”Har du någon gång hamnat i en situation då du inte visste exakt var du var, någonstans mitt i ingenstans, utan en aning om vart du ska ta dig? Lyckligtvis fanns din mobiltelefon - din kära lilla enhet – så att du kunde hitta en väg ut, ordna transport, få mat, och bland annat. Allt tack vare det globala satellitnavigeringssystemet GNSS, ett system vi använder dagligen och för många olika ändamål”.
Så inleds en animerad video som Grzegorz Klopotek, doktorand på Onsala rymdobservatorium, har skapat.
Grzegorz disputerar på Chalmers tekniska högskola den 17 april, och hans doktorsavhandling handlar bland annat om teknik för Onsala rymdobservatoriums tvillingteleskop.
I videon berättar han hur GNSS-tekniken som utvecklats med satelliter i rymden hjälper oss i vardagen. Hur går det till när du går vilse och använder mobilen för att hitta hem?
Varför gjorde du den här filmen?
– Alla doktorander på Chalmers måste göra en populärvetenskaplig presentation innan de disputerar. Jag hade inte gjort någon sådan när coronaviruset bröt ut och möjligheten inte lägre fanns att göra en vanlig presentation för allmänheten. Då blev det ett bra alternativ att sätta ihop en film som kan spridas till allmänheten.
Vilka vill du ska se filmen och hur kan de ha nytta av den?
– I princip för alla som har mobiltelefoner och de som vill veta lite mer hur global satellitnavigation fungerar. Det stämmer att GNSS används mest för navigation, men det har också andra tillämpningar, till exempel inom lantmäteri eller i forskning om jorden. Med hjälp av GNSS satelliter i rymden kan man mäta långtidsförändringar i klimat och miljö, och se deras variationer i tid och rum.
På Onsala rymdobservatorium studerar Grzegorz och hans kollegor jordens form, orientering och storlek med hjälp av rymdgeodetiska tekniker som GNSS och geodetisk långbasinterferometri, VLBI efter engelskans very-long-baseline interferometry. I geodetiskt VLBI observerar man radiovågor från avlägsna, ljusstarka galaxer (så kallade kvasarer) med nätverk av radioteleskop. Tillsammans med satelliters radiosignaler kan signalerna från kvasarer utnyttjas för att göra mätningar av jorden, atmosfären, haven och klimatets förändringar på kort och lång sikt.
– Rymdgeodetiska tekniker, som GNSS och geodetisk VLBI, förser oss också med noggranna och stabila globala referensramar. Dessa referensramar behövs för att bland annat kunna mäta, beskriva och kvantifiera långtidsförändringar i klimat och miljö. I allmänhet kan man säga att med rymdgeodetiska tekniker tittar man djupt in i himlen för att veta vad som ligger under våra fötter!
Vilka skulle du säga är de främsta vetenskapliga tillämpningsområdena för GNSS?
– GNSS har många tillämpningar inom vetenskapsområdet. Vi använder det för att undersöka t ex en av jordens orienteringsparametrar, den så kallade Polrörelsen, alltså hur jordens rotationsaxel rör sig i förhållande till jordytan. GNSS visar också hur jorden deformeras. Exempel på det sistnämnda kan vara rörelser av de tektoniska plattorna eller landhöjning. I Skandinavien är det största bidraget till landhöjning den postglaciala landhöjningen där jordskorpan återvänder till ”mekaniskt viloläge” efter att ha befriats från trycket som islagret utövade under den senaste istiden.
– På Onsala rymdobservatorium arbetar vi också med GNSS-reflektometri, som används för att observera reflekterade GNSS signaler. Vi kan på så sätt bestämma till exempel havets höjd med någracentimeterprecision.
I filmen nämner du att det kan komma fler användningsområden för GNSS, vilka tror du ligger närmast i tiden?
– Autonom körning kan vara det första och uppenbar exemplet. I den närmaste framtiden förväntas ännu bättre prestanda för GNSS för navigering.
Nu doktorerar du, vad ligger närmast i framtiden för dig efter det?
– Förmodligen forskning som relateras inte bara till geodetiskt VLBI, utan till rymdgeodetiska tekniker i allmänhet. Ett projekt som involverar GNSS, SLR (satellite laser ranging), LLR (lunar laser ranging) och geodetiskt VLBI låter bra för mig...
Läs Grzegorzs avhandling: Observations of Artificial Radio Sources within the Framework of Geodetic Very Long Baseline Interferometry. Disputationen är 17 april 2020 kl 13, och går att följa via länk.
Se Grzegorzs film Navigation in your hand på YouTube, (textad på svenska och engelska).