Uutiset

Suomi 100 -satelliitti teki sen, mihin aiemmin pystyivät vain paljon suuremmat: kuvasi ja tutki revontulia

Revontulialueen tutkiminen auttaa esimerkiksi turvallisten tietoliikenneyhteyksien kehittämisessä.
Yhdistelmäkuva, jossa näkyy revontulia, Maa, mittauksia.

Yhdistelmäkuva Suomi 100 -satelliitin uusista mittauksista. Valokuva revontulista (vasen yläkulma) ja satelliitin seuraavana vuonna tekemä radioaaltomittaus EISCAT-lähettimen yläpuolelta (oikea yläkulma). Revontulikuvaan on lisätty käsin revontulen takana näkyvä Kotkan tähtikuvio. Yhtenäiset valkoiset viivat näyttävän kameran kuvaussuunnan kuvaushetkellä. Piste katkoviivan päässä näyttää EISCAT-lähettimen sijainnin. Suomi 100 on litran kokoinen kuutiosatelliitti (valokuva oikeassa reunassa keskellä). Kuva: Aalto-yliopisto.

Suomen itsenäisyyden juhlavuoden nimikkosatelliitti Suomi 100 on kiertänyt Maata 600 kilometrin korkeudessa reilun kolmen vuoden ajan.

Työ on sujunut mallikkaasti, kertoo hanketta vetävä avaruustieteen- ja tekniikan professori Esa Kallio.

”Olemme ottaneet Suomi 100:n kameralla kuvia revontulista ja tehneet ainutlaatuisia mittauksia revontulialueella. Kyseessä on tiettävästi ensimmäinen kerta, kun CubeSat-satelliitti on pystynyt tähän.”

CubeSat on maailmalla suosittu satelliittistandardi. Satelliitin peruskoko on 10 cm x 10 cm x 10 cm, mikä vastaa tilavuudeltaan litran maitopurkkia, ja paino korkeintaan 1,3 kg. Kuutioita voidaan myös yhdistellä kahden tai kolmen yksikön suuremmiksi satelliiteiksi. Standardi alentaa sekä rakentamisen että laukaisun kustannuksia, sillä kaikkien CubeSat-satelliittien laukaisussa voidaan käyttää samankokoisia sovittimia.

Yhden maitopurkin kokoinen Suomi 100 -avaruustutkimussatelliitti kantaa mukanaan kahta tutkimuslaitetta, laajakulmakameraa ja radiomittalaitetta. Tuoreessa tutkimusraportissa tutkijat analysoivat kameran revontulista ottamaa valokuvaa yhdistämällä sen maassa olevien revontulikameroiden valokuviin ja magneettikenttämittauksiin.

”Tutkimuksen mukaan valokuvassa näkyvät punaiset ja vihreät revontulet sijaitsivat Pohjois-Suomen ja Grönlannin välisellä alueella”, Kallio kertoo ja korostaa, että revontulten kuvaaminen on piensatelliitille haastava tehtävä esimerkiksi satelliitin pyörimisliikkeen takia.

”Toisaalta pilvien yläpuolella voi kuvata sellaisiakin revontulia, jotka maassa jäävät huomaamatta.”

Uutta tietoa revontulia aiheuttavista hiukkasista

Suomi 100:n radiomittalaite havainnoi Maan pinnalta lähetettyjä sekä avaruudessa luontaisesti syntyviä radioaaltoja. Satelliittitiimi osallistui kansainvälisen EISCAT-tutkimusyhteisön kanssa tutkimukseen vastaanottamalla Tromssasta, Norjasta, ionosfäärikuumentimella lähetettyjä radioaaltoja.

Mittaukset tehtiin niin, että kuumennin oli päällä juuri Suomi 100:n ylilentojen aikaan. Kyseessä on tiettävästi ensimmäinen CubeSat-luokan piensatelliitin ja maanpäällisen radiokuumennuslähettimen tekemä revontulialueen yhteismittaus käytetyllä korkealla HF-taajuusalueella. Ryhmän toisessa uudessa tutkimusraportissa esitetyt mittaukset osoittivat, miten revontulialueen hiukkasten lämpötila kasvaa voimakkaiden radioaaltojen vaikutuksesta.

Avaruusfyysikolle revontulet ovat kiehtova aihe, sillä ne kertovat Auringon vaikutuksista Maan yläilmakehään. Aihe on tärkeä myös yhteiskunnan turvallisuuden ja toimivuuden kannalta, sillä avaruussää vaikuttaa esimerkiksi lentoliikenteeseen, satelliitteihin sekä tietoliikenne- ja sähköverkkoihin.

”Olemme pystyneet osoittamaan, että piensatelliitti pystyy tutkimaan paljon sellaista, mikä aiemmin tehtiin sata kertaa suuremmilla satelliiteilla. Tämä avaa tutkimukselle ihan uusia mahdollisuuksia”, Esa Kallio sanoo.

Uudessa suunnitteilla olevassa mittauskampanjassa Suomi 100 tekee aikaisempaa yksityiskohtaisempia mittauksia yhdessä EISCAT-tutkan ja muiden mittalaitteiden kanssa. Suomi 100 -satelliitti jatkaa siis avaruussään tutkimusta tulevinakin vuosina. 

Vielä vertaisarvioimattomat tutkimusjulkaisut radiomittalaitteen (https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2206/2206.01917.pdf ) ja kameran (https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2206/2206.01915.pdf) mittauksista löytyvät arXiv:sta. 

Aalto-yliopiston lisäksi lähetettyihin julkaisuihin osallistui tutkijoita Ilmatieteen laitoksesta, Oulun yliopistosta ja Bergenin yliopistosta Norjasta. Suomi 100 -satelliittiprojekti on Aalto-yliopiston johtama projekti, joka toteutettiin yhdessä Ilmatieteen laitoksen kanssa. Projekti sai taloudellista tukea Suomi 100 -juhlavuosihankkeesta sekä Magnus Ehrnroothin säätiöstä.

Satelliittiprojektin kotisivu http://www.suomi100satelliitti.fi

EISCAT-projektin kotisivu englanniksi https://eiscat.se/about

Aalto Space Walk https://space.aalto.fi/software

Esa Kallio

Professori (Associate professor)
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Lauri Parkkonen and the family cat, Roosa. Photo: Lauri Parkkonen, Aalto, University.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Mitä koirien ja kissojen aivoissa tapahtuu? Uusi kuvantamismenetelmä selvittää lemmikkien mielen saloja

Aalto-yliopiston professori Lauri Parkkosen ryhmä on vuosia kehittänyt kvanttioptisia antureita aivomagneettikäyrän eli magnetoenkefalografian (MEG) mittaamiseen. Toisin kuin perinteisessä MEG-laitteessa, jossa hyvin kylmässä toimivat suprajohtavat anturit vaativat ympärilleen senttimetrejä paksun lämpöeristeen, nämä uudet huoneenlämpötilassa toimivat anturit voidaan tuoda suoraan pään pinnalle. Tämä mahdollistaa entistä tarkemmat aivomagneettikäyrien mittaukset. MEG-kuvantaminen on tutkittavalle kivutonta ja turvallista.
Kuvaa laitteittosta Aalto-yliopsiton Kylmälaboratoriossa.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Ikuinen liike on mahdollista – Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa havainnoitiin kahden fysiikan lait haastavan aikakiteen välistä vuorovaikutusta

Aikakiteet ovat aineen olomuoto, jossa hiukkaset liikkuvat ikuisesti toistuvassa rytmissä ilman ulkopuolista energiaa. Tutkijat onnistuivat luomaan Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa kaksi aikakidettä ja tarkkailemaan niiden välistä vuorovaikutusta. Tulevaisuudessa aikakiteitä voi hyödyntää erilaisissa laitteissa, kuten kvanttitietokoneiden muistina.
Valkoinen laboratoriotakki sekä analyysityökalu, jolla voidaan mitata veripisarasta särkylääkkeen pitoisuus.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Kannettava ja nopea analysointityökalu voi mullistaa kipulääkkeiden diagnostiikkamarkkinat

Aalto-yliopistosta ponnistanut startup-yritys Fepod Oy Ltd on kehittänyt diagnoosimenetelmän, jolla potilaan veren kipulääkepitoisuus voidaan selvittää nopeasti ja edullisesti suoraan hoitopaikalla.
Professor Jose Lado, facing the camera, sitting on wooden steps.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Atomitason näkymä suprajohtavuuteen viitoittaa tietä uusille kvanttimateriaaleille

Aalto-yliopiston ja Yhdysvalloissa sijaitsevan Oak Ridge National Laboratoryn tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla voidaan ensimmäistä kertaa mitata kvanttihiukkausten tiloja suprajohtimissa yksittäisten atomien tasolla. Näiden tilojen havaitseminen on tärkeä askel kohti eksoottisten eli epätavallisten suprajohtimien parempaa ymmärtämistä. Uusi tekniikka voi auttaa kvanttitietokoneiden kehittämistyötä ja kenties jopa tuoda huoneenlämmössä toimivan suprajohtimen lähemmäksi todellisuutta.