Slik brukes navigasjonssignaler til å forske med

Signalene for nøyaktig posisjon, navigasjon og tid (PNT) fra satellittnavigasjonssystemer som Galileo brukes til mange ulike formål på jorda.

Det omfatter blant annet transport og konstruksjon, men også styring av strøm-, vann- og datasystemer, og mye annet. 

Men signalene fra Galileo-satellittene kan også brukes til å forske på jorda og dens store systemer, klima og miljø, grunnleggende fysikk og mer.

Signalene fra Galileo-satellittene går gjennom atmosfæren, treffer landmassene, havet og isen på jorda og blir reflektert tilbake ut i rommet. Disse signalene når like langt ut i rommet som månens bane.

Måle jordas form helt nøyaktig

- Nøyaktige målinger er helt grunnleggende for forskning, og signalene fra Galileo kan brukes til å undersøke flere ulike typer prosesser, sier Javier Ventura-Traveset, direktør for ESAs Navigation Science Office.

Han er også med på å lede en forskningskonferanse som den europeiske romorganisasjonen ESA skal ha om bruken av navigasjonssignaler til forskning. Du finner mer informasjon om denne konferansen her.

- Bakkestasjoner som vi kjenner den helt nøyaktige posisjonen til kan brukes for å overvåke geologiske forkastninger og danne grunnlaget for referanseverdier til å måle jordas form helt nøyaktig, sier Ventura-Traveset til ESA.

Norge har en slik stasjon på Ny-Ålesund som drives av Kartverket.

Også dempingen og endringen av navigasjonssignaler, som blant annet skjer under regnvær, kan gjøre værvarsel mer nøyaktige, eller bestemme strukturen til og sammensetningen av gasser i atmosfæren.

Bygger ny satellitt for forskning

ESA bygger nå en mikrosatellitt, som heter PRETTY, for å teste bruken av navigasjonssignaler til havnivåmålinger, kartlegging av havoverflater, og annen forskning.

Navigasjonssatellitter vil også trengs i bane rundt månen for å gi nøyaktig posisjon og navigasjon til den nye utforskingen av månen i Artemis-programmet. ESA har definert et program som heter Moonlight som skal undersøke dette. 

Dagens satellittnavigasjonsystemer i bane rundt jorda gir enorme mengder data som kan brukes til ulike typer forsking. Kanskje kan sensorer som settes på flyttbare objekter eller arter av dyr brukes til å spore transporten eller vandringen til disse gjennom jordas miljø.

Det kan gjøres i samarbeid med Internett-av-ting eller pseudosatellitter, selvstyrte ballonger eller andre luftfartøy som er en mellomting mellom satellitter og droner.

Nøyaktighet ned til 1 millimeter

- Dessuten har ESA et prosjekt kalt Genesis-1, som er et rombasert observatorium for å måle jordas nøyaktige form, sier Kjell Arne Aarmo, fagsjef innen satelittnavigasjon ved Norsk Romsenter.

Det skal brukes til å lage en terrestrisk referanseramme som er nøyaktig ned til 1 millimeter og som endrer seg med mindre enn 0.1 millimeter per år.

- Denne referanserammen vil forbedre grunnlaget for flere typer målinger, både fra bakken og fra rommet, innen jordobservasjon og navigasjon, Aarmo.

Siden fastsettelsen av denne referanserammen vil gjøres med mye høyere nøyaktighet enn tidligere, vil Genesis-1 vil ha stor betydning på flere vitenskapelige og samfunnsmessige felt.

- Det vil blant annet kunne gi mer nøyaktige data over ulike miljø- og klimafaktorer, samt øke nøyaktigheten til fremtidens navigasjonssatellitter, sier Aarmo.

Vil forbedre Kartverkets målinger

Kartverket har vært med i den globale dugnaden for å lage en bedre terrestrisk referanseramme.

- De er veldig positive til Genesis-1 og mener at det kan være med på å bidra til at målingene som de gjør fra Ny-Ålesund kan bli enda mer nøyaktige i fremtiden, samt at den nylige investeringen som ble gjort på anlegget i Ny-Ålesund blir enda mer verdifull, sier Aarmo.

ESA vil legge frem Genesis-1 for finansiering under romministermøtet i slutten av 2022.

- Norge har foreløpig ikke bestemt omfanget av sin deltakelse i prosjektet, siden dette er en av brikkene i neste ESA-periode som legges i disse dager sier Aarmo.

Kontakt

Kjell Arne Aarmo – Fagsjef, satellittnavigasjon – Norsk Romsenter – 905 78 412