt kvinnonamn som är bildat från orden as (gud) och frid (skön), alltså gudaskön. Den fornvästnordiska formen var Ásfríðr.

[6] Föreståndare för Kiruna geofysiska observatorium, sedermera Institutet för rymdfysik (IRF), från dess start 1957 fram till 1994.

[7] National Space Program Office.

[8] Wing-Huen Ip, numera forskare vid National Central University, Taiwan.

[9] Trivet syftar på att firman startats av tre kinesiska flygarveteraner från andra världskriget.

[10] Köptes av Northrop Grumman år 2002.

[11] I augusti 1993 bildades ”Det Nya Partiet” (Xin Dang) som en utbrytare ur det statsbärande partiet Koumintang (KMT) och anklagade KMT för korruption och yrkade på ”rent regeringsstyre”. Jag tror NSPO drogs in i denna politiska process.

[12] S.k. ASICs = Application-Specific Integrated Circuits.

[13] Sextiosex satelliter sändes upp för att få systemet i drift. Senare har ersättningssatelliter sänts upp.

[14] Femtiotvå satelliter sändes upp för att få systemet i drift. Senare har ersättningssatelliter sänts upp.

[15] Sju Athenaraketer sändes upp under perioden 1995-2001. Det enda provskottet i augusti 1995 hade med sig en experimentell satellit för kommunikation med hjälparbetare i utvecklingsländer. Men uppskjutningen misslyckades. De följande uppskjutningarna hade fullbetalande kunder men inga Iridiumsatelliter sändes någonsin upp med Athena.

[16] I januari 2009.

[17] I våglängdsområdet Lyman-a (en spektrallinje som sänds ut av exciterade väteatomer vid våglängden 121,6 nanometer) och våglängdsområdet 110-150 nanometer.

[18] Ett slags parallellarbetande datorchip som lanserades av den engelska firman INMOS på 80-talet.

[19] Magnetometer.

[20] Ingen imponerande dataöverföringshastighet med nutida bredbandsuppkopplingars mått, men för en så liten satellit en rätt så imponerande förmåga.

[21] Ungefär som att trycka ”Ctrl-Alt-Del” när persondatorn hänger upp sig.

[22] Energirika Neutrala Atomer.

[23] Ett Pangram (från grekiskans pan gramma, "varje bokstav"), text som innehåller (eller bör innehålla) varje bokstav i alfabetet. Ett svenskt pangram är Flygande bäckasiner söka hwila på mjuka tuvor (saknar q, x och z).

[24] Plus eller minus.

 

Tillbaka till svenska rymdprojekt