Annonce
Aarhus

Serie om Aarhus Universitet: Astrid og marsmændene

Til venstre: Måleapparaterne på Astrid2 er isoleret med folie. På gulvet er forskerne i gang med at justere på ledningerne. Foto: Kenneth Sletten Christensen.

Kælderen under Institut for Fysik og Astronomi tiltrækker forskere fra hele verden. Og det er ikke uden grund, for her findes både en partikelaccelerator, der hedder Astrid2, og mænd, der kan simulere Mars.

Det er næsten en normal parkeringsplads, der gemmer sig bag Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet. Men også kun næsten. For den fungerer også som tag for en partikelaccelerator og en Mars simulator.

Det højeste menneskeskabte punkt på Mars er både opfundet og testet på Aarhus Universitet. Det er en vindmåler og sidder på NASA?s Phoenix Lander. Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University.

Søren Pape Møller er centerleder og en af ophavsmændene bag Astrid2. Han tog ideen med fra nogle år på CERN og viste i Aarhus, hvordan en partikelaccelerator kunne bruges i forskningen, men som han siger:

Mars simuleringslaboratoriet

Vindtunnellen kørte første gang i 2009 og er blandt andet sponsoreret af det europæiske rumagentur, ESA

I tunnellen kan forskerne justere tryk, temperatur, atmosfærens sammensætning, vindforhold, og de kan tilsætte sand for at simulere sandstorme

Selve laboratoriet har kostet cirka 10 millioner kroner

Laboratoriet er åbent for forskere fra hele verden. Vil industrien benytte faciliteterne, koster det 1700 euro om dagen

Siden 2009 har 25 procent af forsøgene været bestilt af industrien og 25 procent har været international forskning. De sidste 50 procent er universitetets egen forskning

Astrid

Astrid2 har kostet »væsentligt mere end 100 millioner kroner«

Gamle Astrid blev indviet i 1990. Astrid2 blev tændt første gang i 2012

Astrid2 er cirka 46 meter i omkreds. Astrid er lidt mindre. Røret, som lyspartiklerne bevæger sig i, er ikke meget større, end at et par store hænder kan nå omkring.

Driftsomkostningerne er løn til cirka syv ansatte og 2 millioner kroner i strøm. Omkostningerne dækkes dels af EU-midler, dels af universitetet

Forskere skal ansøge en komité om at få tid til at udføre forsøg på Astrid2. Det er gratis for almindelig forskning, mens industrien betaler for at benytte faciliteterne

Astrid køles af vand. Når vandet er varmt, genbruges det i radiatorerne på instituttet

Der foregår omkring 50 forskellige forsøg om året. Et forsøgs kan vare fra få dage til flere uger

Søren Pape Møller midt i partikelacceleratoren Astrid2. Foto: Anders Trærup, AU Kommunikation

»Det er ikke noget, man bygger alene - hverken teoretisk eller praktisk.«

Annonce
Astrid, den firkantede del, og Astrid 2, den runde. Grafik: ISA

Det er selvfølgelig heller ikke en sæbekassebil, vi snakker om. Faktisk er det en forsimpling at kalde Astrid2 for én partikelaccelerator. Der er i virkeligheden tale om to: Den ældre og lidt firkantede Astrid og den nye og runde Astrid2. Den ene fungerer dog ikke rigtigt uden den anden, for Astrid får partiklerne op i fart og sender dem over i Astrid2, som forsøger ikke at tabe dem, inden hun sender et intenst lys ud i ét af syv måleapparater.

Institut for Fysik og Astronomi og den næsten normale parkeringsplads, med en aftegning af partikelacceleratoren. Foto: ISA

Astrid2 er i sin essens en lampe, der udsender et kortbølget og energirigt lys. Lyspartiklerne suser rundt og rundt i Astrid2 med, ja, lysets hastighed, indtil man leder noget af det intense lys ud af cirklen og ind i et måleapparat. I måleapparatet kan forskerne placere forskellige prøver, og når det energirige lys rammer de atomer, som materialet består af, udsender atomerne en elektron:

Jon Merrison sidder ved computeren, mens Ebbe Norskov Bak arbejder på vindtunnellen. Indersiden er fyldt med støvpartikler, som simulerer sandstormene på Mars. Foto: Kenneth Sletten Christensen.

»Og den elektron måler vi på, for den kan afsløre materialets hemmeligheder: hvilke atomer prøven består af, hvor de sidder og sådan noget,« forklarer Søren Pape Møller.

<p>Til venstre: Måleapparaterne på Astrid2 er isoleret med folie. På gulvet er forskerne i gang med at justere på ledningerne. Foto: Kenneth Sletten Christensen.</p>

»Og vi kan måle på alle slags materialer - også biologiske og gasser. For eksempel kan vi undersøge, hvordan drivhusgasserne reagerer, når de bliver ramt af sollyset.«

Sædceller og kræftkanoner

Astrid2 er en kompliceret dame. Og lidt farlig. Når hun kører, er hun godt dækket ind af metertykke betonmure, som holder vildfarne partikler i sikker afstand fra forskerne, der arbejder dernede, og dermed beskytter dem mod strålingsfaren.

»Astrid2 kører nærmest hele tiden. Der kommer folk fra hele verden og udfører forsøg her. Et britisk hold er lige taget hjem, og ellers ser vi, udover de lokale, forskere fra hele Europa, Australien og USA,« siger Søren Pape Møller.

Der findes omtrent 25 maskiner af samme type som Astrid2. Men hendes forsøgsopstillinger, altså de syv måleapparater, gør hende unik. For eksempel kan hun tage røntgenbilleder af mikroskopiske ting:

»Vi har taget røntgenbilleder af sædceller, hvor man kan se nogle små sække med væske. Man ved stadig ikke præcist, hvad det er, men det er et eksempel på, hvad vi kan her: Finde noget grundlæggende, som stiller måske fem nye spørgsmål.«

Og selvom maskinen er kompliceret og undersøger de mindste byggesten, som vores verden består af, er mange af dens komponenter bygget på universitetet. For her er opstået en unik samling af viden om acceleratorer.

At have den kapacitet i Aarhus har stor betydning, for eksempel var det med til at tiltrække den attraktive kræftkanon, som bliver bygget på Det Nye Universitetshospital i Skejby:

»I princippet er det også en partikelaccelerator som Astrid2. De fantastisk dygtige læger, byen huser, har selvfølgelig betydet meget for, at valget faldt på Aarhus, men det har også betydet noget, at vi har den viden, der skal til, for at bygge den,« siger Søren Pape Møller og kaster et blik på en af de syv arme, der stritter ud af Astrid2, og som to forskere er ved at justere på.

Armene er svøbt i et isolerende materiale, der ligner sølvpapir. Badet i lyset fra lysstofrørene minder de mest af alt om noget fra en rum-film fra 1960erne. Forskere bytter rundt på en bunke lange grønne ledninger. Astrid gør klar til endnu et forsøg på at lokke en hemmelighed ud af et atom.

Annonce

Et lille stykke Mars

Og mens partiklerne snurrer af sted i Astrid2s mave, er der et andet kælderrum, der skal undersøges. For at finde det, skal man op til jordniveau, igennem receptionsområdet ved hovedindgangen og ned igen. Trænger man til en pause midtvejs, kan man passende tage den ved en lille montre, der er godt gemt i hjørnet af forhallen.

Der er et aflangt rør, der indeholder en blæser, lidt sand og en lego-rummand. Nå ja, og en helt særlig dims: en lille cylinder, der hænger fra en metalsnor i et lille metalstativ. Tænder man blæseren, vil sandet og lego-rummanden hvirvle op, og den lille cylinder vil bevæge sig. Det er nemlig en vindmåler. Og en magen til står på nu på Mars, hvor den ankom med NASAs Phoenix-lander. Det er det højeste menneskeskabte objekt på Mars og et godt eksempel på noget, der er udviklet på Aarhus Universitet og testet i Mars simuleringslaboratoriet. For det er det, der er i kælderrummet ved siden af Astrid2: En Ferrari-rød vindtunnel, der mest af alt ligner en forvokset dykkertank med vinduer. Og med en del ledninger.

»Vi prøver i essensen at genskabe Mars i laboratoriet. Vi tester ting, der eventuelt skal til planeten, og hypoteser om, hvordan det er derude. Og så sammenligner vi vores målinger med faktiske målinger fra Mars, så vi kan se, hvor tæt vi er på det rigtige. Det er jo dyrt og besværligt at få sine redskaber derud,« forklarer seniorforsker, Jon Merrison, der er leder af laboratoriet.

Faktisk er Aarhus et rigtig godt sted, at få testet sine ting. Det er det eneste sted i verden, hvor man kan genskabe miljøet på en fremmed planet så godt:

»I vindtunnellen kan vi justere trykket, temperaturen, atmosfærens sammensætning og vindforholdene. Og så kan vi tilsætte fine partikler som støv og sandkorn,« siger Ebbe Norskov Bak, der er ph.d.-studerende og som forsker i støvet på Mars' betydning for at finde liv.

Annonce

Tester fremtiden

Laboratoriets unikke karakter har sikret et sponsorat fra det europæiske rumagentur, ESA, som i 2018 vil placere en lander på Mars i samarbejde med russerne.

En lander er et lille køretøj med måleinstrumenter. Projektet hedder ExoMars, og det er meningen, at laboratoriet i Aarhus skal teste mange af komponenterne i sin vindtunnel. Man vil sikre sig, at de virker efter hensigten og ikke sander eller fryser til, når de skal fungere under de ekstreme forhold.

»Men vi tester ikke kun rumudstyr,« siger Jon Merrison, og forklarer:

»Jeg har for eksempel gang i et projekt, hvor vi kan teste hvordan vulkanaske opfører sig i atmosfæren, og i et, der handler om meteorologi.«

Den knaldrøde tank, der står i kælderen under universitetet, er en alsidig maskine. Måske skal du i fremtiden takke den for, at dit fly ikke bliver forsinket, når en vulkan på Island spyer fine askepartikler ud over Nordeuropas luftrum. Og sætter nogen en dag benene på Mars, så kan man nok finde Mars Simuleringslaboratoriets fingeraftryk et sted.

Derfor er det også kun næsten en helt almindelig parkeringsplads, der findes bag Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.

Annonce
AGF For abonnenter

Særligt område til AGFs stemningsfans, 'kvindemad' og storskærm i fanzone: Her er 11 ting, det nye stadion kommer til at indeholde

Danmark

Fredagens coronatal: Rekordmange tilfælde - over 46.000 smittede

Annonce
Annonce
Annonce
Sport

Sara Slott bliver en del af Sportens Hall of Fame

Aarhus For abonnenter

Er der åbnet en 'stikker-linje' i ældreplejen? Vred rådmand kalder ny klagemulighed for udansk

Erhverv

Vild vandrehistorie rammer Bilka: - Det er en kæmpestor and

Aarhus

Fødevarekontrollen kom tilbage efter flere måneder: Bananfluerne svirrede stadig rundt i køkkenet

Hård kritik af besparelser i Rigspolitiet: - Det giver flere ulykker og dræbte

Aarhus For abonnenter

På fem år har otte mennesker mistet livet i Aarhus Havn: Far til druknet efterlyser mere sikkerhed

Debat

Danmark skal ud af EU: Nu samles vi til kamp for en ny afstemning

Alarm 112

26-årig mand dømt for voldtægt: Sendte nøgenbilleder af offer til flere venner

For abonnenter

Phillip har kæmpet mod DSB halvanden måned efter tanketorsk: - Jeg glemte tasken - men de stjal computeren

Alarm 112

Serieindbrudstyv hærger et større område: Politiet har modtaget 40 anmeldelser om indbrud i biler i denne uge

Erhverv For abonnenter

Bundsgaard topper Stiftens Magtliste: Her er borgmesterens bud på, hvem der ellers er magtfulde i Aarhus

Aarhus

Emma og Emilie føler sig glemt af skole og regering: Hvornår begynder I at tage vores uddannelse lige så seriøst, som vi selv gør?

Annonce