Designar mätsystem för rymdfarkoster

Martin Strömgren, Rikard Ottemark, Elisabet Wejmo, Kinga Albert och Satish Jayakumar är 5 av 13 studenter vid Luleå tekniska universitet som ingår i projekt MADS, som har fokus på rymdfarkoster.

I en ny masterutbildning ”Spacecraft design” och flera andra rymdrelaterade utbildningar vid Luleå tekniska universitet får studenterna arbeta i ett skarpt projekt i nära samarbete med den franska rymdorganisationen CNES. Projektet går ut på att ta fram ett mätverktyg för att kunna fastställa en rymdfarkosts orientering/attityd. 

– Vi har ett nära samarbete med det franska raketutvecklingsteamet som besökte Kiruna den 9 oktober. Under besöket diskuterade vi bl. a hur vi kommer montera vårt system i raketen och hur det ska anslutas till deras elektroniska system samt hur vi kommer kommunicera med raketen, säger Kinga Albert som är LTU-studenternas projektledare.

MADS (Magnetic Attitude Determination System) är projektets namn som går ut på att kunna bestämma rymdfarkosters orientering/attityd baserat på jordens magnetfält. Det i sin tur är nödvändigt där stora avstånd från t ex en satellit till jorden kan vara mellan hundratals till hundratusentals kilometer. Olika aktiviteter hos en farkost i rymden kräver olika noggrann inställning av farkostens orientering/attityd. En kamera monterad på en satellit som ska ta en bild som omfattar hundratals kvadratkilometer av jorden, behöver mindre precision i inställning än en kamera som ska pricka ett område på bara 1 kvadratkilometer. Ett annat exempel är en satellit som från Mars ska skicka signaler till jorden och där riktningsprecision är viktigt för att signalerna ska kunna uppfattas tydligt på jorden med så lite störningar som möjligt.

13 studenter vid Luleå tekniska universitet ingår i projektet MADS. De är från Sverige, Brasilien, Kina, Indien och Rumänien och går utbildningarna Master Spacecraft design, Civilingenjör rymdteknik och Erasmus Mundus Space master.  Den komplexa utmaning som studenterna har i projektet är att hitta en lösning som med hjälp av en billig, liten och lätt magnetometer kan mäta orientering/attityd. Med hjälp av den kan jordens magnetiska fält avläsas och jämföras med en modell av jordens magnetfält.

– Det innebär att vårt system kan användas på de flesta satelliter som har en omloppsbana runt jorden, säger Kinga Albert.

Men det finns en viss begränsning i precision på grund av att det magnetiska fältet inte är stabilt påpekar hon. Det innebär att studenternas system klarar lite mindre satelliter, vilka i sin tur kan fungera som back upp system för större satelliter om deras huvudsystem havererar. LTU-studenternas system ska under första halvan av 2014 testas, dels under en ballongfärd och dels under raketuppskjutning, båda från Esrange Space Center i Kiruna.