Aalto-1

Aalto-1 on ollut vuoden avaruudessa – toimii hyvin ja oppii uusia temppuja

Pe, 06/22/2018 - 10:10 Jari Mäkinen
Aalto-1 avaruudessa (käsitelty kuva)

Suomen avaruusalusrekisterin ensimmäinen satelliitti, Aalto-1, laukaistiin avaruuteen tasan vuosi sitten. Vuoteen on mahtunut hankaluuksia, mutta niistä on selvitty enemmän kuin kunnialla. Satelliitti on päässyt tekemään myös merkittäviä havaintoja.

Aalto-yliopiston opiskelijoiden suunnittelema ja rakentama Aalto-1-nanosatelliitti lähti avaruusmatkalleen tasan vuosi sitten intialaisen PSLV-raketin kyydissä. Pitkään odotettu laukaisu sujui mallikkaasti, ja yhteys satelliittiin saatiin heti samana aamuna.

Siitä alkaen siihen ollaan oltu yhteydessä lähes päivittäin Aalto-yliopiston omalta maa-asemalta Otaniemestä ja kokonaisuudessaan hanke on sujunut lähes niin hyvin kuin olisi voinut toivoa: vuoteen mahtuu onnistumisia, onnenkantamoisia ja myös hankaluuksia, joista on selvitty kunnialla. Koska kyseessä on opetussatelliitti, ovat kommelluksetkin olleet juuri oikealla tavalla opetuksellisia, sillä tiimi on joutunut toden teolla opettelemaan satelliitin operointia avaruudessa erilaisissa tilanteissa.

Kuluneen vuoden aikana Aalto-1 on tehnyt tieteellisesti merkittäviä havaintoja Turussa tehdyllä säteilyilmaisimellaan. Viime syksynä se pystyi havaitsemaan juuri oikeaan aikaan oikeassa paikassa Auringosta tulleiden säteilymyrskyjen kehittymistä ja koska sillä saadut mittaustiedot olivat erittäin kiinnostavia, on satelliitin annettu tehdä alun perin suunniteltua enemmän säteilymittauksia.

”Olemme saavuttaneet kaikki tekniset ja tieteelliset tavoitteemme: ymmärrämme nyt varsin hyvin laitteen vasteen elektroni- ja protonisäteilylle ja olemme kartoittaneet Maan matalan kiertoradan säteily-ympäristöä", iloitsee Turun yliopiston avaruustutkimuslaboratorion professori Rami Vainio.

"Parhaillaan analysoimme elektronivyöhykkeen ajallisia muutoksia ja niiden riippuvuutta Maan ohi puhaltavan aurinkotuulen ominaisuuksista. Mittaustemme mukaan aurinkotuulen magneettikentän pohjois-eteläsuuntainen komponentti ennustaa parhaiten sen, kuinka intensiivistä elektronisäteily on matalalla Maan kiertoradalla. Esittelemme tuloksemme ensi kuussa COSPAR-kokouksessa Pasadenassa.”

Säteilymittari on saanut tehdä havaintojaan paljon myös toisesta syystä: oikeastaan ainoa satelliitissa ollut tekninen vika on ollut sen asennonsäädössä, mikä on tehnyt kuvien ottamisen hankalaksi. Sen sijaan säteilymittari ei tarvitse tarkkaa asennonsäätöä, joten siihen ei satelliitin hidas pyöriminen ole vaikuttanut. Hidas pyöriminen on ollut toisaalta myös hyvä asia, sillä satelliitin lämpö on pysynyt hyvin hallinnassa, kun Aurinko on paistanut siihen tasaisesti – itse asiassa samaan tapaan tasaisesti, kuin juhannusmakkara paistuu grillissä, kun makkaraa käännellään koko ajan.

Pyörivä liike on tehnyt kuvien ottamisen hankalaksi siksi, että kameroita ei ole voitu suunnata kohti Maata halutusti. Tuloksena on ollut siksi paljon huonoja otoksia, missä ei näy kuin taivasta tai palanen maapalloa. Lisäksi nopeampi tietolinkki vaatii antennin suuntaamista Maahan, ja koska kuvat ovat varsin suuria, ei huonoja räpsyjä ole kannattanut ottaa ja välittää alas, koska se on vienyt paljon kallisarvoista yhteysaikaa.

Aalto-1 kun voi olla yhteydessä Otaniemeen vain muutaman kerran päivässä, maksimissaan kymmenisen minuuttia kerralla. Esimerkiksi Aalto-1:n ensimmäisen kuvan välittämiseen alas kului useita viikkoja.

Aalto-1:n ensimmäinen kuva

Aalto-1:n asennonsäätöjärjestelmä toimii sähkömagneeteilla, jotka vääntävät maapallon magneettikentän avustuksella satelliittia haluttuun suuntaan. Magneetit ovat toimineet koko ajan hyvin, mutta niitä ohjannut tietokoneohjelmisto ei toiminut halutulla tavalla. Sen suhteen suomalaisteekkareilla on kuitenkin puhtaat paperit, sillä asennonsäätöjärjestelmä ohjelmistoineen oli hankittu Saksasta.

"Nähtävästi yksi pieni suomalaissatelliitti ei ollut kovin tärkeä asiakas saksalaisyhtiölle, joten saimme kinuta heiltä pitkään uutta koodia", sanoo Aalto-1 -hankkeen vetäjä Jaan Praks – nyt jo nauraen, sillä päivitetty ohjelmisto on toiminut hyvin ja asennonsäätö toimii nyt paljon aiempaa paremmin.

”Teknistä säätämistä on vuoden aikana ollut yllättävän paljon. Ensimmäisen vuoden jälkeen satelliitti toimii kuitenkin hyvin, ja kaikki järjestelmät ovat toimintakunnossa. Missio jatkuu, ja parhaillaan valmistelemme spektrikameraa uutta kuvasarjaa varten.”

Otaniemi katsoo jo tulevaan

Aalto-1 on jo nyt tehnyt tehtävänsä siinä mielessä, että satelliitin operoinnista on tullut rutiinia. Otaniemen maa-asemaa on paranneltu merkittävästi vuoden aikana. Opiskelijatiimi on Petri Niemelän ja Samuli Nymanin johdolla päivittänyt ohjelmistoa, parannellut antennien ohjausta ja kehittänyt aseman etäkäyttöä. Jatkossa opiskelijat muuttavat maa-aseman kokonaan ohjelmistoradiopohjaiseksi, mikä mahdollistaa sen joustavan käytön myös tulevissa avaruusmissioissa.

”Samaa maa-asemaa on tarkoitus hyödyntää tänä vuonna laukaistavan Suomi 100 -satelliitin, rakenteilla olevan Aalto-3-satelliitin sekä osana Suomen Akatemian huippuyksikköä rakennettavien Foresail-1- ja Foresail-2-satelliittien ohjaamisessa”, Praks kertoo.

Professori Jaan Praks työhuoneessaan.

Samalla myös valmistellaan jo Aalto-1:n lennon loppua. Satelliitissahan on VTT:n rakentaman spektrikameran ja Turun yliopiston ja Helsingin yliopiston yhteisen säteilyilmaisimen lisäksi Ilmatieteen laitoksen kehittämä plasmajarru, joka tulee testaamaan uudenlaista menetelmää, jolla toimintansa päättäviä satelliitteja voitaisiin tuoda avaruudesta hallitusti alas tuhoutumaan ilmakehässä.

Aalto-1 testaa tätä hallittua tuhoutumista lentonsa lopuksi; jarru nimensä mukaisesti hidastaa satelliitin ratanopeutta ja saa sen lopulta putoamaan ilmakehään, missä se tuhoutuu tähdenlentona.

Aalto-1:n avaruusmatkan pituudeksi kaavailtiin alun perin noin kahta vuotta. Praksin mukaan aikataulun pitäminen riippuu plasmajarrukokeen onnistumisesta.

”Jos kaikki menee suunnitellusti, Aalto-1 lähtee jarruttamaan vauhtia noin puolen vuoden kuluttua. Siten se ei jää avaruusromuksi kiertoradalle vaan törmää ilmakehään, näkyen meille viimeistä kertaa pienenä tähdenlentona. Jos jarrujärjestelmä ei jostain syystä toimisi, missio ja sen mittaukset voivat jatkua vuosia.”

*

Juttu perustuu osittain Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Tiedetuubin klubi Aalto-yliopiston satelliittilaboratoriossa

Tiedetuubin klubi vieraili keskiviikkona 31. tammikuuta Aalto-yliopiston satelliittilaboratoriossa. Parituntisen kierroksen aikana käytiin puhdastilassa katsomassa Suomi 100 -satelliittia sekä Aalto-1:n maa-asemalla, missä kuultiin myös satelliitin piitistystä suoraan avaruudesta.

 

Suomen meneillään oleva satelliittiboomi sai alkunsa Aalto-yliopistosta. 

Aalto-1 -kuutiosatelliitti toimi herättäjänä ja sai pian seuraajakseen paitsi Aalto-2 -hankkeen, niin myös kaksi spin-off -yhtiötä, Reactor Space Labin ja Iceyen. Iceye ennätti jo tammikuussa laukaisemaan oman – suuren! – satelliittinsa avaruuteen ja Reactor Space Lab seuraa perässä nyt keväällä.

Nyt Aallossa on laukaisuaan odottamassa yliopiston kolmas satelliitti, Suomi 100 -satelliitti. Sen oli tarkoitus päästä kiertoradalle satavuotisjuhlien kunniaksi, mutta kantorakettiongelmien vuoksi näin ei tapahtunut. Näillä näkymin satelliitti pääsee matkaan maalis-huhtikuussa. 

Hyvä puoli viivytyksestä on ollut se, että satelliittia on ennätetty testaamaan perinpohjaisesti ja sen ohjelmistoja on pystytty parantelemaan.

Ja hyväksi puoleksi voinee laskea myös sen, että satelliitti oli paikalla puhdastilassa, kun klubi pääsi käymään siellä. Saatoimme siis ihmetellä Petri Koskimaan ystävällisellä avulla hyvin lähietäisyydeltä ja konkreettisesti sitä, mistä on pieni satelliitti tehty ja miten.

Satelliittilaboratorion puhdastilavaatteiden riisumisen jälkeen klubi suuntasi TUAS-talon yläkerrassa olevan saunaosaston suuntaan: Aalto-1:n maa-asema sijaitsee siellä katon rajassa, koska antenneista tulevien piuhojen on hyvä olla mahdollisimman lyhyitä ja ongematilanteiden vuoksi pääsy antenneille on vastaanotinhuoneesta helppo.

Saavuimme paikalle juuri sopivaan aikaan, sillä Aalto-1 oli horisontin yläpuolella. Se oli niin matalalla pohjoisella taivaalla, ettei Petri Niemelä viitsinyt olla siihen varta vasten yhteydessä. Kun satelliitin rata ei vie sitä kohtalaisen korkealle taivaalla Otaniemen näkökulmasta, on ylilento paitsi lyhyt, niin myös ilmakehästä tulevat häiriöt yhteydessä ovat suurempia. 

Nyt saatoimme kuitenkin kääntää antennin kohti metsän päällä vipeltänyttä satelliittia ja kuulla sen kantoaallon morsetuksen. Petri selitti lisäksi hyvin konkreettisesti, miten satelliittiin ollaan yhteydessä, miten sitä ohjataan ja kuinka sen tietoja otetaan vastaan. 

Maa-aseman vastaanotinhuone oli hieman sekavassa kunnossa, mikä on itse asiassa selvä viesti siitä, että siellä tehdään hommia. Nyt Suomi 100 -satelliittia varten ollaan tekemässä uutta vastaanotinta – paitsi satelliittien rakentaminen, myös kaikki niihin liittyvät tehtävät (kuten maa-asema ja yhteydenpito) ovat myös opetuksellisia tehtäviä. Paras tapa oppia maa-asemankin toiminnan periaatteet on tehdä sellainen itse ja käyttää sitä.

"Se, että voin tänään olla täällä maa-asemalla purkamassa antennin ohjaussähkömoottorien koneistoa kädet rasvassa ja huomenna olla laboratorion puhdastilassa tekemässä mikroskoopin alla herkän komponentin juottamista, on ehdottomasti parasta näissä satelliittihankkeissa", totesi Petri takaisin alakertaa kävellessämme.

"Ainakin tässä pioneerivaiheessa tämä laaja-alaisuus on mielestäni upeaa!"

*

Seuraava Tiedetuubin klubin vierailu tapahtuu helmikuussa ja se tapahtuu Genevessä. Käymme 15.2. vierailulla Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNissä. Kaikki paikat käynnille on valitettavasti jo varattu.

Aalto-1 mittaa säteilyä avaruudessa

Ensimmäinen virallisesti suomalainen satelliitti, Aalto-1, on ollut avaruudessa nyt hieman yli neljä kuukautta. Sinä aikana se on otettu käyttöön ja sen kaikki järjestelmät on tarkistettu.

Se on aloittanut myös kunnolliset toimet avaruudessa – ja tuloksena on ollut jo kättelyssä hyvin kiinnostavia tuloksia: kiitos syyskuun voimakkaiden avaruusmyrskyjen, on satelliitissa oleva turkulaistekoinen säteilymittari RADMON saatu kalibroitua ja sillä päästiin tekemään mittauksia.

 

Ensimmäiset kunnolliset mittaukset tehtiin 4. – 6. syyskuuta Maahan osuneen geomagneettisen myrskyn aikana. Silloin amerikkalaisen NOAA:n GOES-satelliitin tekemien havaintojen avulla RADMONin havainnot pystyttiin tarkistamaan ja kalibroimaan.

Heti sen jälkeen, 6. – 8. syyskuuta tulleen toisen aurinkopurkauksen aikaan RADMON pääsi havaitsemaan myös kiinnostavaa protonimyrskyä, joka sai myös satelliitin päätietokoneen yskimään. Tietokone ja samalla koko satelliitti meni hetkeksi pois päältä, mutta käynnistyi normaalisti ja jatkoi toimintaansa hyvin. Vaikka tapaus ei tunnu hyvältä, lisää se luottamusta Aalto-1:n järjestelmien toimintaan ja vikasietokykyyn.

Lisäksi yhdistämällä tietokoneiden ja satelliitin systeemien säteilystä johtuneita toimintahäiriöitä RADMONin havaintoihin saadaan kiinnostavaa lisätietoa siitä, miten säteily vaikuttaa Aalto-1:n kaltaiseen pikkusatelliittiin. Niitä kun ei ole suojattu säteilyä vastaan yhtä hyvin kuin suurempia satelliitteja.

Säteilymyrsky kuvana

Yllä olevassa ensimmäisen säteilymyrskyhavaintokampanjan mittauksia esittävässä kuvassa ja sivun animaatiossa näkyy hyvin myös niin sanottu Etelä-Atlantin anomalia. Tämä on jo pitkään tunnettu kohta maapallon ympärillä, missä sisempi Van Allenin vyöhyke tulee lähimmäksi maapallon pintaa, vain noin 200 kilometrin päähän siitä. Siksi siellä ympärillämme olevia energeettisiä hiukkasia pääsee tunkeutumaan lähemmäksi ja sen vuoksi siellä satelliititkin joutuvat kokemaan suurempia säteilytasoja joka kierroksellaan.

Kolmas kiinnostava magneettinen myrky tapahtui 13. – 15.9., jolloin RADMON pääsi todistamaan jännittävää ilmiötä, missä "myrskyävä" magneenttä sai säteilyvyön elektronit satamaan alas matalalle kiertoradalle ja ilmakehään.

Mittaukset ovat sen jälkeen jatkuneet ja sivun animaatio esittää viimeisimmän, 10. – 17. lokakuuta olleen aktiivisen ajan mittauksia. 

Nyt itse satelliitin toiminnassa huomio on kiinnitetty asennonsäädön aktivointiin, mikä on tarpeen muun muassa suurempitaajuuksisen, enemmän tietoa välittävän datalinkin käyttöönotossa sekä kuvien ottamisessa. Ilman nopeampaa linkkiä Otaniemen maa-aseman ja satelliitin välillä ei kuvia kannattaisikaan ottaa, sillä yhdenkin kuvan lataaminen alas tähän saakka käytössä ollutta linkkiä pitkin kestää pari viikkoa – tietoa kun saadaan alas paitsi hitaasti, niin myös vain muutaman kerran päivässä, kun satelliitti on Suomen päällä.

Aalto-1 havaitsi aurinkomyrskyä kiertoradalta

Pe, 09/08/2017 - 08:37 Jari Mäkinen

Kuten ennustettiin, iskeytyi keskiviikkona Auringosta pulpahtanut hiukkaspilvi maapalloon eilen illalla. Tämä pitkiin aikoihin voimakkain aurinkopurkaus sai aikaan G4-luokan geomagneettisen myrskyn, joka puolestaan sai aikaan kauniita revontulia.

G4 on jo varsin voimakas myrsky, joka voi aiheuttaa jännitevaihteluita sähkönsiirtoverkoissa, häiriöitä satelliittipaikannuksessa sekä katkoja tietoliikenneyhteyksissä. Myrsky alkoi noin klo 2 yöllä ja oli voimakkaimmillaan aamulla viiden jälkeen Suomen aikaa.

Ilmatieteen laitoksen avaruussäätiedote kertoo, että saapuneen massapurkauksen nopeus oli 800 km/s ja magneettikenttä yli 30 nT etelänsuuntaan mikä sai aikaan tämän vakavan geomagneettisen myrskyn toisin kuin torstain aamuyöllä saapunut massapurkaus, jonka nopeus oli selvästi pienempi ja magneettikenttä vahvasti pohjoisen suuntaan.

Nyt myrsky on laantunut, mutta aktiivisuus on edelleen koholla ja esimerkiksi taivaalle kannattaa edelleen tähytä illalla revontulien toivossa.

Suomalaishavaintoja avaruudesta

Tätä myrskyä ennen keskiviikkona osui Maahan aikaisempi, maanantaina tapahtuneesta aurinkopurkauksesta lähtenyt hiukkaspilvi. Se synnytti Suomen seutuvilla hieman odotettua vähemmän revontulia, mutta siitä huolimatta vaikutukset Maan lähiavaruuteen olivat olennaisia. 

Tätä geomagneettista myrskyä pystyttiin hyvin havaitsemaan myös suomalaisvoimin avaruudesta: Aalto-1 -satelliitissa oleva Turun yliopiston rakentama hiukkasilmaisin RadMon teki havaintoja koko keskiviikon ja torstain välisen yön ja sen otsikkokuvassa olevat alustavat tulokset näyttävät selvästi voimakkaita lukemia juuri revontuliovaalien kohdalla. 

Lisäksi mittauksissa näkyy hyvin ns. Etelä-Atlantin anomalia, keskimääräistä voimakkaampi säteilyalue lähiavaruudessa, joka osuu juuri eteläisen Atlantin päälle.

Tässä se on: ensimmäinen suomalaissatelliitin ottama kuva

Ma, 07/24/2017 - 09:23 Jari Mäkinen

Tätä on odotettu: Aalto-1:n ottama kuva on tullut hitaasti maa-asemalle, mutta nyt se on otettu vastaan ja käsitelty. Historian ensimmäisessä suomalaissatelliitista otetussa kuvassa näkyy Tanskan ja Norjan rannikkoa. Satelliitti muutenkin toimii erinomaisesti.

Juhannusaattoaamuna Intiasta laukaistun Aalto-1-satelliitin ensimmäinen kuukausi avaruudessa on sujunut suunnitelmien mukaan.

”Olemme käyneet läpi enemmistön satelliitin järjestelmistä ja todenneet laitteet toimiviksi”, iloitsee satelliittiprojektia vetävä professori Jaan Praks.

Vaikka kuvien ottaminen on vain osa satellitin tehtävää, oli ensimmäisen kuvan ottaminen suuri merkkipaalu, joka näyttää konkreettisesti miten satelliitti toimii. Tarkalleen ottaen kuvan otti VTT:n kehittämän spektrikameran apukamera. Se kuvaa samaan suuntaan kuin spektrikamera mutta hieman laajemmalla kuvakulmalla, jolloin sen ottamia kuvia voidaan hyödyntää myös spektrikuvien analysoinnissa.

Kuva otettiin, kun Aalto-1 oli Norjan päällä noin 500 km korkeudessa. Kuvassa näkyy Tanskan rannikkoa ja pala Norjan rannikkoa.

”Ensimmäisen kuvan perusteella järjestelmä toimii suunnitellusti. Varsinaista spektrikameraa kokeillaan vielä tällä viikolla”, sanoo tutkija Antti Näsilä VTT:ltä.

Toisin kuin perinteinen, kolmea perusväriä mittaava peruskamera, spektrikamera pystyy mittamaan kymmeniä vapaasti valittavia värikanavia. Tästä syystä sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi metsätyyppien, leväesiintymien ja kasvillisuuden kartoittamisessa sekä vaikka geologisessa tutkimuksessa.

Aalto-1-satelliitissa on mukana myös Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteinen säteilyilmaisin sekä Ilmatieteen laitoksen plasmajarru. Jarrun tehtävänä on aikanaan tuoda satelliitti takaisin ilmakehään, jossa se palaa poroksi eikä jää avaruusromuksi kiertoradalle.

”Plasmajarrua ei luonnollisesti ole vielä testattu, mutta olemme jo mitanneet säteilyilmaisimella Etelä-Atlantin anomaliaksi kutsuttua säteilyvyöhykettä”, kertoo satelliitin operointia johtava Otaniemen maa-aseman päällikkö Petri Niemelä.

Vuosi mittauksia

Praks korostaa, että vaikka tekniikan toimivuus on osoitettu, itse satelliitin missio on vasta alussa. Dataa ja kuvia on tarkoitus kerätä useiden kuukausien tai kokonaisen vuoden ajan. Työlistalla on myös satelliitin asennon vakauttaminen.

”Tähän asti olemme antaneet satelliitin pyöriä hitaasti, koska se on hyvä lämpöhallinnan kannalta. Sisälämpötila on koko ajan pysytellyt hienosti nollan ja 25 celsiusasteen välillä sen mukaan, onko satelliitti kulkenut varjossa vai valossa.”

Satelliitin matka kiertoradalla näkyy hyvin sen systeemien lämpötilaa esittävissä käyrissä: varjopuolella ollessaan lämpötila putoaa ja Auringon paistaessa se nousee. 

Aalto-yliopiston ja Suomen kannalta avaruusnäkymät ovat valoisat. Tämän vuoden aikana avaruuteen on lähdössä usean startupin piensatelliitteja sekä kolmas aaltolainen eli Suomi 100 -satelliitti.

”Ja Aalto-1-satelliitin ansiosta Suomella on nyt mahdollisuus rekisteröidä ensimmäinen oma avaruuslaitteensa kansainväliseen YK:n rekisteriin”, toteaa Praks.

Juttu perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Jo viikko avaruudessa – Aalto-1:n käyttöönotto edistyy

Aalto-1 kiertää Maata jo tutuksi tulleella, turvallisella polaariradallaan kerran noin 94 minuutissa. Se lentää keskimäärin kaksi kertaa vuorokaudessa Suomen ylitse – läheltä hieman useammin.

Kuluneen viikon aikana Otaniemen maa-asemalta ollaan oltu säännöllisesti yhteydessä satelliittiin ja sitä on vähitellen herätelty toimimaan laukaisun sekä avaruuteen pääsemisen jälkeen.

Kun satelliitti saapuu avaruuteen, on se vähän kuin vastasyntynyt vauva: yllättäen se on uudessa ympäristössä ja joutuu toimimaan itsenäisesti.

Aalto-1 toimii suunnitellusti

Aivan ensin satelliittia vain kuunneltiin. Näin voitiin varmistua siitä, että se toimii.

Sitten sen telemetriatietojen avulla voitiin nähdä, että Aalto-1 toimi jopa erinomaisesti. Sen aurinkopaneelit tuottivat riittävästi virtaa, sen lämpötilat olivat sopivat ja ennen kaikkea sen tietokone sekä muu elektroniikka toimi juuri suunnitellusti.

Ainoa pieni hankaluus oli radiolinkissä ollut kohina, joka johtui ennen kaikkea maa-aseman säädöistä, Kohinan vuoksi yhteys oli hidas, mutta se riitti satelliitin systeemien käynnistämiseen.

Viime päivinä kohinan vähentämisen lisäksi satelliitin toinen UHF-alueella toimiva radiolaitteisto on saatu toimimaan ja myös se toimii kuten pitää. Tietoliikennenopeudet on saatu näin ollen kasvamaan.

Pian dataa alas pikavauhtia

Myös satelliitin rata on saatu määritettyä tarkemmin GPS:n avulla. Näin sen sijainti tiedetään tarkemmin ja antennit voidaan suunnata tarkemmin.

"Kaikki toimii kuten pitää", iloitsee hanketta vetävä Jaan Praks. "Suurinta osaa ylityksistä käytetään datan lähetykseen alas."

"Seuraavaksi otetaan käyttöön nopeampi S-kaistan nopea datalinkki ja sen jälkeen otamme Aalto-1:n kameralla ensimmäisen kuva."

Sen lataus alas maa-asemalle vie kuitenkin vielä vähän aikaa, koska näin aluksi kaikki halutaan tehdä varovasti ja rauhallisesti.

Kaikki hyvin avaruudessa: Aalto-1 toimii ja siihen ollaan yhteydessä

Aalto-1 -blogiAalto-1 viettää jo kolmatta vuorokauttaan avaruudessa. Se kiertää Maan kerran noin 94 minuutissa keskimäärin 505 kilometrin korkeudella olevalla radallaan, joka vie sen joka kierroksellaan niin Etelämantereen kuin pohjoisnavan päältäkin.

Sen rataa voi seurata mm. tällä sivulla - napojen kautta kulkeva rata näyttää ylös-alas sahaavalta kaarelta, joka siirtyy joka kierroksella kartalla hieman länteen päin. Suomen päältä Aalto-1 kulkee noin kaksi kertaa vuorokaudessa, mutta läheltä tapahtuvia ohituksia on enemmän.

Näillä suoraan päältä kulkevien ja hieman vierestä menevien ohitusten aikaan satelliittiin ollaan yhteydessä Aalto-yliopistossa olevan maa-aseman kautta. Otaniemestä siis ei vain kuunnella satelliitin majakkasignaalia, vaan myös otetaan vastaan telemetriatietoja sekä ohjataan satelliittia.

Video: Aalto-1:n vapautus avaruuteen raketissa olleen kameran kuvaamana

Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO on julkistanut juuri videon, missä nähdään tänään aamulla tapahtunut PSLV-kantoraketin lennon C38 laukaisu ja nousu avaruuteen. Videolla on myös kuvattuna satelliittien vapautukset avaruuteen – eli siis myös viimeiset kuvat Aalto-1:stä.

Suomalaissatelliitin singahdus on kohdassa 2:05.

Laukaisun vaiheet selviävät alla olevasta piiroksesta:

Video: ISRO

Laukaisusekvenssi

Näin Aalto-1 piipittää taivaalla – kuuntele sen signaalia

Aalto-1 on lentänyt radallaan ensimmäisen kerran suoraan Suomen päältä. Ylilennon aikana Otaniemen maa-asema kuuli sen signaalin hyvin ja tämä vahvisti jo edelliseltä kierrokselta saadun alustavan tiedon: satelliitti toimii hyvin.

Maa-asemalta saatiin lähetettyä satelliittille komentoja, jotka osoittivat, että Aalto-1 reagoi ja siihen voidaan olla yhteydessä – ei vain kuunnella.

Satelliitin lähettämä signaali saatiin kuuluviin myös Hankasalmen obervatoriossa. Yllä olevalla videolla kuvana on Otaniemestä saadun signaalin visualisointi kuvaruudulta, mutta ääni on Hankasalmella tallennettu.

Yksi kierros maapallon ympäri kestää 94 minuuttia ja 36 sekuntia, eli yhdessä vuorokaudessa satelliitti tekee 15 kierrosta. Keskimäärin kahdesti päivässä satellitti kulkee oikein hyvin Suomen ylitse, mutta siihen voidaan olla yhteydessä myös silloin, kun rata kulkee läheltä Suomea.

Aalto-1:n rataa voi seurata itsekin mm. täällä. Karttaa seuratessa voi myös nähdä milloin satelliitti on Maan varjossa ja milloin Aurinko porottaa siihen.

Signaali koostuu ensin morsemerkeistä A A L T O 1 ja sitä seuraavista telemetriatiedoista. Videolla kuullaan pääasiassa telemetriapiipitystä.

Tässä tietoja voidaan kuulla vain äänenä, mutta Otaniemessä tästä piipityksestä saadaan selville signaaliin koodatut tiedot siitä, miten Aalto-1 ja sen systeemit toimivat. Tiedot kertovat myös missä asennossa satelliitti on. Näiden tietojen perusteella päätetään jatkotoimista.

Satelliitin järjestelmiä – mm. sen kamera ja toinen radiolaitteisto – käynnistellään rauhallisesti, sillä satelliitin ensimmäiset päivät avaruudessa ovat hyvin kriittiset.

Nyt kuitenkin Aalto-1:n lento näyttää alkaneen erinomaisesti!

Seuraavan kerran satelliitti tulee hyvin Suomen päälle illalla. 

Aalto-1 -tiimi
Aalto-1 -tiimi potretissa onnistuneen laukaisun jälkeen.

Aalto-1 on avaruudessa – ensimmäistä yhteyttä odotetaan

Pe, 06/23/2017 - 07:34 Jari Mäkinen
PSLV C38 laukaisualustalla (Aalto-1 mukanaan)

Ensimmäinen virallisesti suomalainen satelliitti on nyt avaruudessa. Aalto-1 laukaistiin onnistuneesti matkaan tänään aamulla Intiasta.

Intialainen PSLV-kantoraketti nousi lentoon täsmälleen suunnitellusti klo 6.59 Suomen aikaan Andhra Pradeshin maakunnassa Sriharikotassa olevalta Intian avaruustutkimusjärjestön ISRO:n Satish Dhawanin avaruuskeskuksesta.

Raketin lento sujui hyvin ja kaikki satelliitit irtosivat omille teilleen noin 20 minuuttia kestäneen lennon lopuksi.

Aalto-1 irtosi klo 07.22.08 Suomen aikaa ja on toivottavasti nyt avannut antenninsa sekä alkanut toimia itsenäisesti. Se lentää radallaan ensimmäisen kerran Suomen päältä noin klo 11.30, jolloin Aalto-satelliittitiimi ottaa siihen yhteyttä Otaniemessä olevalla maa-asemallaan.

”Raketti Intiasta lähti aikataulussa klo 06.59, ja Aalto-1 irrotettiin omalle radalleen suunnitelmien mukaisesti. Vuosien työn tulos on nyt kiertoradalla. Toivottavasti saamme pian yhteyden satelliittiin ja voimme aloittaa tieteelliset mittaukset”, sanoo projektin vetäjä apulaisprofessori Jaan Praks Aalto-yliopiston tiedotteessa.

Satelliitin laukaisua oli kerääntynyt Otaniemeen seuraamaan kymmeniä satelliittiprojektiin osallistuneita Aallon opiskelijoita ja alumneja. Useat heistä ovat jääneet avaruusalalle ja rakentavat nyt uusia satelliitteja, avaruusluotaimia ja avaruuslaitteita eri instituutioissa.

”Aalto-1 projektista on lähtenyt liikkeelle myös kaksi uutta yritystä. Molemmat kaavailevat omien satelliittien laukaisemista vielä tänä vuonna. Lisäksi Aallossa rakennetaan jo kahta uutta satelliittia. Ellei viivästyksiä tule, on tästä juhlavuodesta tulossa kaikkien aikojen satelliittivuosi Suomessa”, Jaan Praks hymyilee.

Aalto-1 on moderni CubeSat-standardia seuraava nanosatelliitti, joka vie avaruuteen suomalaista huipputekniikkaa: VTT:n rakentaman spektrikameran, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteisen säteilyilmaisimen ja Ilmatieteen laitoksen kehittämän plasmajarrun, joka tähtää avaruusromun vähentämiseen. Aallon opiskelijat ovat itse suunnitelleet koko satelliitin kokonaisuuden ja useita alijärjestelmiä, kuten radiot, rungon, antennit sekä aurinkopaneelit, jotka tuottavat satelliitin tarvitseman sähkön. Satelliitin aivot eli päätietokone välittää kaiken tarvittavan tiedon avaruudesta Otaniemen maa-asemalle.