Sven Grahn
|
British Aircraft Corporations standardiserade tre-axligt
stabiliserade |
Sommaren 1973 genomfördes en unik sondraketuppskjutning från Esrange. Det blev den första och sista sondraketen för fjärranalys, d.v.s. observation av jorden. Till råga på allt misslyckades uppskjutningen.
Projektet genomfördes som ett samarbete mellan Sverige, England och Tyskland, och var tänkt att prova en ny användning av sondraketer.Stora delar av Norrbotten samt norra delarna av Finland och Norge skulle fotograferas från mycket hög höjd (200-250 km) med en raket med kamerautrustning.
Projektets syfte var således att utveckla tekniken för jordresursstudier med hjälp av sondraketer. Denna teknik trodde man då skulle få stor betydelse som ett komplement till satellit- och flygfotografering, eftersom den kunde möjliggöra snabba punktinsatser med den för ändamålet lämpligaste kamerautrustningen, samtidigt som ett avsevärt täckningsområde kunde erhållas till en förhållandevis låg kostnad - trodde man.
Projektets angivna vetenskapliga syfte var att undersöka om den nya tekniken skulle innebära några fördelar jämfört med tidigare använda metoder, och om möjligt skulle fotograferingen göras samtidigt med en passage av den allra första amerikanska jordresurssatelliten Landsat-1 för att en jämförelse av informationsinnehållet i bilderna skulle bli möjlig.
Förstahandsintressenterna fanns bland forskare och experter inom följande områden:
Nyttolasten sköts upp från Esrange med en engelsk Skylarkraket och var tänkt att nå 232 km höjd. Projektledare var Per Nobinder vid Rymdbolaget i Solna.
Vetenskaplig projektledare var docent Leif Wastenson vid Naturgeografiska institutionen vid Stockholms universitet som i samarbete med en rad svenska institutioner och i nära kontakt med rymddelegationens fjärranalyskommitté utarbetat den vetenskapliga delen av programmet.
Programmet omfattade sex huvudpunkter; flera av dem omfattade en rad delprojekt resp. delområden. Arrangemang hade vidtagits för ett omfattande insamlande av "ground truth", inom särskilda testområden. Rikets allmänna kartverk genomförde flygfotografering i stråk i anslutning till testområdena.
Intresset för projektet verkade stort om man får döma av de dokument man kan hitta om projektet i Rymdbolagets arkiv. Nedanstående tabell är distributionslistan för dokumentet [11].
| Organisation | Mottagare |
| AGA Innovation |
Civilingenjör E Almqvist |
| Boliden AB | Docent D Parasnis |
| Domänverket | Avdelningsdirektör H Axelson |
| FoA |
Forskningschef F Eklund |
| Högskolan i Luleå | Fil dr H Hauska |
| Lantmäteristyrelsen | Överingenjör S Möller |
| Rikets allmänna kartverk | Generaldirektör H Wikström |
| Skogshögskolan | Professor Ch Carbonnier
Bitr professorJ Talts |
| Skogsstyrelsen | Byrådirektör H Ericsson |
| Statens naturvårdsverk | Forskningschef L Hannerz |
| Stockholms Universitet | Fil dr L Wastenson |
| Sveriges geologiska undersökning | Docent O Brotzen Statsgeolog Ingemar Lundström 1:e statsgeolog N-B Svensson |
| SMHI | 1:e statshydrolog U Karström |
| Uppsala universitet | Forskningsassistent R ÅLarsson |
| Länsstyrelsen i Norrbottens Län | Herr Sven Persson |
| Naturgeografiska institutionen,
Stockholms Universitet |
Professor Gunnar Östrem |
Raketens nyttolast, som vägde 194,5 kg, byggdes av British Aircraft Corporation. Den innehöll, förutom kamerautrustningen, ett stabiliseringssystem, som med horisontsökare kände av och styrde nyttolastens läge i rymden, samt ett bärgningssystem. Cirka 75 sekunder efter starten skulle nyttolasten frigöras från raketmotorn,och efter ytterligare 25 sekunder skulle stabiliseringssystemet kopplas in. Nyttolasten skulle vridas med kvävgasmunstycken så att dess längdaxel kom att ligga horisontellt och med kamerorna vända mot jordytan. Fotograferingen skulle börja efter ca 160 sekunder, då nyttolasten skulle vara på ca 200 km höjd, och fortgå enligt ett särskilt program. Under sista delen av fallet mot markytan skulle nyttolasten bromsas av en fallskärm.
Kamerautrustningen sattes samman av Deutsche Forschungs- und Versuchanstalt für Luft- und Raumfahrt. Den innehöll fem stycken Hasselblad-kameror, som skulle manövreras av ett programverk. Kamerorna var monterade så att en kamera med 250 mm brännvidd var riktad lodrätt nedåt, två kameror med 100 mm brännvidd var vridna 17,5 grader från lodlinjen och skulle täcka ett gemensamt område, medan de två sista 100 mm-kamerorna var vridna 37, 5 grader från lodlinjen och skulle även de täcka ett gemensamt område (se figur till höger).Två av 100 mm-kamerorna var försedda med färgfilm (Kodak Aerial Colour, typ 50/242) medan de andra kamerorna hade IR-film (Kodak Aerochrome Infrared, typ 2443).
Under fotograferingen skulle nyttolasten vridas runt i tjugo steg om 38o vardera. Man skulle då täcka ett i stort cirkulärt område med ca 270 km radie. Det förväntade kameratäckta området visas i figuren nedan. Upplösningen i bilderna uppskattades till 100-150 meter.
Uppskjutningstidpunkten bestämdes bl.a. av att ett av syftena med fotograferingen var att studera vissa vegetationstypers utbredning. Den lämpligaste tidpunkten för detta är juli-augusti. Med hänsyn till projektets pressade tidsram planerades uppskjutningen till sensommaren 1973.
En direkt jämförelse med bilder från en passage av den första jordresurssatelliten Landsat-1 var möjlig den 10, 11, 12, 28, 29 och 30 augusti. Det huvudsakliga kriteriet för en uppskjutning var dock molnigheten över det kameratäckta området.
Den första tänkbara uppskjutningsdagen var den 26 juli och den sista var den 31 augutsi. Fram till och med den 3 augusti var det dagliga "skjutfönstret" 0910-1430 lokal tid. Efter den 3 augusti var skjutfönstret 0930-1400 lokal tid. Om den inte kunde sändas upp före den 1 september skulle det bli nödvändigt att flytta uppskjutningen till 1974. De bästa fotoförhållandena infann sig när solen stod mer än 35oöver horisonten .Två jordobservationsraketer av denna typ sände upp den 22 och 28 mars 1973 från Mercedes i Argentina. Uppgifter på internet säger att det första skottet var lyckat och det andra delvis lyckat. Per Nobinder skrev i [15]:
"... Jag erinrar mig något som BAE:s representant berättade under ER1-kampanjen och som är svårt att glömma. De hade ju sålt sin stabiliserade payload till Argentina och hade då uttryckt förvåning över att man kunde tillåta raketnedslag i ett bebyggt område. Den argentinske officer som ledde operationen svara då med en axelryckning 'no important people live out there'..."
|
Viktigaste data för sondraketen ER-1 | |
| Rakettyp | Skylark, Goldfinch IIA, Raven VIII, tillverkad av British Aircraft Corp
|
| Startramp | Skylarktornet: 67° 53' 40" N 21° 06' 41" E 298 m over havet |
| Uppskjutning | 4 augusti 1973 kl 08:40 UT,
|
| Nyttolastmassa | 194,5 kg |
| Nyttolastlängd | 3920 mm |
| Nyttolastdiameter | 17 tum |
| Telemetri | 449,4 MHz; 3,5 Watt; PAM/FM/AM. |
Nominell tid
(s)
Höjd
(km)
Händelse 0 0
Raketen lyfter
75
Raketen slocknar
80
Raketens rotation hävs
82
80
Nyttolasten avskiljs 108
Lägeskontrollsystemet slås på
168
Kamerorna startar
170
Nyttolastens vridningsmanövrer
inleds
246 232 Topphöjd
350
Fotografering
avbryts.
800? 0 Landning
med fallskärm
Under fotograferingen skulle nyttolasten alltså vridas runt i 38 graders-steg. 10 stegs vridning täckte ett i stort cirkulärt område med ca 270 km radie. Tiden för 10 stegs vridning var planerda till ca 150 sekunder. Mellan varje stegs vridning av nyttolasten skulle kamerorna göra 3 exponeringar, totalt tänktes därför varje kamera att göra 57 exponeringar under hela flygtiden. Den totala kameratäckningen visas i figuren nedan.
Så här skrev professor Gunnar Hoppe i [7]:
"... Docent Wastenson och jag utarbetade gemensamt de restriktioner för molnsituationen, som skulle gälla dag för dag under den tid uppskjutning av "Skylark" kunde komma i fråga. Dessa krav var från början relativt stränga, ehuru icke orealistiska, för att successivt mildras särskilt i vad avsåg mera perifera områden. Under tiden 26 - 31 juli stod jag eller docenten Wastenson i kontinuerlig telefonkontakt med ledaren för kampanjen Per Nobinder. Förmiddagen den 1 augusti inträffade jag i Kiruna och befann mig fr o m den 2 augusti från kl. 4.30 på morgnarna ute vid ESRANGE.
Fredagen den 3 aug. var molnsituationen inom det berörda området synnerligen tillfredsställande och uppfyllde mer än väl de ställda villkoren. Full beredskap hölls hela dagen så länge "fönstret" hölls öppet; vindförhållandena medgav dock icke uppskjutning. Lördagen den 4 aug. var molnförhållandena åter mycket tillfredsställande, kanske ännu bättre än dagen förut. Endast i ytterområdet i sydväst, kring Jokkmokk och Suorva översteg molnigheten 3/8; vid Naimakka långt i norr låg därtill alldeles lokalt heltäckande låga dimmoln. Över hela nordöstra Norrbotten och Torneträsk-området låg molnigheten vid 1/8 eller därunder. Uppskutningen ägde rum kl. 9.10. På eftermiddagen försämrades molnsituationen snabbt..."
Skylarkraketens andra steg tände inte och raketens topphöjd blev 7 km och nedslaget skedde efter 79 sekunder 1,2 km från startrampen i riktning 20 grader. Nyttolasten förstördes totalt. Jan Englund, på den tiden säkerhetschef på Esrange (senare chef för hela anläggningen), minns [16 ] :
"... Det blev en ganska stor krater där raketen slog ner och andra steget exploderade. Jag minns att det togs en hel del bilder av raketskrotet och nedslagskratern, som numera är fylld med vatten...
...Jag minns denna uppskjutning som igår. Det blev stor uppståndelse på grund av explosionen. Vi hittade krutbitar i terrängen i en cirkel med 200 meters radie, så det vara vara en liten del av krutmassan i andra steget som exploderade. Sedan eldade vi upp de upphittade bitarna. Det blev en rejäl majbrasa...".
Flygbanan för ER-1 | |||||||
Topphöjd |
Nedslag | ||||||
Nominell | Verklig | Nominell | Verklig | ||||
| Tid (s) | Höjd (km) | Tid (s) | Höjd (km) | Azimut (°) | Avstånd (km) | Azimut (°) | Avstånd (km) |
| 246 |
232 | 40 |
7 | 350 |
50 |
20 | 1,2 |
I rakettillverkarens British Aircraft Corporation haverirapport [13] kan vi läsa att filmupptagningen från uppskjutnngen visar att tändaren på andra steget (Raven) tänder ungefär 1,5 sekunder efter separation från startraketen Goldfinch boost, men huvudladdningen i Ravenmotorn antändes inte.
Haveriutredningen konstaterade att andra stsgets motor var sju år gammal och hade öppnats för inspektion 14 gånger under den tid som motorn förvarats vid raketbasen Woomera i Australien. Motorns ålder och påverkan på laddningen av de täta inspektionerna antogs vara orsaken till haveriet och en rekommendation utfärdades att motorer äldre än fyra år inte skulle användas.
Raketen var också utrustad med sex stycken små krutraketer för att sätta snurr på hela ekipaget nder första stegets brinntid., men två av dessa motorer tände inte. Analys av raketvraket visade att tändarna i dessa två motorer varit så starka att raketmunstyckena stötts bort av tryckpulsen från tändaren. Trycket i motorn sjönk då dramatiskt och huvudladdningen i de två spinnraketmoterna tände inte. Hela den tillverkningssats som dessa motorer tillhörde kasserades.
Professor Gunnar Hoppe vid Naturgeografiska Institutionen vid Stockkholms Universitet skrev i [7] två veckor efter haveriet:
"... Kartverkets flygfotografering har i sin helhet kunnat genomföras; de sista stråken fotograferades uppskjutningsdagen. Skulle så icke skett skulle ett mycket omfattande insamlande av "ground truth" skett till i huvudsak ingen nytta.
Framkallningen av flygfotografierna har genom snabba åtgärder från kartverkets sida redan kommit i gång; resultaten förefaller att vara av god kvalite. Likaså har i begränsad omfattning också utvärderingen kommit i gång.
Genom dessa flygfotograferingar har ett nytt och ytterst värdefullt material kunnat tas fram, avprovat efter av fjärranalysexperter givna specifikationer. Det råder ingen tvekan om att detta material tillsammans med den insamlade markinformationen äger ett självständigt och mycket betydande värde.Det är naturligtvis ytterst beklagligt att fotograferingen från "Skylark" icke kunde komma till stånd. Det är emellertid för svenskt vidkommande klart att kampanjen likväl kommer att tillföra betydande vinster för fjärranalysen - t ex inom den högaktuella vegetationskarteringen inom fjällen, för skogsbruket (kalhyggesinventering och liknande), geomorfologin,glaciologin, för att ta några exempel - vilka även kan komma framtida jordresursprojekt med satelliter och raketer till godo.
Jag vill också nämna att NASA förklarat sig berett att söka åstadkomma en registrering över den s k Nordkalotten under augusti-september med hjälp av den annars normalt avstängda bandspelaren; ett villkor är därvid att en s k "principal investigator" står till förfogande, bl a för leverans av utvärderingarna. Docenten Leif Wastenson har förklarat sig beredd fungera som sådan och detta har telegrafiskt meddelats NASA. Skulle denna möjlighet kunna realiseras ökas naturligtvis ytterligare värdet av 'ER-projektet'..."
Projektledaren, Per Nobinder [14] drar sig till minnes ett säreget krav från forskarna bakom ER-1-försöket:
"... Jag kan tillfoga att det fanns ett önskemål om en vit kontrollyta på marken som skulle utgöra en referens vid bildbehandlingen. Om jag minns rätt skulle den vara ca 100 m2. Vi löste det på så sätt att Esrange brandkår belade en markyta med vitt skum strax före uppsändningen. Om det var till någon nytta för flygfotograferingen fick jag aldrig veta..."
I [8], [9] och [10] kan man läsa att brittiska och svenska rymdmyndigheter så sent som i mitten av 1974 diskuterade ett nytt försök i stil med ER-1 som skulle kunna genomföras sommaren 1975. Varför denna plan aldrig realiserades är oklart, så jag frågade projektledaren Per Nobinder som svarade [15]:
"... vid den tiden hade vi inga pengar. Att ER-1 kunde finansieras berodde till stor del på att raketen var nästan gratis. Den var väl över från Woomera-tiden kan jag tro.Fjärranalys var nätt och jämt uppfunnet och jag tror att Fredrik [Engström] [Rymdbolagets VD] ville ta ett initiativ för att få ett övertag på Lantmäteriet som ansåg att fjärranalys var deras baby..."
Man kan notera att Rymdbolaget 27 år senare överlät hela sin fjärranalysverksamhet till Lantmäteriverkets kommersiella gren, Metria. Så kan det gå.
