Galileo | Tiedetuubi

Tänään aamulla klo 5:08 Suomen aikaa laukaistiin Ranskan Guyanassa sijaitsevasta Kouroun avaruuskeskuksesta avaruuteen kahta uutta Galileo-satelliittipaikannussysteemin satelliittia kuljettanut kantoraketti. Lento sujui hyvin ja Galileo-satelliitit 9 ja 10 ovat nyt hyvin radoillaan 23 500 kilometrin korkeudessa, missä ne ovat avanneet aurinkopaneelinsa ja aloittaneet toimintansa normaalisti.

Avaruudessa on siis nyt jo kolmasosa Galileo-järjestelmän satelliiteista ja kaksi satelliittia lisää on tarkoitus laukaista vielä tämän vuoden aikana. Niiden testaus on saatu päätökseen ja lisäksi seuraavat kaksi satelliittia niiden jälkeen ovat parhaillaan testattavana. Kahden sarjoissa laukaistavat satelliitit testataan huolellisesti ennen lähettämistä avaruuteen.

Satelliitteja tehdään parhaillaan sarjatyönä: ne valmistaa saksalainen OHB Bremenissä ja satelliittien hyötykuorma, tarkat atomikellot sekä radiolähettimet tekee brittiläinen Surrey Satellite Technology Ltd.

Kummankin apuna on suuri määrä alihankkijoita ympäri Euroopan, muun muassa Suomesta. Suomesta Galileo-satelliittien tekniikan, ohjelmistojen ja maa-asemien tekemiseen ovat osallistuneet Space Systems Finland ja RUAG Space Finland (entinen Patrian avaruusliiketoimintayksikkö). Lisäksi Suomesta Geodeettisen laitoksen huipputarkkaa tutkimusvastaanotinta käytetään analysoimaan Galileon lähettämiä signaaleja.

Satelliitit asennettavana raketin nokkaan

Galileo tulee kohta käyttöön

Galileo-järjestelmää testataan parhaillaan ja tulossa olevien laukaisuiden jälkeen sen julkinen käyttäminen voi alkaa jo ensi vuoden lopussa. Sen jälkeen satelliittien määrää vielä lisätään, jolloin järjestelmän tarkkuus ja kattavuus paranee. Täysin valmis se on vuonna 2020

Rakentamista vauhdittaa osaltaan se, että ensi vuonna käyttöön saadaan erityisesti Galileo-satelliittien laukaisuun muokattu Ariane 5 -kantoraketti, joka pystyy viemään kerralla neljä satelliittia avaruuteen.

"Galileo-järjestemän rakennus on täydessä vauhdissa", iloitsi ESAn pääjohtaja Jan Wörner laukaisun jälkeen.

"Kun saamme avaruuteen uusia satelliitteja tasaista tahtia, ja rakennamme samalla järjestelmän vaatimia maa-asemia ympäri maapallon, on Galileo pian todellinen, maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä. Hetki, jolloin Galileo on operationaalisessa käytössä lähestyy – ja se on suuri päivä Euroopalle."

ESA rakentaa järjestelmää yhdessä Euroopan komission kanssa ja sen tarkoituksena on luoda Euroopalle, oma riippumaton kyky satelliittipaikannukseen joka puolella maailmaa. Samalla Galileo on suunniteltu täydentämään olemassa olevia satelliittipaikannusjärjestelmiä.

Alla on video tämänaamuisesta Galileo-satelliittien laukaisusta.

Lue lisää Kaksi uutta Galileo-satelliittia avaruudessa

Jari Mäkinen

Yön aikana saatujen tietojen mukaan eilinen Galileo-satelliittien laukaisu ei sujunutkaan aivan suunnitelmien mukaan, vaikka laukaisun jälkeen siltä vaikutti. Sen sijaan, että Sojuz-kantoraketti olisi vienyt satelliitit ympyrän muotoiselle kiertoradalle, jonka korkeus on noin 23 500 kilometriä, on rata seurantatietojen mukaan soikea: sen korkein kohta on 25 900 km ja matalin vain 13 700 km.

Myös radan kaltevuus päiväntasaajan suhteen on väärä: sen sijaan että se olisi haluttu 56°, on se noin kuusi astetta vähemmän.

Tarkalleen ottaen Galileo 5 -satelliitin (viralliselta nimeltään Galileo FOC FM-01 ja lempinimeltään Doresa) rata on 13 721 km x 25918 km ja Galileo 6:n (Galileo FOC FM-02 / Milena) rata on 13702 km x 25906 km. Kummankin inklinaatio 49,69°.

Itse satelliitit toimivat kuitenkin hyvin ja ne ovat Saksassa sijaitsevan Euroopan avaruusperaatiokeskuksen ESOCin hallinnassa.

Galileo-satelliitit voivat luonnollisesti hallita rataansa omin rakettimoottoriensa avulla, mutta on epävarmaa, pystyvätkö satelliitit näin suureen ratamuutokseen. Niiden kiertorata on sen verran korkealla, että satelliittien ei täydy tehdä suuria rakettimoottorien polttoja pitääkseen ratansa oikeana, minkä vuoksi satelliiteissa on vain pienet ohjausraketit. Niitä ei ole suunniteltu varsinaisiin ratamuutoksiin.

Eilen matkaan lähteneet kaksi ensimmäistä sarjatuotantoista Galileo-satelliittia laukaistiin venäläisellä Soyuz ST-B -kantoraketilla. Otsikkokuvassa raketin neljä apurakettia irtoavat noin kahden minuutin kuluttua laukaisusta, minkä jälkeen raketin keskimmäinen vaihe jatkoi toimintaansa. Kun laukaisusta oli kulunut neljä minuuttia ja 45 sekuntia, jatkoi toinen rakettivaihe lentoa.

Noin 9 minuutin kuluttua lähdöstä Sojuz vapautti Fregat-MT -nimisen ylimmän vaiheen sekä siinä kiinni olleet Galileo-satelliitit vapaaksi kiertoradalla. Fregatin tehtävä oli sen jälkeen viedä kuormansa oikealle kiertoradalle kahdella rakettimoottorien poltolla. Satelliitit irtosivat siitä 47 minuuttia ja 57 sekuntia laukaisun jälkeen. Nähtävästi Fregatin toinen poltto ei onnistunut halutulla tavalla, jolloin soikea siirtorata ei ole muuttunut halutulla tavalla pyöreäksi (ks. laukaisuaikataulu alla). Arvioiden mukaan poltto oli kyllä tarpeeksi pitkä, mutta Fregatin asennonsäädössä oli vikaa, joten rakettimoottori puski satelliitteja väärään suuntaan.

Sojuz-kantorakettien laukaisuvalmisteluosta ja laukaisusta Kouroussa vastaa venäläinen työryhmä, mutta lopullinen vastuu satelliittien saamisesta oikealle radalleen on Sojuz-laukaisut venäläisiltä alihankintana tilanneella Arianespace-yhtiöllä. Yhtiön aamulla julkistaman tiedotteen mukaan satelliittien radassa on "havaittu erilaisuutta tavoitellun ja saavutetun radan välillä."

Lisätietoa asiasta on odotettavissa tänään lauantaina, mutta on todennäköistä, ettei näitä kahta Galileo-satelliittia voida käyttää tarkasti oikeilla radoilla olevia satelliitteja vaativassa Galileo-järjestelmässä ja siten eurooppalaisen satelliittipaikannussysteemin käyttökuntoon saaminen viivästyy edelleen.

Eilisen Galileo-satelliittien laukaisun tärkeimmät tapahtumat

Klo 15:27 Suomen aikaa: Laukaisu

T + 2 min. Neljä apurakettia irtoaa ja niiden keskellä oleva raketin runkona toimiva keskimmäinen vaihe jatkaa toimimistaan.

T + 4 min. Raketin nokkakartio irrotetaan.

T + 5 min 15 sek. Toinen vaihe on sammunut ja irrotettu, kolmas vaihe käynnistyy.

T + 7 min 30 sek. Kolmannen vaiheen rakettimoottori käynnistyy. Raketti on 182 km korkeudessa 1185 km päässä laukaisupaikasta.

T + 9 min 40 sek. Kolmas vaihe on sammunut ja irronnut. Fregat-vaihe ja satelliitit ovat avaruudessa (kuva yllä).

T + 10 min 24 sek. Fregat käynnistää rakettimoottorinsa ensimmäiseen polttoon, jolla satelliitit viedään elliptiselle siirtoradalle kohti lopullista rataansa.

T + 23 min 40 sek. Fregatin moottori on sammunut. Tämän jälkeen Fregat ja satelliitit matkaavat radallaan eteenpäin ja kunhan ne ovat soikean ratansa korkeimmassa kohdassa 3 tunnin ja 39 minuutin kuluttua laukaisusta, muutetaan toisella rakettimoottorin poltolla rata pyöreäksi.

T + 3 tuntia ja 39 minuuttia. Fregat-vaiheen toinen rakettimoottorien poltto alkaa.

T + 3 tuntia ja 44 minuuttia. Fregatin toinen poltto on päättynyt.

Klo 19:15 Galileo-satelliitit irtoavat Fregatista.

Huom: Juttuun on lisätty alkuperäisen kirjoittamisen jälkeen ensin yllä oleva laukaisusekvenssi ja sitten satelliittien tarkat ratatiedot. Sunnuntaina Fregatin toimintahäiriön luonnetta on tarkennettu lisätietojen valossa.

Otsikkokuva: russianspaceweb.ru -sivuston tekemä kuvakaappaus laukaisuvideolta. Toinen kuva: ESA

(Huomautus 24. elokuuta: laukaisu ei ole sujunut nähtävästi toivotulla tavalla, vaikka ensitietojen mukaan siltä näyttikin. Uutisemme Galileo-kaksikko väärällä radalla kertoo tästä tarkemmin.)

Uusimmat kaksi Galileo-paikannussatelliittia, Galileo 5 ja 6, laukaistiin tänään avaruuteen. Tämä merkitsee uutta vaihetta Galileo-satelliittinavigaatiojärjestelmän rakentamisessa, sillä kyseessä olivat ensimmäiset kaksi normaalia Galileo-satelliittia; kaikki neljä aikaisempaa satelliittia ovat olleet testisatelliitteja, jotka toimivat myös osana lopullista järjestelmää.

Tästä eteenpäin näitä sarjatuotantoja tehtyjä standardisatelliitteja laukaistaan kiertoradalle varsin nopeassa tahdissa.

Tarkoitus on lähettää avaruuteen kuudesta kahdeksaan satelliittia vuodessa Sojuz- ja Ariane-kantoraketeilla siten, että lopullinen 24 satelliitista koostuva järjestelmä olisi valmis vuonna 2017 Sen jälkeen sitä täydennetään vielä kuudella varakappaleella, jotka ovat avaruudessa valmiina korvaamaan mahdollisesti rikkoutuvia satelliitteja.

Lue lisää Kaksi uutta Galileo-satelliittia avaruuteen

Uuden eurooppalaisen Galileo-paikannussysteemin neljä ensimmäistä satelliittia laukaistiin avaruuteen vuosina 2001 ja 2012. Tämä oli minimimäärä satelliitteja, mikä vaaditaan paikantamiseen, mutta silti tuolloin Galileo oli vielä pienen askeleen päässä käyttöön ottamisesta.

Noin vuoden kestäneen työn jälkeen Galileon maalaitteistotkin olivat viimein käyttökunnossa, joten maaliskuun 12. päivänä 2013 tehtiin Galileo-systeemin ensimmäinen kunnollinen paikannus. Tämä tapahtui ESAn navigaatiolaboratoriossa ESTECissä, Alankomaissa, ESAn tekniikkakeskuksessa. Siitä tuli historian ensimmäinen paikka, joka tarkka sijainti tiedettiin myös Galileon määrittämänä.

Sen jälkeen systeemiä on testattu intensiivisesti. Nyt mukana työssä oli ESAn paikannusväen lisäksi myös navigoinnista kiinnostuneet tutkimuslaitokset ja teolliset yritykset, jotka ovat tuomassa markkinoille Galileo-paikannuslaitteita.

Niinpä ensimmäiset Galileo-paikantimet ovat nyt jo saatavilla ja ESA juhlistaa tätä antamalla kunniakirjat ensimmäisille, jotka onnistuvat nappaamaan taivaalta signaalin neljästä Galileo-satelliitista ja määrittämään niiden avulla sijaintinsa.

Tarkemmat tiedot vaadittavasta sijainninmäärityksestä ja kunniakirjakampanjasta on ESAn nettisivuilla.

Parempaan käyttöön Galileo tulee myöhemmin tänä vuonna, kun uusia satelliittia laukaistaan avaruuteen. Suunnitelmissa on laukaista kaksi Soyuz ST-B -kantorakettia vuoden toisella puoliskolla Kouroun avaruuskeskuksesta, ja kumpikin laukaisu veisi mukanaan kaksi satelliittia. Näin avaruudessa olisi vuoden lopussa jo kahdeksan satelliittia – näistä kaksi on ensimmäisiä testisatelliitteja ja kuusi jo lopullisia satelliitteja.

Lopulta Galileo-konstellaatioon kuuluu 30 satelliittia, joiden avulla järjestelmä toimii kaikkialla maapallolla. Jos kaikki sujuu hyvin, on Galileo täysin valmis vuonna 2020, mutta se olisi siis käytettävissä jo tästä vuodesta alkaen.

Testilaitteiden lisäksi kaupan hyllyille normaaliin myyntiin tarkoitettuja Galileo-paikannuslaitteita tulee myös markkinoille tästä vuodesta alkaen. Monet eri laitteisiin asennettavat satelliittipaikannuspiirit ovat jo teknisesti valmiita ottamaan vastaan Galileo-signaalia, mutta ne vaativat vielä ohjelmistopäivitykset toimiakseen.

Lue myös hyvä tietopaketti Galileosta!