Saturnus ringar i fokus

Saturnus måne Enceladus har stora sprickor i sitt isskal. Från sprickorna sprutar ett konstant flöde av vattenånga från det hav som döljer sig under isytan. Dessa vattenplymer är också vad som anses vara den största källan till det material av vattenmolekyler och isstoft som finns i den inre delen av Saturnus magnetosfär. Mika Holmberg, Institutet för rymdfysik (IRF ) har undersökt den yttre delen av planeten Saturnus praktfulla ringsystem

Saturnus ringar fotograferade av rymdsonden Cassini.

Saturnus ringar fotograferade av rymdsonden Cassini. Foto: NASA

En god förståelse av Saturnus närområde är värdefull till exempel när nya missioner både till Saturnus och till andra gasjättar med liknande plasmaförhållanden planeras.

Större delen av det observerbara universum består av plasma, det vill säga fria elektroner och joner. Vår sol består av plasma som i små mängder, jämfört med solens massa, hela tiden strömmar ut i och fyller upp vårt solsystem. Denna ström av partiklar kallas solvinden. När solvinden stöter på en planets magnetfält så böjs partikelns bana av och ett särskilt område i rymden runt planeten skapas, detta område kallas planetens magnetosfär.

Resultaten i Mika Holmbergs avhandling baseras på data från Cassinisatelliten, som är i omloppsbana runt Saturnus sedan 2004. I huvudsak har forskarna använt sig av data från Cassinis Langmuirprob, som gör in situ mätningar av de laddade partiklar, det vill säga plasmat, som befinner sig runt Saturnus. Med Langmuirproben mäts plasmats densitet, hastighet och temperatur.

Sprickor i isskalet

En av Cassinis viktigaste upptäckter är att Saturnus måne Enceladus har stora sprickor i sitt isskal varifrån vattenånga konstant sprutar ut från det hav som döljer sig under isytan. Dessa vattenplymer är också vad som anses vara den största källan till det material av vattenmolekyler och isstoft som finns i den inre delen av Saturnus magnetosfär. När vattenmolekyler joniseras av elektronkollisioner eller av solens strålning så skapas plasma.

Mika Holmberg och hennes kollegor har använt fem års Cassinimätningar för att visa plasmadiskens utbredning. När de begränsat sin studie till densitetsmätningar i ekvatorialplanet så visar det ett densitetsmaximum vid Enceladus bana, som motsvarar genomflygningar av Enceladusplymen.

Dessa mätningar visar densiteter på 100 000 joner per kubikcentimeter. Utanför plymen är densiteterna mycket lägre, i stort sett aldrig över 150 joner per kubikcentimeter. En viktig upptäckt är att densiteterna varierar mycket mer än vad som var förväntat. Detta beror på att plasmadisken är väldigt dynamisk.

Studien visar att Saturnus inre plasmadisk har en stark dag/natt-asymmetri. Jonhastigheterna i området 4 till 6 Saturnus radier varierar med 5-12 km/s, för ett valt radiellt avstånd, mellan dagsidan av Saturnus och nattsidan. Hastigheterna är högre på nattsidan. Detta ger upphov till att partiklarna som kretsar runt Saturnus får banor som är skiftade i riktning mot solen. Det visar sig också i dom uppmätta densiteterna som är högre på nattsidan än på dagsidan. Densiteterna i området 4 till 6 Saturnus radier är nästan dubbelt så stora på nattsidan.

Stoftkornen större än jonerna

– Vi föreslår att det kan bero på en interaktion mellan laddat stoft och joner i plasmadisken. Stoftkornen, som är mycket större än jonerna, påverkas mer av strålningstrycket från solen. Strålningstrycket i samverkan med Saturnus magnetfält ger upphov till en extra jondrift som kan vara den vi uppmäter, säger Mika Holmberg.

Avhandlingens studier undersöker också de kemiska reaktioner som pågår i plasmadisken. Forskarna har beräknat hur många joner per sekund som försvinner på grund av rekombination och jämfört det med hur mycket som försvinner på grund av det radiella utflödet.

Undersökningen visar att förlusten på grund av transport dominerar förlusten på grund av rekombination i hela plasmadisken. Studierna visar också att kemisk förlust ändå kan vara viktigt för plasmadiskens struktur i Enceladus närområde, där skillnaden i förlusterna bara är omkring en faktor 2. Resultaten bekräftar även mätningar som visar att den inre delen av plasmadisken variera med tiden.

Anarres/Uppsala Universitet

Intressant?
Läs även andra bloggares åsikter om , , , , ,

SF-Forum 126

I dagarna har SF-Forum skickats ut till SFSFs medlemmar och till andra som bidragit till numret. Numret är rekordtjockt, 68 sidor och det beror framför allt på en uttömmande essä om Heinlein av…

Publicerat i Okategoriserade | Etiketter

Uppdrag: Krascha rymdfarkost mot asteroid

Minns du filmerna Armageddon och Deep Contact från 1998? Enorma asteroider på väg mot jorden med hot om katastrofala följder, och vetenskapsmän som gör sitt yttersta för att eliminera dem. Nu kämpar forskare vid KTH för att vara med på ett rymduppdrag av liknande karaktär: Att knocka en asteroid ur sin bana.

Asteroidkrock

Om några år, 2022, planerar NASA att skicka upp en 300 kilos rymdfarkost och ramma asteroiden Didymos. Parallellt kommer då en ESA-byggd satellit att cirkulera i omloppsbana runt Didymos och registrera samt spela in den spektakulära händelsen.

En grupp forskare med bland annat rymdfysiker från KTH, är ett av fem team som konkurrerar om att just deras satellit ska ingå i ESA:s Asteroid Impact Mission (AIM).

Det är för att få en större vetenskaplig avkastning från uppdraget som ESA och NASA samarbetar och efterfrågat två Cubesat-satelliter som ska hänga med AIM-rymdfarkosten ut till Didymos. ESA kommer att utse de bästa förslagen i juni 2016.

Mäta asteroidens magnetism

ESA:s uppdrag är tudelat, och det Cubesat-förslag som KTH designat kommer att kunna ta hand om ett antal olika mätningar.

– Vi har föreslagit två Cubesat-satelliter som kommer att mäta asteroidens magnetism, undersöka vad asteroiden består av samt studera det material som kommer att slungas ut från Didymos när asteroiden träffas av NASA:s rymdfarkost, berättar Lorenz Roth, rymd- och plasmafysiker på KTH.

Asteroid Impact Mission planeras in i minsta detalj redan nu, i god tid inför beslutet om att köra eller inte som tas i december 2016. Uppdraget kommer att vara det första i sitt slag att stöta på en dubbelasteroid i rymden. Ja, Didymos har nämligen sällskap av en måne som cirkulerar runt asteroiden.

Hur är det då tänkt att fungera med Cubesat-satelliterna?

Jo, de kommer släppas ut i Didymos omloppsbana från AIM-rymdfarkosten, som själv kommer att befinna sig på behörigt avstånd från asteroiden.

– Cubesat är både enklare och billigare än standardsatelliter för sådana här högriskuppdrag. ESA vill inte att AIM-rymdfarkosten ska påverkas av själva närkontakten mellan NASA:s rymdfarkost och Didymos, så då måste den befinna sig på säkert avstånd från kollisionen.

Om Cubesat-satelliterna blir skadade är dessa de enda rymdfarkoster du förlorat, säger Lorenz Roth. Han berättar samtidigt att det återstår en hel del forskning om just asteroider.

Studera effekten av kraschen

– Även om vi vet ungefär vad Didymos består av är dess måne lite av ett mysterium. Jag tycker på det hela taget att detta är ett coolt forskningsprojekt. Att krascha en 300 kilo tung rymdfarkost rakt in i en asteroid och sedan studera effekterna av det. Vi interagerar verkligen med vårt forskningsobjekt i stället för att bara stirra på det på avstånd, säger Lorenz Roth.

Det ska tilläggas att Didymos mäter 800 meter i diameter medan Didymoon, som är smeknamnet på månen, är 150 meter i diameter. ESA:s Asteroid Impact Mission och NASA:s Double Asteroid Redirection Test (DART) kommer att genomföras när Didymos befinner sig så nära jorden som möjligt (år 2022), vilket är ungefär fyra gånger avstånden mellan jorden och månen.

I den forskargrupp som KTH ingår i återfinns även Institutet för rymdfysik, ÅAC Microtec, Institute for Space Sciences of Catalonia (IEEC) och German Aerospace Center (DLR).

Förutom Lorenz Roth ingår även KTH-forskarna Gunnar Tibert och Nickolay Ivchenko i forskargruppen, som går under namnet The PALS (Payload of Advanced Little Satellites).

Anarres/KTH

Intressant?
Läs även andra bloggares åsikter om , , , , , , , , , , , ,

Robotar behöver regler att hålla sig till

Vi måste skapa säkra regler när artificiell intelligens utvecklas. System av robotar eller intelligenta programvaror måste ha inbyggda bevakningssystem som ser till att delarna, de så kallade agenterna, bara gör det de har tillåtelse till. Det menar forskare i Gävle som jobbar med att reglera agenternas beteende.

Människan ska fortsätta att utveckla maskinerna och hålla dem i vår tjänst, men robotarna behöver regler att hålla sig till, säger Magnus Hjelmblom, forskare vid Högskolan i Gävle.

Utvecklare av system av robotar eller intelligenta programvaror har mängder av saker att ta hänsyn till. Bland annat krävs det vissa regler och ett inbyggt system för bevakning av att delarna, de så kallade agenterna, bara gör det de har tillåtelse att göra.

Utgår från algebra

– Min forskning handlar om att reglera agenternas beteende med hjälp av det jag kallar normer, vilket innefattar såväl oskrivna regler som formella regelsystem och lagar, säger Magnus Hjelmblom.

Det nya är att Magnus utgått från algebra och inte från logik som är det vanliga, och gjort det till ett instrument för att verkligen reglera beteendet på körbara system.

– Det är ett lite nytt angreppssätt och jag har utvecklat det från ett teoretiskt begrepp till något som är praktiskt användbart.

Visat att man kan skapa normer som är meningsfulla och som ger ett vettigt resultat. Algebraiska metoder är matematik i grunden och lämpar sig ofta väldigt väl för bearbetning på dator.

– Jag har utvecklat ett ramverk för att någon annan sedan ska kunna skapa en specifik applikation. För att exemplifiera så har jag också utvecklat ett antal konkreta program/applikationer som illusterar hur detta ramverk fungerar och används.

Simulerar evolutionen

I ett av exemplen används en så kallad genetisk algoritm, som simulerar evolution för att utveckla något som bättre och bättre löser ett problem. Detta kan man göra dels genom att låta agenternas beteende styras dels av en enkel funktion som talar om vad agenterna vill göra och ett normativt system som talar om vad de får och inte får göra.

– Detta i kombination kan ge ganska kraftfull problemlösningsförmåga.

Maskiner får mer och mer att säga till om och blir mer och mer avancerade. Maskiner tar över allt mer av människans arbete exempelvis inom vården. Det är lätt att förstå vikten av att sådana maskiner har försetts med klara regler för vad de får och inte får göra.

Människan måste behålla kontrollen

– Så det blir så klart intressant att fundera på hur man kan reglera dessa artificiella agenters beteende.

– Maskiner är bra på många sätt och dem ska vi använda för att hjälpa oss. Men det är vi människor som ska fatta de avgörande besluten. Och vi ska utveckla bra hjälpmedel för beslutsfattare så att vi kan säkerställa att besluten blir så bra och rationella som möjligt.

Anarres/Högskolan i Gävle

Intressant?
Läs även andra bloggares åsikter om , , , , , , , ,

Svenska Paradox har köpt White Wolf

Det svenska företaget Paradox Interactive förvärvade i oktober White Wolf Publishing, från CCP Games. White Wolf gör och har rättigheterna till rollspelen Vampire: The Masquerade, World of Darkness och Werewolf: The Apocalypse,

World of Darkness

White Wolf Publishing är nu ett dotterbolag till Paradox Interactive, som förvärvat samtliga White Wolfs olika varumärken. Spelföretaget kommer att fortsätta utvecklingen av relevanta spel i White Wolfs varumärke enligt företagens pressmeddelande om affären.

”White Wolfs IP är väl lämpad för alla typer av media och vi ser en stor potential att expandera dem i framtiden”, sa Tobias Sjögren, VD för White Wolf, i uttalandet.

”I likhet med Paradox spel, har White Wolfs hängivna, passionerade anhängare och spelare”, sa Fredrik Wester, VD och koncernchef för Paradox Interactive.. ”Även om det finns likheter i attityden så har White Wolfs spel väldigt skilda teman jämfört med Paradox titlar och förtjänar sitt eget varumärke och team. Vi har stor respekt för White Wolfs spelvärldar och ser stora möjligheter för en expansion i framtiden för vårt nya dotterbolag . ”

White Wolf och CCP Games slogs samman år 2006. Bolagen arbetade på ett massivt multiplayer online spel baserat på World of Darkness, men detta projekt avbröts officiellt förra året efter nio års utveckling.

Efter försäljningen av White Wolf kommer CCP att fortsätta fokusera på sin huvudsakliga produkt, Eve Online.

Intressant?
Läs även andra bloggares åsikter om , , , , , , , , , , ,

Vintermöte / Minicon 12 december

SF- och fantasydag på Tranströmerbiblioteket, 2015-12-12 12.00-16.00 SFSFs traditionella vintermöte är denna gång i Tranströmerbiblioteket vid Medborgarplatsen, Stockholm. Alla är välkomna, och det…

Publicerat i Okategoriserade | Etiketter