Päämainos

Tiedesatelliitti Foresail-1 lähtee pian avaruuteen

Floridasta laukaistavan satelliitin järjestelmät ja instrumentit on kehitetty Suomessa.

21.04.2022
Teksti Esko Lukkari

Suomen avaruustieteen ja -teknologian kärkiosaajista koostuvan huippuyksikön ”Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikön” ensimmäinen satelliitti, Foresail-1, on lähdössä avaruuteen ensi kesänä.

Satelliitin matka Espoon Otaniemestä kulkee aluksi Berliiniin muutaman päivän päästä. Siellä satelliitti integroidaan laukaisualustaan. Foresail-1:n toimittaa perille itse laukaisurakettiin saksalainen laukaisuvälittäjä EXOLaunch. Satelliitti laukaistaan kesällä SpaceX-yhtiön Falcon 9-raketilla Cape Canaveralin avaruuskeskuksesta Floridasta.

Turun yliopisto tiedotti asiasta 12.4.

Kaikki Foresail-1-satelliitin järjestelmät ja tieteelliset instrumentit on kehitetty ja rakennettu Suomessa. Ilmatieteen laitoksen ja Turun yliopiston tiimit vastaavat tieteellisistä instrumenteista ja niiden mittauksista.

Huippuyksikkö tutkii avaruusolosuhteita ja kehittää satelliitteja, jotka kestävät entistä pitempään avaruuden vaikeissa olosuhteissa. Huippuyksikköä vetää Helsingin yliopisto ja siinä ovat mukana Aalto-yliopisto, Turun yliopisto ja Ilmatieteen laitos.

Aalto-yliopisto rakentanut

”Olemme luoneet Suomen Akatemian rahoituksen avulla Suomeen ensimmäisen tieteellisen avaruusohjelman, jonka tavoitteena on kehittää kestävämpää avaruustutkimusta”, huippuyksikön johtaja, professori Minna Palmroth Helsingin yliopistosta sanoo tiedotteessa.

Satelliitin rakentamisesta on vastannut Aalto-yliopiston tiimi, joka on kehittänyt täysin uuden, avoimen satelliittialustan. Satelliittialustaa eli kaikkia toimintoja kuten asentojärjestelmää, radiota, keskustietokonetta, runkoa, antenneja, asentosensoreita, akkuja ja aurinkopaneeleja voidaan käyttää muissa Suomen satelliittimissioissa. Satelliitin suunnitelmat avataan avoimen lähdekoodin projektiksi.

Aalto-yliopiston apulaisprofessori Jaan Praksin mukaan satelliitin suunnittelussa kiinnitettiin erityistä huomiota satelliitin luotettavuuteen ja pitkäikäisyyteen suojaamalla satelliitin elektroniikka avaruussäteilyltä paremmin kuin aikaisemmissa piensatelliiteissa.

”Satelliitista on rakennettu projektin aikana useita kehitysversioita ja järjestelmien toimivuus on varmistettu kymmenissä testeissä, esimerkiksi korkeassa tärinässä, tyhjiössä sekä matalissa lämpötiloissa. Satelliitin lopullinen lentomalli integroidaan pian laukaisualustan lähtölaatikkoon, joka kiinnitetään lopuksi laukaisupaikalla Cape Canaveralissa Falcon 9-rakettiin”, Praks sanoo.

Satelliitin ohjaamisesta ja operoinnista vastaa Otaniemen maa-asema, joka seuraa tällä hetkellä Aalto-1- sekä Suomi100-satelliittien matkaa avaruudessa. Maa-aseman toiminta perustuu Aalto-yliopistossa kehitettyihin ratkaisuihin ja ohjelmistoihin.

Maitopurkin kokoinen

Maitopurkin kokoinen satelliitti kantaa mukanaan kahta huippuyksikön kehittämää tieteellistä instrumenttia: lähiavaruuden säteily-ympäristöä tutkivaa PATE-hiukkasteleskooppia sekä satelliitin radalta poistavaa plasmajarrua.

Turun yliopistossa kehitetyn PATE-hiukkasteleskoopin tavoitteena on auttaa tutkijoita ymmärtämään entistä paremmin avaruuden säteily-ympäristöä ja sitä kautta pidentää satelliittien käyttöikää avaruudessa.

”PATE-instrumentin mittausten avulla tiedämme, miten elektronit poistuvat säteilyvyöhykkeistä ilmakehään. Tiedon avulla voimme kehittää satelliitteja, jotka kestävät avaruuden säteilyä entistä paremmin ja toimivat avaruudessa pidempään”, sanoo professori Rami Vainio Turun yliopistosta.

Turun yliopistossa kehitetty PATE-hiukkasteleskooppi on Foresail-1-satelliitin päähyötykuorma. Instrumentin kaksi hiukkasteleskooppia mittaavat avaruuden säteilystä korkeaenergiaisten hiukkasten (elektronit ja neutraalit vetyatomit) energiaa ja määrää. Korkeaenergiainen hiukkassäteily aiheuttaa avaruudessa toimiviin laitteisiin säteilyvaurioita ja lyhentää laitteiden käyttöikää.

Plasmajarrua on testattu vuonna 2017 laukaistussa Aalto-1-opiskelijasatelliitissa. Plasmajarrun tavoitteena on vähentää kiertoradoille kertyvää avaruusromua nopeuttamalla käytöstä poistetun satelliitin ohjaamista ilmakehään, jossa se palaa poroksi. Normaalisti satelliiteilta kuluu vuosia painua ilmakehään, mutta plasmajarrun ansiosta matka voi nopeutua jopa kahteen kuukauteen.

”Plasmajarru toimii teoriassa ja testeissämme, mutta emme ole vielä täysin päässeet mittaamaan plasmajarruvoimaa avaruudessa”, tutkimuspäällikkö Pekka Janhunen Ilmatieteen laitokselta sanoo.

JAA