Raketforskning på riktigt
2024-12-17Sondraketen SubOrbital Express-4 som sköts upp från rymdcentret Esrange utanför Kiruna innehöll en experimentmodul från ýs universitet. Det handlar om att vid mikrogravitation studera hur det aktiva lagret på organiska solceller bildas.
– I det här projektet kunde vi utföra experiment i en obemannad raket, säger Jan van Stam, professor i fysikalisk kemi. Det gav oss möjlighet till mikrogravitation under flera minuter i stället för under cirka en halv minut, som vid tidigare experiment i flygplan. Vi kunde nu utföra mer avancerade experiment, som kommer att ge oss tydligare svar på frågor runt strukturbildningen, säger Jan van Stam, professor i fysikalisk kemi vid ýs universitet.
När sondraketen Suborbital Express 4 avfyrades från Esrange Space Center i utanför Kiruna, var den lastad med sex vetenskapliga experiment från olika länder. Raketen Swedish nådde en höjd på 256 kilometer och gav experimenten ombord sex minuter av tyngdlöshet. Förutom modulen från ýs universitet fanns i raketen fem vetenskapliga experiment som spände över flera discipliner, från medicin och grön energi till universums födelse.
För att kunna genomföra raketexperimenten har man först utvecklat en ny experimentmodul i samverkan med Rymdbolaget. I modulen görs experiment där forskarna studerar övergången från lösning till den fasta, tunna, filmen som utgör solcellens aktiva lager. När man tar bort gravitationen går fas-separationen, när de lösta ämnena separeras från varandra, långsammare och det är då möjligt att studera hur materialets struktur förändras. Att kunna förstå och styra den processen gör det möjligt att optimera polymera solcellers funktion. Dessa studier kan ge information om egenskaperna hos det aktiva lagret på solceller så att man uppnår så hög energieffekt som möjligt.
Experimentmodulen är en sluten container, en 90 centimeter hög cylinder med en diameter på ungefär 40 centimeter. I denna finns två experimentenheter med åtta provkammare vardera. En liten glasskiva beläggs med en lösning och sedan studeras torkprocessen och den tunna polymerfilm som bildas när lösningsmedlet har avdunstat.
– Vi fick vänta en hel del på de rätta väderförhållandena, men när raketen väl avfyrades var det första gången av 601 uppskjutningar som det lyckades på första försöket, säger Jan van Stam. Den landade inom sitt landningsområde, som är ett skogsområde bestående av fyra procent sjö och man vill inte att den landar i vatten där raketen kan gå förlorad. Nu landade den på en sjö, men isen höll och den gjorde ett hål i isen men blev lyckligtvis liggande ovanpå.
– Nu ska resultaten analyseras och det är troligt att vi kommer ansöka hos ESA, den europeiska rymdstyrelsen, igen för att kunna göra ytterligare experiment. Forskarteamet på plats vid Esrange i Kiruna var Ishita Jalan, postdoktor i fysikalisk kemi, Leif Ericsson, forskningsingenjör i fysik och jag, säger Jan van Stam.
Forskningen finansieras med stöd av Rymdstyrelsen, som är en central förvaltningsmyndighet under Utbildningsdepartementet med ansvar för statligt finansierad nationell och internationell rymdverksamhet i Sverige. Rymdstyrelsen är även kontaktorgan för internationellt rymdsamarbete.