satelliitti

Suomi avaruusromun kohteena

La, 10/25/2014 - 15:41 Jari Mäkinen

Sunnuntai 28. syyskuuta oli hiljainen Nasan Suomi NPP -satelliitin lennonjohdossa, kunnes tuli hälytys: noin kymmenen senttiä halkaisijaltaan oleva tunnistamaton avaruusromun kappale oli kiitämässä lähes suoraan päin satelliittia. Kun tilannetta tutkittiin tarkemmin, kävi ilmi, että jotakuinkin 27 000 kilometrin tuntinopeudella kiitäneen kappaleen ohitus tapahtuisi alle sadan metrin päästä – mikä kiertoradalla olevien kohteiden tapauksessa ei ole käytännössä mitään. Epävarmuudet huomioiden oli siis täysin mahdollista, että kappale voisi törmätä tiistaina 30. syyskuuta kalliiseen Maata havaitsevaan satelliittiin.

”Koska Suomi NPP liikkuu radallaan päinvastaiseen suuntaan kuin avaruusromun palanen, niiden suhteellinen törmäysnopeus olisi ollut lähes 56 000 km/h”, selitti Harry Solomon, satelliitin lennon johtaja Nasan Goddardin avaruuslentokeskuksesta.

”Jos törmäys olisi tapahtunut, ei se olisi ollut vain tuhoisaa satelliitille, vaan myös ikävä tapaus muutenkin, koska siitä olisi tullut avaruuteen tuhansia uusia pieniä avaruusromun palasia.”

Niinpä maanantaina 29. syyskuuta illalla Suomen aikaa lennonjohto aloitti väistötoimet. Käytännöllisesti katsoen kaikki satelliitit on varustettu ohjausrakettimoottoreilla, joilla niiden rataa voidaan muuttaa. Helpoin, ja siksi yleisin tapa väistää kappaletta, on nostaa tai laskea ratakorkeutta väliaikaisesti.

Maata kiertää avaruudessa yli 20 000 kappaletta, joiden radat tiedetään ja niitä voidaan seurata. Näistä noin tuhat on toimivia satelliitteja. Nyt törmäysuhan aiheuttanut kappale oli varsin pieni, eikä juuri sitä pienempiä kappaleita pystytäkään seuraamaan – eikä siksi niiden törmäysuhkaa osata määrittää kunnolla.

Satelliitit joutuvat tekemään tällaisia väistötoimia aina silloin tällöin, mutta useimmiten niihin osataan varautua hieman aikaisemmin. Jopa Kansainvälinen avaruusasema muuttaa rataansa satunnaisesti väistääkseen avaruusromua.

Suomi NPP -satelliitille tämä oli neljäs väistöliike. Kappaleen rataa tutkittaessa on päätelty, että uhkaaja oli peräisin Thorad-Agena -kantoraketista, joita Yhdysvallat käytti vuosien 1966 ja 1972 välillä Corona-vakoilusatelliittien laukaisuun.

Myös edellinen Suomi NPP:n väistämä kappale oli peräisin kantoraketista. Tämän vuoden tammikuussa Delta 1 -raketin kappale uhitteli sitä.

Suurin vaara noin 800 kilometrin korkeudessa oleville satelliiteille, kuten 830 km:n korkeudella kiertävälle Suomi NPP:lle, koituu kuitenkin kiinalaisesta Fengyun-1C -sääsatelliitista, jonka Kiina tuhosi ohjuksella vuonna 2007. Räjähdys ja törmäys levittivät kymmeniä tuhansia pieniä kappaleita avaruuteen tuolle korkeudelle, ja ne ovat erittäin hankalia siksi, että ne ovat liian pieniä havaittaviksi.

Suomi-niminen satelliitti

Suomi NPP, eli Suomi National Polar-orbiting Partnership, on Nasan, Yhdysvaltain puolustusministeriön ja Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaation NOAA:n sääsatelliitti, joka laukaistiin melko täsmälleen kolme vuotta sitten, 28. lokakuuta 2011, Maata kiertävälle radalle Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdasta.

Kyseessä on maapallon napojen kautta kulkeva ns. polaariradalla oleva satelliitti, joka kuvaa ja mittaa ilmakehää, pilviä, merta ja maata alapuolellaan rutiininomaisesti tutkimus- ja ennustamiskäyttöön. Jotta se pystyisi tekemään työtään mahdollisimman tarkasti, sitä pidetään koko ajan alle 20 kilometrin tarkkuudella juuri halutulla kiertoradalla.

Nimessä oleva ”Suomi” ei tarkoita maatamme, vaan se tulee suomalaista sukujuurta olevasta Verner E. Suomesta. Hän oli tärkeä taustavaikuttava Yhdysvaltain ensimmäisiä sääsatelliitteja suunniteltaessa ja käytettäessä.

Alla oleva video on koostettu Suomi NPP:n havainnoista:

Suomi NPP:n törmäysuhasta kertoi SpaceMart -nettisivusto.

Satelliitit auttavat metsureita

Avaruustekniikka auttaa säästämään puita, koska sen avulla metsien käyttöä voidaan optimoida aikaisempaa paremmin.

Satelliitteja voidaan käyttää apuna, kun metsiä kartoitetaan, metsureille lähetetään tarkkoja tietoja, metsäkoneita voidaan paikantaa tarkasti ja puiden kuljetuksia pystytään voidaan valvoa lähes reaaliajassa.

Irlantilainen Treemetrics -yhtiö on kehittänyt ESAn avustuksella monikäyttöisen laitteiston metsätoimia varten. Se käyttää hyväkseen satelliittipaikannusta ja niin satelliittipohjaista kuin matkapuhelinverkkojen kautta toimivaa tiedonsiirtoa.

Laite näyttää ensinnäkin hyvin tarkan kartan, mistä pystyy parhaimmillaan paikantamaan jopa yksittäiset puut, jotka tulee kaataa. Laite myös kertoo miten puut tulisi katkaista.

Samanaikaisesti tiedot työn edistymisestä ja harvesterin sijainnista siirretään internet-pohjaiseen järjestelmään, jolloin lähellä olevien muiden harvesterien toiminnat voidaan koordinoida siten, että tietyissä paikoissa olevat puupinot voidaan siirtää jouhevasti tienvarteen odottamaan kuljetusta.

Yksinään metsässä toimiville harvesterien omistajille laitteisto on hyödyllinen jo karttatoimintojensa ansiosta, mutta lisäksi se auttaa suojaamaan kallista konetta ryöstäjiä ja vahingontekijöitä vastaan.

Metsien omistajille systeemi puolestaan tarjoaa koko ajan täsmällistä tietoa siitä, kuinka paljon puita on kaadettu mistäkin.

Puutavaran ostajat, sahat ja paperitehtaat, voivat varautua tulossa olevaan puutavaraan etukäteen ja myös toivoa metsureilta tietyn tyyppistä puuta kysynnästä riippuen - milloin kaivataan bulkkia ja milloin taas laadukasta puuta.

Kansainvälinen avaruusviikko 2014

Ti, 04/01/2014 - 00:43 Toimitus

Kansainvälisen avaruusviikon teemana tänä vuonna on teemana tänä vuonna on “Avaruus näyttää tietä” ja tarkoituksena on kiinnittää huomiota avaruuden osuuteen arkipäiväisessä elämässämme, erityisesti satelliittinavigointiin, ja laajemmin avaruustutkimuksen merkitystä laajemmin maailmankuvallemme.

Päätapahtuma Heurekassa 4.–5. lokakuuta 2014

Avaruusviikonloppuna 4.-5.10. kello 10-18 Heurekassa juhlitaan 60-vuotiasta Cerniä ja vietetään Kansainvälistä avaruusviikkoa. Tapahtumaan on vapaa pääsy.

Tutustu kaukoputkiin ja komeettoihin, satelliitteihin ja suomalaiseen avaruustutkimukseen. Kuinka GPS oikeastaan toimii? Millainen on ensimmäinen suomalainen satelliitti, joka lähetetään avaruuteen ihan kohta? Kokkaa itse komeettaydin tai kokeile limutölkistä tehtyä hiukkasilmaisinta!

Nyt päästään myös potkimaan protoneja, kun hiukkaskiihdyttimeen voi astua sisään. Pelimaailmassa voit valita vaikkapa Angry Birds -protonin ja kuulla tutkijoiden kertovan, mitä hiukkastutkimuskeskus CERNissä oikeasti tapahtuu protonien törmätessä. Suurikokoinen uusi peli on kehitetty CERNissä, ja sen mahdollistavat Helsingin yliopiston hiukkastutkijat ja Rovio Entertainment.

”Roviolle CERN on ollut hauskan oppimisen innoittaja, josta kutkuttavana esimerkkinä on Heurekaan tuotu Angry Birds -hiukkaskiihdytin”, sanoo Rovion oppimisliiketoiminnan johtaja Sanna Lukander.

Heurekan planetaariossa tarjolla on avaruusaiheisia erikoisesityksiä. Lähde pikavisiitille planeettakuntaan Tiedetuubin Markus Hotakaisen opastamana. Tai nouse Nordenskiöldin Vega-laivaan tähtiä tähyilemään ja Koillisväylää etsimään Tuukka Perhoniemen mukana. Heurekan esittämässä Avaruuden ikkunoissa yleisö pääsee itse vaikuttamaan siihen, mihin avaruuden kolkkaan tai kojeeseen tutustutaan.

Auditoriossa asiantuntijat kertovat muun muassa Higgsin bosonin metsästyksestä ja merkityksestä, kosmisen säteilyn hiukkasten tutkimuksesta, Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERNistä, Rosetta-lennon tuoreista tuloksista, Mars-planeetan ajankohtaisesta komeettaohituksesta (joka tapahtuu kaksi viikkoa tämän tapahtuman jälkeen) ja satelliittinavigoinnin salaisuuksista. Auditorion jättikankaalla esitetään myös elokuva Particle Fever.

Kaikkiin Kansainvälisen avaruusviikonlopun esityksiin ja työpajoihin on vapaa pääsy. Heurekan näyttelyihin on normaalit pääsylippuhinnat. Tapahtuman järjestävät yhteistyössä Tiedetuubi, Helsingin yliopiston Fysiikan tutkimuslaitos, Pyhäsalmen maanalaisen fysiikan tutkimuslaitos, Aalto-yliopisto, CERN, Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, Ilmatieteen laitos, Rovio Entertainment, Tekes, Suomen avaruustutkimusseura ja tiedekeskus Heureka.

Tiedetuubi seuraa koko viikonlopun ajan tapahtumia ja ellet pääse paikalle, sen kautta voit katsoa myös tunnelmia paikan päältä Heurekasta.

Muutokset ohjelmatietoihin ovat mahdollisia.

Lisätietoja: Heurekan tapahtumatuottaja Siina Vasama, siina.vasama@heureka.fi, 040 9015260.

Avaruusviikonlopun ohjelma

Tapahtumaan on vapaa pääsy, samoin planetaario-esityksiin. Heurekan näyttelyalueelle tarvitaan pääsylippu. Muutokset ohjelmaan mahdollisia.

Lauantaina 4.10. ja sunnuntaina 5.10.

10.00-18.00 Toimintapiste

  • Angry Birds -LHC-hiukkaskiihdytin ja muut hiukkaskiihdytinpelit.
  • Opastus hiukkaskiihdyttimen toimintaperiaatteeseen, FT Sami Lehti ja Helsingin yliopiston fysiikan opiskelijat ja tutkijat.

    11.00-18.00 Työpajoja ryhmätiloissa ja aulatiloissa mm.

  • Kasaa itse kaukoputki, Ursa.
  • Rakenna komeetan ydin, Ursa.
  • Hiukkasilmaisin limutölkistä, Ilmaisinlaboratorio.
  • Higgs-muistipeli ja tietokilpailu, Helsingin yliopiston fysiikan opiskelijat.
  • Magneettikiihdytin ja magneettikentän voimakkuus –demo.
  • Tutustu myoni-ilmaisimeen.
  • Suomen avaruustutkimusseuran rakettikurssin esittelyä.
  • Ensimmäinen suomalainen satelliitti. Aalto-yliopiston tutkimusryhmä esittelee työtään.

    Planetaarioesitykset:

    11.00 Tuukka Perhoniemi: Meriseikkailu 1878 – Vega-laivalla maailman ääriin. Live-esitys.

    11.45 Avaruusteknologia arjessamme –planetaarioelokuva.

    12.30 Kaksi pientä lasinpalaa –planetaarioelokuva.

    13.15 Avaruuden ikkunat. Heurekan live-esitys.

    14.00 Markus Hotakainen: Pikavisiitti planeettakuntaan. Live-esitys.

    15.00 Tuukka Perhoniemi: Meriseikkailu 1878 – Vega-laivalla maailman ääriin. Live-esitys.

    16.00 Avaruusteknologia arjessamme –planetaarioelokuva.

    Auditorio:

    12.00 Mitä Planck-satelliitti kertoo maailmankaikkeudesta? Lauantaina esityksen pitää FM Anna-Stiina Suur-Uski ja sunnuntaina FT Elina Keihänen.

    12.30 CERN – 60 vuotta huippufysiikkaa. Professori emeritus Jorma Tuominiemi.

    13.00 Rosetta-lennon tulokset. Tutkimusprofessori Minna Palmroth ja tutkimuspäällikkö Walter Schmidt, Ilmatieteen laitos.

    14.00 Kohti yhä tarkempaa satelliittipaikannusta. Markku Poutanen, Geodeettinen laitos (esitys vain lauantaina).

    14.30 Avaruusasema jahtaa pimeää ainetta – AMS-2:n matka taivaalle.Tiedetoimittaja Jari Mäkinen.

    15.00 Higgsin hiukkasen metsästys. Mikä on Higgsin bosoni ja mikä sen merkitys? FT Sami Lehti, Helsingin yliopiston Fysiikan tutkimuslaitos.

    15.30 Siding Spring ja Mars: kosminen lähihuti. Tietokirjailija Markus Hotakainen.

    16.00 Particle Fever –elokuva, 99 min.

    Viime vuosien avaruusviikkojen tapahtumista on tietoa avaruusviikon aikaisemmilta sivuilta.

  • Kolmikko tutkii Maan magneettikenttää

    To, 11/21/2013 - 11:35 Jari Mäkinen

    Venäjällä, vain viitisensataa kilometriä Suomesta itään sijaitsevassa Plesetskin kosmodromissa on siviilikäyttöön muunnettu mannertenvälinen ohjus laukaisuvalmiina. Sen nokassa on Euroopan avaruusjärjestön kolme magneettikenttää tutkimaan lähtevää satelliittia ja jos kaikki käy hyvin, tämä Swarm-niminen kolmikko pääsee matkaan huomenna perjantaina 22.11. klo 14:02 Suomen aikaa. Laukaisua voi seurata mm. ESAn nettisivuilla.

    Swarm-lennon tarkoituksena on siis tutkia maapallon magneettikentää. Vaikka planeettamme magneettisuutta harvemmin tulee ajatelleeksi, on se mukana monissa asioissa alkaen niinkin konkreettisesta kuin suunnistamisesta, päätyen siihen, että lähes kaikki elämä ja toiminta Maan pinnalla tapahtuu magneettikentän huomaamattomassa huomassa. Magneettikenttä sekä sähkövirrat maapallon sisällä ja ulkopuolella ovat vaikuttaneet täällä kaikkeen koko planeettamme historian ajan.

    Elintärkeä magneettisuus

    Mikäli Maalla ei olisi voimakasta magneettikenttää, todennäköisesti meitäkään ei olisi täällä: magneettikentän voi ajatella suureksi kuplaksi maapallon ympärillä. Se suojaa meitä kosmiselta säteilyltä ja Auringosta tulevalta hiukkasvirralta, aurinkotuulelta. Ilman magneettikentän suojaa olisi esimerkiksi ilmakehä kadonnut avaruuteen hieman samaan tapaan kuin on tapahtunut Marsissa.

    Magneettisuus vaikuttaa myös moniin lähiavaruuden ilmiöihin sekä avaruussäähän. Revontulet tanssivat taivaalla magneettisten voimaviivojen suuntaisesti ja magneettikenttä ohjaa revontulet synnyttävät hiukkaset pohjoisille ja eteläisille alueille.

    Vaikka tiedämme, että Maan magneettikenttä on tärkeä, emme tunne sitä kovinkaan hyvin. Pitkäaikaisissa magneettikentän mittauksissa, joita on tehty muun muassa ennätyksellisen kauan ja hyvin Suomessa, on huomattu miten magnettisuus on jatkuvassa muutoksessa. Magneettiset navat, pohjoinen ja etelä, siirtyvät koko ajan ja magneettikentän voimakkuus vaihtelee. Parin tuhannen vuoden välein magneettikentän suunta vaihtuu, jolloin pohjoisesta tulee etelä ja päinvastoin. Nyt magneettikenttä näyttää olevan heikentymässä ja on mahdollista, että napaisuuden vaihdos on jälleen tulossa. Mutta milloin ja mitä vaikutuksia sillä on – sitä ei osata sanoa!

    Magneettikentän mittaajakolmikko

    Swarm-satelliittien avulla toivottavasti näihin kaikkiin kysymyksiin saadaan vastauksia. Avaruus on paras paikka kartoittaa tarkasti Maan koko magneettikenttä, koska sieltä voidaan havaita samalla tavalla magneettikenttää joka puolelta planeettaa. Satelliittien avulla saadaan myös tietoa Maan sisustasta, kuorikerroksesta, mantereista ja meristä, minkä lisäksi avaruudesta voidaan myös mitata ionosfääriä sekä magnetostääriä kaukana pinnan yläpuolella.
     

    Swarm on yhden satelliitin sijaan kolmen samanlaisen satelliitin muodostelma. Kukin satelliiteista on 9,1 metriä pitkä, 1,5 metriä leveä ja 0,85 metriä korkea, ja ne on suunniteltu siten, että ne mahtuvat limittäin ja pitkittäin asetettuna sopivasti raketin pyöreään nokkakartioon. Avaruudessa ne irtaantuvat omille teilleen. Yhden satelliitin massa on 472 kg, mistä 106 kiloa on polttoainetta, jonka oletetaan riittävän ainakin neljän vuoden toimintaan avaruudessa.

    Satelliiteista kaksi kiertää Maata lähellä toisiaan radalla, joka kulkee lähes maapallon napojen kautta soikealla kiertoradalla, jonka korkeus vaihtelee 460 km:n ja 300 km:n välillä. Kolmas satelliitti ohjataan hieman erilaiselle kiertoradalle noin 530 km:n korkeuteen siten, että rata leikkaa aluksi loivassa kulmassa kahden muun satelliitin rataa. Kun ajan myötä radat menevät enemmän ristiin, ovat lopulta kolmen vuoden kuluttua kiertoradat 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Näin magneettikenttää voidaan mitata samanaikaisesti eri puolilta maapalloa, mikä parantaa oleellisesti mittausten kattavuutta ja tarkkuutta.

    Havaintolaitteina satelliiteissa on kaksi erilaista magnetometriä ja sähkökenttämittari nelimetrisen puomin päässä. Lisäksi mukana on "normaalit" varusteet, kuten kiihtyvyysmittarit, tarkat GPS-vastaanottimet ja laserheijastin.

    Eurooppalaisten tutkimuslaitosten ja yhtiöiden lisäksi Kanada on voimakkaasti mukana Swarm-hankkeessa. Suomalainen Patria on rakentanut satelliittien virranjakoyksiköt Tampereella.

    Swarm-lennon esittelyvideo:

    Päivän kuva 18.4.2013: Lumi sulaa, tulvatilanne tarkkailussa

    To, 04/18/2013 - 08:16 Toimitus

    Lumi sulaa kovaa vauhtia ja Suomen ympäristökeskus SYKE seuraa tarkasti valumatilannetta. Lumen määrän ja tulvatilanteen kartoitusta tehdään paitsi kenttähavainnoin, niin myös , sillä satelliitit näkevät suuria alueita yhdellä katseella ja pystyvät sondaamaan tutkallaan jopa pinnan alle. SYKE julkaisee päivittäin ajantasaisen tulvatilanten ja -ennusteen.

    Eilinen raportti oli seuraavanlainen:

    Tulvavedet pengerrysalueille Kyrön- ja Lapuanjoella (17.4.2013)

    Virtaamat nousevat Etelä-Pohjanmaan ja Pohjanmaan maakunnissa vielä lähipäivinä. Tulvivan veden vuoksi on teitä jouduttu sulkemaan jo ainakin Reisjärvellä, Kauhavalla ja Jalasjärvellä ja tulvavesi on paikoin noussut pihoille ja rakennusten kellareihin. Tulvavesiä on alettu tänään alkuillasta johtamaan Kyrönjoen pengerrysalueille, jotka ovat pääasiassa peltoaluetta. Mahdollisesti myös Lapuanjoen pengerrysalueet joudutaan ottamaan tulvavesien varastoksi huomenna tai ylihuomenna. Kyrönjoen pengerrysalueiden avulla vähennetään erityisesti Ilmajoen keskustan tulvavahinkoja ja Lapuanjoen pengerrysalueiden avulla suojataan Lapuan keskustaa. Kyrönjoen ja Lapuanjoen tulvahuippuja pyritään pienentämään myös tekojärvien avulla. Virtaamat nousevat voimakkaasti myös Pohjois-Pohjanmaalla Kalajoella, Siikajoella, Sanginjoella ja Tyrnävänjoella. Loimijoella vesi on noussut alavimmille pelloille ja muutamien rakennusten kellareihin ja katkonut teitä Huittisissa. Loimijoella vesi saattaa nousta viikon lopulla vahinkorajalle, jolloin rakennuksia on Ypäjällä kastumisvaarassa. Myös Aurajoella Pöytyällä tulvavesi on katkaissut tien. Uskelanjoella tulvahuippu on saavutettu ja jäät lähteneet. Vantaanjoella Lepsämänjoen vedenkorkeus on ylittänyt tulvarajan ja vesi tulvii pelloille.

    Alkuviikon aikana on Lapväärtinjoen Peruksessa muodostunut jääpatoja, jotka on saatu kaivinkoneella purettua. Uudet jääpadot ovat todennäköisiä, ja tulvavesi voi noustessaan uhata Lapväärtin taajamaa. Kyrönjoella jääpato uhkaa Iso-Kyrön taajamaa. Myös Teuvanjoen Puskamarkissa, Närpiönjoella ja Kimojoella on muodostunut jääpatoja. Myös Pohjois-Pohjanmaalla jääpatojen riski kasvaa virtaamien kasvaessa. Kalajokeen on muodostunut viime yönä jääpato Kalajoen taajaman tuntumaan, ja samalla kohtaa Rinnetiellä penkereen takana tulviva sulamisvesi on kastellut ainakin yhden omakotitalon ja paria rakennusta on jouduttu suojaamaan. Nyt keskiviikkona puolen päivän jälkeen rakennusten ympärille noussut vesi on lähtenyt jo laskemaan.

    Lounais-Suomen ja länsirannikon pienten jokien huiput ajoittuvat torstain ja lauantain välille. Karvianjoella jääpatojen riski on lähipäivinä suuri Pomarkussa, Merikarvialla ja Eteläjoella. Vantaanjoen latvoilla Riihimäellä tulvarajan ylittyminen on ennusteen mukaan mahdollista torstaina tai perjantaina, mikäli sää pysyy lämpimänä ja lisäksi vettä sataa sääennusteiden mukaisesti. Tulvariski on tällöin suurimmillaan vanhassa Peltosaaressa sekä Peltosaaren itäosassa. Sään on ennustettu viilenevän ensi viikonlopuksi Pohjanmaalla. Tällöin virtaamien nousu Kyrön- ja Lapuanjoessa mahdollisesti hidastuu. Jäät voivat lähteä liikkeelle Lesti-, Kala-, Pyhä- ja Siikajokien alueella jo ensi viikonloppuna. Oulujoen pohjoispuolisissa jokivesistöissä virtaamien nousu on vielä vähäistä.

    Kuva:SYKE

    Viron ensimmäinen satelliitti lähtövalmis

    La, 03/23/2013 - 12:07 Jari Mäkinen

    Eteläinen naapurimaamme Viro saa oman satelliittinsa avaruuteen ennen Suomea – tosin mukana lennolla on vahvaa suomalaisväriä. Laukaisu on näillä näkymin huhtikuun lopussa.

    ESTCube-1 on pieni satelliitti; se on niin sanottu cubesat, noin kymmenen senttiä kanttiinsa oleva kuutio, jonka massa on 1,33 kg. Konsepti kehitettiin 1990-luvun lopussa yliopistokäyttöön ja myös ensimmäinen suomalaissatelliitti Aalto-1 perustuu siihen. Se tosin on kooltaan kolmen "peruspalikan" kokoinen, eli noin 10 x 10 x 30 cm. Maata kiertää parhaillaan lähes 80 pientä opiskelijoiden tekemää kuutiosatelliittia.

    Pienestä koostaan huolimatta ESTCube-1 on kuitenkin oikea satelliitti ja siinä on aurinkopaneelit, ohjauslaitteet, tietokone, kamera sekä laitteet yhteydenpitoon maa-aseman kanssa. Lisäksi mukana on tieteellinen hyötykuorma, jolla testataan Suomessa Ilmatieteen laitoksella kehitetyn sähköisen aurinkopurjeen periaatetta.

    Tärkeintä satelliitin tekemisessä on kuitenkin ollut sen tekeminen, sillä kyseessä on opiskelijoiden tekemä satelliitti. Projektia on peräisin Tarton yliopistosta, missä suurin osa projektitiimistä myös opiskelee. Mukana on myös nuoria Viron ilmailuakatemiasta, Tallinnan teknillisestä yliopistosta ja Tallinnan maatalousyliopistosta. Lisäksi tutkijat Ilmatieteen laitokselta Suomesta ja Saksan kansallisesta ilmailu- ja avaruuskeskuksesta (DLR) osallistuvat hankkeeseen.

    ESTCube-hanke alkoi vuonna 2008 ja sitä vetää Silver Lätt apunaan Mart Noorma ja Jouni Envall Ilmatieteen laitokselta. Kaikkiaan työryhmässä on yli 50 opiskelijaa. Rahaa hankkeeseen on kulunut noin 100 000 euroa.

    Valmis matkaan!

    Satelliitti laukaistaan radalleen Maata kiertämään eurooppalaisella Vega-kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta huhtikuun lopussa. ESTCube-1 asennettiin eilen perjantaina avaruuskeskuksen satelliittien laukaisuvalmisteluun tehdyssä puhdastilassa S1B laatikkomaiseen kuljetuslaitteeseen, joka tulee sinkoamaan satelliitin omille teilleen raketista avaruudessa.

    Virolaissatelliitti on saanut siis saman kohtelun avaruuskeskuksessa kuin suuremmat kollegansa, joskin sitä tehnyt ryhmä on ollut kenties keskimääräistä rakettiasiakasta innokkaampi – eikä vain siksi, että heille tämä on ensimmäinen kerta. ESTCube-tiimi on paitsi testannut satelliittiaan tiiviisti, niin myös virittänyt vielä mm. sen tietokoneohjelmia viime hetkiin saakka.

    Vega on uusi eurooppalaiskantoraketti, jolle tämä lento on vast toinen. Koodinimellä VV02 tunnettu lento on virallisesti vielä Vegan koelento, ja sen päämatkustajina on kaksi virolaissatelliittia suurempaa kuormaa.

    120-kiloinen VNREDSat-1A on Astrium-yhtiön Vietnamin tiede- ja teknologia-akatemialle rakentama kaukokartoitussatelliitti, jonka tehtävänä on kartoittaa Vietnamin luonnonvaroja, tukea maankäyttöä ja avustaa mahdollisissa luonnononnettomuuksissa.

    Toinen pääkyytiläinen on Euroopan avaruusjärjestön Proba-V, missä "V" tarkoittaa "vegetaatiota", kasvullisuutta. 160 kg massaltaan oleva, belgialaisen QinetiQ-yhtiön tekemä satelliitti kartoittaa maapallon biomassaa, kasvien ja metsien määrää sekä tyyppiä.

    Vega vie kaikki satelliitit jotakuinkin maapallon napojen kautta kulkevalle polaariradalle, mistä ne pystyvät havaitsemaan koko planteetan pintaa allaan. ESTCube-1:n tavoitekiertorata on 600 km:n korkeudessa. Polaariradalla satelliitti on myös usein Viron päällä, jolloin Tartossa sijaitseva lennonjohto voi olla siihen hyvin yhteydessä suoraan. ESTCube käyttää tiedonvälitykseensä radioamatööritaajuuksia 437,250 Mhz ja 437,505 MHz. Sopivin laittein sitä voi siis kuunnella myös Suomesta.

    Suhteellisen korkean kiertoratansa ansiosta ESTCube tulee myös pysymään avaruudessa radallaan varsin pitkään, todennäköisesti useita vuosia.

    Sähköpurjeen neityslento

    ESTCube-1:n laukaisu on tärkeä merkkipaalu myös Ilmatieteen laitoksen tutkijan Pekka Janhusen keksimälle sähköpurjeelle, sillä purjeen testiversio on satelliitin päähyötykuorma.

    Sähköpurje on uudenlainen tapa liikkua aurinkokunnassa: se käyttää aurinkotuulta avaruusaluksen työntövoiman lähteenä eikä siten tarvitse lainkaan polttoainetta. Janhunen keksi tämän ns. sähköisen aurinkotuulipurjeen periaatteen vuonna 2006.

    Sähköpurje koostuu pitkistä ja ohuista metallilieoista, jotka pidetään korkeassa positiivisessa jännitteessä aluksessa olevan aurinkosähköllä toimivan elektronitykin avulla. Varatut lieat hylkivät aurinkotuulen protoneja, jolloin aurinkotuulen virtaus alkaa painaa purjetta ja samalla työntää alusta haluttuun suuntaan.

    ESTCube-1 avaa kiertoradalla kymmenmetrisen ohuesta metallilangasta tehdyn liean, jolla on tarkoitus mitata sähköpurje-efekti ensimmäistä kertaa kokeellisesti. Liean on valmistanut Helsingin yliopiston Elektroniikan tutkimuslaboratorio ainutlaatuisella lanka-lanka-ultraäänihitsausmenetelmällä.

    ESTCube-1:n lieka on samantyyppinen kuin suunnitelmissa olevat kilometrejä pitkät sähköpurjelieat, joiden avulla tulevaisuuden avaruusluotaimet voivat liikkua aurinkokunnassa aurinkotuulen avulla purjehtien ilman ajoainetta. Lieka varataan sähköisesti satelliitissa olevalla jännitelähteellä ja Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorion valmistamalla kylmäkatodielektronitykillä.

    Kiertoradalla alus lentää yläilmakehän plasman läpi, ja tämän plasmavirtauksen liekaan kohdistama voima on niin sanottu sähköpurje-efekti, jonka suuruus yritetään nyt ESTCube-1-kokeen avulla ensimmäistä kertaa mitata. Mittaustuloksen avulla voidaan arvioida sähköpurjevoiman suuruus planeettojenvälisessä avaruudessa, jossa sähköpurje-efektin aiheuttajana on aurinkokunnassa Maan magneettikentän vaikutuspiirin ulkopuolella puhaltava aurinkotuuli.

    ESTCube-1:n sähköpurjekokeen suunnittelusta päävastuussa on Ilmatieteen laitos. Helsingin ja Jyväskylän yliopistojen lisäksi myös Saksan DLR, Itä-Suomen yliopisto sekä toijalalainen Skytron-elektroniikkapaja ovat toimittaneet osia kokeeseen.

    Animaatio ESTCub-1:n laukaisusta:

    Artikkelin tekemisessä on käytetty apuna Arianespace-yhtiön ja Ilmatieteen laitoksen tiedotteita.