Revidert plan for program for Romforskning. (inkludert jordobservasjon) i perioden

Transkript

1 1 Revidert plan for program for Romforskning (inkludert jordobservasjon) i perioden For at Norge skal kunne dekke sine behov og utnytte sine internasjonale investeringer innen romforskning må en langsiktig satsing gjennomføres. Norges forskningsråd, i samarbeid med Norsk Romsenter og på oppdrag fra departementene NHD og UFD, laget i 2005 utredningen Visjon 2015 Rom for forskning over dagens behov for de forskjellige aspekter av romforskning: Forskning fra rommet (jordobservasjon), forskning i rommet (studier av fenomener i vektløs tilstand) og utforskning av rommet (studier av himmellegemer, sol-jord vekselvirkning m.m.). I rapporten understrekes således viktigheten av en større satsing på forskning som utnytter rommet, inkludert en vesentlig budsjettøkning for romforskningsprogrammet. Romforskningens behov for internasjonalt samarbeid om avansert tungt utstyr er relevant i forbindelse med KDs og Forskningsrådets satsing på forskningsinfrastruktur fra Forskerne bør oppmuntres til å søke slike kilder for å anskaffe nødvendig instrumentering i forbindelse med sine prosjekter. Forslaget om et nytt fasestyrt radarsystem på fastlandet, EISCAT_3D, har kommet inn på ESFRIs veikart for europeisk forskningsinfrastruktur. Det arbeides med planer om å integrere NOT i et større europeisk nettverk av mellomstore teleskoper på nordlige halvkule. Tung forskningsinfrastruktur og flere forskningsmiljøer av internasjonalt format er lokalisert i nordområderegionen, og rombasert teknologi er sentralt i studier og forvaltning av arktiske områder og nordområdene for øvrig. Forskningen gir grunnlag for internasjonalt anerkjent forvaltning samt nærings- og tjeneste i nord. En økt satsing på grunnforskning som utnytter rommet har således sammenfallende interesser med Nordområdesatsingen, både med tanke på utnyttelse av nordområdenes unike forskningsmuligheter og innovasjon og nærings i de nordlige landsdeler. Fra 2008 er det startet opp en ny satsing på grunnleggende forskning innen jordobservasjon under program for Romforskning, med øremerkede midler fra Miljøverndepartementet og et tilsvarende beløp fra Kunnskapsdepartementets bevilgning. Siden satsingen på jordobservasjon har kommet inn på et forholdsvis sent stadium i programperioden er planene (mål, sentrale FoU-oppgaver, målgrupper, rammebetingelser, finansiering) for jordobservasjonsdelen av programmet beskrevet i et addendum (se side 14-16) til den opprinnelige programplanen fra Det forventes at det vil være behov for en omfattende revisjon av hele programplanen med tanke på en eventuell ny programperiode (etter 2010).

2 2 Plan for program for Romforskning i perioden (Plandokument fra 2003 med enkelte à jour-føringer) Sammendrag Områdestyret for Naturvitenskap og teknologi besluttet i 2002 å opprette et følgeforskningsprogram for perioden for å sikre den forskningsmessige utnyttelse av norsk romaktivitet innenfor organisasjonene ESA, EISCAT og NOT. Programmet skal gi grunnforskningsmiljøene muligheter til nødvendig langsiktig satsning innenfor adekvate økonomiske rammer. For å ivareta behovet for nødvendig langsiktig strategi har programmet en tidshorisont på åtte år. Hovedprioriteringene innen norsk romforskning har vært solfysikk, kosmologi og studier av den øvre atmosfæren og det nære verdensrom. Det er en målsetning å støtte og videreutvikle forskningsfelter der Norge og norske forskere har satset målbevisst og bygget opp høy kompetanse på internasjonalt nivå og forøvrig har spesielle geografiske fortrinn, samt gjøre det mulig å posisjonere norsk grunnforskning i forhold til sentrale og ekspanderende internasjonal forskning. Programmet ønsker også å sikre muligheter for støtte og innen nye relevante områder der forutsetningene måtte vokse frem. Rammebetingelsene for programmet er gitt av ESAs vitenskapsprogram, de instrumenter og fasiliteter EISCAT og NOT kan tilby, samt øvrig ESA-relevant vitenskapelig infrastruktur i Nord-Norge og på Svalbard. Det forutsettes at programmet implementeres i et nært samarbeid mellom nasjonale og internasjonale aktører og at det sikres en effektiv og god utnyttelse av ressursene i forskningsmiljøene. Programmet vektlegger rekruttering og kompetanseoppbygging gjennom doktorgrad- og postdoc-stipender.

3 3 1. Bakgrunn Områdestyret for naturvitenskap og teknologi besluttet i 2002 at: Det opprettes et nytt romforskningsprogram for perioden , som skal støtte norsk romaktivitet innenfor organisasjonene ESA, EISCAT og NOT. Formålet med programmet er å styrke og videreutvikle grunnforskning knyttet til utnyttelsen av medlemskapet i disse organisasjonene. Norsk romforskning har lange tradisjoner og er i dag anerkjent i det internasjonale fagmiljø for en gjennomgående høy vitenskapelig kvalitet. Forskningsrådets evalueringer av romforskningen i 1994 og norsk fysikk i 2000 viser klart romforskningens solide posisjon nasjonalt og internasjonalt. Fysikkfagplanen fra 2001 følger på vesentlige punkter anbefalingene fra evalueringene og er lagt til grunn for denne planen. Norske romforskere har oppnådd sin høye faglige status gjennom systematiske og langsiktige teoretiske og eksperimentelle studier. Det er viktig å merke seg at høyteknologisk spisskompetanse har vært og er en forutsetning for å kunne hevde seg i eksperimentell romforskning og at norske grupper i betydelig grad har bygget opp slik kompetanse. Norge har i tillegg investert flere hundre millioner kroner i infrastruktur og medlemskap i internasjonale organisasjoner knyttet til romvirksomhet. Hovedinnsatsen siden 1987 har vært i ESA, der Norge betaler et betydelig bidrag til ESAs obligatoriske vitenskapsprogram, og i tillegg har det vært bevilget store offentlige bidrag til NOT, EISCAT og EASP. Forskningsrådet har en forpliktelse til å sikre utnyttelsen av investeringene, spesielt relatert til norsk grunnforskning innen disse områdene. Tidligere romforskningsprogram har gitt helt nødvendig støtte til denne virksomheten. Situasjonen i de siste årene har imidlertid vært preget av en reell nedgang i bevilgningene fra Forskningsrådet, spesielt sett i forhold til de økte bevilgninger til ESAs vitenskapsprogram. Romforskningsprogrammet må gi forskerne muligheter til nødvendig langsiktig satsning innenfor stabile og adekvate økonomiske rammer. Rekruttering til fagfeltet er et sentralt virkemiddel for å sikre bibehold og oppbygging av kompetanse. Hovedprioriteringene innen norsk romforskning har vært solfysikk, kosmologi og studier av den øvre atmosfæren og det nære verdensrom. Her har norske miljøer markert seg sterkt internasjonalt og vist at det er mulig å utøve forskning av høy internasjonal kvalitet innen felt der Norge har spesielle fortrinn. Vårt fortrinn er en synergi av faglig og teknologisk styrke med adgang til meget gode, tildels unike eksperimentelle verktøy. Disse verktøy er knyttet til tung forskningsinfrastruktur i Nord-Norge og på Svalbard, til ESAs satellittprosjekter og til NOT. ESAs prosjekter SOHO, Cluster, Cassini/Huygens og Planck er ideelt tilpasset de norske miljøenes erfaring og kompetanse. Svalbard gir oss helt unike fortrinn når det gjelder studier av vekselvirkningen mellom solvinden og jordens atmosfære. Fra norsk område kan vi direkte observere forholdene i den midlere atmosfære, ionosfæren og magnetosfæren i hele nordlysovalen så vel som inne i polkalotten, både med instrumenter på bakken og med sonderaketter og ballonger. Tilsvarende har NOT dannet grunnlag for nye, viktige forskningsresultater innen nye satsinger, spesielt innen kosmologi. For alle de nevnte områder er det nødvendig med vedvarende innsats for å sikre at kvaliteten opprettholdes og for å sikre mulighet for å komme inn på nye prioriterte områder. Det er viktig å understreke at moderne romforskning er avhengig både av avanserte teoretiske og eksperimentelle metoder og at

4 4 norske grupper må opprettholde høyteknologisk kompetanse for å kunne delta i fremtidige prosjekter. Romforskningsprogrammet har en tidshorisont på åtte år og skal ivareta behovet for en nødvendig langsiktig strategi. Det er viktig å samle ressursene om veldefinerte prosjekter av en viss minimumsstørrelse, men samtidig beholde fleksibilitet som kan ivareta nye ideer og ta hensyn til tidsbegrensede rekrutteringsstillinger. ESAs vitenskapsprogram for de neste ti årene omfatter en rekke nye, interessante prosjekter innen astronomi, sol- og astrofysikk, planetatmosfærer og sol-jord relasjoner, i tillegg til pågående prosjekter som Planck og Cassini/Huygens. Norsk romvirksomhet generelt er begrunnet ut fra behov for å utvikle og sikre varig industriog annen næringsvirksomhet og å dekke nasjonale brukermessige og vitenskapelige behov (jfr. Nasjonal langtidsplan for romvirksomhet). Romforskningsprogrammet som skal støtte grunnforskningen vil også stimulere til anvendelser for industri og brukere i nært samarbeid med Norsk Romsenter. 2. Mål Hovedmål: Romforskningsprogrammet er et grunnforskningsprogram i Avdeling for naturvitenskap og teknologi, Divisjon for vitenskap. Programmet skal bidra til å gi vesentlig, grunnleggende kunnskap om verdensrommet gjennom økt forståelse av viktige fysikalske prosesser, samt av de nødvendige teknologiske verktøy. Programmet omfatter også det nære verdensrom, dvs. vekselvirkninger mellom kosmisk stråling, prosesser på solen og i solvinden og jordens øvre atmosfære. Strategi/delmål: Sentral norsk deltakelse i prioriterte satellitt- og rakettprosjekter gjennom ESA Sentral norsk deltakelse i vitenskapelige prosjekter som utnytter EISCAT og NOT I snitt bidra til 100 vitenskapelige publikasjoner årlig i anerkjente internasjonale tidsskrifter med peer review-ordning Sikre rekruttering til fagfeltet ved årlig finansiering av fem til åtte årsverk (dr.grad- og postdoc-stipend) i forskerutdanning Sikre minst en tredjedel kvinneandel i rekrutteringsstillinger Støtte internasjonalisering av norsk forskning gjennom forskerutveksling Vektlegge populærvitenskapelig presentasjon i media av prosjekter og oppnådde resultater. 3. Sentrale FoU oppgaver og strategier Det er nødvendig å satse på områder der norske forskere har de beste forutsetninger og er ledende eller har klart potensial til å bli dette. Med dette utgangspunkt og med henvisning til fysikkfagplanen fra 2001 prioriteres to hovedområder:

5 5 Område 1: Sol-Jord fysikk med vekt på forståelse av grunnleggende prosesser i solen og i dens atmosfære og hvordan solvind og solaktivitet påvirker det globale miljø. Område 2: Universets med vekt på forståelse av fundamentale astrofysiske prosesser. Innen område 1 har Norges og Svalbards geografiske posisjon særlig relevans, fordi vi kan studere viktige prosesser i polarområdene. Sentrale FoU-oppgaver vil eksempelvis være: Område 1: Sol-Jord fysikk som skal bidra til å løse vesentlige solfysiske problemstillinger og øke vår kunnskap om solens påvirkning på jorden (romvær): Hvordan og hvorfor varierer sola som energikilde, og hvilke mekanismer genererer magnetiske felt på solen? Hvordan er vekselvirkningen mellom stråling og materie i solens atmosfære? Hvordan og hvorfor oppvarmes de ytre lag av solen, og hvilke mekanismer akselererer partikler ut fra solen? Hvordan og hvorfor påvirker magnetfeltet og partiklene fra sola jordens nære verdensrom? Hvordan transporteres masse og energi fra solvinden i magnetosfære-ionosfære systemet? Hvilke prosesser styrer forholdene i den øvre polare atmosfæren og hvordan kobles dette til den midlere og nedre atmosfære? Hva er vekselvirkningen mellom klimatiske forandringer og forholdene i den midlere og øvre atmosfære, og hvilke prosesser styrer denne? Hva kan vi lære om fundamentale prosesser på solen fra studier av aktivitet på sollignende stjerner? For å oppnå forskning av ypperste kvalitet som kreves for å gi vesentlige bidrag til ovennevnte spørsmål vil det kreve en koordinert strategi, som kan sammenfattes med: Strategi for Område 1: Synergi mellom fagfelt og verktøy Utnytte ESA-samarbeidet med vekt på utnyttelse av prosjektene SOHO og Cluster. Utnytte kosteffektive muligheter innen ESA. Prioritere prosjekter som forutsetter samarbeid, med forskjellige verktøy og mellom fagmiljøer. Et eksempel er en koordinert utnyttelse av EISCAT, Andøya Rakettskytefelt og infrastrukturen på Svalbard. Undersøke hvordan de viktigste fysikalske prosessene virker i andre parameterrom, eksempelvis gjennom deltakelse i Cassini/Huygens og Rosetta. Bidra til av kosteffektive rakettnyttelaster og miniatyriserte satellitt- og rakettinstrumenter. Sikre tilgang til satellittbaserte data etter SOHO og Cluster, som f.eks. Hinode, Solar Orbiter og SDO. Støtte av verktøy for utnyttelse av slike data.

6 6 Denne målsetning med tilhørende strategi vil videreutvikle de områder der Norge og norske forskere har kompetansemessige fortrinn og samtidig posisjonere norsk forskning i forhold til et sentralt og ekspanderende internasjonalt forskningsfelt, det såkalte «Space Weather» (romvær). Med den økte tekniske kompleksitet i samfunnet generelt og satellitter spesielt vil forståelsen av romvær være av stor samfunnsmessig og økonomisk betydning. NASA, ESA og JAXA (Japan) samarbeider om grunnleggende romforskning, også når det gjelder romværproblematikk. NASA-programmet Living With a Star (LWS) er nå internasjonalisert til International Living With a Star (ILWS), og man ser konturene av et program der de tre organisasjonene har gjensidig tilgang til romplattformer og vitenskapelige data. Dette kan i fremtiden gi også norske forskere større muligheter i valg av ESA-prosjekter. Mulighetene for å bidra vesentlig innen Område 1 avhenger av en langsiktig satsning innen norsk fysikk. Tidsperspektivet og ressurskravene for å bygge opp tilsvarende styrke innen andre felt er langt utover det som kan vurderes i denne planen. For å ikke binde opp framtidige forskergenerasjoner fullstendig er det imidlertid viktig å åpne for realistiske alternativer innen andre områder der forutsetningene synes å være tilstede. Når det gjelder kosmologi innen Område 2 er noe av grunnlagsoppbyggingen allerede gjennomført med deltakelsen i NOT og en mindre utnyttelse av romteleskopet Hubble. Videre deltar Norge i prosjektet Planck, som skal undersøke den kosmiske bakgrunnstrålingen. Sentrale oppgaver vil her være: Område 2: Universets Besvare spørsmål som for eksempel: Hvilken utvidelseshastighet (Hubble-parameteren) har og hadde universet? Øker eller avtar utvidelseshastigheten? Hvordan var de fysiske forholdene i det tidlige univers, og hvilke konsekvenser har det i dag? Hvordan ble strukturene i universet til, spesielt galaksehoper, og hvordan har de utviklet seg fra universet var en million år gammelt fram til i dag? Hva er universets midlere massetetthet og hva er tettheten av ordinær (baryonisk) materie? Hva består den "mørke materien" av, som utgjør minst 90% av universets masse? Hva er energikilden for gammastråleutbrudd (Gamma Ray Bursts)? Disse spørsmålene er av fundamental betydning for erkjennelsen av skapelsen og en av vårt univers. I Norge er det bygget opp en kompetanse som gjør det mulig for oss å kunne gi vesentlige vitenskapelige bidrag på internasjonalt nivå. Dette forutsetter en økt satsing på rekruttering og deltakelse i internasjonale prosjekter. Strategi for Område 2: ESA og NOT Utvikle og bruke NOT for å utnytte de eksepsjonelt gode observasjonsforholdene på Kanariøyene. Delta i ESAs prosjekt Planck, som vil sikre tilfredsstillende tilgang til fundamentalt viktige observasjoner.

7 7 Øke synergien mellom bruken av NOT og XMM, Planck, INTEGRAL, samt JWST (etter 2010). Posisjonere norske forskningsmiljøer for å delta i LISA etter Relevans for Forskningsrådets strategier Romforskningsprogrammet vil sikre best mulig utnyttelse av norske investeringer i vitenskapelig infrastruktur og internasjonale programmer. Programmet vil videre ha relevans for polarforskning generelt og for studier av jordens globale energi- og strålingsbalanse, som igjen er av betydning for forståelse av klimaen. Begrepet romvær (Space Weather) har også samfunnsmessig relevans, fordi det er knyttet til en av vær og klima i det globale miljø, samt til potensielle skader på teknologisk infrastruktur i rommet og på bakken. Romforskningens behov for avansert tungt utstyr er relevant i forbindelse med Forskningsrådets spesielle satsning på slikt utstyr. Forskerne bør oppmuntres til å søke slike kilder for å anskaffe nødvendig instrumentering i forbindelse med sine prosjekter. Det samme kan sies om behovet for kapasitet ved tyngre regneoppgaver, såkalt tungregning. 5. Målgrupper deltakere i programarbeidet Det er helt nødvendig og naturlig at romforskningsprogrammet implementeres i et nært samarbeid mellom nasjonale og internasjonale aktører. Forholdene må legges tilrette for en effektiv og god utnyttelse av ressursene. Dette innebærer en samling om større prosjekter, der en fornuftig arbeidsdeling tar hensyn til de enkelte norske gruppers spesialiteter. De ulike gruppene (i alfabetisk rekkefølge) og deres aktivitetsområder i dag er gitt nedenfor. Forsvarets forskningsinstitutt (FFI). FFI utfører eksperimentelle og teoretiske studier av den midlere atmosfære og lavere ionosfæres fysikk. Den eksperimentelle virksomhet i dette felt anvender raketter og bakkeinstrumenter. Gruppen er videre engasjert i Cluster og Cassini/Huygens med instrumenter og data-analyse. Prioritering: Midlere atmosfæres fysikk, Cluster analyse. Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen utfører eksperimentelle og teoretiske studier i nordlysfysikk og plasmafysikk der de anvender observasjoner fra satellitter (Cluster, Polar etc) og raketter. Prioritering: Nordlys/plasmafysikk gjennom analyse av Cluster- og rakettdata. Fysisk institutt, Universitetet i Oslo utfører eksperimentelle og teoretiske studier innen nordlysfysikk og plasmafysikk. Observasjoner utføres fra bakken med EISCAT og optiske instrumenter, samt fra raketter og satellitter, spesielt Cluster. Prioritering: Nordlysfysikk, magnetosfærefysikk med bruk av Cluster, EISCAT og raketter. Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Tromsø er engasjert i teoretiske og eksperimentelle studier innen nordlys/ionosfærefysikk, samt støvplasma i verdensrommet og i mesosfæren. Observasjoner utføres med EISCAT, andre bakkeinstrumenter og med raketter. Prioritering: Nordlysfysikk, EISCAT og optisk instrumentering, samt støvplasma og mesosfærefysikk med rakettstudier Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo arbeider innen kosmologi, solfysikk, stjernefysikk og plasmafysikk. Instituttet deltar i ESAs satellittprogrammer

8 8 og bruker NOT. Prioritering: Solfysikk og kosmologi (fundamentalfysikk) knyttet til SOHO, Hinode, NOT og Planck, samt en mindre aktivitet innen celest mekanikk knyttet til Rosetta. UNIS, Svalbard utfører eksperimentelle og teoretiske studier av nordlysfysikk og plasmafysikk. Den eksperimentelle virksomheten er konsentrert om bakkeobservasjoner med EISCAT og optiske instrumenter. Prioritering: Nordlysfysikk, bruk av EISCAT og optiske instrumenter. Hver av gruppene har sine internasjonale kontakter og samarbeidspartnere. Det legges vekt på koordinering også av det internasjonale samarbeid, slik at det settes klare vitenskapelige mål for deltakelsen i ESAs, EISCATs og NOTs prosjekter. 6. Kompetanseoppbygging Enkelte av romforskningsgruppene har i dag en skjev aldersfordeling, som gjøre det tvingende nødvendig at det snarest rekrutteres og utdannes nytt personell. Man må sikre samarbeid og kontakt på det nasjonale og internasjonale plan. En rekke virkemidler må tas i bruk med henblikk på: Finansiering av doktorgrad- og postdocstipender Sikre langsiktig oppbygging av kompetanse for eksisterende og nye prosjekter Sikre muligheter for utenlandsopphold for forskere og studenter. Gjøre det mulig å invitere utenlandske gjesteforskere til Norge. Sikre en større kvinneandel (minst 1/3) av forskerne. Det må understrekes at de løpende og foreslåtte vitenskapelige prosjekter innen programmet for romforskning gir svært gode muligheter for utfordrende teoretiske og eksperimentelle oppgaver fra mastergrad til postdoc-nivå. Kombinasjonen av de langsiktige satellittprosjektene med observasjoner fra bakken og fra raketter gir stor fleksibilitet i definisjonen av eksperimentelle oppgaver for studentene. 7. Informasjon og formidling Romforskningen har stor appell i allmennheten, og forskerne har derfor et vesentlig ansvar i forbindelse med formidling. Dette gjelder for fagfeltet selv, men i større grad for å bidra til å øke interessen for realfag og naturvitenskap generelt. Den positive betydning for rekruttering til universitetsstudier må fremheves. Det er viktig at informasjon og formidling konkretiseres i prosjektplanleggingen og at det stilles konkrete og oppfølgbare krav til forskningsgruppenes formidling. Dette kan gjøres enten ved at en viss prosent av programressursene allokeres av programmet til slik virksomhet, eller ved at klare formidlingsaktiviteter defineres inn i prosjektene. Dette gjelder både på det faglige og populærvitenskapelige plan. Den faglige formidling må skje ved publikasjoner i anerkjente vitenskapelige tidsskrifter, men i tillegg er presentasjoner i faglige internasjonale fora viktige. Begge typer formidling krever finansiering. Det er videre et klart behov for bedre populærvitenskapelig formidling, og det

9 9 vil være ønskelig med bedre skolering av forskerne på det siste feltet, slik at man effektivt kan nå målgruppene. En viktig slik gruppe vil være skoleelever og studenter, en annen gruppe politikere, en tredje byråkrater i departementene. Internet må utnyttes ved at hvert prosjekt er klart synlig og tilgjengelig på forskningsgruppenes websider. Forskerne må også ha en utadrettet og aktiv holdning til media og søke tid og spalteplass til informasjon om forskningen, selv om dette kan være vanskelig. Igjen må det understrekes at slik formidling krever ressurser, både personell og penger. I dagens mediesamfunn kommer forskningen ofte til kort, og forskerne bør anspores til å benytte profesjonell kompetanse. Programstyret må samarbeide med forskningsgruppene, informasjonsmedarbeidere i Forskningsrådet, på universitetene og andre aktører for å utarbeide og implementere en effektiv informasjons- og formidlingsstrategi for programmet og prosjektene. Tentativt bør det allokeres mellom to og tre prosent av programmets midler til dette arbeidet. 8. Rammebetingelser Rammebetingelsene for romforskningsprogrammet er gitt av ESAs vitenskapsprogram, de instrumenter og fasiliteter EISCAT og NOT kan tilby, samt den øvrige tilgjengelige vitenskapelige infrastruktur i Nord-Norge og på Svalbard, (f eks ARS, ALOMAR og SvalRak). Observasjonstid på EISCAT og NOT tildeles i internasjonal konkurranse. Programmet skal sikre høy kvalitet i forskningen ved å stille til rådighet ressurser som gir den nødvendige langsiktighet og fleksibilitet. Det er nødvendig med en streng prioritering og samling av ressursene for å oppnå optimale resultater. Som bakgrunn for de norske gruppenes aktiviteter og planer gir det nedenfor en oversikt over de relevante programmer for ESA, NOT og EISCAT innenfor planperioden. 8.1 ESAs programmer Tabell 1 gir en oversikt over ESAs programmer, med indikasjon av fagområde og de norske forskningsgruppenes prioriteringer: ESA-program Varighet Fagområde (programområde) Status Norsk prioritering SOHO Sol-jord (1) Pågående ** UiO Cluster Magnetosfære (1) Pågående ** UiO, UiB, FFI Double Star (med Kina) Magnetosfære (1) Pågående * UiO, UiB, FFI Cassini/Huygens Planetatmosfære/ Pågående ** FFI, UiO magnetosfære (1) Rosetta Asteroider (2) Pågående * UiO Hinode (med Japan) Solfysikk (1) Pågående **UiO Planck Astrofysikk (2) Under ** UiO SDO (med NASA) Solfysikk (1) Under UiO Solar Orbiter Solfysikk /magnetosfære (1) Under **UiO

10 10 Bepi Colombo Planetfysikk (1) Under * UiO, UiB, FFI NGST Astrofysikk (2) Under UiO LISA Astrofysikk (2) Under UiO MIDAS Midlere atmosfære (1) Avsluttet ** FFI, UiTø ECOMA/SLIDER Midlere atmosfære (1) Pågående ** FFI, UiTø Støvplasma/mesosfære Midlere atmosfære (1) Pågående ** UiTø ICI-1 og ICI-2 /PCARP Nordlysfysikk (1) Pågående ** UiO, UiB, FFI Tabell 1. ESAs programmer av interesse for norske grupper. De fire siste radene i tabellen gjelder rakettprosjekter. Gruppenes prioriteringer er angitt ved stjerner. Når det gjelder gjennomføringen av programmet er det viktig at gruppene samordner sine søknader etter vitenskapelige kriterier og definerer prosjekter over en viss minimumsstørrelse. Samtlige prosjekter i tabellen er basert på internasjonalt samarbeid, der norske forskere bidrar med betydelig innsats. Anbefalte kombinasjoner som kan samles i enkeltsøknader kan eksempelvis være: Cluster, Double Star, Cassini/Huygens, Rosetta og Bepi Colombo SOHO, Hinode, Solar Orbiter ECOMA/SLIDER, Støvplasma/mesosfære NOT og Planck Nordlys- og plasmaforskning der den eksperimentelle delen er basert på tolkning av data fra bakkeinstrumenter (EISCAT/optiske/magnetiske målinger) samt rakett- og satellittmålinger. 8.2 NOTs programmer NOT er et generelt brukerinstrument der man konkurrerer fritt om observasjonstid. Det søkes normalt om 2,5 til 3 ganger så mye observasjonstid som det som er tilgjengelig. De seneste årene har norske astronomer fått tildelt ca. 20% av observasjonstiden, et tildelingsnivå som er svært nær den norske andelen i driftsbudsjettet. Norske astronomer har fått tildelt en enda større andel enn dette av den mest ettertraktede mørke observasjonstiden (omkring nymåne). Noen eksempler på norske astronomers observasjonsprogrammer på NOT (de fleste er del i internasjonalt samarbeid): Monitorering av gravitasjonslinser med lange og ubrutte tidsserier. Dette har gitt meget gode data om Hubbleparameteren (ved den såkalte Refsdals metode) og om mikrolinsing. Meget dyp avbildning av galaksehoper ved midlere rødforskyvning for å studere svak gravitasjonslinsing av fjerne bakgrunnsgalakser. Dette har resultert i det suverent største datasett med masser av galaksehoper og gir ny forståelse av den mørke materien. Aktive galaksers miljø ved midlere rødforskyvning er studert. Det er bestemt hva slags galaktiske miljøer kvasarer og galaksehoper som finnes ved rødforskyvning mellom 0,5 og 0,8. Dette har stor betydning for forståelse av hvordan kvasarer oppsto, og hvorfor de fleste i dag er borte.

11 11 Hvite dvergers oscillasjoner er studert med kontinuerlige tidsserier som anvender teleskoper spredt rundt hele jorden (Whole Earth Telescope). Små objekter i solsystemet utenfor Neptun er observert, og deres baner er bestemt. Banebestemmelse av komet Churyumov-Gerasimenko for ESAs romsonde Rosetta. 8.3 EISCATs programmer EISCAT er en internasjonal organisasjon finansiert av forskningsrådene i Norge, Sverige, Finland, Storbritannia, Tyskland, Japan og Kina. En ny avtale mellom medlemslandene ble inngått i 2007, og det arbeides aktivt med å bringe inn nye medlemsland. EISCAT opererer radarsystemer i Tromsø, Kiruna, Sodankylä og på Svalbard, samt en Ionospheric Heater og ionosonde på Ramfjordmoen ved Tromsø. Det vitenskapelige program består av Common Programmes (CP), som systematisk observerer utvalgte parametre, og Special Programmes (SP), der medlemslandene definerer sine spesialprosjekter. Observasjonstiden for SP er fordelt etter medlemmenes finansiering av EISCAT, og Norge har for tiden 29%. EISCAT-systemet er et unikt verktøy som anvendes til studier av plasmaet i hele ionosfæren og også av spesielle lagdelte strukturer i mesosfæren. Systemet gjør det mulig å observere plasmatetthet, sammensetning, temperatur, drift, stor- og småskalastruktur av plasmairregulariteter relatert til nordlysfenomener osv. Hovedtyngden av de norske EISCATstudiene har vært utført av UiTø, men de andre norske gruppene har også vært aktive, spesielt ved å bruke EISCAT under rakett- og satellittkampanjer. I årene som kommer må man forvente at EISCAT blir utviklet videre både vitenskapelig og teknologisk. EISCAT Svalbardradarene har åpnet et nytt vindu i polarkløftområdet mot magnetosfæren og solvinden, og kombinasjonen av alle EISCATs ressurser med den øvrige vitenskapelige infrastruktur i Nord- Skandinavia må utnyttes maksimalt av forskerne. 9. Finansiering Romforskningsprogrammet må sikres adekvat og stabil finansiering i programperioden. Skal de vitenskapelige mål nås, må norske forskere kunne delta med tyngde i ESAs, NOTs og EISCATs programmer, ved å følge opp de forpliktelser og initiativer som er tatt i forbindelse med eksisterende og initierte prosjekter og ved å delta aktivt i planlegning, utforming og implementering av viktige nye vitenskapelige oppgaver. Ved fysikkevalueringen i 2000 og etterfølgende fagplan i 2001 ble det anbefalt en ramme på minimum 15 Mkr for et romforskningsprogram. Som det fremgår av Tabell 2 og tilhørende figur var summen av bevilgede og overførte beløp i ,5 Mkr, mens for 2003 og senere år har ligget under det anbefalte nivået. Det er verd å merke seg den reelle nedgang i bevilgningene til romforskningen gjennom mange år, spesielt i forhold til den norske kontingenten til ESAs vitenskapsprogram. Da Norsk Romsenter ble etablert og Norge ble medlem av ESA i 1987, utgjorde bevilgningene til følgeforskning 46% av kontingenten. I dag er tallet 13%. Dette betyr at forskerne i langt mindre grad enn før kan konkurrere med kolleger innen ESA om plass i ESAs prosjekter, og at Norge i virkeligheten subsidierer konkurrentenes aktiviteter. I Tabell 2 er det lagt inn en årlig innsats på fem rekrutteringsstipender fra 2002, som øker til åtte fra og med Det understrekes at romforskningen krever store teknologiske

12 12 investeringer og driftsutgifter i noen av prosjektene og at det derfor ikke er mulig å nå et ønsket høyere nivå for rekrutteringsstipendene innenfor den forventede økonomiske ramme. Figuren illustrerer ellers at finansieringen av de pågående og initierte prosjekter gradvis vil avta og at nye prosjekter kommer til etter de første år. Imidlertid har noen av prosjektene en tidshorisont som ligger på grensen eller utenfor perioden for romforskningsprogrammet, slik at det kreves midler helt til programmets slutt. Aktiviteten ved NOT er et eksempel. Her skal Norges observasjonskvote utnyttes, og faste bevilgninger over mange år er nødvendige. Den vitenskapelige bedømmelse av NOTs prosjekter ligger hos en internasjonal komité. Bevilgninger til observasjonsreiser til NOT er inkludert i driftsbevilgningene for programstyret med en fast årlig sum. Finansieringsplan kkr Pågående prosjekter Nye prosjekter 5000 Dr stip, postdoc År Drift av program Total År Pågående prosjekter Nye prosjekter Dr stip, postdoc Drift av program Total Tabell 2 Finansieringsplan <opprinnelig plan fra 2003>

13 13 Liste over akronymer og instrumentnavn ALOMAR ARS Bepi Colombo Cassini Cassini/Huygens Cluster Double Star EASP ECOMA EISCAT ESA ICI INTEGRAL JAXA JWST LISA MIDAS NASA NOT PCARP Planck Rosetta SDO SLIDER SOHO Solar Orbiter XMM Arctic Lidar Observatory for Middle Atmosphere Research Andøya Rakettskytefelt ESAs satellitt for utforsking av Merkur Satellitt mot Saturn Huygens (m. Cassini) skal utforske Saturns måne Titan Satellitter for studier av jordens magnetosfære, som del av ESAs Horizon 2000 ESA-prosjekt i samarbeid med Kina, oppfølger til Cluster Esrange/Andøya Special Project Existence and Charged state Of Meteoric dust grains in the Middle Atmosphere European Incoherent SCATter Scientific Association European Space Agency Investigation of Cusp Irregularities International Gamma Ray Astrophysics Laboratory Japan Aerospace Exploration Agency James Web Space Telescope Laser Interferometer Space Antenna Middle Atmosphere Dynamics and Structure (raketter) National Aeronautics and Space Administration (USA) Nordic Optical Telescope Polar Cap Absorption Rocket Project Satellitt for utforsking av kosmisk bakgrunnsstråling Satellitt som utforsker miljøet rundt komet Solar Dynamics Observatory Small LIDar Experiment on Rockets Solar and Heliospheric Laboratory ESA-satellitt for utforsking av solen ESAs satellitt for røntgenstråling

14 14 Addendum: Plan for aktiviteter innen jordobservasjon innen program for Romforskning i perioden Bakgrunn Utredningen Visjon 2015 Rom for forskning pekte spesielt på Norges behov innen jordobservasjon fra satellitter, bl.a. ved klimaovervåking, ressurskartlegging, forurensning ved petroleumsvirksomhet, overvåking og forvaltning av polområdene, satellittnavigasjon og kommunikasjon for økt aktivitet og ferdsel i våre nordlige havområder og overvåking av rasfare og miljøtrusler. Gjennom deltagelse i programmene til den europeiske romorganisasjonen ESA har norske forskere tilgang til data fra rekken av nye forskningssatellitter som nå er under bygging Earth Explorers - med planlagt oppskytning i tidsrommet Disse satellittene forventes å levere ny informasjon om en rekke klimaparametre, som for eksempel havstrømmer, isdekke, vindhastigheter, skydekke og forurensning. Det er behov for å styrke norske forskningsmiljøers utnyttelse av disse dataene til grunnforskning og utdanning av kandidater innen grunnleggende signalforståelse, med tanke på videre anvendelser innen overvåkning og forvaltning. 2. Mål Innen jordobservasjon skal programmet bidra til økt forståelse av Norges store og nordlige havområder, klimaendringenes innvirkning på hav, is og land, miljøtrusler, samt nasjonal kartlegging og overvåkning. 3. Sentrale FoU-oppgaver og strategier Område 3: Grunnleggende forskning innen jordobservasjon med vekt på klimaovervåkning, ressurskartlegging, forurensning ved petroleumsvirksomhet, overvåkning og forvaltning av polarområdene. Område 3: Grunnleggende forskning innen jordobservasjon Sentrale oppgaver er: Øke forståelsen av Norges store og nordlige havområder, fra oseanografi og miljø til sikkerhet. Øke innsikt i klimaforandringers innvirkning på hav, is og land. Bidra til nasjonal kartlegging og overvåking, spesielt knyttet til internasjonal rapportering. Overvåking av miljøtrusler.

15 15 Det er en betydelig forskningsinnsats som trengs for å kunne forstå, tolke og evaluere data fra nye satellittinstrumenter. Fremtidige utfordringer ved bruk av satellitter er knyttet til instrumentering, metoder for måling, algoritme for dataekstraksjon, satellittobservasjoner i kombinasjon med numeriske modeller, assimilasjon inn i modeller og av robuste metoder. Strategi for Område 3: Grunnleggende forskning innen jordobservasjon Forståelse av hva satellittene måler og av gode metoder for overgangen fra elektromagnetisk måling til geofysiske eller biofysiske parametre (signalforståelse) Bidra til rekruttering (særlig gjennom doktorgradstipender) innen signalforståelse Gjøre informasjonen tilgjengelig og tilrettelagt for forskere og andre brukere Danne grunnlag for av samfunnsnyttige anvendelser 4. Målgrupper Vesentlige utviklere, forskningsmiljøer og industri som arbeider innen jordobservasjon er: Forsvarets forskningsinstitutt, Havforskningsinstituttet, Kongsberg Satellite Services, Kongsberg Spacetec, Meteorologisk institutt, Nansensentret for miljø og fjernmåling, Norsk institutt for jord- og skogkartlegging, Norsk institutt for kulturminneforskning, Norsk institutt for luftforskning, Norsk institutt for naturforskning, Norsk institutt for vannforskning, Norsk polarinstitutt, Norsk Regnesentral og Norut-IT, universitetene og flere av høgskolene og øvrige FoU-institutter. Statlige institusjoner i Norge som bruker jordobservasjonsdata er: Direktoratet for miljøforvaltning, Fiskeridirektoratet, Forsvaret, Kystvakten, Kystverket, Landbruksmyndighetene v/nijos, Meteorologisk institutt, Norges Geologiske Undersøkelse, Norsk polarinstitutt, Statens forurensningstilsyn, Statens kartverk og Riksantikvaren. 5. Rammebetingelser Sentrale satelittprosjekter vil være ESAs kommende serie av jordobservasjonssatellitter, Earth Explorers, samt Canadas radarsatellitt Radarsat-2. Hovedområder for data fra disse satellittene gis i Tabell 3.

16 16 GOCE Tyngdefeltet og geoide (3) Under CRYOSAT Tykkelse, høyde, masseendring av pol-is Under og isbreer (3) SMOS Jordfuktighet og saltholdighet i havet Under (3) ADM-Aeolus Vindmåling med laser (3) Under SWARM Jordens magnetfelt (3) Under EarthCARE Skyer, aerosoler, stråling (3) Under Radarsat Jordobservasjon (3) Pågående Tabell 3: Sentrale fremtidige satellittprosjekter innen jordobservasjon av interesse for norske grupper 6. Finansiering. For 2008 og 2009 har Miljøverndepartementet bevilget 1,5 mill. kr. pr. år øremerket jordobservasjon, og et tilsvarende beløp fra Kunnskapsdepartementets bevilgning til Naturvitenskap og teknologi er benyttet til å starte opp denne nye satsingen under program for Romforskning. I Forskningsrådets budsjettforslag for 2010 er det foreslått økning i bevilgningen til program for Romforskning.