Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Aiheuttiko satelliitin rikkoutuminen eilisen GPS-häiriön?

GPS-satelliitti
GPS-satelliitti
Jari Mäkinen


Kerroimme eilen Metsähovin radiotutkimusasemalla havaitusta omituisesta GPS-satellittipaikannusverkoston aikahäiriöstä Merja Tornikosken blogikirjoituksen pohjalta. Nyt tapauksesta on tullut lisätietoa: kenties syynä oli satelliitin rikkoutuminen.


Tornikoski jatkaa tänään Metsähovin Kuulumisia kuvun alta -blogissa eilisen GPS-kellonajan hyppäyksen selvittelyä toteamalla, että virheet vaikuttavat loppuneen ja että viimeinen Metsähovissa havaittu GPS-ajan hyppäys päättyi eilen noin kello 14:00  Suomen aikaa.

Eilen raportoituun verrattuna virhe tosin oli hieman pienempi: ajan hyppäyksen suuruus on oli lähempänä 13.0 mikrosekuntia kuin 13,7 mikrosekuntia — normaalissa toimintatilassa atomikellon ja GPS-ajan välillä pidetään mittaamista helpottavaa 0,7 mikrosekunnin aikaeroa, mikä sai aikaan raportoidun ajan hieman oikeaa suuremman arvon.

GPS-aikahyppelyn vahvistivat Metsähovin yhteistyöobservatoriot, mm. Arecibo Puerto Ricossa, Ny Ålesundin geo-VLBI-asema Huippuvuorilla, kolme radioteleskooppia Kiinasta, osa NRAO:n VLA- ja VLBA-teleskoopeista USA:ssa, Jodrell Bank Iso-Britanniassa, ATCA Australiassa sekä MPIfR Effelsbergissä Saksassa.

Yebesissä Espanjassa jyrkkiä aikahyppyjä ei havaittu, joskin sielläkin huomattiin signaalissa pieniä, normaaleiksi luokiteltavia tavanomaisesta eroavia aikamuutoksia. Kaikkiaan ongelma vaikuttaa siis esiintyneen maailmanlaajuisesti.

Nyttemmin aikahyppyyn on tullut yksi mahdollinen selitys, sillä Yhdysvaltain GPS-satelliittiverkostoa ylläpitävä NAVCEN-navigointikeskus on raportoinut julkisesti, että yksi GPS-satelliiteista vikaantui ja otettiin pois käytöstä.

Tosin Tornikosken mukaan raportissa kerrotut ajankohdat eivät vain tunnu täsmäävän havaintoihin, sillä raportin mukaan satelliitti olisi vikaantunut jo maanantaina 25.01.2016 kello 15:36 UTC-aikaa ja suljettu pois käytöstä jo 25.01.2016 kello 22:00. Tällöin Metsähovin GPS-valvonnassa ei havaittu minkäänlaisia häiriöitä.

Ensimmäinen aikahyppy esiintyy vasta kaksi tuntia satelliitin väitetyn sulkemisen jälkeen, ja hypyt jatkuvat siitä 12 tunnin ajan eli tiistain 26.01.2016 kello 12:00 UTC asti. Voihan toki olla, että satelliitti yritettiin sulkea 25.01.2016 22:00 UTC, mutta se ei ehkä täysin onnistunut, vaan se saattoi lähettää väärää kellonaikaa vielä 14 tuntia sulkemisyrityksen jälkeen.

Lopullista vastausta ei vikaantuminen siis anna, mutta se voi olla ainakin osasyynä häiriöihin.

Aikasignaalin virheet osoittavat jälleen kerran, että kriittisissä sovelluksissa on erittäin tärkeää käyttää rinnakkain kahta, toisistaan riippumatonsa satelliittipaikannusjärjestelmää, kuten esimerkiksi amerikkalaista GPS-systeemiä ja eurooppalaista Galileo-järjestelmää.

Edisonin ensimmäinen hehkulamppu

Edison ja hehkulamppu
Edison ja hehkulamppu
Markus Hotakainen

”Menlo Parkin velho” eli Thomas Alva Edison (1847–1931) sai 27. tammikuuta 1880 patentin hehkulampulleen. Se oli ainoastaan yksi Edisonin yli tuhannesta patentista, mutta hyvin merkittävä: hehkulamput hallitsivat valaistus- ja valaisinmarkkinoita pitkään.

Päivän kuva

Edison ei suinkaan ollut ensimmäinen, joka kehitteli hehkulamppua eikä edes ensimmäinen, joka sai sellaisen toimimaan. Aikaisemmat yrittäjät eivät kuitenkaan onnistuneet luomaan lamppua, joka olisi palanut pitkään, ollut riittävän edullinen tai ollut kuluttamatta kohtuuttoman paljon sähköä.

Ensimmäisissä lamppukokeiluissaan Edison käytti hiililankaa, mutta siirtyi sitten platinaan ja muihin metalleihin. Ne eivät kuitenkaan täyttäneet tiukkoja vaatimuksia, joten Edison turvautui lopullisessa versiossaan tuttuun hiileen. Ensimmäinen onnistuneesti sujunut testi oli lokakuussa 1879, ja marraskuussa Edison haki lampulleen patenttia, joka siis myönnettiin tammikuussa 1880.

Merkittävä häiriö GPS-signaalissa

Jari Mäkinen

Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusaseman suunnittelema ja toteuttama vetymaser-atomikellon automaattinen valvontajärjestelmä hälytti GPS-satelliittipaikannuksen välittämän kellonajan hypänneen äkillisesti väärään aikaan nyt tiistaina 26. tammikuuta 2016 hieman puolenpäivän jälkeen.

Asiasta kerrotaan observatorion blogissa.

Tarkka aikatieto on erittäin olennainen osa satelliittipaikannusjärjestelmän toimintaa ja useat sovellukset (mm. kansainvälinen rahaliikenne) käyttää navigointijärjestelmän tarjoamaa aikatietoa toiminnassaan.

Metsähovista ilmoitettiin aikahäiriöstä muille radioastronomisille tutkimuslaitoksille he vahvistivat ilmiön omista valvontatiedoistaan.

Ilmiön taustalla oleva alkusyy ei ole vielä selvillä, mutta vikaantunut GPS-satelliitti tai sellaiseen sijoitettu atomikello ovat hyvin mahdollisia selityksiä. Auringon hiukkaspurkauksen aiheuttamasta satelliittivauriosta on tällä kertaa tuskin kyse, sillä Metsähovin aurinkovalvonnassa ei ole havaittu tavanomaista merkittävämpää aktiivisuutta.

Vaikka tämänkertainen kellonajan virhe oli suuruudeltaan ainoastaan 13,7 mikrosekuntia, mikään ei sulje pois suurempien tai yllättävämpien kellovirheiden mahdollisuutta.

GPS-kellonaikaa käytetään yhä enemmän järjestelmien automaattiseen tahdistamiseen ja mitä laajempaa käyttö on, sitä riippuvaisempia ollaan GPS-ajan ja paikannustarkkuuden virheettömyydestä.

Kuvat: Merja Tornikoski / Metsähovin radiotutkimusasema

Nyt laitetaan tuoksuja digitaaliseen muotoon

Koiran kuono
Koiran kuono
Toimitus


Tampereella käynnistetään hanke, missä kehitetään menetelmää tuoksujen digitointiin.


Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillinen yliopiston yhteisessä Digital Scents (DIGITS) -tutkimushankkeessa kehitetään järjestelmäprototyyppi, jossa keinotekoinen hajuaisti mittaa ja muuntaa tuoksuja numeeriseen muotoon, minkä jälkeen tuoksut voidaan tuottaa uudelleen tarkoin hallittavalla itseoppivalla tuoksusyntetisaattorilla.

Näin tuoksuja voidaan tulevaisuudessa syntetisoida aistittaviksi digitaalisen kommunikaatioverkon avulla ihmisille ja jopa toisille koneille ympäri maailman. Työ luo pohjaa järjestelmille, jotka voivat reaaliajassa välittää tuoksuaistimuksia ja -kokemuksia kaikkialle maailmaan.

Sähköisiä neniä käytetään toistaiseksi tutkimuksen lisäksi mm. teollisuudessa ja laaduntarkkailussa, mutta elektronisilla tuoksutekniikoilla on varsin suuria mahdollisuuksia myös viihteessä, käyttöliittymissä ja ihmisen sekä tekniikan vuorovaikutuksessa tulevaisuudessa. 

Nyt käynnistettävässä tutkimuksessa yhdistetään monitieteisesti korkean tason osaamista kemiallisesta aistimisesta, mikrofluidistiikasta, koneoppimisesta, psykologiasta, vuorovaikutteisesta teknologiasta ja alan suomalaisista yrityksistä. Työ kattaa tutkimuksen, kehitystyön, anturi- ja toimilaiteteknologioiden yhdistämisen ja järjestelmän testauksen ihmisillä. 

Suomen Akatemia on myöntänyt Digital Scents -tutkimushankkeelle rahoituksen, joka kytkeytyy Suomen Akatemian ICT 2023 -tutkimusohjelman neljänteen teemaan Kehittyneet mikrosysteemit: älykkäistä komponenteista kyberfysikaalisiin systeemeihin. 

Hankkeen vastuullinen johtaja on professori Veikko Surakka Tampereen yliopiston informaatiotieteiden yksiköstä, ja hän tutkimusryhmineen vastaa myös tuotettavien tuoksujen aistimiseen liittyvästä kokeellisesta tutkimuksesta.

Professori Jukka Lekkala Tampereen teknillisen yliopiston Systeemitekniikan laitokselta vastaa tutkimusryhmineen tuoksuja analysoivien teknologioiden kehityksestä.

Professori Pasi Kallio Tampereen teknillisen yliopiston Systeemitekniikan laitokselta vastaa tutkimusryhmineen itseoppivien tuoksusyntetisaattoriteknologioiden kehityksestä.

Tutkimuksen kansainvälinen yhtesityökumppani on professori Kalle Levon (New York University, School of Engineering) tutkimusryhmineen. Suomalaisina yritysyhteistyökumppaneina ovat Environics Oy ja Kenzen Oy.

Hankkeen kokonaisbudjetti on noin 1,3 miljoonaa euroa, josta Suomen Akatemian rahoitusosuus on noin 900 000 euroa. Vuoden 2016 alussa alkanut tutkimus kestää kaksi vuotta.

Kuva: Brian Barnett / flickr

Uutinen perustuu Tampereen yliopiston tiedotteeseen.

Suoraan eteenpäin kahden Machin nopeudella

Concorde lennossa
Concorde lennossa
Jari Mäkinen


Kyllästyttääkö näkymä toimiston ikkunassa? Concorden kapteenilla tätä ongelmaa tuskin oli, sillä näkymä suoraan eteenpäin hänen työpaikaltaan oli varsin ainutlaatuinen.


Päivän kuva

Päivän kuvana on tänään näkymä suoraan eteenpäin yliäänimatkustajakone Concorden kipparin paikalta katsottuna. 

Kuvan ottamisen hetkellä kone suihki eteenpäin yli kaksinkertaisella äänen nopeudella (tarkalleen Mach 2,02 tai 2172,6 km/h) 18 200 metrin lentokorkeudessa, mistä katsottuna Maan horisontti näyttää jo hieman kaarevalta.

Huomiota herättävintä kuvassa on kuitenkin se, että koneessa on ikään kuin kaksiosainen tuulilasi: heti kojelaudan yläpuolella on varsinainen tuulilasi, mutta sen etupuolella on visiiri, joka nostettiin paikalleen koneen lentäessä suurella nopeudella. Laskeutuessa ja noustessa visiiri oli ala-asennossa, jolloin myös koneen nokka oli käännettynä alaspäin. Näin ohjaamosta pystyi näkemään paremmin alaspäin.

Kuvasta näkeekin hyvin, että matkalentomuodossaan näkyvyys oli hyvä vain suoraan eteenpäin ja sivuille.

Brittiläis-ranskalainen Concorde aloitti liikennöinnin vuonna 1976 British Airwaysin ja Air Francen laivueissa. Viimeiset lennot tehtiin vuonna 2003; Air Francen Concordeilla 31. toukokuuta ja British Airwaysilla vastaavasti 24. lokakuuta.

Parhaillaan Iso-Britanniassa on meneillään hanke, jonka tarkoituksena on saada palautettua yksi kone lentokuntoon, mutta varsinaiseen matkustajaliikenteeseen eivät Concordet enää palaa – kenties yliäänimatkustajakoneiden aika on lopullisesti ohitse, koska seuraava askel – vielä nopeammin lentävät avaruuslentokoneet – ovat teknisesti jo oven takana.

Maxwellin demoni paljastettu

Jari Mäkinen


Maxwellin demonina tunnettu ajatuskoe on jälleen yksi erinomainen esimerkki siitä, kuinka tyhjänpäiväiseltä vaikuttavalla pohdiskelulla on yllättäviä käytännön sovelluksia. Tässä tapauksessa 1800-luvun lopun pirulaisella kuvitettu mielikuvitustilanne auttaa kehittämään tulevaisuuden mullistavaa tietokonetta.


Skotlantilainen fyysikko James Clerk Maxwell tunnetaan työstään sähkön ja sähkömagneettisuuden parissa, mutta hän pohti myös laajemmin fysiikkaa. Yksi hänen miettimistään aiheista oli entropia.

Lämpödynamiikan toinen pääsääntö sanoo, että suljetussa systeemissä epäjärjestys, eli entropia kasvaa koko ajan. Konkreettisesti tämä näkyy esimerkiksi kotona siten, että jos siellä ei siivoa säännöllisesti, paikat menevät vähitellen sekaisin ja lopulta tavarat ovat sikin sokin joka puolella. 

Oikeasti luonnossa tapahtuu myös samaa: kun esimerkiksi suljettuun säiliöön suihkutetaan kylmää kaasua, se levittäytyy lopulta joka puolelle ja lämpötilaerot tasaantuvat.

Maxwell mietti juuri tällaista suljettua kaasusäiliötä, ja pyrki löytämään tapauksia jolloin entropia ei kenties lisääntyisi. Siis lämpödynamiikka ei toimisi kuten teoria sanoo. Paras tapa testata teoriaa on yleensä koettaa löytää tapauksia, joissa se ei toimisi.

Vuonna 1867 esittelemässään ajatuskokeessa Maxwell kuvitteli kaasusäiliön, joka jaettiin kahtia väliseinällä ja seinään oli laitettu pieni luukku. Sitä vartioi pikku olento, jota Maxwell kutsui demoniksi, pikku pirulaiseksi. Se pystyy luukkua avaamalla ja sulkemalla erottelemaan hitaat kylmät ja nopeat lämpimät hiukkaset omille puolilleen ja luomaan näin lämpötilaeron, vastoin termodynamiikan oppeja.

Otsikkokuvassa oleva sarjakuva esittää miten autonominen demoni toimii: 
1. Kun demoni havaitsee elektronin tulevan saarekkeelle, se
2. vangitsee elektronin positiivisella varauksella.
3. Kun demoni huomaa elektronin poistuvan saarelta, se palauttaa
4. negatiivisen varauksen.
Piirros: Jonne Koski.

Kaasusäiliöissä ei luonnollisestikaan ole demoneita, mutta nyt Aalto-yliopiston tutkijat ovat onnistuneet rakentamaan sellaisen nanoteknologian avulla. Autonominen nanotekninen Maxwellin demoni tekee mahdolliseksi termodynamiikan mikroskooppisen tutkimisen, ja tämä osana tohtorikoulutettava Jonne Kosken väitöskirjaa oleva löytö on sen verran merkittävä, että sen tulokset julkaistiin juuri Physical Review Letters -tiedejulkaisussa.

"Rakentamamme järjestelmä on yhden elektronin transistori, joka muodostuu pienestä metallisaarekkeesta, joka on yhdistetty kahteen johtimeen suprajohtavista materiaalista tehdyillä tunnelikytkennöillä", selittää akatemiaprofessori Jukka Pekola.

"Järjestelmään kytketty demoni on myös yhden elektronin transistori, joka seuraa järjestelmän elektronien liikettä. Kun elektroni tulee saarekkeelle, demoni vangitsee sen positiivisella varauksella; kun elektroni lähtee saarekkeelta, demoni hylkii sitä negatiivisella varauksella ja pakottaa sen liikkumaan ylämäkeen, mikä laskee järjestelmän lämpötilaa."

Demonista tekee autonomisen eli omavaraisen se, että se hoitaa sekä mittaamisen että palautteen antamisen ilman ulkopuolista apua.

Lämpötilamuutokset kertovat demonin ja järjestelmän välisestä korrelaatiosta, eli periaatteessa siitä, mitä demoni tietää järjestelmästä. Tutkimus ei olisi ollut mahdollinen ilman Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa saavutettavia olosuhteita.

"Työskentelemme äärimmäisen matalissa lämpötiloissa, joten systeemi on eristetty niin hyvin, että äärimmäisten pienten lämpötilanmuutosten rekisteröinti on mahdollista", Pekola kuvailee.

"Elektroninen demoni reagoi ja antaa palautteen nopeasti, alle mikrosekunnin viiveellä, ja sillä voidaan tehdä lukemattomia toistokokeita, kun taas maailmalla molekyyleistä demoneita tehneet kollegat joutuvat tyytymään joihinkin satoihin toistoihin."

Tutkimus on puhdasta perustutkimusta, mutta sen tulokset ovet erittäin kiinnostavia myös käytännön sovellusten kannalta. Sen avulla voidaan esimerkiksi päästään lähemmäksi ns. palautuvaa laskentaa hyödyntävää tietokonetta. Palautuva laskenta, eli reversible computing, tekee muun muassa mahdolliseksi tietokoneiden paremman energiatehokkuuden.

Lisäksi siitä on mahdollisesti apua vallankumouksellisten kvanttitietokoneiden kehittämisessä.

"Koska työskentelemme suprajohtavien virtapiirien kanssa, pystymme valmistamaan kvanttitietokoneiden kubitteja", kertoo Pekola. 

"Seuraavaksi haluammekin tarkastella näitä samoja ilmiöitä kvanttitasolla."

Linkki artikkeliin:
J. V. Koski, A. Kutvonen, I. M. Khaymovich, T. Ala-Nissilä and J. P. Pekola "On-chip Maxwell’s demon as an information-powered refrigerator"

Juttu perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Sääpallon räjähdys stratosfäärissä

Sääpallo räjähtää
Sääpallo räjähtää
Jari Mäkinen


Joka päivä noin 800 säähavaintopalloa lähetetään taivaalle ympäri maailman. Tyypillisesti ne lähetetään säähavaintoasemilta klo 00:00 ja 12:00 GMT, jolloin säähavaintoaineistoon saadaan samanaiksisesti ympäri maailman tärkeää tietoa paikan päältä, ilmakehän eri osista; vaikka satelliiteilla, tutkilla ja lasereilla saadaan paljon tietoa ilmakehästä kaukaakin, ei mikään toistaiseksi ole tehokkaampi ja tarkempi tapa kuin säähavaintopallon kuljettama sensoripaketti, joka lähettää tietonsa sääasemalle.


Päivän kuvaSäähavaintopallon nousunopeus riippuu pallon koosta, mutta yleensä se on 2–6 m/s. Palloon ripustetaan radiosondi, joka määrittää sijaintinsa satelliittinavigoinnin avulla ja mittaa mm. ilmanpainetta, ilman lämpötilaa ja suhteellista kosteutta. Pallon liikettä havaitsemalla saadaan selville myös tuulen suunta ja nopeus.

Pallot nousevat tyypillisesti 30-40 kilometrin korkeuteen ja noustessaan nämä yleensä latex-kumista tehdyt, heliumilla täytetyt pallot laajenevat ilmanpaineen laskiessa yläilmakehässä. Pallo saattaa paisua jopa satakertaiseksi halkaisijaltaan verrattuna siihen, millainen se oli lähetettäessä. Lopulta pallot räjähtävät, kun kumi ei enää pysty venymään ja kylmä ilma haurastuttaa sitä. Pallon rippeet ja pieni, kevyt styroksiin pakattu mittalaitepaketti putoavat alas vahinkoa aiheuttamatta.

Monet harrastajat käyttävät säähavaintopalloja nostamaan myös kameroita yläilmakehään. Kun kameran mukana on esimerkiksi satelliittipaikannuslaite, joka lähettää koordinaatteja tekstiviestinä matkapuhelimeen, on alas pudonnut kamera varsin helppoa (joskus vähemmän helppoa) käydä hakemassa. Kuvat ovat yleensä upeita, aivan kuin avaruudessa otettuja.

Amerikkalainen John Abella onnistui nappaamaan vuonna 2010 kuvan räjähtävästä sääpallosta. Kuva on sattumalta otettu juuri sen sekunnin sadasosan aikana, kun pallon latex antoi periksi ja hajosi moniksi pieniksi kumisiivuiksi, jotka näyttävät auringonvalossa varsin omituisilta avaruusmadoilta. Korkeus oli noin 30 km ja kamerana oli Auringon voimakkalta säteilyltä ja kylmältä viimalta suojattu Canon PowerShot A560.

Ensimmäisenä maailmassa ilmapalloa havaintojen tekemiseen käytti ranskalainen meteorologi Léon Teisserenc de Bort vuonna 1896, joka löysi pallojen avulla tropopaussin ja stratosfäärin, ilmakehän kaksi alinta osaa.

Siinä missä nykyisin lähes kaikki pallot tehdään Kiinassa, on eräs suurimmista säähavaintopallojen mittalaitteistojen valmistajista suomalainen Vaisala Oyj. Myös muut mittalaitepakettien valmistajat käyttävät Vaisalan antureita, ja niistä erityisesti tänä vuonna 40 vuotta täyttänyt kosteusanturi HUMICAP on erittäin suosittu. HUMICAP oli maailman ensimmäinen kapasitiivinen ohutkalvoteknologiaan perustuva kosteusanturi, mistä alkoi Vaisalan eteneminen suhteellisen kosteuden mittaamisen markkinajohtajaksi sekä kapasitiivisten ohutkalvoantureiden maailmanvalloitus. Nyt Vaisalan kehittämä menetelmä on maailmanlaajuinen teollisuusstandardi. Vaisala on kehittänyt vuosikymmenten aikana tekniikkaansa niin, että nykyinen HUMICAP on edelleen markkinoiden tarkin ja luotettavin kosteusanturi.

Tutka vastaan tutka Normandian maihinnousussa

Würzburg-Riese -tutka Douvresissa, Normandiassa
Würzburg-Riese -tutka Douvresissa, Normandiassa
Jari Mäkinen


Kun puhutaan tutkasta ja toisesta maailmansodasta, on kyse yleensä vain Iso-Britanniasta ja heidän erinomaisesta tutkaverkostostaan, joka varoitti tehokkaasti ennalta saksalaisten pommituslennoille saapuneista lentokoneista. Mutta myös Saksalla oli tutkia – jopa ennen brittejä.


Päivän kuvaKun ajelee Ranskassa, Normandian rannikolla, ei voi olla huomaamatta muistomerkkejä ja jälkiä toisesta maailmansodasta. Siinä missä Liittoutuneiden maihinnousun merkit näkyvät ennen kaikkea Normandiassa, on esimerkiksi saksalaisten bunkkereita, tykkejä ja muita jäänteitä pidemmälläkin matkalla koko Pohjanmeren, Englannin kanaalin ja Atlantin rannikolla. Mutta Normandia on myös saksalaismuistomerkkienkin suhteen kiinnostava – on niitä sitten varta vasten etsimässä tai vain kiinnittää niihin huomiota ohi ajaessa.

Kun esimerkiksi Caenista ajaa kohti merta, on tien vieressä Douvresissa pieni kyltti, jossa lukee yksinkertaisesti "Tutkamuseo". Tien päässä on saksalaisten rakentama bunkkeri ja muutamia antenneja, joista suurin on kahdeksanmetrisellä paraabeliantennilla varustettu ns. Würzburg-Riese -tutka.

Saksa oli 1800- ja 1900-lukujen vaihteessa uuden fysiikan ja sen käyttöönottamisen johtava maa, ja siellä tehtiin myös paljon sähkömagneettisuuteen liittyviä suuria keksintöjä. Tutkatekniikan suhteen perustavaa laatua oleva löytö oli Heinrich Hertzin vuonna 1888 tekemä koe, missä hän onnistui havaitsemaan metallikappaleesta takaisin heijastuneita radioaaltoja.

Vuonna 1904 Christian Hülsmeyer patentoi laitteen nimeltä Telemobilskop, joka pystyi havaitsemaan sumussa lähellä olevat laivat. Se ei kuitenkaan pystynyt mittaamaan kohteiden etäisyyksiä, joten sitä ei luokitella ensimmäiseksi tutkaksi.

Kunnia ensimmäisestä tutkasta meneekin Amerikkaan, Yhdysvaltain laivaston tutkijoille Hoyt Taylor ja Leo Young, jotka käyttivät alkeellista tutkaa ensimmäisen kerran vuonna 1922 Potomac-joella olleiden laivojen havaitsemiseen.

Sen jälkeen (tosin pienen tauon jälkeen) kiinnostavin tutkatekniikan kehitystyö tehtiinkin Yhdysvalloissa ja Britanniassa, mutta ei Saksakaan ollut sivuraiteella: laivaston fyysikko Rudolf Kühnhold kehitti vuonna 1933 tapoja käyttää mikroaaltoja kohteiden etäisyyden ja suunnan havaitsemiseen ja hän perusti kahden radioamatöörin, Paul-Günther Erbslöhin ja Hans-Karl von Willisenin kanssa seuraavana vuonna ensimmäisen tutkalaitteistoja rakentaneen yhtiön, GEMAn, eli Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA). 

Douvresin tutka-asema

Päivän kuvassa oleva tutka-antenni asennettiin paikalleen vain vähää ennen maihinnousua ja sen tehtävänä oli toimia maalinosoitustutkana. Se havaitsi taivaalla lentokoneita 80 kilometrin säteellä ja ilmatorjunta sekä saksalaishävittäjät pystyivät tietojen perusteella kohdentamaan iskunsa tarkemmin.

Tämänkaltaisia tutkia tehtiin sodan aikana noin 1500 kappaletta, mutta tämä kyseinen kappale on varsin omalaatuinen. Douvresin Tutka-asema tuhottiin maihinnousussa käytännössä kokonaan, kuten myös sen tutka-antennit.

Nyt näytteillä oleva antenni onkin peräisin professori Yves Rocardilta, joka on Ranskan radiotähtitieteen "isä". Hän oli hankkinut näitä varsin päteviä antenneja tutkimuskäyttöön ja sijoittanut ne ensin Meudonin observatorioon Pariisin luona ja sen jälkeen erityiselle radiohavaintoasemalle Nançay'hin.

1990-luvun alussa antennit olivat jo jääneet pois käytöstä, joten Caenin maihinnousumuseo Mémorial hankki antennin ja sijoitti sen hallitsemaansa Douvresin tutkamuseoon vuonna 1994, jolloin vietettiin maihinnousun 50. vuotismuistojuhlia.

Vaikka tällaisia tutkia valmistettiin runsaasti sodan aikana, on näitä enää vain kourallinen jäljellä.

Saapasmaassa suunniteltu rautakaakki

Italialainen "moottorihevonen"
Italialainen "moottorihevonen"
Markus Hotakainen

​1930-luvun alkupuolella fasistisen Italian armeija harkitsi hetken – mutta vain lyhyen hetken – kuvan esittämän "moottorihevosen" käyttöönottoa.

Päivän kuva

Ajatuksena oli opettaa sen avulla Gioventù Italiana Littorio -nuorisoliikkeen jäsenet ratsastamaan. Suunnitelmaa ei ymmärrettävistä syistä koskaan toteutettu eikä "rautakaakista" ollut myöskään korvaamaan armeijan käyttämiä aaseja ja muuleja – ei vaikka sen sanottiin ravaavan ja laukkaavan yhtä vaivattomasti niin tietä pitkin kuin epätasaisessa maastossakin.

Kummallinen keksintö esiteltiin huhtikuussa 1933 ylläolevan kuvan kera Popular Science -lehdessä, mikä sai puolestaan saksalaiset innostumaan. Saksan armeijassa suunniteltiin italialaista muotoilua jäljittelevä Panzerpferd eli "Panssarihevonen". Sitä kaavailtiin vuoristojääkäreiden käyttöön, mutta sen elinkaari oli yhtä lyhyt ja kohtalo yhtä tyly kuin italialaisen lajitoverinsa: suunnitelma jäi pelkäksi suunnitelmaksi.

Kuva: Popular Science

Kiekkokulta saatiin vulkanisoidulla kumilla

Jääkiekkokiekko
Jääkiekkokiekko
Jari Mäkinen

Monilla on mielessä tänään kiekkokulta, mutta Tiedetuubissa ajatukset ovat jääkiekon kiekossa. Mistä se on tehty ja mikä on sen tarina?

Päivän kuvaPäivän kuvassa on jääkiekko vuodelta 1900. Kyseessä on Spalding Official National League -merkkinen kiekko, pelikäytössä ollut keräilyharvinaisuus, joka oli myynnissä taannoin yhdysvaltalaisessa huutokaupassa.

Nykystandardin mukaan jääkiekko on on mitoiltaan yhden tuuman paksuinen ja kolme tuumaa halkaisijaltaan oleva vulkanisoidusta kumista tehty kiekko, jonka massa on noin kuusi unssia, tarkemmin 156 – 170 grammaa. Senttimetreissä kiekon koko on 2,5 x 7,6.

Vulkanisoinnissa raakakumia käsitellään rikin ja lämmön avulla siten, että kumin molekyylit liittyvät toisiinsa kemiallisin sidoksin. Näin kumi muuttuu kovemmaksi, kestävämmäksi ja paremmin kemikaaleja sietäväksi. Samalla kumin pinta tulee sileämmäksi ja sen tahmeus vähenee.

Kumituotteita, jotka on vulkanisoitu, on ympärillämme joka puolella, mutta kenties tunnetuimpia sellaisia ovat autojen renkaat. Vulkanisointimenetelmän keksikin rengastehtailija Charles Goodyear vuonna 1839 (joskin menetelmän patentoinnista kunnia menee britti-insinööri Thomas Hancockille).

Jääkiekon historia puolestaan alkaa Pohjois-Amerikan alkuperäiskansoista, jotka pelasivat aukeilla alueilla käyrien puukeppien avulla jonkinlaista pikkukappaletta sohien. Eurooppalaiset tunkeutujat huomasivat ensimmäisenä peliä pelattavan jään päällä Nova Scotiassa 1600-luvulla, jolloin kiekon tehtävää hoiti jäätynyt hevosenlantakokkare – sekin tumma ja kenties sopivasti paksu ja levymäinen.

Peli tuotiin Eurooppaan ja sitä kehitettiin. Ensin kiekkoja tehtiin kirsikkapuusta, mutta kun kumia alettiin saada siirtomaista, havaittiin se erinomaiseksi materiaaliksi moniin pelivälineisiin, kuten juuri jääkiekon kiekkoihin.

Suurin osa kiekoista valmistetaan nykyisin Kanadassa, Venäjällä, Tshekin tasavallassa, Slovakiassa ja tietysti Kiinassa.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 20
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Tekniikka RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved