Solforskningen i Norge

Men stormer på sola kan gi farlig stråling for astronauter og skade satellitter og annet elektronisk utstyr i bane. På bakken kan sterke solstormer slå ut strømnettet, med de samfunnsmessige problemene det innebærer.

Derfor er forskningen på sola en viktig del av aktivitetene til de ulike romorganisasjonene.

Norske forskere ligger helt i verdenstoppen når det gjelder solforskning. En nylig internasjonal evaluering ga det norske miljøet toppkarakter.

I seks år var nestlederen for SOHO fra Norge. Datasenteret til den japanske solsatellitten Hinode, ligger ved Universitetet i Oslo.

Det var arven etter nordlysforsker Kristian Birkeland som førte til den store interessen for sola blant norske forskere.

Observasjoner av sola fra verdensrommet begynte med Olav Kjeldseth-Moe. I dag er han professor emiritus ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo. På 1970-tallet jobbet han i USA med solteleskopet som var ombord på den amerikanske romstasjonen Skylab.

Da Kjeldseth-Moe kom tilbake til Norge, fortsatte forskningsgruppen hans å undersøke sola ved hjelp av sonderaketter som ble skutt opp i USA. På den tiden fantes det ikke digitalkamera, så bildene fra sonderakettene måtte digitaliseres for hånd før de kunne analyseres med datamaskin.

Solforskerne bygget et eget instrument, et fotometer, spesielt for dette formålet. Det scannet fotografiene punkt for punkt, som så ble satt sammen til et digitalt bilde. Hvert bilde tok 24 timer å digitalisere og fylte flere av datidens harddisker.

Bilde for bilde bygget de norske solforskerne opp en database med unike observasjoner av sola. Men det er bare mulig å gjøre cirka syv minutter med observasjoner for hver oppskyting med sonderakett.

Derfor ønsket solforskerne seg lengre observasjoner. Da romfergen Challenger skulle skytes opp med solteleskopet HRTS (High Resolution Telescope and Spectrograph) ombord i 1985, grep de norske forskerne sjansen.

Gjennom sine kontakter i USA fikk Kjeldseth-Moe og professor Oddbjørn Engvold være med å styre solteleskopet ombord i romfergen. Solforskerne fikk en uke med observasjoner av sola, tatt på fotografisk film, som ble digitalisert og lagt til databasen på Blindern.

Dette arbeidet gjorde at de norske forskerne ble verdensledende på databehandling og analyse av solobservasjoner.

Dermed var det naturlig at de norske solforskerne ble spurt om råd og ekspertise da den europeiske solsatellitten SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) skulle bygges på begynnelsen av 1990-tallet.

De norske solforskerne konstruerte programmet som analyserte dataene fra et av SOHOs instrumenter. Forskningsrådet bidro med 20 millioner kroner til prosjektet. Også norsk industri leverte teknologi til SOHO for rundt 80 millioner kroner.

Bo Andersen, Norsk Romsenters tidligere direktør, bygget sensoren til kameraet på SOHO som måler solas intensitet.

De første fire årene hadde Norge også en mann stasjonert i operasjonssenteret ved NASA Goddard Space Center utenfor Washington DC. Dermed fikk de norske forskerne utført nøyaktig de observasjonene som de ønsket seg.

I seks år var Pål Brekke (nå fagsjef ved Norsk Romsenter) nestleder for SOHO-prosjektet ved kommandosenteret i Washington. Etter to år ble en annen nordmann, Stein Vidar Hagfors Haugan, leder for koordineringen av SOHO-observasjonene.

SOHO er den solsatellitten som har jobbet lengst i rommet. Den skulle opprinnelig være virksom i to år, men har fungert så bra at 28 år senere er solsatellitten fortsatt i bruk.

I dag leder Hagfors Haugan datasenteret for den japanske solsatellitten Hinode ved Universitetet i Oslo.

Da den japanske romorganisasjonen JAXA skulle bygge Hinode (Solar-B) rundt år 2000, ønsket de å få mest mulig data tilbake fra solsatellitten. Fra Japan kunne de bare lese ned data i fire av 15 satellittomløp hvert døgn.

Det kunne heldigvis Norge endre på. Ved hjelp av nedlastingsstasjonen SvalSat på Svalbard tas nå informasjonen fra Hinode ned hele 15 ganger i døgnet. Dataene lagres og bearbeides i et eget datasenter, Hinode Science Data Centre, på Blindern. Forskerne som bruker dataene fra Hinode logger seg på dette datasenteret. Siden oppskytingen i 2006 har kontrakten for dette oppdraget som utføres av Kongsberg Satellite Services nå oversteget 380 millioner kroner.

Solsatellitten IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph) ble skutt opp 26. juni 2013. IRIS er bygget av Lockheed Martin Advanced Technology Center Solar and Astrophysics Laboratory i samarbeid med NASA og Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA) ved Universitetet i Oslo.

Solgruppen ved ITA bidrar med programvare til omgjøring av dataene fra IRIS til et leselig format og hurtigvisning av data, samt matematiske simuleringer av solas atmosfære. I tillegg blir alle dataene fra satellitten lagret ved Hinode Science Data Centre i Oslo.

Norge bidrar også gjennom Norsk Romsenter ved at data fra IRIS leses ned ved Kongsberg Satellite Services sine antenner på Svalbard. 

Høsten 2014 publiserte en spesialutgave av Science fem artikler fra forskningen med solsatellitten IRIS, som da hadde vært i rommet knapt et år. Forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo var med på alle artiklene. 

Norge bidrar også til oppfølgeren til IRIS. Denne satellitten har fått navnet MUSE (The Multi-slit Solar Explorer) og også her bidrar Norge i designet og ved å lese ned data fra Svalbard.  MUSE skal skytes opp i 2027. 

Rosseland Centre for Solar Physics (RoCS) er et Senter for fremragende forskning som ble opprettet i 2017 og er nok et bevis for at Norge er ledende innen solfysikk. 

Solar Orbiter ble skutt opp 10. februar 2020 for å forske på sola. Norske solforskere, ved Rosseland Centre for Solar Physics ved Universitetet i Oslo, er med på å lede arbeidet med instrumentet Spectral Investigation of the Coronal Environment (SPICE) på Solar Orbiter. SPICE skal måle temperatur, trykk og andre egenskaper til solas overflate og atmosfære. 

Norsk industri er også med på den nye solsonden. Kongsberg Defence & Aerospace har levert mekanismen som holder solcellepanelene på plass og snur disse. Firmaet Bitvis (kjøpt opp av Acando) har levert selve styresystemet for solcellepanelene.

Sola og solvinden, strømmen av partikler som sola hele tiden sender ut, strekker seg til de ytterste grensene av solsystemet. Solvinden danner et eget  vær i rommet. Når sola har kraftige utbrudd, gir det solstormer og dårlig romvær.

Solstormer har forårsaket brudd i radiokommunikasjon, navigasjonssystemer og strømbrudd med ujevne mellomrom de siste 50 årene. Kraftlinjer og telefonkabler, radarer,  mobiltelefon og GPS-kommunikasjon kan enkelte steder bli slått helt ut etter en spesielt kraftig solstorm.

Skjer det, kan det ta lang tid og kreve store ressurser før alt er på fote igjen. Derfor ønsker den europeiske romorganisasjonen ESA å opprette et eget program for varsling av været i rommet.

Med sin ekspertise innen solforskning og nordlys, ønsker Norge å bli det ledende nordiske landet i dette programmet.

I dag er SOHO fortsatt den satellitten som best kan varsle solstormer. Men SOHO er nå så gammel at de fleste instrumentene er skrudd av. 

Andre satellitter har tatt over for å studere sola på nært hold med bedre og mer avanserte instrumenter.  Solforskerne håper derfor at ESAs romværsprogram vil føre til en ny satellitt som skal holde godt øye med været på sola.

Kommer den, er det naturlig at verdens sterkeste solforskningsgruppe ved Universitetet i Oslo blir en del av dette programmet, i nært samarbeid med andre miljøer i Norge som studerer romvær ved Universitetet i Bergen, Tromsø og på Svalbard.