30 år med ALOMAR

Hvis du har vært på Andøya når det er mørkt og klarvær, har du sikkert lagt merke til den lett gjenkjennelige grønne lysstrålen på himmelen, eller den karakteristiske åttekantede bygningen på toppen av fjellet. Det er atmosfæreforskningsobservatoriet, ALOMAR, som ligger på fjellet Ramnan på Andøya, 379 meter over havet. I år har observatoriet 30 års jubileum.

ALOMAR er en forkortelse for Arctic Lidar Observatory for Middle Atmosphere Research. Observatoriet driftes av Andøya Space og ble til som et internasjonalt samarbeid mellom Norge og Tyskland. I dag overvåker og kartlegger forskere fra Norge, Tyskland, Spania og USA prosesser i atmosfæren fra bakkenivå og opp til 100 km.

Bilde tatt ovenfra av den karakteristiske åttekantede bygningen ALOMAR på Andøya. På bildet ser du bygningen omringet av masse snø, med havet i bakgrunnen.
Den karakteristiske åttekantede bygningen, ALOMAR.

Den 16. juni 2024 er det 30 år siden observatoriet formelt ble åpnet av den daværende tyske forskningsministeren Paul Krüger og den norske statssekretæren i Miljøverndepartementet, Børre Pettersen. Siden den gang har målingene gjort fra ALOMAR vært gjenstand for godt over 500 vitenskapelige publikasjoner, og gitt viktige bidrag til klimaforskningen. Så hvordan gikk det egentlig til at det ble bygd et høyteknologisk forskningsobservatorium på toppen av Ramnan, 379 meter over havet?

Ideen om ALOMAR blir til

Historien om ALOMAR starter noen år før det ble bygget på Ramnan. Allerede i 1984 ble den første atmosfærelidaren installert ved Andøya Space, i en bygning like ved Oksebåsen hvor hovedkvarteret i dag ligger. I all hovedsak ble målingene gjort som et tilskudd til rakettkampanjer, for å verifisere ønskede forskningsforhold og værobservasjoner for å trygt kunne skyte raketter.

Et eldre bilde av et bygg, i militærgrønn farge, med gress rundt og fjell i bakgrunnen.
Det gamle lidar-bygget var lokalisert i Oksebåsen.

I årene som fulgte ble det gjort en rekke interessante eksperimenter, og forsøkene viste at lidarteknikken hadde stort vitenskapelig potensiale for målinger i den midlere atmosfære. Da det ble bestemt at lidarobservatoriet skulle videreutvikles, var valg av sted svært viktig. Det ble naturlig å velge en plassering i nærheten av Andøya Space, for å få tilgang på teknisk ekspertise og for å kunne gi bidrag til forskningen som allerede foregikk i nord. Samtidig var det et ønske om å komme bort fra selve Oksebåsen, fordi sjøsprøyt og sand var et problem for det eksisterende observatoriet nær stranden.

På fjellet Ramnan, rett ovenfor Oksebåsen, hadde Forsvaret og Televerket allerede en stasjon med veiforbindelse og krafttilførsel. Lokasjonen ble sett på som godt egnet for et fremtidig forskningsobservatorium, og grunnsteinen til bygget ble lagt av daværende utenriksminister Johan Jørgen Holst sommeren 1993. Den 16. juni 1994 ble bygget formelt åpnet.

En mann legger ned en grunnstein i et hull med betong rundt.
Grunnsteinnedleggelse.

En litt annerledes byggeprosess

Fra ALOMAR måles det i dag både temperatur og vinder, samt konsentrasjonen av aerosoler og ozon i atmosfæren vår. Dette for å kunne overvåke og kartlegge prosesser i de midterste lagene av atmosfæren.

ALOMAR ble hovedsakelig bygget for å huse lidar-systemer, og når man skal bygge et forskningsobservatorium hvor lidar-målinger er hovedaktiviteten er byggeprosessen en litt annen enn når man bygger en vanlig bygning. Da ALOMAR ble bygget startet de nemlig i midten og jobbet seg utover. Hjertet av ALOMAR er Teleskophallen, hvor laserstråler sendes ut i atmosfæren ved hjelp av speil. Lyset som kommer tilbake fanges inn av teleskopene, og har ofte truffet både vanndråper, iskrystaller og aerosoler og luftpartikler på sin vei. Teleskophallen er hjertet i bygget både fordi det er fysisk plassert i byggets sentrum, men også fordi det er et nøkkelrom for lidarmålingene.

Et bilde sett ovenfra, med to store teleskop som peker oppover. Rommet teleskopene står i er mørk blå.
Teleskophallen sett ovenfra når takluken er åpen.

Lidar-målinger

En lidar er en optisk fjernmålingsteknikk som baserer seg på tilbakespredning av lys. Lidar bruker lys på tilsvarende måte som radar bruker radiobølger, og begrepet lidar brukes også om selve måleinstrumentet.

Når det gjøres lidarmålinger fra ALOMAR, åpnes en 7×7 meter stor takluke for å kunne slippe ut de to laserstrålene fra RMR-lidaren. RMR står for Rayliegh-Mie-Raman, og er bygget av tyske, britiske og franske forskere. Ytterveggene rundt rommet er isolert sånn at varme fra kontorer og laboratorier ikke skal sive inn i hallen, og kulden utenfra ikke skal kjøle ned resten av bygget når luka er åpen.

Verken lasere, datamaskiner eller små optiske komponenter som trengs for å gjøre laserlys om til vitenskapelig data er spesielt glad i store temperatursvingninger eller høy luftfuktighet. Derfor er disse plassert i laboratoriene rundt teleskophallen. Laserlys sendes gjennom åpninger i veggen inn til teleskophallen, og lyset som kommer tilbake fra atmosfæren sendes inn i fiberkabler som går videre til detektorrommene hvor de behandler dataen.

RMR-lidaren kan brukes til å rutinemessig observere vind og temperatur fra 30 til 80 kilometer når himmelen er klar. Dette kan brukes for måle lysende nattskyer (NLC), stratosfæreskyer (PSC) og for å oppdatere, korrigere eller bekrefte standardatmosfærer. Man kan også studere bølgeaktivitet og den dynamiske tilstanden i atmosfæren. Slike studier er svært viktige for å forstå strålings- og energibalansen i atmosfæren og dermed utvikling av jordens klima.

En himmel full av nordlys, en fjellkjede og to grønne laserstråler som går opp i himmelen.
Slik kan det se ut når det gjennomføres målinger fra ALOMAR.

Instrumenter på ALOMAR

I dag huser ALOMAR instrumenter som lidar, radarer, solfotometer, brewer, GUV, riometer, autosondestasjon, ceilometer og kamerasystemer. Alle instrumentene gir sine datasett som gir viktig informasjon om atmosfæren. I tillegg kan man kombinere dataen fra flere instrumenter, og få enda bedre og mer utfyllende informasjon. For eksempel ved å kombinere informasjonen fra solfotometeret og lidar. Solfotometeret kan måle intensitet av solstråler ved forskjellige bølgelengder, mens lidaren kan gi informasjon om høyde og tykkelse på aerosolpartikler. Ved å bruke informasjonen fra begge instrumentene kan man si noe om fordeling av partikler i høyden, som kan gi kunnskap om luften over Andøya.

ALOMAR er også med på flere forskningsprosjekter hvor instrumentene blant annet brukes til å kalibrere og validere satellitter som passerer over Andøya, for å sammenligne målinger som gjøres av satellittene og av instrumentene på bakken.

Viktig brikke om atmosfæren i arktiske strøk

Fra ALOMAR har det i løpet av de siste 30 årene blitt samlet inn store mengder data. Klimaforskning blir stadig viktigere, og dataen fra ALOMAR er en viktig brikke om atmosfæren i arktiske strøk.

Feiringen av 30-årsjubileet gjøres med mange planer om fremtidige målinger og prosjekter med data fra ALOMAR.

More information

For more information, contact Andøya Space Sub-Orbital