PLATO

Suomalaiskoodareille tärkeä rooli eksoplaneettametsästyksessä

Ke, 05/02/2018 - 15:58 Jari Mäkinen
Plato

Suomalainen avaruusyhtiö Space Systems Finland tekee Euroopan avaruusjärjestön PLATO-satelliittiin päätietokoneen ohjelmistot.

Vuonna 2026 avaruuteen laukaistava PLATO on eräs jännittävimmistä eksoplaneettoja etsimään tarkoitetuista, nyt tekeillä olevista avaruushankkeista.

PLATO, eli ”PLAnetary Transits and Oscillations of stars” on omalaatuinen avaruusteleskooppi siinä mielessä, että se koostuu yhden ison kaukoputken sijaan monista pienistä, laajan kuvakentän kaukoputkista. Se on siis periaatteeltaan samankaltainen kuin huhtikuussa avaruuteen laukaistu Nasan TESS, mutta paljon tehokkaampi ja luonnollisesti uudempi, koska eurosatelliittia ollaan vasta suunnittelemassa.

Suomalaiset saavat tärkeän osan tässä tekemisessä, sillä Space Systems Finland Oy on mukana teollisuuskonsortiossa, joka valittiin tänään tekemään satelliitin.

Tekemistä johtaa saksalainen OHB-System Ag partnereinaan ranskalainen Thales Alenia Space sekä sveitsiläinen RUAG. Suomalaisyhtiön osuutena on päätietokoneen ohjelmistojen kehittäminen, eli se vastaa avaruusaluksen "aivojen" toiminnasta. SSF on tehnyt vastaavia töitä aikaisemminkin, mutta saatu tilaus on nyt suurempi ja tärkeämpi kuin koskaan.

Ei ihme, että yhtiön toimialapäällikkö Matti Anttila on iloinen: ”Tässä hankkeessa pääsemme kehittämään turvallisuuskriittisiin ohjelmistoihin tarkoitettua ohjelmointiympäristöä jatkokäyttöön myös muille teollisuuden aloille." 

Luotettavuudeltaan huippuluokkaa oleville avaruusohjelmistoille kun on kysyntää monissa maanpäällisissäkin sovelluksissa ydinvoimaloista sairaalatekniikkaan.

PLATO-hankkeessa SSFn työn osuus hankkeessa on yli 20 henkilötyövuotta, joten saatu tilaus on yksi merkittävimmistä Suomeen tulleista avaruustilauksista viime vuosina.

Päätietokoneen ohjelmistojen lisäksi SSF kehittää hankkeessa ohjelmistoalustan sekä jatkuvan validoinnin tuotteistamista. SSF:n alihankkijoina on portugalilainen Critical Software, kreikkalainen ISD sekä SSF:n sisaryhtiö Space Systems Czech.

Hankkeen arvo on 297 miljoonaa euroa, ja viralliset sopimusneuvottelut alkavat ensi kesäkuussa.

Space Systems Finland Oy on espoolainen insinööritalo, joka liiketoiminta-alueita ovat avaruuden lisäksi mm. teollisuuden ohjelmistoratkaisut, konepajateollisuuden prosessikonsultointi, lääketieteen teknologia, data-analytiikka sekä puolustusteollisuus. Yhtiö on perustettu vuonna 1989 ja nykyisin se työllistää 80 henkeä.

Kirjoitimme laajan esittelyn PLATOsta vuonna 2014: Plato on uusi eksoplaneettametsästäjä.

*

Juttu perustuu osittain SSF:n tiedotteeseen.

PLATO on uusi eksoplaneettametsästäjä

Ti, 02/25/2014 - 11:45 Jari Mäkinen
PLATO

Oma aurinkokuntamme ei ole yksin avaruudessa, sillä mitä tarkemmin tähtiä ja niiden ympärillä olevia planeettoja on pystytty havaitsemaan, sitä enemmän niitä on löytynyt. Taivas tuntuu olevan täynnä tähtiä, joita kiertää planeettoja. Jopa niin, että tähdet ilman omaa planeettakuntaansa saattavat olla kummallinen poikkeus.

Planeettoja on paljon, ja niitä on mitä erilaisimpia. Aivan kuten omassa aurinkokunnassamme, osa planeetoista on pieniä metallisydämisiä kiviplaneettoja, osa taas suuria kaasujättiläisiä. Skaala on hyvin laaja, ja jo tämänhetkisen tiedon mukaan voi sanoa suhteellisen varmasti, että myös elinkelpoisia planeettoja on varsin paljon. Ainakin teoriassa siis niiden pinnalla voisi olla enemmän tai vähemmän älykästä elämää.

Eksoplaneettojen etsiminen ja tutkiminen on eräs 2000-luvun alun suurimmista ja kiinnostavimmista asioista tähtitieteessä.

Toisia tähtiä kiertävien planeettojen havaitseminen ei kuitenkaan ole helppoa, koska ne ovat hyvin heikkovaloisia verrattuna kirkkaana loistavaan tähteen ja niiden väliset etäisyydet ovat kaukaa katsottuna hyvin pieniä. Ensimmäiset sellaiset havaittiin 1995 ja laitteiden tullessa peremmiksi ja kokemuksen karttuessa on eksoplaneettoja alkoi löytyä yhä enemmän ja enemmän. Nyt helmikuun 2014 lopussa niitä tunnetaan jo 1792; lähin näistä on Alpha Centauri Bb, planeetta, joka kiertää meitä lähintä tähtisysteemiä, Alfa Kentauria.

Luku lähes tuplaantui keskiviikkona 26.2., kun NASA kertoi 715 uudesta eksoplaneettalöydöstä. Nämä olivat toistaiseksi tehokkaimman planeettalöytäjän, NASAn Kepler-avaruusteleskoopin tekemiä havaintoja, joiden varmistamista on odotettu jo jonkin aikaa. Edelleen todennökäisten, mutta tieteellisesti vielä varmentamattomien havaintojen listalla on liki 2800 tapausta, joita tarkkaillaan ennen kuin ne ilmoitetaan varmasti löytyneiksi. Nämä siis ovat jo vahvistettujen tapausten lisäksi. Oikeasti siis vahvistettujen ja todennäköisten eksoplaneettalöytöjen määrä on jo nyt ylitse 4500.

Suurin osa eksoplaneetoista on havaittu epäsuorasti, esimerkiksi tähden liikettä tai kirkkautta seuraamalla. Yllä on kuitenkin ensimmäinen suoraan kuvattu toista tähteä kiertävä planeetta, Beta Pictoris -tähden kiertolainen. Tällä Maalarin tähtikuviossa olevalla nuorella tähdellä on kokonainen planeettakunta sekä kaasukiekko ympärillään. Kuva: ESO

Seuraava suuri planeettametsästäjä

Euroopan avaruusjärjestö päätti viime viikolla seuraavasta ns. keskikokoisesta tieteellisestä avaruushankkeesta. Maalisuoralla toisiaan vastaan kilpailivat ehdotukset uudesta röntgenteleskoopista, näyttenhausta lähiasteroidilta, suhteellisuusteoriaa testaava satelliittihanke sekä kaksi erityyppistä eksoplaneettatutkijaa. Näistä ESA valitsi PLATOn (Planetary Transits and Oscillations of stars), joka on samalla yksinkertainen ja edullinen sekä teknisesti haastava ja tieteellisesti kiinnostava. Se myös sopii avaruusjärjestön Cosmic Vision 2015–25 -tutkimusohjelmaan jo valittujen hankkeiden joukkoon.

Tämänhetkisen suunnitelman mukaan PLATO laukaistaan avaruuteen vuonna 2024.

PLATOn tehtävänä tulee olemaan yksinkertaisesti lähitähtien puuduttavan tarkka, automaattinen seuranta. Se havaitsee tähdissä tapahtuvia hyvin pieniä kirkkausvaihteluita, jotka kertovat siitä, että planeetta kulkee niiden pinnan ylitse. Tähden ja meidän välissä liikkuva planeetta siis himmentää tähden valoa – hyvin vähän, mutta kuitenkin.

Erittäin tarkalla tähden valon kirkkauden seurannalla voidaan myös saada paljon lisätietoa tähdistä. Muun muassa niiden massa, halkaisija ja ikä voidaan määrittää aiempaa paremmin.

Kun havainnot yhdistetään maanpäällisten, suurten teleskooppien havaintojen kanssa, voidaan eksoplaneettoista myös saada selville niiden tärkeimmät ominaisuudet: rataominaisuudet, massa, halkaisija ja tiheys (ja siten arvio niiden koostumuksesta). Emotähden tietojen kanssa näistä voidaan myös päätellä millaiset olosuhteet planeetan pinnalla on.

Avaruusaluksessa hahmotellaan olevan 34 yksittäistä, pientä kaukoputkea ja kameraa, joilla PLATO voi havaita useita kohteita samanaikaisesti. Se voisi nähdä noin miljoona tähteä ja sen kenttä kattaisi puolet koko ympörivästä tähtitaivaasta.

Arvioiden mukaan PLATO tulisi havaitsemaan tuhansia eksoplaneettakuntia, joista varmasti löytyisi myös Maan kokoisia ja tyyppisiä planeettoja. Joillain näistä voisi olla myös vettä pinnallaan, eli ne voisivat olla pitkälti oman planeettamme kosmisia serkkuja.

Muita planeettakuntia tutkimalla ymmärretään paremmin myös omaa aurinkokuntaamme sekä sitä, miten planeetat yleensä muodostuvat ja kuinka mahdollisesti niiden pinnalle voisi kehittyä elämälle suotuisat olosuhteet.

Otsikkokuvassa on hahmotelma siitä, millainen PLATO voisi lopulta olla. Sen on tehnyt Airbus Spacen (entinen EADS Astrium) ja Thales-Alenia -yhtiön yhteenliittymä, joka tulee todennäköisimmin rakentamaan aluksen.

PLATO laukaistaan nykysuunnitelman mukaan vuosikymmenen kuluttua Sojuz -kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta ja se tulisi toimimaan Lagrangen pisteessä 2 ainakin kuuden vuoden ajan.

Nyt Lagrangen pisteessä myös eksoplaneettoja havaitsee joulukuussa laukaisu Gaia, mutta sille planeetat ovat vain sivutuote: se keskittyy tähtien sijainnin tarkkaan määrittämiseen. Sen keräämien tietojen avulla PLATO voi kohdentaa etsintäänsä ja käydä käsiksi kiinnostavimpiin tapauksiin.

Jo tätä ennen eurooppalaiset ovat kunnostautuneet eksoplaneettojen etsimisessä, sillä paitsi että ensimmäisenä niitä löytäneet tähtitieteilijät olivat Sveitsistä, oli NASAn Kepler-teleskooppia edeltänyt paras havaintolaitte Ranskan avaruuskeskuksen CNESin lähettämä CoRot -avaruusteleskooppi. Seuraava kookas avaruuteen lähetettävä eksojen etsijä on Cheops, vuonna 2017 laukaistava pieni Sveitsin ja ESAn yhteishanke, joka pohjustaa erinomaisesti PLATOa.

Kolme eksoplaneettaetsijää

Juttua on täydennetty 26.2. NASAn eksoplaneettailmoituksella. Alla oleva video on myös lisätty.