Avaruustutkimus ja -teknologia

Ryhmä tutkii Maan lähiavaruuden sekä aurinkokunnan kappaleita, painopisteenä avaruustilannetietoisuuteen liittyvät kohteet ja ilmiöt sekä kaasukehien vertaileva tutkimus. Ryhmä kehittää plasmajarrua, jonka avulla Maan ympärillä olevia satelliitteja voi hallitusti ajaa ilmakehään niiden eliniän lopuksi, sekä sähköpurjetta, jota voidaan tulevaisuudessa käyttää luotainten työntövoiman lähteenä. Ryhmä osallistuu Avaruustilannekeskuksen kehitykseen ja operatiiviseen toimintaan mm. tuottamalla ja analysoimalla satelliittien ratalaskuja ja avaruusromun seurantadataa.

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

Avaruusmittalaitteiden suunnittelua, rakentamista ja testaamista

Ilmatieteen laitoksen Avaruustutkimus ja -teknologia -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)

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

  • ESAn AstroLEAP-avaruussäämittalaitepaketin kehitystyö

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. Ryhmä palvelee suomalaisia ja ulkomaisia yrityksiä ja julkisia organisaatioita tarjoamalla avaruusteknologian huippuosaamista vaativia palveluja, kuten ECSS-standardin mukainen projektinhallinta ja laadunvalvonta.

Marsin kaasukehän tutkimus sekä sähköpurje

Viime vuosina ryhmän edeltäjien 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:

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

  • Avaruuslaiterakentamisen projektinjohto- ja laadunvalvontapalvelut.

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

Perseverance-mönkijä ja Ingenuity-helikopteri Marsissa.
Perseverance-mönkijä ja Ingenuity-helikopteri Marsissa. Kuva: NASA/JPL-Caltech/MSSS.