helmikuu 2019

FINNARP 2018 -tutkimusretkikunta palasi takaisin Etelämantereelta

Ma, 02/18/2019 - 15:16 Jari Mäkinen
Aboa

Tuorein suomalainen tutkimusmatka Etelämantereella on päättynyt, kun FINNARP 2018 -tutkimusretkikunta palasi Suomeen nyt lauantaina 16.2.2019. Marraskuussa alkanut matka piti sisällään normaalia enemmän myrskyjä ja myös viisi päivää myöhästyneen paluun, mutta silti mittaukset saatiin pääosin tehtyä ja aseman sekä kaluston huollot onnistuivat.

Kuusihenkinen retkikunta lähti Suomesta kohti Aboa-tutkimusasemaa marraskuun lopussa. Alkuperäiseen joukkoon kuuluivat retkikunnan johtaja, emäntä, mekaanikko ja lääkäri sekä kolme tutkijaa. Heidän lisäkseen tammikuussa mukaan liittyivät tekninen erikoisasiantuntija ja FINNARP-operaatioiden päällikkö Mika Kalakoski.

"Etelämanner on ainutlaatuinen ympäristö tutkimuksen tekemiselle", toteaa Kalakoski Ilmatieteen laitoksen tiedotteessa. "Etelämanner on maapallon eristynein alue, ja sieltä saadaan sellaista mittausaineistoa, mitä muualta ei saa. Tutkimus Etelämantereella kertoo meille koko maapallon tilasta. Suomalainen kylmän ilmanalan tutkimus, niin pohjoisessa kuin Etelämantereella, on kansainvälistä kärkitasoa."

Ilmatieteen laitoksella toimiva Suomen Etelämanner-operaatiot FINNARP täytti viime syyskuussa 20 vuotta. Se ylläpitää 30 vuotta sitten pystytettyä tutkimusasema Aboaa ja järjestää Suomen Etelämanner-tutkimusohjelman hankkeiden kenttätyöt. FINNARP avustaa myös Etelämantereen muille tutkimusasemille ja laivoille suuntautuvien suomalaisten tutkimusprojektien toteuttamisessa.

Tutkimusmatkoilla työskennellään vuosittain noin kahden kolmen kuukauden ajan marras–helmikuussa, jolloin Etelämantereella on kesä. Etelämantereen kesälle on tyypillistä jatkuva valo ja voimakas auringon säteily sekä ankarat lumimyrskyt.

Retkikunta menossa lentokoneeseen

Tutkimusta ja huoltohommia

Tällä tutkimuskaudella tehtiin meteorologiseen tutkimukseen liittyviä kenttämittauksia ja keräsi vuoden aikana tutkimuslaitteiden keräämiä jatkuvia havaintoja. Retkikunta pystytti uusia meteorologisia mittauspisteitä, lähetti päivittäin luotauspalloja ja huolsi pysyviä mittauslaitteita.

Tutkimusasemalla myös huollettiin tela-ajoneuvoja, jotka ovat palvelleet tutkimusta jo 20 vuotta. Lisäksi asemalla tehtiin suunnittelutyötä aseman muuttamiseksi entistä ympäristöystävällisemmäksi.

Suomen Etelämanner-tutkimusasema Aboa sijaitsee Kuningatar Maudin maalla 130 kilometrin päässä rannikolta, noin 5 000 kilometrin päässä Etelä-Afrikan Kapkaupungista. Tutkimusasema on pystytetty etelän kesän 1988–1989 aikana. Aboa tarjoaa hyvät työ- ja asuintilat 16 hengen retkikunnille.

Tiedetuubi on normaalisti seurannut aktiivisesti FINNARP-tutkimusretkikuntien toimia, mutta tällä kerralla mm. julkaisujärjestelmäämme tehtävät muutokset ja tavallista hiljaisempi julkaisutahti ovat sotkeneet tätä traditiota. Tämänkin retkikunnan toimia on kuitenkin voinut seurata hyvin Retkikuntaraporteissa, jotka luonnollisesti ovat luettavissa myös jälkikäteen.

 

Aboa iltaruskossa

Juttu on lähes suoraan kopioitu Ilmatieteen laitoksen tiedote. Kuvat: Priit Tisler (kaksi ensimmäistä) ja Vesa Marttila (viimeinen).

Hyvästi, Oppy – ja kiitos kaikesta!

Ke, 02/13/2019 - 17:33 Jari Mäkinen

Nasa yrittää tänään viimeistä kertaa ottaa yhteyttä viime kesästä alkaen hiljaa olleeseen Opportunity -kulkijaan. Toiveet eivät ole korkealla, joten kyseessä on lähinnä virallinen loppu tälle kaikki odotukset ylittäneelle tutkimusmatkalle.

Nasa laukaisi kesällä 2003 kohti Marsia kaksi pientä, jotakuinkin supermarkettien ostoskärryjen kokoista kulkijaa. Ne saapuivat perille tammikuussa 2004, ja ensinnä pinnalle laskeutui Spirit, ja sen jälkeen 25. tammikuuta Opportunity.

Samanlaiset kulkijat olivat eri puolilla punaista planeettaa, ja kummankin oli tarkoitus mönkiä kuudella pyörällään parin kilometrin matkan maksimissaan noin kolmeksi kuukaudeksi suunnitellun toimintansa aikana.

Toisin kävi. Kumpikin kulkijoista osoittautui paljon pitkähenkisemmiksi kuin hurjimmissakaan toiveunissa osattiin ajatella.

Ensinnä vaikeni Spirit: se jäi jumiin vuonna 2009 ja lakkasi ottamasta yhteyttä 2010. Opportunity puolestaan kesti lähes vuosikymmenen pitempään, sillä viimeinen yhteys sen kanssa oli kesäkuun 10. päivänä viime vuonna (siis 2018). Silloin Marsissa oli käynnissä jo suuri pölymyrsky, joka saapui pian Opportunityn päällekin ja pimensi taivaan. Vain vähän Auringon valoa pääsi pinnalle saakka, joten sähköä aurinkopaneeleista saava kulkija asettui horrokseen.

Aluksi toiveet yhteyden saamiseksi uudelleen pölymyrskyn laannuttua olivat korkealla, mutta kun Opportunity ei vastannut kutsuihin koko syksyn ja alkutalven aikana, alkoi vähitellen olla selvää, että myös Opportynity oli myös siirtynyt rullaamaan taivaallisille tantereille.

Tarkalleen ottaen emme tiedä mitä Opportunitylle on tapahtunut. On mahdollista, että se on yksinkertaisesti kylmennyt pölymyrskyn aikana niin, että jokin tärkeä osa on mennyt rikki. Voi olla, että se ei ole vain herännyt horroksestaan, mihin se asettui odottamaan pölymyrskyn päättymistä. Kenties pölymyrsky kasasi sen aurinkopaneelien pinnalle niin paljon pölyä, ettei se saa tarpeeksi virtaa.

Joka tapauksessa se ennätti toimimaan Marsissa 5351 solia, Marsin vuorokautta, mikä on noin 55-kertaisesti se mitä suunniteltiin. Maan ajassa mitattuna Opportunity toimi kaikkiaan 14 vuotta ja 293 vuorokautta. Se kulki kaikkiaan 45,16 kilometrin matkan.

Opportunityn laskeutumispaikka oli Meridiani-tasanko, mistä se teki monia jopa mullistavia löytöjä. Se muun muassa äkkäsi pinnalta ensimmäisen Marista koskaan löydetyn meteoriitin. Se tutki parin vuoden ajan huiman upeaa, geologista historiaa täynnä olevaa Victoria-kraatteria, ja loppuaikansa se oli vieläkin hienommalla, suurikokoisella Endeavour-kraatterilla.

Vuonna 2011 se päihitti jo yhden suuren pölymyrskyn, kunnes nyt vuoden 2018 myrsky koitui sen kohtaloksi.

Tämän jälkeen ainoa toimiva laite Marsin pinnalla on Curiosity, joka on ollut siellä vuodesta 2011 alkaen. Seuraavaksi pinnalle laskeutuvat – jos kaikki sujuu hyvin – vuonna 2021 Nasan samanlainen kulkija ja (alla olevassa kuvassa oleva) Euroopan avaruusjärjestön sekä Roskosmosin yhteinen ExoMars-kulkija, joka nimettiin viime viikolla DNA:n salaisuuksia kartoittaneen, mutta (naisena) nobelitta jääneen Rosalind Franklinin mukaan.

Mari, metaani ja puut – Akatemiapalkinto 2018

Suomen Akatemia palkitsee vuosittain ansioituneita tutkijoita akatemiapalkinnoin. Tänä vuonna palkinnon tieteellisestä rohkeudesta sai akatemiatutkija Arri Priimägi Tampereen yliopistosta ja yhteiskunnallisesta vaikuttavuudesta palkittiin akatemiatutkija Mari Pihlatie Helsingin yliopistosta. Priimägin tutkimuskohteena on valo ja sen vuorovaikutus eri materiaalien kanssa. Pihlatie tutkii maaperän, kasvien ja ilmakehän välistä vuorovaikutusta. Palkinnot luovutettiin tutkijoille viime keskiviikkona 6.2.2019.

 

Mari Pihlatien tärkein ja näkyvin tutkimuskohde on puiden rooli metaanin tuottajina. Kyseessä on monitieteinen kokonaisuus, jossa yhdistyvät maaperän biokemia, kemia, fysiikka ja mikrobiologia, kasvien biokemia ja fysiologia sekä ilmakehän fysiikka ja kemia.

”Meitä kiinnostaa, mikä on boreaaliseen eli pohjoiseen havumetsävyöhykkeeseen kuuluvien metsien rooli kasvihuonekaasujen nieluna ja lähteenä. Puut metaanin lähteinä ovat uusi tutkimusala. Aiemmin luultiin, että metaania syntyy ainoastaan hapettomissa oloissa, kuten boreaalisilla soilla. Tutkimusryhmäni kuitenkin havaitsi, että kaikki boreaalisen vyöhykkeen puut tuottavat metaania”, Pihlatie kertoo.

Pihlatien tutkimuksessa ovat vahvasti esillä erilaiset takaisinkytkennät. Kasvi vaikuttaa maaperän prosesseihin, maaperä vaikuttaa kasvien toimintaan, ja ilmakehä vaikuttaa maaperän ja kasvien vuorovaikutukseen. Havainnoimalla ilmakehän koostumusta ja esimerkiksi kasvihuonekaasujen pitoisuuksien muutosta, saadaan selville maaperän ja kasvien toimintaa kuten hiilen sidontaa, kasvihuonekaasujen sidontaa tai -päästöjä.

Pihlatie on kehittänyt luotettavia ja aiempaa vertailukelpoisempia mittauksia kasvihuonekaasujen arviointiin. Työ on ollut kansainvälisesti merkittävää. Pihlatie on osallistunut aktiivisesti ICOS-tutkimusinfrastruktuurin (Integrated Carbon Observation System) mittausprotokollien työstämiseen. ICOS on luomassa kansainvälistä standardia kasvihuonekaasujen havainnointiin.

Pihlatie on onnistunut erinomaisesti tuloksista tiedottamisessa: hän on kirjoittanut useita yleistajuisia artikkeleita ja antanut haastatteluja ilmastonmuutoksen vaikutuksista soihin ja turvemaihin sekä metsiin. Parhaillaan Pihlatie on akatemiatutkija (2015–2020). Hänelle on myös myönnetty Euroopan tutkimusneuvoston ERC Starting Grant kaudelle 2018–2023.

Juttu ja video ovat Suomen Akatemian tuottamia.

Arri vaikuttaa valon avulla – Akatemiapalkinto 2018

Suomen Akatemia palkitsee vuosittain ansioituneita tutkijoita akatemiapalkinnoin. Tänä vuonna palkinnon tieteellisestä rohkeudesta sai akatemiatutkija Arri Priimägi Tampereen yliopistosta ja yhteiskunnallisesta vaikuttavuudesta palkittiin akatemiatutkija Mari Pihlatie Helsingin yliopistosta. Priimägin tutkimuskohteena on valo ja sen vuorovaikutus eri materiaalien kanssa. Pihlatie tutkii maaperän, kasvien ja ilmakehän välistä vuorovaikutusta. Palkinnot luovutettiin tutkijoille viime keskiviikkona 6.2.2019.

 

Arri Priimägi hyödyntää fysiikkaa ja kemiaa nanomateriaalien tutkimuksessa. Hän johtaa Tampereen yliopistossa Smart Photonic Materials -tutkimusryhmää. Ryhmä tutkii materiaaleja, joiden järjestykseen ja ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa valon avulla.

”Meitä kiinnostaa, miten materiaalien ominaisuuksia, kuten väriä, kovuutta ja muotoa, voidaan muokata ja kontrolloida valolla. Näiden ominaisuuksien valo-ohjaus tarjoaa monia mahdollisuuksia”, sanoo Priimägi. ”Pystymme tekemään esimerkiksi pieniä valorobotteja, jotka liikkuvat itse tai pystyvät liikuttamaan esineitä valon voimalla ja valo-ohjattavia pintoja, joiden avulla voi etäohjata solujen kasvua.”

Priimägin mielestä valo on erityisen kiehtova tutkittava juuri siksi, että se mahdollistaa materiaalien etäohjauksen ilman fyysistä kontaktia. Hänen tuloksiaan voidaan soveltaa esimerkiksi fotoniikassa ja robotiikassa. Viimeaikaiset tulokset, keinotekoinen iiris (Adv. Mater. 2017) ja optinen kärpäsloukku (Nature Comm. 2017) ovat herättäneet huomiota myös tiedepiirien ulkopuolella.

Priimägi liikkuu tutkimuksessaan rohkeasti perustutkimuksen ja sovellusten välissä. Hänen koko uralleen on ominaista ennakkoluulottomuus vaihtaa alaa, oppia uusia asioita ja yhdistellä rohkeasti poikkitieteellistä osaamista siten, että kokonaisuus on paljon merkittävämpi kuin osiensa summa.

Juttu ja video ovat Suomen Akatemian tuottamia.

Siirtokuntaa Marsiin kaavaillut MarsOne haettu konkurssiin

Ma, 02/11/2019 - 15:47 Jari Mäkinen

Viisi vuotta sitten hollantilainen Bas Lansdorp oli kovasti otsikoissa, kun hänen MarsOne-yhtiönsä oli aikeissa lähettää ensimmäiset ihmiset Marsiin tosi-TV -hengessä. Nyt tälle hankkeelle laitetaan piste, vaikka loppu on ollut selvä jonkin aikaa.

Tämä 2010-luku on ollut jännää aikaa. Niin sanottu Uusi avaruus on puskenut läpi ja tuloksena ovat niin SpaceX:n menestys, ensimmäiset suomalaissatelliitit avaruudessa ja koko joukko hankkeita, jotka ovat enemmän tai vähemmän mullistamassa elämänmenoamme tulevaisuudessa.

Mukaan mahtuu kuitenkin myös suuria kuplia. Start-up -hengessä on luonnollisesti selvää, että suunnitelmien pitää olla suuria ja niistä täytyy pitää suurta ääntä. Muuten yhtiö ei pääse kunnolla edes alkuun, ja hanke lössähtää saman tien. Osa hankkeista tuntuu äkkiseltään kummallisilta, mutta tarkemmin katsoessa ne eivät sitä olekaan – tästä jo klassinen esimerkki on SpaceX:n uudelleenkäytettävät rakettivaiheet. Suuri joukko "asiantuntijoita" kertoi ensin niiden olevan mahdottomia, sitten epätaloudellisia ja nyt he ovat hiljaa.

Osa hankkeista on kuitenkin ollut varsin epäuskottavia heti alusta alkaen. Tällainen oli Bas Lansdorpin ja Arno Wieldersin perustama Mars One. Kaksikon ajatuksena oli hankkia rahoitus Mars-lennolle televisio-oikeuksia myymällä, sponsorisopimuksilla ja joukkorahoituksella. Mukana sponsoreissa oli mm. suomalainen verkkokauppa.com pienellä osuudella.

Jännää suunnitelmassa oli se, että matkaa Marsiin tarjottiin vain yhteen suuntaan. Paluumatkasta tinkiminen pudottaa kustannuksia olennaisesti ja olisi tietysti tehnyt hankkeesta jännittävämmän.

Alkuperäisen, vuonna 2013 julkistetun suunnitelman mukaan astronauttien valinta ja koulutus olisi tapahtunut Selviytyjät-hengessä ja itse lento Marsiin ja siirtokunnan elämä iloine sekä suruineen punaisen planeetan pinnalla olisivat olleet Big Brotherin tapaan lähes suorana katsottavissa kuvaruuduista Maan päällä.

Vaikka matkaan olisi siis lähdetty vain menolippu kädessä, sai yhtiö tuhansia hakemuksia. Niistä valittiin vuonna 2014 yhteensä 705 (418 miestä ja 287 naista), joista olisi seulottu alueellisilla kilpailuilla kuusi nelihenkistä joukkuetta. Nämä olisivat sitten aloittaneet kouluttautumisen Mars-siirtokunnan mallikappaleessa. Koulutus (sekä tosi-TV-show) olisi jatkunut aina Marsiin lähtöön saakka.

Mars-simulaation tarkoitus oli myös testata tekniikkaa ja menetelmiä, joilla miehistöt voivat tulla toimeen Marsissa. Miehistöt olisivat oppineet näin myös tuntemaan laitteensa ja Mars-asemansa toiminnan perinpohjaisesti.

Tähän saakka kaikki oli järkevää, mutta hahmotelmat Mars-siirtokunnan vaatiman tekniikan ja Mars-lentojen kehittämisestä vuoteen 2018 mennessä eivät olleet oikein perusteltavissa muuten kuin ylitoiveikkaalla haaveilulla. Aikomus oli nimittäin käynnistää hanke lähettämällä ensimmäinen hankkeeseen liittyvä lento matkaan vuonna 2018; se olisi ollut Marsiin pinnalle saapuva laskeutuja sekä Marsia kiertämään lähetettäisiin pieni satelliitti, joka välittäisi Marsin pinnalta Maahan videota, kuvia ja tietoa.

Vuonna 2020 olisi ollut vuorossa kulkija, joka olisi etsinyt ennalta valitulta alueelta tarpeeksi tasaisen paikan, mihin siirtokunta voitaisiin perustaa. Sitä avustaisi toinen kulkija ja robotti, joka olisi kuljettanut turvallisen matkan päähän myöhemmin laskeutuvat rahtialukset ryppääksi toistensa viereen. Näistä tulisi aseman runko.

Vuonna 2022 oli aikomus lähettää matkaan kuusi rahtialusta ja rakennusrobotti Marsiin. Ne alkaisivat valmistamaan happea ja vettä Marsin pinta-aineesta sekä valmistelisivat asemaa ensimmäistä miehistöä varten. Sen oli tarkoitus lähteä matkaan vuonna 2024. Eräs tulokkaiden tärkeimmistä ensimmäisistä tehtävistä olisi ollut levittää aurinkopaneeleita ja tehdä kaikkea sellaista, mitä robotit eivät osaa – esimerkiksi kasvihuoneiden toiminnan käynnistäminen ja rahtialusten välisten tunneleiden asentaminen vaatii ihmisiä.

Toinen miehistö olisi laukaistu kohti Marsia vuonna 2026. Ja sitä olisivat seuranneet rahti- ja miehistölennot säännöllisin väliajoin siten, että pystyssä olisi pian ollut siirtokunta.

Sinänsä suunnitelma on pätevä, mutta aikataulu oli täysin epärealistinen, kun ottaa huomioon edessä olevien teknisten ongelmien määrän ja koon. Myös monet asiasta sinänsä innostuneet tutkijat, jotka varmasti olisivat nähneet mielellään hankkeen toteutuvan, laskivat nopeasti, että jo ensimmäinen miehistö olisi ollut pian pulassa. Kuuluisin tällainen kriittinen ääni oli vuonna 2014 MIT:ssa tehty tutkimus, joka osoitti hankkeen aivan epärealistiseksi.

Hanketta myös kritisoitiin epäeettisenä, koska matkalaiset olisivat tulleet kuolemaan Marsissa. Vasta-argumenttina tälle todettiin se, että aikuiset ihmiset saavat tehdä vapaasti vielä vaarallisempiakin temppuja ilman, että kukaan heitä estää.

Yhtä asiaa ei kukaan kriitikoista ole kuitenkaan kiistänyt: ainoa tapa selvittää se, miten ihmiset voivat elää Marsissa, on testata sitä käytännössä. Ja tämä pätee yhä edelleen – myös nyt kun MarsOne on laitettu selvitystilaan.

Lopulta hankkeen kaatoi teknisten ongelmien lisäksi se, että monikaan TV-kanava tai muu media ei uskonut hankkeeseen. On todennäköistä, että ohjelma olisi ollut erittäin pitkäveteistä katsottavaa, etenkin kun Big Brotherin kaltaisia henkilökahnauksia olisi pitänyt pyrkiä välttämään viimeiseen saakka.

Ultima tule ei olekaan lumiukko, vaan tuplalätty

Su, 02/10/2019 - 13:16 Jari Mäkinen
New Horizon -luotaimen ottama kuva Ultima Thulestan

On kulunut jo yli kuukausi siitä, kun New Horizons -luotain lensi ohi Ultima Thuleksi nimetyn kummallisen aurinkokunnan ulkolaidalla olevan kappaleen. Luotaimen ottamia kuvia on saatu katsottavaksi vähitellen, ja tietoa siirretään luotaimen muistista Maahan vielä pitkän aikaa – aina ensi vuoden syksyyn saakka.

New Horizons on siis päättänyt Ultima Thulen, eli virallisesti 2014 MU69:n tutkimukset. Otsikkokuvana on luotaimen ottama "jäähyväiskuva", jonka luotain nappasi tammikuun 1. päivänä tapahtuneen kiihkeän ohilennon jälkeen ollessaan 8862 kilometrin etäisyydellä Ultima Thulesta.

Nyt New Horizons suuntaa ulos aurinkokunnasta noin 50 000 kilometrin tuntinopeudella ja sille koetetaan etsiä jotain uutta kohdetta. On täysin mahdollista, että sen lentoradan tienoille sattuu vielä jokin bonuskohde. Ultima Thulehan oli jo sellainen, sillä luotaimen päätarkoitus oli tutkia Plutoa.

Samalla kun luotain lähettää hitaasti kuviaan ja keräämiään mittaustietoja tutkijoille, on kuvien ja tietojen käsittely täällä maapallolla alkanut. Eniten hämmennystä on herättänyt Ultima Thulen olemus.

Etenkin kaukana Auringosta suuren osan aikaa viettävät aurinkokunnan pienkappaleet paljastuvat yhä useammin epämääräisiksi möhkäleiksi, jotka näyttävät olevan useampien kappaleiden löyhiä klimppejä. Hienoimmat esimerkit tällaisista ovat Rosetta-luotaimen tutkima komeetta Churyumov-Gerasimenko, joka on kuin kumiankka, ja Ultima Thule, joka näytti lumiukolta.

Paitsi että nähtävästi lumiukko on varsin litteä.

Ongelmana Ultima Thulen ohilentämisessä oli se, että tapaus kesti hyvin lyhyen aikaa, eikä siitä saatu niin paljon kuvia, että se näkyisi hyvin joka puolelta. Yleistäen: se nähtiin vain yhdeltä puolelta.

Kun Ultima Thulen olemusta on koetettu selvittää tutkimalla kaikkia kuvia aivan ensimmäisistä viimeisiin, näyttää nyt siltä, että sen kummatkin osat – lumiukon pää ja ruumis – olisivat varsin litteitä.

Vinkkiä tähän antaa se, että taustalla olevat tähdet näkyvät Ultima Thulen "läpi", jos oletetaan, että sen kumpikin osa olisi pyöreähköjä ja niiden näkymätön puoli olisi normaalisti vain pimennossa. Jos ja kun pimeän osan läpi näkyy tähtiä, ei musta olevaan varjopuolta, vaan tyhjää.

Jos näin on, niin 2014 MU69:n isompi osa (joka on nimetty Ultimaksi) on kuin pöhöttynyt pannukakku, ja pienempi osa (nimi on tietysti Thule) on kuin suuri suklaarusina.

Upea ohilento

Vaikka New Horizons -tutkijaryhmä odotti selvästi upeampia kuvia Ultima Thulesta kuin sieltä lopulta saatiin, oli ohilento huima suoritus ja yksiselitteinen menestys. Kaikki saadut kuvat ja tiedot kaukana olleesta ja vain heikosti valaistusta kohteesta ovat hienoja.

Etäisyys maapallosta oli peräti 6,64 miljardia kilometriä. Siellä Aurinko on enää vain yksi, kirkas tähti taivaalla.

Vaikka vielä tulevissa kuvissa ja tiedoissa saattaa olla paljon jännittävää, on todennäköisesti paras ohilennon aikana otettu kuva alla.

New Horizons nappasi tämän kuvan MVIC (Multicolor Visible Imaging Camera) -kamerallaan tarkalleen ottaen 1.1.2019 klo 7.26 Suomen aikaa ollessaan 6700 kilometrin päässä Ultima Thulesta. Kuvan pienimmät näkyvät yksityiskohdat ovat kooltaan noin 135 metriä.

Kuvat: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute

Aalto-2:n viimeinen kierros maapallon ympäri on meneillään – pian sanomme R.I.P.

Ke, 02/06/2019 - 22:59 Jari Mäkinen
Aalto-2 avaruudessa (piirros)

Nyt se on menoa. Ensimmäisen avaruuteen saakka päässeen suomalaissatelliitin tarina on lopussa, sillä sen ratakorkeus on enää alle 150 kilometriä, eikä se enää pysy taivaalla kuin kenties vain tunnin verran. Kohta sille voi tosiaankin sanoa requiescat in pace.

Tuorein arvio Aalto-2:n putoamisajankohdasta on välillä 23.46 – 1.43 Suomen aikaa.

Aivan tarkkaa arviota putoamisen ajankohdasta ja -paikasta on vaikea sanoa, koska satelliitin pyöriminen ja ilmakehän paikalliset olosuhteet vaikuttavat putoamisnopeuteen paljon. Joka tapauksessa loppu on lähellä.

Jos putoaminen tapahtuu juuri ennen puoltayötä, eli noin tunnin kuluttua, on satelliitti silloin Yhdysvaltojen päällä. Siitä sen rata jatkuu Keski-Amerikan kautta Brasiliaan ja edelleen Atlantille.

Aalto-yliopiston satelliittiryhmän arvio Aalto-2:n putoamispaikasta. Kuva: Petri Niemelä.

Hieman yli kaksi kiloa massaltaan oleva satelliitti tulee tuhoutumaan täysin ilmakehän kitkakuumennuksessa jo noin 80 kilometrin korkeudessa, kun se iskeytyy ilmakehään noin 28 000 kilometrin tuntinopeudella.

Ulkopuolisin silmin katsottuna tapaus on kuin tähdenlento – se ei tule siis herättämään erityistä huomiota esimerkiksi Yhdysvaltain tutkavalvonnassa.

Aalto-2:n tehtävänä oli tutkia yläilmakehää, mutta se ei toiminut kuin vähän aikaa. Sen rataa ja putoamisnopeutta tarkkailemalla on saatu kuitenkin tietoja ilmakehän olemuksesta, minkä lisäksi satelliitin tekeminen oli erittäin opettavaista. Muun muassa nyt Maata kiertävä (ja hyvin toimiva) Reaktor Hello World perustuu teknisesti Aalto-2:een.

Ensimmäinen suomalaissatelliitti putoaa alas ensi yönä (päivitetty)

Ma, 02/04/2019 - 13:26 Jari Mäkinen
Aalto-2 avaruudessa (piirros)

Taas yksi ekakerta avaruudessa: ensimmäinen kiertoradalle päässyt suomalaissatelliitti putoaa sieltä alas keskiviikon ja torstain välisenä yönä.

Siinä missä juhannuksena 2017 avaruuteen laukaistu Aalto-1 on virallisesti ensimmäinen suomalaissatelliitti, ennätti sen seuraaja ensimmäisenä avaruuteen. Koska Aalto-2 on osa kansainvälistä QB50-tutkimusohjelmaa, rekisteröitiin se Belgiaan, missä hanketta organisoinut tutkimuslaitos sijaitsee. Näin ensimmäinen suomalaissatelliitti on siis Belgian avaruusalusrekisterissä.

Kaksikiloinen Aalto-2 lähetettiin avaruuteen maaliskuussa 2017. Se nousi kiertoradalle Cygnus-avaruusaluksella, joka kuljetti satelliitin Kansainväliselle avaruusasemalle. Sieltä tämä Otaniemessä tehty laite vapautettiin avaruuteen 25. toukokuuta 2017.

Siihen saatiin lähes välittömästi yhteys, mutta jo muutaman päivän päästä se heittäytyi mykäksi: siihen ei saatu yhteyttä, eikä se valitettavasti päässyt tekemään tutkimustaan. Satelliitissa oli mukana Oslon yliopistossa tehty Langmuir-luotain, eli varattujen hiukkasten lämpötilaa, tiheyttä ja sähköisyyttä mittaava laite.

QB50 on belgialaisen Von Karman -instituutin hanke, johon osallistuu yliopistoja ja tutkimuslaitoksia ympäri maailman. Tarkoituksena on tutkia ilmakehän yläosia ja lähiavaruutta kaikkiaan 35 satelliitin voimin; alun perin tarkoitus oli lähettää 50 satelliittia, mistä tulee hankkeen nimi, mutta lopulta kaikki satelliitit eivät päässeet matkaan.

Ideana hankkeessa on se, että kun kaikki satelliitit toimivat eri puolilla maapalloa ja putoavat alaspäin hieman eri tahtiin, saadaan hyvin kattava kuva ilmakehästä. Lisäksi satelliittien putoamista seuraamalla saadaan lisätietoja ilmakehän tiheydestä ja ominaisuuksista.

Vaikka Aalto-2 ei siis ole lähettänyt mittaustietoja, on sen putoamisen seuranta osana muiden satelliittien putoamista erittäin kiinnostavaa.

Näillä näkymin Aalto-2 putoaa ilmakehään ja tuhoutuu sen kitkakuumennuksen vuoksi yöllä torstaina 7. helmikuuta. Eilen (maanantaina 4.2.) tehty ennuste on hieman muuttunut ja nyt näyttää siltä, että putoaminen tapahtuu keskiviikon ja torstain välisenä yönä puolenyön aikaan. Nyt tiistaina illalla satelliitin korkeus on jo alle 200 km, eli tästä alkaen putoamistahti kiihtyy nopeasti.

Satelliitin rataa voi seurata mm. SatFlare-sivustolla.

Luonnollinen tuhoutuminen

Kaikki matalalle kiertoradalle laukaistut satelliitit, kuten juuri Aalto-2 ja sen kaltaiset nanosatelliitit, putoavat luonnollisesti alaspäin, koska satojenkin kilometrien korkeudessa on hieman ilmakehän rippeitä. Hyvin ohut kaasu hidastaa niiden ratanopeutta, jolloin ne putoavat alaspäin.

Mitä alemmaksi niiden rata putoaa, sitä voimakkaammin ilmanvastus vaikuttaa, kunnes lentorata kääntyy yhä jyrkemmin alaspäin ja suuntaa lopulta lähes suoraan kohti maapalloa.

Matalla olevat pienet satelliitit eivät siksi jää avaruuteen avaruusromuna, mutta niistäkin olisi hyvä päästä eroon nopeammin ja hallitusti.

Aalto-1 tulee testaamaan tekniikkaa, jolla putoamista voidaan jouduttaa. Se laukaistiin hieman korkeammalle kiertoradalle, joten sen vajoaminen alaspäin on ollut hitaampaa.

Eräs Aalto-1:n tutkimuslaitteista on niin sanottu plasmajarru. Tarkoituksena on testata sen periaatteen toimintaa. Tämä Ilmatieteen laitoksessa tehty laite vapauttaa pitkän sähköjohtimen vapaasti avaruuteen, ja kun johtimeen kytketään virta, alkaa se jarruttaa satelliitin nopeutta. Laite voisi auttaa pääsemään kätevästi eroon toimintansa lopettavista, tehtävänsä tehneistä satelliiteista.

Juttua on päivitetty tiistaina 5.2. illalla.

Pian pääsee tekoälyn kyydissä Tallinnaan

Ma, 02/04/2019 - 08:55 Toimitus
Tallink Megastar

Jos Tallinnaan mennessä meno laivan ravintoloissa ja baareissa on toisinaan hieman älytöntä, on onneksi laivan ohjaamossa tilanne aivan toinen. Tallinkin uusimmalla aluksella, Megastarilla, tulee älyä olemaan pian kyydissä jopa tavanomaista enemmän, koska sen avulla testataan ja kehitetään uudenlaisia laivojen autonomisen navigoinnin menetelmiä.

Itsestään liikkuvien autojen lisäksi meriliikenteen nykyistäkin laajempaa automatisointia tutkitaan koko ajan. Esimerkiksi Suomessa autonomista merenkulkua tutkiva Rolls-Royce aikoo saada tällaiset uudenlaiset laivat käyttöön vielä ennen vuosikymmenen loppua.

Nyt Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus ja Aalto-yliopiston tutkijat yhdessä Fleetrange Oy:n ja Tallinkin kanssa tutkivat yhdessä koneoppimisen ja tekoälyn käyttöä Tallinnan ja Helsingin välillä sahaavalla Megastarilla.

Tutkimuksen tarkoitus on yhdistää eri lähteistä saatua aineistoa, niin kuvaa, ääntä, tutka- ja lasermittauksia, satelliittipaikannusta kuin muiden aluksien sijaintitietoja. Tätä varten Megastarille asennetaan erilaisia antureita, joista saadun aineiston käsittelyssä hyödynnetään tekoälyä ja koneoppimista.

”Yksittäinen anturi ei ole koskaan riittävä antamaan luotettavaa kuvaa turvallisuuden kannalta kriittisistä tekijöistä. Miehistö hyödyntää aina useamman laitteen antamaa päällekkäistä tietoa, jolloin yksittäisen laitteen mahdollisesti antama virheellinen tieto on helposti havaittavissa ja hylättävissä. Autonomisen navigointijärjestelmän tulisi toimia samalla periaatteella”, toteaa tutkimuspäällikkö Sarang Thombre Paikkatietokeskuksesta.

Tavoitteena automaattinen tunnistus

Tavoitteena on erilaisten kohteiden, kuten merimerkkien sekä toisten alusten automaattinen tunnistus ja tarkemman tilannekuvan muodostaminen useiden erilaisten sensorien välittämän aineiston pohjalta.

”Kun tällaista tietoa yhdistetään olemassa olevien navigointisäännösten kanssa, mahdollistetaan aluksen suunnistus mahdollisimman vähäisellä ihmisohjauksella, jopa Itämeren kaltaisilla, vilkkaasti liikennöidyillä vesiväylillä”, Thombre jatkaa.

”Megastarin valinta tutkimusalukseksi oli helppo valinta ja olemmekin erittäin tyytyväisiä saatuamme Tallink Gruppin tuen projektille. Tallink Grupp on uusien innovatiivisten ratkaisujen edelläkävijä ja Megastar on tämän alueen kehittynein ja ympäristöystävällisin alus. Tallinnan ja Helsingin välillä on vilkas kaupallisten ja vapaa-ajan alusten liikenne ja siksi se toimii erittäin hyvin tutkimiemme uusien tekniikoiden testialueena”, sanoo kapteeni Henrik Ramm-Schmidt, Fleetrange Oy:n toimitusjohtaja ja perustaja.

”Viimeaikainen kehitys tekoälyn ja koneoppimisen alalla antaa uusia mahdollisuuksia oppia tunnistamaan ja ennustamaan alusten liikkeitä. Näillä uusilla menetelmillä voidaan saavuttaa ennennäkemätön tarkkuus”, lisää vielä professori Simo Särkkä Aalto-yliopistosta.

*

Juttu on Paikkatietokeskuksen tiedote hieman editoituna.

Ilmavoimien tulevan hävittäjän tarjous annettu

To, 01/31/2019 - 23:26 Jari Mäkinen

Hornetien seuraajan valinta etenee: kaikki kisaan osallistuvat lentokoneenvalmistajat toimittivat tarjouksensa tänään virka-ajan puitteissa Tampereelle Puolustusvoimien logistiikkalaitokseen. HX-hankkeen tarjouspyynnöt lähetettiin valituille yhtiöille viime keväänä ja päätös on odotettavissa vuonna 2021.

Mukana kisassa on viisi konetta: amerikkalaiset Boeing F/A-18 Super Hornet ja Lockheed Martin F-35 sekä täältä Euroopasta ranskalainen Dassault Rafale, neljän maan yhteishanke Eurofighter Typhoon ja ruotsalainen Saab Gripen.

Tarjouspyynnöt käsittävät 64 lentokonetta tärkeine sensoreineen ja asesysteemeileen, sekä kaikki niiden käyttämiseen vaadittavat laitteet, järjestelmät sekä koko joukon varaosia ja testilaitteita.

Olennainen osa tarjouspyyntöä oli myös kuusi erilaista toimintatilannetta, joissa toimimista kukin lentokoneenvalmistaja joutui kuvailemaan omalla koneellaan sekä siihen kuuluvilla sensori- ja asejärjestelmillä. Kaikkiaan pyynnössä oli myös noin 2500 kysymystä.

Eurofighter oli ainoa valmistajista, joka kertoi lehdistölle tällä viikolla tarjouksestaan. Helsingissä Musiikkitalossa olleessa tilaisuudessa yhtiön lentäjä Yhtiön lentäjä Paul Smith totesikin, että näiden operatiivisten tilannekuvien ja niihin liittyneiden kysymysten tekeminen oli kaikkein vaikeinta. Yhtiö lupaa koneiden kokoonpanon Suomeen ja että suomalaiset pääsevät esteettä käsiksi kaikkiin koneen salaisuuksiin.

Smithin mukana tilaisuudessa oli Raffael Klascha ja koko joukko muita BAE Systems -yhtiön edustajia sekä hankkeeseen osallistuvien maiden (Iso-Britannia, Saksa, Italia ja Espanja) suurlähettiläät tai muut edustajat – hyvä muistutus siitä, että hanke on myös hyvin poliittinen.

Kone-esittelyjä tulossa

Vaikka Tiedetuubi pitää yleensä näppinsä irti sotilasasioista, on tämä hankita paitsi tärkeä, niin myös tieteellisteknisesti kiinnostava. Siksi olemme seuranneet sen etenemistä ja palaamme aivan lähiaikoina asiaan uusilla kone-esittelyillä.

Seuraavana nyt helmikuun alussa esiin pääsee Saab Gripen, jonka kotipesässä Linköpingissä kävimme viime vuoden puolella. Luvassa on varsin syväluotaava videoraportti ja koko joukko tietoa tästä erittäin kiinnostavasta ruotsalaistarjokkaasta.

Gripen tekeillä Linköpingissä

Esittelyjä odottaessa kannattaa lukea taustajuttumme HX-hankkeesta ja katsoa tähän mennessä tehdyt amerikkalaiskoneiden videoesittelyt: Locheed Martin F-35 Lightning II ja Boeing F/A-18 Super Hornet.