kesäkuu 2017

Jo viikko avaruudessa – Aalto-1:n käyttöönotto edistyy

Aalto-1 kiertää Maata jo tutuksi tulleella, turvallisella polaariradallaan kerran noin 94 minuutissa. Se lentää keskimäärin kaksi kertaa vuorokaudessa Suomen ylitse – läheltä hieman useammin.

Kuluneen viikon aikana Otaniemen maa-asemalta ollaan oltu säännöllisesti yhteydessä satelliittiin ja sitä on vähitellen herätelty toimimaan laukaisun sekä avaruuteen pääsemisen jälkeen.

Kun satelliitti saapuu avaruuteen, on se vähän kuin vastasyntynyt vauva: yllättäen se on uudessa ympäristössä ja joutuu toimimaan itsenäisesti.

Aalto-1 toimii suunnitellusti

Aivan ensin satelliittia vain kuunneltiin. Näin voitiin varmistua siitä, että se toimii.

Sitten sen telemetriatietojen avulla voitiin nähdä, että Aalto-1 toimi jopa erinomaisesti. Sen aurinkopaneelit tuottivat riittävästi virtaa, sen lämpötilat olivat sopivat ja ennen kaikkea sen tietokone sekä muu elektroniikka toimi juuri suunnitellusti.

Ainoa pieni hankaluus oli radiolinkissä ollut kohina, joka johtui ennen kaikkea maa-aseman säädöistä, Kohinan vuoksi yhteys oli hidas, mutta se riitti satelliitin systeemien käynnistämiseen.

Viime päivinä kohinan vähentämisen lisäksi satelliitin toinen UHF-alueella toimiva radiolaitteisto on saatu toimimaan ja myös se toimii kuten pitää. Tietoliikennenopeudet on saatu näin ollen kasvamaan.

Pian dataa alas pikavauhtia

Myös satelliitin rata on saatu määritettyä tarkemmin GPS:n avulla. Näin sen sijainti tiedetään tarkemmin ja antennit voidaan suunnata tarkemmin.

"Kaikki toimii kuten pitää", iloitsee hanketta vetävä Jaan Praks. "Suurinta osaa ylityksistä käytetään datan lähetykseen alas."

"Seuraavaksi otetaan käyttöön nopeampi S-kaistan nopea datalinkki ja sen jälkeen otamme Aalto-1:n kameralla ensimmäisen kuva."

Sen lataus alas maa-asemalle vie kuitenkin vielä vähän aikaa, koska näin aluksi kaikki halutaan tehdä varovasti ja rauhallisesti.

Tarkin kuva jättiläistähdestä - lähikuvassa supernovaksi valmistautuva Betelgeuze

To, 06/29/2017 - 06:16 Jarmo Korteniemi
Kuva: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / E. O’Gorman / P. Kervella

Betelgeuze on eräs tähtitaivaan kirkkaimmista tähdistä. Nyt se on nähty uusin silmin, kun tutkijat ALMA-observatoriolla nappasivat siitä ennennäkemättömän tarkan kuvan.

Tutkijat ovat ottaneet huipputarkan kuvan jättimäisestä Betelgeuze-tähdestä. Kuva kertoo lämpötilaeroista tähden kaasukehässä.

Maasta katsottuna Betelgeuzen näennäinen läpimitta on noin 0,05 kulmasekuntia, ja kuvan erotuskyky on noin 0,014 kulmasekuntia. Tähden kiekko näkyy kuvassa siis varsin sumeana, eikä siitä erotu kovin pieniä yksityiskohtia.

Kuvasta erottuu kuitenkin kaksi jättimäistä poikkeuksellista aluetta. Kumpikin on pyöreästi oman Aurinkokuntamme sisäosien kokoinen. Valkoisena erottuva alue on noin tuhat astetta ympäröivää tähden pintaa kuumempi, ja tähden reunalta kurottuu vasemmalle toinen hieman haaleampi lämpötilapiikki. Tutkijoiden mukaan näitä alueita lämmittää epätavallisen runsas magneettinen aktiivisuus, jota ajavat jättiläismäiset konvektiosolut tähden fotosfäärissä.

Betelgeuzen riehuminen on ennenkin ollut komeaa seurattavaa. Vuonna 2009 sen havaittiin puskeneen avaruuteen kaasupilven, joka ulottuisi omassa aurinkokunnassamme Auringosta lähes Neptunuksen radalle asti.

Punahehkuinen tyhjiö

Betelgeuze on kuuluisa, sillä se on eräs suurimpia tunnettuja tähtiä ja varsin lähellä Aurinkoa. Se myös löytyy taivaalta helposti: selvästi punertava Betelgeuze on Orionin tähdistön toiseksi kirkkain ja koko tähtitaivaan yhdeksänneksi kirkkain tähti.

Vaikka Betelgeuze on yksi taivaan kirkkaimmista tähdistä ja sitä on tutkittu pitkään ja hartaasti, monia sen perusominaisuuksiakaan ei vieläkään tunneta kovin tarkkaan. Sen esimerkiksi kerrotaan olevan noin 650 valovuoden päässä Auringosta, vaikka mittausten virheraja onkin 150 valovuotta.

Betelgeuze on erittäin harvaa ainetta, minkä vuoksi tähteä kutsutaankin joskus "punahehkuiseksi tyhjiöksi". Sata metriä kanttiinsa oleva kuutio "keskimääräistä Betelgeuzea" olisi massaltaan vain alle 100 kilogrammaa. Saman kokoinen palanen "keskimääräistä Aurinkoa" painaisi lähes 1,5 miljardia kiloa, ja vastaava ilmakuutiokin yli 1,2 miljoonaa kiloa.

Betelgeuzen massan arvioidaan olevan Aurinkoon verrattuna 15–23 -kertainen. Sen halkaisija taas on vajaat 900 kertaa Aurinkoa suurempi (plusmiinus 200 Aurinkoa).

Betelgeuze on nuori, vain 8–8,5 miljoonan vuoden ikäinen tähti. Suuren kokonsa vuoksi sen kehitys on kuitenkin erittäin nopeaa ja väkivaltaista, ja lähentelee loppuaan. Se on punainen (yli)jättiläistähti, jonka odotetaan räjähtävän supernovana todennäköisesti lähimmän 100 000 vuoden aikana. Hetkeä on kuitenkin mahdotonta ennustaa tarkalleen edes kymmenien tuhansien vuosien tarkkuudella. Kun fotonit supernovasta joskus viimein saavuttavat Maan, tapahtuma tulee näkymään selvästi päivätaivaallakin. Nykytiedon valossa supernova tuskin aiheuttaa Aurinkokunnassamme juuri minkäänlaista vaaraa.

Kuva Betelgeuzesta otettiin Chilessä sijaitsevalla ALMA-radioteleskooppiryhmällä. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) on kansainvälinen projekti ja on ollut toiminnassa vuodesta 2013 asti. Tämä oli ensimmäinen kerta kun ALMAlla on kuvattu minkään tähden pintaa.

Tutkimuksessa mitattiin kaasun lämpötiloja lähellä tähteä. Alueella havaittiin tapahtuvan selvää lämpötilainversioita: Tähden pinnalta ylöspäin noustessa kuumuus hellittää pian lähes tuhannella asteella (3400 °C → 2500 °C) kunnes palaa vieläkin korkeammalla takaisin lähes pinnan kuumuuteen (3300 °C). Havainto tukee aiempia mallinnuksia viileiden jättiläistähtien kaasukehistä.

Tähden nimestä on kaksi kirjoitusmuotoa, Betelgeuze ja Betelgeuse.

Lähteet: ESOn tiedote, O'Gorman ja kumpp. (2017), Dolan ja kumpp. (2016)

Video: Japanilaiset sumotaistelurobotit mättävät toisiaan

Erilaisia taistelurobotteja on nähty: niin leikkimielisissä kilpailuissa kuin "oikeita" taistelukäyttöönkin suunniteltavia, mutta nämä ovat jotain aivan uutta: japanilaiset pikkurobotit, jotka käyvät taistoon toisiaan vastaan kuin sumopainijat.

Paitsi että robotit ovat hieman erilaisia kuin painavat sumot: niiden massa saa olla vain kolme kiloa, ja ne liikkuvat hieman ihmispainijoita nopeammin.

Vaikka kirjoittajalle sumorobotit ovat uusi tuttavuus, ei japanilaisille laji ole mitään tuore. Siinä missä sumon juuret menevät yli tuhannen vuoden päähän historiassa, on näitä sumotaistelurobotteja usutettu taisteluun vuodesta 1989 alkaen. Tarkoituksena on (kuten monissa muissa vastaavissa robottikisoissa) innostaa opiskelijoita kehittämään taitojaan robottien rakentamisessa ja tekniikassa yleisesti.

Jos asia kiinnostaa enemmän, kannattaa sumorobotteihin ja kilpailun tarkkoihin sääntöihin perehtyä All Japan Robot-Sumo Tournament -sivustolla.

Kaikki hyvin avaruudessa: Aalto-1 toimii ja siihen ollaan yhteydessä

Aalto-1 -blogiAalto-1 viettää jo kolmatta vuorokauttaan avaruudessa. Se kiertää Maan kerran noin 94 minuutissa keskimäärin 505 kilometrin korkeudella olevalla radallaan, joka vie sen joka kierroksellaan niin Etelämantereen kuin pohjoisnavan päältäkin.

Sen rataa voi seurata mm. tällä sivulla - napojen kautta kulkeva rata näyttää ylös-alas sahaavalta kaarelta, joka siirtyy joka kierroksella kartalla hieman länteen päin. Suomen päältä Aalto-1 kulkee noin kaksi kertaa vuorokaudessa, mutta läheltä tapahtuvia ohituksia on enemmän.

Näillä suoraan päältä kulkevien ja hieman vierestä menevien ohitusten aikaan satelliittiin ollaan yhteydessä Aalto-yliopistossa olevan maa-aseman kautta. Otaniemestä siis ei vain kuunnella satelliitin majakkasignaalia, vaan myös otetaan vastaan telemetriatietoja sekä ohjataan satelliittia.

Video: Aalto-1:n vapautus avaruuteen raketissa olleen kameran kuvaamana

Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO on julkistanut juuri videon, missä nähdään tänään aamulla tapahtunut PSLV-kantoraketin lennon C38 laukaisu ja nousu avaruuteen. Videolla on myös kuvattuna satelliittien vapautukset avaruuteen – eli siis myös viimeiset kuvat Aalto-1:stä.

Suomalaissatelliitin singahdus on kohdassa 2:05.

Laukaisun vaiheet selviävät alla olevasta piiroksesta:

Video: ISRO

Laukaisusekvenssi

Näin Aalto-1 piipittää taivaalla – kuuntele sen signaalia

Aalto-1 on lentänyt radallaan ensimmäisen kerran suoraan Suomen päältä. Ylilennon aikana Otaniemen maa-asema kuuli sen signaalin hyvin ja tämä vahvisti jo edelliseltä kierrokselta saadun alustavan tiedon: satelliitti toimii hyvin.

Maa-asemalta saatiin lähetettyä satelliittille komentoja, jotka osoittivat, että Aalto-1 reagoi ja siihen voidaan olla yhteydessä – ei vain kuunnella.

Satelliitin lähettämä signaali saatiin kuuluviin myös Hankasalmen obervatoriossa. Yllä olevalla videolla kuvana on Otaniemestä saadun signaalin visualisointi kuvaruudulta, mutta ääni on Hankasalmella tallennettu.

Yksi kierros maapallon ympäri kestää 94 minuuttia ja 36 sekuntia, eli yhdessä vuorokaudessa satelliitti tekee 15 kierrosta. Keskimäärin kahdesti päivässä satellitti kulkee oikein hyvin Suomen ylitse, mutta siihen voidaan olla yhteydessä myös silloin, kun rata kulkee läheltä Suomea.

Aalto-1:n rataa voi seurata itsekin mm. täällä. Karttaa seuratessa voi myös nähdä milloin satelliitti on Maan varjossa ja milloin Aurinko porottaa siihen.

Signaali koostuu ensin morsemerkeistä A A L T O 1 ja sitä seuraavista telemetriatiedoista. Videolla kuullaan pääasiassa telemetriapiipitystä.

Tässä tietoja voidaan kuulla vain äänenä, mutta Otaniemessä tästä piipityksestä saadaan selville signaaliin koodatut tiedot siitä, miten Aalto-1 ja sen systeemit toimivat. Tiedot kertovat myös missä asennossa satelliitti on. Näiden tietojen perusteella päätetään jatkotoimista.

Satelliitin järjestelmiä – mm. sen kamera ja toinen radiolaitteisto – käynnistellään rauhallisesti, sillä satelliitin ensimmäiset päivät avaruudessa ovat hyvin kriittiset.

Nyt kuitenkin Aalto-1:n lento näyttää alkaneen erinomaisesti!

Seuraavan kerran satelliitti tulee hyvin Suomen päälle illalla. 

Aalto-1 -tiimi
Aalto-1 -tiimi potretissa onnistuneen laukaisun jälkeen.

Aalto-1 on avaruudessa – ensimmäistä yhteyttä odotetaan

Pe, 06/23/2017 - 07:34 Jari Mäkinen
PSLV C38 laukaisualustalla (Aalto-1 mukanaan)

Ensimmäinen virallisesti suomalainen satelliitti on nyt avaruudessa. Aalto-1 laukaistiin onnistuneesti matkaan tänään aamulla Intiasta.

Intialainen PSLV-kantoraketti nousi lentoon täsmälleen suunnitellusti klo 6.59 Suomen aikaan Andhra Pradeshin maakunnassa Sriharikotassa olevalta Intian avaruustutkimusjärjestön ISRO:n Satish Dhawanin avaruuskeskuksesta.

Raketin lento sujui hyvin ja kaikki satelliitit irtosivat omille teilleen noin 20 minuuttia kestäneen lennon lopuksi.

Aalto-1 irtosi klo 07.22.08 Suomen aikaa ja on toivottavasti nyt avannut antenninsa sekä alkanut toimia itsenäisesti. Se lentää radallaan ensimmäisen kerran Suomen päältä noin klo 11.30, jolloin Aalto-satelliittitiimi ottaa siihen yhteyttä Otaniemessä olevalla maa-asemallaan.

”Raketti Intiasta lähti aikataulussa klo 06.59, ja Aalto-1 irrotettiin omalle radalleen suunnitelmien mukaisesti. Vuosien työn tulos on nyt kiertoradalla. Toivottavasti saamme pian yhteyden satelliittiin ja voimme aloittaa tieteelliset mittaukset”, sanoo projektin vetäjä apulaisprofessori Jaan Praks Aalto-yliopiston tiedotteessa.

Satelliitin laukaisua oli kerääntynyt Otaniemeen seuraamaan kymmeniä satelliittiprojektiin osallistuneita Aallon opiskelijoita ja alumneja. Useat heistä ovat jääneet avaruusalalle ja rakentavat nyt uusia satelliitteja, avaruusluotaimia ja avaruuslaitteita eri instituutioissa.

”Aalto-1 projektista on lähtenyt liikkeelle myös kaksi uutta yritystä. Molemmat kaavailevat omien satelliittien laukaisemista vielä tänä vuonna. Lisäksi Aallossa rakennetaan jo kahta uutta satelliittia. Ellei viivästyksiä tule, on tästä juhlavuodesta tulossa kaikkien aikojen satelliittivuosi Suomessa”, Jaan Praks hymyilee.

Aalto-1 on moderni CubeSat-standardia seuraava nanosatelliitti, joka vie avaruuteen suomalaista huipputekniikkaa: VTT:n rakentaman spektrikameran, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteisen säteilyilmaisimen ja Ilmatieteen laitoksen kehittämän plasmajarrun, joka tähtää avaruusromun vähentämiseen. Aallon opiskelijat ovat itse suunnitelleet koko satelliitin kokonaisuuden ja useita alijärjestelmiä, kuten radiot, rungon, antennit sekä aurinkopaneelit, jotka tuottavat satelliitin tarvitseman sähkön. Satelliitin aivot eli päätietokone välittää kaiken tarvittavan tiedon avaruudesta Otaniemen maa-asemalle.

Video: Aalto-1 laukaistiin avaruuteen

Aalto-1 laukaistiin onnistuneesti avaruuteen PSLV-kantoraketilla Intiasta 23. kesäkuuta 2017. Yllä on Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO:n tallenne laukaisusta; kyseessä on koko lähetys, missä näytetään viimeiset valmistelut, laukaisu ja lennon seuranta aina satelliittien irtoamiseen sekä virallisiin juhlapuheisiin saakka.

Laukaisu on kohdassa 28'30".

Video: Aalto-1:n raketti ja sen kyytiläiset esittelyssä

Enää vain noin 12 tuntia laukaisuun!

Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO julkaisi juuri ennakkovideon tulevasta lennosta. Siinä kerrotaan (englanniksi) lähinnä päähyötykuormana olevasta kaukokartoitussatelliitista, mutta mukana videolla on myös Aalto-1 – lyhyesti, mutta kuitenkin!

Samalla laukaisuvalmistelut etenevät lähtölaskennan mukaisesti: iltapäivällä Suomen aikaa kantorakettia suojannut liikuteltava hangaari siirrettiin kokonaan sivuun ja lukittiin kaukaisimpaan asemaansa raketista katsottuna. Juuri tätä kirjoitettaessa toisen vaiheen ajoaineiden tankkaus on käynnissä.

Kaikki näyttää siis erinomaisen hyvältä juuri nyt!

Aalto-1 on laukaisualustalla ja raketin lähtölaskenta on alkanut – katso kuvia laukaisukeskuksesta

To, 06/22/2017 - 13:14 Jari Mäkinen
PSLV C38 laukaisualustalla (Aalto-1 mukanaan)

Pitkä odotus alkaa todellakin olla ohi: Aalto-1 -satelliittia kuljettavan intialaisen PSLV-kantoraketin lähtölaskenta on alkanut.

PSLV:n lennon C38 laukaisu tapahtuu huomenna aamulla klo 6.59 Suomen aikaa. 

Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO antoi eilen keskiviikkona lopullisen lupansa laukaisun tekemiseen, minkä jälkeen rakettia alettiin valmistella lähtölaskentaa varten. Se alkoi tänään torstaina aamulla Intian aikaa, tarkalleen 28 tuntia ennen laukaisua.

Vaikka lähtölaskennasta kuullaan yleensä vain viimeiset dramaattiset sekunnin, on kyseessä pitkä toimenpidelista, jonka tarkoituksena on valmistella raketti oikeassa järjestyksessä laukaisuvalmiuteen.

Olennaisinta on tankkaaminen, mikä tapahtuu hitaasti ja tarkasti. PSLV käyttää kiinteällä polttoaineella toimivia raketteja ensimmäisessä ja kolmannessa vaiheessaan. Näitä ei tarvitse enää tankata.

Neljännen vaiheen nestemäiset ajoaineet (polttoaine ja hapetin) on jo tankattu tänään aamulla, ja toisen vaiheen ajoaineiden tankkaus tehdään myöhemmin tänään ja yöllä. Neljäs vaihe on olennaisesti toista pienempi, joten sen tankkien täyttäminen sujui nopeasti.

Laukaisuaika on edelleen suunniteltu klo 5.29 huomenna aamulla Intian aikaa, eli klo 6.59 Suomen aikaa. Tiedetuubi näyttää laukaisun suorana.

Aalto-1 irtoaa raketista noin 23 minuuttia laukaisun jälkeen (07.22.08) ja alkaa toimia hieman sen jälkeen. Se avaa antenninsa, alkaa lähettää merkkisignaaliaan ja odottaa ohjeita maavalvomolta.

Ensimmäisen kerran Suomen päälle – ja Otaniemen maa-aseman kuuluviin – satelliitti tulee noin klo 11.30 perjantaina.

Jos kaikki on sujunut hyvin, pitäisi tämän virallisesti ensimmäisen Suomen avaruusalusrekisteriin tulevan satelliitin piipittää silloin iloisesti kotimaansa taivaalta!

Kuvat: ISRO

Juttua on päivitetty 22.6., kun Aalto-1:n tarkka irtoamisaika saatiin tietoon.

Otaniemen maa-asema valmistautuu Aalto-1:n ohjaamiseen – Jyväskylä myös valmiudessa kuunteluun

Aalto-1 laukaistaan avaruuteen perjantaina 23. kesäkuuta klo 6.59 Suomen aikaa, ellei mitään yllättävää tapahdu sitä ennen. Se vapautuu kantoraketista noin 20 minuutin kuluttua laukaisusta ja aloittaa pian omille teilleen päästyään toimintansa: sen antennit avautujat ja sen radio alkaa lähettää säännöllisesti majakkasignaalia joka kolmas minuutti.

Sen signaali saatetaan kuulla jo Amerikasta pian laukaisun jälkeen, mutta Suomessa satelliitti on ensimmäisen kerran hyvin havaittavissa noin klo 11.30. Silloin sitä kuunnellaan erityisen suurella jännityksellä etenkin Aalto-yliopiston TUAS-talon katolla olevalla antennilla. 

Yllä oleva Aalto-yliopiston video kertoo siitä enemmän.

Otaniemen maa-asema tyytynee aluksi vain kuuntelemaan ja yrittää ottaa vastaan satelliitin majakkasignaalin loppuun koodattua telemetriatietoa, mikä kertoo satelliitin toiminnasta ja tilasta.

Pian sen jälkeen teekkarit lähettävät satelliitille käskyjä, joilla ensin vain testataan miten se ottaa käskyjä vastaan, mutta pian tämän jälkeen Aalto-1:n varsinainen käynnistäminen alkaa. Mikäli sen asento ei ole paras mahdollinen tai jos sen toiminnassa on omituisuuksia, näihin puututaan luonnollisesti ensin.

Aalto-1:ssä on myös tehokkaampi ns. S-kaistalla toimiva radio, jonka kautta lähetetään mm. hyötykuormana olevan spektrikameran kuvia. Varmuuden radio, kuten ei myöskään kamera, eivät kuitenkaan ole aluksi toiminnassa, vaan ne kytketään päälle vasta sen jälkeen, kun satelliitin toiminta on saatu vakaaksi. Satelliitin Turussa tehty radiotutkimuslaite myös kytketään päälle myöhemmin. Ilmatieteen laitoksen sähköpurjekoe käynnistetään vasta myöhemmin, lennon lopussa.

Kuten Aalto-2:n vaikeudet ovat osoittaneet, ovat satelliitin ensimmäiset päivät avaruudessa mahdollisesti vaikeita, ja siksi sen toimintoja seurataan ensin tiiviisti ja sitä aletaan varsinaisesti käyttää vähitellen. Olennainen ero nyt Aalto-2:een verrattuna on se, että Aalto-1 on testattu paljon paremmin, sitä on tehty pitkään ja huolella, minkä lisäksi siihen voidaan olla kunnolla suoraan yhteydessä Otaniemestä useampaan kertaan vuorokaudessa.

Aalto-1:n majakkasignaali on nimensä mukaisesti merkkilähetys, jonka tärkein tehtävä on vain kertoa, että satelliitti on toiminnassa. Kyseessä on morsekoodi, jota voi kuunnella ihan tavallisin radiolaittein, kunhan vain tietää mitä kuunnella, milloin ja miten.

Majakkasignaalin taajuus on 437,220 MHz, ja sen vastaanottoon tarvitaan tälle aallonpituusalueelle tehty radiovastaanotin, sopiva suunta-antenni sekä lasketut tiedot siitä, missä ja miten satelliitti kulkee taivaan halki. Jos signaalin saa kuuluviin, se on tällainen (joskin todellisuudessa signaalissa lienee enemmän häiriöitä):

Satelliittien ylilentojen radat ja ajankohdat voi laskea mm. täällä olevilla ohjelmistoilla. Aalto-1:n lopulliset ratatiedot tulevat varsin pian useille sivustoille näkyviin, mutta alustavat tiedot ja muita lisätietoja Aalto-1:n kuuntelusta radioamatöörilaittein on täällä: HAM radio information for contacting Aalto-1 satellite (OH2A1S)

Hankasalmen antenni

Jyväskylän luona Hankasalmen observatoriolla varaudutaan myös kuultelemaan Aalto-1:n signaalia – tosin tähtiharrastajilla on käytössään astronomiset laitteet: yhteyttä otetaan tarkoitusta varten hieman muunnellulla radioteleskoopilla.

"Hankasalmen observatorion radioteleskooppi on alun perin venäläinen säätutka", kertoo Jyväskylän Siriuksen puheenjohtaja Arto Oksanen.

"Siinä on kolmemetrinen lautasantenni, joka hankittiin vuonna 2003 aluksi Siriuksen Nyrölän observatorioon, mutta sieltä se siirrettiin huollettuna vuonna 2006 Hankasalmen observatorioon."

Kun teleskooppi oli saatu Hankasalmelle sillä aloitettiin aurinkohavainnot, aluksi 1 GHz taajuudella ja myöhemmin 10 GHz taajuudella. Vuodesta 2011 alkaen teleskooppi on havainnut Aurinkoa aina kun se on ollut yli 10 asteen korkeudella. Havainnot aloitetaan automaattisesti aamulla ja lopetetaan illalla. Auringon radioteho mitataan 100 kertaa sekunnissa ja erityshavaintokohteena ovat auringon radiopurkaukset.

"Aalto-1 -satelliitista kuultuamme ajattelimme että miksei radioteleskooppia voisi käyttää sen kuuntelemiseen", Oksanen kertoo. 

"Otimme yhteyttä Aalto-yliopistoon ja saimme tietoa satelliitin radioista ja käytettävistä taajuuksista. Matalammalla 435 GHz taajuudella satelliitti lähettää telemetriatietoa ja sen vastaanotto pitäisi olla aika helppoa. Olemme vastaanottaneet englantilaista FunCube-satelliittia pienellä antennilla ja tietokoneen softaradiolla. Haastavampaa on 2,4 GHz taajuudella lähetettävä data, mm. satelliitin ottamat kuvat."

Tämä suurempi mikroaaltojen alueella oleva taajuus vaatii parempia laitteita, tosin hinta sinällään ei ole este: Sirius hankki parilla kympillä sopivan mikroaaltopään Kiinasta.

Se sekä vahvistaa signaalin että muuttaa taajuuden matalammaksi, joka kulkee paremmin koaksiaalikaapelissa antennista noin 50 metrin päässä olevaan ohjaushuoneeseen. 

Ohjaushuoneessa on USB-tikun tyyppinen ohjelmistoradio (periaatteessa kyseessä on Digi-TV -vastaanotin) ja tietokone, jossa on softaradio-ohjelma.

"Tavoitteenamme on saada vastaanotto toimimaan niin että voimme vastaanottaa satelliitin lähetyksiä heti kun ne alkavat", toteaa Oksanen. 

Yllä olevassa kuvassa Sampsa Lahtinen asentaa mikroaaltopäätä Hankasalmen observatoriossa olevaan antenniin.

Näin Aalto-1 laukaistaan avaruuteen ylihuomenna

Ke, 06/21/2017 - 20:03 Jari Mäkinen
PSLV C38

Tätä on odotettu: yli vuoden ajan laukaisuaan odottanut Aalto-1 on viimeinkin lähdössä matkaan. Sitä kuljettanut raketti on odottamassa Intiassa ja kaikki näyttää nyt olevan kunnossa. Vaikka Aalto-2:sta tuli ensimmäinen suomalaissatelliitti avaruudessa, nousee ensimmäisenä virallisesti suomalaiseen avaruusalusrekisteriin laitettava satelliitti matkaan nyt perjantaina aamulla.

Aalto-yliopiston satelliittitiimi oli valmistautunut laukaisemaan Aalto-1:n avaruuteen jo vuonna 2015, mutta laukaisijaksi valitun SpaceX:n Falcon 9 -kantoraketin ongelmien vuoksi ensin satelliitin lentomallin – siis varsinaisen avaruuteen menevän satelliitin – valmistumista hidastettiin ja sitten sekin on joutunut odottelemaan ensin Otaniemessä ja sitten Hollannissa laukaisuvälittäjän tiloissa aina tähän kevääseen saakka.

Isoissa amerikkalaiskuvioissa pieni Aalto-1 oli altavastaajana, mutta viime aikoina nanosatelliittien laukaisijana kunnostautuneelle Intialle suomalaissatelliittikin oli tervetullut kyytiläinen. Niinpä paikka raketista järjestyi nopeasti, tosin Intiankin kiireisen laukaisuohjelman vuoksi tämän raketin laukaisua jouduttiin lykkäämään huhtikuusta tähän kesäkuuhun.

Nyt kuitenkin PSLV-kantoraketti on valmiina matkaan Sriharikotan niemimaalla sijaitsevassa Satish Dhawan avaruuskeskuksessa ja se on tarkoitus laukaista matkaan klo 6.59 Suomen aikaa (klo 9.29 paikallista aikaa).

Kyseessä on 17. tämän PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle) -raketin XL-version laukaisu ja kaikkiaan 39. PSLV:n laukaisu. Suurimmassa versiossa raketin runkoon on kiinnitetty kuusi kiinteällä polttoaineella toimivaa apurakettia. Syyskuussa 1993 ensilentonsa tehneen raketin lennoista vain yksi on epäonnistunut kokonaan, joten sitä voi pitää varsin luotettavana. XL-version kaikki lennot ovat sujuneet suunnitellusti.

Raketin päähyötykuormana on intialainen kaukokartoitussatelliitti Cartosat-2E. Tämän 712 kg painavan satelliitin lisäksi kyydissä on 30 muuta satelliittia, joiden joukossa on myös Aalto-1.

Suurin kanssamatkustajista on intialainen opiskelijasatelliitti NIUSAT, jonka massa on 15 kg.

Aalto-1:n kaltaisia nanosatelliitteja on 29, ja ne on tehty Suomen lisäksi Itävallassa, Belgiassa, Iso-Britanniassa, Chilessä, Tshekissä, Ranskassa, Saksassa, Italiassa, Japanissa, Latviassa, Liettuassa, Slovakiassa ja Yhdysvalloissa. Mukana on myös yksi intialainen pikkusatelliitti. Kansainvälinen väri lennolle tulee ennen kaikkea siitä, että raketti vie taivaalle loput QB50-parven satelliiteista, joita ei lähetetty avaruuteen avaruusasemalta. Aalto-2 oli yksi näistä avaruusasemalta lähetyistä QB50-satelliiteista.

Kaikkiaan PSLV:n kuoman massa on 955 kg.

Laukaisuvalmis raketti on 44 metriä korkea ja sen massa on noin 320 tonnia. Se pystyisi viemään matalalle kiertoradalle 3,8 tonnia massaltaan olevan lastin, joten tällä lennolla raketti ei ole suorituskykynsä rajoilla.

Raketti vie satelliitit 505 kilometrin korkeuteen Maata kiertävälle ns. aurinkosynkroniselle kiertoradalle, joka kulkee Maan napojen kautta. Tai melkein: radan kaltevuus päiväntasaajan suhteen on 97,44 astetta. Aalto-1 irtaantuu raketista noin 20 minuuttia laukaisun jälkeen, eli noin klo 7.20 Suomen aikaa perjantaina.

Yllä oleva piirros näyttää miten laukaisu sujuu.

Aalto-1 tulee siis kulkemaan säännöllisesti Suomen päältä ja se pystyy kuvaamaan Suomeakin joka päivä. Siihen voidaan olla suoraan yhteydessä Otaniemen maa-asemalta joka päivä pitkiä aikoja. Tässä mielessä se siis poikkeaa Aalto-2:sta, jonka rata oli lähempänä päiväntasaajaa ja mihin voitiin olla yhteydessä vain noin 10 minuuttia päivässä. Kuten Aalto-2:een, voidaan Aalto-1:een olla yhteydessä myös muulloin yhteistyöasemien kautta, mutta niiden välityksellä tehdyt yhteydet eivät toimi niin hyvin kuin suora kontakti omalta asemalta Otaniemestä.

Satelliitit, Aalto-1 niiden mukana, asennettiin ensin nokkakartion sisään ja se kuljetettiin laukaisualustalla odottaneen raketin päälle. Alla olevassa kuvassa raketin toista vaihetta nostetaan paikalleen; raketti kootaan kuin palapeli nostamalla vaiheet päällekkäin ja laittamalla satelliitit nokkakartion sisällä ylimmäiseksi. Runko on halkaisijaltaan 2,8 metriä.

Suomalaista huipputekniikkaa

Aalto-1 on moderni CubeSat-standardia seuraava nanosatelliitti, joka vie avaruuteen suomalaista huipputekniikkaa: VTT:n rakentaman spektrikameran, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteisen säteilyilmaisimen ja Ilmatieteen laitoksen kehittämän plasmajarrun, joka tähtää avaruusromun vähentämiseen.

Aallon opiskelijat ovat itse suunnitelleet koko satelliitin kokonaisuuden ja useita alijärjestelmiä, kuten radiot, tietokoneen, rungon, antennit sekä aurinkopaneelit, jotka tuottavat satelliitin tarvitseman sähkön. Satelliitin aivot eli päätietokone välittää kaiken tarvittavan tiedon avaruudesta Otaniemen maa-asemalle.

Satelliittitiimi on viime viikot paitsi odottanut laukaisua, myös yrittänyt kuumeisesti ratkaista toukokuussa kiertoradalle vapautetun satelliittipikkuveli Aalto-2:n yhteysongelmia, toistaiseksi tuloksetta.

Satelliittitiimin vetäjä, professori Jaan Praks on luottavainen Aalto-1:n suhteen:

”Aalto-1-satelliitti on Aalto-2:ta monimutkaisempi, mutta sitä on myös testattu paljon Aalto-2:ta kauemmin.  Aalto-1:n kiertorata on lisäksi paljon lähempänä Otaniemen maa-asemaa kuin Aalto-2:n, mikä helpottaa sen operointia huomattavasti. Jos kaikki menee suunnitelmien mukaan, satelliitti avaa antennit ja valmistautuu yhteydenottoon jo puolen tunnin kuluttua irrotuksesta. Ensimmäinen lento Suomen yli tapahtuu aamupäivällä. Paljain silmin satelliittia ei näe, mutta radioamatöörit pystyvät seuraamaan satelliittia omilla radiolaitteistoillaan.”

Se, miten käy, selviää perjantaina. Edellinen PSLV:n lento näytti tältä:

Suomalaista huipputekniikkaa

Aalto-1 on moderni CubeSat-standardia seuraava nanosatelliitti, joka vie avaruuteen suomalaista huipputekniikkaa: VTT:n rakentaman spektrikameran, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteisen säteilyilmaisimen ja Ilmatieteen laitoksen kehittämän plasmajarrun, joka tähtää avaruusromun vähentämiseen.

Aallon opiskelijat ovat itse suunnitelleet koko satelliitin kokonaisuuden ja useita alijärjestelmiä, kuten radiot, tietokoneen, rungon, antennit sekä aurinkopaneelit, jotka tuottavat satelliitin tarvitseman sähkön. Satelliitin aivot eli päätietokone välittää kaiken tarvittavan tiedon avaruudesta Otaniemen maa-asemalle.

Satelliittitiimi on viime viikot paitsi odottanut laukaisua, myös yrittänyt kuumeisesti ratkaista toukokuussa kiertoradalle vapautetun satelliittipikkuveli Aalto-2:n yhteysongelmia, toistaiseksi tuloksetta.

Satelliittitiimin vetäjä, professori Jaan Praks on luottavainen Aalto-1:n suhteen:

”Aalto-1-satelliitti on Aalto-2:ta monimutkaisempi, mutta sitä on myös testattu paljon Aalto-2:ta kauemmin.  Aalto-1:n kiertorata on lisäksi paljon lähempänä Otaniemen maa-asemaa kuin Aalto-2:n, mikä helpottaa sen operointia huomattavasti. Jos kaikki menee suunnitelmien mukaan, satelliitti avaa antennit ja valmistautuu yhteydenottoon jo puolen tunnin kuluttua irrotuksesta. Ensimmäinen lento Suomen yli tapahtuu aamupäivällä. Paljain silmin satelliittia ei näe, mutta radioamatöörit pystyvät seuraamaan satelliittia omilla radiolaitteistoillaan.”

Se, miten käy, selviää perjantaina. Edellinen PSLV:n lento näytti tältä:

Kuvat: ISRO ja Tiedetuubi. Tekstissä on käytetty hieman Aalto-yliopiston tiedotteen tekstiä.

Kuinka tunnistaa kyy - ilman sahalaitakuviota?

Ke, 06/21/2017 - 16:22 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jan Sokoly / Mircea Nita / Kjelti Fjellheim / Flickr

Suomessa esiintyy kolmea käärmelajia, jotka on syytä erottaa toisistaan. Tunnistus on aina varsin helppoa, vaikka väritys olisikin muu kuin kirjoista tuttu. Jutussa neuvotaan kuinka homma käy.

Suomen luonnossa luikertelee kolmenlaisia käärmeitä. Jokaisella on oma saalistustapansa.

Hyvin harvinainen kangaskäärme (ent. kanervakäärme, Coronella austriaca) tappaa saaliinsa kuristamalla ja popsii sen vasta tukehtuneena. Kyykäärme (Vipera berus) taas antaa myrkkynsä tehdä likaisen työn ja syö ateriansa kuolleena tai vähintään lamautuneena. Kyy on maamme ainoa todella myrkyllinen eläin ja maailman pohjoisimmas levinnyt käärmelaji. Rantakäärme (ent. tarhakäärme, Natrix natrix) on kangaskäärmeen lailla myrkytön. Se nielee ruokansa yleensä saman tien kiinni saatuaan – elävänä ja sätkivänä.

Lisäksi joku saattaa joskus epähuomiossa luulla jalatonta vaskitsa-liskoammekin (Anguis fragilis) käärmeeksi. Sen vanha nimitys "vaskikäärme" viittaa samankaltaisuuteen käärmeiden kanssa. Englanninkielinen nimi slow worm eli "hidas mato" tosin on paljon kuvaavampi, otuksen liikkumisnopeuden ja kaivautuvan käytöksen vuoksi.

Lähes jokainen oppii tunnistamaan kyyn sahalaitakuvion viimeistään koulussa. Mutta mitä jos sellaista ei näy?

Kuinka kokonaan mustan kyyn voi erottaa täysmustasta rantakäärmeestä? Tai mitä jos otus luikertelee piiloon niin vikkelään että siitä ehtii erottaa vain hännänpään? Tai jos kiven kolosta näkyvät ainoastaan kuononpää ja ihmistä tarkkailevat silmät?

Väritystäkin varmempia ja yllättävän helppoja tunnistuskikkoja löytyy muutamia, mutta niitä harva tuntee. Täytyy vain malttaa katsoa eläintä rauhassa tai osata katsoa pikaisesti näpsäistyä valokuvaa jälkikäteen. Tieto vähentää tuskaa: kyykäärmettäkään ei kannata pelätä, sillä ne eivät ikinä hyökkää turhan päiten.

Päätimme tehdä infografiikan, joka helpottaa lajien erottelua toisistaan:

(Klikkaa halutessasi kuvaa nähdäksesi sen suurempana.)

Kuva: Jarmo Korteniemi 2017

Kuva: Jarmo Korteniemi

Otsikkokuvassa Suomen jalattomat matelijoiden kylkiä oikealta lukien: rantakäärme, kangaskäärme. vaskitsa, ja kyy. Kuva: Jan Sokoly / Mircea Nita / Kjelti Fjellheim / Flickr.

Päivitys klo 19.00: Korjattu kappaletta eläinten ruokailutottumuksista. Aiemmasta lauserakenteesta saattoi saada sen kuvan, että rantakäärmekin pääsääntöisesti kuristaisi ruokansa.

Video: Boeing-kaksikko harjoittelee Pariisin ilmailunäyttelyä varten – maailman suurin show alkaa huomenna!

Le Bourget'n show alkaa maanantaina: luvassa ilmailua ja avaruutta niin, että heikottaa. Pariisissa nähdään mm. yllä olevat Boeingit – ja paljon muuta.

Huomenna se siis alkaa. Le Bourget'n lentokentällä pidettävä Pariisin ilmailu- ja avaruusnäyttely on joka toinen vuosi pidettävä tapahtuma, joka kerää paikalle oikeastaan kaikki alan tekijät. Tiedetuubi on luonnollisesti myös mukana.

Pariisin näyttely on maailman suurin, joskin sen kanssa vuorotteleva Farnborough'n näyttely Kanaalin toisella puolella ei jää kauas taakse. Brittinäyttely on tosin painottunut hieman enemmän sotilasilmailuun, ja Pariisissa puhutaan enemmän avaruutta.

Tällä kerralla tosin – taas kerran – suurimman kiinnostuksen kohteeksi nousevat näillä näkymin liikennelentokoneet. Ilmailunäyttelyt ovat perinteisesti tilaisuuksia, missä kumpikin johtavista liikennelentokoneiden valmistajista, Airbus ja Boeing, esittelevät uusia suunnitelmiaan, allekirjoittavat salamavalojen räiskeessä jo pohjustettuja sopimuksia ja nokittelevat toisiaan.

Tänä vuonna ainakin ennalta suurin kuhina käy Boeingin puolella, sillä amerikkalaisyhtiö tuo paikalle B787 Dreamlinerin uuden, suurimman version, sekä julkistaa tekevänsä B737:stä vielä kerran uuden, pidennetyn version. Se kulkee nimellä Max 10. 

Tällä koneella Boeing aikoo kilpailla Airbusin A321:n uudelleenmoottoroidun version kanssa, joka julkistettiin jo aikaa sitten ja jotka ovat nyt tulossa vähitellen liikenteeseen.

Näillä uusilla kapearunkoisilla kaksimoottorikoneilla voidaan lentää varsin kauas (jopa Atlantin yli) ja edullisesti, joten ne  tekevät mahdolliseksi kokonaan uusien reittien avaamisen. 

Tosin jättikoneiden aika ei ole vielä ohitse – ainakaan Airbusin mielestä. Se nimittäin julkisti jo tänään Airbus A380 jättijumbostaan jo kauan kaivatun uuden version. A380plus on saman kokoinen kuin nykyinen versio, ja vaikka monet ovat odottaneet koneesta uusilla moottoreilla varustettua versiota, ei kone saa siipiensä alle uusia kannuja. Sen sijaan koneen aerodynamiikka on viilattu paremmaksi, rakennetta kevennetään ja sen matkustamoon saadaan 80 istuinta lisää mm. edessä olevaa, jo ikoniseksi muodostunutta A380:n yläkertaan johtavaa portaikkoa sekä sen ympärillä olevaa luppotilaa muuttamalla. 

Muutosten jälkeen Airbusin mukaan koneen käyttäminen on 13 % edullisempaa per istuin nykyversioon verrattuna.

On todennäköistä, että tästä koneesta tehdään Le Bourget'ssa jo tilauksia – ensimmäisiä A380:n tilauksia pitkään aikaan.

A380plus

Liikennekoneista puhuttaessa esillä puheissa ovat varmasti myös Kiinan uusi C-919 ja venäläisen Irkutin MC-21. Kumpikin on A320:n ja B737:n kokoinen kone, ja niistä odotetaan läntisille yhtiöille kilpailijoita tulevaisuudessa. Kumpikin kone on tehnyt nyt keväällä ensilentonsa, mutta Pariisiin ne eivät ennätä paikan päälle.

Kaikkiaan näyttelyssä on noin 140 lentokonetta, joista nelisenkymmentä nousee päivittäin lentämään ja esittelemään ominaisuuksiaan ilmassa. Näiden koneiden joukossa on myös Lockheed-Martin -yhtiön Suomellekin tarjoama F-35, jolle kyseessä on ensimmäinen näytöslento suuressa ilmailunäyttelyssä. Se kerännee huomiota muidenkin kuin paikalla olevien suomalaisten parissa.

Avaruuspuolella ei ainakaan ennakolta ole tiedossa mitään mullistavaa: olemassa olevia hankkeita esitellään ja astronautteja käy vierailemassa. Eräs heistä on ESAn ranskalaisastronautti Thomas Pesquet, joka palasi juuri kuun alussa avaruudesta – on ymmärrettävää, että hän tekee ensimmäisen yleisen esittäytymisensä lentonsa jälkeen juuri Pariisissa.

Lisää näyttelystä Tiedetuubissa huomenna!

Tuore tieto: Aalto-1:stä tulee juhannussatelliitti

Intian avaruustutkimusorganisaatio ISRO kertoi eilen, että seuraava PSLV-raketin laukaisu tehdään 23. kesäkuuta. Siis ensi viikon perjantaina, juuri ennen juhannusta.

Meikäläisittäin tästä laukaisusta tekee kiinnostavan se, että Aalto-1 on sen mukana; odotettuaan pitkään matkaan pääsyä SpaceX:n Falcon 9 -raketilla Aalto-yliopiston satelliittitiimi alkoi laukaisuvälittäjänsä kanssa etsiä toista kyytiä taivaalle ja päätyi viime kevättalvena katsomaan kohti Intiaa.

Intia ei suinkaan ole mikään avaruuden kehitysmaa, sillä maalla on käytössään koko joukko luotettavaksi osoittautuneita kantoraketteja. Niistä paras lienee pari viikkoa sitten lentonsa tehnyt raskas kantoraketti GSLV.

Paitsi kantoraketeissa, ovat intialaiset tehneet omia satelliittejaankin jo pitkään. Tällä ensi viikon laukaisulla päähyötykuormana on Cartosat-2E, joka on monikanavaisella kameralla varustettu kaukokartoitussatelliitti.

Samanlainen satelliitti laukaistiin avaruuteen jo viime helmikuussa, jolloin raketin mukana lähetettiin myös ennätyksellinen määrä (104!) pieniä nanosatelliitteja. Nytkin kyydissä on Aalto-1:n lisäksi 22 muuta satelliittia. Näistä kahdeksan kuuluu QB50-satelliittiparveen, joista suurin osa lähetettiin matkaan avaruusasemalta nyt toukokuussa.

Satelliitit ovat tällä hetkellä jo raketin nokassa ja laukaisuvälittäjä ISL kertoo, että ne ovat hyvissä voimissa ja akut täynnä virtaa.

Siis: Aalto-1 on pian avaruudessa ja Otaniemessä on käsillä pian jo toinen kerta, kun he pääsevät ottamaan yhteyttä omaan satelliittiinsa avaruudessa. Aalto-1:n rata on tätä varten parempi kuin Aalto-2:n, koska ykkönen tulee kulkemaan radallaan maapallon napojen kautta ja se lentää suoraan Suomen päältä useita kertoja vuorokaudessa.

Aalto-satelliittitiimi siis viettää tämän juhannuksensa työn parissa.

Upea idea: Antin haaveena on 3D-printata satelliitti

Pe, 06/16/2017 - 12:05 Jari Mäkinen
Antti Kestilä

Aalto-yliopiston satelliittilinja saa myöhemmin tänä vuonna jatkoa Suomi 100 -satelliitista. Kyseessä on Suomen satavuotisjuhlien varmasti korkealentoisin hanke, ja nyt se alkaa muuttua sanoista lihaksi – tai siis piirilevyiksi, metalliksi ja 3D-printatuiksi osiksi.

Samalla kun Aalto-yliopiston satelliittitiimin huomio siirtyy vähitellen Aalto-2:sta Aalto-1:een, muhii Otaniemessa jo kaksi uutta satelliittia.

Aalto-3 on vielä suunnitteluasteella, mutta Suomi100 -satelliitti on jo siinä vaiheessa, että se laitetaan kokoon nyt kesän kuluessa. Tästä tehtävästä kantaa päävastuun Antti Kestilä.

Paitsi että Antilla on takanaan jo paljon kokemusta Aalto-1:n suunnittelusta, rakentamisesta, testaamisesta ja kaikesta, mikä piensatelliitin tekemiseen liittyy, on hän nyt myös virallisesti enemmän kuin pätevä satelliittimies: hän väitteli viime viikon perjantaina tohtoriksi.

Väitöksen nimi on “Rapid space mission design, realization and deployment" ja se alkaa vuonna 2010 perustetun Aalto-1 nanosatelliittiprojektin yksityiskohtien kuvailulla. Antti esittelee satelliitin tekniikkaa, tehtävää sekä projektin aikana kohdattuja haasteita ja opittuja johtamislähestymistapoja.

Yksi nanosatelliittianalyysin tärkeimmistä opetuksista on ollut se, että satelliitit ovat erityisen hyödyllisiä, jos niitä voidaan käyttää suurina parvina eli ns. konstellaationa. Väitöskirjatyön konstellaatioanalyysissä tutkittiin miten usean piensatelliitin optimoitu asettaminen kiertoradoille suhteessa toisiin satelliitteihin pystyy parantamaan valitun kohteen havaintonopeutta. Lisäksi väitöskirjassa on tutkittu konstellaation pääongelmia, joihin kuuluvat laukaisu, satelliitin kiihdytys sekä satelliitin valmistus.

Väitöksessä myös kerrotaan 3D-tulostuksen mahdollisuuksista nopeuttaa satelliittien valmistusta. Antti on kehittänyt Helsingin yliopiston epäorgaanisen kemian laboratorion kanssa uutta pinnoitusmenetelmää. Menetelmässä atomikerroskasvatetulla - nanometrejä ohuella pinnoituksella - 3D-tuloste voidaan saada alkuperäistä kestävämmäksi ja avaruusolosuhteisiin mahdollisesti paremmin sopivaksi. On oletettavaa, että tutkitulla pinnoitusmenetelmällä tulee olemaan huomattavan laajoja avaruussovellusmahdollisuuksia.

Yksi sovelluksista on Suomi100 -satelliitti, missä tätä uudenlaista tulostettua materiaalia päästään testaamaan ensimmäisen kerran avaruudessa. Näin satelliitti toimii myös teknologiademonstraattorina ja avaa mahdollisuuksia uudenlaiselle, edullisemmalle ja nopeammalle avaruusrakenteiden tekemiselle.

Otsikkokuvassa Antti esittelee näiden osien testiversioita; niitä luonnollisesti koetellaan ennen satelliitin asentamista olosuhteissa, jotka itse asiassa ovat vaativammat kuin satelliitti joutuu kestämään laukaisun aikana ja avaruudessa.

Juttu on julkaistu myös Suomi100 -satelliitin nettisivuilla.

Biomassaa kansalle!

To, 06/15/2017 - 14:28 Toimitus

Suomen metsä-, pelto-, lanta- ja jätebiomassoja koskevat tiedot löytyvät nyt yhdestä osoitteesta, Biomassa-atlas-verkkopalvelusta. Palvelu avattiin eilen Farmari-maatalousnäyttelyssä Seinäjoella.

Biomassa-atlaksesta voidaan hakea tietoa maankäytöstä, metsävaroista, hakkuiden sivuvirroista, peltokasvien tuotannosta, lannoista sekä teollisuuden ja yhdyskuntien biohajoavista jätteistä ja lietteistä.

Paikkatiedot löytyvät atlaksesta neliökilometrin tarkkuudella.

Tietoja voidaan käyttää esimerkiksi investointien ja raaka-ainehankintojen suunnitteluun sekä ympäristö- ja energiapolitiikan tueksi. Tai ihan hyvin vuoksi: atlaksen selaaminen on varsin viihdyttävää (ainakin jos on hieman vinksahtanut, kuten Tiedetuubin toimitus).

Esimerkiksi otsikkokuvassa on perunan viljelyalat Suomessa.

Verkkopalvelun lähtötiedot tulevat useasta eri tietokannasta.

"Nyt käyttäjä voi laskea kartalta rajaamaltaan alueelta esimerkiksi erilaisten biomassojen määriä ja sijaintia sekä tarkastella biomassojen käyttömahdollisuuksia ja -rajoituksia yhdistelemällä eri aineistoja", kertoo projektipäällikkönä toimiva tutkija Eeva Lehtonen Luonnonvarakeskuksesta.

Käyttäjäkunnan tarpeita selvitettiin laajan kyselytutkimuksen avulla vuonna 2014 ennen palvelun rakentamista. Ennen verkkopalvelun laajempaa käyttöönottoa sitä testattiin yhdessä käyttäjien kanssa kevättalvella 2017.

Yksi palvelun testaajista oli Mari Tuomaala Gasum Oy:stä. Hän koekäytti Biomassa-atlasta hakiessaan tietoja biokaasuntuotantoon soveltuvista biomassoista ja arvostaa myös ”yhden luukun” periaatetta.

"Aikaisemmin tietoja on pitänyt yhdistellä eri lähteistä ja konsulteilta. Biomassa-atlas on hieno parannus. Se nopeuttaa tietojen kokoamista merkittävästi", Tuomaala toteaa.

Biomassa-atlas kasvaa ja kehittyy

Eeva Lehtonen lupaa, että Biomassa-atlakseen lisätään uutta tietoa sitä mukaa, kun aineistot kehittyvät tai uusia käyttäjätarpeita ilmenee. Suunnitelmissa on muun muassa tuoda palveluun uusia biomassoja kuten peltobiomassoja sivuvirtoineen ja uusia lantajakeita sekä lisätä laskenta- ja mallintamisominaisuuksia.

Biomassa-atlas on monen toimijan yhteisponnistus, ja sitä on rakennettu tiedonkäyttäjien tarpeet huomioiden.

Palvelun rakentamista ja jatkokehitystä rahoittaa maa- ja metsätalousministeriö, tietosisällöstä ovat vastanneet Luonnonvarakeskuksen, Suomen ympäristökeskuksen, Tapio Oy:n sekä Itä-Suomen ja Vaasan yliopistojen asiantuntijat.

Linkki: Biomassa-atlas.

Juttu perustuu Luonnonvarakeskuksen tiedotteeseen.

Video: Näin keinoiiris reagoi valoon kuin ihmissilmä

Älykkäästä, valolla liikuteltavasta polymeerimateriaalista valmistettu keinoiiris reagoi tulevaan valoon sanoin kuin oikea silmä. Yllä oleva video näyttää miten keinoiiris toimii.

Ihmissilmän iiris on kudos, jonka tehtävänä on säädellä silmään pääsevän valon määrää muuttamalla pupillin kokoa valon määrän mukaan.

Näin verkkokalvoille pääsee aina sopiva määrä valoa. Valon määrän hallinta on tärkeää myös kuvantamissovelluksissa, kuten esimerkiksi kameroissa. Niissä automaattiseen valon määrän säätelyyn ja siten korkealaatuisen kuvan syntyyn tarvitaan kuitenkin monimutkainen tunnistinjärjestelmä.

Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) Smart Photonic Materials -tutkimusryhmä on kehittänyt keinoiiriksen, joka toimii ihmissilmän tavoin. Se esiteltiin 7.6. ilmestyneessä materiaalitieteen alan arvostetussa Advanced Materials -julkaisussa.

"Autonominen iiris, joka pystyy säätämään itsenäisesti aukkonsa kokoa valon määrän mukaan, on uutta valo-ohjattavien materiaalien saralla", kertoo tutkimusryhmää johtava Akatemiatutkija, Associate Professor (tenure track) Arri Priimägi TTY:n kemian ja biotekniikan laboratoriosta.

TTY:n tutkijat kehittivät iiriksen yhdessä Varsovan yliopiston tutkijoiden kanssa. Keinoiiris valmistettiin valoon reagoivasta nestekide-elastomeerista. Sen valmistuksessa hyödynnettiin niin sanottua photoalignment-teknologiaa, jota käytetään myös esimerkiksi kännyköiden näytöissä.

"Keinoiiris muistuttaa hieman piilolinssiä, ja sen keskiosa avautuu ja sulkeutuu sen mukaan, miten paljon siihen osuu valoa", Priimägi sanoo.

Sovelluksia silmälääketieteessä?

Priimägin mukaan keksinnön tekee merkittäväksi se, että laite toimii itseohjautuvasti ilman ulkoisia virtalähteitä tai valoilmaisimia.

"Tämän tutkimuksen innoittajana toimi lääkäri, jonka mukaan itseohjautuvalle iirikselle voi löytyä sovelluksia silmälääketieteessä", Priimägi kertoo.

"Matka käytännön sovelluksiin on pitkä, mutta seuraava tavoitteemme on saada keinoiiris toimimaan myös nestemäisessä ympäristössä. Toinen tärkeä tavoite tulee olemaan laitteen herkkyyden kasvattaminen, jotta se reagoisi nykyistä pienempiin valon määrän muutoksiin. Nämä edistysaskelet veisivät meidät askeleen lähemmäksi mahdollisia biosovelluksia."

Tutkimusryhmän johtaja kiittelee ryhmänsä tutkijoiden tutkijatohtori Hao Zengin ja tohtoriopiskelija Owies Wanin tärkeää panosta keinoiiristutkimuksen onnistumisessa.

Smart Photonic Materials -ryhmä julkaisi aiemmin keväällä Nature Communications -lehdessä myös tutkimuksen kärpäsloukkukasvin idealla toimivasta optisesta polymeerikourasta, joka osaa tunnistaa itsenäisesti objekteja ja valita niistä oikeat. Tutkimus avaa uusia mahdollisuuksia pehmeiden mikrorobottien kehityksessä.

Keinoiiristutkimus on tehty ERC-rahoituksella.

Artikkeli perustuu TTY:n tiedotteeseen ja video on peräisin Smart Photonic Materials -tutkimusryhmältä.

Helsingin keskustassa on evoluutiopuu

Ke, 06/14/2017 - 12:14 Jari Mäkinen
Kasianiemen puutarhan kasvihuone

Harva tulee huomanneeksi, että aivan Helsingin ydinkeskustassa – siinä ihan rautatieaseman kupeessa – on upea kasvitieteellinen puutarha. Kaisaniemen puutarha sopii paitsi kasvitieteelliseen ihmettelyyn ja luonnon tutkiskeluun, niin myös yksinkertaisesti rauhoittumiseen. Se on keidas hälinän ja menon keskellä. Kaisaniemen puutarha on tosin ollut viime aikoina remontissa, mutta nyt ensi lauantaina 17. kesäkuuta se avautuu uudistettuna.

Kaisaniemen kasvitieteellisen puutarhan historia kurottuu yli 250 vuoden päähän historian hämyssä.

Wikipedia kertoo, että maaherra Hans Henrik Böje vuokrasi vuonna 1763 kaupungilta tontin Hämeen maantien (nykyisin tällä kohdalla on Unioninkatu) varrelta ja perusti sille puutarhan.

Vuonna 1773 se siirtyi puutarhuri Erik Edbomin hallintaan ja kun Helsingistä tuli pääkaupunki vuonna 1812, merkittiin puutarha kaupungin yleiseksi puutarhaksi.

Helsingin keskustaa suunnitellut Carl Ludvig Engel alkoi muuttaa vuonna 1827 puutarhaa yleiseksi kävelypaikaksi. Hänen suunnitelmissaan paikalle tehtiin symmetrinen, puurivien halkoma puisto sekä kiemurtelevien polkujen muodostama maisemapuutarha. Puutarhan keskelle valmistui 1831 Engelin piirtämä puinen, yksikerroksinen päärakennus.

Sitä ennen, vuonna 1829 Engelin suunnitelmiin kuitenkin tuli pieni muutos, kun Akatemian siirtyessä Helsinkiin Turun palon vuoksi tuli mukana myös yliopiston kasvitieteellinen puutarha.

Eläin- ja kasvitieteen professori Carl Reinhold Sahlberg alkoi rakentaa uutta puutarhaa, tukeutuen palolta säästyneeseen laajaan yksityiskokoelmaansa. Suunnittelijaksi tilattiin Pietarin kasvitieteellisen puutarhan ylipuutarhuri Franz Faldermann.

Hänen suunnittelemansa puutarha jakautui kahteen osaan, säännöllisiin viljelypalstoihin ja puistomaiseen arboretum-alueeseen. Hän suunnitteli myös kasvihuonerakennukset, joista ensimmäinen valmistui 1832. Kasvitieteellisen puutarhan ensimmäisenä johtajana ja puuhamiehenä toimi Sahlberg, joka piti kunnianhimoisena tavoitteenaan kerätä sinne kaikki kotimaiset kasvit ja mahdollisimman paljon Suomen olosuhteissa viihtyviä ulkomaisia kasveja.

Kasvitieteellisen puutarhan nykyiset rakennukset ovat arkkitehti Gustaf Nyströmin käsialaa. Alkuperäiset kasvihuoneet korvattiin 1800-luvun lopulla Nyströmin piirtämillä uusilla kasvihuoneilla, jotka olivat puisista edeltäjistään poiketen takorautaiset: vuonna 1889 valmistui suuri trooppinen, lasikattoinen palmuhuone ja vuonna 1896 muut kasvihuoneet.

Samaan aikaan 1800-luvun jälkipuoliskolla perustettiin Kaisaniemen puutarhan systemaattinen, eli kasviheimoittain järjestetty osasto. 

Vuosikymmenien kuluessa kuitenkin rikkaruohot olivat vallanneet alaa, eikä kastelujärjestelmäkään enää vastannut nykypäivän vaatimuksia. 

Nykyaika toi mukanaan muitakin "harmeja":  kasvien ryhmittely oli vanhentunut 1990-luvulla käyttöön otettujen DNA-menetelmien myötä. 

Kun kasvihuoneita oli uudistettu useampaan otteeseen, viimeksi vuosina 1996-1998, oli ulkona oleva puutarha ja siellä oleva systemaattinen järjestely korkea aika laittaa nyt kuntoon.

Tuloksena on evoluutiopuu, joka avataan yleisölle nyt lauantaina 17. kesäkuuta. 

"Puun avulla evoluutio on helppo ymmärtää", sanoo Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen intendentti Mikko Piirainen

"Haarat johtavat eri suuntiin, eivätkä enää kohtaa."

Piirainen vastaa kasvien sijoittelusta Kaisaniemen uudistuneelle alueelle. Sitä pääsee katsomaan myös korkeammalta kasvimuseorakennuksen viereen rakennetulta terassilta, jolloin sen rakenne selviää paremmin. 

Evoluutiopuun ympäristöön on jo viime kesänä auennut aistien puutarha ja kansainvälisestikin kiinnostava sammal- ja jäkäläpuutarha.


Uudistetun ulkopuutarhan avajaiset la 17.6.2017. Ohjelmaa klo 1014, portti avoinna 1020, kasvihuoneet 17 asti.  Luvassa mm. musiikkia, opastettuja kierroksia ja askartelupaja. Puutarhassa on myös kahvila, Cafe Viola.
Huomaa, että sisäänkäynti vain Kaisaniemenrannan puoleisesta portista (Kaisaniemenranta 2).

Lisätietoja: Kaisaniemen kasvitieteellinen puutarha

Otsikkokuva: Wikipedia/Matti Paavonen, grafiikka: Luomus/Hannu Lunkka. Juttu perustuu osin Luomuksen tiedotteeseen.

Katso Tiedetuubin aiemmin esittelemiä paikkoja Tiedekiinnostavuuskartassa!

Keikarihevosesta hiilikuitukiituriin – onnea 200-vuotias polkupyörä!

Ti, 06/13/2017 - 23:55 Jari Mäkinen

Sunnuntaina 12. kesäkuuta ajettiin 40. Pirkan pyöräily, eräs maamme perinteisistä pyöräilytapahtumista. Se sopikin erinomaisesti historialliseen kontekstiin, sillä tasan 200 vuotta sitten tehtiin ensimmäinen ajo menopelillä, jota voidaan pitää ensimmäisenä polkupyöränä.

Paitsi että kyseessä ei ollut polkupyörä, vaan potkupyörä. 

Saksalainen Karl Drais teki 200 vuotta sitten puusta kaksipyöräisen laitteen, jonka päällä saattoi istua ja mennä eteenpäin jaloilla vauhtia antaen. Hän nimesi laitteensa juoksukoneeksi ja keikarihevoseksi, ja vaikka sitä ei siis poljettukaan, oli se olemukseltaan niin paljon nykypolkupyörän kaltainen, että sitä saattaa pitää fillarin esiasteena.

Syynä laitteen keksimiseen oli ennen kaikkea se, että viljan hinta kääntyi nopeasti nousuun vuosina 1916 ja 1817, koska säätila ympäri maailman oli tuolloin hyvin huono. Sadoista tuli ennätyksellisen huonoja ja siksi esimerkiksi hevosen pitäminen tuli kalliiksi, koska sille piti joka tapauksessa ostaa ruokaa.

Niinpä Drais mietti vaihtoehtoisia kulkea paikasta toiseen ja kehitti pyöränsä. Ensimmäinen polkupyörä (jos sitä nyt voi kutsua polkupyöräksi) oli puurakenteinen pyöriään myöten, siinä oli nahkainen pitkä istuin ja metallinen ohjaustanko. Sen massa oli noin 22 kilogrammaa, mitä voi pitää varsin vähäisenä. 

Drais teki ensimmäisen julkisen ajelunsa tällä pyörällä 12. kesäkuuta vuonna 1817. Hän kulki kotoaan Mannheimista noin 20 kilometrin päässä olleeseen Schwetzingenin majataloon keskinopeudella, joka kuulemma oli noin 15 km/h.

Menopelit eivät kuitenkaan olleet saman tien menestys, vaan ennemminkin pettymys. Paitsi että pula-aika vaikeutti niiden tekemistä, törmäilivät ajajat jalankulkijoihin kapeilla, mukulakivisillä ja mudasta usein liukkailla teillä.

Pyörän suosio kuitenkin kasvoi jopa niin nopeasti, että vielä vuonna 1817 pyöräily jalankulkijoiden kanssa jaetuilla teillä kiellettiin Mannheimissa, ja seuraavana vuonna myös Pariisissa. Lontoossa pyöräily kiellettiin vuonna 1819.

Tällaisenaan potkupyörästä ei kuitenkaan tullut menestystä, vaan vasta kunnollinen polkupyörä ketjuvetoineen ja ilmapyörineen löi itsensä kunnolla läpi. Tämä vallankumous alkoi vuonna 1861 (kymmenen vuotta Draisin kuoleman jälkeen), kun nykyaikainen pedaali ja voimansiirto otettiin käyttöön.

Saksalaiset ovat luonnollisesti innoissaan polkupyörän satavuotisjuhlasta ja siksi siellä on perustettu erityinen nettisivu asialle: www.200jahre-fahrrad.de

(Muuten: rautateillä käytettävä resiina on saanut nimensä Draisinilta.)

Video: Lappiin rakennetaan uusi, jättimäinen radioteleskooppi revontulitutkimusta varten

Kauan suunnitellun ja vielä pitempään haaveillun uuden EISCAT-tutkan rakentaminen alkaa viimein! Tämän EISCAT_3D -sirontatutkan avulla saadaan uutta tietoa siitä, miten aurinkomyrskyt ja avaruussää vaikuttavat arktisen alueen ilmakehään.

Tämä video (tuotanto: FFAB) kertoo siitä tarkemmin.

EISCAT on 1975 perustettu ja vuonna 1981 toimintansa aloittanut tutkimushanke, joka käyttää kolmea erilaista tutkasysteemiä Suomessa, Norjassa ja Ruotsissa ionosfäärin ja magnetosfäärin tutkimiseen. Nykyisin EISCATin (European Incoherent Scatter Scientific Association) jäseniä ovat Norja, Ruotsi, Suomi, Iso-Britannia, Japani ja Kiina.

Kyseessä on eräänlainen laajalle alueelle levittäytynyt tutka: Tromsassa oleva antenni lähettää lähiavaruuteen säteilyä, joka heijastuu ja siroaa ionosfääristä ja tätä takaisin päin tulevaa säteilyä otetaan vastaan Kiirunassa, Sodankylässä ja Huippuvuorilla olevilla maa-asemilla.

Laitteistoja on parannettu olennaisesti 1980-luvun jälkeen, mutta 2000-luvun alusta alkaen on pohdittu suurempaa harppausta eteenpäin. Nimensä mukaisesti EISCAT_3D pystyy havaitsemaan ilmakehän ja avaruuden välimaastoa kolmiulotteisesti.

EISCAT_3D-tutkajärjestelmään kuuluu kolme asemaa Pohjois-Skandinaviassa: lähetin-vastaanotin Skibotnissa Norjassa sekä vastaanottimet lähellä Kaaresuvantoa Suomessa ja lähellä Kiirunaa Ruotsissa.

Skibotnin suurteholähettimen teho on viisi megawattia ja kukin asema sisältää noin 10 000 antennia. Hankkeen kokonaisbudjetti on 70 miljoonaa euroa ja projekti alkaa syyskuun 2017 alussa. Asemien valmistelutyöt alkavat kesällä 2018 ja tutkajärjestelmän arvioidaan olevan käytössä vuonna 2021.

EISCAT_3D -lähettimessä on 109 kuusikulmaista antenniryhmää, joista jokainen sisältää 91 antennielementtiä. Antennikentän halkaisija on noin 70 m.

EISCAT_3D:stä tulee maailman edistyksellisin sirontatutka, joka yhdessä nykyisen Huippuvuorten EISCAT-tutkan kanssa toimii ikkunana arktisen alueen yläilmakehään ja lähiavaruuteen. 

Toteutuksessa käytetään uusinta digitaalista ja analogista tekniikkaa, jolla ylemmästä ilmakehästä saadaan kolmiulotteinen kuva. Vaiheistetut signaalit yhdistetään elektronisesti, ja näin tutka voi mitata jopa sataan eri suuntaan kunakin ajanhetkenä.

EISCAT_3D:n avulla voidaan tutkia sitä, miten avaruudesta peräisin olevat suurienergiset hiukkaset ja sähkövirrat vaikuttavat ilmakehän eri osissa, sekä avaruussäähäiriöiden vaikutusta teknologisiin järjestelmiin, kuten satelliitteihin, satelliittipaikannukseen ja sähkönjakeluverkkoihin. EISCAT_3D-tutkan avulla voidaan tutkia myös revontulia, jotka esiintyvät ylemmässä ilmakehässä noin sadan kilometrin korkeudella

Sijainti kartalla
EISCAT_3D-tutkajärjestelmän asemien sijainnit kartalla: lähetin-vastaanotin Norjassa ja vastaanotinasemat Suomessa ja Ruotsissa.

EISCAT_3D:tä on suunniteltu useissa EU-rahoitteisissa projekteissa viimeisten kymmenen vuoden aikana. Suomen Akatemia rahoittaa investoinnista 12,8 miljoonaa euroa.

Suomessa EISCAT_3D-hanketta koordinoi Oulun yliopisto ja sen yhteydessä toimiva Sodankylän geofysiikan observatorio.

Observatorion johtaja Esa Turunen toteaa, että nyt tehty rakentamispäätös on merkittävä kansainvälinen investointi Suomeen, Ruotsiin ja Norjaan seuraaviksi 30 vuodeksi. Investoinnin taloudelliset heijastusvaikutukset ovat moninkertaiset.

Oulun yliopiston avaruusfysiikan professori Anita Aikio kertoo puolestaan, että hanke on tärkeä suomalaiselle korkeatasoiselle avaruustutkimukselle: ”Ensimmäistä kertaa voimme kolmiulotteisesti mitata avaruudesta tulevien hiukkasten ja sähkövirtojen vaikutusta ylä- ja keski-ilmakehään samanaikaisesti ja näin tutkia yhteyksiä avaruusfysiikan ja ilmakehäfysiikan välillä.”

Uutinen perustuu Oulun yliopiston tiedotteeseen.

Aalto-2 on hiljaa – se joko mököttää, sekoilee tai on hiipunut

Ti, 06/13/2017 - 17:03 Jari Mäkinen
Aalto-2 (keskellä) laukaisun jälkeen

Kuten jo eilen uutiset kertoivat, on Otaniemen opiskelijasatelliitti Aalto-2 nyt hiljaa. Samalla kun yhteyttä koetetaan palauttaa, keskitytään jo Aalto-1:n laukaisuun sekä siihen, että sen lento toiminta avaruudessa hieman pitempään.

Tällä kerralla sanonta "no news is good news" ei pitänytkään paikkansa: viime viikon hiljaisuus Aalto-2:ta koskevassa uutisoinnissa johtui siitä, että huolestumisen määrä kasvoi koko ajan.

Aalto-2 lähetettiin Kansainväliseltä avaruusasemalta kiertoradalleen 25. toukokuuta ja se aloitti toiminnan juuri suunnitelman mukaisesti. Sen niin sanottu majakkasignaali – helposti kuultava merkkiradiolähetys – saatiin kuuluviin jo satelliitin tehdessä ensimmäistä kierrostaan maapallon ympäri ja myöhemmin illalla satelliitti oli jo yhteydessä Otaniemen maa-asemaan.

Satelliitin ensimmäiset päivät ja viikot avaruudessa ovat aina kriittiset, ja siksi Aalto-2:n satelliittitiimi eteni satelliittinsa käyttöönotossa rauhallisesti. Se varmisti, että Aalto-2:n antennit ja anturit olivat avautuneet ja energiajärjestelmä latasi akkuja.

Ongelmana kuitenkin oli se, että Otaniemestä voitiin olla suoraan yhteydessä satelliittiin vain kymmenisen minuuttia päivässä, kun Aalto-2 nousi radallaan horisontin yläpuolelle. Olisi ollut parempi, mikäli satelliitti olisi kulkenut suoraan maa-aseman ylitse, jolloin yhteysaika olisi ollut pitempi ja yhteyden laatu parempi.

Neljä päivää vapautuksen jälkeen satelliitin signaalissa alkoi ilmetä häiriöitä ja ilmeet maavalvomossa alkoivat vakavoitua.

”Näimme muutaman kerran epäsäännöllisyyksiä majakkasignaalissa, eli satelliitin itsenäisesti lähettämässä lyhyessä tiedotteessa. Sitten satelliitti viestitti, että se oli käynnistynyt uudelleen ja sen jälkeen majakkasignaali ja yhteys katosivat”, kertoo opiskelijoiden satelliittitiimiä vetävä professori Jaan Praks Aalto-yliopiston tiedotteessa.

Siitä, missä tilassa Aalto-2 on nyt, ei ole täyttä selvyyttä. Se voi olla toiminnassa, mutta sen radiot ovat rikkoontuneet tai ohjelmisto-ongelman vuoksi poissa päältä. Se voi toimia vajavaisesti esimerkiksi siten, että se käynnistyy koko ajan uudelleen, koska jokin vikatilanne käskee sen sammumaan ja käynnistymään uudelleen heti käynnistymisen jälkeen.

Todennäköisempää on kuitenkin se, että avaruuden voimakas säteily on vaurioittanut jotain osaa tai suuret lämpötilavaihtelut ovat saaneet aikaan ongelmia sähkönsyöttöjärjestelmässä.

Satelliittiin yritetään vielä saada yhteyttä paitsi Otaniemestä, niin myös Hollannissa, Dwingeloossa olevalla radioteleskoopilla. Mykistyneitä pikkusatelliitteja on saatu näin toimimaan muutamia kertoja, ja tämä mahdollisuus halutaan vielä myös käyttää.

Odotettua enemmän oppimista

Syntynyt tilanne on ikävä, mutta samalla yksi oppikurssi lisää satelliittitiimille: valitettavasti epäonnistumiset ovat osa avaruuslentojen maailmaa, ja ammattilaisten tulee pystyä myös toimimaan häiriötilanteissa ja selvittämään mikä mahdollisesti on mennyt pieleen.

Aalto-2:n vikoja onkin koetettu saada aikaan laboratoriossa satelliitin insinöörimallilla, mutta toistaiseksi siinä ei ole onnistuttu. Samoin satelliitin ohjelmistoja käydään läpi siltä varalta, että sieltä löytyy vika.

Tärkeintä on kuitenkin varmistaa se, että maa-aseman toiminnassa ja yhteydenpidossa satelliitin kanssa ei ole ollut mitään sellaista, mikä olisi saanut aikaan satelliitin mykistymisen. Tämä on erittäin tärkeää siksi, että Aalto-1 on pääsemässä pian avaruuteen ja Otaniemen teekkarit pääsevät pian uudelleen paapomaan satelliittia läpi ensimmäisten, kriittisten päivien.

Aalto-1 on monimutkaisempi, mutta sitä on tehty pitemmän aikaa sekä testattu olennaisesti Aalto-2 -satelliittia paremmin – laukaisun pitkästä myöhästymisestä on siten ollut jotain hyötyäkin.

Lisäksi Aalto-1:n toiminta avaruudessa alkaa paljon pienempää veljeään nopeammin; Aalto-2 matkasi ensin avaruusasemalle ja vapautettiin sieltä omille teilleen yli kuukauden odottelun jälkeen. Aalto-1 laukaistaan suoraan kiertoradalle ja alkaa toimia saman tien.

Aalto-2:n taustalla on myös laukaisutavan vaihto, sillä sitä ei suunniteltu alun perin avaruusasemalta lähetettäväksi. Niinpä satelliittiin jouduttiin tekemään lyhyellä varoitusajalla olennaisia muutoksia muun muassa sähköjärjestelmään. 

Jos Aalto-2 ei tokene, niin sen tieteelliset mittaukset jäävät tekemättä. Se on luonnollisesti menetys, kuten myös satelliitin toiminnan ennenaikainen loppuminen on pettymys. Sen sijaan jo nyt voidaan iloita siitä, että Aalto-satelliittien kehittäminen on synnyttänyt Suomeen uuden teollisuudenalan, jolla on suuria mahdollisuuksia tulevaisuudessa.

Otsikkokuvassa Aalto-2 putkahtaa ulos laukaisusovittimesta omalle kiertoradalleen. Suomalaissatelliitti on keskimmäinen kolmesta cubesatista. Juttu perustuu osin Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Pese pottasi ultraäänellä

Pe, 06/09/2017 - 08:59 Toimitus

Ultraäänestä on moneen! Sillä voi kuvata, hitsata ja nyt myös pestä: fyysikoiden pesukeksintö on käytössä meriteollisuudessa, mutta sitä voisi käyttää myös monenlaisten muiden teollisuuden tuotantolaitteistojen puhdistamiseen ilman kemikaaleja. 

Ultraäänellä, eli korkeilla ääniaalloilla, voidaan synnyttää paineiskuja, jotka irrottavat likaa ja epäpuhtauksia. Tätä käytetään jo nyt monissa paikoissa, mutta nyt siihen on kehitetty olennainen parannus.

Fysiikan professori Edward Hæggströmin johtama tutkimusryhmä Helsingin yliopistossa on kehittänyt ultraäänipesumenetelmän, joka käyttää lääketieteellisestä tekniikasta tuttuja ultraäänikenttien ohjaustekniikoita, tietokonepohjaista mallinnusta ja erilaisia aiempia ultraäänipesutekniikoita. 

Tuloksena on ohjattava tehoultraääni, jota käyttämällä voidaan puhdistaa teollisten nestekiertoisten tuotantolaitteistoja, kuten putkistoja ja lämmönvaihtimia ilman, että käynnissä oleva tuotantoprosessi täytyy keskeyttää.

"Yleensä ultraäänipesu tapahtuu erillisissä pesualtaissa ja vaatii käynnissä olevan tuotantoprosessin keskeyttämisen ja puhdistettavien rakenteiden irrottamisen tuotantolaitteistosta", sanoo menetelmää Helsingin yliopiston luonnontieteiden kampuksella Kumpulassa tuotteistanut Timo Rauhala, joka nykyisin työskentelee projektipäällikkönä Altum Technologies -yrityksessä.  

Tutkijoiden kehittämässä uudessa menetelmässä ultraäänilähettimet kiinnitetään suoraan puhdistettavaan tuotantolaitteistoon.

"Lähettimet ovat irrotettavissa ja asennettavissa uudelleen, Timo Rauhala sanoo.

Usean lähettimen avulla ultraäänikenttää voidaan ohjata tuotantolaitteen sisällä ja kohdentaa puhdistus tarkalleen haluttuihin kohtiin. Tätä varten menetelmässä käytetään paljon laskentakapasiteettia vaativaa mallinnusta. 

"Puhdistaminen räätälöidään näin asiakkaan tarpeita varten", hehkuttaa Rauhala.

Kontrolloitu kolmiulotteinen puhdistaminen

"Lääketieteessä ultraääni on kontrolloitua ja teollisuudessa työskennellään isoilla tehoilla; me olemme nyt yhdistäneet tehokkuuden ja ohjaamisen, tuotteeksi, joka on skaalattavissa teollisuuden käyttöön", kertoo Hæggström. Hän johtaa Helsigin yliopiston elektroniikan tutkimuslaboratoriota.

"Yksinkertaisimmillaan lopputuote on helppo käyttää ja varmatoiminen. Puhdistaminen etenee piste pisteeltä, ja me pystymme kontrolloimaan puhdistamista ajassa ja paikassa."

Puhdistaminen on teollisuudessa aina kallis ja iso operaatio. Prosessit ovat jatkuvia, ja siksi puhdistamista täytyy tehdä koko ajan.

"Tapa, jolla puhdistamisen voi nyt tehdä, on herättänyt paljon kiinnostusta, sanoo Altum Technologies -yrityksen toimitusjohtaja Matias Tainela.

Erityisen kiinnostuneita uudesta tekniikasta ovat olleet seilorit; merenkulun alalla keksinnöstä olisi suurta ja konkreettista apua.

"Meriteollisuudessa puhdistetaan suodattimia, isoja säiliöitä, putkistoja ja merivesilämmönvaihtimia. Pesemistarpeen rajana on kai vain mielikuvitus."

Asiakastarpeita tuleekin lisää, Altum Tecnologies -yhtiössä uskotaan. Mahdollisia kiinnostuneita tahoja on helppo nähdä: kaivos- ja öljyteollisuus, sellu- ja paperiteollisuus, kemianteollisuus sekä laivanrakennusteollisuus. Ja miksei myös elintarviketeollisuus.

Liikkeelle Altum Technologies lähti vuonna 2013. Sijoittaja Lifeline Ventures tuli mukaan hiljattain. Kansainvälisesti uusi teknologia lanseerattiin Helsingissä keskiviikkona 7.6.2017.

Teksti perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen.

Yllätustulos: Lepakko voitti linnut nopeuskisassa

Ke, 06/07/2017 - 22:31 Jarmo Korteniemi
Kuva: USFWS / Ann Froschauer

Linnut ovat lentämisen mestareita. Ne kuitenkin jäävät auttamatta nopeudessa pronssille. Kaikkein nopein on nahkahiiri Teksasista.

Tervapääskyn on kauan oletettu olevan se kaikkein vauhdikkain lentäjä, sillä sen suurin mitattu nopeus on huimat 112 kilometriä tunnissa. Pikkupyrstökiitäjä, tervapääskyn aasialaisserkku, saattaa olla hitusen nopeampi, mutta pitäviä mittauksia ei tiettävästi ole tehty.

On kuitenkin muutama eläin, joka pääsee siivillään näiden kiitäjälintujen rinnalle – ja ohikin. Linnut jäävät nopeuskisan kolmanneksi.

Hyönteisten joukosta löytyy ainakin yksi haastaja, ja se pääsee hopeasijalle. Paarmoihin kuuluvan Hybomitra hinei -lajin urosten on raportoitu pinkaisevan naaraiden perään jopa 145 km/t pyrähdyksellä. Hyönteisten nopeuksiin ei juuri ole perehdytty, joten niiden joukosta saattaa löytyä vielä hurjapäisempiäkin lentäjiä.

Tämänhetkinen maailmanennätyksen haltija on meille paljon läheisempää sukua kuin edelliset. Kullan ottaa lepakko.

Lepakot ovat tunnetusti hyviä ja iltahämärissä vauhdikkaasti pyrähteleviä lentäjiä. Niiden siipien rakenteen on kuitenkin uskottu olevan sellainen, etteivät ne edes voi kyetä tervapääskyjen kaltaisiin huippunopeuksiin.

Uskomus on nyt todistettu paikkansapitämättömiksi mittauksilla. Amerikkalais-saksalainen tutkimus julkaistiin marraskuussa 2016 Royal Society Open Science -julkaisussa.

Nopeusennätyksen teki radiolähettimellä varustettu meksikondoggilepakko (Tadarida brasiliensis) Lounais-Teksasista. Huippunopeudeksi mitattiin 160 km/t. Tutkittujen yksilöiden joukosta suurin osa saavutti 140 km/t vauhdin, kaikki vähintään 90 km/t.

Nopeusarviossa saattaa kuitenkin piillä virhelähde. Tuulet saattoivat avittaa lepakoita eteenpäin, tai nostaa niitä ylös niin että otukset pääsivät sitten huimasti kiihtyvään syöksyyn. Tuulioloja ei nimittäin rekisteröity paikan päällä, vaan analyyseissä luotettiin alueellisiin NOAA:n julkistamiin mittauksiin. Yleisten tuulten ja lentosuunnan (tai huippunopeudenkaan) suhteen ei kuitenkaan löytynyt tutkimuksissa mitään korrelaatiota, ja lisäksi lepakoita seurattiin monenlaisissa tuulioloissa. Tutkijoiden mukaan paikallisten tuulten tuoma virhe ei siis liene kovinkaan suuri.

Meksikondoggilepakoita esiintyy USA:n eteläosista aina Argentiinaan saakka. Niiden siivet ovat pitkät ja kapeat, mikä on tyypillistä nopeille ja pitkiä matkoja lentäville eläimille. Lepakot ovat kooltaan alle puolet tervapääskyistä: ne painavat 10–15 grammaa ja tyypillinen siipiväli on 28 cm.

Kuva: Jay Sturner

Eläimiä voi käydä ihastelemassa ihastella iltaisin vaikkapa Teksasin pääkaupungin Austinin Congress Avenue -sillan alla (kuva yllä). Siellä nimittäin sijaitsee maailman suurin urbaani lepakkokolonia, yli miljoona meksikondoggilepakkoa.

Onko vieläkin vauhdikkaampia eläimiä?

Kaikki eläimet niin maalla kuin vedessäkin jäävät lepakosta, mutta voittaisivat tervapääskyn. Uinnin vauhtiennätys kuuluu koukkuun jääneelle mustamarliinille, joka veti pakospurtissaan siimaa 129 km/t nopeudella. Juoksevien eläinten 114 km/t ennätys taas kuuluu saalistavalle gepardille, vaikka hieman kovemmistakin nopeuksista on vahvistamattomia kertomuksia. (Vertailun vuoksi: Usain Bolt juoksi 100 m maailmanennätyksensä loppuspurtin noin 45 km/h nopeudella.)

Meksikondoggilepakon ennätys rikkoutuu vasta, kun käytetään vähän vippaskonsteja.

Nuolihaukka pystyy syöksymään jopa 160 km/h, gravitaatiota apunaan käyttäen. Se onnistuu vaivatta nappaamaan saaliikseen myös lintujen huippulentäjiä, tervapääskyjä. Maakotkat saattavat syöksyä tuplasti tuotakin kovempaa, mutta niiden ketteryys ei siinä rytäkässä sitten ole läheskään nuolihaukan luokkaa. Ylivoimaisesti nopein lintu on kuitenkin muuttohaukka. Sellaisen on mitattu syöksyneen vajaan 389 km/h nopeudella.

Linnut jäävät syöksyissä kuitenkin auttamattomasti jälkeen ennätyseläimestä, joka on jälleen nisäkäs, vaan ei omatoimisesti lentävä. Planeetan ylivoimaisen syöksymisennätyksen (1 357,64 km/t) teki vuonna ihmisyksilö nimeltään Felix Baumgartner. Hän tosin tarvitsi avukseen sekä suuren apujoukon että paljon laitteita. Aivan samaan kategoriaan menevät myös Maan puoleensa vetämät Apollo 10:n astronautit. Heistä tuli kaikkein nopeimpia tunnettuja eliöitä Kuusta palatessaan - ilmakehään he törmäsivät 39 897 km/t.

Vieläkin vauhdikkaamminkin on menty, ja mennään vastakin. Ihan kaikki me, tämän pallon asukkaat, viipotamme avaruudessa pyöreästi 1 800 000 kilometriä tunnissa, jälleen gravitaation ansiosta. Tässä haipakassa ei lepakon tai ihmisenkään pyristely auta yhtään mitään.

Lepakkouutisesta kertoi aiemmin mm. T&T verkkosivuillaan.

Otsikkokuva: USFWS / Ann Froschauer / Flickr
Siltakuva: Jay Sturner / Flickr

Video: Kierrätysalus laukaistiin matkaan kierrätysraketilla

Liikenne Kansainväliselle avaruusasemalle ja sieltä pois on ollut vilkasta viime aikoina.

Dragon & Falcon 9

Yllä olevassa videossa laukaistaan 3. kesäkuuta matkaan tuorein Dragon-avaruusrahtari, joka on monessa mielessä historiallinen. Ensinnäkin kyseessä on kierrätetty alus: tämä sama alus teki lennon avaruusasemalle vuonna 2014 ja on sen jälkeen kunnostettu uutta lentoa varten. SpaceX -yhtiön Dragon on ainoa avaruusaseman rahtialuksista, joka voi myös palata takaisin Maahan, ja alukset on suunniteltu suurelta osin uudelleenkäytettäviksi.

Kierrätysmenoa on myös kantoraketissa, sillä aluksen avaruuteen laukaisseen Falcon 9:n ensimmäinen vaihe palasi jo tuttuun tapaan takaisin alas. Se tullaan käyttämään myöhemmin uudelleen. Tämä raketti ei kuitenkaan ollut aiemmin lentänyt, mutta seuraavana vuorossa oleva Falcon 9:n lento käyttää kierrätettyä rakettivaihetta. Se on jo toinen tällainen kierrätysraketti.

Historian siipien havinaa viime lauantain lennolle tuli myös siitä, että kyseessä oli sadas Kennedyn avaruuskeskuksen alustalta LC-39A tehty laukaisu.

Cygnus alas

Dragon-alus telakoitui Kansainväliseen avaruusasemaan 5. kesäkuuta, ja asemalla aiemmin ollut Cygnus-rahtari teki sille tilaa lähtemällä paluumatkalleen 4. kesäkuuta. 

Kyseessä oli suomalaisittain tärkeä alus, koska se vei mukanaan avaruuteen Aalto-2 -satelliitin. 

Jätteillä ja käytöstä poistetuilla tavaroilla täytetty Cygnus tulee tuhoutumaan Maan ilmakehään pudotessaan, mutta vasta viikon kestävän paluumatkan jälkeen. Alus voisi palata nopeamminkin, mutta sillä on tekemistä: ensinnäkin se lähettää matkaan vielä neljä pikkusatelliittia, jotka ovat sen mukana, ja toiseksi alusta käytetään tulipalotutkimukseen. Kyseessä on jo aiemminkin Cygnus-aluksilla tehty testi, missä niiden sisällä sytytetään hallitusti tarkoituksella tulipalo. Sen etenemistä ja käyttäytymistä kuvataan sekä tutkitaan, jotta tästä avaruuslentojen eräästä suurimmasta vaarasta saadaan näin lisätietoja. 

Nyt asemalla oleva Dragon-alus puolestaan palaa takaisin Maahan noin kuukauden kuluttua. Sen mukana tulee alas puolitoista tonnia tieteellisten kokeiden näytteitä, astronauttien henkilökohtaisia tavaroita ja laitteita, joiden ei haluta tuhoutuvan.

Avaruuslentäjiä ylös ja alas

Viime marraskuusta avaruusasemalla olleet Oleg Novitski ja Thomas Pesquet laskeutuivat Sojuz-aluksellaan kesäkuun 2. päivänä, siis viime viikon perjantaina. Heidän mukanaan asemalle lentänyt Peggy Whitson jäi asemalle vielä neljäksi kuukaudeksi, sillä venäläiset ovat toistaiseksi pienentäneet oman miehistönsä kokoa kolmesta kahteen ja näin Whitsonille tarjoutui tilaisuus jäädä asemalle vielä vähäksi aikaa. 

Whitsonista tuli jo elokuussa pisimpään avaruudessa kaiken kaikkeaan ollut amerikkalainen ja lopulta hänen lennostaankin tulee lähes ennätyksellisen pitkä. Se jää uupumaan vain pari kuukautta kovasti mainostetusta vuoden mittaisesta lennosta, joka päättyi viime vuonna.

Parhaillaan Whitsonin kanssa asemalla ovat Jack Fischer ja Fjodor Jurshikhin, eli miehistön koko on nyt vain kolme. Takaisin normaaliin kuuteen päästään ensi kuussa, kun seuraava Sojuz-alus lähetetään matkaan. Sen kyydissä ovat Nasan Randy Bresnik, Roskosmoksen Sergei Ryazanskij ja ESAn italialaisastronautti Paolo Nespoli

60-vuotiaalle Nespolile kyseessä on jo kolmas lento avaruuteen; veteraani pääsi vielä yhdelle lennolle, koska on hyvissä voimissa ja kaikki ESAn vuonna 2009 rekrytoimat kuusi astronauttia ovat tehneet yhden lennon. Kuusikosta seuraavana matkaan pääsee Alexander Gerst, joka lähtee toiselle lennolleen ensi vuonna.

Thomas ja juustoa

Thomas Pesquet on parhaillaan Kölnissä Euroopan astronauttikeskuksessa, missä hän totuttautuu taas elämään painovoiman alla ja missä hänelle tehdään lääketieteellisiä kokeita. Hän sai myös syödäkseen lentonsa mukaan nimettyä juustoa – normandialainen astronautti oli varmasti kaivannut lentonsa aikana camembertia!

Jääkauden lopulla sattui jättimäisiä metaanipurkauksia - voivat ehkä alkaa uudelleenkin

Ma, 06/05/2017 - 19:33 Jarmo Korteniemi
Kuva: Andreassen et al. (2017) Science/AAAS

Barentsinmeren pohjasta purkautui viime jääkauden lopulla suuria määriä metaania. Samoin voi käydä vielä uudestaankin, mikäli Grönlannin tai Antarktiksen jäätiköt alkavat sulaa vauhdilla. Tuore tutkimus antaa vihiä tapahtumien määristä ja laajuudesta.

Barentsinmeren pohjalta löytyy satamäärin suuria "kraattereita". Ne ovat läpimitaltaan 300-1000 metriä ja syvyydeltään jopa 30 metriä. Näitä laakeita monttuja on löydetty Huippuvuorten Karhusaaren eteläpuolella, hieman yli 300 metrin syvyydestä.

Jättimäiset kuopat löydettiin jo 1990-luvun alussa. Vasta nyt tutkijat ovat viimein onnistuneet selvittämään kunnolla olosuhteet, jossa ne saivat alkunsa.

Ne syntyivät viimeisen jääkauden loppuvaiheessa jättimäisten kaasupurkausten yhteydessä. Asiaa valaiseva tutkimus julkaistiin kesäkuun alussa tiedelehti Sciencessä.

Alueen kalliosta pulppuaa luonnostaan koko ajan metaania, jossa on pieni määrä (n. 3 %) muita orgaanisia kaasuja. Kaasut ovat peräisin tiukkaan puristuneista orgaanisista sedimenttikerroksista syvältä merenpohjan alta.

Normaalisti (esimerkiksi nykyisin) kaasut pulppuavat hitaasti eivätkä päädy ilmakehään. Merenpohjan sedimenttien mikrobit käyttävät niitä ravintonaan ja muuttavat valtaosan muiksi aineiksi. Meriveteen asti päässyt osa taas ehtii liueta hyvissä ajoin ennen ilmaan pääsyä.

Jääkauden aikaan tilanne oli kuitenkin toinen.

Jääkauden kylmimmässä vaiheessa mannerjäätikkö yhdisti Huippuvuoret Euraasian mantereeseen. Nykyisen Barentsinmeren kohdalla lepäsi tuolloin kaksi kilometriä paksu jäätikkö, vakaasti merenpohjalla maaten. Kylmyys jäädytti kaasut paikoilleen kiven sisään. Niitä kertyi muutaman sadan metrin syvyyteen merenpohjan alle tuhansien tai kymmenien tuhansien vuosien ajan.

Kun jäätikkö alkoi viimein oheta ja vetäytyä, olosuhteet hellittivät. Kaasut pääsivät uudelleen hitaasti liikkeelle. Ne nousivat maan alla hieman ylemmäs ja jäätyivät pian uudelleen. Sama toistui useita kertoja. Lopulta kaasut kertyivät merenpohjan tuntumaan, mutta yhä kallion sisään, ja alkoivat muodostaa pingoja. Ne ovat jääsydämisiä kohoumia, joskin näiden tapauksessa ydin oli metaaniklatraattia (jäätä, jonka hilarakenteeseen on jäänyt jumiin paljon metaania).

Pingot kasvoivat kasvamistaan, kun niihin pumppautui altapäin aina vain enemmän metaania. Myös pingojen klatraatti alkoi sulaa, vapauttaen lisää metaania. Tämä nosti painetta entisestään, kunnes kiven sietokyky ylittyi. Pingon pinta repesi ja metaani purkautui yhdessä rysäyksessä. Kaasuuntuva metaani siis räjäytti itsensä vapaaksi meriveteen asti, kallion läpi.

Kaasua vapautui kerralla valtavat määrät. Osa siitä pystyi liukenemaan meriveteen, mutta luultavasti ei kaikki. Voi olla, että valtaosa päätyi ilmakehään.

Barentsinmeren "kraatterit" on ajoitettu muutaman tuhannen vuoden tarkkuudella. Ne syntyivät mannerjäätikön vetäydyttyä alueelta 15 000 v sitten. Joissain niistä näkyy kuitenkin uurteita, jotka ovat syntyneet suurten pohjaa raastaneiden jäävuorten toimesta. Riittävän isoja jäävuoria alueella liikkui viimeksi jääkauden lopulla, noin 12 000 v sitten. Pingot siis syntyivät tuossa välillä.

Millaisista määristä puhutaan?

Laskeskellaanpa hieman kuinka mittavasta asiasta nyt puhutaan.

Suurimmista yksittäisistä Barentsinmeren "kraattereista" on poistunut runsaat 10 miljoonaa kuutiometriä metaaniklatraattia. Näin siis, mikäli "kraatterin" tilavuus todella vastaa sieltä poistunutta ainemäärää. Koska pingo on saattanut olla voimakkaastikin koholla ennen purkausta, todellinen määrä saattoi olla paljon tätä arviota suurempikin.

Sadan neliökilometrin alueelta metaaniklatraattia purkautui arviolta 25–250 miljoonaa kuutiometriä. Vapautuneen metaanikaasun määrä lieni noin 3–30 miljardia kiloa. 10x10 kilometrin alueelta vapautui siis määrä, joka vastaa 0,8–8,5 prosenttia koko ihmiskunnan vuotuisista (2012) metaanipäästöistä.

Mannerjään vaikutusalue ulottui kuitenkin paljon Barentsinmeren tutkimusaluetta laajemmalle, ympäri Arktista. Tutkijoiden mukaan metaanivarantoja on ehkä jopa 33 miljoonan neliökilometrin, eli tuplasti Venäjän laajuisella alueella. Koska jää kuitenkin vetäytyi eri alueilta eri aikoihin, eikä metaanin pulppuaminen ole joka paikassa yhtä voimakasta, eivät metaanipurkaukset kuitenkaan tapahtuneet kaikkialla yht'aikaa tai samalla intensiteetillä.

Jääkauden viimeisten tuhansien vuosien aikana tapahtuneet "röyhtäykset" olivat kuitenkin hyvin mittavia.

Prosessin todisteena merenpohjaa koristamaan jäi "kraattereita". Niitä on löydetty Barentsin-, Norjan- ja Pohjanmeren alueilta, mutta esiintymisaluetta ei ole kartoitettu.

Ylläolevalle kartalle on merkitty myös Pohjois-Venäjällä muutaman viime vuoden aikana sattuneet ja maailmaa hätkähdyttäneet kaasupurkaukset. Ne olivat kuitenkin varsin mitättömiä pihauksia jääkauden lopun tapahtumiin verrattuna – lisää näistä kuopista aiemmista jutuistamme.

Karu tulevaisuudenkuva – vai ehkä ei?

Malli on hyvin vakuuttava. Se myös kertoo karun ennusteen ilmastonmuutoksen mahdollisista vaikutuksista. Moisia voi olla odotettavissa kymmenien, satojen tai ehkä vasta tuhannenkin vuoden sisällä – geologisesti ajatellen kuitenkin silmänräpäyksessä.

Jos nykyiset mannerjäätiköt alkavat sulaa vauhdilla, myös niiden alle jäätyneet metaanivarastot vapautuvat. Moisia löytyy ainakin Grönlannin ja Länsi-Antarktiksen alta. Länsi-Antarktiksen jäätikkö on lisäksi kymmeniä miljoonia vuosia vanha, eli paljon vanhempi kuin jääkauden aikainen kollegansa Pohjois-Euroopassa. Sen alle on siis ehtinyt kerääntyä merkittävästi suuremmat metaanivarastot kuin Barentsinmereltä voi arvioida vapautuneen.

Metaani on kasvihuonekaasuna 20–30 kertaa tehokkaampi kuin hiilidioksidi. Etelämantereen metaanivarantojen suuruutta ei tunneta, mutta niiden mahdolliset ilmastovaikutukset saattaisivat hyvinkin vastata kaikkia niitä kasvihuonekaasupäästöjä, mitä koko ihmiskunta on ehtinyt ilmaan tuprutella jo kymmenien vuosien aikana. Moisen lisämetaanimäärän pääsy ilmakehään olisi katastrofaalista. Ainakin jos vapautuminen sattuisi kerralla.

Tilanne ei kuitenkaan ole aivan noin pelottava, kahdesta syystä.

Ensinnäkään nykyjäätiköt eivät voi sulaa kokonaan pois kovinkaan vauhdikkaasti: nopeimmillaankin se veisi satoja tai tuhansia vuosia. Kuitenkin jo pelkkä reuna-alueiden merkittävä vetäytyminen saattaa vapauttaa metaanista osan.

(Sivuhuomautus: Jättiläismäisimpienkään jäävuorten lohkeaminen Antarktiksen jäähyllyjen reunoilta ei vaikuta suoraan metaanin vapautumiseen. Jäähyllyt ovat nimittäin "vain" satoja metrejä paksuja ja kelluvat meressä, eivätkä paina tai juuri viilennä merenpohjaa. Ne vaikuttavat mannerjään tilanteeseen välillisesti: Jäähyllyn massan huvetessa mantereelta merelle tuleva jäävirta kohtaa vähemmän vastustusta ja virtaa siksi nopeammin. Näin mannerjäänkin massa pienenee.)

Toiseksi ilmakehän luonnollinen metaanipitoisuus ei näytä vaihdelleen kovinkaan paljoa. Sen osuus on viimeisen 800 000 vuoden aikana heilahdellut noin 0,3–0,7 miljoonasosan tienoilla, vaikka monia jääkausia metaanipurkauksineen on ehtinyt tulla ja mennä. Metaani siis joko sittenkin onnistuu purkausten yhteydessä liukenemaan veteen, tai sitten se on siirtynyt ilmakehästä muualle, yllättävän nopeasti.

Nykyisin tilanne on kuitenkin hieman erilainen, kiitos ihmisen toiminnan. Metaanipitoisuus on kivunnut jo 1,7 miljoonasosaan ilmakehän kaasutilavuudesta, eli 2,5–5 -kertaiseksi "normaaliin" jääkauden jälkeiseen tilanteeseen verrattuna. Arktiksen pohjoisosissa on lisäksi jo nyt meneillään ikiroudan sulamisen kausi, mistä todisteena ovat vaikkapa Jamalin niemimaan tuoreet räjähdyskuopat. Ne tuovat lisää ei-oikein-enää-tervetulleita metaanipäästöjä.

Jäätiköiden alta paljastuvilta seuduilta tulevat metaaniröyhtäykset tekisivät tähän vielä oman lisänsä. Pienen vai suuren – se riippuu ihan siitä mihin määrää vertaa, ja millä aikajänteellä ne tapahtuvat.

Tutkimuksesta kertoi Suomessa ensimmäisenä Tekniikan Maailma.

Ensimmäisen väliotsikon alla olevat laskelmat ovat kirjoittajan tekemiä. Kirjoittaja on jäätiköitäkin jonkin verran tutkinut planetologi.

Päivitys 5.6. klo 19.45: Korjattu kirjoitusvirheitä.

Lähteet: Andreassen ym. (2017), Solheim & Elverhøi (1993), Lammers ym. (1995), World bank

Otsikkokuva: Andreassen et al. (2017) Science/AAAS

Video: Akatemiaprofessori Matti Lassas on salapoliisi ja pohtii näkymättömyysviittaa

Heti juttutuokiomme aluksi akatemiaprofessori Matti Lassas haluaa repiä rahaa, mutta tyytyy tavalliseen sanomalehtipaperiin.

Syynä repimisintoon on hänen tämänhetkinen tutkimushankkeensa, missä tutkitaan matematiikan avulla paperia ja pystytään paljastamaan väärät setelit juuri paperin avulla.

"Tutkimme valkoista kohinaa, tai tarkemmin sanottuna satunnaiskentän parametrien estimointia datan avulla", selittää Lassas ja jatkaa selitystä näyttämällä konkreettisesti, mistä on kyse. Hän valaisee paperia edessään laserosoittimella, jolloin valopisteen ympärillä oleva paperi hohtaa sumumaisena pilvenä.

"Tämä sumuuntunut piste on paperin sormenjälki, koska kun jokainen kohinan pikseli muutetaan matemaattiseksi funktioksi ja ne mallinnetaan, on tuloksena jokaiselle paperilaadulle ominainen malli. Paperia voi tutkia myös kohtalaisen tarkasti yksinkertaisesti sitä repimällä, sillä se, miten paperi repeää, kertoo siitä, sen koostumuksesta ja tekotavasta paljon.”

Tämän osoittamiseen Lassas ottaa sanomalehden, ja repii sen sivun hitaasti kahtia.

"Sanomalehtipaperin syyt ovat vain yhteen suuntaan, eli se on hyvin suunnistunutta siksi, että paperi on mennyt paperikoneen läpi ja paperi on varsin erilaista paperikoneen suunnassa ja poikkisuunnassa."

Setelipaperi on hienompaa, eikä siinä ole sanomalehtipaperiin verrattavia syitä. Sen sijaan laservalon avulla valaistaessa siitäkin paljastuu sen oma rakenne. "Siinä näkyy pieniä laikkuja ja myös pienet syyt. Kun niitä analysoidaan matemaattisesti, voidaan päätellä, mistä paperi on peräisin. Paperi, mille setelit painetaan, on erilaista eri maissa ja jopa eri paperikoneissa."

Kyseessä on yksinkertainen ainetta tuhoamaton tutkimus, eli tässä tapauksessa paperia voidaan tutkia hyvinkin tarkasti ilman, että paperia täytyy rikkoa.

"Kiinnostavaa kyllä, muun muassa pörssikurssit noudattavat samanlaisia lakeja kuin paperin kuitujen vaihtelut vaaka- ja pystysuunnassa. Voimme laskea pörssikurssien volatiliteettia samaan tapaan kuin päätellä paperin alkuperää. Tämä matematiikan universaalisuus on kiehtovaa!"

Tieteiskirjallisuudesta salapoliisimatematiikan pariin

Lassas kertoo aloittaneensa matematiikan opintonsa puhtaan, teoreettisen matematiikan parissa, sillä häntä kiinnostivat ennen kaikkea lukujen ominaisuudet.

"Ajattelin, että mitä vähemmän tekemistä sovellusten kanssa, sitä parempi. Mutta kun törmäsin matematiikan erilaisiin sovelluksiin ja huomasin, että kaikkialla ympärilläni oli hyvin samankaltaista matematiikkaa, niin siirryin askel askeleelta lähemmäksi sovelluksia."

Aivan alussa oli kuitenkin tieteiskirjallisuus, mikä houkutti epäsuorasti Lassaksen matematiikan pariin. Koska scifi-kirjoissa oli paljon fysiikkaa, hän halusi opiskella sitä tarkemmin. Fysiikassa ei kuitenkaan päässyt eteenpäin ilman matematiikkaa, joten tuleva akatemiaprofessori meni kesämökkipaikkakuntansa kunnankirjastoon ja luki sen matematiikan osaston läpi.

"Päätin, että haluan opiskella tätä yliopistossa. Vaikka innostukseni heräsi fysiikan soveltavan matematiikan kautta, imaisi puhdas matematiikka minut siinä määrin mukaansa, että halusin opiskella juuri sitä."

Varsin pian painopiste alkoi kuitenkin siirtyä jälleen sovellusten pariin. Erityisesti Lassas on kiinnostunut niin sanotuista inversio-ongelmista, käänteisongelmista, jotka ovat takana lähes kaikissa hänen tutkimissaan ongelmissa.

"Käänteinen ongelma on sitten nimensä mukaisesti päinvastainen. Se tarkoittaa sitä, että meillä on lopputulos, ja koetamme ymmärtää, miten se on saatu aikaan."

Hyvä esimerkki on maapallon painovoimakenttä. Jos tuntisimme täsmälleen planeettamme rakenteen, olisi mahdollista laskea painovoimalakien avulla, kuinka voimakkaasti Maa vetää meitä puoleensa kussakin paikassa pinnalla. Vetovoimassa on pieniä paikallisia vaihteluita sen mukaan, millainen on maapallon rakenne alapuolella, pinnan alla – erot ovat hyvin pieniä, mutta selvästi mitattavissa.

"Emme kuitenkaan tiedä täsmälleen maapallon rakennetta, mutta voimme mitata ja kartoittaa hyvinkin tarkasti, mikä on vetovoima missäkin kohdassa maapallon pinnalla. Ja näiden havaintojen perustella voimme laskea, millainen maapallon rakenne tuottaisi meille havaitut arvot. Tähän liittyy viime aikoina tehty maanjäristysaaltojen kulkuaikojen analyysi. Tämän avulla voitu päätellä huiman tarkasti Maan ja erityisesti Maan pintakerroksen kolmiulotteinen rakenne."

Nykyaikainen lääketieteellinen kuvantaminen on pitkälti samanlaista. Tietokonetomografiassa otetaan ihmisestä eri puolilta röntgenkuvia ja niiden avulla lasketaan, millainen on ihmisen kolmiulotteinen sisärakenne.

"Olemme tehneet yhteistyötä muun muassa hammaslääkärien kanssa ja onnistuneet kehittämään laskentamalleja, joiden ansiosta suun ja suun alueen hermojen rakenteen yksityiskohdat näkyvät aiempaa paremmin. Näin kuvannus voidaan tehdä vähemmillä röntgenkuvilla ja siten potilaan saama säteilyannos pienenee olennaisesti."

Toinen konkreettinen esimerkki inversio-ongelmamatematiikasta arkikäytössä on ilmakehätutkimus. Eri menetelmin voidaan havaita esimerkiksi ilmassa olevan hiilidioksidin määrä ja jakautuma, ja matematiikan avulla pystytään paljastamaan hiilidioksidin lähteet ja nielut: missä hiilidioksidia syntyy ja missä sitä absorboituu pois.

Lisää esimerkkejä tutkimusaloista, joissa saadaan tietoa epäsuorasti tai havainnot ovat epätäydellisiä, on vaikka kuinka. Lassaksen tutkimusryhmä on muun muassa auttanut malminetsijöitä, vesivarojen kartoittajia ja kosmologeja työssään.

"Taustasäteilyn tutkimus on todella kiinnostavaa ja minulle se on vähän paluuta tieteiskirjallisuuden pariin. Voimme nimittäin saada taivaan taustasäteilyssä olevista pienistä vaihteluista tietoa siitä, millaisia rakenteita oli varhaisessa maailmankaikkeudessa. Vielä jokin aika sitten kosmologien mukaan syntymässä olleessa maailmankaikkeudessa olisi ollut valtavia kosmisia säikeitä, mutta niitä ei vain ole löytynyt. Matematiikan avulla voidaan siis laskea, mikä näkyy – ja mikä tärkeämpää, sitä mikä ei näy."

Nyt Lassas on siirtynyt taustasäteilystä gravitaatioaaltoihin. Ne ovat kuin kosmisen mittakaavan maanjäristysaaltoja ja niissä on paljon mahdollisuuksia inversio-ongelmien käyttöön.

Sattuma johdattaa

Lassas on mukana Suomen Akatemian huippuyksikkö-statuksen saaneessa inversio-ongelmien tutkimusryhmässä, jonka jäsenet ovat jakautuneet kuuteen yliopistoon ympäri Suomen. Ryhmässä on nykyisin noin 80 jäsentä.

“Tämä verkosto on rakentunut vähitellen”, Lassas kertoo. “Lähtökohtana ovat olleet eri tutkijoiden väliset ystävyyssuhteet, ja kun yksi on saanut professuurin jossain yliopistossa, niin siitä paikasta on tullut kumppani.”

Lassaksen mukaan ryhmän vahvuus on siinä, että mukana on tutkijoita erittäin laajalla rintamalla puhtaasta matematiikan tutkimuksesta sovellusten siirtämiseen start-up-yrityksiin. Yleensä teoreettisen tiedon siirtyminen sovelluksiin kestää vuosikymmeniä, mutta nyt tutkimus saadaan arkikäyttöön hyvin nopeasti.

“Hyvä esimerkki tästä on yhtiö, jonka jatko-opiskelijamme pistivät pystyyn. Se mittaa putkistoissa kulkevia nesteitä kehittämämme matemaattisen kuvantamisalgoritmin avulla. Kuvantamismenetelmien avulla voidaan havaita maakaasuputken sisälle muodostuvia kiteitä. Pahimmassa tapauksessa ne saattavat tukkia putken, jolloin tuloksena on paitsi katko maakaasun toimituksessa, niin myös kallis remontti. Nyt ongelmat voidaan havaita ennalta ja edullisesti putkea avaamatta ja putki voidaan huoltaa ajoissa.”

Kenties kuuluisin – ja myös huikein – tutkimusryhmän hanke on näkymättömyysviitan tekeminen. Tällä viivataan Harry Potterin taikaviittaan, jolla hän pystyy muuttumaan näkymättömäksi. Yllättäen sellainen ei ole enää pelkkää satua.

“Kyse oli aluksi ihan pelkistä pintojen geometrioista. Sen jälkeen asia vain johti toiseen ja lopulta huomasimme tutkivamme näkymättömyyttä.”

Lassas selittää, että kyseessä oli abstrakti ongelma, missä tutkittiin valonsäteen kulkua matemaattisen pinnan, esimerkiksi hyperboloidin reunalta toiselle. Tavoitteena oli ymmärtää, miten yhdeltä reunalta voitaisiin tehdä pintaa pitkin sähkömagneettisen aaltojen avulla mittauksia siitä, miltä toinen puoli näyttää. Tai kuten Lassas sanoo, “Halusimme tietää, onko pinnan topologiassa reikää.”

Lassas oli menossa esitelmöimään lääketieteellisestä kuvantamisesta Yhdysvalloissa pidettyyn konferenssiin, jolloin hän keksi selittää kuvantamismenetelmiään näkymättömyysesimerkin avulla. Siinä oli kaksi kappaletta, yksi tasa-aineinen ja toinen sellainen, jonka sisälle oli kätketty esine ja joka oli vuorattu teoreettisella pinnoituksella, joka hämäsi näkymistä.

“Teimme erilaisia laskelmia, mutta emme valitettavasti puhuneet tekemisistämme materiaalitutkijoiden kanssa. Emme olleet tulleet ajatelleeksikaan, että he olivat jo tutkineet metamateriaaleja, jolla asia voidaan toteuttaa käytännössä. Muutamien vuosien jälkeen huomasimme, että uusien materiaalien, niin kutsuttujen metamateriaalien, tutkijat eri puolilla maailmaa ehdottivat näkymättömyysviitan tekemistä valolle käyttämällä täsmälleen samoja kaavoja, joita olimme itse hahmotelleet!”

Metamateriaaleissa niiden geometria on tärkeämpää kuin niiden materiaali. On siis sama, onko ne tehty puusta tai pellistä, raudasta tai hiilikuidusta, kunhan vain materiaali käyttäytyy eksoottisesti. Materiaalit voivat olla mekaanisia tai sähköisiä, ja ne voivat saada aikaan valolla (ja muulla sähkömagneettisella säteilyllä) varsin omituisia ilmiöitä: esimerkiksi valo voi taittua ihan toiseen suuntaan kuin odotettaisiin. Veden ja ilman rajapinnassa valo heijastuu ja taittuu, mutta metamateriaalia ja jotain tiettyä valon aallonpituutta käyttämällä voi saada aikaan sen, että valo seuraa kappaleen pintaa samaan tapaan, kuin vesi virtaa joessa olevan kiven ympäri. Valo siis palaa kappaleen ohitettuaan alkuperäiselle reitilleen.

“Jos tämän saisi toimimaan suuressa mittakaavassa ja laajalla taajuuskaistalla, niin se toimisi kuin Harry Potterin näkymättömyysviitta. Toistaiseksi on tosin onnistuttu kätkemään vain noin mikrometrin kokoisia kappaleita, eli viitat ovat vielä aika pieniä ja toimivat vain yhdellä aallonpituudella.”

Ensimmäisenä näkymättömyyttä voitaisiin käyttää esimerkiksi skannausmikroskoopeissa, joissa mikroskoopin äärimmäisen pientä kärkeä kannattavat tuet voitaisiin päällystää käytetyn aallonpituuden alueella “näkymättömäksi” muuttavalla aineella. Samoin tutka-antenneissa, jotka nekin toimivat vain tarkasti määrätyillä aallonpituuksilla, voitaisiin antennin kuvakentässä olevat tuet muuttaa näkymättömiksi. Kummassakin tapauksessa havainnot parantuisivat olennaisesti.

Sovellusten lista vain jatkuu…

Haastattelun kuluessa Lassas pudottelee tutkimuksensa sovelluksia niin innokkaasti, että niitä on vaikea kirjata ylös.

Lassas kertoo niistä innostuneesti, ja toteaakin sen, mikä näkyy päälle: “Tämä on hirveän jännittävää! Yksi asia johtaa toiseen ja tämä saattaa näyttää etenkin näin jälkikäteen katsottuna vain ajautumiselta. Etukäteen ei voi tietää, missä kaikessa kehittämäämme matematiikkaa voi käyttää.”

“Olennaista on se, että meidän pitää olla yhteistyössä muiden alojen tutkijoiden kanssa. Emme saa istua vain kammioissamme, vaan meidän matemaatikkojen pitää mennä tapaamaan muita ihmisiä, kuunnella heitä ja soveltaa tutkimustamme heidän tarpeisiinsa.”

Näkymättömyys on tästä hyvä esimerkki. Lisäksi se on erinomainen esimerkki siitä, miten näennäisesti täysin hyödytön tutkimus tuottaa mullistavia sovelluksia.

Kun Lassas katsoo kymmenen vuoden päähän, niin hän näkee siellä kaikkein kiinnostavimpana uutena alana niin sanotun hybridikuvantamisen. Siinä yhdistetään kaksi erilaista kuvantamistapaa, esimerkiksi sähköinen kuvantaminen ja magneettikuvaus, jolloin saadaan enemmän ja parempaa tietoa.

“Ja sitten on fotoakustinen kuvantaminen! Ihmisen sisälle voidaan lähettää voimakas valopulssi, joka lämmittää hieman ihmisen kehoa, ja tämä pieni, nopea lämpeneminen laajentaa ainetta ja laajentuminen synnyttää ääntä. Koska valo ei mene kovin syvälle ihmiseen, käytetään tätä nyt lähellä ihoa olevassa tutkimuksessa, muun muassa ihosyövän kuvantamisessa.”

“Kun valo korvataan ultraäänellä, saadaan elastografinen kuvantamismenetelmä. Ihmisten sisustaa on vaikea puristaa kasaan siten, että tilavuutemme muuttuu, mutta olemme vastavuoroisesti hyvin vääntyviä ja joustavia. Tämän takia kudoksissamme etenee kaksi eri nopeudella kulkevaa elastista aaltoa, joita voidaan yhdessä käyttää kuvantamisessa: toinen aalto) suunnataan sisällemme kiinnostavaan paikkaan ja ne synnyttävät toisenlaisia aaltoja, joita havaitaan.”

Aaltojen käyttäytymistä voidaan laskea suhteellisuusteorian kaavoilla, joilla esimerkiksi hahmotetaan sähkömagneettisten aaltojen ja gravitaatioaaltojen vuorovaikutusta.

Ei ole mikään ihme, että Lassaksen mielessä asia on myös saanut toisen, aivan erilaiselta tuntuvan, mutta matemaattisesti samankaltainen ajatuksen. Hän miettii, miten havaitsija, joka putoaa avaruudessa vapaasti ja joka lähettää aaltoja ympäriinsä, voi muodostaa kuvan ympärillään olevasta avaruusajasta ja sen rakenteista – vai pystytäänkö siihen lainkaan?

“Artikkelimme tästä on tällä hetkellä viimeisteltävänä ja sen vastaus on, että pystyy. Tämä on sellainen nimenomaan matematiikkaan perustuva kysymys, joka oli henkilökohtaisesti kauhean tärkeä. Ja kuten niin monasti ennenkin, tälle siis löytyi heti käytännön sovelluksia!”

Juttu ja video on julkaistu Suomen akatemian nettisivuilla ja ne uudelleenjulkaistaan Tiedetuubissa luvalla. Tekijänä on Tiedetuubin Jari Mäkinen.

Miksi ihmissyöntiä pidetään iljettävänä?

Seuraava juttu ja yllä oleva video on julkaistu AntroBlogissa ja ne julkaistaan myös tiedetuubissa AntroBlogin luvalla. Jutun on kirjoittanut Helsingin yliopiston sosiaali- ja kulttuuriantropologian oppiaineessa jatko-opiskelijana oleva Juuso Koponen. Juttua ei ole muutettu alkuperäisestä.

2000-luvun alkuvuosina Saksaa kuohutti kannibalismitapaus, jossa eräs mies oli etsinyt Internetin kautta vapaaehtoista, joka haluaisi tulla surmatuksi ja syödyksi. Lopulta halukas uhri löytyi. Viranomaiset pääsivät kuitenkin pian tapauksen jäljille. Vaikka uhri oli vapaaehtoinen, tuomittiin tekijä lopulta nimenomaan murhasta elinkautiseen vankeusrangaistukseen. Tapaus sai luonnollisesti varsin paljon mediahuomiota, ja onkin epäilty että juuri yleisön moraalinen tuohtumus tapausta kohtaan sai oikeuslaitoksen lopulta koventamaan tuomiota.

Tällaisten tapausten saama mediahuomio osoittaa, että ihmissyönti on voimakkaita tunteita herättävä aihe. Historiasta tiedetään, että ihmissyöntiä on länsimaisen kulttuurin piirissä tapahtunut satunnaisesti esimerkiksi sota-aikoina erityisesti pitkien piiritysten yhteydessä, purjelaivojen aikakaudella haaksirikkojen yhteydessä sekä vakavien nälänhätien aikana. Läpi historian on myös dokumentoitu tapauksia, joissa mieleltään häiriintynyt yksilö on surmannut toisen ihmisen päästäkseen syömään tämän.

Olennaista näissä tapauksissa on, että kyse on poikkeamasta kulttuurin vallitsevista normeista. Vaikka esimerkiksi Leningradin piirityksen aikana osa kaupungin asukkaista turvautui ankaran elintarvikepulan vuoksi ihmislihan syöntiin, ei ihmissyönti ollut hyväksytty osa venäläistä kulttuuria. Asia oli päinvastoin: poliisiviranomaiset vangitsivat ja teloittivat ihmissyönnistä kiinni jääneitä leningradilaisia.

Useimmat vastaavanlaiset ihmissyöntikuvaukset ovat korostaneet olosuhteiden poikkeuksellisuutta ja epäinhimillisyyttä sekä ihmisten hätää sodan keskellä. Sodan ja nälänhädän aikana tapahtuvasta ihmissyönnistä löytyy kuvauksia jo Raamatusta. Mutta myös näissä esimerkeissä korostetaan ihmissyönnin olevan yhteisön perimmäisten normien vastaista.

Ihmissyönti osana kulttuuria?

Antropologisessa kirjallisuudessa on sen sijaan hyvin toisenlaisia kuvauksia ihmissyönnistä. Näissä kuvauksissa ihmissyönti esitetään normaalina osana tietyn kansan, ihmisryhmän tai heimon elämänmuotoa. Kyse ei ole poikkeamasta vaan yhteisön omien normien mukaisesta toiminnasta. Ihmissyöntiin on myös usein kuulunut tarkkoja rituaaleja ja sääntöjä.

Esimerkiksi antropologi Marvin Harris kuvailee kirjassaan Kulttuurien synty eloisaan sävyyn Etelä- ja Pohjois-Amerikan intiaanien harjoittamaa ihmissyöntiä. Harrisin kuvaamissa tapauksissa ihmissyönti oli sosiaalisesti hyväksytty toimitus, johon koko yhteisö otti osaa. Tarkoituksena oli vahvistaa ryhmän koheesiota surmaamalla ja syömällä sodassa vangiksi saatuja vihollisia. Lisäksi ihmislihan syönnillä oli luonnollisesti myös tietty ravitsemuksellinen arvo.

Erityisesti asteekkien kohdalla ihmissyönnin on arveltu olleen keino turvata riittävä proteiininsaanti yhteiskunnan yläluokalle. Tätä ajatusta ovat kannattaneet sekä Harris että antropologi Michael Harner. Toisaalta ajatusta on myös kritisoitu. Esimerkiksi antropologi Barbara Price on väittänyt, että asteekkien kannibalismin taustalle oletettu ajatus proteiininpuutteesta on perusteeton, koska asteekit olisivat saaneet tarpeeksi proteiineja kasvisravinnosta.

Ihmissyönnistä puhuessa voidaan tehdä ero sen välille syödäänkö oman ryhmän jäseniä (endokannibalismi) vai muiden ryhmien jäseniä (eksokannibalismi). Endokannibalismi liittyy usein hautajaisrituaaleihin, kun taas eksokannibalismi liittyy tyypillisesti sodankäyntiin. Endo- ja eksokannibalismi esiintyvät vain harvoin samanaikaisesti. Eräs viime vuosina tutkimuksen kohteena ollut ryhmä, jonka väitetään harjoittaneen aiemmin molempia kannibalismin muotoja, ovat Brasilian wari-intiaanit.

Eksokannibalismiin on usein liittynyt myös kiduttamista. Voitettu vihollinen on haluttu murskata henkisesti ennen kuin tämä on fyysisesti tuhottu tappamalla ja syömällä. Endokannibalismissa taas on usein kyse vainajan kunnioittamisesta. Toisaalta kyse on voinut olla myös siitä, että vainajaa on pelätty. Vainajan elinvoima on saatettu haluta vapauttaa tai saada se pidettyä sukulinjan tai klaanin sisällä. Endokannibalismia harjoittaneiden kansojen parissa ajatus ruumiin hautaamisesta on saattanut olla yhtä vastenmielinen kuin meille on ajatus ruumiin syömisestä.

Eräs hyvin tunnettu esimerkki hautajaisrituaaleissa harjoitetusta kannibalismista tulee Papua-Uusi-Guinean alueelta. Sikäläisen fore-heimon parissa oli 1950-luvulle asti tapana syödä vainajan liha ja aivot osana hautajaismenoja. Tämä tapa johti kuru-taudin nimellä tunnetun prionisairauden leviämiseen heimon keskuudessa. Sairaus levisi hautajaismenoissa vuosikymmenten ajan, kunnes 1960-luvulla jopa satoja fore-kansan jäseniä kuoli vuosittain tähän Creutzfeldt – Jakobin tautia muistuttavaan sairauteen. Taudin pitkän itämisajan vuoksi epidemia jatkui 1990-luvulle asti, vaikka foret luopuivat ihmissyönnistä jo vuosikymmeniä aiemmin.

Fore-kansan parissa raivonnut kuru-epidemia on antropologian soveltamisen kannalta kiinnostava tapaus. Kuru-taudin tartuntamekanismin ymmärtäminen edellytti perusteellista etnografista tutkimusotetta ja poikkitieteellistä lähestymistapaa, jossa eri tieteenalojen tuloksia yhdistellään rakentavalla tavalla. Fore-kansaa tutkineista antropologeista voidaan mainita Shirley Lindenbaum.

Toisinaan antropologisessa kirjallisuudessa esitetään Claude Lévi-Straussin ajatuksiin pohjaava teoria, jonka mukaan endokannibalismiin liittyisi tyypillisesti keittäminen ja eksokannibalismiin paistaminen. Tämä liittyy ajatukseen siitä, että keittäminen edustaisi kulttuuria siinä missä paistaminen luontoa. Näin ollen oman yhteisön jäsenet keitettäisiin ja vieraat paistettaisiin. Teorian tueksi etsitty empiirinen todistusaineisto on jäänyt ristiriitaiseksi.

Onko ihmissyönti myytti?

Toisaalta antropologian piirissä on myös kiistetty ihmissyönnin olemassaolo vakiintuneena kulttuurisena käytäntönä. Aikanaan jonkin verran akateemista huomiota herättäneessä teoksessaan The Man-Eating Myth (1979) antropologi William Arens esittää, että tosiasiallisen ihmissyönnin sijasta yleisempiä ovat nimenomaan kuvitelmat oman kulttuuripiirin ulkopuolelle jäävien ihmisten harjoittamasta ihmissyönnistä. Itse asiassa Arens kiistää sosiaalisesti hyväksytyn ihmissyönnin olemassaolon täysin.

Arens esittää, että antiikin ajoista lähtien länsimaisen kulttuurin reunamille on kuviteltu ihmissyöjiä. Nämä varhaiset kuvaukset eivät perustuneet missään määrin empiiriseen tietoon ihmissyöjiksi väitettyjen ihmisten elintavoista. Pyrkimyksenä oli vain luoda rajaa sivistyneen ja sivistymättömän maailman välille. Arensin mukaan tällainen perusteeton myytti ihmissyönnistä on antiikin aikana liitetty esimerkiksi skyytteihin, keltteihin ja pikteihin.

Yleisemmällä tasolla tämän tapaisissa ihmissyöjämyyteissä on kyse ihmisille tyypillisestä halusta tehdä rajaa ”meidän” ja ”heidän” välille. Arens huomauttaa, että myös monien ei-länsimaisten kansojen parissa elää sitkeä uskomus siitä, että naapuriheimon alueella ihmissyöntiä todella harjoitetaan. Antropologi Margaret Mead sai Uuden-Guinean alueella kenttätyötä tehdessään kuulla arapesh-heimoon kuuluvilta informanteiltaan, että siirtyminen naapuriheimon pariin voisi olla vaarallista, sillä nämä tunnettiin ihmissyöjinä. Saharan eteläpuolisessa Afrikassa taas monien kansojen parissa on elänyt uskomus, jonka mukaan vaaleaihoiset eurooppalaiset olisivat ihmissyöjiä.

Toisaalta tunnetaan myös ihmissyöjämyyttejä, joissa ihmissyönti sijoitetaan oman yhteisön piiriin. Esimerkiksi eräiden Kanadan intiaanikansojen myyttiperinteeseen kuuluu ajatus Wendigo-hengestä. Tämän myytin mukaan ihmisen voi tietyissä tilanteissa vallata Wendigo-henki, joka muuttaa ihmisen ihmislihaa himoitsevaksi pedoksi. Eräät tutkijat ovat arvelleet, että Wendigo-myytin varjolla on aikanaan saatettu surmata yhteisön sairaita ja heikkoja jäseniä. Kysymys olisi siis ollut hieman samanlaisesta mekanismista kuin noitavainoissa – joistakin yhteisön jäsenistä on haluttu eroon ja heidät on tämän vuoksi mustamaalattu. Wendigo-psykoosi on edelleen tunnettu oireyhtymä eräiden Kanadan intiaanien parissa. Tämä on mielenkiintoinen esimerkki siitä, miten tietyt psyykkiset sairaudet voivat saada kulttuurisidonnaisen ilmiasun.

Pohjois- ja Etelä-Amerikan intiaanien harjoittamasta ihmissyönnistä on kuvauksia Kristoffer Kolumbuksen tekemien löytöretkien ajoista lähtien. Arens kuitenkin kyseenalaistaa näiden kuvausten uskottavuuden. Hän väittää, että antropologit eivät ole soveltaneet riittävää lähdekritiikkiä hyödyntäessään vuosisatojen takaisia silminnäkijöiden raportteja.

Esimerkiksi Marvin Harris uskoo kertomuksia kritiikittä eikä ymmärrä, että aitojen silminnäkijäkuvausten sijasta kyse on ensisijaisesti tarinoista, joiden yhteys todellisuuteen voi olla hyvin kyseenalainen. Ihmissyöntikuvausten samankaltaisuudessa ei Arensille ole kyse kulttuuristen käytäntöjen samankaltaisuudesta eri intiaaniryhmien välillä. Samat tarinat vain kiersivät vuosisatoja eurooppalaisten merimiesten, oppineiden, uudisasukkaiden ja lähetyssaarnaajien keskuudessa.

1500-luvulta peräisin oleva piirros Brasilian kannibaaleista. Edellisissä kuvissa on Leonhard Kernin Ihmissyöjä-veistos vuodelta 1650, kuvaus atsteekkien uhriritaalista ja Francisco de Goyan teos “Saturnus syö poikansa” 1820-luvulta. Kuvat: Wikimedia Commons.

Kuvitelmat ihmissyöjistä ovat monesti toimineet siirtomaavallan ja kolonialismin oikeuttajina. Kun intiaanit kuvattiin ihmislihalla herkuttelevina raakalaisina, heidän alistamisensa muuttui hyväksyttävämmäksi. Sen sijaan esimerkiksi asteekkien omassa taiteessa varsinaisen ihmissyönnin kuvaukset ovat harvinaisia. Arensin mukaan nämä kuvaukset liittyvät tilanteisiin, joissa asteekkisoturit ovat jääneet toisen intiaanikansan vangeiksi.

Todellisuus myyttien takana

Arens ei kiistä, etteikö esimerkiksi satunnaista ihmissyöntiä poikkeustilanteissa olisi tapahtunut. Sen sijaan hän kiistää sellaiset tulkinnat, joiden mukaan ihmissyönti olisi ollut sosiaalisesti hyväksytty osa minkään kansan kulttuuria. Tämän näkemyksen mukaan ihmissyöjäheimoja ei ole olemassa.

Voi olla, että Arens on oikeassa väittäessään, että antropologit ovat menneinä vuosikymmeninä ottaneet todesta tarinoita ihmissyönnistä liian kevyin perustein. Siinä missä monien muiden kulttuuristen käytäntöjen olemassaolosta on käyty älyllisesti paljon ankarampaa keskustelua, ihmissyönnin olemassaolo kulttuurisena ilmiönä on hyväksytty sangen kevyin perustein. Tällöin on pikemminkin ylläpidetty antiikin ajoilta peräisin olevaa myyttiä kuin tehty vakavaa tutkimusta. Tästä ei toisaalta vielä voida vetää sellaista johtopäätöstä, etteikö sosiaalisesti hyväksyttyä ihmissyöntiä olisi voinut esiintyä. Ihmissyöjämyytti ja ihmissyönti ovat eri asioita, eikä niiden olemassaolo loogisesti riipu toisistaan.

Nykypäivänä suurin osa antropologeista ja arkeologeista ei allekirjoita Arensin väitettä siitä, että sosiaalisesti hyväksytty ihmissyönti ei olisi ollut todellinen ilmiö. Uskottavaa etnografista ja arkeologista todistusaineistoa ihmissyönnistä on yksinkertaisesti liikaa. Arensin esittämän kritiikin ansiona on kuitenkin, että antropologit ovat aiempaa herkempiä sen suhteen, voidaanko kaikkia kuvauksia ihmissyönnistä pitää luotettavina.

Ihmissyöntiä koskeva antropologinen keskustelu muistuttaa myös siitä, että antropologisessa tutkimuksessa lähtökohdaksi ei voida ottaa länsimaisia ennakkoluuloja. Vieraita kulttuurisia käytänteitä on pyrittävä ymmärtämään niiden omilla ehdoilla ja niiden omasta syntykontekstista käsin. Tietyssä mielessä Arens syyllistyy samanlaiseen kulttuuri-imperialismiin kuin kritisoimansa ihmissyöjämyyttiä ylläpitävät antropologit. Arensin ongelmana on se, että länsimaiseen moraaliin vetoamalla hän tulee kiistäneeksi ei-länsimaisten kansojen omien perinteiden olemassaolon niiltä osin kuin nuo eivät ole yhteensopivia länsimaisten arvojen kanssa. Ihmissyöjämyytin lisäksi myös myytti jalosta villistä voi olla tutkimukselle vahingollinen.

Arkeologinen aineisto ja tulkinnan ongelmat

Kannibalismista on runsaasti arkeologista todistusaineistoa. Ongelma on, että sen perusteella tehdyt tulkinnat riippuvat aina tutkijoiden ennakko-oletuksista. Usein arkeologinen aineisto osoittaa varmuudella, että jonkinlaista ihmissyöntiä todella on tapahtunut. Pelkästään tämän pohjalta on kuitenkin kyseenalaista väittää, että ihmissyönti olisi ollut myös vakiintunut ja hyväksytty osa tiettyä kulttuuria. Yhtä hyvin kyse on voinut olla myös kriisitilanteen aikaansaamasta pakkoratkaisusta.

Eräs valaiseva esimerkki ovat Pohjois-Amerikan lounaisosissa noin vuosina 700‑1300 eläneet anasazi-intiaanit. Anasazeja pidettiin pitkään hyvin rauhanomaisena kansana, mutta ihmissyöntiin viittaavat arkeologiset löydöt ovat muuttaneet kuvaa viime vuosikymmeninä. Ajatusta anasazien harjoittamasta ihmissyönnistä on puolustanut erityisesti antropologi Christy G. Turner II.

Kun nykyisten alkuperäiskansojen esi-isiä leimataan ihmissyöjiksi, on sillä aina myös poliittisia seurauksia. Ei olekaan ihme, että kaikki Pohjois-Amerikan alkuperäiskansojen edustajat eivät ole mielissään tutkijoiden yrittäessä selvittää totuutta anasazien ihmissyönnistä.

Anasazien asumusten raunioilla tehdyt arkeologiset löydöt osoittavat varmuudella, että jonkinlaista ihmissyöntiä on tapahtunut. On esimerkiksi löydetty ihmisluita, joita on käsitelty tavalla joka viittaa siihen, että liha on irrotettu syötäväksi. Lisäksi on löydetty kivettynyttä ulostetta, jonka on tutkimuksissa todettu sisältävän erästä proteiinia, joka voi olla peräisin vain ihmislihasta.

Arkeologisen aineiston pohjalta on kuitenkin hyvin vaikea sanoa, onko ihmissyönti ollut hetkellinen ratkaisu johonkin kriisitilanteeseen vai elimellinen osa kulttuuria. Toisinaan populaaritieteellisissä julkaisuissa voidaan arkeologiseen aineistoon perustuen esittää, että ihmissyönti on aikanaan ollut yleinen ja laajalle levinnyt kulttuuripiirre.

Kannibaalit keskuudessamme?

Menneinä vuosisatoina merimiehet kertoivat tarinoita kaukaisten maiden ihmissyöjistä. Purjelaivojen aikakaudella ihmissyönti oli monesti elettyä todellisuutta paradoksaalisesti juuri merimiehille itselleen. Haaksirikkoja tapahtui verrattain usein ja merimatkat olivat pitkiä. Mikäli laiva upposi ja miehistö onnistui pelastautumaan veneeseen, ajelehtiminen avomerellä saattoi kestää jopa kuukausia. Ruoka ja juoma hupenivat nopeasti, joten pelastautuneiden oli henkensä pitimiksi usein surmattava joku keskuudestaan.

Pikkuhiljaa kehittyi hyväksytty perinne, jonka mukaan surmattava tuli valita arvalla. Joidenkin lähteiden mukaan arpa lankesi epätavallisen usein laivapojalle. Vuonna 1884 erään haaksirikkoutuneen englantilaisen laivan miehistön jäsenet herättivät kohua myöntämällä, ettei arpaa oltu vedetty. Laivapoika oli tapettu muiden ruoaksi arpaa vetämättä. Seurasi oikeudenkäynti ja lopulta vuosisatoja voimassa ollut perinne muuttui laittomaksi.

Toinen esimerkki länsimaisen kulttuurin piirissä harjoitetusta kannibalismista on menneinä vuosisatoina tavanomainen tapa käyttää vanhoja muumioita lääkinnällisiin tarkoituksiin. Muumiot jauhettiin jauheeksi, jolla uskottiin olevan lääkinnällisiä vaikutuksia. Tätä pulveria pidettiin vielä 1700-luvulla lähes yleislääkkeen asemassa.

Eräänlainen symbolinen kannibalismi on läsnä myös kristittyjen ehtoollisella. Erityisesti katolisessa teologiassa painotetaan sitä, että ehtoollisleipä ja ehtoollisviini todella muuttuvat ehtoollisen aikana Kristuksen ruumiiksi ja vereksi.  Ehtoollisen sakramentti on juuri tässä. Leipä pysyy ulkoisilta ominaisuuksiltaan leipänä, mutta ehtoolliseen osallistuvalle se on samanaikaisesti Kristuksen ruumis.

Yllä esitetyt esimerkit voivat tuntua keinotekoisilta tai kaukaa haetuilta. Niiden voi ajatella osoittavan, ettei kenties voida vetää selvää rajaa ihmissyöntiä harjoittavien ja siitä kategorisesti kieltäytyvien kulttuurien välillä. Ihmissyönti on ihmisenä olemisen rajoja rikkovana toimintana jotain sellaista, mikä uhkaa sosiaalisen järjestyksen perustaa. Jo pelkkä ihmissyönnin mahdollisuus herättää levottomuutta, kuten uskontotieteilijä Matti Kamppinen on todennut. Tämän vuoksi ihmissyönti on ollut tarkkojen rituaalien määrittämää silloin kun sitä sosiaalisesti hyväksyttynä kulttuuripiirteenä on esiintynyt.

Juttu on julkaistu AntroBlogissa ja se julkaistaan myös tiedetuubissa AntroBlogin luvalla. Jutun on kirjoittanut Helsingin yliopiston sosiaali- ja kulttuuriantropologian oppiaineessa jatko-opiskelijana oleva Juuso Koponen. Juttua ei ole muutettu alkuperäisestä.

Lisää luettavaa

Arens, William. 1979. The Man-Eating Myth. Oxford University Press.

Goldman, Lawrence (toim.). 1999. The Anthropology of Cannibalism. Bergin & Garvey.

Harris, Marvin. 1982. Kulttuurien synty. Kirjayhtymä.

Uudet tieteen huippuyksiköt valittu

To, 06/01/2017 - 15:45 Toimitus
Helsingin yliopiston Kumpulan kampuksen tiedekirjasto (kuva: flickr / Taneli Mielikäinen)

Suomen Akatemia on valinnut uudet tutkimuksen huippuyksiköt vuosille 2018–2025.

Huippuyksikköohjelmaan vuosiksi 2018-2025 valittiin 12 yksikköä, joissa työskentelee tutkimusryhmiä yhteensä 12 yliopistosta tai tutkimuslaitoksesta. Uusissa huippuyksiköissä tutkitaan muun muassa avaruustiedettä ja tekniikkaa, pelikulttuureja, eurooppalaista oikeutta ja identiteettiä, kvanttiteknologiaa, ikääntymistä ja hoivaa sekä kasvainten genetiikkaa.

Suomen Akatemia sai tämänkertaiseen huippuyksikköhakuun yhteensä 179 aiehakemusta. Näistä kutsuttiin varsinaiselle kierrokselle 34 hakijaa. Hakemukset arvioitiin kansainvälisissä arviointipaneeleissa.

Lisäksi kansainväliset asiantuntijat haastattelivat toiselle kierrokselle kutsuttujen tutkimusryhmien edustajat Akatemiassa toteutetuissa tilaisuuksissa.

Huippuyksiköt valittiin uudistettuun huippuyksikköohjelmaan. Huippuyksikön rahoituskausi pitenee kuudesta vuodesta kahdeksaan, ja ensimmäisen nelivuotiskauden jälkeen yksikölle tehdään tieteellinen väliarviointi.

Arvioinnin tulokset ratkaisevat yksikön jatkorahoituksen tason eli rahoitus voi arvioinnin tulosten perusteella joko nousta, laskea tai päättyä kokonaan.

Uudistuksessa vahvistetaan isäntäorganisaatioiden roolia rahoituksessa. Ohjelmakauden pidentämisen ja isäntäorganisaatioiden roolin vahvistamisen uskotaan parantavan uusien huippuyksiköiden mahdollisuuksia tutkimuksellisen riskin ottamiseen.

”Uudistuksella tavoittelimme tutkimusyhteisöltä tieteellisesti rohkeita, uusia ideoita korkeatasoisiksi hankekokonaisuuksiksi, joissa tutkimusryhmät toimivat keskenään kiinteässä yhteistyössä toteuttaen yhteistä tutkimussuunnitelmaa", toteaa Suomen Akatemian hallituksen puheenjohtaja Heikki Ruskoaho.

"Tulosten perusteella näyttää siltä, että tässä onnistuttiin. Tutkijat ovat selvästi haastaneet itsensä ajattelemaan uudella tavalla, ja rahoitettaviksi valitut kokonaisuudet ovat tieteellisesti korkeatasoisia, tutkimusta uudistavia yksiköitä”.

Huippuyksiköt tekevät läpimurtotutkimusta ja edistävät tieteen uudistumista.

Tieteen uudistuminen voi toteutua uusien tutkimusaiheiden, menetelmien, lähestymistapojen tai uudenlaisten tutkimusryhmien yhdistelmien muodossa. Akatemia odottaa, että huippuyksiköiden tutkimuksella on myös tiedeyhteisön ulkopuolelle ulottuvaa vaikuttavuutta.

”Kysyimme jo hakemusvaiheessa tutkijoilta sitä, minkälaista vaikuttavuutta heidän tutkimuksellaan voisi olla perinteisen tieteellisen vaikuttavuuden lisäksi ja pyydämme jatkossa uusilta huippuyksiköiltä myös raportointia vaikuttavuuden toteutumisesta", Suomen Akatemian tutkimuksesta vastaava ylijohtaja Riitta Maijala kertoo. 

"Tavoitteena on näin innostaa valittuja huippututkimusyksiköitä aktiivisesti pohtimaan ja edistämään oman tutkimuksensa laajaa vaikuttavuutta”

Suomen Akatemian Tieteen tila 2016 -raportissa todetaan, että tieteellisen vaikuttavuuden lisäksi tutkimuksella voi olla tiedeyhteisön ulkopuolelle ulottuvaa vaikuttavuutta. Tutkimus voi toimia vaurauden ja hyvinvoinnin lähteenä, tukea käytäntöjen kehittämistä ja osaamisen kasvattamista, tarjota perusteltuja lähtökohtia päätöksenteolle tai rakentaa maailmankuvaa ja sivistystä.

Huippuyksikköohjelmaan valittiin vuoksiksi 2018–2025 seuraavat

Kasvaingenetiikan tutkimuksen huippuyksikkö
Aaltonen Lauri HY, Nykter Matti TAY, Pitkäniemi Janne Syöpärekisteri ja Taipale Jussi HY

Kokemuksen historian huippuyksikkö
Haapala Pertti TAY, Kivimäki Ville TAY, Markkola Pirjo TAY ja Toivo Raisa TAY

Kantasolumetabolian huippuyksikkö
Katajisto Pekka HY, Hietakangas Ville HY, Otonkoski Timo HY ja Tyynismaa Henna HY

Monikudosmallintamisen huippuyksikkö
Kellomäki Minna TTY, Aalto-Setälä Katriina TAY, Hyttinen Jari TTY, Kallio Pasi TTY, Miettinen Susanna TAY ja Narkilahti Susanna TAY

Ikääntymisen ja hoivan tutkimuksen huippuyksikkö
Kröger Teppo JY, Jylhä Marja TAY, Taipale Sakari JY ja Wrede Sirpa HY

Inversiomallinnuksen ja kuvantamisen huippuyksikkö
Lassas Matti HY, Haario Heikki LTY, Hannukainen Antti AALTO, Hyvönen Nuutti AALTO, Kaasalainen Mikko TTY, Kaipio Jari UEF, Kolehmainen Ville UEF, Pursiainen Sampsa TTY, Salo Mikko JY, Seppänen Aku UEF, Serov Valery OY, Siltanen Samuli HY, Tamminen Johanna IL, Tarvainen Tanja UEF ja Vauhkonen Marko UEF

Pelikulttuurien tutkimuksen huippuyksikkö
Mäyrä Frans TAY, Koskimaa Raine JY, Sotamaa Olli TAY ja Suominen Jaakko TY

Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikkö
Palmroth Minna HY, Janhunen Pekka IL, Kilpua Emilia HY, Praks Jaan AALTO ja Vainio Rami TY

Kvanttiteknologian huippuyksikkö
Pekola Jukka AALTO, Ala-Nissilä Tapio AALTO, Flindt Christian AALTO, Hakonen Pertti AALTO, Hassel Juha VTT, Maniscalco Sabrina TY, Möttönen Mikko AALTO, Paraoanu Gheorghe-Sorin AALTO, Prunnila Mika VTT ja Sun Zhipei AALTO

Kompleksitautien genetiikan huippuyksikkö-Geneettisistä löydöksistä henkilökohtaiseen lääketieteeseen
Ripatti Samuli HY, Daly Mark HY, Groop Leif HY, Kaprio Jaakko HY, Palotie Aarno HY, Pirinen Matti HY ja Tuomi Tiinamaija HY

Muinaisen Lähi-idän imperiumit-huippuyksikkö
Svärd Saana HY, Lahelma Antti HY, Silverman Jason HY

Eurooppalaisen oikeuden, identiteetin ja historian tutkimuksen huippuyksikkö
Tuori Kaius HY, Slotte Pamela HY ja Toivanen Reetta HY 

HY = Helsingin yliopisto, TAY = Tampereen yliopisto, TTY = Tampereen teknillinen yliopisto, JY = Jyväskylän yliopisto, AALTO = Aalto-yliopisto, UEF = Itä-Suomen yliopisto, OY = Oulun yliopisto, LTY = Lappeenrannan teknillinen yliopisto, IL = Ilmatieteen laitos ja TY = Turun yliopisto

 

Juttu perustuu käytännössä suoraan Suomen akatemian tiedotteeseen. Otsikkokuvassa Helsingin yliopiston Kumpulan kampuksen tiedekirjasto (kuva: flickr / Taneli Mielikäinen)

Video: Jättimäinen Stratolaunch -lentokone esiteltiin

Tässä on lentokoneella kokoa: siipien kärkiväli on 117 metriä, eli kyseessä on tällä mittapuulla laskettuna maailman suurin lentokone. Pyöriä lentokoneen laskutelineissä on 28.

Stratolaunch on kuusimoottorinen ja kaksirunkoinen lentokone, jonka tarkoituksena on toimia ilmasta avaruuteen laukaistavien kantorakettien lähetysalustana. Se on lähes kokonaan komposiittirakenteinen, ja sen osia on otettu kahdesta tätä varten puretusta Boeing 747 Jumbo jetistä.

Kannibalisoimalla moottorit, avioniikkaa, ohjaamot, laskutelineet ja muita osia kahdesta Jumbosta yhtiö on säästänyt pitkän pennin lentokoneen rakennuskustannuksissa.

 

Lentokoneen koelennot aloitetaan vielä tänä vuonna ja tarkoituksena on aloittaa rutiininomaiset laukaisut vuonna 2020. Ensimmäinen testilaukaisu tehdään näillä näkymin vuonna 2019.

Kone nousee lentoon aikanaan suuri raketti kahden runkonsa välissä ilmaan, lentää noin 15 kilometrin korkeuteen ja pudottaa raketin siellä irralleen. Hetken kuluttua – kun lentokone on kaartanut etäämmälle – raketti sytyttää moottorinsa ja kuljettaa nokassaan olevan satelliitin avaruuteen.

Stratolaunchin lento kaaviona

Kyseessä on yksi monista kokonaan uusista kantorakettisysteemeistä, jotka tulevat tekemään satelliittien lähettämisestä paljon nykyistä edullisempaa ja kätevämpää.

Hanke julkistettiin vuonna 2011. Sen päärahoittajana on Microsoft-miljardööri Paul Allen, jonka lisäksi 300 miljoonaa dollaria alkupääomaa vaatineessa hankkeessa on mm. Scaled Composites. Scaled vastaa koneen suunnittelusta ja komposiittiosien tekemisestä, eikä siksi ole mikään ihme, että se muistuttaa kovasti SpaceShip2-alusta kuljettavaa White Knight -lentokonetta. 

Jättikoneen massa on 226 800 kg, sen pituus on 72,5 metriä ja korkeus 15,2 metriä.

Se on suunniteltu kantamaan noin 250 tonnia massaltaan olevaa kantorakettia, eli suurimmillaan täyteen tankattu kone ja sen kuorma painavat noin 590 tonnia. Sen toimintasäde on noin 2200 km.

Tarkoituksena oli tehdä ensilento koneella jo vuonna 2015, mutta hanke on hieman myöhässä.

Lähiviikkoina lentokonetta testataan maassa, sitten sillä tehdään rullauskokeita ja lopulta kesän jälkeen on vuorossa ensilento. Koneen testaamiseen ja lentokelpuuttamiseen menee koko ensi vuosi, joten ensimmäiseen laukaisuun päästään vasta kahden vuoden päästä – jos kaikki sujuu hyvin.

Stratolaunchin hangaari on Kaliforniassa Mojavessa, mutta aikanaan kone voi laukaista raketteja matkaan lähes mistä vain, missä on tarpeeksi pitkä kiitorata ja sopiva paikka raketin laukaisuvalmisteluille.

Ensimmäisellä laukaisulla käytetään jo koeteltua ja hyväksi havaittua pientä Pegasus XL -rakettia, jota valmistellaan jo lentoa varten. Ennen laukaisua lentokonetta kun pitää testata perusteellisesti myös siten, että sen kyydissä on täysipainoinen raketti.

Aikanaan laukaisuihin tullaan käyttämään suurempaa ja kyvykkäämpää kantorakettia, mutta sen tyypistä ei yhtiö kerro vielä mitään. Alun perin Stratolaunch oli yhteistyössä Space X:n kanssa, mutta yhtiöiden tiet erosivat vuonna 2015, kun kumpikin halusi keskittyä tekemään laukaisuita omalla tavallaan.

Video: Aalto-2:n lähetys avaruusasemalta saatiin myös videolle

Saimme eilen ensimmäiset kunnolliset kuvat Aalto-2:n lähetyksestä omille teilleen. Se lähetettiin kiertoradalleen viime viikon torstaina Kansainväliseltä avaruusasemalta. Nyt on vuorossa videoversio.

Kuvissa ja videolla on selvästi kolme satelliittia, joista keskimmäinen on Aalto-2. Sen kanssa samalla vapautuksella omille teilleen lähtivät espanjalainen QBITO ja itävaltalainen SUSat. QB50-satellittiparven koodiniminä kolmikon jäsenet olivat ES01, FI01 ja AU01.

Kuvat otti avaruusasemalla vielä pari päivää oleva ESAn ranskalaisastronautti Thomas Pesquet, joka toivotti myös onnea "avaruusmaaksi" siirtyneelle Suomelle tuoreessa twiitissään: