Sodankylän Arktinen avaruuskeskus ohjaa jäänmurtajia ja tarkentaa ilmastotutkimusta
Kuva: Matias TakalaNeljä suurta lautasantennia kääntyilee mäntymetsän keskellä. Ne kurottelevat kohti ylilentäviä satelliitteja.
Lautasantennit kuuluvat Ilmatieteen laitoksen Sodankylän tutkimusasemaan, naapurissa on Oulun yliopiston Sodankylän Geofysiikan Observatorio. Kunnan keskustaan on muutama kilometri matkaa, ja paikkaa kutsutaan osuvasti Tähteläksi. Täällähän katsotaan taivaisiin.
”Sodankylä on erityinen paikka. Se edustaa hienosti koko pohjoista havumetsäaluetta”, sanoo Jyri Heilimo, Arktisen avaruuskeskuksen yksikönpäällikkö.
Se Sodankylän tutkimusasema on viralliselta nimeltään: Arktinen avaruuskeskus.
Kaukokartoitusta
Sodankylän tutkimusaseman tärkeimpiä tehtäviä on toimia satelliittien maa-asemana.
Satelliittien avulla tarkkaillaan monenmoista. Erityisesti tietenkin säätä: pilvisyyttä, lämpötiloja ja ilmanpaineita. Sen lisäksi esimerkiksi Suomen merialueilla toimivat jäänmurtajat saavat ajantasaisen tiedon jäätilanteesta Sodankylän aseman kautta.
”Yhteiskunnan kannalta tärkeätä työtä on myös se, että satelliittien avulla arvioidaan muun muassa lumen määrää ja vesiarvoa. Tämän avulla voidaan ennakoida jokien tulvariskiä keväisin, ja tieto auttaa myös vesivoimayrityksiä”, Heilimo sanoo.
Sodankylässä on tehty tutkimusta pitkään. Tutkijat ovat mitanneet alueella lämpötiloja vuosisadan alusta, ja Ilmatieteen laitoskin ilmakehämittauksia jo vuodesta 1949 lähtien. Yhtenäistä lämpötilasarjaa on mitattu vuodesta 2008.
Edelleen asemalla tehdään muutakin kuin napataan tietoja ylilentävistä satelliiteista. Talvisin tehdään lumimittauksia: syvyyttä, kosteutta, routaa. Samaten tutkitaan kasvillisuuden ja maaperän kasvihuonekaasujen vaihtoa ja hiilidioksidin virtaamaa pohjoisessa havumetsässä osana kasvihuonekaasuja mittaavaa yhteiseurooppalaista ICOS-verkostoa.
”Tämän lisäksi meillä on muun muassa älyliikennetutkimusta. Sodankylän lentokentällä on itseohjautuvien autojen testirata, ja meillä on täällä sitä varten hyvä 5G-verkko”, Heilimo sanoo.
Välillisiä mittauksia
Näkyvimmässä Sodankylän tutkimusaseman toiminnassa ovat kuitenkin lautasantennit ja niiden tavoittamat kymmenet satelliitit.
Satelliitit ovat tärkeitä sääennusteissa ja ilmastotutkimuksessa, mutta niiden käytössä tarvitaan tietoa, tutkimusta ja tulkintaa. Satelliitit kun eivät voi kiertoradalta mitata esimerkiksi lämpötilaa kuin välillisesti.
Silti satelliittimittauksia tarvitaan ilmastotutkimuksessa, koska planeetan joka kolkassa ei voida olla tekemässä jatkuvia mittauksia. Se on niiden suuri etu. Sodankylässä tehdään töitä sen eteen, että satelliitteihin voisi luottaa paremmin.
”Yksi tärkeä työ onkin se, että pyritään varmentamaan, että satelliittien mittaukset vastaavat suoraan maan pinnalta tehtyjä mittauksia”, Heilimo kertoo.
Ensinnäkin satelliittien ja datan ominaisuudet pitää tuntea hyvin. Toiseksi tarvitaan hyvät mittaukset, joihin satelliittidataa verrata. Sen tiedon avulla satelliittien mittauksia voidaan kalibroida ja tarkentaa, mikä auttaa taas parantamaan sää- ja ilmastotutkimusta.
”Koska meillä tehdään korkealaatuisia ilmastomittauksia myös maan pinnalla, Sodankylä on tässä tutkimuksessa erittäin edustava paikka. Pohjoinen havumetsävyöhyke peittää ison osan planeetan pintaa”, Heilimo sanoo.
Tiivis yhteisö
Jyri Heilimo käy Sodankylässä säännöllisesti. Hän pyrkii olemaan viikon kuukaudesta pohjoisessa tapaamassa ryhmäänsä.
”Työyhteisö on täällä tiivis ja tunnelma on välitön. On mukava myös käydä luonnossa tai uimassa varuskunnan uimahallissa. Talvisin on hyvä hiihtää, koska lumitilanne on varma”, Heilimo sanoo.
Puolet Heilimon alaisista työskentelee Helsingissä. Asemalla on 25 vakituista työntekijää. Ryhmäpäällikkö Timo Ryyppö on yksi heistä, nykyisin paikallisista. Hän opiskeli Helsingin yliopistossa meteorologiaa, ja päätyi sattumalta harjoitteluun Sodankylään. Eksoottinen kesäkomennus jatkuikin vuoden loppuun, ja sille tielle Ryyppö jäi.
”Nyt tänne on perustettu perhekin. Työ on monipuolista, ja siksi varmaan alun perin tänne jäinkin”, Ryyppö sanoo.
Ryyppö työskentelee Sodankylän tutkimusasemalla kymmenen hengen ryhmän päällikkönä. Työhön kuuluu ryhmän työn suunnittelua ja vastuuta maa-aseman toiminnasta, mutta vaihtelua tuntuu todella olevan.
Vaihtelu voi olla esimerkiksi sellaista, että joulukuisena lauantaina Timo Ryypön puhelin soi. Yksi Tähtelän lautasantenneista ei toimi kunnolla. Ryyppö hyppää autoonsa, kiipeää kymmenmetriseen antenniin pakkasessa ja kalibroi antennin.
”Viime lauantaina sain tehdä sen kolmesti” Ryyppö sanoo.
Tämä on ”vapaaehtoista päivystystä”. Seuraavana päivänä saa sitten istua kokouksissa, suunnitella rahoitusta. Toisina päivinä ryhmäpäällikkö saa koodata, huoltaa tai puhdistaa antenneja lumesta. Tehdä siis kaikkea sitä, mitä hänen ryhmänsä 10 työntekijääkin tekevät. Pitää huolta satelliittivastaanottimista ja niiden nappaamasta datasta.
Avaruudesta jäänmurtajaan
Tärkein Ryypön työ on varmistaa, että ylilentävistä satelliiteista saadaan napattua data, ja toimitettua se oikein käsiteltyinä vastaanottajille.
Ylilentojen aikatauluttaminen eli ”skedulointi” on päivien tärkeimpiä tehtäviä, koska yksi lautasantenni voi seurata vain yhtä satelliittia kerrallaan.
Suurin osa Ryypön ryhmän vastaanottamasta satelliittidatasta menee Ilmatieteen laitoksen omaan käyttöön: säätiedotuksiin, lumitilanteen tai metsäpalojen seurantaan tai muuhun. Kolmannes satelliittiluennoista toimitetaan ”asiakkaille”, joita ovat muun muassa Euroopan avaruusjärjestö ESA, Euroopan sääsatelliittijärjestö EUMETSAT tai Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimuslaitos NOAA.
”Välitämme tietoa kansainvälisesti tärkeille tutkimustahoille, ja voimme kattaa kulujamme myymällä asemamme palveluita”, Ryyppö summaa.
Jotkut tahot haluavat datan suoraan, raakadatana – esimerkiksi jos se menee tutkimuskäyttöön. Dataa kannattaa käsitellä siksi, että sen siirtäminen nopeutuisi. Sodankylän tietokonesali on suuri ja dataa tulee enemmän kuin valokaapelit ehtisivät kuljettaa. Usein kannattaa siirtää valmis tuote, koska se käy nopeammin.
Joskus dataa käsitellessä pitää tehdä paljonkin töitä. Esimerkiksi jos jäänmurtajille lähettäisi satelliiteista suoraan napattua informaatiota, siitä ei alusten ohjaimissa olisi paljoakaan hyötyä.
”Ykkösistä ja nollista pitää rakentaa kuva, josta on hyötyä. Siihen tarvitaan paljon käsittelyä”, Ryyppö sanoo.
Paikallaan pohjoisessa
Sodankylä on satelliittiasemalle oivallinen paikka.
”Olemme sata kilometriä napapiirin pohjoispuolella, ja näillä leveyspiireillä ei koko maailmassakaan ole kovin montaa yhtä kykenevää satelliittien maa-asemaa”, Jyri Heilimo sanoo.
Sodankylän neljä antennia nappaavat tiedot jopa sadalta satelliitin ylilennolta vuorokaudessa. Satelliittidataa voidaan lukea vain, jos satelliitti on antennin ”näköpiirissä”.
”Koska olemme lähempänä Pohjoisnapaa, saamme enemmän ylilentoja vuorokaudessa ihan geometrian vuoksi. Helsinginkin leveyksiltä niitä olisi vähemmän”, Timo Ryyppö sanoo.
Tähtelän yhteisö elelee Sodankylän keskustan kupeessa, silti hiukan erillään. Yhdessä Oulun yliopisto ja Ilmatieteen laitos ovat yksi kunnan suurimpia työnantajia. Heilimon mukaan yhteistyö Sodankylän kunnan kanssa sujuu hienosti.
”Kyllä paikallisten silmissä me tähteläläiset silti olemme varmaan stereotyyppisen outoja tutkijoita”, Timo Ryyppö nauraa.