Tarkalleen ottaen kuvan resoluutio on 0,55 metriä ja kuvaa on käsitelty. Kyseessä on joka tapauksessa ensimmäinen mikrosatelliitin ottama tutkakuva, missä on havaittavissa alle metrin olevia kohteita.

Suomalainen Iceye on kehittänyt pieniä tutkasatelliitteja vuodesta 2014 alkaen ja se laukaisi ensimmäisen satelliittinsa tammikuussa 2018. Sen jälkeen yhtiö on lähettänyt kolme satelliittia lisää, joista kaksi nyt heinäkuussa 2019. 

Tutkasatelliitti pystyy havaitsemaan Maan pintaa ja siinä olevia kohteita myös pilvien läpi ja yöllä. Iceyen kehittämällä tekniikalla voi pieni ja edullinen satelliittikin pystyä tekemään laadukkaita havaintoja – sellaisia, joihin on tarvittu aiemmin suurikokoinen satelliitti.

Koska satelliitit ovat edullisia, voidaan liitä lähettää avaruuteen enemmän. Yhtiön tarkoituksena onkin rakentaa satelliittiverkosto, jolloin niillä voisi tehdä havaintoja hyvinkin nopeasti halutulta alueelta. Vaikka elokuvissa Maan pinnalta saadaan havaintoja melkein mistä vain milloin vain, käytännössä havaintoja voidaan tehdä vain silloin, kun satelliitti lentää radallaan halutun paikan yli. Nyt ylilentoa voidaan joutua odottamaan pahimmillaan pari päivääkin, mutta vastaisuudessa satelliittien suurempi määrä pudottaa viiveen parhaimmillaan muutamaan kymmeneen minuuttiin.

Esimerkiksi onnettomuustilanteissa tästä on apua, koska ajantasaisia satelliittikuvia on saatavissa nopeasti. Ei ihme, että myös viranomaiset ovat kiinnostuneita Iceyen kuvista. Eikä ole ihme, että myös muut yhtiön ovat kehittämässä satelliittiparvia, jotka voivat tarkkailla maapalloa niin tutkan kuin näkyvän valon alueella toimivin kameroin.

Terramonitor, eli yhtiö, joka aiemmin tunnettiin nimellä Satellio, on erikoistunut käsittelemään satelliittien ottamia kuvia maan pinnasta. Suurin osa kuvista tulee Euroopan komission ja Euroopan avaruusjärjestön Copernicus-järjestelmään kuuluvasta Sentinel 2 -satelliiteista, joita on kiertoradalla jo kaksi ja jotka kuvaavat Maan pintaa monilla eri aallonpituuksilla. Kuvien avulla voidaan optimoida metsänkäyttöä, parantaa kaupunkisuunnittelua ja jopa löytää hyviä marjapaikkoja – sekä paljon muuta.

Aiemmin yhtiö on tehnyt kuvien käsittelyä tilauksesta sopimuskumppaneilleen, mutta nyt se julkisti portaalin, joka hyödyntää tekoälyä ja missä on noin 100 miljoonaa satelliittikuvaa vuosien varrelta. Kuvia tulee koko ajan lisää, joten tämä globaali kuvasto päivittyy jatkuvasti.

Iolanda Ialongo on tutkijana Ilmatieteen laitoksen "Ilmakehän kaukokartoitus" -nimeä kantavassa ryhmässä. Hän on kotoisin Italiasta, missä hän opiskeli fysiikkaa Rooman yliopistossa.

"Työssäni tutkin ilmakehän koostumusta satelliittihavaintojen avulla", kertroo Iolanda esittelyssään. "Tutkimuksessani käytän muun muassa suomalais-hollantilaisen OMI:n (Ozone Monitoring Instrument) mittauksia."

Viikon kuluessa saatamme kuulla muutaman sanan Sentinel-5P -satelliitista ja siinä olevasta Tropomi-mittalaitteesta. Satelliitti lähetettiin avaruuteen vasta viime kuussa ja Tropomin ensimmäiset havainnot julkistettiin viime viikolla – ne ovat upeita ja paljon parempia kuin OMI:n tekemät havainnot. Se on varsin ymmärrettävää, sillä OMI alkaa olla jo vanha ja Tropomi on kuin paranneltu OMI.

Satelliittien tekemiä ilmakehämittauksia voidaan käyttää monissa sovelluksissa.

"Tällaisia ovat muun muassa kaupunkien ilmanlaadun tarkkailu ja samalla voimaloista, sulattamoista, jalostamoista ja laivoista tulevat päästöt sekä muut ihmisten aiheuttamat hiilidioksidipäästöt. Tiedoista näkee myös hyvin tulivuorten ja metsäpalojen savukaasus sekä otsonikerroksen ja UV-säteilyn muutokset."

Iolanda vetää tällä hetkellä Suomen Akatemian rahoittamaa ILMApilot -kärkihanketta, joka tähtää satelliittipohjaisen ilmakehädatan hyödyntämiseen yhteiskunnallisesti merkittävissä ilmanlaatusovelluksissa. Hän kirjoittaa myös blogia, johon Iolanda kerää tarinoita tutkimustyöstä, sekä projektin edistymisestä. 

Alla viikon twiitit Storify-tarinana:

Iceyen satelliitit eivät ole pienenpieniä mikrosatelliitteja, vaan hieman suurempia, noin satakiloisia ja kooltaan matkalaukun kokoisia laitteita.

Niiden olennaisin osa on yhtiön kehittämä edistyksellinen ns. synteettisen apertuurin tutka, joka pystyy kuvaamaan alla olevaa maastoa hyvin tarkasti myös pilvien läpi. Näin satelliitit ovat tehokkaampia kuin monet nyt avaruudessa olevat ja suunnitellut näkyvän valon alueella toimivat kaukokartoitussatelliitit.

Mullistavaa satelliiteissa on myös se, että ne tehdään edullisesti suurelta osin vapaasti saatavilla olevista komponenteista. Näin yksittäisten satelliittien hinta on paljon edullisempi kuin perinteisesti avaruuslaitteiden hinta on ollut.

Yhtiön ajatuksena on myydä asiakkailleen kuvia maapallosta nopeasti ja kätevästi, lähes reaaliajassa. Kun avaruudessa on useita satelliitteja, jokin niistä lentää halutun kohdan ylitse parhaassa tapauksessa muutaman tunnin sisällä siitä, kun pyyntö kuvien ottamisesta on saatu. 

Yksinkertaisimmillaan kuvia voisi ostaa jopa nettisivulta: asiakas voisi valita haluamansa kohdan maapallolta ja ostaa siitä kuvia. Käyttökohteet voisivat olla kaikenlaisia oman kesämökin kuvaamisesta aina onnettomuustilanteiden kartoittamiseen hyvin nopealla aikataululla.

Finaaliin valitut sovellukset kehittävät esimerkiksi ympäristön ja säätilojen seurantaa. Tällaisia sovelluksia ovat maastopalojen ennustamista tehostava AWARE Algo Wildfire Analysis & pREdiction (joukkueen kotimaa Iso-Britannia), säätietoa 4D-muodossa esittävä World Weather (Jordania ja Suomi), siitepölymäärien seurantaa helpottava Smart Pollen Monitor (Saksa) ja ilmastonmuutoksen vaikutuksia visualisoiva Agro Sphere (Yhdysvallat).

Maataloutta ja luonnovarojen kestävää käyttöä edistäviä sovelluksia ovat otsikkokuvassakin oleva parhaita marjapaikkoja paikantava Satellio Berry Monitor (Suomi), peltojen optimaalisen kastelun mahdollistava  Farmate (Suomi) ja droneteknologiaa vedenlaadun valvonnassa hyödyntävä Drone Trek (Suomi).

Kaupunkiympäristössä toimivia finaaliehdokkaita edustavat kolmiulotteisia kaupunkikarttoja kehittävä 3D Open Street Map (Italia), kaupunkien historiallista ja tulevaa kehitystä havainnollistava Perfekt City (Suomi), ja erilaiset tapahtumat löytävä Festapp (Suomi). Lisäksi finaalissa kisaa moniulotteisten tiedostojen visualisoinnin mahdollistava MuViAS: Multi Dimension Viz & Analysis Suite (Italia).

”Tänä vuonna on kisassa mukana uusia kiinnostavia ideoita, joista monesta varmasti kuullaan vielä tulevaisuudessa”, sanoo tuomaristoon kuuluva Aalto-yliopiston avaruustekniikan professori Jaan Praks.

”Avaruudesta saatavan satelliittidatan määrä kasvaa koko ajan, ja sen käyttömahdollisuudet ovat lähes rajattomat. NASAn ja ESAn tuottamat satelliittikuvat ovat jopa maksutta kaikkien käytettävissä.  Tämänkin kilpailun sovellukset ovat avointa koodia, joten ne ovat myöhemmin vapaasti hyödynnettävissä.”

Voittaja ratkeaa 31. elokuuta

Suomalaisista ja kansainvälisistä avaruus-, satelliitti- ja ilmastoalan asiantuntijoista koostuva tuomaristo painotti valinnassa erityisesti sovellusten teknistä vaativuutta sekä niiden toteutusta ja toimivuutta. Lisäksi he arvioivat sovellusten käyttöliittymiä, sovelluksia esitteleviä verkkosivua ja ideoiden merkityksellisyyttä. Osallistujien joukko oli kansainvälisin koko viidettä kertaa järjestettävän kilpailun historiassa: 21 tiimin joukossa oli edustajia muun muassa Kiinasta, Intiasta, Espanjasta ja Yhdysvalloista.

NASA Europa Challenge tähtää tänä vuonna elinolojen kehittämiseen metropolialueilla. Suomen valinta kisapaikaksi oli luonteva: avaruusbuumi on synnyttänyt maahamme jo lukuisia alan startup-yrityksiä, ja Euroopan avaruusjärjestö ESA on valinnut Suomen uudeksi avaruuskiihdyttämönsä kotipaikaksi.

”Ja Helsinki on maailmalla tunnettu yhtenä parhaista kaupungeista elää ja asua”, Jaan Praks muistuttaa.

Finalistijoukkueet kutsutaan mentoroitaviksi 29.–30. elokuuta Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksella järjestettäviin työpajoihin. Kilpailun voittaja julkistetaan 31. elokuuta Espoossa Nokian Executive Learning Centerissä järjestettävässä tilaisuudessa klo 13 alkaen. Voittajille jaetaan 6 000 euron rahapalkinto.

Hakukonemonialayhtiö Googlen takana oleva Alphabet on myynyt kovasti kohua herättäneen Bella Terra -satelliittiyhtiönsä Planet Labs -yhtiölle uudelleenorganisointinsa yhteydessä. Nykyisin vain nimellä Planet tunnettu sanfranciscolaisyhtiö on tällä hetkellä eräs kiinnostavimmista uuden avaruustoiminnan yhtiöistä.

Sen ideana on lähettää avaruuteen paljon pieniä nanosatelliitteja, joilla se voi ottaa kuvia melkeinpä milloin vain mistä vain maapallolla.

Vehkamäki tutkii arktisten pilvien muodostumista ja niin sanottua jäänukleaatiota, eli ilmiötä, jossa kaasuun muodostuu nestemäisiä tai kiinteitä hiukkasia, aerosolihiukkasia, jotka muodostavat jääkidepilviä. 

Esimerkki tästä on otsikkokuvassa: siinä näkyy satelliitin kuvaamana jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena.

Lumetuspilvi on vain osa kokonaisuutta, sillä tutkimuksen tavoitteena on luoda mahdollisimman tarkka kuvaus arktisten pilvien muodostumisesta ja ominaisuuksista ilmastomalleja varten. Sen puitteissa koetetaan selvittää seikkaperäisesti mitkä hiukkastyypit ovat merkittäviä jään synnylle ja siten arktisten pilvien ominaisuuksille, ja miten hiukkasten pitoisuuden muuttuvat arktisen ilmaston muuttuessa. 

Syynä leväkukintaan on normaalia voimakkaampi El Niño -ilmiö, joka muuttaa merivirtoja Tyynellämerellä.

Keskimäärin neljän vuoden välein tapahtuva säähäiriö saa aikaan sen, että Ilmanpaine nousee Tyynenmeren länsiosassa, pasaatituulet laantuvat, ja siitä seuraa meren pintaveden lämpeneminen Tyynenmeren itäosassa päiväntasaajan tienoilla. Tämä vaikuttaa noin vuoden-puolentoista ajan Etelä-Amerikan, Kaakkois-Aasian ja muiden tropiikin lähialueiden säähän.

Vaikutukset ovat hyvinkin suuria maanviljelykseen ja kalastukseen, ja nykyisin Chilen ollessa maailman toiseksi suurin kasvatetun merilohen tuottaja, kärsii maan lohentuotanto suuresti. Nyt käynnissä olevan leväkukinnan arvellaan tappaneen tähän mennessä jo 15 % maan lohista – siis noin 23 miljoonaa kalaa.

El Niño ei ole ainoa syyllinen leväkukintaan, vaan myös ilmastonmuutoksen aiheuttamat makean ja suolaisen veden kierron muutokset, vedenpuhdistuslaitosten vajaatoiminta, lannoitteiden käyttö ja maanviljelyksen meriin laskemat orgaaniset jätteet vaikuttavat tilanteeseen. Osasyyllisiä ovat myös paljon antibiootteja ja ravinteita käyttävät kalafarmarit.

Levät pitävät ravinnerikkaasta, lämpimästä vedestä ja alkavat oikeissa olosuhteissa lisääntyä massiivisesti. Tuloksena on silloin massiivinen leväkukinta, joka jo massallaan saa aikaan sen, että kalat tukehtuvat. Lisäksi levät tuottavat myrkkyjä, jotka tappavat kaloja.

Leväkukinnat näkyvät erittäin hyvin Maata kiertävien kaukokartoitussatelliittien kuvissa, ja ainoastaan avaruudesta voidaan tehdä kattavia havaintoja kukintojen laajuudesta, kehittymisestä ja vakavuudesta.

Otsikkona oleva Sentinel 2-satelliitin ottama kuva julkistettiin maanantaina Prahassa alkaneessa ja koko tämän viikon jatkuvassa, maailman suurimmassa maapallon tilaa avaruudesta katsottuna käsittelevässä kokouksessa, Living Planet -symposiumissa. 

Tiedetuubi julkaisee lähipäivinä koko joukon juttuja kokouksesta.