Euroopan avaruusjärjestön ministerikokous on ESAn korkein päätöksentekoelin, joka kokoontuu tavallisesti 2–3 vuoden välein. Nimensä mukaisesti paikalle tulevat ESAn jäsenmaiden avaruustoimista vastaavat ministerit tai muut korkean tason edustajat.

Viime viikon Bremenissä pidetyssä kokouksessa Suomen valtuuskuntaa johti elinkeinoministeri Sakari Puisto. Suomen ESA-jäsenyyteen liittyviä asioita hoitaa Kauppa- ja teollisuusministeriön alainen Business Finland. Puiston lisäksi mukana ministerikokouksessa olivat erityisavustaja Teemu Hartikainen ja teollisuusneuvos Janne Peltola työ- ja elinkeinoministeriöstä, johtaja Kimmo Kanto Business Finlandista sekä ylijohtaja Jarkko Koskinen Maanmittauslaitokselta.

Ministerikokouksessa ESAn pääjohtaja esittää järjestön toiminnan painopisteet seuraavalle vuosikymmenelle ja jäsenmaiden valtuuskunnat keskustelevat niistä sekä ehdottavat linjauksiin sekä budjettiin mahdollisia muutoksia. Maat ilmoittavat, paljonko ne ovat valmiita sijoittamaan ESAn toimintaan ja eri ohjelmiin seuraavien vuosien aikana, päättävät uusista ohjelmista ja keskustelevat siitä, miten ESAn tilaukset teollisuudelle palautuvat mahdollisimman hyvin rahoitusosuuksien mukaisesti jäsenmaihin.

Kukin maa osallistuu bruttokansantuotteensa mukaisella osuudella ESAn jäsenmaksuun sekä kaikille pakollisiin ohjelmiin (kuten tiedeohjelma), minkä lisäksi maat osallistuvat vapaaehtoisiin ohjelmiin haluamallaan summalla omien intressiensä mukaisesti.

Edellinen ministerikokous pidettiin vuonna 2022 Pariisissa, missä päätettiin kasvattaa ESAn budjettia ja laajentaa sen toimintaa, ja tällä kerralla sama linja jatkui: hyväksytty 22,3 miljardia euroa on järjestön suurin budjetti koskaan.

Summa on 32 prosenttia suurempi (17 prosenttia inflaatiokirjattuna) verrattuna edellisen kauden budjettiin. Erityisen paljon kasvoivat vapaaehtoisiin ohjelmiin ohjatut maksuosuudet, sillä ne ylittivät olennaisesti päähjohtajan ehdottamat summat.

Kaikkiaan 94,7 prosenttia ehdotetusta budjetista hyväksyttiin, joten osa ohjelmista sai hieman ehdotettua vähemmän rahaa. Esimerkiksi miehitettyihin avaruuslentoihin ja robottien avulla tehtävään avaruustutkimukseen ehdotetusta 3773 miljoonasta eurosta jäsenmaat antoivat "vain" 2976 miljoonaa euroa.

Mitä Suomi maksaa?

Suomen maksut ESAlle ovat nousemassa 148,6 miljoonasta eurosta 234,5 miljoonaan euroon.

Viro tuplaa osuutensa 24,7 miljoonasta eurosta 58,6 miljoonaan. Puolan osuus nousee 197,6 miljoonasta 735,3 miljoonaan euroon.  Suurimman lisäyksen budjettiinsa tekee liitännäisjäsen Kanada, joka nostaa osallistumisensa 81,5 miljoonasta eurosta 407,7 miljoonaan euroon.

Suomen maksuosuudet budjettikautena 2026–2028 siis nousevat olennaisesti. Varsinaisen jäsenmaksun (noin 36 miljoonaa euroa) lisäksi Suomi maksaa tiedeohjelmaan noin 45 miljoonaa euroa (nousua nykyisestä 10,8 miljoonasta eurosta vuodessa noin 12 miljoonaan euroon vuodessa, eli 3,5 prosentin lisäys inflaatiokorotuksen lisäksi) ja valinnaisiin ohjelmiin (mm. Galileo/EGNOS, Copernicus, eksploraatio, ilmastotutkimus ja turvallisuus, sisältäen Iris²-satelliittikonstellaation) 152 miljoonaa euroa.

Joulukuun toisena päivänä julkistettujen lopullisten maksuosuuksien mukaan Suomen rahoitusosuudet jakautuvat seuravasti:

Tieteellisten kokeiden kehitysohjelma (PRODEX): 10,70 M€
Avaruustutkimuksen kokonaisohjelma: 10 M€
Avaruustutkimus: 4 M€
Avaruustutkimuksen teknologiakehitysohjelma ExPeRT: 4 M€ (nimi säilyy ennallaan)
Copernicus-ohjelman avaruusosa: 22,44 M€
Tulevaisuuden Maan havainnointi: 25 M€
Maan havainnointi / Digitaalinen Maan kaksonen -osa: 2,35 M€
Maan havainnoinnin uusien tuotteiden ja palveluiden kehitysohjelma InCubed: 1 M€
Maan havainnointiin / Euroopan resilienttiys avaruudesta: 26 M€
Satelliittinavigoinnin innovaatio- ja tukiohjelma: 4 M€
Tulevaisuuden navigointitekniikkaohjelma FutureNAV: 7,12 M€
Kehittyneen tietoliikennejärjestelmätutkimuksen ohjelma (ARTES): 38,82 M€
Avaruuskäyttöön tarkoitettu 5G/6G: 27,28 M€
Avaruusjärjestelmät turvallisuudelle ja puolustukselle (4S): 11,8 M€
Optinen ja kvanttiviestintä – ScyLight: 8,36 M€
ESA:n EU:n turvalliseen yhteydenpitoon liittyvä ohjelma: 10 M€
Avaruusturvallisuusohjelma (S2P): 19 M€
Avaruusturvallisuusohjelma (S2P) / Avaruusääosa: 3 M€
Kilpailukyvyn ja kasvun ohjelma ACCESS: 12 M€
Yleinen teknologiakehitysohjelma (GSTP): 14 M€
Resilienttiys- ja turvallisuusosa: 2 M€

Lukuja tarkastaltessa kannattaa muistaa, että jäsenmaksun osalta vahvistettiin budjetti 3+2 vuodeksi ja valinnaisten ohjelmien kestot vaihtelevat kolmen ja kymmenen vuoden välillä. Maksuissa on mukana myös aikaisemmin käynnistettyjä ja uusia ohjelmia, mutta käynnissä olevien ohjelmien osallistumisen maksut on pääosin jo pääosin suoritettu. Joissain tapauksissa maksut koskevat viittä vuotta, kuten esimerkiksi osuus Kouroun avaruuskeskuksen operoinnista.

Eurooppa röyhistää rintaansa

Kuten Suomenkin panostuksissa, myös kokonaisuudessaan budjettia katsoessa suurin lisäys rahoitukseen tulee Euroopan kriisinsietokykyyn, muutosjoustavuuteen ja turvallisuuteen liittyvissä ohjelmissa, kuten Maan havainnointiin, satelliittinavigointiin ja tietoliikenteeseen.

ESA siis ottaa selvän askeleen pois puhtaasta siviilitoiminnasta kaksikäyttösovellusten suuntaan. Copernicus-havainnointiohjelma ja satelliittipaikannusjärjestelmä Galileo olivat jo pieniä siirtoja tähän suuntaan, koska niitä voidaan käyttää myös puolustus- ja turvallisuustoimiin, mutta nyt suunta on selvemmin ei-aggressiiviseen sotilastekniikkaan.

Myös uusien rakettien sekä ns. Uuden avaruuden hankkeisiin saatiin jäsenmailta olennaisesti lisää rahaa. Näihin tuleva rahoitus jäsenmailta on olennaisesesti suurempi kuin ESA ehdotti alun perin.

Taustalla voimakkaassa rahoituksen kasvussa on paitsi geopoliittinen tilanne, niin myös halu nostaa Euroopan osuutta globaalissa avaruustoiminnassa. Nykyisin Eurooppa vastaa vain noin 11 prosenttia koko maailman avaruustoiminnasta, mikä on olennaisesti vähemmän kuin Euroopan yleinen painoarvo globaalisti. Myös yhteistyö EU:n, jäsenmaiden ja kansainvälisten kumppanien kanssa on yhä tärkeämpää.

ESA 2040

Tulevan ohjelmakauden sisältö rakentuu tänä vuonna julkaistun ESA 2040 -strategian ympärille. Sen keskeinen tavoite on vastata geopoliittisiin haasteisiin, ilmastonmuutokseen, yksityisen sektorin kasvuun ja Euroopan riippumattomuuden vahvistamiseen avaruudessa.

Strategiassa on viisi keskeistä painopistettä:

1. Suojele planeettaamme ja ilmastoamme

Maapallon ja sen ilmakehän, merien ja ekosysteemien havaitseminen, ilmastonmuutoksen torjunta, biodiversiteetin säilyttäminen ja ympäristöriskien hallinta. Maapallon digitaalinen kaksonen, avaruusromun vähentäminen ja avaruuden tilannekuva (mihin liittyen mm. maapalloa uhkaavien asteroidien tutkiminen sekä avaruussään seuranta).

Näihin liittyen ministerit myönsivät rahoituksen kolmelle kiinnostavalle luotaimelle. Ramses tehdään nopeasti Hera-luotaimen pohjalta ja lähetetään varsin nopealla aikataululla tutkimaan Apophis-asteroidia, joka lentää läheltä maapalloa vuonna 2029. Vigil on avaruussäätä tarkkaileva luotain ja Rise tutkii tekniikoita, joilla voidaan huoltaa satelliitteja avaruudessa ja vähentää näin avaruusromun määrää.

ESA käynnistää myös toisen sukupolven Sentinel-2 ja Sentinel-3 -satelliittien kehitystyön. Kyseessä ovat Copernicus-ohjelmaan kuuluvat optisia havaintoja maapallosta tekevät satelliitit.

ESA ja Norja päättivät selvittää yhdessä mahdollisuutta perustaa Tromssaan ESAn Arktinen avaruuskeskus, joka keskittyisi juuri pohjoisten alueiden havainnointiin. Jo nyt Tromssassa on ESAn Arktisen sääsatelliitin ohjauskeskus; tämän kokeellisen satelliitin perusteella ESA on tekemässä yhdessä EUMETSATin kanssa EPS-Sterna -satelliittikonstellaation arktisen sään tarkkailuun.

2. Tutki ja löydä

ESA on jo nyt maailman johtava avaruustutkimusorganisaation, mutta nyt saatu 3,5 prosentin lisäys (kun inflaatio otetaan huomioon) tutkimusohjelmaan nostaa tätä puolta edelleen. Ministerikokouksessa näytettiin vihreää valoa gravitaatioaaltoja havaitsevalle LISA-observatoriolle ja uuden sukupolven röntgenteleskooppi NewAthenalle.

Kunnianhimoisin esillä ollut hanke on tutkimuslento Saturnuksen Enceladus-kuulle; varsinaista päätöstä sen toteuttamisesta ei vielä tehty, mutta lennon sekä sillä vaadittavan tekniikan kehittäminen aloitetaan.

Marsia tutkiva Rosalind Franklin -laskeutuja lähetetään matkaan vuonna 2028, ja Kuun pinnalle laskeutuva Argonaut toteutetaan.

Eurooppalaisastronautit vierailevat Kansainvälisellä avaruusasemalla aina vuoteen 2030 saakka, jolloin ikääntyvän aseman toiminta on tarkoitus ajaa alas. Seuraava eurooppalainen pitkän lennon asemalle tekevä astronautti on ranskalainen Sophie Adenot, ensimmäinen vuonna 2022 valituista uusista ESAn astronauttiryhmän jäsenistä. Hänen kuusikuukautinen lentonsa alkaa ensi keväänä.

Ministerikokous myös päätti jatkaa ESAn osallistumista Artemis- ja Lunar Gateway -hankkeisiin Nasan kanssa. Vaikka Nasan suunnasta ei ole toistaiseksi varmuutta, ovat jo sovitut lennot Kuuta kiertämään, Kuun pinnalle ja Gateway-asemalle Kuun kiertoradalla toteutumassa. Lennoille lähetetään myös eurooppalaisia astronautteja, ensin saksalainen ja sitten ranskalainen ja italialainen. Nimiä ei tietenkään vielä otettu esiin, mutta vahvoilla ovat konkarit Alexander Gerst, Thomas Pesquet ja Samantha Cristoforetti.

Kokouksessa päätettiin myös jatkaa eurooppalaisen avaruusasemalle rahtia kuljettavan ja sieltä kuormia myös takaisin tuovan avaruusaluksen tekemistä. Aluksen pohjalta on mahdollista tehdä myös ihmisten kuljettamiseen kelpaava alus, mutta päätökset siitä tehdään myöhemmin – kenties jo seuraavassa ministerikokouksessa vuonna 2028.

3. Vahvista Euroopan itsenäisyyttä ja resilienssiä

Tämä painopistealueen tarkoituksena on varmistaa Euroopan riippumaton pääsy avaruuteen ja kyky toimia avaruudessa kaikissa olosuhteissa.

Vähitellen rutiinikäyttöön tulevien Ariane 6 ja Vega-C -rakettien lisäksi ESA tukee uusien, kaupallisesti toteutettavien pienten kantorakettien kehittämistä European Launcher Challenge -hankkeen avulla.

Strategian tähän kohtaan kuuluvat luonnollisesti myös puolustukselliset kaksikäyttösovellukset. Ajan henki näkyy tässä selvästi.

Uusi ERS-ohjelma (European Resilience from Space) kerää erilaisista lähteistä kuvia maapallon pinnalta ja jakaa niitä jäsenvaltioiden kesken. Tähän liittyy myös uusi matalalla kiertoradalla olevien navigointisatelliittien verkosto Celeste (LEO-PNT), joka täydentää Galileo-systeemiä.

ESA allekirjoitti Puolan kanssa sopimuksen siitä, että ne tutkivat yhdessä mahdollisuutta perustaa kaksikäyttösovelluksiin keskittynyt tutkimuskeskus Puolaan.

4. Tehosta Euroopan kasvua ja kilpailukykyä

ESAn eräs päätehtävistä on ollut ja on jatkossakin eurooppalaisen avaruusteollisuuden tukeminen eri tavoilla, mutta jatkossa avaruusinnovaatioita lähestytään yhä enemmän talouskasvun moottorina. Niin sanottua Uutta avaruutta (New Space) ja avaruussovellusten laajamittaista hyödyntämistä tuetaan yli 3,6 miljardilla eurolla.

Olennaista on myös eurooppalaisten avaruustekniikan markkinoiden laajentaminen ja kehittäminen sekä omavaraisuuden lisääminen.

Tähän kategoriaan kuulunee myös päätös toteuttaa SAGA-niminen satelliitti, jonka avulla testataan kvanttisalattua tietoliikennettä.

Moonlight on puolestaan hanke, jonka tavoitteena on luoda Kuuhun tietoliikenne- ja navigointipalveluita.

5. Inspiroi Eurooppaa

ESA käyttää 8 prosenttia budjetistaan perustoimintoihinsa, kuten esimerkiksi eri maissa olevien keskustensa ylläpitoon. Osa tästä rahasta käytetään myös tiedotus- ja opetustoimintaan, jonka tärkeä tehtävä on ennen kaikkea nuorten innostaminen luonnontieteiden ja tekniikan pariin.

Tulevat vuodet ovat kiinnostavia

Avaruustoiminnassa tapahtuu tällä haavaa paljon ja menossa on useampikin pieni vallankumous avaruuteen pääsyn edullistumisesta satelliittitekniikan muuttumiseen yhä arkisemmaksi.

Yhdysvallat ja Kiina näyttävät tietä, ja Eurooppa on jäänyt selvästi jälkeen niistä. Vaikka toimintaa vanhan mantereenkin puolella tapahtuu myös ESAn ulkopuolella, on avaruusjärjestö kuitenkin olennaisessa osassa asiakkaana ja tekniikan kehityksen tukijana. 

Tieteellisessä avaruustutkimuksessa Eurooppa on ykkönen maailmassa, ja hyväksytty budjetti kenties jopa lisää eroa muihin.

Yksityiskohtainen budjetti on täällä.

Päivitys 13. elokuuta: laukaisu onnistui hyvin. Alla olevaa juttua on päivitetty sen mukaisesti. 14. elokuuta on lisätty teksti DA-Design Oy:n osallisuudesta lentoon.

Geostationaariradalla olevat Meteosat-satelliitit ja maapallon napojen kautta kulkevat MetOp-satelliitit ovat Euroopan sääsatelliittijärjestö EUMETSATin päätyökaluja. Ne täydentävät toisiaan: Meteosatit tarkkailevat koko ajan maapalloa allaan kaukaa, ja MetOp:it kiertävät lähempänä maapalloa, tekevät siksi tarkempia havaintoja, ja voivat tutkia yhtä tarkasti napaseutuja kuin päiväntasaajan alueita.

Satelliittiperheet oli aikomus uusia vuoron perään, mutta koronapandemia sai aikataulut paukkumaan, joten nyt sukupolvipäivitys tehdään lähes samaan aikaan. Tuorein Meteosat, joka toistaiseksi tunnetaan vain nimellä MTG-S1, laukaistiin vasta kuutisen viikkoa sitten. Ja nyt matkaan pääsee ensimmäinen uusi MetOp.

Koko nimeltään satelliitti on MetOp-SG-A1, eli MetOpin toinen sukupolvi (second generation) ja A-satelliitti 1.

Koronapandemia sai aikaan sen, että uuden sukupolven eurooppalaisten sääsatelliittien laukaisut ovatkin nyt näin lähellä toisiaan. Ja laukaisuita tulee jatkossakin tiiviisti, koska aiempi yksi Meteosat korvataan kolmella satelliitilla ja MetOp kahdella satelliitilla. Niitä kutsutaan mielikuvituksellisesti A:ksi ja B:ksi. Ja kaikista tehdään kopioita, joita lähetellään sitten seitsemän vuoden välein taivaalle, jotta tietoja saataisiin varmasti.

Näiden satelliittien perusteella ei tehdä vain sääennusteita, vaan myös varoitetaan myrskyistä ja ennustetaan tulvia. Ihmishenget riippuvat satelliittien toiminnasta.

MetOp-satelliitit, kuten Meteosatitkin, ovat Euroopan avaruusjärjestön ja EUMETSATin yhteistyötä. Yleistäen ESA vastaa satelliittien kehittämisestä ja laukaisemisesta ja EUMETSAT niiden operoinnista.

MetOp-SG-A1 laukaistiin avaruuteen nyt 13. elokuuta 2025 klo 3.37 Suomen aikaa Ariane 6 -kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta Ranskan Guyanasta. Kyseessä oli Ariane 6:n kolmas lento, joten laukaisuja ei voi vielä pitää rutiinia. 

Satelliitti ohjattiin kiertämään Maata aurinkosynkroniselle naparadalle 835 kilometrin korkeuteen. Siellä se kiertää maapallon 14 kertaa vuorokaudessa ja tulee lentämään tällä radalla saman alueen ylitse lähes samaan aikaan joka päivä. 

MetOp-SG-A1 on ensimmäinen MetOp-SG-ohjelman satelliitti. Kaikkiaan ohjelmaan kuuluu kolme A- ja B-satelliittien paria, jotka takaavat maailmanlaajuisesti tehtyjen tasalaatuisten havaintojen jatkuvuuden yli 20 vuoden ajan. MetOp-SG-B1 laukaistaan vuonna 2026.

MetOp-SG-A1:ssa on kuusihavaintolaitetta, jotka kukin ovat kooltaan monien pienten satelliittien kokoisia. Kaikkiaan satelliitin massa tankattuna laukaisun aikaan on 4,1 tonnia. Kooltaan se on 7,0 x 3,0 x 3,4 m suuri aurinkopaneeli pakattuna. Se avattuna leveyttä satelliitilla on 14 metriä.

Tutkimuslaitteista suurimpia ovat IASI-NG, METimage ja MWS. 

Infrapuna-alueella toimiva uuden sukupolven interferometri (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer – New Generation) perustuu nykyisen MetOpin laitteeseen, mutta on paljon parempi ja tarkempi. Se mittaa ilmakehän lämpötilaa, kosteutta ja kasvihuonekaasuja noin 18 000 spektrikanavalla.

METimage on näkyvän valon ja infrapunaisen alueella toimiva kamera. Kaikkien sondaavien ja mittaavien laitteiden ohella kuva on edelleen kiva ja tärkeä lisä.

Mikroaaltomittari (Microwave Sounder) havaitsee maapallosta tulevaa mikroaaltosäteilyä, mikä paljastaa ilmakehässä olevan vesihöyryn ja muiden sään ennustamisessa tärkeiden kaasujen määrää sekä sijaintia.

MWS:n  89 GHz:n radiometrinen vastaanotin on suomalaisen DA-Groupin suunnittelema ja valmistama. DA-Groupilla on pitkä historia mikroaaltotekniikan tekemisessä avaruussovelluksiin, ja myös pian laukaistavassa Sentinel-1d -satelliitissa on paljon yhtiön valmistamaa tekniikkaa.

Monitoimilaite 3MI eli Multi-Viewing, Multi-Channel, Multi-Polarisation Imager on kokonaan uudenlainen mittalaite. Sen avulla voidaan mm. havaita aerosoleja ja pilviä.

Radio-okkultaatiomittari eli RO (Radio Occultation Sounder) havaitsee lähellä maapallon horisonttia olevien navigointisatelliittien lähettämiä signaaleita ja pystyy niiden analysoinnin avulla mittaamaan ilmakehän tiheyttä ja kosteutta.

Lisäksi satelliitin kyydissä on EU:n Copernicus-ohjelmaan kuuluva mittalaite, joka kutsutaan nimellä Sentinel-5. Se on spektrometri, joka mittaa ilmakehän jälkikaasuja, kuten otsonia, typpidioksidia, rikkidioksidia, formaldehydiä, hiilimonoksidia ja metaania, sekä aerosoleja. Sentinel-5 tukee ilmanlaadun ja ilmaston seurantaa sekä UV-säteilyn arviointia. 

Satelliitti saapui Kouroun avaruuskeskukseen kesäkuussa 2025, minkä jälkeen sitä on testattu ja valmisteltu matkaan. Se on tankattu ja asennettu raketin nokkakartion sisään. 

Ariane 6 raketit valmistellaan lentoihinsa ensin vaakatasossa ja sen jälkeen pystysuorassa asennossa suuren liikkuvan suorarakennelman sisällä. Siellä keskusrungon sivuille asennetaan apuraketit ja lopulta nokkakartio nostetaan raketin päälle. 

Tämä lento on Ariane 6:n toinen kaupallinen lento ja kaikkiaan kolmas. Laukaisuvalmisteluja ei voi vielä pitää rutiininomaisina, mutta kaikki on sujunut edellisiä laukaisuvalmisteluita nopeammin ja jouhevammin. 

Lennolla käytettiin Ariane 6:n kevyintä versiota Ariane 62, missä on kaksi apurakettia. Myös raketin nokkakartio oli kahdesta käytettävissä olevasta lyhyempi, 14 metriä korkea. Suurempi on 20-metrinen. Kaikkiaan raketti on 55 metriä korkea ja sen massa laukaisun aikaan on 500 tonnia.

Satelliitti irtosi raketin ylemmästä vaiheessa tunnin ja neljä minuuttia laukaisun jälkeen. Sen jälkeen satelliitti avasi aurinkopaneelinsa, mutta vasta noin kohdassa kaksi tuntia laukaisun jälkeen voitiin huokaista helpotuksesta, kun satelliitti lensi maapallon varjosta auringonpaisteeseen ja aurinkopaneeli alkoi tuottaa satelliitille virtaa.

Samoihin aikoihin, kaksi T + kaksi tuntia ja 58 minuuttia, Arianen ylin vaihe sytytti moottorinsa hidastaakseen ratanopeutta, jotta vaihe putoaisi alas ilmakehään ja tuhoutuisi siinä. Näin se ei jää kiertämään romuna maapalloa.

Tiedetuubi on paikalla Kouroussa seuraamassa laukaisua ja tästä tulee lähipäivinä videoita.

EUMETSATIN pääjohtaja Phil Evans iloitsee uudesta satelliitista (ja esiintyy myös tulossa olevalla videolla).

Maapalloa tarkkaillaan koko ajan useiden satelliittien avulla. Esimerkiksi Euroopan avaruusjärjestön tutkimussatelliitti CryoSat ja EU:n Copernicus-ohjelman kaukokartoitussatelliitit Sentinel-1 ja Sentinel-2 tekevät niin, aivan kuten aiemmat ympäristötutkimussatelliitit ERS-1, ERS-2 ja niiden seuraaja Envisat. 

Lancasterin yliopiston ja Yhdistyneen kuningaskunnan Polar Observation and Modelling -keskuksen tutkijoiden johtama kansainvälinen tutkijaryhmä on käyttänyt uusia ja vanhoja havaintoja seuratakseen Grönlannin pohjoisosassa syrjäisellä alueella olevaa jäätikön alla olevaa järveä. 

ArcticDEM-projektin puitteisssa tehtyjen jäätikön pinnan 3D-mallien ja monien satelliittien (kuten ERS, Envisat ja CryoSat, Sentinel-1 ja Sentinel-2 sekä NASA:n ICESat-2) lähettämien tietojen avulla tutkijat havaitsivat, että tämä jäätikön alainen järvi tyhjeni äkillisesti vuonna 2014. 

Tutkimus paljastaa, miten äärimmäisissä olosuhteissa jäätikön alla olevan järven tyhjentymisestä aiheutuva tulva voi ryöpsähtää ylöspäin ja purkautua jäätikön pinnalle saakka.

Erityisen kiinnostava tutkimus on siksi, että se auttaa ymmärtämään sitä, miten suuri jäätikköä syövä voima jäänalainen tulva voi olla.

Kymmenen päivän aikana kesällä 2014 jäätikön pinnalle muodostui 85 metriä syvä ja 2 neliökilometriä laaja kraatteri, kun 90 miljoonaa kuutiometriä vettä vapautui äkillisesti jäätikön alaisesta järvestä. Tämä vastaa jotakuinkin vesimäärää, joka virtaa noin yhdeksän tunnin aikana Niagaran putouksesta.

Kyseessä on yksi suurimmista dokumentoiduista Grönlannin  jäätikön alaisista tulvista.

Vaikka sulaveden äkillinen nousu oli sinällään jo huolestuttavaa ja hämmästyttävää, vielä ikävämpää oli siihen liittynyt tuho: 25 metriä korkeat jäälohkareet repesivät pinnasta, jäätikköön tuli syviä murtumia ja pinta kärsi tulvan tuhoavasta voimasta. 

”Kun näimme tämän ensimmäisen kerran, luulimme, että tiedoissamme oli jotain vikaa, koska se oli niin odottamatonta", toteaa tutkimusta johtanut Jade Bowling ESAn tiedotteessa.

"Syventyessämme asiaan kuitenkin huomasimme, että näimme vain valtavan vesimassan jälkiseuraukset, kun se syöksyi pintaan jään alta."

Jäätikönalaisten järvien olemassaolo Grönlannin jäätikön alla on vielä suhteellisen tuore löydös, eikä niiden kehittymisestä ja vaikutuksista jäätikköjärjestelmään tiedetä vielä paljon. Tutkimuksen avulla voidaan ymmärtää paremmin, kuinka usein nämä järvet tulvivat, miten ne tyhjenevät ja mitkä ovat seuraukset ympäröivälle jäätikölle.

Aiemmin uskottiin, että sulavesi kulkee jäätikön pinnalta sen pohjaan ja valuu lopulta mereen, mutta nämä uudet löydökset osoittavat, että vesi voi liikkua myös vastakkaiseen suuntaan – ylöspäin jään läpi. Vielä odottamattomampaa oli löydös, että tulva tapahtui alueella, jossa mallit olivat osoittaneet jään pohjan olevan jäätynyt. 

Tämä johti tutkijat olettamaan, että voimakas paine aiheutti murtumia jäätikön alla ja läpi, jolloin muodostui kanavia, joiden kautta vesi nousi. Nykyiset mallit ennustavat miten jäätiköt reagoivat ilmastonmuutokseen ja lisääntyneeseen sulamiseen, mutta ne eivät ota huomioon näitä ylöspäin suuntautuvia, murtumien aiheuttamia prosesseja. 

Tutkimus osoittaa erinomaisesti, kuinka tärkeitä pitkäaikaiset satelliittimittaukset maapallon napajäätiköistä ovat. Muilla keinoin niitä olisi  mahdotonta seurata – jo pelkästään niiden valtavan koon vuoksi.

Ja se myös osoittaa sen, että ymmärtääksemme paljon Grönlanninkin jäätikön kehitystä, sulamista ja sopeutumista ilmastonmuutokseen, täytyy tietää enemmän jäätikön hydrologiasta. Se on olennaista, kun koetamme arvioida miten jäätikön sulaminen vaikuttaa muun muassa maailmanlaajuiseen merenpinnan nousuun.

Jotta Maata havaitsevien satelliittien tuottamat kuvat ja keräämä tieto ovat luotettavia, täytyy satelliittimittauksia varmentaa Maan päällä tehtävillä mittauksilla. Esimerkiksi jos avaruudesta mitataan kosteutta tai hiilidioksidipitoisuutta, täytyy mittauksia näistä tehdä säännöllisesti myös alueella, jota satelliitti on tutkinut. 

Satelliittimittaukset kalibroidaan sitten paikan päällä tehtyjen mittausten kanssa.

Ilmatieteen laitos on tehnyt tällaisia mittauksia jo pitkään, ja näiden mittausten keskuspaikkana on yleensä toiminut Sodankylässä Tähtelän observatorioalueella sijaitseva Arktinen avaruuskeskus. Suomalaiset ovat osallistuneet myös mittauskampanjoihin muuallakin.

Tähtelässä sijaitsevat sekä Ilmatieteen laitos että Oulun yliopistoon kuuluva Sodankylän geofysikaalinen observatorio. Yhdessä nämä muodostavat varsin ainutlaatuisen tutkimuskeskittymän Lapissa.

Sodankylässä Ilmatieteen laitoksen pihalla on mm. kosteutta mittaavan SMOS-satelliitin maatutkimuslaitteita. Tätä lokakuussa 2024 kuvattua tötteröä on käytetty jo 15 vuoden ajan. Kuva: Jari Mäkinen

Superkeskus Suomeen

Euroopan avaruusjärjestön Maan havainnointiohjelman ohjelmajohtokunta kokousti viime viikolla Saariselällä. Johtokuntaa johtaa tällä hetkellä Maanmittauslaitoksen apulaispääjohtaja Jarkko Koskinen.

Kokouksessa julkistettiin päätös perustaa Euroopan avaruusjärjestön ja Ilmatieteen laitoksen yhteistyönä Arktinen satelliittien kalibrointi- ja validointikeskus (Arctic-Boreal Earth Science, calibration and validation supersite).

”Keskus nostaa Suomen avaruustoiminnan vaikuttavuutta kansainvälisesti huomattavalla tavalla ja luo kasvun edellytyksiä suomalaiselle avaruustoiminnalle ja -teollisuudelle sekä parantaa tieteellisen tiedon tasoa", sanoo Ilmatieteen laitoksen pääjohtaja Petteri Taalas Ilmatieteen laitoksen tiedotteessa.

"Uudet satelliittimenetelmät yhdessä maanpintahavaintojen kanssa tarjoavat nykyistä merkittävästi tarkempaa tietoa hiilidioksidin ja metaanin lähteistä ja nieluista. Ilmatieteen laitos pyrkii olemaan maailman johtavia toimijoita alalla”, 

Hiilidioksidin ja metaanin lähteisiin ja nieluihin liittyy suurta epävarmuutta. Satelliittien ja tarkkojen maanpintahavaintojen avulla on mahdollista saada nykyistä huomattavasti parempaa tietoa näistä.

“Keskuksen sijainti korkeilla leveysasteilla, ja sitä ympäröivät boreaaliset metsät edustaen laajempaa ympäri napapiiriä ulottuvaa metsä- ja tundraekosysteemiä, tekevät siitä ihanteellisen paikan Maata kiertävien satelliittiemme keräämän datan käyttökelpoisuuden varmentamisessa", sanoo Simonetta Cheli, ESAn Maan havainnointi -ohjelmien johtaja.

"Uusi kalibrointi- ja validointikeskus parantaa satelliittipohjaisen tiedon laatua ja edistää uusien, arktiseen alueeseen liittyvien palveluiden ja sovellusten kehittämistä. Tämä ei ainoastaan hyödytä ESAa ja lisää ymmärrystämme metsä-tundra-ympäristöstä, vaan tarjoaa myös suomalaiselle teollisuudelle mahdollisuuksia kehittää ja testata uusia ympäristön mittalaitteita ja teknologioita."

Mittauksia tehdään myös mm. torneista ja lentokoneista. Tässä Ilmatieteen laitoksen tornissa on kaksi ESAn Elbara -radiometriä, toinen tornin huipulla ja toinen maanpinnan tasolla. Näillä mitataan sitä, miten pohjoinen havupuumetsä ja pehmeä maa (etenkin lumen sulamisen aikaan) vaikuttavat L-kaistan radiosignaalin voimakkuuteen. Kuva: Ilmatieteen laitos via ESA

ESAn Maan havainnointi -ohjelman mittauskampanjapäällikkö Malcolm Davidsonin mukaan ESA aikoo lisätä kykyään kalibroida ja validoida mikroaaltoalueella toimivia ja satelliittimittalaitteita hyperspektrihavaintoja tekeviä satelliitteja. 

"Tämän jo olemassa olevan keskuksen laajentaminen ns. superkeskukseksi vahvistaa sen kykyä osallistua tuleviin lukuisiin mittauskampanjoihin. Sellaisia ovat muun muassa Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring, Copernicus Imaging Microwave Radiometer, Copernicus Hyperspectral Imaging Mission, Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter, Radar Observing System for Europe at L-band ja Earth Explorer FLEX -kampanjat."

ESA pyrkii lisäämään läsnäoloaan jäsenmaissansa, ja ns. Superkeskukset ovat uusi tapa tähän. Sodankylän keskuksen julkistus osuu hyvin Suomen ESA-jäsenyyden juhlavuoteen; Suomi liittyi ESAn täysjäseneksi 30 vuotta sitten.

ESAlla on jo Suomessa ESA BIC Finland -yrityskiihdyttämö ja vastaperustettu Phi-Lab Finland -innovaatiokeskus, jotka toimivat yhdessä Aalto-yliopiston kanssa.

Mittalaitteita Sodankylässä Arktisessa avaruuskeskuksessa. Kuva: Jari Mäkinen

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.

Ensimmäisenä viime vuoden tilastoja ennätti esittelemään EU:n Copernicus -maanhavainnointiohjelman tietojen varassa työskentelevä C3S -tutkijaryhmä (Copernicus Climate Change Service), jonka mukaan maailmanlaajuinen keskilämpötila vuonna 2016 oli 14,8°C. 

Se ylittää vähän, mutta selvästi edellisen vuoden: 2015:n oli 0,2°C viileämpi.

Kun tilastoja katsotaan kauemmaksi, 1700-luvun puoliväliin, niin nyt mennään 1,3°C korkeammalla tasolla. Kun tätä verrataan Pariisin ilmastokokouksessa vuonna 2015 sovittuun alle kahden asteen lämpenemistavoitteeseen, on kehitys menossa jopa nykyisin päästöleikkauksin huonoon suuntaan.

Laukaisu oli tarkoitus tehdä jo viime yönä, mutta sääolosuhteet Kouroun avaruuskeskuksessa ja ennen kaikkea tuulet raketin reitillä yläilmakehässä eivät olleet suotuisia, joten kantoriaketin tankkaustakaan ei päätetty aloittaa. Samalla raketti ja satelliitit asetettiin odottamaan uutta yritystä vuorokautta myöhemmin, siis ensi yönä klo 00:02:13 Suomen aikaa.

Jo 14. eurooppalainen Sojuz-lento

Lennon päähyötykuormana on Sentinel-1B -tutkasatelliitti, mutta koska Sojuz kykenee kuljettamaan avaruuteen painavammankin lastin ja raketissa oli tilaakin lisämatkustajille, on mukana koko joukko pienempiä satelliitteja erityiseen kimppakyytiadapteriin liitettyinä: ranskalainen Microscope matkaa Sentinelin alla ja kolme cubesatia omassa lähetystelineessään sivulla.

Mukana piti olla myös norjalainen NORSAT-1, mutta se jouduttiin jättämään harmittavasti matkasta jo satelliitin oltua valmiina raketiin asennettavaksi. Telinettä, josta norjalaissatelliitti piti singota avaruuteen, oli modifioitu maaliskuussa, mutta simulaatiot sen kestävyydestä eivät valmistuneet ajoissa. Vaikka teline olisi erittäin todennäköisesti kestänyt, ei laukaisusta vastaava Arianespace halunnut ottaa riksiä. Tämä tiukkuus on eräs syy siihen, miksi yhtiön laukaisut ovat sujuneet niin luotettavasti ja ongelmitta. 

Vaikka Arianespace onkin vastuussa laukaisusta, on Sojuz-kantoraketin kokoaminen, lentokuntoon saattamisen ja laukaisu Kouroussa käytännössä kokonaan venäläisten vastuulla. Sitä varten laukaisun aikaan paikalla on yli 200 henkilöä, jotka valmistelevat raketin ja hoitavat sen taivaalle. 

Lähtövalmistelut sujuvat tropiikin keskellä täsmälleen samaan tapaan kuin esimerkiksi Baikonurissa, paitsi että Kouroun tilat ovat modernimpia ja hyötykuorma asennetaan raketin nokkaan vasta laukaisualustalla kantoraketin ollessa jo siellä pystyasennossa. Raketti kuljetetaan rautatietä pitkin kokoonpanohallista laukaisualustalle vaakatasossa ja nostetaan vasta siellä pystyyn.

Tämä menettely, sekä rakettia suojaava umpinainen, laukaisun aikaan sivulle rullattava suojahalli ovat osoitautuneet niin hyviksi, että Venäjän uudessa laukaisukeskuksessa Vostoshnissa käytetään samaa systeemiä.

Nyt illalla tehtävän laukaisun, numeroltaan VS14, raketti kuljetettiin laukaisupaikalle tiistaina 19. huhtikuuta, ja valmiiksi jo nokkakartion sisälle asennetut satelliitit liitettiin sen nokkaan keskiviikkona. 

Viime päivinä raketin ja sen satelliittien toimintakuntoisuus on varmistettu useaan kertaan, minkä lisäksi laukaisua sekä satelliittien ensi toimia avaruudessa on harjoiteltu niin Kouroussa kuin Euroopan puolellakin.

Päivän kuvassa on huimalta näyttävä leväkukinta Itämerellä, jonka ESAn Sentinel-2A -satellitti kuvasi elokuun 7. päivänä. 

Kun viileähkön kesän jälkeen lämpimät päivät Pohjolassa koittivat, alkoi meressä olevat pienet levät (jotka itse asiassa ovat suurelta osin syanobakteerien massaesiintymisiä, eivät varsinaisia leviä) lisääntyä voimakkaasti. Kun Suomen ympäristökeskuksen ylläpitämä, laivoissa oleviin ilmaisimiin perustuva, toistaiseksi kokeellinen levävaroitusjärjestelmä Alg@line raportoi keskisellä Itämerellä olevista levälautoista, otti Sentinel-2A avaruudesta kuvan alueesta tarkalla kamerallaan.

Kuva näyttää noin 10 metriä kooltaan olevia yksityiskohtia, ja siinä näkyy selvästi mm. spiraalimaisen leväkukinnan keskellä kulkeva laiva. Vihertävänkeltaisessa levämassassa on selvästi havaittavissa paikallisia piirteitä sekä luonnollisesti kukinnan merivirtojen mukaan muodostuva yleisrakenne. Se, että kyseessä on oikeasti elävä, meren pinnalla oleva massa, välittyy selvästi kuvasta. Jopa laivan potkuripyörteet erottuvat kuvasta hyvin.

Levät, ja etenkin syanobakteerit alkavat lisääntyä voimakkaasti lämpimässä vedessä Auringon paistaessa, kun vedessä on runsaasti ravinteita ja meren pinta on rauhallinen. Laajamittaiset levälautat eivät aavalla ulapalla ollessaan haittaa juuri muuta kuin merenkulkua, mutta rannalle ajautuessaan ne tukahduttavat muuta elämää sekä aiheuttavat haittaa niin maataloudelle kuin turismillekin, kun uimarantoja joudutaan sulkemaan. Pahimmillaan leväkukinnat synnyttävät myös metaania jopa siinä määrin, että levän luona olevat ihmiset tai eläimet ovat vaarassa tukehtua.

Itse leväkukinta voi olla myös myrkyllistä, minkä vuoksi kukintoja tarkkaillaan ja analysoidaan tehokkaasti. 

Siinä missä laivat voivat kerätä erinomaisen hyvää tietoa paikan päältä ja ottaa näytteitä levästä, ei niillä saada laajamittaista kuvaa tilanteesta. Tässä avaruudessa olevat satelliitit, ja etenkin rutiininomaiseen ympäristön tarkkailuun tehty Sentinel-2 ovat erittäin hyödyllisiä. Sentinel-2 pystyy kuvaamaan ja tutkimaan allaan olevaa maata, merta ja jäätiköitä eri aallonpituuksilla ja vaikka satelliitin havaintolaitteet on viritetty ennen kaikkea maa-alueiden katsomiseen, toimivat ne erinomaisesti myös merten sekä niiden ilmiöiden tarkkailussa.

Sentinel-2A on ensimmäinen kahdesta laukaistavaksi suunnitellusta Sentinel-2 -satelliitista ja se lähetettiin kiertämään Maata 23. kesäkuuta osana eurooppalaista Copernicus-ohjelmaa. Se täydentää avaruudessa jo olevan Sentinel-1:n tutkahavaintoja, ja kun kumpikin satelliitti saa seurakseen vielä toiset samanlaiset, pystyy Eurooppa havaitsemaan koko maapalloa tehokkaasti lähes koska vain kaikissa olosuhteissa.

Ja tästä on suurta hyötyä myös meille suomalaisille, kuten esimerkiksi leväkukintojen seurannassa.

Tiedetuubi on ainoana suomalaistiedotusvälineenä seuraamassa Sentinel-2A -satelliitin laukaisua Vega-kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta kiertoradalle. Laukaisu tapahtuu tänään illalla Kouroun aikaa klo klo 22:52 (yöllä klo 3:52 tiistaiaamuna Suomen aikaa).

Vaikka harva jaksaa olla tuolloin hereillä Suomessa, kannattaa tänään ja huomenna seurata tätä sivua ja Tiedetuubin twitter-tiliä, sillä kerron siellä jatkuvalla syötöllä Kouroun avaruuskeskuksesta, Vegasta, Sentinelistä ja Ranskan Guyanasta laajemminkin – paikkahan on mieltä hersyttävä sekoitus eurooppalaisuutta ja Etelä-Amerikan sademetsää. Twitterin lisäksi viestit tulevat myös alla olevaan laatikkoon.

Tässä tarjontamme tähän saakka Kourousta, Vegasta ja Sentinel-2:sta:

• Kopernikuksen uusin aisti: Sentinel-2
• Raketteja viidakon siimeksestä
• Kantoraketti Vega: pieni, mutta pippurinen italiaano
• Sentinel-2A:n laukaisun tärkeät hetket
• Sentinel-2A on onnellisesti avaruudessa

Live-seuranta twitterissä: Tiedetuubi Kouroussa

Twiittejä käyttäjältä @Tiedetuubi