Sentinel-3 – Kopernikuksen kolmas silmä (video)

Sentinel-3 – Kopernikuksen kolmas silmä (video)

Eurooppalaisen Copernicus-järjestelmän kolmas satelliitti laukaistiin eilen avaruuteen Venäjältä, Suomen rajan tuntumassa olevasta Plesetskin kosmodromista.

17.02.2016

Kyseessä on satelliitti, jonka tehtävänä on havaita ennen kaikkea maapallon meriä ja ilmakehää, ja eräs sen tärkeimmistä sovelluksista on pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteen seuranta: Sentinel-3:n avulla saadaan reaaliaikaista tietoa sääennusteisiin sekä hydrologisiin ennusteisiin jokivirtaamista, vedenkorkeuksista ja tulvista.

Lisäksi saatavaa lumitietoa voidaan hyödyntää myös ilmastomallinnuksen ja ilmastonmuutoksen tutkimisessa, sillä lumipeitteen pieneneminen kiihdyttää ilmastonmuutosta.

Ilmatieteen laitoksen Sodankylässä sijaitseva satelliittidatakeskus on eräs Sentinel-3 -satelliitin havaintoaineistoja vastaanottava maa-asema, ja Ilmatieteen laitos toimittaa havainnoista jalostettuja tuotteita kotimaisille ja ulkomaisille asiakkaille sekä muille yhteistyötahoille.

Ilmatieteen laitos on mukana aktiivisesti satelliitin erilaisten sovellutusten kehittämisessä.

Copernicus tuo ennennäkemättömän määrän reaaliaikaista satelliittiaineistoa

Euroopan Unionin Copernicus-ohjelma koostuu useasta Sentinel-sarjan satelliitista ja maan pinnalta tehdyistä havainnosta, sekä näiden pohjalta luotujen ympäristön seurantaan ja turvallisuuteen liittyvistä palveluista. Satelliitit tuottavat tietoa sekä maasta, ilmakehästä, merestä että ilmastosta.
Kaukokartoitusohjelma on siirtymässä vähitellen operatiiviseen vaiheeseen.

Operatiiviseen vaiheeseen siirtyminen tarkoittaa, että ennennäkemätön määrä satelliittimittausaineistoa maapallon ympäristön tilasta tulee operatiivisesti kaikkien ulottuville lähes reaaliaikaisesti. Copernicus-ohjelman tuottamat palvelut ja mittausaineistot tulevat perustumaan avoimeen ja ilmaiseen datapolitiikkaan. Ensimmäinen Sentinel-satelliitti laukaistiin vuonna 2014 ja on suunniteltu, että satelliitteja pitäisi olla toiminnassa kuusi vuonna 2016.

"Satelliittiaineistot luovat paremmat edellytykset ympäristön tilan seurantaan ja ennustamiseen, muutosten ennakointiin sekä turvallisuuden tukemiseen", kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkimuspäällikkö Jouni Pulliainen

"Suomessa Copernicus-ohjelman satelliittihankkeisiin ja palveluiden kehittämiseen osallistuvat jo nyt useat yritykset ja tutkimuslaitokset, jotka hyödyntävät satelliittiaineistoja toiminnassaan eri tavoin", 

Satelliitti, jonka erikoiskyky on nähdä hyvin värejä

Tiedetuubi on seurannut aktiivisesti Sentinel-satelliittien tekemistä ja lähettämistä, ja pääsimme myös katsomaan Sentinel-3 -satelliittia juuri ennen sen lähettämistä Venäjälle.

Satelliitin on rakentanut Thales Alenia Space -yhtiö sen kokoonpano sekä testaaminen tapahtuivat yhtiön Ranskan Cannesissa sijaitsevassa toimipaikassa.

Laukaisun aikaan tankattuna 1250 kg painanut satelliitti on pituudeltaan 3,7 metriä ja leveydeltään 2,2 metriä kanttiinsa.

Se kiertää Maata 814,5 kilometrin korkeudessa ja sen odotetaan toimivan ainakin seitsemän vuoden ajan, Polttoainetta satelliitissa on tosin 12 vuoden oletettua tarvetta varten.

Satelliitin tehtävästä ja olemuksesta kerrotaan tarkemmin oheisella videolla.

Edeltävässä tekstissä on käytetty myös lähteenä Ilmatieteen laitoksen tiedotetta.

Ukrainan tilanne säteilee avaruuteen

Ukrainan tilanne säteilee avaruuteen

Samaan aikaan kun Ukrainan tapahtumat ovat kiristäneet Venäjän ja länsimaiden välejä ennätykselliselle tasolle, valmistellaan Euroopan avaruuslaukaisukeskuksessa Kouroussa ensimmäisen ESAn ja EU:n yhteisen tiedustelusatelliitin lähettämistä. Kiinnostavasti tämä Sentinel-1A tullaan laukaisemaan venäläisellä Sojuz -kantoraketilla.

Sojuz-rakettien tuominen Etelä-Amerikassa sijaitsevaan Ranskan merentakaiseen maakuntaan oli pitkällisen poliittisen väännön tulos ja ensimmäinen Sojuz laukaistiin Kourousta lokakuussa 2011. Kyydissä sillä oli silloin eurooppalaisen Galileo -satelliittipaikannusjärjestelmän kaksi satelliittia. Sen jälkeen Sojuzeilla on laukaistu Kourousta muiden muassa myös kaksi muuta puolustusmielessä kiinnostavaa satellititia, kaksi ranskalaista Pleiades 1 -vakoilusatelliittia.

Ja nyt vuorossa on siis Sentinel-1, uuden sukupolven tutkasatelliitti, jota hienotunteisesti kutsutaan kaukokartoitussatelliitiksi. Sitä se toki onkin: kyseessä on ensimmäinen Euroopan avaruusjärjestön ja Euroopan unionin yhteisen Copernicus -ohjelman satelliitti, jonka tehtävänä on tarkkailla avaruudesta hyvin tarkasti merijäätä ja jäätiköitä, merien pinnalla olevia saasteita, maansiirtymiä, metsätuhoja, maankäyttöä ja avustaa yksityiskohtaisilla maanpinnasta ottamilla tutkakuvillaan esimerkiksi pelastustöitä luonnononnettomuuksien jälkeen.

Tarkalleen ottaen kyseessä on satelliittikaksikko, sillä nyt laukaistavan Sentinel 1A:n seuraksi avaruuteen laukaistaan ensi vuonna toinen samanlainen satelliitti, Sentinel 1B.

Mutta samaan tapaan sotilaat ja puolustusviranomaiset voivat käyttää kuvia omiin tarkoituksiinsa. Copernicus -ohjelma tunnettiinkin aluksi nimellä GMES, Global Monitoring for Environment and Security, eli aikomus on tarkkailla Maan pintaa ja sen tapahtumia sekä ilmiöitä maailmanlaajuisesti paitsi tutkijoiden tarpeiksi, niin myös turvallisuusmielessä. Kun aikaisemmin ESA piti tiukasti näppinsä irti militaarishenkisistä hankkeista, on Copernicus ensimmäinen tapaus, missä myös sotilaiden intressit on otettu huomioon. EU:lle kyse on myös askeleesta kohti yhteistä avaruustiedustelua, ja siinä se käyttää apunaan ESAa – mistä EU haluaisi kehittää oman avaruusjärjestönsä (mutta ESA ei ole halukas niin suoraan yhteyteen).

Virallisesti Sentinel-1:n tarkoitus on tarkkailla ennen kaikkea Eurooppaa ja Kanadaa sekä tärkeimpiä laivareittejä. Se pystyy kartoittamaan kuitenkin koko maapallon pinnan kolmessa vuorokaudessa ja sen kuvat ovat käytössä noin tunnin kuluttua sen jälkeen kun satelliitti on kulkenut tietyn maapallon pinnan paikan päältä. Kahden satelliitin voimin mistä tahansa maapalloa saadaan tarkkoja kuvia noin vuorokauden kuluessa siitä kun tarve ilmenee.

Juuri tällaisilla satelliiteilla esimerkiksi Ukrainaa havaitaan näinä päivinä erittäin tarkasti. Niin Yhdysvalloilla, Venäjällä, Kiinalla kuin Euroopan mailla on satelliitteja, jotka pystyvät kuvaamaan joukkojen liikkeitä ja käytämiä varusteita senttimetrien tarkkuudella öin ja päivin. Sentinelin kaltaisille tutkasatelliiteille eivät pilvetkään ole esteenä. Verrattuna nyt jo avaruudessa oleviin parhaimpiin satelliitteihin on eurooppalaiset Sentinelit todennäköisesti pikkutekijöitä.

Yhdysvalloilla on käytössään myös huippusalainen koekone X-37, minisukkula, joka pystyy muuttamaan helposti rataansa avaruudessa. Se on virallisesti nyt kolmannella koelennollaan ja on viettänyt avaruudessa jo yli 400 vuorokautta. Huhujen mukaan sen rahtiruumassa on kokeiluluontoisia vaikoiluvälineitä, joilla se pystyy kuvaamaan tarkasti paitsi kohteita kiertoradalla, niin myös alhaalla Maan pinnalla.

Tuorein netistä nyt löytyvä ratatieto on helmikuun puolivälistä, mutta omituisesti silminnäkijähavaintoja ei ole enää saatavilla samaan tapaan kuin aiemmin: kenties tämän sotilassatelliittikoodilla USA-240 olevan minisukkulan liikkeistä ei haluta juuri nyt kertoa tämän enempää ja ainakin hakukoneista uudet tiedot on pystytty häivyttämään.

On todennäköistä, että kiertoradalla on parhaillaan käymässä ennen näkemätön kuhina, koska milloinkaan sitten kylmän sodan päättymisen jälkeen avaruuden suurvallat eivät ole olleet näin tiukasti toisiaan vastaan, eikä koskaan aikaisemmin ole ollut avaruudessa yhtä tehokasta tiedusteluarsenaalia. Varsinaisia aseita siellä ei kuitenkaan liene.

 

Henkilökohtainen lentotaksi

Matkalla Lontooseen? Ota taksi, lentotaksi. Pplane-tutkimusohjelma hahmottelee automaattista, pientä lentokonetta, joita voisi lentää parvina Euroopan taivaalla. Tieteiselokuvien liikenteestä on tulossa totta.

Yksityiskoneen vuokraaminen tai ostaminen on luonnollisestikin mahdollista jo nyt, mutta se tarkoittaa sitä, että asiakkaalla pitää olla joko paksu rahapussi tai lentolupakirja sekä kohtuullisesti rahaa. Silloinkin koneet joutuvat käyttämään usein kaupunkien ulkopuolilla olevia lentokenttiä ja lentämään muun lentoliikenteen mukana, mikä tarkoittaa suurkaupunkien tapauksissa helposti ruuhkia ja odottelua niin ilmassa kuin maassakin.

Eurooppalais-israelilainen Pplane-tutkimusohjelma kehittää uudenlaista pientä lentokonetta sekä siihen liittyvää lentoliikennejärjestelmää, mikä muuttaisi lentämistä aivan erilaiseksi ja toisi liikesuihkukonemaisen matkustamisen useimpien ulottuville – kaiken lisäksi ekologisesti ja taivaalla olevia ruuhkia helpottaen.

Systeemiä kutsutaan mielikuvituksellisesti nimellä PATS (Personal Air Transport System), eli henkilökohtainen ilmaliikennesysteemi.

Systeemi koostuu pienistä, taajamiin tai niiden lähelle rakennetuista lentoasemista sekä pienkoneiden kokoisista, hiljaisista ja ympäristöystävällisistä automaattisesti lentävistä koneista, joita lentoasemilla on odottamassa kuin takseja taksiasemilla.

Matkustajat voivat varata koneen etukäteen tai luottaa onneensa menemällä vain lentoasemalle. Kone lentäisi itsekseen määränpäähän, matkustajat poistuisivat ja kone jäisi kentälle lataamaan akkujaan ja odottamaan seuraavia kyydittäviä.

Älykkään lennonjohdon avulla koneita voisi olla ilmassa runsaasti ja vikatilanteissa niitä voidaan ohjata liikennekeskuksesta etäoperoinnilla samaan tapaan kuin sotilaat ohjaavat jo lennokkejaan maailman toisella puolella olevista ohjauskeskuksistaan.

Vaikka automaattilentäminen ja kauko-ohjaus tuntuvat turvattomilta, on tekniikka osoittanut jo toimintakelpoisuutensa ja luotettavuutensa; automaattisuus on jo tärkeä osa lentoliikennettäkin, vaikka koneissa on edelleen lentäjiä. Mikäli jo nykytekniikkaa käyttämällä lentoliikenteen ohjaus ja lentäminen voitaisiin suunnitella ilman historian painolastia, olisi lentoliikenne ja sen vaatimat systeemit olennaisesti erilaisia.

Etenkin keskisessä Euroopassa automaattilentokone voisi korvata suuren osan kaupungista toiseen suuntautuvista automatkoista ja niistä koostuva liikennesysteemi voisi helpottaa olennaisesti perinteistä lentoliikennettä, jonka määrän ennustetaan kasvavan jatkuvasti. Suoraan paikasta toiseen tapahtuva, pienemmissä yksiköissä tapahtuva automaattinen liikkuminen voisi olla paitsi aikaa säästävää ja kätevää, niin myös vähentää liikenteen aiheuttamia päästöjä sekä energian tarvetta.

Systeemissä olevat lentolaitteet voisivat olla sähköisiä tai pienipäästöisiä, hiljaisia ja kevytrakenteisia, ja niitä voisi olla eri kokoisia pienistä nelipaikkaisista suurempiin kahdeksanpaikkaisiin lentokoneisiin. Niiden käyttäminen olisi laskelmien mukaisesti yhtä kallista (tai edullista) kuin halpalentoyhtiöillä matkustaminen nykyisin.

Pplane-tutkimushankkeessa on mukana 13 osakasta eri puolilta Eurooppaa ja Israelista. Euroopan komissio rahoittaa sitä 7. puiteohjelmastaan. Hanketta johtaa Ranskan ONERA-tutkimustoimiston Claude Le Tallec tukenaan israelilaisen Intergam Communications -yhtiön Moshe Harel.

Lisäksi mukana ovat Israel Aerospace Industries (Israel), AIRNET (Slovenia), Bolognan yliopisto ja CIRA-tutkimuslaitos (Italia), Brnon yliopisto (Tsekin tasavalta), Varsovan teknillinen yliopisto (Puola), Saksan, Espanjan ja Alankomaiden ilmailu- ja avaruustutkimuskeskukset DLR, INTA ja NLR, Patrasin yliopisto (Kreikka) ja REA-TECH Engineering (Unkari).