23 februari 2024

Studenterna från LiU fick ett drömuppdrag: Utveckla en trycksäker apparat. Som innehåller ett experiment. Och som ska skjutas ut i rymden.

Tre personer bakom ett instrument
 Apparatens låda har tillverkats i LiU:s metallverkstad. Fr v Albert Jonsson, Shrikanth Jayaprakash, och Julia Magnusson Björk. Thor Balkhed

Projektet är fullt av utmaningar och begränsningar, konstaterar Julia Magnusson Björk:

– Så många risker att ta hänsyn till. Men det är ett jätteroligt arbete, säger hon när vi ses i verkstan på Campus Valla i Linköping.

Foto Thor Balkhed Albert Jonsson och Julia Magnusson Björk.

Hon studerar teknisk design på masternivå och tillsammans med Albert Jonsson, Tove Ekström och Shrikanth Jayaprakash går hon en avancerad projektkurs i konstruktionsteknik och produktutveckling.

De inledde rymdprojektet hösten 2023, i samarbete med Swedish space corporation (SSC) som driver rymdbasen Esrange i Kiruna. Studenterna får handledning av personal från SSC samt av Anton Wiberg och Micael Derelöv som forskar vid LiU, inom material och produktdesign.

Projektet är också ett samarbete med University of Colorado. En grupp amerikanska civilingenjörsstudenter inom elektronik och data kom därför på besök till Sverige för att diskutera arbetet med LiU-studenterna.

Ni ska utveckla ett
experiment som vi ska
skicka upp med en raket. 

Studenterna från Linköping och Colorado fick då träffa representanter från Swedish space corporation. Och uppgiften började klarna. Albert Jonsson berättar: 

– I kursen skulle vi först titta på utformningen av en fallskärm för kontrollerad landning av förbrukade raketer från Esrange. Men vi fick en överraskning av SSC när vi träffade dem: ”Glöm allt, ni ska utveckla ett experiment som vi ska skicka upp med en raket”, sa de.

Det var bara att tänka om, alltså?
– Ja, fullkomligt. Och storleken på apparaten är ganska begränsad så det är inte plats för några stora experiment. säger Albert Jonsson.

Lådan för experimentet ska både vara lätt, hållbar, fullständigt tät och inte större än 100x80x35 millimeter. Det är ungefär som två mobiltelefoner lagda på varandra.

På den begränsade ytan (i lådan) fick de utföra nästan vilket experiment som helst, så länge det drog nytta av tre saker:

1. Ingen gravitation (micro gravity).
2.En annan strålning än jordens.
3. Vakuum.

Foto Thor Balkhed Studenterna har ritat  behållaren för experimentet som ska utföras i rymden. – Lådan är fräst ur ett helt stycke aluminium. Lite som att gröpa ur ett smörpaket. Vi har fått göra många beräkningar, och ändra oss flera gånger, säger Shrikanth Jayaprakash. Och vi har fått mycket hjälp av verkstadsteknikerna på LiU.

Foto Thor Balkhed

Tillsammans med de amerikanska studenterna har de identifierat välkänt problem i rymden: Vad tyngdlösheten gör med vätskor.

– Alla har nog sett bilder på astronauter som leker med ”bubblor” av vätska. Det är svårt att få vatten att flöda som man vill i rymden. Vi vill göra ett kontrollerat experiment, inne i lådan, och se hur vatten beter sig i tyngdlöshet, säger Albert Jonsson.

Vi ska filma vattnet i tyngdlöshet

Trots att ingen av dem studerar rymdteknik har studenterna löst många frågor, med hjälp av de kompetenser som finns i gruppen.

Foto Thor Balkhed Mycket ska in i lådan.  – Från LiU jobbar vi med lådan, och vattnet. De amerikanska studenterna jobbar med elektroniken. Bland annat har de monterat in en liten kamera som drivs av vanliga litium-batterier i ett paket som placeras i lådan. Meningen är att vi ska kunna filma vattnet i tyngdlöshet.

Jordning

Elektroniken kräver jordning för att inte batterierna ska ladda ur vid belastningen under rymdfärden. Hela konstruktionen måste tåla både vibrationer och stora temperaturförändringar. Den kommer att resa mellan 15 minusgrader på Esrange rymdbas till 70 plusgrader i rymden (på grund av friktionen i atmosfären), och så tillbaka igen.

Foto Thor Balkhed Albert Jonsson. Lådan har fått en ytbehandling från Katrineholmsföretaget Bodycote för att vattnet ska kunna röra sig lätt.

– Det är ett slags teflonyta, som gör att vätskan glider runt i behållaren. Vi såg att risken är att vattnet stannar i ett hörn och formar sig utifrån det. Vi vill ju kunna se hur vattnet rör sig och dra lärdomar utifrån det, säger Albert Jonsson.

Uppskjutning

Tiden är knapp. Den 22 mars är uppskjutningen från Esrange planerad, och före det datumet ska studenterna få slutligt besked om deras projekt håller för rymdfärden.
Foto Thor Balkhed Julia Magnusson Björk och Shrikanth Jayaprakash.

Projektet har redan kontrollerats flera gånger av Svenska Rymdaktiebolaget, tester som projektet har klarat. Det kanske svåraste testet återstår när vi träffar studenterna: Att lägga lådan i en tryckkammare och testa tätheten.


Vilka risker finns det?

– Många. Men en riktigt jobbig detalj är om innehållet i lådan skulle expandera så att lådan exploderar i vakuumet i rymden, säger Julia Magnusson Björk.

Hur känns det att få vara med om det här?

– Det är ett bra sätt att lära. Att använda teorin till något praktiskt och få tänka igenom hela produktionsledet ända fram användning. Det är så här jag vill jobba i framtiden, säger Albert Jonsson och får medhåll från de andra.

Foto Thor Balkhed 

 

Fakta: Esrange

Anläggning för vetenskaplig och kommersiell rymdverksamhet 40 km öster om Kiruna. Verksamheten omfattar uppsändning av sondraketer och höghöjdsballonger, mottagning av satellitdata och kontroll av satelliter. Den domineras av internationella samarbetsprojekt.

Cirka 10–20 forskningsraketer skjuts årligen upp till höjder mellan 100 och 900 km. Esrange har ett stort landområde (5 600 km2) som nedslagsområde så att den utrustningen kan återfås. Totalt har närmare 600 sondraketer och 800 forskningsballonger sänts upp. 

Ändamålet med Esrange är främst vetenskapliga undersökningar av atmosfären och
jonosfären på hög latitud, studier av norrskensfenomen, astronomiska observationer, miljöövervakning och experiment i tyngdlöst tillstånd för bland annat materialforskning.

De första anläggningarna vid Esrange byggdes upp 1966 i regi av dåvarande ESRO, men driften övertogs 1972 av det statsägda Swedish space corporation (SSC).
Källa: Nationalencyklopedin.

Kontakt

Läs mer om utbildningen

Organisation

Senaste nytt från LiU

Porträtt av kvinna (Seetha Murty)

Två förkämpar för barnen blir hedersdoktorer

Den indiska rektorn Seetha Murty har under hela sitt yrkesverksamma liv arbetat med barns och ungas lärande. Den amerikanska professorn Cindy W. Christian har ägnat sin karriär åt att utveckla omhändertagandet av misshandlade barn.

Linköpings Studentsångare går i fängelse

I tre terminer har Jakob Grubbström som frilansare lett körsång med intagna på Skänningeanstalten. Som Director Musices på LiU tar han nu Linköpings studentsångare med sig in i fängelset.

Studenter på campus.

Ökat söktryck till LiU

Intresset för att studera vid LiU ökar, i flera fall rejält. Det visar siffrorna när anmälan till höstterminen stängde vid midnatt den 15 april.