Romfysikk

Velkommen til romfysikkgruppen ved Universitetet i Bergen. Vår gruppe arbeider med grunnforsking på samspillet mellom jorden og det nære verdensrommet. Vi arbeider også inn mot atmosfære og klimavitenskap, høyenergi-astrofysikk og geomagnetisme. Vi har prosjekter innen romvær og beregningsvitenskap. Vår gruppe har sterke synergier mellom utvikling av romutstyr og vitenskapelige mål, eksemplifisert ved våre nøkkelroller i en rekke romprosjekter.

Foto: Illustration of the Sun and Earth's magnetosphere

Tilhørighet

Om forskergruppen

Romfysikk har vært en hjørnestein ved vårt institutt siden 1960-tallet. I øyeblikket er vår forskningsaktivitet fokusert rundt fire temaer:

Dynamikk i det asymmetriske nære verdensrommet
Energetisk partikkelnedbør
Høyenergetisk stråling fra tordenvær
Romplasmafysikk og romvær

Fra 2013 til 2023 ledet vi et Senter for fremragende forskning kalt Birkeland Centre for Space Science (ekstern lenke) (BCSS) (PI Prof. N. Østgaard) som ble finansiert av Norges forskningsråd. Se BCSS 10-årsrapporten (ekstern lenke) for høydepunkter.

Group photo of people in the Birkeland Centre for Space Science — Foto Christer van der Meeren (2023)

Gruppa vår er mangfoldig, med mer enn 50% fra andre land. Dette viser forskningsfeltets og gruppens internasjonale status. Vi har en tverrfaglig gruppe, med høy akademisk gjennomslagskraft internasjonalt og ingeniører som utvikler romutstyr for banebrytende vitenskap.

Våre studenter mottar ofte prestisjetunge priser på internasjonale møter arrangert av American Geophysical Union (ekstern lenke) (AGU) og European Geosciences Union (ekstern lenke) (EGU). Alle våre professorer, forskere og postdoktorer er involvert i studentveiledning, gruppeutvikling, forberedelse av søknader og lederansvar.

Utdanning

Gruppa vår tilbyr kurs i romfysikk. Vi er aktivt involvert i kurs på bachelornivå ved vårt institutt. Våre professorer og forskere veileder postdoktorer, PhD og masterstudenter. Gjennom BCSS (2013-2023) leverte gruppa mer enn 30 master og 19 PhD avhandlinger.

Følgende to kurs er obligatoriske for alle masterstudenter i romfysikk:

PHYS251 – Det nære verdensrommet (10 ECTS, vår)
PHYS252 - Eksperimentelle metodar i romfysikk (10 ECTS, høst)

Gruppa vår tilbyr også følgende kurs til våre master og PhD studenter:

PHYS350 - Romplasmafysikk (10 ECTS, uregelmessig)
PHYS352 - Utvalde emne i ionosfærefysikk (10 ECTS, uregelmessig)

Flere av våre studenter har også fått unik erfaring med feltarbeid ved UNIS (ekstern lenke) på Svalbard, hvor det finnes en portefølje av høyst relevante kurs i arktisk geofysikk (ekstern lenke) for master og PhD studenter:

AGF-301/AGF-801 The Upper Polar Atmosphere (15 ECTS, vår)
AGF-304/AGF-801 Radar Diagnostics of Space Plasma (15 ECTS, vår)
AGF-345/AGF-845 Polar Magnetospheric Substorms (10 ECTS, høst)

Hovedaktiviteter

Illustration of ASIM, ALOFT, SMILE and EISCAT 3D — Foto ESA, NASA and EISCAT

Romfysikkgruppen har vært involvert i ulike romprosjekter og instrumentutvikling. Noen pågående prosjekter er listet opp nedenfor.

ASIM (ekstern lenke) - Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) er et romprosjekt i regi av European Space Agency (ESA) som er dedikert til observasjon av jordiske gammastråleutbrudd (TGF) og transiente lysende hendelser (TLE). TLEer og TGFer er svært korte forbigående hendelser som finner sted i jordens øvre atmosfære og er knyttet til tordenvær og lynaktivitet. ASIM er montert på Columbus-modulen på den internasjonale romstasjonen (ISS) og har vært operativ siden 2018. ASIM består av en stor røntgen og gammastråledetektor, tre fotometre og to optiske kameraer. ASIM er et samarbeid mellom DTU i Danmark, Universitetet i Bergen i Norge og Universitetet i Valencia i Spania. Detektorlagene og front-end-elektronikken til MXGS ble designet og bygget av vår rominstrumenteringsgruppe. Vår gruppe har tilgang til alle ASIM-data og forsker på TGFer, TLEer og kosmiske gammastråleutbrudd (GRB).

ALOFT - Airborne Lightning Observatory for FEGS and TGFs (ALOFT) er en banebrytende flykampanje for å undersøke høyenergistrålingp fra tordenvær. ALOFT er et samarbeid mellom NASA, UiB og flere andre institusjoner i Europa og USA. Vår gruppe har ledet kampanjen i samarbeid med NASA. Kampanjen ble gjennomført med stor suksess i juli 2023, med totalt 60 flytimer i Mexicogulfen og Karibia. Den vitenskapelige nyttelasten fløy på et NASA ER-2 forskningsfly i 20 km høyde over tordenskyer. Nyttelasten inkluderte en rekke gammastråledetektorer og et komplett sett med instrumenter for karakterisering av elektrisk og optisk aktivitet, samt tordenskyens miljø. ALOFT-resultatene har revolusjonert vår forståelse av høyenergi-atmosfæriske fenomener. Vår gruppe er verdensledende på denne forskningsaktiviteten med to prestisjetunge publikasjoner i tidsskriftet Nature (Marisaldi et al., 2024 (ekstern lenke); Østgaard et al., 2024 (ekstern lenke)).

EISCAT 3D (ekstern lenke) - Organisasjonen EISCAT installerer for tiden et avansert radarsystem for tredimensjonale undersøkelser av atmosfæren, ionosfæren og det nære verdensrommet. EISCAT 3D er et fullt styrbart, tri-statisk, fasestyrt inkoherent spredning radarsystem i Nord-Norge, Sverige og Finland. EISCAT 3D er den mest avanserte radaren som noensinne er bygget i nordlyssonen. I de kommende årene vil det revolusjonere vår forståelse av viktige plasmaprosesser i den øvre polare atmosfæren. Vår gruppe er deltar i det nasjonale konsortiet EISCAT 3D Norway (ekstern lenke). Vi har fått finansiering til flere prosjekter for å utvikle avansert programvare og analyseverktøy for EISCAT 3D-data.

SMILE (ekstern lenke) - Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) er et felles satellittprosjekt i regi av European Space Agency (ESA) og Chinese Academy of Science (CAS). Oppskytning er planlagt i 2026. Et hovedinstrument ombord på SMILE heter Soft X-ray Imager (SXI), som vil gi enestående bilder av hvordan plasma fra solvinden trenger inn i jordens magnetosfære. Vår gruppe har utviklet og levert en lukkemekanisme som beskytter SXI instrumentet mot farlig stråling under manøvre og kryssinger gjennom jordens strålingsbelter. Vår gruppe er aktivt involvert i flere SMILE-arbeidsgrupper, og banebrytende ny kunnskap av koblingen mellom solvind, magnetosfære og ionosfære forventes i de kommende årene.

Gruppen støtter flere andre romferder som SWARM (ekstern lenke) (ESA), EZIE (ekstern lenke) (NASA), MMS (ekstern lenke) (NASA), TRACERS (ekstern lenke) (NASA), og bakkeinstallasjoner som EISCAT 3D (ekstern lenke) og Kjell Henriksen Observatoriet (ekstern lenke).

Romvær - vi deltar også i ESA sitt romværnettverk og andre parallelle aktiviteter.