Laukaisu tapahtui tänään Ranskan Guyanassa sijaitsevasta Kouroun avaruuskeskuksesta Vega-C-raketilla klo 12.15 Suomen aikaa. Satelliitti irrotettiin onnistuneesti raketin ylimmästä vaiheesta noin tunnin kuluttua laukaisusta ja klo 13.28 Suomen aikaa satelliitista saatiin ensimmäinen signaali – se toimi ja kaikki oli hyvin.

Saksan Darmstadtissa sijaitseva Euroopan avaruusoperaatiokeskus alkaa nyt tarkistaa satelliitin järjestelmiä ja virittää sitä vähitellen havaintotyöhön.

Satelliitin erikoisuus on suuri, 12 metriä halkaisijaltaan oleva antenni, joka on tehty verkosta. Laukaisun aikaan se oli pakattuna, mutta avaruudessa se avataan 7,5 metriä pitkän puomin päässä. Myös puomi oli laukaisun aikaan käännettynä kiinni satelliittiin, jotta se olisi mahtunut Vega-raketin nokkakartion sisään. Puomin avaaminen on myös jännittävä vaihe.

Suuri antenni on osa tutkalaitteistoa, jonka avulla pystytään mittaamaan ja tutkimaan paljon aikaisempia satelliitteja paremmin metsiä ympäri maailman.

Metsillä – niin pohjoisilla havumetsillä, tropiikin sademetsillä kuin autiomaiden käkkäräpuisilla ja kitukasvuisilla metsillä – on suuri osa maapallon hiilikierrossa. Ne sitovat ja varastoivat suuria määriä hiilidioksidia, mikä auttaa osaltaan säätelemään Maan lämpötilaa.

Metsät sitovat noin 8 miljardia tonnia hiilidioksidia vuosittain, mutta metsäkato ja metsien muuttuminen harvemmiksi sekä hiiliköyhemmiksi vapauttaa koko ajan metsiin varastoitunutta hiiltä takaisin ilmakehään. Tämä pahentaa osaltaan ilmastonmuutosta.

Haasteena on tähän saakka ollut se, että emme ole voineet määrittää tarkasti kuinka paljon hiiltä metsät varastoivat ja miten nämä varastot muuttuvat esimerkiksi nousevien lämpötilojen, ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvun ja ihmisen aiheuttamien maankäytön muutosten vuoksi.  

Biomass auttaa tässä. Sen tutka on ensimmäinen ns. P-kaistalla, eli taajuusalueella noin 300 MHz – 1 GHz, toimiva kaukokartoitustutka. Biomass-satelliitin tutka toimii 435 megahertsin taajuudella, sen lähettämien radioaaltojen aallonpituus on 69 cm.

Tämä aallonpituus on kätevä siksi, että signaali läpäisee tiheitä metsälatvustoja, pilviä ja jopa osittain maaperää. Se siis ei havaitse vain lehtiä ja latvustoja, vaan pystyy näkemään kirjaimellisesti puut metsältä koska kuvissa ovat myös puiden rungot ja oksat.

Näin voidaan kartoittaa tarkasti maapallon biomassan määrä ja jakautuminen, jotka kertovat suoraan metsien hiilivarastoista.

Lisäksi tämän aallonpituuden avulla voidaan "nähdä" metsättömillä alueilla pinnan alle. Biomass saattaa siis paljastaa myös pinnanalaisia geologisia muodostumia tai esimerkiksi ihmisten tekemiä, hiekkaan peittyneitä rakenteita.

Samoin P-kaistan tutkalla voidaan arvioida tulvariskejä eri alueilla sekä kuvata jääpeitteiden sekä jäätiköiden pinnan alapuolisia maisemia.

Vaikka antenni on suuri, niin satelliitti pystyy tekemään havaintojaan maksimissaan vain 50 metrin resoluutiolla. Se ei siis näe yksittäisiä puita, vaan kartoittaa puumassaa laajemmin.

Biomass-satelliittia kuljettanut Vega-C laukaisualustalla ennen laukaisua. Kuvat: ESA ja ESA / M. Pédoussaut.

Biomass-satelliitin laukaissut Vega-C on uusi, isompi versio alkuperäisestä Vega-raketista, joiden lennot päättyivät viime syyskuussa. Kummallakin raketilla on ollut viime vuosina vastoinkäymisiä, mutta nyt hyvin onnistunut laukaisu saanee Vega-C:n takaisin normaalirutiiniin. 

Tälle vuodelle on suunnitteilla vielä kymmenkunta Vega-C:n laukaisua – seuraava on heinäkuussa. Kaikki virallisessa suunnitelmassa olevat lennot eivät pääse tänä vuonna matkaan, mutta joka tapauksessa lentotahti on nyt nopeutumassa olennaisesti.

Vega-C on 35 metriä korkea ja sen massa laukaisuvalmiina on 210 tonnia. Siinä on kolme kiinteällä polttoaineella toimivaa vaihetta ja neljäs, ylin vaihe, joka käyttää nestemäisiä ajoaineita, jotta sen moottoria voidaan sytyttää ja sammuttaa – kuten tällä lennolla. Näin satelliitit voidaan ohjata tarkasti halutulle kiertoradalle.
 

Jos internet ja matkapuhelimet olivat suuria mullistuksia 1900-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa, niin tekoäly ja sen hyödyntäminen elämän eri alueilla ovat vähintään yhtä suuri mullistus lähiaikoina. 

Koska tekoälyllä on suuria vaikutuksia yhteiskuntiimme ja elämään joka puolella, päätti suureellisista aloitteistaan tunnettu Ranskan presidentti Emmanuel Macron järjestää suuren tekoälyä käsittelevän kokousten sarjan Pariisissa. IA Action Summit pidettiin nyt helmikuun 10. ja 11. päivinä.

Suuri määrä alan asiantuntijoita ja vaikuttajia kerääntyi keskustelemaan tekoälystä eri näkökulmista. 

Kirjoittaja oli mukana seuraamassa tapahtumaa ja keskittyi enemmänkin tekoälyn käyttöön sotilassovelluksissa, koska siellä tapahtuu suurta kehitystä ja sotilastekniikka on valitettavasti nykyisin erittäin ajankohtaista. Tähän palataan erillisessä jutussa lähipäivinä.

Tässä jutussa sen sijaan aiheena on uusi ranskalainen kielimalli Le Chat.

Luotettava kielimalli?

Tekoälyä ovat monenlaiset järjestelmät ja ohjelmistot, jotka pystyvät suorittamaan tehtäviä, jotka normaalisti vaatisivat ihmisen älykkyyttä. Esimerkiksi oppiminen, ongelmanratkaisu, päätöksenteko, kielen ymmärtäminen, kuvien tunnistaminen ja monimutkaiset analyysit ovat tällaisia.

Osa sovelluksista on rajattuja tehtäviä suorittavia algoritmeja, osa taas julkisuudessa paljon olleita kielimalleja, joiden kanssa voi keskustella. Ne pystyvät yhdistämään suuresta tietomäärästä vastauksia monenlaisiin kysymyksiin ja reagoivat käyttäjän kysymyksiin myös lähes tunteellisestikin.

Tällaisia ovat mm. GPT, DeepMind, Gemini, Grok ja DeepSeek.

Kielimallit eivät ole aivan samanlaisia, johtuen niiden "kouluttamisesta", niiden käytössä olevasta tiedosta ja tietoisesti kielimalliin ohjelmoiduista painotuksista. Esimerkiksi kiinalainen DeepSeek selvästi sensuroi Kiinan kannalta ikäviä asioita ja yhdysvaltalaisilla kielimalleilla on omia painotuksiaan – sekä ennen kaikkea nykyisessä tilanteessa poliittista painolastia.

Tähän saakka Eurooppa on ollut jälkijunassa, etenkin yleisesti käytettävien kielimallien kehityksessä. 

Eräitä johtavista ovat suomalainen Silo AI ja saksalainen Aleph Alpha, jotka ovat yhteistyössä ranskalaisen Mistral AI:n kanssa. 

Näiden tietotaitoa lieneekin mukana vast'ikään esitellyssä Le Chat -kielimallissa, joka on yleisön normaalisti käytettävissä ChatGBT:n ja Grokin tapaan.

Le Chat on sanaleikki, missä yhdistyvät ranskan sana "kissa" ja keskustelu (chat). 

Le Chat onkin kiinnostava, koska se on eurooppalainen ja sitä voi käyttää myös suomeksi. Yllä on sen vastaus suomenkieliseen kysymykseen, ja vastaus kertoo myös Le Chatin suurimman heikkouden: se ei toistaiseksi louhi tietoa netistä, eikä ole selvillä aivan ajankohtaisimmista tapahtumista.

Sen sijaan yleisiä asioita ja ennen loppuvuotta 2023 olleita tapahtumia se tuntee erinomaisesti.

Erityistä Le Chatissa on sen nopeus; sen käyttämisen jälkeen Grok ja ChatGPT tuntuvat todellakin hitailta. Le Chat onkin suunniteltu tehokkaaksi, energiatehokkaaksi ja skaalautuvaksi.

Sitä kannattaa testata! Kuten muissakin kielimalleissa, tarjolla on ilmaisen version lisäksi tehokkaampi ja vastausmäärältään rajoittamaton Pro-versio.

Mistral AI:n perustivat Metan ja Googlen tekoälykehittäjinä kokemusta keränneet Arthur Mensch, Guillaume Lample ja Timothee Lacroix huhtikuussa 2023. Yhtiö käyttää - ainakin toistaiseksi - avointa lähdekoodia, vaikka tätä on arvosteltu sen haavoittuvuudesta.

Kesäkuussa 2024 Mistral AI keräsi rahoitusta 600 miljoonan euron edestä ja nyt sen arvoksi lasketaan noin 5,8 miljardia euroa. Se onkin Euroopan arvokkain tekoäly-startup.

Yhtiö on läheisessä yhteistyössä mm. Microsoftin ja Dassault Systèmesin kanssa. Mistralin kielimallia käytetään mm. Microsoftin Azure AI -alustalla ja Microsoft on hankkinut pienen osuuden yhtiöstä. Dassault Systèmes, ranskalainen ilmailu- ja avaruusalalla toimivan Dassaultin sisaryhtiö on keskittynyt teollisuudessa käytettäviin ohjelmistoihin, kuten CATIA CAD-ohjelmistoon, ja yhdistää Mistralin kielimalleja mm. virtuaalisiin kaksoisratkaisuihin ja pilvi-infrastruktuuriin.

Ei ihme, että Pariisin IA Summitissa Mistral AI nousi selvästi esiin ranskalaisena ja eurooppalaisena vaihtoehtona amerikkalaisille ja kiinalaisille tekoäly-yrityksille.

Huomio kääntyi politiikkaan

Mukana kokouksessa oli myös presidenttejä, pääministereitä ja muita valtiojohtajia. Myös Suomen pääministeri Petteri Orpo kutsuttiin mukaan. Hän sai myös kunnian puhua valtionpäiden tapaamisen päätösseremoniassa.

Orpo osallistui kokouksen yhteydessä myös presidentti Macronin kutsusta EU-johtajien työillalliselle sekä valtioiden- ja hallitusten johtajien illalliselle. Mukana oli noin 25 valtionjohtajaa eri puolilta maailmaa, muun muassa Yhdysvaltain uusi varapresidentti James Vance.

Maailmanpolitiikan myllerryksistä johtuen heidän välillään puhuttiinkin enemmän muusta kuin tekoälystä. 

AI Action Summitin päätteeksi hyväksyttiin julistus, jossa myös Suomi on mukana. Julistus linjaa maakoalition yhteistyötä muun muassa ilmasto- ja ympäristökestävän tekoälyn edistämiseksi. 

Yksittäiset komeetat eivät kuitenkaan erotu kymmenien tai satojen valovuosien etäisyydeltä. Komeettojen kokoluokka on – ainakin Aurinkokunnassa – vain kilometrejä tai korkeintaan joitakin kymmeniä kilometrejä, ja useiden, jopa kymmenien tuhansien kilometrien läpimittaisten planeettojenkin tutkiminen on haastavaa.

CfA:n (Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics) tähtitieteilijät ovat tehneet havaintoja kokonaisista komeettavyöhykkeistä, muita tähtiä ympäröivistä ainekiekoista, jotka koostuvat komeettamaisista kappaleista. 

Vastikään Astronomy & Astrophysics -tiedelehdessä julkaistussa artikkelissa on listattu kaikkiaan 74 suhteellisen läheistä tähteä, joiden ympärillä on ”komeettakiekko”.

Havainnot on tehty Havaijilla sijaitsevalla Submillimeter Array -radioteleskooppiverkostolla (SMA) ja Chilessä Atacaman autiomaahan levittäytyvällä ALMA-järjestelmällä (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Tutkimuksen kohteina olleet tähdet vaihtelevat iältään hyvin nuorista jokseenkin Auringon ikäisiin, miljardeja vuosia vanhoihin tähtiin. Ikähaitari antaa edustavan kuvan siitä, miten komeettavyöhykkeiden synty kytkeytyy planeettakuntien kehittymiseen.   

Radioalueella tehdyt havainnot kertovat, miten joidenkin kilometrien läpimittaisten toisiinsa törmäilevien kiven ja jään muodostamien kappaleiden keskinäiset kolarit levittävät ainetta tähden ympärille.

Myös Aurinkokunnan ulko-osissa on vastaavanlainen kiekko, joka tunnetaan Kuiperin vyöhykkeenä. Se ulottuu suunnilleen Neptunuksen radan tienoilta eli 30 tähtitieteellisen yksikön etäisyydeltä noin 50 tähtitieteellisen yksikön päähän Auringosta.

Vielä sitäkin kauempana on pallomainen Öpikin-Oortin pilvi, joka saattaa ulottua jopa 100 000 tähtitieteellisen yksikön etäisyydelle. Siitä ei ole suoria havaintoja, vaan oletus sen olemassaolosta perustuu komeettaratojen ominaisuuksiin. 

Tilastollisesti näyttää siltä, että samankaltaisia komeettavyöhykkeitä ja -pilviä löytyy vähintään joka viidennestä planeettajärjestelmästä. 

Mantelipilvi on lähes aina hätkähdyttävä näky, jota pitää katsoa toisenkin kerran. Se syntyy kostean ilmavirran kohdatessa laajan esteen - vaikkapa vuoren tai säärintaman. Törmäyksessä syntyy seisova aalto. Jos ilman lämpötila laskee aallon yläosissa kastepisteeseen, vesihöyry alkaa siellä tiivistyä vesipisaroiksi ja pilvi muodostuu. Vastaavasti pilven takareunan tietämillä ilman laskeutuu ja lämpenee, ja pisarat haihtuvat uudelleen höyryksi.

Mantelipilvet voivat olla hyvinkin korkeita ja monitasoisia. Ne voivat myös matkata pitkiäkin matkoja seuduille, joissa niitä ei voisi syntyä. Tottumattomat "tunnistavat" mantelipilviä ikävän usein lentäviksi lautasiksi (huimia esimerkkejä mm. täällä).

Alla Tromssan lähistöllä otettu kuva, josta syntytapa käy paremmin ilmi. Otsikkokuva on otettu Dublinin taivaalta (Omnisource5 / Wikimedia commons).

Gaia laukaistiin 19. joulukuuta 2013 kello 9:12:19 UTC. Koko viikon oli ollut useita sadekuuroja, ja sama epävakaa sää jatkui myös laukaisupäivänä, jolloin aikaisin aamulla kuuden maissa paikallisaikaa Kouroussa pyyhkivät useat kuurot laukaisualueen ylitse.

Taivas kuitenkin selkeni juuri ennen laukaisua, ja Gaia nousi matkaan hyvien tähtien merkeissä, sillä laukaisun aikaan aamulla taivaalla ei ollut juuri lainkaan pilviä.

Tänään 20. joulukuuta tätä kirjoitettaessa on taas sadellut, eikä Gaian laukaisusta olisi nähty kuin ehkä 10 sekuntia ennenkuin raketti olisi kadonnut pilviin.

Ennen laukaisua

Kaksi viikkoa Kouroussa on ollut hyvin intensiivistä aikaa. Gaia oli syksyn ajan laukaisukeskuksen S1-rakennuksessa, jossa satelliitit voivat olla niin kauan kun tankkeja ei olla täytetty. Siellä tehtiin myös viimeinen aurinkosuojan avaustesti lokakuussa, kun edellisen kerran olin paikan päällä.

Kun tulin uudelleen paikalle, oli Gaia jo tankattu ja siirretty S5-rakennukseen. Sojuz-kantoraketin yli vaihe Fregat, joka oli itse asiassa alun perin tarkoitettu toiselle satelliitille, oli jo odottamassa S3-rakennuksessa Gaiaa myös tankattuna.

S3 on tila, joka on tarkoitettu kaikkein herkimmin räjähtävien polttoaineiden käsittelyyn. Fregatin vieressä oli jo odottamassa Gaiaa varten erityisesti valmistettu raketin nokkakartio. Koska Gaia täytti melko tarkkaan koko nokkatilan, jouduimme tekemään erikoisen nokkakartion, mistä oli varmuuden vuoksi "kaiverrettu" hieman tilaa lisää reunoista, koska laukaisussa satelliitin ja seinien välissä täytyy olla riittävästi tilaa myös värähtelyille.

Gaia siirrettiin S3-rakennukseen, asetettiin Fregatin päälle ja koko nokkaosa pistettiin nokkakartion sisälle.

Lauantaina 14. joulukuuta Sojuz-raketti vietiin kiskoja pitkin laukaisualustalle. Toimenpide alkoi aamulla kuudelta, kun kokoonpanohallin ovet avattiin ja muutaman tunnin päästä vaakasuorassa rautatievaunun päällä ollut raketti oli siirretty ja nostettu pystyyn. Se oli mielenkiintoinen tapahtuma, etenkin kun sain seurata sitä aivan vierestä.

Samana iltana tuli jo nokkaosa, jossa siis Gaia ja Fregat olivat päällekkäin nokkakartion sisällä. Kahdeksan aikaan illalla venäläinen Soyuzin laukaisusta vastannut henkilökunta ruuvasi käsin nokkaosan kiinni Sojuziin 102 pultilla – he eivät käyttäneen mitään pneumaattisia koneita. Viimeisen kiristyksen teki yksi henkilö, jotta ruuvit ovat samalla voimalla kiinnitettyjä.

Sunnuntaista keskiviikkoon oli rauhallisempaa, koska suurin osa ajasta käytettiin miljoonan ja yhden asian tarkastamiseen.

Gaia lähtee matkaan!

Lähtölaskenta alkoi 13 tuntia ennen laukaisua. Niinpä ESAn insinöörikollegat ja Gaian rakentaneet Astriumin insinöörit istuivat tuoleihinsa Kouroun laukaisukeskuksen lähtövalvontarakennuksen Jupiterin kontrollihuoneessa keskiviikon iltapäivällä kello viiden aikaan. Itse seurasin heidän istumisiaan kun olin samana yönä valmistelemassa Arianespacen suoraa televisiolähetystä laukaisusta. Opettelin toimittaja Joshua Jampolin kanssa TV-maailman kikkoja, jotta pystyin suorittamaan tehtäväni englanninkielisen selostuksen tieteellisenä tukena.

Torstaiaamuna aikaisin ennen laukaisua kaikki olivat pirteitä. Tämä taisi johtua adrenaliinista. Päivä nousi klo 6:12:19 paikallista aikaa, kun seurasin laukaisua Jupiter rakennuksen parvekkeelta. Kuin Aurinko olisi noussut lännestä, mutta pian pystyi huomaamaan, että kyseessä olikin Auringon sijaan kirkkaasti loistanut Sojuz VS06, jonka kärjessä oli Gaia.

Itään päin suuntautunut laukaisu kaartui komeasti parvekkeen yli ja kohti oikean Auringon nousua idän puolella. Ensimmäinen vaihe lopetti toimintansa juuri oikeaan aikaan, jolloin neljä apurakettia irrotettiin raketista. Aamuauringossa ne sitten tuikkivat kuin pienet, alaspäin putoavat tähdet, kun samaan aikaan loppuosa raketista jatkoi kiihdytystä ylöspäin.

Arianespacen osuus Gaian saamisessa avaruuteen on laukaisu, mukaan lukien Fregatin osuus. Gaia tarvitsi kaksi Fregatin moottorin polttoa, joista ensimmäisellä Gaia saatiin ympyräradalle Maan ympärillä ja toisella se sysättiin kohti Lagrangen pistettä L2 vievälle radalle. Tuo piste on Gaian operointipaikka.

42 minuuttia laukaisun jälkeen Fregat oli tehnyt tehtävänsä ja irrottautui Gaiasta. Gaia oli vapaa ja Arianespace otti aplodit vastaan onnistuneesta laukaisusta.

Meillä oli kuitenkin vielä runsaasti töitä, sillä nyt oli Gaian vuoro toimia. Noin tunti ja vartti laukaisun jälkeen Gaian aurinkosuoja, eli "hame", avattiin ja puolitoista tuntia laukaisun jälkeen tiesimme, että Gaia oli saatu havaintokuntoon. Hame oli avautunut.

Tänään 20. joulukuuta olemme tehneet niin sanotun kakkospäivän operaation, missä hienosäädimme rataa kohti L2 pistettä Gaian omilla raketeilla. Tämä onnistui yhtä täsmällisesti kuin kaikki muutkin tähän asti tehdyt operaatiot Gaialla.

Sen jälkeen Gaia käännettiin 45 asteen kulmaan Aurinkoa kohti, eli olemme nyt operaatioasennossa ja vauhdilla menossa 1,5 miljoonan kilometrin päässä olevan L2-pisteen ymparillä olevalle radalle.

Kiitokset kaikille, jotka ovat tehneet mahdolliseksi tämän joulun parhaan lahjan – Gaian!

Timo Prusti

Lue myös Tiedetuubin Gaia-juttuja ja laukaisuseurantaa osoitteessa www.tiedetuubi.fi/gaia