Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

SpaceX kaavailee lähettävänsä MILJOONA satelliittia taivaalle

Tekoälyllä tehty huimasti liioiteltu kuva satelliiteista Maan ympärillä
Tekoälyllä tehty huimasti liioiteltu kuva satelliiteista Maan ympärillä
Jari Mäkinen

SpaceX on anonut Yhdysvaltain viranomaisilta lupaa lähettää avaruuteen ei sen vähempää kuin miljoona satelliittia. Asiaan liittyy myös juuri julkistettu kauppa: SpaceX ostaa tekoäly-yhtiö xAI:n. Kummatkin yhtiöt ovat Elon Muskin perustamia ja suurelta osin omistamia, ja kauppa näyttää selvästi suuntaa kohti tekoälylaskentaa avaruudessa.

Asiat alkavat nivoutua yhteen. 

Huhut SpaceX -yhtiön menemisestä pörssiin tämän vuoden aikana ovat kiertäneet jo jonkin aikaa, ja tuloksena voisi olla eräs maailman suurimmista yhtiöistä heti Microsoftin, Applen, Nvidian,  Saudi Aramcon, Googlen Alphabetin ja Amazonin jälkeen. Yhtiön arvo olisi arvioiden mukaan puolitoista biljoonaa dollaria eli 1,5 miljoonaa miljonaa dollaria. Tämä on noin 16 kertaa Suomen vuosittainen budjetti.

Viime viikonloppuna kerrottiin, että SpaceX toimitti 30. tammikuuta Yhdysvaltain tietoliikenteestä vastaavalle viranomaiselle Federal Communications Commissionille hakemuksen jopa miljoonan satelliitin lähettämisestä kiertoradalle ja niiden käyttämisestä datakeskuksina ennen kaikkea tekoälyn vaatimaan laskentaan.

Ja nyt, 2. helmikuuta kerrottiin, että SpaceX on ostanut xAI:n, joka kehittää tekoälyteknologioita ja pyörittää sosiaalisen median alustaa X (entinen Twitter). 

Kaupan ehtoja ja summia ei ole kerrottu, mutta taustalla häärää Elon Musk, joka omistaa enemmistön molemmista yhtiöistä.

Musk on hehkuttanut jo jonkin aikaa, miten avaruus on paras paikka sijoittaa servereitä internetin ja tekoälyn tukemiseen, sillä avaruudessa on tarjolla lähes rajattomasti sähköä – sitä kun saadaan paneeleilla suoraan Auringosta. Avaruudessa olevat serverit ovat myös käteviä avaruudessa olevan ja lisääntyvissä määrin sinne siirtyvän tiedonvälitysinfrastruktuurin (Starlink ja sen tulevat kilpailijat) vuoksi.

Muskin mukaan maailman sähkönkulutus riitä tekoälyn tarpeisiin ilman haittoja yhteisöille ja ympäristölle.

Tässä kaikessa on nähtävissä selvä linja ja yhteys siihen, miten Starlink-järjestelmän satelliitit sekä Falcon 9 ovat liittyneet toisiinsa. Lähettämällä paljon satelliitteja omalla, osittain uudelleenkäytettävällä raketilla, on SpaceX pystynyt paitsi rakentamaan nopeasti Starlink-järjestelmäänsä sekä kehittämään Falcon 9:n laukaisut rutiininomaisiksi. SpaceX on noussut näin lähes monopoliasemaan niin satelliittien kuljettamisessa avaruuteen kuin satelliittitietoliikenteessä.

Starship nousee lentoon

Starship nousee 11. koelennolleen. SpaceX aikoo ottaa raketin jo satelliittilaukaisukäyttöön tänä vuonna. Kuva: SpaceX

 

Uusi jättiraketti Starship puolestaan on täysin uudelleenkäytettävä ja kuljetuskapasiteetiltaan paljon suurempi. Se on tehty myös hyvin nopeasti uutta lentoa varten valmisteltavaksi. Vaatimattomammissakin kaavailuissa Starshipit lentäisivät tuhatkunta kertaa vuodessa Teksasissa ja Floridassa olevilta laukaisupaikoilta.

Starshipit voivat viedä avaruuteen noin 150 tonnia kerralla, ja niiden avulla datakeskusten rakentaminen avaruuteen olisi hyvinkin mahdollista kohtuullisin kustannuksin. Muskin mukaan näiden keskusten tekeminen olisi jopa edullisempaa kuin maanpäällisten datakeskusten rakentaminen.

Vaikka Musk on viime kuukausina puhunut paljon datakeskuksista, hän kertoo Marsin olevan edelleen päämäränä sekä pysyvänsä Nasan partnerina, kun Yhdysvallat on palaamassa Kuun pinnalle. Itse asiassa nämäkin kaikki liittyvät yhteen, sillä avaruusdatakeskukset mahdollistavat Muskin mukaan tulevaisuudessa kasvavat tukikohdat Kuussa ja Mars-siirtokuntien perustamisen.

Ja lisäksi datakeskukset tuovat paljon rahaa, jolla SpaceX ja Musk voivat toteuttaa Mars-haaveita. Siinä on vielä monta mutkaa, mutta suunta on selvä.

Starlink-verkossa on nyt noin 10 000 satelliittia ja niitä laukaistaan lisää useita kertoja viikossa. Datakeskussatelliitteja laukaistaisiin sata kertaa enemmän ja päivittäin.

Starlink-satelliitteja

Starlink-satelliitit ovat kasvaneet vuosien varrella kovasti. Seuraavaksi mukaan tulevat datakeskukset. Kuva: SpaceX

 

Nyt FCC:lle jätetty hakemus ei vielä tarkoita, että satelliitit todella tullaan lähettämään – se on alku viranomaiskäsittelylle, ja lopulta FCC:n täytyy hyväksyä tai hylätä hakemus, tai vaatia siihen muutoksia. Etenkin nykyisessä poliittisessa ilmapiirissä se tullaan todennäköisesti hyväksymään.

Tämä on samanaikaisesti upea ja pelottava asia. Teknisesti Falcon 9, Starship ja Starlink, kuten myös todennäköisesti tulevat datakeskukset, ovat mieltäkutkuttavan hienoja ja tarjoavat uskomattomia mahdollisuuksia, mutta niiden valovuosia muita edellä oleva teknologia tuo myös valtaa, jota voidaan myös väärinkäyttää: lähes kaikki maailman data kulkisi SpaceX:n (ja Yhdysvaltain) kautta. 

Voi hyvin nähdä, kuinka SpaceX olisi muuttumassa vähitellen maailman suurimmaksi, mahtavimmaksi ja vaikutusvaltaisimmaksi yhtiöksi, joka voisi päättää monien maidenkin asioista.

Muu maailma ei tällä haavaa pysty kisaamaan SpaceX:n kanssa.

Otsikkokuvana on Grok-tekoälyn tekemä (ei lähellekään realistinen) visualisointi sisaryhtiönsä SpaceX:n serverisatelliiteista.


Tämä uutinen on julkaistu alun perin SpacEconomy-hankkeen uutisena. Kyseessä on kansallinen Strategisen tutkimuksen hanke 2025-2028.

Suomi lisää voimakkaasti rahoitustaan Euroopan avaruusjärjestölle

ESAn ministerikokous
ESAn ministerikokous
Jari Mäkinen

Euroopan avaruusjärjestön ministerikokous pidettiin viime viikolla Saksassa. Kokouksessa päätettiin järjestön rahoituksesta vuosille 2026–2028. Jäsenmaat päättivät kasvattaa olennaisesti ESAn rahoitusta peräti 22,3 miljardiin euroon. Suomen maksuosuus lähes tuplaantuu 147 miljoonasta eurosta 233 miljoonaan euroon.

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.

Rahoitusosuudet kuviona

 

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.

Eri maiden rahoitukset

 

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.


Tämä uutinen on julkaistu alun perin SpacEconomy-hankkeen uutisena. Kyseessä on kansallinen Strategisen tutkimuksen hanke 2025-2028.

Tiedätkö, paljonko on googol?

Hiekkarannallakin on vähemmän hiekanjyviä kuin on googol.
Hiekkarannallakin on vähemmän hiekanjyviä kuin on googol.
Jarmo Korteniemi

Googol on aivan hirmuisen suuri luku. Siinä on ykkönen ja sata nollaa. Mutta paljonko tuo oikeastaan on, ja voiko määrää hahmottaa mitenkään? Hiekkarannan hiekkajyviäkin on valtavasti vähemmän.

Se on siis 1 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000.

Luvun kirjoittaa helpommin näin: 1e100. Ensimmäinen numero antaa kertoimen ja e:n jälkeen tuleva luku kertoo nollien määrän. 2e3 tarkoittaisi siis lukua 2000.

Mietitäänpä aluksi hienoa hiekkaa. Sen pienimmät rakeet ovat läpimitaltaan 0,05 mm. Niitä mahtuu sentin matkalle jonoon 200 kappaletta. Kuutiosentin tilavuuteen voi ahtaa limittäin jalomittain noin 1e7 (10 miljoonaa) hiekanjyvästä, ja kuutiometriin niitä saa ängettyä 1e13 kpl. 

Tyypillinen hiekkaranta vetää sellaiset 1e15 - 1e19 jyvästä. Maailman pisin hiekkaranta, n. 250 km pituinen ja lähes kilometrin levyinen Brasilian Praia do Cassino, saattaisi sisältää yli 2e22 jyvästä. Saharan autiomaahan niitä mahtuisi 1e28 kpl.

Vasta 28 nollaa. 

Jos koko maapallon n. 20 km paksuinen kuorikerros korvattaisiin hiekalla, jyväsiä tarvitsi "vain" 1e32 kappaletta. Koko planeettamme täyttämiseen kuluisi 1e34 jyvästä, ja Aurinkoon niitä mahtuisi 1e40 kpl. Edes Linnunradan kaikkien tähtien hiekaksi muuttaminen ei riittäisi - tuohon kun kuluisi vain vaivaiset 1e52 hienonhienoa hiekanjyvästä. 1e62 jyväsellä hiekottaisi tunnetun maailmankaikkeuden kaikki galaksit - niin tähtineen kuin pimeine aineineenkin. 

Täytyy vaihtaa paljon pienempiin hiukkasiin.

Aurinko koostuu noin 1e56 atomista, Linnunradassa niitä saattaisi olla ehkä 1e69. Mutta jopa koko havaittavan maailmankaikkeuden arvioitu baryonien määrä - 1e80 kpl - jää vielä reippaasti alle tavoitearvon. Fotoneja saattaisi olla miljardi kertaa enemmän - mutta niitäkin vain 1e89.

Googolin saavuttamiseksi täytyy tyhjä avaruuskin täyttää jollain.

Saippuakuplan pintakalvo on kenties ohuin asia, jonka paljain silmin voi erottaa. Kalvon paksuus on vain satoja nanometrejä (tyypillisesti 200-500 nm). Kuvittele kuutio, jonka sivu on tuollaisen kalvon paksuuden verran. Millimetriin matkalle tällaisia kuutioita mahtuisi 2000-5000 kpl.

Havaittava maailmankaikkeuden halkaksijaltaan on noin 93 miljardia valovuotta. Tuo on siis se ympärillämme oleva pallomainen alue, jollaiseksi nykyisin näkemämme 13,8 mrd valovuoden laajuinen universumi on ehtinyt laajentua sinä aikana kun valo on kulkenut sieltä tänne asti.

Nyt otetaan ja täytetään koko havaittava maailmankaikkeus näillä muutaman sadan nanometrin levyisillä kuutioilla. Kaikki planeetat, tähdet, galaksit, galaksijoukot, ja etenkin niiden välinen tyhjää avaruus ovat täynnä mikroskooppisia kuutioita. Maailmankaikkeuteen ei mahtuisi yhtään mitään muuta. 

Tuo kuutioiden määrä olisi viimein aika lailla tasan googolin verran.

Sotaa avaruudessa? AsterX-avaruussotaharjoitus valmistaa sotilaalliseen toimintaan kiertoradalla

Sotaa avaruudessa? AsterX-avaruussotaharjoitus valmistaa sotilaalliseen toimintaan kiertoradalla

Ranskan avaruus- ja ilmavoimat järjesti maaliskuussa 2023 AsterX-avaruussotaharjoituksen, jossa oli osanottajia useista maista – myös Suomesta. Jari Mäkinen seurasi sitä Toulousessa.

Automaatti
02.01.2024

Video on kooste Jari Mäkisen Yle Uutisille maaliskuussa 2023 tekemistä jutuista. Kooste syntyi, koska tuore X-37B-video herätti kysymyksiä avaruuden sotilaallisesta käytöstä.

Aiheeseen palataan lähiaikoina uudelleen, sillä avaruus ja sotilaallinen toiminta ovat ajankohtaisempia kuin koskaan.

Lisää aiheesta: Yle Uutisten juttu AsterX-harjoituksesta, toinen Ylen juttu ja Tiedeykkönen-podcast.

Suosituimmat tänään

Tällainen oli Starshipin lento 14 – nyt noustiin kiertoradalle saakka
Jutturuletti
Turistipallo nousi stratosfääriin
Koelento: Pipistrel Velis Electro -sähkölentokone
Yksin Marsissa -elokuva 2/2: Tieteellisesti melkein nappiin, muttei läheskään

Pimeän maailmankaikkeuden kartoittaja Euclid laukaistiin avaruuteen – olimme paikalla

Pimeän maailmankaikkeuden kartoittaja Euclid laukaistiin avaruuteen – olimme paikalla

Euclid on Euroopan avaruusjärjestön uusi avaruusteleskooppi, jonka tehtävänä on havaita sellaista, mitä ei voi periaatteessa havaita: pimeää ainetta ja pimeää energiaa.

Niiden osuus maailmankaikkeudesta on nähtävästi 90 prosenttia, mutta ainoa tapa saada niistä vinkkiä, on havaita galakseja ja päätellä epäsuorasti. Euclid kerää valtavan määrän havaintotietoja, joiden perusteella toivottavasti tämä onnistuu.

Euclid laukaistiin avaruuteen 1. heinäkuuta 2023 Floridasta SpaceX:n Falcon 9 -raketilla, ja olimme luonnollisesti sanomassa heippa tälle tärkeälle tutkimuslaitteelle.

Jari Mäkinen
03.07.2023

Suosituimmat tänään

Tällainen oli Starshipin lento 14 – nyt noustiin kiertoradalle saakka
Jutturuletti
Turistipallo nousi stratosfääriin
Koelento: Pipistrel Velis Electro -sähkölentokone
Yksin Marsissa -elokuva 2/2: Tieteellisesti melkein nappiin, muttei läheskään

Gaian tuoreet tähtitiedot ovat yksinkertaisesti upeita – katso näyttävät videot!

Gaia RD2
Gaia RD2
Gaian HR-diagrammi
Jari Mäkinen

Gaia-tähtikartoittajan toinen tietopaketti julkistettiin tänään ja se on hieno. Täydennämme aamuista ennakkojuttuamme tuoreilla tiedoilla.

Kerroimme tänään jo aiemmassa jutussamme Gaia-satelliitin uudesta tietokannasta, joka julkistettiin klo 13 Suomen aikaa.

Tiedot ovat odottamattomankin upeita: lähes 1,7 miljardista tähdestä on saatu nyt sijainnit taivaalla tarkemmin kuin koskaan. Tarkkuus on sama kuin havaittaisiin euron kolikkoa Kuun pinnalla.

Tähtitieteilijöille tarkat kartat taivaalla olevista tähdistä ovat tärkeitä, mutta vieläkin tärkeämpää se on tähtien liikkeistä tutkiville tähtitieteilijöille. 

Taivastahan ei ole paikallaan, vaikka se siltä näyttää. Kaikki tähdet liikkuvat toistensa suhteen ja kun Gaian tekemien havaintojen perusteella nopeutetaan tähtien liikkeitä ja jatketaan liikettä tulevaisuuteen, näyttää taivas tältä:


Koska kaikki taivaallamme näkyvät tähdet ovat Linnunradassa, omassa kotigalaksissamme, voidaan näistä tähtien liikkeistä nähdä miten Linnunrata pyörii ja miten siihen kuuluvat tähtijoukot ja muut vastaavat liikkuvat. Tästäkin on tehty animaatio:


Gaian tuloksien avulla päästään myös käsiksi ennenkuulumattoman tarkasti galaktiseen arkeologiaan. Tiedoista on koottu uusi, tarkka ns. Hertzsprung-Russell -kuvaaja, missä on tähtien kirkkaudet ja värit. Kuvaajan avulla voidaan tutkia tähtien kehitystä ja sitä, miten yksittäiset tähdet muuttuvat elämänsä aikana ja siirtyvät kuvaajassa.

Gaian HR-diagrammi

Kiinnostavaa kartassa on valkoisten kääpiötähtien eri tyypit. Esimerkiksi Auringosta tulee aikanaan valkoinen kääpiö, kun sen vety alkaa loppua. Kuvaaja näyttää selvän eron runsaasti vetyä sisältävien ja heliumrikkaiden kääpiöiden välillä.

Tietojen avulla voidaan myös katsoa millaisia tähtiä on eri puolilla Linnunrataa. Tästä voidaan päätellä miten esimerkiksi galaksimme keskellä olevan kiekon ympärillä oleva halo on muodustunut.

Uusi tietokanta pitää sisällään myös tietoja siitä, miten Linnunradan luona olevan Magellanin pilven tähdet liikkuvat; tämä on otsikkokuvassa.

 

*

Gaian uusi tietokanta on täällä: archives.esac.esa.int/gaia

Hienoja 3D-visualisointeja on puolestaan täällä: sci.esa.int/gaia-vr

Otsikkokuva:  Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); P. McMillan, Lund Observatory, Sweden; A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, University of Lisbon, Portugal; H. Savietto, Fork Research, Portugal

Suorana labrasta 6/2018: Paavo Heiskasen mukana avaruusmateriaalilaboratorioon

Paavo Heiskanen
Paavo Heiskanen
Toimitus

ESTEC on suurin Euroopan avaruusjärjestön keskuksista ja siellä sijaitsee suuri testikeskus. Osana tätä on materiaalilaboratorio, joka keskittyy tutkimaan ja testaamaan avaruusaluksissa käytettäviä aineita.

"Työskentelen tutkimus- ja kehityshankkeiden laadunvalvonnan parissa, tavoitteena varmistaa että kun avaruusalusten osia suunnitellaan ne kestävät avaruusympäristön asettamat erityishaasteet", kertoo Paavo, joka on ollut työssä ESTECissä syksystä 2015 alkaen.

Hän on valmistunut diplomi-insinööriksi Teknillisestä korkeakoulusta juuri ennen kuin se muuttui Aalloksi. Opintojensa aikana hän on ollut myös Ruotsin Luulajassa sekä  Würzburgissa, Saksassa.

 

Tähtienvälisiä matkalaisia on lähempänäkin

Kuva: Hubble / ESA / NASA
Kuva: Hubble / ESA / NASA
Piirros 'Oumuamuasta
Kuun pintaa
Jarmo Korteniemi

Vastikään löydetty pitkä asteroidimainen 'Oumuamua on lyhyellä vierailulla Aurinkokunnassamme. Tutkijat arvioivat nyt, että lähettyviltämme saattaa koko ajan viuhua useita muitakin vastaavia kappaleita, vaikkei niitä olekaan vielä havaittu. Muutakin tähtienvälistä tavaraa läheltämme kyllä löytyy.

400-metrinen tähtienvälinen matkalainen 'Oumuamua on pikavisiitillä Aurinkokunnassa. Kappale löydettiin runsas kuukausi sen jälkeen, kun se oli ohittanut Auringon hyvin läheltä. Huimalla nopeudellaan se poistuu Aurinkokunnan sisäosista vuodessa ja Auringon vaikutuspiiristä muutamassa tuhannessa vuodessa.

Tutkijat arvelevat, ettei 'Oumuamua ole mikään outo ja ihmeellinen poikkeus, vaan se ensimmäinen havaittu kappale aiemmin tyystin huomaamattomasta ryhmästä.

Piirros 'Oumuamuasta

Laskelmien mukaan vastaavan kokoinen järkäle saattaa hyvinkin kulkea Aurinkokunnan sisäosien läpi noin kerran vuodessa. Ne ovat tähän asti jääneet huomaamatta tummuutensa ja nopean ohituksensa vuoksi. Nykylaitteistojen tarkkuus ja kattavuus alkaa kuitenkin olla riittävän hyvä, että sellaisia tulee jäämään havaintohaaviin vielä (lähi)tulevaisuudessakin.

Hieman pienempiä, sadan tai parinsadan metrin levyisiä tähtienvälisiä kulkijoita taas saattaa viuhua ympärillämme aivan alituiseen.

Laskelmia tukevien havaintojen tilasto on tosin vielä varsin köykäinen. Siinä kun on vain yksi tietue, 1I/'Oumuamua.

Törmäysvaara

Tarkoittaako tähtienvälisten kappaleiden löytyminen sitä, että ne nostavat myös törmäyksen riskiä ihan täällä meilläkin? Täytyykö niistäkin olla huolissaan, kaikkien tuhansien "oman takapihan" tavallisten asteroidien ja komeettojen lisäksi?

Yksinkertainen vastaus on sekä kyllä että ei. Mikään ei estä yksittäisen tähtienvälisen kappaleen päätymistä törmäyskurssille. Mutta niiden populaatio on kuitenkin niin harva, ettei se nosta törmäyksen tilastollista todennäköisyyttä kuin hyvin niukasti.

Kuun pintaa

Tapahtuneista törmäyksistäkin voi päätellä jotain. Maassahan törmäyskraatterit tuhoutuvat nopeasti, mutta muilla kiviplaneetoilla ja kuissa jäljet näkyvät hyvin. Mikä tärkeintä, nykyiset mallit selittävät nähdyt kraatterimäärät erittäin hyvin. Jos interstellaariset törmääjät todella olisivat merkittävä osa törmääjäpopulaatiota, niiden synnyttämät kraatterit aiheuttaisivat ongelman. Kraattereita olisi enemmän ja ne olisivat osaksi havaittua suurempia. Huomattavasti suuremman nopeutensa vuoksi tähtienväliset kappaleet nimittäin toisivat muassaan suuremman kineettisen energian ( E = ½·m·v2 ) ja aiheuttaisivat siksi monin verroin enemmän tuhoa paikallisiin asteroideihin verrattuna. Siksi malleihin olisi pitänyt tähän asti tehdä toistaiseksi selittämättömiä korjauksia – mutta sellaisia ei ole juuri tarvittu.

Avaruudesta pudonneita pienempiäkin kiviä (eli meteoriitteja) on tutkittu kymmeniä tuhansia, eikä niiden joukosta ole löytynyt ainuttakaan tähtienvälisen kulkijan palasta. Sellaisen voisi erottaa oman Aurinkokuntamme tuotoksista kemiallisesti. Toisen tähden kiertolainen omaisi erilaiset rakennusaineiden isotooppisuhteet, ja mineraalikoostumuskin saattaisi olla himpun verran toisenlainen, sillä saatavilla olevien aineiden kirjo olisi voinut olla erilainen.

(Sivuhuomautus: Joidenkin meteoriittien rakenteesta kyllä löytyy tähtienvälisiä hitusia ja jyväsiä. Niihin tallettunut aines on kuitenkin sitä samaa tähtienvälistä pölypilveä mistä itsekin olemme rakentuneet. Nuo osuvammin ns. "presolaariset jyväset" nimittäin syntyivät ennen Aurinkoa ja kertovat siksi ikinomasta historiastamme.)

Jotain ihan oikeasti tähtienvälistä materiaakin olemme kuitenkin jo onnistuneet keräämään. Stardust-luotain keräsi 2000-luvulla avaruuslennollaan pölyhiukkasia ja toi niitä analysoitavaksi Maahan. Osa niistä oli tullut jostain Aurinkokunnan ulkopuolelta.

Mutta ei kosmista tavaraa kannata kuitenkaan lähteä aina turhan kaukaa hakemaan. Toiset tutkimukset ovat nimittäin osoittaneet, että Maan ilmakehään tippuvista mikrometeoriiteista selvä osa on todella kotoisin hyvin kaukaa tähtienvälisestä avaruudesta. Ja tuota "eksottista tavaraa" voi hyvinkin löytää ihan mistä vain, vaikkapa omalta takapihalta.

Lähteet: Love ja kumpp. (Icarus 1994),Westphal ja kumpp. (Science 2014), Genge ja kumpp. (Geology 2017), Meech ja kumpp. (Nature 2017)

Otsikkokuva: Hubble / ESA / NASA

Aurinkokuntamme läpi porhaltaa juuri nyt tähtienvälinen lähettiläs

Kuva: ESO/M. Kornmesser
Kuva: ESO/M. Kornmesser
Kartta 'Oumuamuan radasta
Jarmo Korteniemi

400-metrinen ja taiteilijan kuvassa lähes virtaviivaisen avaruusaluksen muotoinen kappale on juuri kulkemassa Aurinkokunnan läpi. Tutkijoiden mukaan kyse on asteroidimaisesta kohteesta, joka on puhdistunut kaikesta pölystä ja jäästä tähtienvälisessä avaruudessa.

Tasan kuukausi sitten tutkijat havaitsivat oudon kohteen Maan lähettyvillä mutta planeettojen tason yläpuolella. Aluksi se vaikutti nopealta asteroidilta tai ehkä sammuneelta komeettaytimeltä.

Radan tarkentuessa varmistui, että kyse oli jostain täysin uudentyyppisestä. Jostain, joka oli tullut tähtienvälisestä avaruudesta, ja oli jo palaamassa kovaa vauhtia sinne takaisin.

Se oli jo ehtinyt tehdä Auringon lähiohituksen syyskuun 9. päivä huimalla lähes 90 km/s nopeudella, ja vieläpä selvästi Merkuriuksen radan sisäpuolelta (noin 0,25 AU:n etäisyydeltä). Maan se taas oli ohittanut lokakuun puolessavälissä 25 miljoonan kilometrin etäisyydeltä.

Kohteelle annettiin havaijinkielinen nimi 'Oumuamua, joka tarkoittaa jotakuinkin "kaikkein ensimmäistä tiedustelijaa". Se löydettiin alunperin havaijilaisella Pan-STARRS 1 -teleskoopilla.

Kartta 'Oumuamuan radasta

Euroopan eteläisen observatorion VLT-antennilla 'Oumuamuasta saatiin pian enemmän selville. Kappale on tummanpunainen, vähintäänkin 400 metrin pituinen ja ehkäpä vain vaivaisen 40 metrin levyinen. Pinta vaikutti olevan puhdasta kiveä tai metallia. Muoto on hyvin erikoinen, ainakin oman naapurustomme perusteella.

Kappaleen koko ja muoto saatiin selville harvinaisen voimakkaista kirkkausvaihteluista, jotka noudattavat tarkasti kappaleen 7,3 tunnin pyörimisaikaa. Tutkijat kertovat havainnoistaan tuoreessa Nature-artikkelissa.

Vaikka 'Oumuamuan muotoon ja kuvaukseen sopivia avaruusaluksia löytyykin tieteistarinoista vaikka kuinka monta, lienee kyse kuitenkin aivan luonnon muovaamasta järkäleestä.

Toisin kuin kaikilla tunnetuilla Aurinkokunnan kappaleilla, 'Oumuamualla ei näytä olevan pinnallaan minkäänlaista pölyä tai jäätä. Tämä käy ilmi sen spektristä. Värin ja pölyttömyyden tulkitaan johtuvan miljoonia vuosia jatkuneesta voimakkaasta kosmisten säteiden pommituksesta.

Alustavien laskujen mukaan järkäle on saapunut Aurinkokuntaan planeettojen kiertotason yläpuolelta jotakuinkin Vega-tähden suunnalta. 'Oumuamua ei kuitenkaan ole kotoisin Vegan kiertoradalta, sillä sen ollessa 300 000 vuotta sitten Vegan nykyetäisyydellä (runsaat 25 valovuotta), oli itse tähti ominaisliikkeensä vuoksi vielä aivan muualla. Tutkijat päättelevätkin, että 'Oumuamua on hyvinkin saattanut kiertää ympäri Linnunrataa täysin yksin satojen miljoonien vuosien ajan – ennen tätä pikavisiittiään Aurinkokunnassamme.

Tällä hetkellä järkäle kulkee kohti Pegasuksen tähdistöä hieman alle 40 km/s nopeudella. Noin sadan vuoden kuluttua se on ennättänyt 500–600 AU:n etäisyydelle Auringosta. Jahka 'Oumuamua viimein pääsee tähtienväliseen avaruuteen, se loittonee Auringosta enää "vain" 26 km/s.

Tutkijat jatkavat 'Oumuamuan seuraamista niin pitkälle kuin se vain näkyy, jotta radan yksityiskohtia saataisiin tarkennettua.

Alla video kappaleen lennosta Aurinkokunnassa (artikkeli jatkuu videon alla):

Kannattaa kuitenkin muistaa, ettei 'Oumuamua ole mitenkään ainutlaatuinen kappale. Tähtienvälisiä matkaajia on muitakin. Niitä löytyy paljon lähempää kuin saattaa ensialkuun arvatakaan.

Useita nimiä

'Oumuamua tunnetaan myös nimellä " 1I " (yksi-ii, yksi-interstellar) tai " 1I / 'Oumuamua". Se on ensimmäinen kappale Kansainvälinen tähtitieteellisen unionin IAU:n juuri lanseeraamassa "interstellar"-kategoriassa, joka on varattu selvästi tähtienvälisestä avaruudesta tuleville ja sinne saman tien sinkoutuville kohteille. Alkuperäinen asteroidiin viittaava nimi A/2017 U1 on siis historiaa.

'Oumuamuan nimen alussa oleva heittomerkki kuvaa peräkkäisten vokaalien väliin jäävästä paussista. Meillä moisia taukoja ei tarvitsisi erikseen merkitä, sillä ne tulevat luonnostaan, esimerkiksi lyhyt tauko o- ja a-kirjainten välissä sanottaessa "outo alieni".

Suomessa 'Oumuamuasta kertoi ensimmäisenä Tähdet ja Avaruus.

Lähde: ESO, Meech ja kumpp. (Nature, 2017)

Otsikkokuva: ESO/M. Kornmesser

Jyväskylässä saadaan avaruuselektroniikka sekaisin hiukkascocktaileilla

Jyväskylässä saadaan avaruuselektroniikka sekaisin hiukkascocktaileilla

Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen kiihdytinlaboratoriossa tehdään tutkimusta sekä valmistetaan cocktaileja – hiukkassekoituksia, joiden tarkoituksena on jäljitellä mahdollisimman tarkasti avaruudessa olevaa säteilyä.

Jari Mäkinen
15.11.2017

Avaruuteen lähetettäviä laitteita testataan monin tavoin, jotta voidaan olla varmoja siitä, että ne kestävät avaruuden vaativia olosuhteita ja laukaisun rasitukset. Satelliitteja ja niiden osia ravistetaan, täristetään, altistetaan korkeille ja matalille lämpötiloille, kuritetaan sähkömagneettisilla häiriöillä sekä laitetaan tyhjiökammioihin. Niitä myös ammutaan hiukkasilla.

Jyväskylän kiihdytinlaboratorio on yksi kolmesta Euroopan avaruusjärjestö ESA:n tukemasta säteilytestauspaikasta. Sen lisäksi testausta tehdään Belgiassa ja Sveitsissä, mutta jokaisella testipaikalla on oma erikoisuutensa: suomalaisilla se on suurienergiset hiukkaset sekä elektronit. Näiden vuoksi Jyväskylään tullaan myös kauempaa, sillä testejä Keski-Suomessa käyvät tekemässä myös amerikkalaiset ja japanilaiset.

 

Säteilyasema

Tutkimusaseman johtajana toimii sen myös perustanut Ari Virtanen.

“Kun tämä Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen kiihdytinlaboratorio otettiin käyttöön vuonna 1995, kaavailimme sille heti alusta alkaen myös soveltavaa tutkimusta ja haimme jopa kaupallisia sovelluksia.”

Avaruuslaitteiden säteilytestaus oli yksi Virtasen ajatuksista. Hän kävi tutkimassa alaa Yhdysvalloissa ja eurooppalaisissa testausta tekevissä keskuksissa, ja alkoi puuhata Jyväskylään omaa säteilytysasemaa.

“Otimme yhteyttä moniin testejä tekeviin yhtiöihin ja tutkimuslaitoksiin, ja lopulta vuonna 1998 Daimler-Benz Aerospace Saksasta saatiin kiinnostumaan meistä. Rakensimme heille räätälöidyn koejärjestelyn, ja he olivat tyytyväisiä.”

“Siitä se sitten alkoi”, hymyilee Virtanen selvästikin yhä tyytyväisenä.

JUY_Radlab_piiri_testattavanaKuva: Elektroniikkapiiri laitetaan testiaseman sisälle telineeseen. Kuvassa testattavaksi tulevan piirin liittimet, joiden kautta piiri kytketään testilaitteistoon ja ohjaamoon.

ESA tulee mukaan

Heti alkuvaiheessa Jyväskylästä oltiin yhteydessä myös Euroopan avaruusjärjestöön, mutta tarjous ei tuolloin herättänyt vastakaikua. Suomi oli 1990-luvulla vielä varsin tuntematon uusi jäsenmaa Euroopan avaruuspiireissä.

“Aloin käydä tuolloin aktiivisesti alan konferensseissa, ja Daimler-Benz Aerospacen referenssin avulla sain kerrottua meistä hieman aiempaa paremmin”, jatkaa Virtanen.

“Lopulta myös ESA kiinnostui, he tulivat testaamaan meidät ja totesivat, että tosiaan tiedämme mitä teemme. Tämän pohjalta teimme vuonna 2003 sopimuksen ESA:n kanssa siitä, että tänne tehdään heidän vaatimuksensa täyttävä koeasema. Se otettiin käyttöön täällä juhlallisesti toukokuussa 2005.”

“Nykyisin täällä käy noin 20 yritystä vuosittain tekemässä testejä ja tästä tulee ihan kohtuullisesti tuloja laboratoriolle. Noin 20 prosenttia ajasta, kun kiihdytin on päällä, käytetään testaamiseen.”

JUY_Radlab_elektronit
Kuva: Elektronitestausasema on samanlainen kuin sairaaloissa, mutta testikappaleet saadaan siihen helpommin ja laitteen toimintaa voidaan muuttaa tarpeen mukaan.

Cocktailkiihdytin

Säteilytestaamisessa olennaista on luoda kiihdyttimellä sen kaltaiset olosuhteet, joihin testattava laite joutuu avaruudessa. Säteily-ympäristö puolestaan riippuu siitä, mihin laite on menossa: onko kyseessä matala kiertorata, keskikorkea vai lähteekö laite tutkimaan kaukaisempaa kohdetta.

“Laitteiden odotetaan tyypillisesti toimivan avaruudessa useita vuosia, ja me laskemme kuinka paljon ja millaista säteilyä se tulee saamaan tuona aikana. Se sitten tuplataan tai triplataan, ja annetaan laitteelle sen verran hiukkasia. Jos se kestää sen, niin todennäköisesti se kestää avaruudessa.”

Tarkalleen ottaen kokeissa ei tehdä täsmälleen samanlaista säteilyä kuin avaruudessa on, vaan säteilyä, joka vaikuttaa testilaitteeseen samalla tavalla. Esimerkiksi hyvin nopeasti kulkevia suurienergisiä hiukkasia jäljitellään raskaammilla, mutta hitaammin tulevilla ioneilla, atomiytimillä, joista on otettu osa elektroneista pois.

Valitsemalla ionit ominaisuuksiensa mukaan oikein, eli tekemällä niistä sopivan cocktailin, voidaan testattavaan laitteeseen kohdistaa juuri haluttu säteilyvaikutus.

“Kun sähköinen laite alkaa kärsiä säteilystä, ilmenee se ensin toimintahäiriöinä. Esimerkiksi muistipiireissä osa biteistä kääntyy toisinpäin ja informaatio korruptoituu, mutta kun muistiin kirjoitetaan uudelleen, pysyvää vikaa ei havaita. Kun näitä virheitä alkaa tulla, niitä alkaa syntyä aika nopeasti lisää, kun säteilyn määrää nostetaan. Sitten jossain vaiheessa tulee taso, missä virheiden määrä ei enää lisäänny.”

Testauksessa haetaan nämä kaksi säteilytyksen tasoa: milloin virheitä alkaa tulla ja milloin niiden määrä saturoituu, eli niiden määrä ei enää lisäänny säteilymäärän kasvaessa. Kun laitetta säteilytetään oikein kunnolla, se saattaa myös hajota pysyvästi. Piiriin voi tulla oikosulkuja, jolloin se ei enää toimi kunnolla, vaikka säteily lakkaisikin.

“Säteilyvirheet ovat kuitenkin leikkiä todennäköisyyksien kanssa”, Virtanen muistuttaa ja jatkaa: “Voi olla, että vaikka laitetta on testattu kuinka paljon, niin siihen osuu heti avaruudessa joku sopiva kosminen hiukkanen, joka saa aikaan vakavan virheen. Testaamalla laitteet kunnolla voidaan järjestelmät kuitenkin tehdä sellaisiksi, että ne kestävät säteilyä mahdollisimman hyvin.”

Saisiko olla myös elektroneja?

Suurin osa avaruudessa olevasta hiukkassäteilystä on protoneita, neutroneita ja hieman raskaampia atomiytimiä. Mutta siellä on muutakin: elektroneja.

Jyväskylän kannalta ne nousivat huomioon ESA:n Juice-luotaimen myötä. Juice tulee lentämään Jupiterin ympärille itse jättiläisplaneettaa, mutta ennen kaikkea sen jäisiä kuita, tutkimaan. Jupiterin ympärillä on hyvin paljon elektronisäteilyä, joten Juicen kaikki laitteet pitää tehdä kestämään sitä – ja siksi myös testata elektroneilla.

Tätä varten Virtanen keksi pyytää yliopiston käyttöön käytöstä poistettavana olleen syöpähoitolaitteen. Alkuperäisessä käytössään laitteella kohdistetaan potilaaseen elektroneja sekä gammasäteilyä, jota synnytetään elektronien avulla.

“Saimme laitteen ilmaiseksi, koska se oli menossa tuhottavaksi. Laboratorioinsinöörimme Heikki Kettunen muokkasi sitä hieman käyttöömme sopivaksi ja rakensimme siihen testiaseman mittausvarustuksen, ja saimme näin elektronimittausaseman hyvin edullisesti!”

Testaus alkoi viime vuonna ja Jyväskylässä on käynyt jo useita sitä käyttäneitä asiakkaita.

“Oli aika yllättävää huomata, että elektronimittaamista ei tehdä maailmalla paljoakaan, eivätkä käytössä olevat laitteet ole tarkoitukseen sopivia. Periaatteessa testausta voisi tehdä missä tahansa syöpähoitoa antavassa suuremmassa sairaalassa, mutta siellä potilaat ovat luonnollisesti etusijalla. Kyse on myös siitä, että me tiedämme, miten testaus suoritetaan. Voimme tehdä sen standardoidulla tavalla ja tarjota samassa paketissa muita testauksia.”

JUY_Radlab_ionilahdeKuva: Hiukkascocktail tuotetaan ionilähteessä, mistä se johdetaan testiasemaan. Matkalla hiukkasia valikoidaan ja kiihdytetään. Kuvassa on asennettavana oleva uusi ionilähde, joka on lähes kaksinkertainen teholtaan verrattuna nykyiseen.

Seuraava askel: kaupallinen testaaja

Nykyisin asiakkaan edustajat saapuvat Jyväskylään laitteet mukanaan testausta varten ja viipyvät siellä testistä riippuen pari päivää. Kiihdytinlaboratorio tarjoaa heille “vain” sopivat hiukkaset ja testiaseman, minkä sisälle laite voidaan laittaa ja mistä saadaan mittaustietoa ulos.

“Toki avustamme heitä koko ajan mittauksissa, mutta suurimmassa osassa tapauksista voisimme hyvin tehdä mittaukset myös itse. Voimme tarjota koko säteilymittauksen palveluja, jolloin asiakas lähettäisi meille laitteen ja ohjeet siitä, millaisia testejä sille halutaan tehdä. He säästäisivät paljon rahaa ja me voisimme tehdä testit joustavammin oman aikataulumme mukaan.”

Virtasen mukaan tämä on kuitenkin jo niin erikoistunutta kaupallista toimintaa, että sitä varten pitäisi perustaa erityinen yritys. Tämä RADLABiksi kutsuttu yritys toimisi luonnollisesti läheisessä yhteistyössä yliopiston kanssa.

“Yritykselle on varattu tilatkin ja tarkoitus on tehdä muutamia pilottitestejä ennen toiminnan varsinaista aloittamista. Samalla koko tämä testausliiketoiminta siirtyisi sitten tämän uuden yrityksen tehtäväksi.”

Testauksen lisäksi yritys voisi olla tuotteistamassa säteilynkestäviä tekniikoita. Laboratorio on ollut mukana EU-hankkeessa, missä on kehitetty säteilykestävää muistipiiriä. Se on herättänyt jo suurta kiinnostusta, ja mikäli rahoitus järjestyy, voisi RADLAB tuoda piirin myyntiin.

JUY_Radlab_Ari_ja_Arto

Sen tiimoilta Ari Virtanen (kuvassa oikealla) katsoo kuitenkin jo nuorempiin: hänen varamiehinään häärivät Heikki Kettunen ja Arto Javanainen (kuvassa vasemmalla) saanevat säteilytestauksen johdettavakseen Virtasen jäädessä pian eläkkeelle.

“Aika pitkälle tämä vuonna 1965 pesulan kellariin perustettu kiihdytinlaboratorio on päässyt!”

Jutun on kirjoittanut Tiedetuubin Jari Mäkinen Tekesin tilauksesta ja se on julkaistu ensin spacefinland.fi -svustolla.

Suosituimmat tänään

Tällainen oli Starshipin lento 14 – nyt noustiin kiertoradalle saakka
Jutturuletti
Turistipallo nousi stratosfääriin
Koelento: Pipistrel Velis Electro -sähkölentokone
Yksin Marsissa -elokuva 2/2: Tieteellisesti melkein nappiin, muttei läheskään

Sivutus

  • Sivu 1
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin avaruus RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved