Planeettatutkimus ja avaruusteknologia

Ryhmä tutkii aurinkokunnan planeettoja painopisteenään kaasukehien troposfäärit. Kantavana ajatuksena on planeettojen, erityisesti Marsin, sekä Maan kaasukehiä vertaileva tutkimus. Ryhmä myös rakentaa havaintolaitteita planeettaluotaimiin, erityisesti Marsin kaasukehän tutkimiseen, sekä kehittää sähköpurjetta, jota voidaan tulevaisuudessa käyttää luotainten työntövoiman lähteenä tai ns. plasmajarruna, jonka avulla Maan ympärillä olevia satelliitteja voi hallitusti ajaa ilmakehään niiden eliniän lopuksi.

Kuusipyöräisen Mars Curiosity -mönkijän "selfie" Marsin pinnalla. Mönkijän mukana oleva sääasema mittaa Marsin säätä mm. kosteutta ja painetta.
NASA Mars Curiosity -mönkijä. Mukana myös Ilmatieteen laitoksen kosteus- ja painemittalaitteet. Kuva: JPL/NASA.

Avaruusmittalaitteiden suunnittelua, rakentamista ja testaamista

Ilmatieteen laitoksen Planeettatutkimus ja avaruusteknologia -ryhmällä ja sen edeltäjillä on yli 30 vuoden kokemus avaruusmittalaitteiden suunnittelusta, rakentamisesta ja testaamisesta. Ilmatieteen laitoksen ensimmäinen, vuonna 1986 alkanut avaruusprojekti oli plasmamittalaitteen toimittaminen Neuvostoliiton Phobos-luotaimeen. Tämän jälkeen Ilmatieteen laitos on ollut mukana lukuisissa avaruuslaiteprojekteissa, kuten mm:

  • Saturnuksen kuuta Titania tutkineessa Cassini/Huygens -laskeutujassa (PPI/HASI),

  • useissa Euroopan Avaruusjärjestön (ESA) Rosetta-komeettamission laitteissa (Cosima, ICA, LAP, MIP sekä Philae-laskeutujan PP, josta Ilmatieteen laitoksella oli päävastuu),

  • Mars Express ja Venus Express -hankkeissa (ASPERA-3, ASPERA-4),

  • Merkuriukseen suuntaavassa BepiColombossa (SIXS) sekä

  • NASAn Mars-laskeutujissa Phoenix Mars Lander, MSL/Curiosity ja M2020/Perseverance.

Ryhmän avaruuslaiteosaaminen kattaa avaruuslaiteprojektien koko elinkaaren, hankkeiden valmistelusta niiden toteuttamiseen ja projektinhallintaan, avaruuskäyttöön tarkoitettujen laitteistojen ja ohjelmistojen suunnitteluun, valmistamiseen ja työn laadunvalvontaan, sekä tieteellisen datan hyötykäyttöön.

Marsin kaasukehän tutkimus sekä sähköpurje

Viime vuosina ryhmän painopisteenä on ollut erityisesti Marsin kaasukehän tutkimus ja siihen tarvittavat paine- ja kosteusmittalaitteet, jotka on kehitetty yhteistyössä Vaisala Oyj:n kanssa ja toimitettu NASAn ja ESAn Mars-laskeutujiin. Toiminnan muita painopisteitä ovat olleet:

  • Marsin kaasukehän mittausverkon mahdollistavien pienlaskeutujien suunnittelu (MetNet, miniPINS).

  • Plasmajarruhyötykuorman kehittäminen CubeSat-piensatelliitteihin (mm. Aalto-1, Foresail-1, EstCube-1 ja EstCube-2).

  • Avaruuslaiterakentamisen projektinjohto- ja laadunvalvontapalvelut.

Aurinkopurje saa työntövoimansa auringosta ja jopa sadat yksittäiset lieat muodostavat purjeen jonka avulla avaruusalus liikkuu.
Sähköpurje saa vauhtia Auringosta jonka varautuneet hiukkaset indusoivat pienen, mutta jatkuvan työntövoiman kuten tuuli antaa työntövoiman purjeveneelle. Kuva: Antigravite / Szames