[1] UDFORSKNING AF VERDENSRUM OG DYBHAV I DET INTERNATIONALE GEOFYSISKE ÅR 1957-58 Af cand. mag. Asger Lundbak or mange mennesker er havet et element, de kun lejlighedsvis stifter bekendtskab med. For grønlænderen derimod er havet det halve liv, og for ham må det være en selvfølge, at en tilbundsgående udforskning af vor klodes fysiske forhold — hvilket jo var formålet i det internationale geofysiske år —også indbefatter Jordens havom- råder. Disse udgør endog, når man ser på deres samlede areal, lige ved 71 % af Jordens overflade. Hvis vi betragter Polhavet - det nordligste af alle have - er det jo sådan, at fire videnskabelige isflage-stationer (2 amerikanske og 2 russiske) i løbet af det geofysi- ske år har gjort vigtige studier såvel over som under den isdækkede havflade. Bl. a. er det påvist, at barometerstanden om sommeren er meget lav i området lige omkring Nordpolen. Direkte forårsages herved relativt stabile vejrforhold, og indirekte fø- rer denne lave barometerstand med sig, at isdriften ikke er så stærk om sommeren. Da et vigtigt resultat af isdriften året igennem er det, at der føres is sydpå langs Østgrønlands kyst, må der altså her være tale om en tilsvarende årlig periodicitet. Overgangen fra Polhavet til Grønlandshavet markeres af en undersøisk ryg, kal- det Nansenryggen. Den forløber næsten stik vest-øst mellem Grønlands nordøstlige hjørne og Vestspitsbergens nordvestlige hjørne. Tidligere mente man, at denne ryg effektivt adskilte de dybtliggende vandmasser i Polhavet og i Grønlandshavet. Ved russiske opmålinger i det geofysiske år er det imidlertid påvist, at Nansenryggen i sin centrale del ligger så dybt som 3000 m under havets overflade. Der er derfor ret gode betingelser for udveksling af dybvand mellem Polhavet og Grønlandshavet. lait deltog næsten hundrede undersøgelsesfartøjer fra en snes nationer i det geofy- siske års havundersøgelser. I de store oceaner, hvor man inden det geofysiske år kun havde nærmere kendskab til strømningsforholdene i overfladen, kender man nu tak- ket være det geofysiske år strømningsforholdene i de dybereliggende vandlag. Man vidste f. eks inden det geofysiske år, at Golfstrømmen, der jo er en overfladestrøm, bringer vand fra området om de Vestindiske Øer til havområdet nordvest for Euro- 81 [2] på, hvorved vandtemperaturen i dette område er højere, end det ellers ville have været. Man vidste ligeledes, at der i Stillehavets overflade optræder to stærkt vand- førende strømme i retning fra Mellem- og Sydamerika mod Ostindien. Hvis vi først betragter Golfstrømmen, er det klart, at der på en eller anden måde må føres lige så meget vand tilbage, som der transporteres frem med Golfstrømmen. Nu har man i en årrække vidst, at en del af det vand, der af Golfstrømmen er ført mod Vesteuropa, efterhånden får bevægelse mod syd, går forbi de Kanariske Øer (under navn af Kanarie-strømmen) for derefter at dreje over mod Vestindien, så at ringen herved er sluttet. Endvidere sker der en transport tilbage derved, at der under Golfstrømmen er en modsat rettet strømning. Inden det geofysiske år tillagde man ikke denne sidstnævnte modstrøm så stor be- tydning. Imidlertid har strømmålinger, der er muliggjort ved de senere års tekniske udvikling, i løbet af det geofysiske år afsløret, at modstrømmen under Golfstrøm- men næsten er af samme format som Golfstrømmen selv og altså stiller Kanarie- strømmen i skygge. Modstrømmen ligger ret dybt, især i den vestlige del af Nordat- lanten, hvor den er observeret i flere tusind meters dybde. Karakteristisk for Stillehavet er som nævnt to vestgående overfladestrømme med retning mod Ostindien samt endvidere en modgående over f ladestrøm mellem disse to; denne sidste tjener naturligvis til at føre vandet tilbage til Mellem- og Sydamerika. Det samme gør imidlertid, som det er sikkert påvist i det geofysiske år, modstrøm- me under de to vestgående strømme (dog tilsyneladende ikke under disses fulde læng- der). Tager vi f. eks. den sydligste af disse overfladestrømme, drejer det sig for det første om den vandrigeste strøm overhovedet i oceanerne. Den er nemlig meget bred og begrænses iøvrigt nordtil af ækvator. For det andet gælder det om den, at vand- bevægelsens gennemsnitshastighed er knapt 5 O km pr. døgn, medens til sammeligning GoLfstrømmens gennemsnitshastighed ud for Florida overstiger 100 km pr. døgn. Den går heller ikke særligt i dybden, kun et halvt hundrede meter. Dette giver god plads for en underliggende strøm i modsat retning, og man har da også i det geo- fysiske år påvist en sådan af nogenlunde samme hastighed og vandføring som Golf- strømmen; den er beliggende i 50-200 m's dybde. Yderligere har man under denne fundet endnu en strøm, der har samme retning som overfladestrømmen; den er væ- sentlig svagere end strømmene ovenover. I Stillehavet som i Polhavet er det især amerikanerne og russerne, der har været aktive. BL a. har russerne påvist, at der i nærheden af den fra krigen bekendte stille- havsø Guam, i den såkaldte Marianergrav, forefindes dybder indtil 10990 m*; så * Med et neddykningsfartøj, en »bathyscape«, skal det den 23. januar 1960 være lykkedes de to forskere Jacques Piccard og Don Walsh at nå helt ned til bunden af Marianergraven; de hsevder iøvrigt, at dybden endog er omkring 11500 m ialt. 82 [3] Stiplet er ovenfor angivet ruterne f det geofysiske år, for de to russiske isflage-stationer NP-6 og NP-7, og fuldt optrukket er angivet de tilsvarende ruter for de amerikanske isflage-stationer ALPHA og BRAVO. Nogle positioner er angivet ved tal, der betyder »måned/år«. Der er også indtegnet nogle tidligere isflage-ruter, nemlig for NP-2 og T-3 (hvilken sidste efterfølges af BRAVO), samt ruterne for et par indefrosne skibe, nemlig det norske »Fram« og det rus- siske »Sedov«. stor dybde kendes ikke noget andet sted i oceanerne. Et andet sted i Stillehavet har amerikanerne konstateret ret store mineralrigdomme, indeholdende mangan, jern, ko- bolt og kobber. Normalt kan udvinding af værdifulde mineraler fra store havdybder ikke betale sig. For det pågældende område er imidlertid angivet værdier af størrel- sesorden en million kr. pr. kvadratkilometer, hvorfor forekomsterne måske kan få praktisk betydning. Ved indgangen til det geofysiske år, altså omkring den 1. juli 1957, så man i stor spænding frem til de bebudede opsendelser af jorddrabanter, der skulle kunne om- kredse Jorden i uger eller måneder. Både russere og amerikanere havde sådanne kun- stige måner på deres program. Særlig detaillerede oplysninger var på forhånd givet 83 [4] Den sovjetiske Lunik III, der også kaldes den automatiske interplanetariske rumstation og opsendtes fra Jorden tidligt den 4. ok- tober 1959, indtog tre døgn senere den ovenfor angivne stilling i forhold til månen i en afstand fra denne på 60.000-70.000 km. Lunik III indstillede sig selv med solen i ryggen, idet solstrålernes retning er angi- vet ved pilene foroven til højre. om den amerikanske flådes Vanguard-projekt. Dette gik ud på at bringe en jorddra- bant på 9,8 kg i bane omkring Jorden ved hjælp af en tretrinsraket, d. v. s. tre sam- menbyggede raketter, der efter hinanden skulle virke og frigøres fra det øvrige aggre- gat. Deres vægte med påfyldt brændstof var henholdsvis 10250 kg, 2180 kg og 225 kg, altså tilsammen omtrent 13 tons. Den største og nederste raket skulle brænde 142 sekunder ialt, frigøres og falde ned fra en opnået højde på 60—62 km. Så skulle andet trin brænde i 116 sekunder og forøge højden til 225 km. Endelig skulle tredie trin først ved sin inerti gå op til 480 km's højde, og dens bevægelse skulle her være blevet vandret. Det skulle så brænde 30 sekunder og herved godt og vel fordoble hastigheden fra knapt 4 til ca. 8 km i sekundet. Til sidst skulle satellitten, der var tænkt som en kugle med godt 50 cm's diameter, frigøres fra tredie trin. Nu blev 84 [5] Her er et afsnit af Månens bagside (den venstre tredjedel af det her viste fotografi kan dog iagttages fra jorden) optaget fra Lunik III. De mørke partier er dybereliggende sletter, fortrinsvis såkaldte have, hvis navne er anført. Endvidere er nogle ringbjerges navne anført (på skrå). Vanguard-projektet ikke nogen større succes, idet kun tre af ialt 11 opsendelser lyk- kedes. Imidlertid kan det tjene til illustration af forholdene ved opsendelse af jord- drabanter. Omstændighederne ved de øvrige opsendelser - i U.S.A. og Rusland - er ikke bekendtgjort i så detailleret form. 85 [6] Både med hensyn til jorddrabanter og med hensyn til andre forskningsområder i det geofysiske år måtte man naturligvås på forhånd regne med, at der kunne indtræffe komplikationer. For bl. a. at tage stilling til sådanne komplikationer havde man hen- lagt en videnskabelig og organisatorisk konference til selve det geofysiske år. Den blev afholdt i Moskva fra den 30. juli til den 9. august 1958 med repræsentanter fra de fleste af de nationer, der var deltagere i det geofysiske år. Inden det geofysiske år var iøvrigt afholdt fire lignende konferencer, såkaldte CSAGI-møder, idet de fem bogstaver CSAGI står for Comité Spécial de l'Année Géophysique Internationale (det første CSAGI-møde fandt sted i Bruxelles 30. juni - 3. juli 1953). I Moskva vedtog man på grundlag af det hidtidige forløb af det geofysiske år at forlænge en del af det geofysiske års arbejde et år udover de 11/2 år, som det geofysiske år op- rindelig var ansat til. Denne forlængelse, som altså skulle vare til nytåret 1959—60, kom til at hedde det Internationale Geofysiske Samarbejde (eng. „International Geophysical Cooperation"). Det antal drabanter eller satellitter, som det lykkedes Sovjetuninonen og U.S.A. at bringe i bane efter begyndelsen af det geofysiske år, men inden udgangen af år 1959 (altså før afslutningen af det Internationale Geofysiske Samarbejde), var ikke mindre end 24. I dette tal er ikke medregnet mindre vellykkede opsendelser, men kun sådanne, ved hvilke drabanten forblev oppe mindst et døgn. I tallet er hel- ler ikke medregnet sådanne sidste rakettrin^ som selv kom i kredsløb, efter at have medvirket til at sende den egentlige drabant a f sted, idet disse sidste rakettrin ikke medførte instrumenter af større betydning. Regnes de imidlertid med, stiger antallet af opscndte drabanter indtil udgangen af 1959 til talt 35, idet der dog hersker usik- kerhed med hensyn til to af dem. Drabanterne tilhører forskellige serier, hvilket naturligvis letter oversigten over derru Endvidere kan serierne henføres til to grupper, af hvilke den ene omfatter alle egentlige jorddrabanter, altså drabanter, hvis mission opfyldes ved baneomløb om jor- den, medens den anden gruppe omfatter de drabanter, der i større eller mindre grad har haft sigte mod Månen; vi vil kalde disse sidste for lunare drabanter. Tages den- ne gruppe først, ser oversigten pr. */i 1960 for de to hertil hørende serier således ud: Amerikanske lunare drabanter Russiske lunare drabanter Pioneer I (op 11. okt. 1958) Lunik I (Mechta el. Solik; op 2/i 1959) Pioneer III (op é. dec. 1958) Lunik II (op 1-/<> 1959) Pioneer IV (op 3. marts 1959) Lunik III (Kosmos III; op 4/io 1959) Ved begyndelsen af år 1960 er tre af dem stadig i fart, nemlig Lunik I og Pioneer IV, der begge er kommet i bane om Solen og derfor rettelig bør kaldes soldrabanter (eller kunstige planeter), samt Lunik III, der efter fotografering af Månens bagside 86 [7] De to Van Allen-lag, der også kaldes henholdsvis indre og ydre strålingsbælte, er på den skematiske figur ovenfor gengivet ved de lyse partier. Idet tallene langs den vandrette linie angiver afstanden i jordradier fra Jordens centrum, ses det indre strålingsbælte især at være koncentreret over ækvator i 3000-4000 km's højde over jordoverfladen, medens det ydre strålingsbælte er fremherskende omkring højder på 15.000-20.000 km over jordoverfladen. Tallene langs begrænsningslinierne angiver omtrentligt, hvor mange elektrisk ladede partikler, der går gennem hver kvadratcentimeter hvert sekund. den 7. oktb. 1959 kom i en langstrakt bane om Jorden. Om de tre andre lunare dra- banter kan bemærkes, at Lunik II som tilsigtet ramte månen sent om aftenen den 13. sept. 1959, efter at den pr. radio havde sendt en del vigtige observationsresultater til Jorden, medens Pioneer I og Pioneer III kun nåede ud i en afstand på mellem en tre- diedel og en fjerdedel af afstanden til Månen for derpå at vende om og sluttelig brænde op i Jordens atmosfære. Deres måleapparatur og radiosendere fungerede imidlertid en væsentlig del af tiden og kom herved til at bidrage afgørende til kend- skabet til de såkaldte Van Allen-lag. Disse er allerede nævnt i en tidligere artikel*; imidlertid vil vi her yderligere illustrere dem ved hjælp af hosstående figur. Det ene af de to lag ligger væsentlig over ækvatoregnene, med størst tæthed i ca. 4000 km's * Se Grønland 1959, side 415-424. 87 [8] højde, og det kan eventuelt sammenlignes med en cykelslange. Det andet, der ligger væsentlig længere ude, kan for at blive i billedsproget bedre sammenlignes med et bredt bildæk. Dette øvre lag har særlig betydning ved, at elektrisk ladede partikler fra Solen — og muligvis fra verdensrummet - oplagres her kortere eller længere tid. Endvidere er lagets facon sådan, at nogle nedadbuede kanter („bildækkets" flanger) netop be- finder sig over de to polarlyszoner om henoldsvis Nordpolen og Sydpolen, og det er utvivlsomt, at disse kanter og laget iøvrigt spiller en afgørende rolle ved forekom- sten af polarlys. De egentlige jorddrabanter, der er kommet i kredsløb inden den 1. januar 1960, kan indordnes i følgende fire serier: Russiske jorddrabanter Sputnik I (op 4.10.57) Sputnik II (op 3.11.57) Sputnik III (op 15.5.58) Amerikanske jorddrabanter Explorerl (op 1.2.58) Vanguard I (op 17.3.58) Discoverer I (28.2.59) Explorer III (op 26.3.58) Vanguard II (op 17.2.59) Discoverer II (13.4.59) Explorer IV (op 26.7.58) Vanguard III (op 18.9.59) Discoverer V (13.8.59) Explorer VI (op 7.8.59) Discoverer VI (19.8.59) Explorer VII (op 13.10.59) Discoverer VII (7.11.59) DiscovererVIII (20.11.59) Hertil kommer det såkaldte Project Score, nemlig en 4 tons tung jorddrabant, der op- sendtes fra Cap Canaveral den 18. december 1958 og bl. a. medførte et julebudskab fra præsident Eisenhower, indtalt på bånd. Idet de tre russiske sputnikker samt bæreraketterne til Sputnik I og Sputnik III (ved Sputnik II, der bl. a. medførte hunden Laika, var den egentlige satellit og bære- raketten ikke adskilt) i deres baneomløb kom så nordligt som til 65° nordl. bredde, har de jævnligt bevæget sig over det sydligste Grønland. De har naturligvis ikke kun- net iagttages under hver passage, da betingelsen for iagttagelse indebærer, at de be- lyses af Solen samtidig med, at det er mørkt ved jordoverfladen. Imidlertid blev Sputnik II ret hyppigt iagttaget fra flere af de grønlandske byer (jfr. artiklen i no- vembernummeret) i løbet af vinteren 1957-58. Også Discoverer-drabanterne er jævnligt kommet over Grønland, idet de under deres baneomløb bl. a. er gået op til eller over breddecirklen 80° nordl. br. Deres lys- styrke har under gunstige forhold svaret til lysstyrken af stjerner af 2. størrelsesklasse d.v.s. som de klareste af Karlsvognens stjerner eller næsten som lysstyrken af Sput- [9] De amerikanske Discoverer-drabanter, der var identiske med 2. trin af totrinsraketter opsendt fra Vandenberg-basen, lagde hyppigt deres vej over arktiske egne. Ovenfor ses en af disse drabanter, med en længde på omtrent 6 meter, et tværmål på ca. iVa meter og en vægt på så meget som s/4 ton. nik II. Formålet med 5 af Discoverer-drabanterne (Discoverer I undtaget) har væ- ret afkastning af en såkaldt kapsel, d. v. s. en del af drabanten, godt et døgn efter op- sendelsen. Denne kapsel skulle derefter dale ned gennem atmosfæren samtidig med, at en faldskærm udløstes, og til sidst opsamles fra et skib i Stillehavet. Noget sådant, der naturligvis sigter mod fremtidige rumrejsende og deres heldige landing, er fore- løbig ikke lykkedes. I lighed med Sputnik-drabanterne, men til forskel fra Discoverer-drabanterne, har formålet med Explorer- og Vanguard-drabanterne været undersøgelse af atmosfæ- rens øvre lag. Især Explorer IV sendte pr. radio mange vigtige oplysninger ned til jordoverfladen i de to første måneder af dens levetid, medens dens radiosendere end- nu virkede. Hverken Explorer- eller Vanguard-drabanterne har passeret over Grøn- land, da de nordligste af dem kun er kommet op til 50° nordlig bredde. Bemærkelsesværdig for Vanguard-drabanterne er deres store højder over Jorden. Banernes laveste punkter ligger i højder over 500 km. Her er luftmodstanden yderst ringe, og deres levetider kan da beregnes at blive mellem 50 og 150 år. Hvis man der- for efter 25 eller 50 års forløb igen starter et verdensomspændende foretagende i lighed med det geofysiske år 1957—58 (+ det geofysiske samarbejde 1959), vil Vanguard-drabanterne stadig kredse om Jorden og således til den tid forbinde for- tid med nutid og fremtid. [10]