Lärkor siktar mot skyn med självgjord nanosatellit

När tonåringar bygger en satellit är det inte så mycket för att vinna en tävling som för att lära sig mer än gymnasiets fysikkurser kan erbjuda. Team Skylark siktar mot den arktiska vårhimlen, och nedräkningen pågår.

– Det var min idé, säger Sebastian Bergman.

Framför honom ligger elektronikkomponenter utspridda på ett bord i Gymnasiet Lärkans fysiksal. Under påsken ska de sista delarna fixas, testas och kopplas ihop till en nanosatellit. Sedan ska Bergman och tre klasskompisar åka till norra Norge för att låta en raket skjuta upp satelliten.

Den är det ena av Finlands två bidrag till den nordiska uttagningstävlingen inom CanSat där elever utan nämnvärd hjälp av läraren ska bygga en satellit som ryms i en läskburk. Delarna får inte kosta mer än 500 euro och satelliten måste väga 300–350 gram.

– Vi har inte vägt den än, men varken pris eller massa kommer att bli ett problem, säger Bergman.

Han går på ettan, och tro det eller inte, men han har faktiskt varit med om att bygga en nanosatellit redan på högstadiet. Den här är ändå mer sofistikerad, säger han.

– Då använde vi ett färdigt kretskort. Nu designar vi kretskortet själva.

Bergman hann bara börja på gymnasiet i höstas innan han frågade om inte han och några kompisar fick delta i CanSat som ordnas av Europeiska rymdorganisationen Esas utbildningssamfund Esero. Fysikläraren Jonas Waxlax kunde inte säga nej, och så bildade Bergman tillsammans med kurskompisarna Alvar Winquist, Viktor Åberg och Felix Zitting teamet Skylark.

Killarna är hejare på matematik och fysik, men inom satellitprojektet har de snarast lärt sig grunderna i programmering och kodning. De har också skrivit en projektplan enligt tävlingsarrangörens nitiska krav, knåpat ihop satellitens delar och testat att elektroniken funkar när allt är hopkopplat. Kort sagt har de inte haft några fritidsproblem på sistone.

– Det roligaste är att initiativet kommer från eleverna själva. De styr projektet, jag coachar bara lite där det behövs, säger Jonas Waxlax.

Nästan som på riktigt

Så mycket coachning behövs inte eftersom lärkorna har det mesta klart för sig. De har försett satelliten med infraröd kamera, lufttrycks- och temperatursensorer, mikrokontroller och minidator med trådlöst nätverk. Satelliten ska ta stillbilder, livesända video och överföra annan information till killarnas bärbara datorer.

– Den kan i princip rita en karta som visar var det finns land och vatten, och hur fuktigheten varierar i terrängen. Motsvarande applikationer används också på riktigt, till exempel för att mäta ökenspridning eller andra terrängförändringar, säger Viktor Åberg.

Om det här var "på riktigt" skulle mätningarna kunna tillämpas inom klimatforskningen.

– När glaciärer smälter reflekterar jordytan mindre solljus och värmestrålning tillbaka ut i rymden. Det borde den här grejen kunna registrera, säger Alvar Winquist.

Man kan köpa alla satellitens delar "i butiken", men det är billigare att tillverka komponenterna själv. Och att kretskortet, till vilket all elektronik kopplas, är egen design är coolt och kan ge extrapoäng i tävlingen.

Hur kan ni veta hur man tillverkar ett kretskort?

– Jag har lärt mig det i teknisk slöjd, och så har jag gjort sådana elektronikarbeten på fritiden som bara läraren får utföra i skolan, säger Sebastian Bergman.

Bland beståndsdelarna finns en mikrokontroller som Winquist beskriver som en "simpel" dator för att den saknar operativsystem och bara kör ett dataöverföringsprogram. Gps, gyroskop och accelerometer läggs in i satelliten för att den ska kunna ange sin position, lutning och rörelse. Det fina i kråksången är ändå den infraröda kameran.

– Det är med den man skulle analysera terräng och yttemperatur om det här var på riktigt. Nasas satelliter har sådana grejer, och också Aalto 1 har en spektrometerkamera, säger Winquist med hänvisning till Finlands första satellit som sköts upp förra sommaren.

Nanosatelliten förses med en telefonkamera som kan registrera infrarött ljus. Den kopplas till en dator som kostar under 30 euro eller bara en tia "om man köper i rätt butik". Lärkorna har själva designat kretskortet. Bild: Cata Portin

Rymdstationen nästa

Till skillnad från Aalto 1 ska tonåringarnas satellit inte gå i omlopp kring jorden. Den ska upp med en riktig raket, men bara till några kilometers höjd för att efteråt segla ned under en inbyggd fallskärm.

– Vi har inte testat fallskärmen än. Vi måste väl kasta ner den från ett berg på prov, säger Felix Zitting.

Som skal för satelliten har killarna använt en läskburk, men till tävlingen ska de designa ett plasthölje med 3D-skrivare. Skalet måste palla för en 90 sekunders raketskjuts i 550 kilometer i timmen.

Äventyret kulminerar med resan till Andøya rymdstation där teamen ska presentera och utvärdera sina bidrag inför publik, träffa likasinnade, utbyta idéer och förstås få bekanta sig med rymdstationen.

– Det är hela resan och att få vara med om uppskjutningen som är häftigast, säger Zitting.

Alla är överens om att själva tävlingen inte är viktigast. Utan att känna till de andra teamens bidrag är det omöjligt att gissa utgången, men lärkorna bör ha en rimlig chans att klara sig hyfsat: de har designat allt själva, och utrustningen är rätt avancerad.

– Om allt funkar och vi får bilder från jordytan är det helt fantastiskt, säger Viktor Åberg.

Skulle lärkorna klara sig utmärkt i uttagningen blir det Europafinal på Azorerna i sommar. Den som segrar där har definitivt något att lägga in på sitt cv, menar lärkorna, och räknar med att det skulle underlätta att få jobb på Nasa.

FAKTA

Teknik är bara hälften

CanSat går ut på att bygga, testa och programmera en satellit som ryms i en läskburk. Den ska drivas med solpanel eller batteri som håller i minst fyra timmar, och den ska kunna kommunicera med jorden. Den ska inte gå i omlopp utan landa med fallskärm. Satelliten ska åtminstone skicka information om temperatur och lufttryck – mer än så ger bonuspoäng.

Tävlingens utmaning är att hålla satelliten inom de tillåtna gränserna för storlek och pris. Deltagarna ska vara team på fyra gymnasie- eller yrkesskolelever samt en lärare som följer dem på Norgeresan. Arrangören bjuder på kost och logi, skolan betalar resan.

En jury poängsätter bidragen. I bedömningen beaktas till 50 procent teknisk bedrift (inklusive teamets förbättringsförslag), 20 procent pedagogiskt värde (hur mycket teamet lärt sig på vägen), 15 procent grupparbete (hur väl teamet funkar ihop) och 15 procent genomslag (som mediesynlighet och bloggar).

Hur du hittar det bästa lånet för dig

Den som någonsin har tecknat ett lån är förmodligen plågsamt medveten om hur svårt det kan tyckas vara att hitta rätt lån. Vad är det då som avgör om ett lån är bra eller inte? 17.9.2018 - 00.00