På den geografiska Sydpolen har forskare byggt IceCube, världens största neutrinoobservatorium. En orsak till att leta efter neutriner är att de relativt obehindrade kan komma ut från de delar av universum där den kosmiska strålningen med de högsta energierna genereras. Kosmisk strålning upptäcktes för ca 100 år sedan, men dess ursprung är fortfarande delvis okänt. Ett stort antal andra frågeställningar inom fysiken kommer också att kunna belysas med IceCube.

En viktig del av IceCube-observatoriet är IceTop, som är ett nät av 162 isblock med ljusdetektorer. IceTop ligger på inlandsisen, ovanför den djupaste delen av observatoriet. Isblocken är 2 m i diameter och 1 m höga. Isen fryses så att bubblor inte bildas och blir därför mycket klar, och i varje isblock finns det två ljusdetektorer. Med IceTop kan man mäta variationer i partikelstrålning från Solen. Utbrott på Solen genererar variationer i den atmosfäriska strålningsnivån och påverkar bl.a. kommunikationer och elnät på Jorden.

Breddgradskalibrering

Syftet med projektet på isbrytaren Oden under expeditionen Oden Southern Ocean 2009/10 var att kalibrera isblocken som detektorer. Metoden kallas ”latitud-scan” och använder det faktum att energin hos urvalet av partiklar som når detektorn påverkas av det jordmagnetiska fältet − för oss var alltså latitudvariationen under transporten mellan Sverige och Antarktis viktig. Datainsamling skedde kontinuerligt, från det att utrustningen hade installerats på Oden till dess att isbrytaren åter nådde svensk hamn. I figur 1 kan man tydligt se hur neutronstrålningen varierar med latituden under resan.

Ett likadant isblock som de som finns i IceTop vid Sydpolen frystes i en fryscontainer i Uppsala, och utrustades med fyra ljusdetektorer (bild 2). Fryscontainern lastades ombord på Oden och anslöts till mätdatorer som samlade in data under hela färden.

Mätdata har kontrollerats och kommer att kunna användas för kalibrering. Arbetet fordrar koordination av ett antal olika mätvärden, som delvis måste genomföras med manuell kontroll eftersom en GPS-klocka inte fungerade som avsett. Analysen tar därför något längre tid än ursprungligen planerat. Mätningen kommer att publiceras i en vetenskaplig tidskrift, troligen Nuclear Instruments and Methods. Dess stora värde kommer dock senare, främst genom att mätningarna från IceTop får en högre kvalitet, och resultatet av observationerna från IceCube publiceras vanligtvis i vetenskapliga tidskrifter inom områdena astro- och partikelfysik.