Ihmiset

Tiedetöppäysjoulukalenteri: 12. Paniikkikohtauksella painottomaksi

To, 12/12/2019 - 06:23 Jari Mäkinen
Nikola Tesla

Nikola Tesla oli Yhdysvaltoihin vuonna 1884 asettunut serbialainen keksijä, jonka nimi on nykyisin kaikkien huulilla Tesla-sähköautojen ansiosta.

Tesla on eräs jännittävimmistä tieteen ja tekniikan historian henkilöistä, eräänlainen hullun keksijän perikuva, ja hänen monien onnistuneiden oivallustensa rinnalla on aika paljon sellaisia aivoituksia, joita voi vain nyt ihmetellä.

Kuten moni muukin, oli Tesla aikanaan nuori ja innokas. Hän oli jopa niin vilkas, että hän sai aina välillä paniikkikohtauksia ja hyperventilaatiota.

Kohtauksien aikana hän huomasi mielensä muuttuvan kevyeksi ja kuvitteli jopa leijuvansa. Kerran hän tuli ajatelleeksi, että ylihengitys voisi saada hänet painottomaksi – hyperventilaation aikaan saama keveys voittaisi painovoiman.

Koska Tesla oli tutkijaluonne, hän halusi testata tuoretta teoriaansa. Hän kipusi vajan katolle ja alkoi hengittää niin kiivaasti, että sai jonkinlaisen hyperventilaatiokohtauksen. Silloin hän hyppäsi alas katolta.

Teslalla oli mukanaan sateenvarjo siltä varalta, että painovoima olisi hyperventilaatiota voimakkaampi. Hän toivoi sateenvarjon toimivan kuten laskuvarjon. Siitä ei kuitenkaan ollut paljoa iloa tai apua, sillä vähemmän yllättäen Tesla putosi päistikkaa alas.

Hän menetti tajuntansa.

Paikalle kiitänyt äiti laittoi rasavillin keksijäpoikansa vuoteeseen, ja kesti useamman viikon, ennen kuin pikku-Nikola oli toipunut koejärjestelystään. 

Hyperventilaatio ei ollut Teslan ainoa vaiva. Hän kärsi pakkomielteistä ja esimerkiksi pelkäsi bakteereita sekä helmikoruja käyttäviä naisia. Elämänsä loppupuolella hän innostui elämään pulujen kanssa ja nimesi erään niistä vaimokseen. Ihmisvaimoa hänellä ei koskaan ollut, vaan hän totesi usein naimattomuuden ja selibaatin olleen luovuutensa ja energiansa lähde.

Tesla pohtii

 

Tesla olikin tuottelias. Hän teki teki noin 300 patentoitua keksintöä, joista tärkein on vaihtovirtaoikosulkumoottori.

Teslan kehittämä vaihtovirtatekniikka kilpaili 1880-luvun lopulla Thomas Edisonin käyttämän tasavirran kanssa. Edison oletti vaihtovirran olevan tasavirtaa vaarallisempaa, mutta koska sen avulla voitiin siirtää tehoa pitemmän etäisyyden päähän, alkoi se yleistyä. Siksi myös nykyisin töpselistä tulee vaihtovirtaa.

Lisäksi hän kehitti teslakäämin sekä puuhasi valon, radiotekniikan, langattoman sähkönsiirron, robotiikan ja lentokoneiden parissa. Tarinan mukaan hän löysi röntgensäteet samoihin aikoihin Wilhelm Röntgenin kanssa. Hän myös visioi satelliitteja ja planeettainvälistä tiedonvälitystä.

Mukaan mahtuu myös muutamia todellisia töppäyksiä. Eräs niistä oli sähkömekaaninen höyryvoimalla toimiva oskillaattori, värähtelijä, jonka oli tarkoitus mullistaa sähköntuotanto. Laite ei toiminut ihan halutulla tavalla, vaan alkoi täristä niin voimakkaasti, että Tesla pelkäsi laitteen saavan aikaan maanjäristyksen Manhattanilla, New Yorkissa. 

Hän hajotti laitteen moukarilla ennen kuin se sai aikaan vahinkoa. Jälkikäteen on laskettu, ettei laite olisi saanut aikaan haittaa kuin itselleen. 

Toinen hullu idea oli valaista koko maapallo, eli saada myös yöpuolinen osa planeetasta valoisaksi. Ideana oli käyttää tähän ilmakehän yläosissa olevia kaasuja, joita hän oletti voivansa virittää valoa hohtamaan ylöspäin suunnatulla korkeataajuuksisella sähkövirralla. Teslan ajatuksena oli näin auttaa esimerkiksi merenkulkijoita, jotka voisivat purjehtia turvallisesti myös yöaikaan.

Hanke jäi ideatasolle, ja on varsin kyseenalaista, että voisiko idea edes toimia. Periaatteessa kaasun saisi sähkövirralla hohtamaan, kuten loisteputken sisällä tapahtuu, mutta ilmakehän virittäminen valoa tuottavaksi vaatisi kenties niin paljon energiaa, että se ei ole mahdollista, ja jos olisi, niin tempulla olisi massiivisia haittavaikutuksia.

Teslan salamakone

Tesla testasi vuonna 1899 Colorado Springsissä laitetta, jonka avulla hän toivoi voivansa siirtää sähköä langattomasti. Hän synnytti keksimällään teslakäämillä suuria jännitteitä, jotka purkautuivat lopulta valtavina keinotekoisina salamoina, jotka kuuleman mukaan pelästyttivät hevosia, saivat ihmiset häkeltymään ja synnyttivät ilmassa lentävien perhosten ympärille aavemaisesti valoa hohtavia Elmon tulia. Kokeet myös saivat aikaan laajoja sähkökatkoksia, kun sähkölaitosten generaattorit menivät rikki.

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä: tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja ja myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia. Ne auttavat myös ymmärtämään miten tiede toimii – ja että tutkijatkin ovat ihmisiä.

Kaikki avautuneet luukut ovat täällä.

Inuittien ällö selviytymiskeino sai nolon tuomion tutkijoiden syynissä

Ma, 09/16/2019 - 13:16 Jarmo Korteniemi
Testattu veitsi leikkaamassa siannahkaa (Eren ja kumpp., J. Arch. Sci. Rep., kuva S8)
Tutkijat testasivat inuiittien outoa selviytymiskeinoa, jossa jäätyvästä ulosteesta voisi legendan mukaan muovata leikkaavan veitsen. Tulosten mukaan moinen terä ei kuitenkaan ole käyttökelpoinen.

Menneistä ajoista voi hankkia tietoa esimerkiksi kaivamalla esiin muinaisjäännöksiä ja joskus myös keräämällä muistitietoa. Toisinaan käytännönläheisimpiä asioita voidaan myös kokeilla. Näin saadaan tietoa vaikkapa rakennustekniikoista, maanviljelystä tai työkalujen valmistuksesta. Tällaista tutkimusta kutsutaan kokeelliseksi arkeologiaksi.

Ohiossa Kentin osavaltionyliopiston arkeologit törmäsivät legendaan, jonka mukaan Grönlannissa olisi hätätilanteissa käytetty jäätyneestä ihmisulosteesta väsättyjä työkaluja. Väitteitä tuollaisten käytöstä on esitetty ja kerrottu vuosikausia ihan tosissaan. Tutkijat päättivät perehtyä varsin oudolta – ja ällöltäkin – kuulostavien välineiden käytäntöön.

Legendat

Grönlantiin ennen toista maailmansotaa suuntautuneista retkistään kuulu tanskalainen tutkimusmatkailija Peter Freuchen kertoo omaelämänkerrassaan eräästä tukalasta tilanteesta. Nukuttuaan yön lumikuopassa hän heräsi yllättäen täysin lumeen hautautuneena. Pakokeinot eivät tuntuneet tuottavan tulosta, joten Freuchen ulosti ja muovasi saadusta massasta käsillään terävän työkalun. Jahka tuo ad hoc -kakkataltta oli kunnolla jäätynyt, hän hakkasi sillä itselleen reitin ulos vapauteen. Idean työkaluun hän sai muistettuaan aiemmin näkemänsä koiran läjän, joka oli jäätynyt kivikovaksi.

Toinen tapaus sattui inuiittitarinan mukaan eräälle vanhukselle 1950-luvulla. Baffininsaarella asuva Olayuk Narqitarvik kertoi haastattelussa isoisästään, joka halusi asua jäälakeudella eikä suostunut muuttamaan kylään.

"Perhe vastusti vanhuksen suunnitelmaa ja takavarikoi tämän tarvekalut [estääkseen tätä lähtemästä]. Myöhemmin talvimyrskyn aikaan vanhus astui iglusta pihalle tarpeilleen. Hän muovaili ulosteestaan veitsen, jonka jäädytti ja lopuksi vielä teroitti hieromalla terään sylkeä sormillaan. Valmiilla veitsellä mies tappoi koiran, jonka rintakehästä hän teki itselleen jalakset. Nahasta hän väsäsi valjaat toiselle koiralle. Sitten hän katosi pimeyteen.

Kuulostaako epäilyttävältä? Kumpaakaan tarinaa ei ole voitu todentaa, ja voi olla että ne ovat joko liioiteltuja tai "kaunisteltuja" versioita totuudesta, tai kenties vain tarua. Olivat ne tosia tai eivät, etenkin inuiitti-paapan innovatiivisuudesta kertovat usein sekä inuiitit että kansatieteilijät. Tarina kun on oiva anekdootti alkuperäiskansan kekseliäisyydestä ja selviytymiskeinoista.

Nyt tehty käytännön testi kuitenkin osoittaa, ettei tarinassa ehkä olekaan perää. Tutkimus on juuri ilmestynyt Journal of Archaeological Science: Reports -julkaisusarjassa.

Outo mutta yksinkertainen tutkimus

Tutkijoista kaksi toimi aineistontuottajina (tai näytteenantajina). Ennen testiä heistä toinen popsi ravintoa, joka jäljitteli inuiittien perinteistä lihapainotteista ruokavaliota. Toisen ruoka taas oli hiilihydraattipitoisempaa nykyaikaista sapuskaa - mm. riisiä, spagettia, linssejä ja hampurilaisia.

Kummankin tuottamat jätteet kerättiin ja muotoiltiin veitsen mallisiksi. Aihioita jäädytettiin pitämällä niitä pitkään -20 -asteisessa pakastimessa. Juuri ennen itse testiä ne teroitettiin ja jäähdytettiin kuivajäässä pikaisesti vielä -50 asteeseen.

Sitten kokeiltiin purevatko terät nahkaan. Esimerkki otsikkokuvassa.

Yhdelläkään tehdyllä veitsellä ei saatu nahkaan reikiä tai viiltoja. Itse asiassa terät jättivät jälkeensä vain viiruja, koska alkoivat leikkaamisen sijaan sulaa paineen lisääntyessä. Veitsi puri ainoastaan nahan alaiseen rasvaan, ja siihenkin todella huonosti.

Testin kontrolloidut olosuhteet toki poikkesivat selvästi tarinan inuiitti-paapan tilanteesta. Terät teroitettiin metalliviilalla eikä syljellä. Veitset viilennettiin jopa grönlantilaisittain epätavallisen kovassa pakkasessa (-50°C), testauslämpötila taas oli reippaasti plussan puolella (+10°C). Leikattava kohde ei ollut vielä lämmin koiranraato, vaan sianruhosta valmiiksi irroitettu, karvaton ja viileä (+4°C) nahka. Eroista huolimatta tutkijat ovat luottavaisia ettei kakkaveistä voi saada toimivaksi taitavimmissakaan käsissä.

Tulokset ovat samansuuntaisia kuin toisessa tutkimuksessa, jossa testattiin puhdasta jäätä. Siitä voitiin kiven tapaan lohkoa työkaluja, mutta näin aikaansaatu terä ei sekään leikannut juuri mitään. Jo käsittelijän käden lämpö alkoi sulattaa työkalua – käytettiin sitten suojahanskoja tai ei.

Kakkaveitsitutkimuksen loppupäätelmä on kollegoille suunnattu huomautus: vaikka alkuperäisasukkaiden neuvokkuus onkin moneen kertaan ja monin tavoin todistettua, moista tietotaitoa ei tulisi pönkittää testaamattomialla väitteillä. Oli kyse sitten hätätilanteeseen improvisoiduista veitsistä tai jostain aivan muusta. Moinen kun ei ole tieteellistä tai loogista.

Lisää asiaa kakasta

Ihmisuloste herättää usein vastenmielisiä tunteita, eikä vähiten tauteja aiheuttavien bakteeriensa vuoksi. Kakkaamme ei tule kuitenkaan kannata väheksyä, sillä sitä on käytetty hyödyksi läpi historian, pääasiassa lannoitteena ja polttoaineena. Lisäksi jo 1950-luvulta lähtien lääketieteessä on käytetty ulosteensiirtoja esimerkiksi vaikean ripulin hoidossa. Toimenpiteellä palautetaan paksusuolen bakteerikanta nopeasti ja tehokkaasti normaaliksi.

Eksoottisimmissa tutkimuksissa on myös esitetty, että uloste olisi hyvä raaka-aine monikäyttöisten polymeerien valmistuksessa. Kakka saattaa siis osoittautua korvaamattomaksi käyttöaineeksi vaikkapa Marsin pinnalle asettuville astronauteille - muutenkin kuin perunoiden lannoitteena.

Lähteet: Eren ja kumpp.: "Experimental replication shows knives manufactured from frozen human feces do not work" (Journal of Archaeological Science: Reports, 2019)

Mari, metaani ja puut – Akatemiapalkinto 2018

Suomen Akatemia palkitsee vuosittain ansioituneita tutkijoita akatemiapalkinnoin. Tänä vuonna palkinnon tieteellisestä rohkeudesta sai akatemiatutkija Arri Priimägi Tampereen yliopistosta ja yhteiskunnallisesta vaikuttavuudesta palkittiin akatemiatutkija Mari Pihlatie Helsingin yliopistosta. Priimägin tutkimuskohteena on valo ja sen vuorovaikutus eri materiaalien kanssa. Pihlatie tutkii maaperän, kasvien ja ilmakehän välistä vuorovaikutusta. Palkinnot luovutettiin tutkijoille viime keskiviikkona 6.2.2019.

 

Mari Pihlatien tärkein ja näkyvin tutkimuskohde on puiden rooli metaanin tuottajina. Kyseessä on monitieteinen kokonaisuus, jossa yhdistyvät maaperän biokemia, kemia, fysiikka ja mikrobiologia, kasvien biokemia ja fysiologia sekä ilmakehän fysiikka ja kemia.

”Meitä kiinnostaa, mikä on boreaaliseen eli pohjoiseen havumetsävyöhykkeeseen kuuluvien metsien rooli kasvihuonekaasujen nieluna ja lähteenä. Puut metaanin lähteinä ovat uusi tutkimusala. Aiemmin luultiin, että metaania syntyy ainoastaan hapettomissa oloissa, kuten boreaalisilla soilla. Tutkimusryhmäni kuitenkin havaitsi, että kaikki boreaalisen vyöhykkeen puut tuottavat metaania”, Pihlatie kertoo.

Pihlatien tutkimuksessa ovat vahvasti esillä erilaiset takaisinkytkennät. Kasvi vaikuttaa maaperän prosesseihin, maaperä vaikuttaa kasvien toimintaan, ja ilmakehä vaikuttaa maaperän ja kasvien vuorovaikutukseen. Havainnoimalla ilmakehän koostumusta ja esimerkiksi kasvihuonekaasujen pitoisuuksien muutosta, saadaan selville maaperän ja kasvien toimintaa kuten hiilen sidontaa, kasvihuonekaasujen sidontaa tai -päästöjä.

Pihlatie on kehittänyt luotettavia ja aiempaa vertailukelpoisempia mittauksia kasvihuonekaasujen arviointiin. Työ on ollut kansainvälisesti merkittävää. Pihlatie on osallistunut aktiivisesti ICOS-tutkimusinfrastruktuurin (Integrated Carbon Observation System) mittausprotokollien työstämiseen. ICOS on luomassa kansainvälistä standardia kasvihuonekaasujen havainnointiin.

Pihlatie on onnistunut erinomaisesti tuloksista tiedottamisessa: hän on kirjoittanut useita yleistajuisia artikkeleita ja antanut haastatteluja ilmastonmuutoksen vaikutuksista soihin ja turvemaihin sekä metsiin. Parhaillaan Pihlatie on akatemiatutkija (2015–2020). Hänelle on myös myönnetty Euroopan tutkimusneuvoston ERC Starting Grant kaudelle 2018–2023.

Juttu ja video ovat Suomen Akatemian tuottamia.

Arri vaikuttaa valon avulla – Akatemiapalkinto 2018

Suomen Akatemia palkitsee vuosittain ansioituneita tutkijoita akatemiapalkinnoin. Tänä vuonna palkinnon tieteellisestä rohkeudesta sai akatemiatutkija Arri Priimägi Tampereen yliopistosta ja yhteiskunnallisesta vaikuttavuudesta palkittiin akatemiatutkija Mari Pihlatie Helsingin yliopistosta. Priimägin tutkimuskohteena on valo ja sen vuorovaikutus eri materiaalien kanssa. Pihlatie tutkii maaperän, kasvien ja ilmakehän välistä vuorovaikutusta. Palkinnot luovutettiin tutkijoille viime keskiviikkona 6.2.2019.

 

Arri Priimägi hyödyntää fysiikkaa ja kemiaa nanomateriaalien tutkimuksessa. Hän johtaa Tampereen yliopistossa Smart Photonic Materials -tutkimusryhmää. Ryhmä tutkii materiaaleja, joiden järjestykseen ja ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa valon avulla.

”Meitä kiinnostaa, miten materiaalien ominaisuuksia, kuten väriä, kovuutta ja muotoa, voidaan muokata ja kontrolloida valolla. Näiden ominaisuuksien valo-ohjaus tarjoaa monia mahdollisuuksia”, sanoo Priimägi. ”Pystymme tekemään esimerkiksi pieniä valorobotteja, jotka liikkuvat itse tai pystyvät liikuttamaan esineitä valon voimalla ja valo-ohjattavia pintoja, joiden avulla voi etäohjata solujen kasvua.”

Priimägin mielestä valo on erityisen kiehtova tutkittava juuri siksi, että se mahdollistaa materiaalien etäohjauksen ilman fyysistä kontaktia. Hänen tuloksiaan voidaan soveltaa esimerkiksi fotoniikassa ja robotiikassa. Viimeaikaiset tulokset, keinotekoinen iiris (Adv. Mater. 2017) ja optinen kärpäsloukku (Nature Comm. 2017) ovat herättäneet huomiota myös tiedepiirien ulkopuolella.

Priimägi liikkuu tutkimuksessaan rohkeasti perustutkimuksen ja sovellusten välissä. Hänen koko uralleen on ominaista ennakkoluulottomuus vaihtaa alaa, oppia uusia asioita ja yhdistellä rohkeasti poikkitieteellistä osaamista siten, että kokonaisuus on paljon merkittävämpi kuin osiensa summa.

Juttu ja video ovat Suomen Akatemian tuottamia.

Koppahattu-ukko Isambard oli teollisen vallankumouksen esi-isäinsinööri

La, 05/19/2018 - 12:28 Jari Mäkinen
Brunel

Tänään huomio kiinnittyy Windsoriin, paikkakuntaan noin 40 km Lontoosta lähteen. Siellä Thames-joen ylitse kulkee kuuluisa silta, jonka suunnitteli teollisen vallankumouksen eräs päätekijöistä. Siksipä tänään(kin) kannattaa uhrata ajatus Isambard Kingdom Brunelille.

Windsorin linna, missä Harry ja Meghan vihitään nyt lauantaina, on nähtävästi maailman vanhin edelleen asuttu linna.

Sitä on rakennettu vuosisatojen varrella, mutta linnan perustan loi itse Vilhelm Valloittaja joskus 1000-luvun alussa. Sen jälkeen linna on nähnyt monta valtiasta ja ympäristönsä muuttumisen keskiajan feodaalisesta yhteiskunnasta imperiumin keskukseksi ja nykyiseen, hieman alakuloiseen brexit-valtioon.

Eräs syy siihen, miksi Britannia nousi 1800-luvulla kukoistukseensa oli eittämättä teollinen vallankumous, joka sai alkunsa Kanaalin pohjoispuolella.

Kun puhe kääntyy teolliseen vallankumoukseen, tulee mieleen ensinnä junat ja höyrykoneet, tehtaat, sillat, punatiiliset rakennukset, tunnelit, laivat ja paljon muuta. Niitä olivat keksimässä ja tekemässä esimerkiksi Thomas Newcomen, ensimmäisen höyrykoneen keksijä, ja sen käyttökelpoisen version kehittäjä James Watt. Junista kuuluisat isä ja poika Stephenson, kenties vielä Richard Trevithick ja Thomas Telford.

Sen sijaan täällä Suomessa harva muistaa Isambard Kingdom Brunelin, joka Brittein saarilla on kuitenkin kuuluisa. Tai itse asiassa Bruneleita oli kaksi, isä Marc Isambard ja poika Isambard Kingdom.

Puoliksi normanni

Marc Isambard BrunelIsä-Brunel, Marc Isambard Brunel syntyi Normadiassa, Ranskan pohjoisosassa, 25. huhtikuuta 1769. Perheellä oli siellä hyvänkokoinen tila, ja kuten tapana oli, piti perheen vanhimman poikalapsen jatkaa tilan pitämistä ja tyttäret naitettiin pois muihin hyviin perheisiin.

Marc Isambard ei kuitenkaan ollut vanhin poika, joten hänen kohtalonsa piti oleman kirkonmiehen ura. Hän menikin pappiskouluun Rouenissa, mutta ura kirkonmiehenä ei häntä viehättänyt. Sen sijaan hän piti matematiikasta, luonnontuntemuksesta, piirtämisestä, latinasta ja kreikasta, ja aina kun mahdollista, Marc Isambard pakeni luostarista läheiseen puusepänverstaaseen apupojaksi.

Viimein munkkikoulun johtaja sai Marc Isambardin isän suostumaan siihen, ettei pojasta tehtäisi pakolla pappia. Niinpä isä laittoi selvästi välkyn poikansa laivastoon.

Kun Marc Isambard kiersi laivoilla maailmaa, tuli Ranskassa vallankumous. Palatessaan takaisin kotiin, hän huomasi rojalistina ja suhteellisen rikkaana olevansa varsin hankalassa tilanteessa. Hän muutti Roueniin, missä kuninkaalla oli edelleen kannatusta, ja tutustui siellä englantilaiseen orpotyttöön, Sofia Kingdomiin, jonka hänen veljensä oli lähettänyt Ranskaan kieltä oppimaan.

Nuoret rakastuneet olivat kuitenkin ongelmissa: Marc Isambard oli rojalisti ja Sofia oli ulkomaalainen. Heidän oli siis parasta lähetä maasta, mutta kohtalo heitti heidät erilleen. Sofia palasi vuonna 1793 Englantiin ja Marc Isambard lähti Atlantin toiselle puolelle, missä hän toimi vähän aikaa jopa New Yorkin kaupungininsinöörinä.

Hän tutki myös erilaisia tunneleita ja teki suunnitelman Washingtoniin rakennettavaksi päätetystä kongressitalosta – hänen suunnitelmansa voitti kilpailun, mutta sitä ei rakennettu, koska se oli liian kallis. Oli siis vähällä, että Capitol-kukkulan ikoninen rakennus olisi ranskalais-brittiläistä tekoa.

Vuonna 1798 Marc Isambard tapasi New Yorkissa Englannin laivaston kenraalimajurin ja kertoi hänelle uusimmasta keksinnöstään: uudesta tavasta tehdä takiloita laivoihin. Niinpä laivasto kutsui hänet heti Englantiin ja lupasi suuren tilauksen. Brunel purjehti Britanniaan ja löysi itsensä pian suunnittelemasta tehdasta takiloiden tekemiseen.

Hän etsi myös käsiinsä Sofian, he menivät naimisiin, asettuivat Portsmouthiin takilatehtaan läheisyyteen ja pariskunnalle alkoi tulla lapsia. Tyttöjen jälkeen 9. huhtikuuta 1806 syntyi sitten ensimmäinen poika, ja hän sai nimen Isambard Kingdom Brunel.

Isambard, koska se oli suvun miesten perinteinen nimi, Kingdom, koska se oli äidin sukunimi ja sukunimeksi tietysti Brunel.

Isambard pääsi nuoresta alkaen seuraamaan isänsä työtä ja osallistumaan siihen, ja nyt isä ohjasi omaa poikaansa insinööriksi. Varsinaista insinöörikoulutusta ei kuitenkaan ollut, vaan oppia piti hakea eri puolilta; Isambard lähetettiin oppiin Ranskaan, mutta koska hän ei ollut Ranskan kansalainen, hän ei päässyt hyvään valtiolliseen kouluun, vaan joutui tyytymään erilaisiin yksityisiin kouluihin. Mikä tärkeintä, isän suhteilla nuori Brunel pääsi oppiin kuuluisan mittalaitteiden tekijän Brequet’n työpajaan.

Kun Isambard tuli takaisin Englantiin 1818, hän pääsi heti työhön isänsä apulaiseksi. Hän sai paljon vastuuta jo nuorena, ja sen nuori Brunel kantoi mielellään, sillä hän ei halunnut tulla vain insinööriksi, vaan suureksi insinööriksi.

Juna

Teollinen vallankumous pääsee vauhtiin

1800-luvun alussa teollinen vallankumous oli jo alkanut. Britannia oli maailman johtava maa liikennevälineissä, raskaassa teollisuudessa, tekstiiliteollisuudessa, laivanrakennuksessa, merenkulussa, majakoissa, tieteellisten instrumenttien tekemisessä ja kaikilla näillä aloilla. Britannia oli vakiinnuttanut asemansa johtavana suurvaltana, ja sen johdosta oli olemassa suuri kysyntä insinööritaidoille.

Insinöörejä ei kuitenkaan ollut riittävästi.

Suurin osa insinööreiksi itseään kutsuneista oli itse asiassa muurareita tai seppiä, ja vaikka monet heistä olivat sinällään päteviä, ei useimmilla ollut laajempaa luonnontieteellistä koulutusta. Monet heistä tulivat myös hyvin vaatimattomista oloista, mikä tuon ajan Britanniassa oli suuri ongelma, koska sosiaalisia rajoja ei paljon ylitetty.

Marc Brunel oli kuitenkin ranskalainen, koulutettu ja varakkaasta suvusta, joten hän oli aristokraattien kanssa kuin kotonaan, vaikka ei ollut aatelinen tai kuulunut ylempiin piireihin. Hän oli itse asiassa vähän snobi ja hakeutui ystäväksi aatelisten kanssa koettaen saada heiltä suoraan erilaisia suunnittelutöitä. Suurin onnenpotku oli pääsy Wellingtonin herttuan ystäväksi, mikä toi hänelle sopimuksen Thamesin alittavan tunnelin suunnittelusta ja rakentamisesta.

Poika-Brunel tuli isäänsä, mutta oli jo nuoresta alkaen ollut hienostoväen kanssa, joten hän tuli toimeen erinomaisesti yhteiskunnan kerman kanssa. Hän oli kuitenkin tarpeen vaatiessa myös työläinen ja rahvasta – hän tuli oikein hyvin toimeen kaikkien kanssa.

Hyvä esimerkki nuoren Brunelin sosiaalisista kyvyistä on hänen ensimmäinen kunnollinen oma työnsä, Bristolissa edelleen oleva Cliftonin riippusilta.

Sillasta järjestettiin kaksi suunnittelukilpailua, joista molempiin Brunel osallistui, ja lopulta kilpailu ratkesi siihen, kun Brunel onnistui saamaan kilpailun raadin keskustelemaan innokkaasti erilaisten siltavaihtoehtojen tyylikkyydestä hinnan sijaan. Ja silloin Brunelin (kallein ja komein) suunnitelma valittiin..

Clifton Suspension Bridge, Avon-joen ylittävä suuri riippusilta on edelleen kaunis näky. Silta on Bristolin kaupungin tunnusmerkki ja hyvä esimerkki siitä, kuinka kaunis silta ja kaunis maisema voivat sopia yhteen.

Samaan tapaan kun teollisen vallankumouksen alkuaikoina teknologiaa romantisoitiin ja tehtaille kirjoitettiin runoja, voi Cliftonin riippusillan olevan Brunelin oma taiteellinen lisäys nättiin jokimaisemaan. Siinä on kaksi puiden peittämää rantatörmää, molemmilla puolilla ensin paksumpi punatiilinen torni ja kummankin päällä tummempi tiilinen pieni torni, jonka yläosaista riippusillan vaijerit lähtevät. Ja itse siltataso on suora, jäntevä ja geometrisen kaunis.

Sääli vain, että silta valmistui vasta Brunelin kuoleman jälkeen.

Silta on vain yksi Brunelin työ Bristolissa, minne tuo silta avasi hänelle ovet. Sillan rakennutti paikallisten maanomistajien ja liikemiesten muodostama yhtiö, joka oli hyvin vaikutusvaltainen joukko ihmisiä. Brunel tutustui moniin ryhmän jäseniin ja joidenkin kanssa hän ystävystyi oikein hyvinkin. Kun sitten eteen tuli uusia rakennustöitä, niin he tunsivat nuoren innokkaan ja pätevän insinöörin, ja antoivat hänelle töitä.

Sellainen oli mm. Bristolin sataman uudistaminen 1831, ja sellainen oli myös kunnianhimoinen suunnitelma rautatiehanke Bristolista Lontooseen. Brunel, joka oli tuolloin vasta 28-vuotias, piti erittäin hyvän ja vangitsevan puheen rautatietä kaavaileville liikemiehille ja onnistui myymään heille ideansa uudenlaisesta, nopeasta junayhteydestä. Kun junat tuolloin puksuttivat vain noin 20 km/h, oli Brunelin mielessä yli 100 km/h kulkevat junat ja niille tehdyt erikoisvalmisteiset radat. Aikansa luotijunat.

Hän suunnitteli juniaan vetämään uudenlaisen tehokkaan veturin, mutta siitä tuli hänen loisteliaan uransa ensimmäinen suuri epäonnistuminen. Vaikka Brunel oli selvästi erinomainen rakennusinsinööri, ei hän ollut ihan omiaan liikennevälineiden suunnittelussa. Veturi oli teoriassa erinomainen, mutta käytännössä surkea.

Niinpä hän palkkasi avukseen vuonna 1838 nuoren insinöörin, Daniel Goodgen, joka pelasti Brunelin suunnitelman tekemällä pikajunaan tarvittavan tehokkaan hyvän veturin.

Brunelin pikarautatien nimeksi tuli Great Western, ja nykyisin samaa rataa kulkeva juna on saman niminen.

Aikanaan linja oli hurjasti edellä aikaansa, sillä Brunel teki rautatiestään leveämmän kuin raideväli oli muualla Britanniassa. Näin juna kulki tasaisemmin ja oli mukavampi. Raiteet tosin korvattiin jo 1800-luvun lopussa muualla käytössä olleella kapeammalla.

Great Western -linjan päätepysäkki Lontoossa oli Paddingtonin asema. Nykyisin se on edelleen eräs Lontoon päärautatieasemista.

Brunel oli huomattavasti edellä aikaansa myös siinä, että hän inhosi höyryvetureita. Ne olivat hänen mielestään hankalia, meluisia, painavia, likaisia ja savuttavia hirviöitä, joten hän halusi päästä niistä eroon.

Yksi ratkaisu oli höyrynpainejuna, joka kuuluu taas sarjaan keksintöjä, jotka periaatteessa toimivat, mutta käytännössä eivät. Ideana oli se, että raiteiden keskellä olisi pitkä höyryputki, jonka keskellä olisi mäntä, josta menisi suoraan ylöspäin kiinnike junaan. Höyryputken päällä olisi siis koko putken pituinen viilto, reikä, jonka läpi männän varsi kulkisi. Putkessa olisi sitten läppälaitteisto, joka sulkisi reiän muualla kuin tukivarren kohdalla.

Radan vieressä olisi määrävälein höyrykattiloita, joista johdettaisiin putkeen paineen alaista höyryä - joka puolestaan työntäisi mäntää eteenpäin putkessa ja veisi junaa eteenpäin.

Ilmanpainejunan rautatie

Kuten yllä oleva, suunnitelman mukaan myöhemmin tehty mallikappale näyttää, oli systeemi monimutkainen. Se kuitenkin rakennettiin aikanaan, ja se toimi – tosin huonosti.

Höyryn ohjaamisen tarvittavat venttiilit eivät toimineet hyvin, hyötysuhde oli huono ja putken päällä oleva läppäsysteemi oli aivan liian monimutkainen. Läpät oli tehty nahasta, joka tuppasi kuivumaan ja halkeilemaan, joten sitä piti koko ajan rasvata ihralla (kun öljyä siis ei ollut), kunnes rotat ihastuivat syömään rasvaista nahkaa ja juna jäi siihen. Tämä atmosfäärijuna – kuten Brunel sitä nimitti – oli jälleen erinomainen ideana, mutta käytännössä täysi floppi. Siitä tuli toinen hänen suurista epäonnistumisistaan.

Ja sitten laivoja!

Bristolin liikemiehet pyysivät Brunelia tekemään heille myös laivan. Siitä tuli ensimmäinen, varta vasten edestakaiseen Atlantin yli kulkevaan liikenteeseen suunniteltu höyrylaiva.

Vuonna 1838 valmistunut SS Great Western oli tammirunkoinen siipirataslaiva, valmistuessaan suurin matkustaja-alus maailmassa. Se osoittautui toimivaksi ja saman kaltaisia laivoja tehtiin sen jälkeen useita.

Laivalle haluttiin pian sisarlaiva, mutta Brunel ei kuitenkaan halunnut tehdä laivasta identtistä toista versiota, koska se käytti jo hänen mielestään vanhentumassa olevaa tekniikkaa. Brunel halusi metallirunkoisen aluksen, jota veisi eteenpäin siipirattaiden sijaan potkuri. Sellaisia oli jo olemassa, mutta ne eivät olleet kovin hyviä; rungot olivat painavia ja hankalia verrattuna puurakenteisiin, ja potkurien hyötysuhde oli pieni verrattuna jo tositoimissa koeteltuihin siipirattaisiin.

Brunelin pitikin vakuuttaa laivan tilaajat potkurin toimimisesta ja kehittää itse potkuritekniikkaa eteenpäin. Ensimmäisenä potkurin laivaan laittanut Francis Pettit Smith ei ollut innostunut ideansa jalostamisesta, joten Brunel sai puhutta laivastolta käyttöönsä pienen aluksen, höyrylaiva Rattlerin, ja Brunel innostui toden teolla kokeilemaan sen avulla erilaisia potkureita.

Brunelin päiväkirjoissa onkin paljon enemmän merkintöjä SS Ratterista kuin telakalla jo valmistuvasta Great Britainista; sen tekeminen oli enää tylsää rakentamista, kun taas potkuritestit olivat kiinnostavampia.

Potkuri ja metallirakenne tekivät Great Britainista ainutlaatuisen laivan, mutta vaikka alus oli aikaansa edellä ja erinomainen, se ei onnistunut kääntämään historian kulkua siinä mielessä, että Bristol jo häviämässä Liverpoolille kilpailussa suurimmasta satamasta Atlantin-liikenteessä.

Niinpä Great Britain laitettiin pian reitille Liverpoolista New Yorkiin ja samalla haudattiin Brunelin ajatus junaradan jatkamisesta laivalla Bristolista Atlantin taa piti hylätä.

William Talbot'n huhtikuussa 1844 ottama kuva Great Britainista on todennäköisesti ensimmäinen koskaan otettu valokuva laivasta.

Kapteenin lokikirja: SS Great Britainin neljäs matka Liverpoolista New Yorkiin

Great Britainin kapteenin lokikirja kertoo hyvin, millaista oli matkaaminen Atlantin yli 1800-luvun puolivälissä aikansa parhaalla aluksella.

7. heinäkuuta 1846.
Moottorit käynnistettiin aamulla 5.50 ja alus irtaantui laiturista 8.30. Kello 9.35 pääsimme avomerelle, 10.12 ohitimme majakkalaivat jıa 10.45 jätimme luotsin pois laivasta. Kymmeneltä säädimme moottorin täysille ja höyrysimme ulapalle.

8. heinäkuuta.
Aamulla nopeus on vähän yli 9 solmua ja illalla jo 12 solmua.

10. heinäkuuta.
Moottori sammutettiin huoltoa varten, päivällä nostettiin purjeet ja moottori sammutettiin uudelleen varaosien vaihtamista varten. Laiva jatkoi sen aikaa purjeilla ja illalla sekä purjeilla että moottorilla.

11.-14. heinäkuuta.
Laiva puksutti tasaisesti eteenpäin moottoreilla ja purjeillaan noin yhdeksän solmun nopeudella.

15. heinäkuuta.
Jouduimme sammuttamaan moottorit kello 3.40 voimansiirtoketjujen huoltoa varten. Nostimme purjeet ja moottoreiden jälleen käynnistyttyä jatkoimme täyttä vauhtia eteenpäin klo 9.25. Iltapäivällä klo 3.30 kolme suurta jäävuorta näkyvissä, ohitimme illalla klo 7 kaksi jäävuorta.

16. heinäkuuta.
Ilman lämpötila 13°C veden 9°C. Alus on täydessä sumussa, moottorit hiljaisella käynnillä, purjeet ovat ylhäällä. Kello 12.10 maata näkyvissä, oletettavasti Ball Head tai Cape Broyle. Sumua. Myöhemmin havaitsimme toisen laivan. Sumua. Eteenpäin hitaasti, pysähdys, moottoreilla hitaasti eteen noin 2 minuuttia, seis ja havainnointia. Päätimme mennä toisen laivan luo ja kysyä sieltä sijaintiamme.

17. heinäkuuta.
Sumu jatkuu. Kuljemme moottorilla ja täysillä purjeilla. Ohitamme ison amerikkalaisen laivan. Sumu häipyy hetkeksi illalla.

18. heinäkuuta.
Taas sumua, hyvin paksua sumua. Sammutamme moottorin huoltoa varten.

19. heinäkuuta.
Sumua iltaan saakka, mutta sitten sumu häipyy. Moottorit pysähdyksissä pari kertaa päivän aikana, mittasimme veden korkeutta useita kertoja päivän aikana.

20. heinäkuuta.
Taas sankkaa sumua. Nostimme kaikki purjeet aamupäivällä ja jatkamme moottorilla. Illalla 9.30 näkyviin tulee Neverpoints Lights ja Sandy Shoots Light kello 10.

21. heinäkuuta.
Nokka kohti Staten Islandia. Sammutamme illalla klo 5.15 moottorin huoltoa varten, voimansiirtoketjut ovat hyvin huonossa kunnossa. Sää hyvä koko päivän.

22. heinäkuuta.
Saavutaan New Yorkiin hyvässä säässä. Tarkastuksessa löysimme muutamia rikkoontuneita pintalevyjä nokassa ja laivan reunoissa, mutta laiva ei kuitenkaan vuoda juuri lainkaan. Laivan siivoaminen ja uuden hiilen lastaaminen aloitetaan heti.

Katse itään (ja taas uuteen laivaan)

SS Great Britain löi nopeusennätykset Englannin ja New Yorkin välillä, mutta syksyllä 1846 se ajoi Irlannissa rantaan ja jäi niin tukevasti kiinni, että se saatiin irti vasta seuraavana kesänä. Vaikka laiva ei ollut syypää kolariin ja vaikka laiva saatiin kunnostettua, meni sen omistajayhtiö konkurssiin.

Brunelille tämä tosin toi jälleen uuden mahdollisuuden, sillä nyt insinöörin mielessä oli visio yhä suuremmasta laivasta: mitä suurempi laiva olisi, sitä vähemmän suhteellisesti polttoaine ja moottori veisi sen tilavuudesta, jolloin tilaa olisi enemmän hyötykuormalle, matkustajille ja ennen kaikkea hyvin maksavien luksusluokan matkustajien hyteille.

Uudesta laivasta tulisi niin suuri, että siihen mahtuisi niin paljon hiiltä, että se voisi mennä ilman välipysähdystä Uuteen-Seelantiin, Intiaan tai Australiaan ja takaisin. Se ei olisi riippuvainen polttoaineesta matkan varrella, mikä tosin teki siitä hieman epätaloudellisen, sillä hiilen kuljettaminen koko matkan ajan ei ole kannattavaa. Tuolloin tosin ajateltiin, ettei Australiassa olisi tarpeeksi hiiltä tai puuta paluumatkaa varten, joten lähtiessä laivassa olisi hyvä olla polttoainetta koko menopaluumatkaa varten.


Brunel (toinen oikealta) Great Easternin työmaalla.

Ajatus riippumattomuudesta kuitenkin viehätti Brunelia jo sinällään ja aluksen "valtava" koko oli jatkuva inspiraation lähde hänelle. Hän teki suunnitelmat hyvin tarkasti ja nopeasti, ja vaikka hänellä oli varsin suuri työ saada rahoittajia laivalleen, se onnistui. Vuonna 1854 perustettiin Eastern Steam Navigation Company, joka tilasi lopulta laivan.

Itse asiassa he aikoivat tilata kaksi laivaa, jotta he voisivat hoitaa jatkuvaa liikennettä Aasian ja Britannian välillä, mutta he eivät päässeet yhtä laivaa pitemmälle, koska yhtiö hajosi ensimmäisen laivan tekemisen aikana kahdeksi yhtiöksi. Mutta Eastern Steam Navigation Company tilasi laivan ja nimitti Brunelin sen pääinsinööriksi.

Brunel puolestaan teki suunnitelmat ja valvoi rakentamista, mutta antoi itse laivan rakentamisen alihankkijan, kokeneen laivanrakentajan John Scott Russelin tehtäväksi.

Valitettavasti vain yhteistyöstä ei koskaan tullut sellaista kuin siitä piti tulla, koska Brunel halusi pitää kaikki langat käsissään. Russell oli perinteinen laivanrakentaja, joka osasi tehdä aluksia hyvin ja myös niellä omanarvontuntonsa, kun nousukasmainen julkkisinsinööri selitti koko ajan mitä tehdä. Ongelmaksi muodostuikin ennen kaikkea se, että Brunelin ote oli uudenlainen. Hän halusi organisoida koko rakennusprojektin, eli se oli systeemi, mihin tuotiin sisään työntekijöitä, metallilevyjä, niittejä ja muita tarvikkeita, ja tuloksena olisi valmis laiva.

Se oli todennäköisesti ainoa mahdollinen tapa tehdä niin suuri laiva, mutta kaikkea muuta kuin Russellin perinteinen käsityöläinen tapa tehdä laivoja. Brunel oli lisäksi hyvin tarkka käyttämänsä materiaalin laadusta ja hänellä oli omia tarkastajia metallintoimittajien luona varmistamassa, että tavara on hyvää ja vastaa lupauksia. Brunelin laaduntarkkailusysteemi oli aivan nykyaikainen ja hurjasti aikaansa edellä.

Russell, sen sijaan että olisi tehnyt toisella tavalla tai protestoinut, jatkoi laivan tekemistä omalla tavallaan. Hitaasti. Kun Brunel kehotti panemaan työhän vauhtia, oli Russellilla puolellaan viereisten telakoiden omistajat. He olivat osin mukana hankkeessa siitä syystä, että laiva oli niin suuri, ettei se mahtunut kokonaan Russelin telakalle, vaan sen perä ja nokka olivat naapurien puolella.

Syynä ei ollut pelkkä koko, vaan myös se, että Brunel oli halunnut kauaskatseisesti laivan tehtävän pitkittäin joen suuntaan. Jos se olisi tehty tavalliseen tapaan joen nähden poikittain, sen vesillelasku olisi tukkinut koko Thamesin liikenteen mahdollisesti jopa päiviksi. Ja voi olla, ettei se olisi voinut kääntyä joessa lainkaan. Hyvästä suunnittelusta huolimatta Great Easternin vesillelasku kesti päiväkausia.

 

Great Eastern oli erinomainen laiva ja edellä aikaansa. Siinä oli esimerkiksi moottoroitu ohjaussysteemi, kompassit, jotka on suojattu laivan rungon raudan magneettisuutta vastaan, ja uudenlaisia navigaatiolaitteita. Vastaavanlaisia laivoja ei tehty ennen kuin 1900-luvun alussa.

Taloudellisesti se oli kuitenkin katastrofi. Sen rakentaminen kestivät paljon suunniteltua pitempään ja tuli paljon laskettua kalliimmaksi (kuten melkein kaikki Brunelin hankkeet), eikä laiva lopulta päätynyt koskaan säännölliseen liikenteeseen Australian ja Britannian välillä.

Siitä tuli kuitenkin kuuluisa siksi, että sen avulla onnistuttiin laskemaan ensimmäisen kunnollisen lennätinkaapeli Atlantin poikki vuonna 1866.

Osasyy laivan epäsuosioon oli myös se, että muut laivanrakentajat halveksivat tätä uudenaikaista jättiläistä. Eräs kilpailija totesi, että ”lähettäkää se Brightoniin ja kaivakaa hiekkarantaan reikä, johon sen voisi ajaa. Laivasta voisi tulla hyvä huvittelulaituri, sen ruumaan voisi tehdä kylpylän, sen kannen alla voisi olla hotelli, ravintoloita, tanssisaleja. En keksi mitään muuta käyttöä sille, kuin huvittelukeskus.”

Ensimmäinen ja viimeinen suuri insinööri

Great Easternin tekeminen oli niin suuri ponnistus, että se vei osaltaan Brunelin ennenaikaiseen hautaan. Se univelka ja hermopaine mitä laivan tekeminen, markkinoiminen ja sen epäonnistumisen seuraaminen vaati, oli yhtä valtavaa kuin itse laiva.

Brunel eli tosin muutenkin epäterveellisesti, hän poltti sikareita ja nautti hyvästä ruoasta ja juomasta. Hän oli kuitenkin olemukseltaan heiveröinen, ja pitkän – ja vaarallisen – uransa aikana hän oli joutunut moniin onnettomuuksiin. Ei ollut sinänsä siis ihme, että hän kuoli vain 53-vuotiaana.

Päivä oli 15. syyskuuta 1859.

Noihin aikoihin tieteen ja tekniikan ammatit alkoivat erikoistua, ja niinpä Brunel oli eräs viimeisistä kaikkia eri insinööritaidon aloja hallinneita insinöörejä. Itse asiassa jo tuolloin ihan kaikkea ei nerokaan voinut hallita, sillä siinä missä Brunelin laivat olivat hyviä, olivat hänen junansa huonoja. Parhaimmillaan hän oli varmaankin siltojen suunnittelijana.

Tulevaisuudessa tilanne voi olla jälleen toinen, kun kaikkia tulevaisuuden ammatteja ei pystytä ennustamaan. Ei ole enää merkityksellistä kouluttautua tiettyä, hyvin rajallista alaa varten, vaan kerätä paljon perustietoa eri aloilta ja käyttää sitä hyväkseen. Yleisosaajat ovat tulossa taas, ja siksi kannattaa katsoa taaksepäin esimerkiksi juuri Bruneliin. Hän oli hyvin laaja-alainen, taiteellisesti luova ja teknisesti lahjakas, osasi markkinoida omaa osaamistaan ja henkilöään, ja ennen kaikkea hän osasi muuttaa ideansa toimiviksi laitteiksi.

Kuninkaallisia häitä katsoessa kannattaakin siis koettaa löytää kuvista jostain se Windsorissa oleva kaunis, Brunelin suunnittelema rautatiesilta.

Video: Saisiko olla superkylmää kvanttifysiikkaa nanojääkaapissa?

Kvanttitietokoneeseen tarvitaan nanojääkaappi. Sellaisen tekemiseen ja paljon muuta nanotekniikkaan ja kvanttifysiikkaan liittyvää tutkimusta tehdään Aalto-yliopistossa akatemiaprofessori Jukka Pekolan tutkimusryhmässä.


Akatemiaprofessori Jukka Pekola Aalto-yliopistosta on puuhannut koko ikänsä lähellä absoluuttista nollapistettä, koska siellä tapahtuu kaikenlaista kiinnostavaa. Luonnonlait eivät heitä kärrynpyörää, mutta lait ovat erilaisia kuin arkisessa maailmassamme.

Siellä toimivat suprajohteet, eli materiaalit, joissa sähkövirta kulkee ilman olennaista vastusta. Ja siellä tapahtuu kvanttimekaanisia ilmiöitä: esimerkiksi systeemit voi olla samaan aikaan kahdessa eri tilassa, tai että toisistaan erilliset kvanttisysteemit voivat kytkeytyä toisiinsa. Siis vähän sama kuin nanokokoinen auto voisi olla samaan aikaan punainen ja sininen, ja yhden auton ratin kääntäminen saisi toisen auton kääntymään samanaikaisesti sadan kilometrin päässä.

"Kun aikaisemmin vain tutkimme näitä ilmiöitä, niin nyt olemme jo toisessa vaiheessa, missä käytämme hyväksi aitoja kvanttimekaanisia ilmiöitä", iloitsee Pekola ja ennustaa, että tällä alalla on tulossa paljon läpimurtoja lähivuosina – myös Suomessa, mutta tästä lisää myöhemmin.

Suomi on kylmä maa

Suomessa on pitkät perinteet hyvin kylmän ja siellä tapahtuvien ilmiöiden tutkimuksessa. Professori Olli Lounasmaa, suomalaisen fysiikan eräs suuruuksista, nosti silloisen TKK:n Kylmälaboratorion maailman huipulle ja onnistui tekemään useita kylmyysennätyksiä, eli jäähdyttämään laitteitaan erittäin lähelle absoluuttista nollapistettä.

Absoluuttinen nollapiste −273,15°C on kylmin mahdollinen lämpötila, koska silloin atomienkin liike jähmettyy paikalleen. Fyysikot alkavat lämpötilojen laskun tuosta pisteestä, eli nollasta Kelvinistä (0 K). Kylmyysennätys on edelleen Espoossa. Vuonna 2000 siellä saavutettiin lämpötila, joka oli vain 0,000 000 000 1° nollan yläpuolella.

Samaan aikaan kuitenkin Suomessa oli toinen kylmäfysiikan tutkimusryhmä, Jyväskylässä, ja Pekola oli siellä.

"Olen opiskellut ja aloittanut työni täällä Otaniemessä Olli Lounasmaan ryhmässä", kertoo Pekola. "Olin ensin 1980-luvun alussa diplomityöntekijänä ja sitten väitöskirjatutkijana. Aiheenani olivat ultramatalat lämpötilat, eli käytimme Helium-3 -nestettä ja tutkimme suprajohtavuutta siellä. Tämä oli tuolloin tärkeä tutkimusala ja tästä myönnettiin myös Nobelin fysiikan palkinto vuonna 1996."

1990-luvun alkupuolella kiinnostus suuntautui laajemmin matalien lämpötilojen tutkimukseen. Siellä esimerkiksi lämpöliike pienenee ja siksi siellä tapahtuu paljon jänniä kvantti-ilmiöitä, joiden ymmärrettiin tarjoavan paljon mahdollisuuksia uudenlaisille mikro- ja nanovalmistustekniikoille.

"Suomalainen Mikko Paalanen oli ollut tuolloin tutkimassa näitä asioita Yhdysvalloissa kuuluisassa Bell-laboratoriossa, ja hän oli tulossa Suomeen. Hän sai professuurin Jyväskylän yliopistosta, missä haluttiin panostaa kylmä- ja nanotutkimukseen. Hän rekrytoi minut ryhmäänsä, joten lähdin Jyväskylään."

Pekola kertoo, miten he saivat tutkia Jyväskylässä muun muassa ensimmäisinä Suomessa yhden elektronin ilmiöitä, jäähdyttimiä, lämpömittareita. Ryhmästä tuli nanoelektroniikan ja nanofysiikan pioneereja Suomessa.

"Lämpömittarin kehittäminen oli ensimmäinen suuri innostukseni. Meillä oli kova halu tehdä yhden elektronin transistoreita, eli sellaisia mitä nyt tehdään täällä meidänkin laboratoriossa nyt ihan vasemmalla kädellä. Emme kuitenkaan onnistuneet siinä Jyväskylän yksinkertaisessa laboratoriossamme, mutta saimme tehtyä lämpömittarin. Se on vähän kuin köyhän miehen transistori, jossa on vain yksi elektroni. Nyt sellaisia käytetään nyt monissa paikoissa, koska se ei vaadi minkäänlaista kalibrointia."

Vuonna 2002 jo professoriksi edenneelle Pekolalle tarjottiin mahdollisuutta perustaa Aaltoon oma tutkimusryhmä, joten hän päätti palata Otaniemeen. Nyt hän johtaa Pico-nimistä ryhmää, joka jatkaa elektronien ja hyvin matalien lämpötilojen kanssa. Nykyisin tosin perustutkimuksen ohella superpakkasesta ja sen ilmiöistä koetetaan tehdä tylsää arkitekniikkaa.

Yksi hankkeista on nanojääkaappi. Se ei ole vielä lähelläkään arkikäyttöä, mutta sillä tai sen avulla kehitettävällä tekniikalla voisi olla paljon sovelluksia. Esimerkiksi kiihkeän kehityksen kohteena oleva kvanttilaskenta vaatii superkylmää ympäristöä, ja jos siitä joskus tulee tavallista, se vaatii sitä, että lähellä absoluuttista nollaa olevia lämpötiloja on joka puolella – ei vain tutkimuslaitoksissa.

Tunneloitumistemppu, ja miten se tehdään

"Tämä nanojääkaappi lähti liikkeelle ihan perustutkimuksesta. Olimme kiinnostuneita energian kuljetuksesta pienissä nanorakenteissa. Lämmönkuljetus on erittäin tärkeä asia jopa ihan tavallisissa mikropiireissä, joissa lämpö täytyy saada siirtymään ulos. Erityisen tärkeää tämä on kvanttilaitteissa, missä lämpö pitää saada siirtymään paikasta toiseen, jolloin voidaan tehdä täsmäjäähdytystä."

Yksinkertaistettuna nanojääkaappi toimii siten, että "siirrämme kappaleesta pois kaikkein kuumimpia elektroneja, jolloin se jäähtyy." Periaate on sama kuin kahvin jäähdyttäminen puhaltamalla: puhallus siirtää höyryä sivuun kahvikupista, jolloin kuumimmat kaasumolekyylit kahvin päällä lentävät pois ja viileämpiä atomeja jää jäljelle.

Tarkennusta kysyessä Pekola antaa suorat ohjeet nanojääkaapin tekemiseen; ihan kotioloissa sen nikkarointi ei kuitenkaan onnistu. "Teemme puhdastilassa monikerroksisia metallirakenteita nanomittakaavassa litografisesti. Ikään kuin piirrämme elektronimikroskoopilla kuvioita muovipintaan ja sitä voidaan käyttää maskina, kun pinnalle höyrystetään metallia. Tuloksena on noin kymmenen nanometrin, metrin miljardisosan kokoisia rakenteita. Kun tätä toistetaan monta kertaa päällekkäin eri metalleilla ja maskeina toiminut muovi lopulta poistetaan, saadaan haluttu kolmiulotteinen nanorakenne."

Metallien väliin voidaan myös laittaa eristekerroksia, joiden läpi sähkö kulkee ainoastaan tunneloitumalla. Tunneloituminen tarkoittaa sitä, että hiukkanen voi läpäistä potentiaalivallin, jonka ylittämiseen sillä ei klassisen fysiikan mukaan olisi riittävästi energiaa. Sähköstaattinen potentiaalivalli syntyy siitä, että materiaali tai sen ominaisuus vaihtuu.

"Jos käytetään hyvin tavallisia, tunnettuja materiaaleja kuten vaikkapa alumiinia tai kuparia, niin osa niistä muuttuu suprajohteiksi hyvin matalissa lämpötiloissa, toiset pysyvät tavallisina. Alumiini on suprajohde noin yhden kelvinin lämpötilassa ja kylmemmässä."

Suprajohtavassa materiaalissa sähkövirta kulkee käytännössä ilman vastusta, mutta lisäksi materiaaliin muodostuu niin sanottuja energia-aukkoja. Sen sisällä on elektronien kannalta kiellettyjä tiloja samalla tavalla kuin puolijohteissa on energia-aukkoja.

"Hiukkaset, jotka sattuvat osumaan energia-aukon kohdalle, eivät pääse tunneloitumaan, mutta ne, jotka ovat yläpuolella, pääsevät tunneloitumaan. Tämä saa aikaan sen, että energiaa siirtyy normaalimetallista suprajohteen puolelle."

Jääkaappien tekeminen on nykyisin varsin perustekniikkaa, ja siksi kiinnostavampaa onkin niiden variaatioiden ja sovellusten kehittäminen. Yksi näistä on kvanttitietokoneiden lämmönsiirtoon liittyvät ongelmat, jotka pitää ratkaista ennen kuin laitteet saadaan kunnolla käyttöön.

"Tämän suhteen meillä on varsin hullu ajatus käyttää tietokoneen perustana olevia laskentayksiköitä, kubitteja sinällään lämpövoimakoneina. Voisimme kontrolloida kubittien tilaa ulkoisesti ja tehdä siten niiden avulla perinteisistä jäähdyttimistä tuttuja monivaiheisia jäähdyttimiä. Mutta näidenkin kanssa ollaan vielä kaukana tuotteistamisesta – jäähdytys on kuitenkin tärkeä osa tutkimustamme."

Tuloksena myös jo arkitekniikkaa

"Yleensä ajatellaan, että kylmäfysiikka ja matalien lämpötilojen parissa puuhaaminen on jotain eksoottista puuhaa, mutta tästä on tullut jo ihan teollisuuttakin Suomessa", jatkaa Pekola. Hän mainitsee, että suomalaisyritys BlueFors Cryogenics Oy valmistaa muun muassa erittäin yksinkertaisesti käytettäviä jäähdyttimiä millikelvin-alueelle.

Kun perinteisesti kylmäfysiikan laboratorioissa on paljon nesteheliumpulloja, koska matala lämpötila saadaan aikaan nestemäisellä heliumilla, ei niitä enää tarvita. BlueForsin laitteissa on kompressori, joka kierrättää heliumia, jonka avulla saadaan aikaan perustoimintalämpötila.

 

"Se on iso muutos paitsi tutkimuksen, niin myös sovellusten kannalta, koska helium on kallista, pullojen käsittely on hankalaa ja nesteheliumin kanssa lotraaminen vaatii aina erikoisjärjestelyjä. Kun superkylmää saa aikaan töpselin seinään laittamalla, niin se on ollut pieni vallankumous. Nyt näitä laitteita käytetään joka puolella - ja tässä Suomi sekä Kylmälaboratorio ovat olleet tässä tiennäyttäjänä.

Seuraavaksi samaa tekniikkaa pitäisi soveltaa vielä erittäin haastaviin ja pieniin kohteisiin. Esimerkiksi avaruussovelluksissa tarvittaisiin jäähdytyslaitteita, jotka toimisivat sähköisesti, eikä niissä tarvittaisi suuria nesteheliumsäiliöitä. Niiden tulisi olla lisäksi avaruuden ja avaruuteen laukaisun olosuhteet kestäviä, helppokäyttöisiä ja kevyitä. Samoin muuallakin kuin kvanttilaskennassa tarvitaan hyvin pieniä jäähdyttimiä, jotka toimisivat yksinkertaisesti siten, että niihin liitetään jännite.

Eräs lupaava sovellusala on kvanttimekaaniset sensorit. Suomessa tehdään jo nyt paljon erilaisia sensoreita, ja kun tähän teollisen skaalan toimintaan yhdistetään osaaminen suprajohtavuudessa, kylmätekniikan tietotaito ja hyvä infrastruktuuri hankalien rakenteiden tekemiseen, voi Suomesta tulla kvanttimekaanisten sensorien tekemisessä varsin suuri tekijä.

Veri vetää laboratorion puolelle

Pekolan Pico-ryhmä ei ole mikään suuri, sillä siinä on hieman yli tusinan verran jäseniä. Ryhmä on ollut aikanaan isompikin, mutta Pekolan mukaan se oli hankalasti hallittava. Nyt ryhmään kuuluu kaksi senioritutkijaa, muutama tohtoritutkija ja puolen tusinaa jatko-opiskelijoita.

"Tällaisessa työssä on paljon erilaisia osaamisalueita. Tarvitaan teoreetikoita, ja niitä, jotka ovat näppäriä rakentamisessa. Ryhmänjohtamisen rikkaus on se, kun näkee erilaisia ihmisiä joilla on erilaisia taitoja, ja voi sitten tukea heidän urakehitystään myös jatkoa ajatellen."

"Haluan olla itse mukana oikeassa työssä ja oletan, että myös opiskelijoiden kannalta tilanne on parempi, koska joskus näkevät myös minua labrassa." Pekola tosin mainitsee monessa yhteydessä, että käytännön kokeiden tekeminen ja teorian yhdistäminen on hänelle tärkeää. "Siinä ei ole mitään mieltä, että vain räplää kokeiden kanssa, jos ei ymmärrä tarkalleen, mitä tapahtuu. Asioiden teoreettinen selittäminen on myös tärkeää, ja se on aina innostanut minua."

Eräs tällainen – jo pitkään Pekolan päässä pyörinyt – teoriaa ja käytännön tekemistä yhdistävä asia on sähkövirran standardin kehittäminen. Ideana on pyrkiä liikuttamaan elektroneja yksi kerrallaan samanlaisten rakenteiden läpi siten, että elektronien liikkeet kontrolloidaan ulkoisella jännitteellä.

"Minulla oli jo kymmenkunta vuotta sitten idea siitä, miten tämä voitaisiin saada hyvinkin tarkaksi, mutta se ei ole vielä edennyt sille tasolle, että se saataisiin metrologiassa hyväksytyksi virtastandardiksi. Olemme kuitenkin jo hyvin lähellä, ja tästä myös poikii koko ajan uutta tutkimusta."

Kvanttimaailmassa olisi paljon muutakin tekemistä, kuten esimerkiksi täysimittaisen kvanttitietokoneen rakentaminen. Siihen Pekolan mukaan Suomessa ei ole yksinkertaisesti rahkeita, joskin proof-of-concept –tyyppisen tutkimuksen kautta tässäkin työssä saadaan aikaan tärkeitä tuloksia.

"Lounasmaalta opin sen, ettei kannata tehdä työtä sellaisella alalla, minkä parissa maailmalla on jättimäisiä tutkimusryhmiä. On parempi löytää oma erikoisala, mihin pienikin ryhmä voi jättää jälkensä. Luulen, että olemme onnistuneet tässä aika hyvin."

Pekola kiittelee myös akatemiaprofessuuriaan siitä, että hän voi keskittyä varsin hyvin tutkimusryhmänsä johtamiseen ja myös tutkimukseen. "Tämä on tärkeää, sillä olen edelleen hyvin innostunut fysiikasta. Siinä riittää loputtomasti jännittävää tutkittavaa!"

*

Juttu on julkaistu ensin Suomen Akatemian nettisivuilla. Kirjoittaja on Tiedetuubin päätoimittaja ja tehnyt jutun Suomen Akatemian tilauksesta.

Pipetointi vie dosentin flow-tilaan

To, 03/22/2018 - 13:01 Toimitus

Helsingin yliopiston dosenttiyhdistys on valinnut jälleen vuoden dosentin. Tänä vuonna hän on Irma Järvelä, joka tunnetaan laktoosi-intoleranssin geneettisen taustan selvittämisestä sekä musikaalisuuden perinnöllisyyttä kartoittavasta tutkimuksestaan. Kaikkein eniten häntä kiinnostavat kuitenkin vakavat aivosairaudet.

Dosentti Irma Järvelä kertoo tarinan. Siinä hän tapaa vaikeasti kehitysvammaiset veljekset ja heidän äitinsä.

Äiti kertoo miettivänsä usein, mistä hänen poikiensa sairaus oikein johtuu. Pojat ovat viisissäkymmenissä.

Suomalaiseen tautiperintöön kuuluu vakavia kehitysvammaisuutta aiheuttavia sairauksia, joista osaan ei ole diagnoosia. Jotkut niistä johtavat kuolemaan nuorella iällä, kuten INCL, jota Järvelä tutki väitöskirjassaan.

Kaikki niistä muuttavat perheen elämän peruuttamattomasti, koska parantavaa hoitoa ei ole.

"Minulta on kysytty suoraan, miksi tutkin vain pienellä joukolla esiintyviä sairauksia, joihin ei ole hoitoa", Järvelä myöntää.

"Itselläni ei ole koskaan ollut siihen motivaatio-ongelmaa. Tutkimuksessa saadaan pelkästään hyvää aikaan – kaikki mitä löydämme johtaa diagnostiikkaan eli siihen, että lapsen sairauden syy selvitetään."

Kaikkiaan Järvelän ryhmä on tunnistanut suomalaisten taudinsyitä parissakymmenessä geenissä. Kyseessä on myös yhteiskunnallinen asia, sillä diagnoosi helpottaa kehitysvammaisen pääsyä tukitoimien piiriin.

Tällä hetkellä Järvelä tutkii yli 200 kainuulaisen kehitysvammaisen DNA-näytteitä. 

Heidän diagnoosinsa oli täysin auki, mutta nyt sama tautimutaatio on löytynyt 10 potilaalta. Myöhemmin tänä vuonna julkaistavassa artikkelissa saatetaan siis esitellä uusi suomalaisen tautiperinnön sairaus.

Pe­rin­nöl­li­syys­tut­ki­mus­ta ajaa tek­nii­koi­den ke­hit­ty­mi­nen ja ute­lias mie­li

Perimän tutkimuksen menetelmät ovat kehittyneet huikeasti viimeisen vuosikymmenen aikana, kun koko perimän tutkimus eli sekvensointi yhdellä kertaa on tullut mahdolliseksi. Lisäksi ala on siitä kiitollinen, että samoja menetelmiä voi käyttää useiden hyvin erityyppisten ominaisuuksien tutkimukseen.

"Näin tässä mahdollisuuden soveltaa tutkimusmenetelmiä myös poikkitieteellisiin aiheisiin", Järvelä sanoo.

Aivosairauksien tutkimus johtikin Järvelän tutkimaan terveitä aivoja ja musikaalisuuden geeniperustaa.

"Kyseessä oli tietyllä tavalla riskitutkimus, mutta tulokset ovat osoittautuneet mielenkiintoisemmiksi kuin osasin odottaa."

Sitä ennen hän ehti kuitenkin tehdä läpimurron laktoosi-intoleranssin genetiikassa.

Myös siihen liittyy tarina.

"Tapasin erikoistumiskoulutukseni aikana Lastenklinikalla 16-vuotiaan pojan, jolla oli synnynnäinen laktaasinpuutos. Hän halusi tietää, millä todennäköisyydellä se olisi myös hänen tulevilla lapsillaan."

Kyseessä on suomalaisen tautiperinnön sairaus, jossa vauvan elimistö ei pysty käsittelemään äidinmaitoa. Kehittyvissä maissa voimakasta ripulia aiheuttava tauti olisi vauvoille kohtalokas. Suomessa näille vauvoille on tarjolla erityisiä, hintavia äidinmaidonkorvikkeita.

Järvelä kiinnostui aiheesta laajemmin, sillä lievempi aikuistyyppinen hypolaktasia, jota yleisesti kutsutaan laktoosi-intoleranssiksi, esiintyy Suomessa miljoonalla ihmisellä ja jopa puolella koko maailman väestöstä. Hän totesi laktoosi-intoleranssin geneettisen taustan ensimmäisenä maailmassa pornaislaisista suvuista.

Toisin kuin synnynnäinen laktaasinpuutos, peittyvästi periytyvä laktoosi-intoleranssi on todellisuudessa aivan normaali ominaisuus. Sen sijaan laktoosin sietoon liittyy dominantti geenimutaatio, joka on auttanut ihmisiä selviämään haastavissa ravitsemusolosuhteissa.

Laktoosi-intoleranssi on todellisuudessa aivan normaali ominaisuus. Sen sijaan laktoosin sietoon liittyy dominantti geenimutaatio.

"Evoluution kannalta laktoosin sieto on ollut eloonjäämistekijä, Järvelä toteaa. Tutkimusryhmän kehittämää laktoosi-intoleranssin geenitestiä tehdään Suomessa yhä 10 000 kappaletta vuodessa."

Mutta palataan vielä aivoihin. Niiden normaalistakin kehityksestä tiedetään yhä vain murto-osa.

Musiik­ki on ai­na­kin puo­lik­si ge­neet­tis­tä

"Minua kiinnostaa, miten lapsen aivot voivat kehittyä niin hienosti ja toisaalta, miksi kaikki menee pieleen yhden pistemutaation takia. Siinä on valtava kontrasti", Järvelä sanoo.

Hänen musikaalisuuden geeniperustaa tutkiva projektinsa jatkuu yhä. Tähän mennessä on selvinnyt, että ainakin puolet musikaalisuudesta on selitettävissä geeneillä ja loput ympäristötekijöillä.

"On kiinnostavaa tutkia, mitkä tekijät ajavat ihmisiä tiettyjen asioiden pariin."

Musikaalisuuden perinnöllisyys liittyy muun muassa kuuloon ja korvan karvasolujen toimintaan. Niitä tarvitaan äänen taajuuksien havaitsemiseen sisäkorvan simpukassa, josta havainto kulkee aivokuorelle ja aivojen kuulokeskukseen. Lisäksi halu harjoitella musiikkia on jopa 70-prosenttisesti geneettistä.

Järvelän tutkimuksessa havaittiin myös, että musiikin kuuntelu vaikuttaa geenien ilmentymiseen. Kyseessä ovat samat geenit, jotka aikaisempien tutkimusten mukaan liittyvät laululintujen laulamiseen. Tällä hetkellä tutkitaan tarkemmin geenien säätelyä musiikin kuuntelussa sekä Tapiolan Sinfonietan ammattimuusikoiden soittamisessa mikro-RNA-näytteistä.

Vuo­den do­sent­ti pää­see pi­pe­toi­mal­la flow-ti­laan

Järvelä iloitsee, että Helsingin yliopiston Vuoden dosentti -tunnustus saatiin tänä vuonna lääketieteelliseen tiedekuntaan.

"Itse en ole koskaan tavoitellut läpimurtoa vaan tutkimusta ajaa uusien asioiden löytäminen. Laktoosi-intoleranssin geneettinen tausta luokitellaan läpimurroksi ja sillä on iso merkitys. Lähtökohtana sillekin tutkimukselle oli kuitenkin, että asia oli mielenkiintoinen ja tärkeä tietää."

Hän haluaa pitää tutkimuksensa tiukasti kiinni käytännössä ja tartuttaa samaa löytämisen intoa myös opiskelijoihinsa.

"Pipetointi vie minut flow-tilaan. Tiedän, että siitä tulee tulosta ja tyytyväinen mieli, enkä malttaisi lähteä kotiin."

*

Juttu on lähes suoraan lainattuna Helsingin yliopiston tiedote, jonka on kirjoittanut Elisa Lautala. Otsikkokuva on myös hänen.

Tässä ovat Suomen avaruusnaiset – listalla yli 60 nimeä ja avaruusinsinööri Heli videolla

Tänään vietetään kansainvälistä naistenpäivää, aivan kuten läntisessä osassa maailmaa on tehty 8. maaliskuuta aina 1900 -luvun alkupuolelta alkaen ja virallisesti kaikissa YK:n jäsenmaissa vuodesta 1975 alkaen.


Monet yliopistot ja tutkimuslaitokset juhlistavatkin tänään naisiaan, ja niin tekee myös Tiedetuubi.

Olemme koonneet yhdessä Suomen "virallisen" avaruussivuston spacefinland.fi:n kanssa listauksen suomalaisista ja Suomessa toimivista avaruusalan naisisista; heidän hyvin erilaisia tarinoitaan lukiessa on helppo huomata, että avaruusala ei katso sukupuolta, vaan sopii naisille aivan yhtä hyvin kuin miehille. Ja muillekin.

Listalla on yli 60 nimeä!

Yllä olevalla videolla on eräs avaruusnaisista, Euroopan avaruusjärjestössä työskentelevä Heli Greus. Hän vastaa isojen satelliittien laadusta ja siitä, että niiden tekemisessä käytetyt materiaalit kestävät avaruuden sekä avaruuteen laukaisun olosuhteita. Hänen varsin mutkikas matkansa Alankomaihin, Euroopan avaruustekniikkakeskus ESTEC:iin on myös jännittävä ja opettavainen.

Kenties edelleen merkittävin suomalainen avaruusalalla ollut nainen on Turun yliopiston tähtitieteen professori Liisi Oterma (s. 1915), joka oli Yrjö Väisälän kanssa löytämässä lukuisia pikkuplaneettoja 1930-luvulta alkaen. Liisi Oterma

Hän toimi Turun observatorion ja sittemmin Tuorlan observatorion observaattorina ja tunsi tähtitieteen lisäksi hyvin myös geodesiaa ja optiikkaa. Oterma on löytänyt virallisesti yli 200 pikkuplaneettaa ja kolme komeettaa.

Oterma oli ensimmäinen Turun yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan naistohtori ja myös ensimmäinen tähtitieteessä väitellyt nainen Suomessa. 

Vaatimatonta elämää viettänyt Oterma jäi eläkkeelle vuonna 1978 Turun yliopiston tähtitieteen professorina ja kuoli vuonna 2001.

Liisi Otermaa (ja varmaankin nyttemmin myös Esko Valtaojaa) on varmasti kiittäminen siitä, että etenkin tähtitieteilijöiden parissa on Suomessa varsin paljon naisia!

Kuka kukin on?

Seuraavassa listassa on suomalaisia avaruusnaisia sukunimen mukaan aakkosjärjestyksessä. Pyysimme osaa heistä kertomaan itsestään hieman enemmän, joskin vastauksia on tässä olennaisesti lyhennetty.

Juttua voidaan täydentää myöhemmin tavoitteena laatia lista kaikista suomalaisista avaruusalan toimijoista.

Anita Aikio
avaruusfysiikan professori, Oulun yliopisto

Johdan ionosfäärifysiikan tutkimusryhmää, joka tutkii Auringon ja avaruussään vaikutuksia korkeiden leveyspiirien ja polaarialueen ionosfääriin sekä Maan lähiavaruuteen.

Aloitin fysiikan opinnot Oulun yliopistossa, ja koska olin kiinnostunut revontulitutkimuksesta, hakeuduin kesätöihin Sodankylän geofysiikan observatorioon. Tein pro gradu -tutkielmani avaruusfysiikan alalta ja minut pyydettiin työskentelemään vasta perustettuun EISCAT-datalaboratorioon Oulun yliopistoon. Suoritin työn ohessa avaruusfysiikan jatko-opintoja.

Ennen valmistumistani tohtoriksi työskentelin vuoden verran Ruotsissa Teknillisessä korkeakoulussa Tukholmassa ja Ruotsin avaruustutkimuslaitoksessa Uppsalassa. EISCAT-tutkimuksen lisäksi opin ymmärtämään satelliittimittauksia, sillä Ruotsi oli juuri lähettänyt ensimmäisen oman tutkimussatelliittinsa (Viking) kiertämään maapalloa usean tuhannen kilometrin korkeudelle.

Tämän jälkeen olen työskennellyt Oulun yliopistossa eri tutkimukseen ja opetukseen liittyvissä tehtävissä ja johtanut useita Suomen Akatemian rahoittamia projekteja. Satelliitit, esimerkiksi Euroopan avaruusjärjestön magnetosfääriä tutkiva Cluster-satelliittiparvi ja ensimmäinen ionosfäärin monisatelliittirypäs Swarm ovat maanpintamittausten lisäksi olleet tärkeässä roolissa tutkimuksessamme.

Parhaillaan valmistaudumme uuden sukupolven epäkoherentin sirontatutkan EISCAT_3D:n rakentamiseen Norjaan, Suomeen ja Ruotsiin. Tutkan kokonaisrahoitus on n. 70 MEUR ja siitä tulee valmistuessaan maailman johtava mittalaite lajissaan. Rakennustyöt alkavat tänä kesänä ja ensimmäisiä mittauksia odotetaan tehtäväksi v. 2021.

Anita AikioAnita Puerto Ricossa Arecibon tutkan/radioteleskoopin luona. Itse valtavasta lautasantennista näkyy vain osa kuvan alalaidassa kasvillisuuden takaa (tämän antennin ympäri James Bond juoksi Golden Eye -elokuvassa), valkoinen mötikkä kuvassa takana on teleskoopin lähetin-vastaanotin -rakennelma. Anita oli opettajana kansainvälisessä tutkakoulussa Arecibossa kesällä 2014.

*

Monika Andersson
Tutkija, Ilmatieteen laitos

Monika on erikoistunut sähköisesti varautuneiden hiukkasten vaikutuksiin ilmakehässä ja ilmakehän kemiaan. Hän on mukana Ilmatieteen laitoksen kaukokartoitusyksikössä.

*

Päivi Antikainen
Liikenne- ja viestintäministeriö

Toimin Liikenne- ja viestintäministeriössä tietoliiketoimintayksikön johtajana ja vastuualueeseeni kuuluu satelliittiasiat. Yksikössä on mm. valmisteltu vuoden alussa julkaistu satelliittinavigoinnin toimintaohjelma. Lisäksi vastaan avaruushallinnon tarpeen arvioinnista, jonka saimme tehtäväksi hallituksen puolivälitarkastelussa.

Ministeriömme vastaa samoin avaruustoiminnan kannalta keskeisten Ilmatieteen laitoksen ja Viestintäviraston tulosohjauksesta. Toimin myös avaruusasioiden neuvottelukunnan varapuheenjohtajana. Ensimmäinen kosketukseni avaruusasioihin oli opiskeluaikoina kansainvälisen oikeuden opintojen yhteydessä.

*

Johanna Erkkilä
Lakimies, Ulkoministeriö

Johanna toimii Kansallisen turvallisuusviranomaisen päällikön sijaisena ja on mukana monien avaruuteen sekä sen käyttöön liittyvien asioiden käsittelyssä ulkoministeriössä.

*

Maria Genzer
Ryhmäpäällikkö, Ilmatieteen laitos

Olen ollut pienestä asti kiinnostunut avaruudesta, joten opiskellessani TKK:lla tietotekniikkaa huomasin syventymiskohteeksi tarjolla olevan myös Avaruustekniikan. Aloin opiskella sitä ja päätin tehdä myös diplomityöni avaruustekniikan alalta ja hakeuduin Ilmatieteen laitokselle tekemään sitä.

Diplomityön jälkeen sain jäädä töihin Ilmatieteen laitokselle ja nyt takana on jo yli 20-vuotinen ura avaruuslaitteiden parissa. Olen näiden vuosien aikana tehnyt hyvin monenlaisia tehtäviä, alkaen avaruuslaitteiden maatukilaitteistojen ohjelmoimisesta ja ohjelmistojen suunnittelusta sekä lentävien laitteiden operoimisesta laitteiden laadunvalvontaan ja loppujen lopuksi kokonaisten avaruuslaiteprojektien vetämiseen.

Viimeiset noin 10 vuotta olen pääasiassa toiminut avaruuslaiteprojektien projektipäällikkönä; viimeisimpiä ovat Merkuriusta tutkimaan lähtevän BepiColombo-luotaimen SIXS, yksi suurimpia suomalaisia avaruuslaiteprojekteja, sekä paine- ja kosteusmittalaitteet Mars-laskeutujiin. Näitä ovat Nasan nyt Marsissa oleva Curiosity, tuleva Mars 2020 -kulkija ja eurooppalais-venäläinen ExoMars 2020.

Lisäksi olen toiminut Ilmatieteen laitoksen avaruuslaiterakentamisen laatupäällikkönä ja tämän vuoden alusta myös esimiehenä Planeettatutkimus ja avaruusteknologia -ryhmässä.

*

Heli Greus
Vanhempi laatuinsinööri, Euroopan avaruusjärjestö

Alun perin unelma-ammattini oli lentäjä, mutta jouduin jättämään haaveet, koska olin liian lyhyt. Lukion jälkeen en vielä tiennyt, mikä minusta tulisi isona, joten kävin ammattiohjauksessa, ja siellä minulle suositeltiin psykologin työtä – mikä oli aivan päinvastaista, mitä olin ajatellut. Olin lukenut pitkän matematiikan ja jokin teknisempi ala tuntui kiinnostavammalta.

Menin kuitenkin pääsykokeisiin, mutta jäin toiselle varasijalle. Kun sitten välivuoden jälkeen aloin jälleen miettiä koulutuspaikkaa, otin käteeni paksun valintaoppaan ja avasin siitä sivuja ihan sattumalta. Muutaman epäkiinnostavan sivun jälkeen eteeni tuli avaruuslaitetekniikka ja Rovaniemi. Se tuntui heti oikealta, innostuin asiasta ja hain sinne.

Pääsin koulutukseen, joten menin Rovaniemelle. Kyseessä oli nelivuotinen kurssi ammattikorkeakoulussa, ja vaikka tätä opetusta ei ole Rovaniemellä sen koommin järjestetty, osui se minulle juuri oikeaan saumaan. Meillä oli hyvä ryhmä ja opettaja Aalto-yliopistosta.

Koulutukseen kuului myös työharjoittelu, ja sain paikan siihen Etelä-Suomesta Space Systems Finland -yhtiöstä. Lopputyön jälkeen menin kuitenkin työhön Ylinen Electronics -yhtiöön, ja opiskelin samalla avaruustekniikkaa ja radiotekniikkaa.

Kun Suomen avaruusalalla koitti useiden hankkeiden jälkeen hieman hiljaisempi aika ja työpaikallani käytiin YT-neuvotteluja, päätin hakea paikkaa muualta. Oli selvää, että jos haluan jatkaa avaruusalalla, minun piti lähteä ulkomaille. Kävin siksi läpi alan isoja yrityksiä, kuten Airbus ja Thales, mutta myös huomasin, että Euroopan avaruusjärjestö etsi laatuinsinööriä. Ajattelin, että voisihan sitäkin kokeilla!

Hain ja sain yllättäen kutsun haastatteluun. Kyseessä oli ensimmäinen haastatteluni englanniksi, edessäni oli viisihenkinen paneeli ja jouduin vastaamaan moniin kiperiin kysymyksiin. Mietin mielessäni tuolloin, että mitä ihmettä olin mennyt tekemään.

Pariin kuukauteen ei ESA:sta kuulunut mitään, joten aloin jo pohtia muiden paikkojen etsimistä, kunnes sain sähköpostilla kutsun tulla uuteen haastatteluun. Silloin minut yllättäen vietiinkin suoraan laatuosaston johtajan luokse, joka kertoi minun saaneen paikan.

Olin aluksi mukana yksittäisten laitteiden testaamisen ja laadunvarmistuksen kanssa, mutta sen jälkeen pääsin mukaan HYLAS-tietoliikennesatelliitin laatuinsinööriksi ja sen jälkeen kaikki työni ovat olleet isompien satelliittihankkeiden parissa.

*

Päivi Harjunpää
Observatorion päällikkö, Yliopistomuseo

Tähtienvälisten kaasupilvien tutkimiseen erikoistunut tähtitieteilijä on toiminut Helsingin yliopiston Observatorion päällikkönä siitä alkaen, kun se avattiin tähtitieteen yleisökeskuksena vuonna 2012.

*

Diana Hannikainen
Toimittaja, Sky & Telescope

Diana on ensimmäinen Helsingin yliopistossa tähtitieteestä väitellyt nainen. Hän erikoistui suurenergia-astrofysiikkaan ja käytti tutkimuksessaan paljon mm. Euroopan avaruusjärjestön Integral-avaruusteleskooppia. Nykyisin hän on Yhdysvalloissa julkaistavan Sky & Telescope –lehden toimittaja.

*

Maria Hieta
Tutkimusinsinööri, Ilmatieteen laitos

Olen Pyhäjärvellä syntynyt avaruustekniikan diplomi-insinööri ja työskentelen Ilmatieteen laitoksella tutkimusinsinöörinä Planeettatutkimus ja avaruusteknologia -ryhmässä. Toimin tällä hetkellä laatupäällikkönä ryhmämme avaruuslaiteprojekteissa ja vastaan mm. laitteiden testauksesta.

Tällä hetkellä käynnissä on kaksi instrumenttiprojektia: paine- ja kosteusmittalaitteet NASA:n 2020 -kulkijaan sekä ExoMars 2020 -lennon laskeutumisalukseen. Aikaisemmin olen ollut mukana vuonna 2014 toimitetuissa DREAMS-P ja DREAMS-H -instrumenteissa, jotka olivat ExoMars 2016 -lennon Schiaparelli-laskeutujassa.

Sisäinen kompassini asettui osoittamaan kohti avaruutta noin 15-vuotiaana, jolloin unelma-ammattini on astronautti. Sen jälkeen suunta on ollut selvä: avaruus on valloitettava tavalla tai toisella. Reitti on hieman kiemurrellut ensin tähtitieteen opintojen pariin Ouluun ja sen jälkeen avaruustekniikan kursseille Otaniemeen. Otaniemessä ryhdyimme pienellä opiskelijaporukalla suunnittelemaan omaa satelliittia, joka sittemmin sai nimen Aalto-1 ja laukaistiin Maata kiertävälle radalle vuonna 2017. Kesätöiden myötä pääsin Ilmatieteen laitoksen avaruuslaboratorioon 2010 ja sille tielle jäin.

Mariat Genzer ja Hieta valmistelemassa avaruuslaitetta tärinätestiin.Mariat Genzer ja Hieta valmistelemassa avaruuslaitetta tärinätestiin.

*

Heli Hietala
Tutkija, University of California, Los Angeles (UCLA)

Heli tutkii maapallon säteilyvöitä ja niiden sokki-ilmiöitä ja magneettista takaisinkytkentää apunaan mm. avaruudessa asiaa tutkivat satelliitit. Hän on nykyisin työssä Los Angelesissa Kalifornian yliopiston maapallon, planeettojen ja avaruusfysiikan tutkimusyksikössä.

*

Talvikki Hovatta
Erikoistutkija, Turun yliopisto

Radiotähtitieteilijä Talvikki tutkii kaukaisten aktiivisten galaksien kirkkauden vaihteluja. Ennen nykyistä työtään Turussa hän oli Metsähovin radiotutkimusasemalla ja sitä ennen Talvikki vietti kaksi vuotta tutkijana Purduen yliopistossa, Indianassa, ja kolme vuotta Caltechissa, Kaliforniassa.

*

Iolanda Ialongo
Tutkija, Ilmatieteen laitos

Olen tutkijana Ilmatieteen laitoksen Avaruus- ja kaukokartoituskeskuksessa. Tulin Suomeen Italiasta, jossa opiskelin fysiikkaa ja väittelin tohtoriksi ilmakehän kaukokartoituksesta Rooman yliopistosta.

Työssäni Ilmatieteen laitoksella tutkin ilmakehän koostumusta satelliittihavaintojen avulla. Käytän työssäni Nasan Aura-satelliitissa olevan mm. suomalais-hollantilaisen OMI-mittalaitteen (Ozone Monitoring Instrument) tekemiä havaintoja. Erityisesti olen käyttänyt satelliittien hankkimia ilmakehämittauksia erilaisien ihmisen toiminnasta sekä tulivuorista ja metsäpaloista tulevien päästöjen tutkimiseen, kuten myös otsonikerroksen ja UV-säteilyn mittaamiseen.

Tällä hetkellä vedän Suomen Akatemian rahoittamaa ILMApilot-kärkihanketta, joka tähtää satelliittipohjaisen ilmakehädatan hyödyntämiseen yhteiskunnallisesti merkittävissä ilmanlaatusovelluksissa. Viime aikoina ILMApilot-hankkeessa on mm. tuettu suomalaisten cleantech-yritysten toimintaa satelliittihavaintojen avulla.

*

Eva Isakson
Kirjastonhoitaja, Helsingin yliopisto

Eva on tähtitieteilijä, joka on pitänyt pitkään huolta Helsingin yliopiston observatorion kirjastosta ja on nykyisin työssä Kumpulan kampuksella. Hän on myös kirjoittanut paljon suomalaisista naistähtitieteilijöistä.

*

Suvi Juurakko-Lehikoinen
Viestintävirasto

Olen koulutukseltani 2002 valmistunut diplomi-insinööri TKK:lta. Jo lapsena katselin mummun kanssa Star Trekiä ja aloin tiirailemaan tähtiin. Opiskeluaikana avaruustekniikan kursseilla pääsin jo lähemmäs käytännön avaruustutkimusta ja satelliittien radat tulivat tutuiksi. Pääaineenani luin radiotekniikkaa ja valmistuttuani tutkin mobiilipaikannusta VTT:llä.

Vuonna 2008 aloitin radioverkkoasiantuntijana Viestintävirastossa ja 2013 lähtien olen vetänyt Viestintäviraston Taajuushallinnossa Kiinteät radioverkot -ryhmää. Nykyisessä työssäni avaruus onkin jo enemmän arkipäivää. Ryhmäni vastuulla ovat ilmatieteen radioliikenteen, radioastronomian, avaruustutkimuksen sekä kotimaisten satelliittien sekä näiden maa-asemien taajuus- ja radiolupa-asioiden hoitaminen Suomessa. Kotimaisella ja kansainvälisellä taajuussuunnittelulla pyrimme varmistamaan myös avaruustoiminnan taajuuksien häiriöttömyyden ja riittävyyden.

Toimin myös Suomen delegaattina Euroopan avaruusjärjestön satelliittitietoliikenteen ja satelliittinavigoinnin suunnitteluryhmissä. Avaruusala on mitä mielenkiintoisin työmaa ja on hienoa olla taajuusasioiden tiimoilta seuraamassa kotimaista avaruuden valloitusta.

Ehkä vielä joskus työpäivän päätteeksi voimme huudahtaa: “Beam me up, Scotty”!

*

Sanna Kaasalainen
Tutkimusprofessori, Maanmittauslaitos

Minua kiinnostavat kehittyvät teknologiat ja niiden soveltaminen ympäristön monipuoliseen ymmärtämiseen. Tutkin ja kehitän sensoreita paikkatiedon yhdistämiseksi ympäristön seurantaan. Näin saadaan uutta tietoa ja menetelmiä ilmastonmuutoksen tutkimiseen ja kestävän kehityksen edistämiseen.

Tutkimusryhmässäni on kehitetty maailman ensimmäinen monikanavainen lidar-tutka (Light Detection and Ranging), joka tuottaa kolmiulotteista spektritietoa kohteista. Optiset sensorit täydentävät ja tarjoavat vaihtoehdon satelliiteille sekä paikannuksen laajentamisessa haastaviin ympäristöihin, että satelliittien tuottaman ympäristötiedon ymmärtämiseen.

Tutkimukseni on aina ollut poikkitieteellistä, ja olenkin päätynyt nykyiseen toimeeni Navigoinnin ja paikannuksen osaston tutkimusprofessoriksi fysiikan, tähtitieteen ja kaukokartoituksen aloilta. Lisäksi teen paljon yhteistyötä muiden alojen tutkijoiden kanssa. Tällä hetkellä kehitämme lidar- ja paikannussovelluksia kaivostoiminnan tehokkuuden ja kestävyyden parantamiseksi. Näidenkin ratkaisujen kehittämiseen tarvitaan osaamista esim. optiikan, paikannuksen, kaukokartoituksen, elektroniikan ja mineralogian aloilta.

Kehittämiäni teknologioita on sovellettu myös kasvillisuuden mittauksiin liittyen metsien ekologiaan, jossa uudet ja kehittyvät lidar-teknologiat mahdollistavat täysin uudenlaisen ekosysteemien mittauksen sekä maasta että avaruudesta käsin. Haasteita on vielä paljon, mutta näin voimme ymmärtää ilmaston muuttumista.

*

Maarit Käpylä
Ryhmänjohtaja, Max Planck Institute for Solar System Reseach

Tutkin Auringon ja tähtien (ja vähän muidenkin taivaankappaleiden) dynamoja laskennallisilla malleilla ja yhdistän näitä malleja havaintoihin. Käytännössä siis yritän selvittää miten Auringon magneettikentät syntyvät ja mikä pitää niitä yllä.

Toimin astrofysiikan ja tietojenkäsittelytieteen rajapinnassa, koska tarvitsemme tehokkaita mallinnus- ja data-analyysimenetelmiä. Nämä käyttävät mm. koneoppimista ja siihen liittyen olennainen osa työtä on tietojenkäsittelyn tekniikan parantaminen muun muassa siten, että yritämme nopeuttaa laskentaa käyttämällä grafiikkakortteja.

Olen päätynyt tälle alalle siksi, että ensimmäinen lukemani kirja vanhempien kirjahyllystä sattui käsittelemään tähtitiedettä, ja siihen koukkuun jäin elämäksi. Sitten myöhemmin tuli “kuusnepavaihe” (siis Commodore 64 -tietokoneen ohjelmointi), jonka seurauksena innostuin koodaamaan. Onneksi olen urallani pystynyt yhdistämään molemmat intohimot.

Toimin nykyisin Saksassa, Göttingenissä, Max Planck -instituutin aurinkokuntatutkimuksen osastolla, missä olen ryhmänjohtaja. Olen lisäksi apulaisprofessorina Aalto-yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksella ja johdan Aallossa toimivan ReSoLVE-huippuyksikön DYNAMO-tiimiä.

*

Kirsti Kauristie
Ryhmäpäällikkö, Ilmatieteen laitos

Vuodesta 1989 Ilmatieteen laitoksella tutkijana ollut Kirsti on suomalaisen revontulitutkimuksen eräs konkareista.

*

Elina Keihänen
Tutkija, Helsingin yliopisto

Elina on kosmologi, joka on ollut mukana Euroopan avaruusjärjestön Planck-satelliitin tulosten selvittelyissä. Planck on kartoittanut vaihteluita kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn lämpötilassa ja polarisaatiossa, ja sen avulla on onnistuttu ikään kuin katsomaan lähes maailmankaikkeuden alkuun. Työtä jatkaa uusi erityisesti pimeää energiaa kartoittava satelliitti, Euclid, jonka suunnittelussa Elina on myös mukana.

*

Emilia Kilpua
Apulaisprofessori, Helsingin yliopisto

Tutkin ryhmäni kanssa Auringosta purkautuvia valtavia plasmapilviä. Nämä koronan massapurkaukset kiitävät läpi planeettainvälisen avaruuden ja osuvat aina silloin tällöin Maahan. Seurauksena voi olla hienoja revontulia ja avaruussäähäiriöitä.

Ryhmäni tutkimus painottuu Aurinkoon. Koitamme mm. selvittää miten massapurkaukset syntyvät ja millainen magneettikenttä niillä on, mutta työmme kattaa koko ketjun Auringosta Maahan. Käytämme tutkimuksessamme sekä numeerisia simulaatioita, että satelliittien mittauksia.

Minulla on tällä hetkellä Euroopan tutkimusneuvoston Consolidator-apuraha ja vedän Observations-tiimiä Suomen Akatemian juuri nimeämässä Kestävän avaruustieteen ja – tekniikan huippuyksikössä. Tiimini on myös tiiviisti mukana belgialaisten vetämässä projektissa, jossa kehitämme ensimmäistä eurooppalaista heliosfäärin avaruussääsimulaatiota.

Avaruusasioiden pariin ajauduin hieman sattumalta. Yleinen kiinnostus luonnontieteisiin ja fysiikkaan toi minut Oulusta Helsinkiin opiskelemaan teoreettista fysiikkaa. Aluksi olin kiinnostunut lähinnä asioista, jotka olivat mahdollisimman kaukana arkisista sovelluksista, mutta kolmantena opintovuotena menin sattumalta plasmafysiikan kurssille. Kurssi sujui niin hyvin, että luennoitsijana toiminut professori Hannu Koskinen pyysi minut kesätöihin Ilmatieteen laitokselle. Ja niin Aurinko vei mukanaan.

Työssäni etenemistä on ajanut päällimmäisenä innostus tehdä tiedettä ja selvittää miten luonto toimii. Pidän myös ohjaamisesta, opettamisesta ja tieteen popularisoinnista.

Emilia KilpuaKuva: Inka Sovari

*

Mari Kolehmainen
Tutkija, Strasbourgin observatorio

Väittelin tohtoriksi Durhamin yliopistossa Englannissa, jonka jälkeen olin töissä Southamptonin sekä Oxfordin yliopistoissa ennen siirtymistäni Ranskaan Strasbourgin observatorioon. Tutkimusalani on tosiaan suurenergia-astrofysiikka, ja olen erikoistunut mustien aukkojen vuorovaikutukseen ympäristössään.

*

Heidi Korhonen
Professori, Niels Bohr -instituutti

Heidi on ollut aina kiinnostunut tähtien magneettisesta aktiivisuudesta ja hän on tutkinut eri ikäisten tähtien pinnalla olevia, magneettikentästä johtuvia ilmiöitä.

Oulun yliopistossa vuonna 2002 väitellyt Heidi on ollut menossa: puoli vuotta yhteispohjoismaisen NOT-teleskoopin tähtitieteilijänä La Palmalla, Kanarian saarilla, sitten Potsdamissa, Saksassa, Leibnizin astrofysikaalisessa instituutissa, sen jälkeen Euroopan eteläisen observatorion päämajassa Garschingissa, Saksassa, ja vielä Freiburgissa, edelleen Saksassa, Kiepenheuerin aurinkofysiikkainstituutissa ennen muuttamistaan Kööpenhaminaan Tanskaan. Siellä hän on nyt Niels Bohr -instituutin ns. pimeää kosmologiaa tutkivassa keskuksessa NOT-teleskooppiin tehtävän uuden havaintolaitteen, NTE:n (NOT Transient Explorer) projektikoordinaattorina.

*

Heidi Kuusniemi
Professori, Maanmittauslaitos

Työskentelen Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksella Navigoinnin ja paikannuksen osaston professorina ja osastonjohtajana. Johdan 28 henkilön navigointitiimiä, jossa teemme laaja-alaisesti liikenteeseen, paikkatietojen tietoturvaan, arktiseen jäätilannetietoiseen navigointiin, tilannekuvan muodostamiseen, satelliittipaikannuksen virheentunnistukseen, erilaisiin sensoreihin ja antureihin paikanmäärityksessä, radioverkkoihin sekä erilaisiin paikannussignaaleihin liittyvää tutkimusta.

Oma erikoisalueeni on virhemallinnus ja vikasietoisuus satelliittipaikannuksessa, eli selvitän sitä, miten satelliittipaikannuksen luotettavuutta voi parantaa valitsemalla haavoittuvista signaaleista jyvät akanoista. Tein tästä aiheesta myös väitöskirjatutkimukseni viitisentoista vuotta sitten Tampereen teknillisellä yliopistolla sekä Calgaryn yliopistolla.

Päädyin satelliittipaikannuksen pariin kesätyön kautta vuonna 2000, kun pääsin Nokian rahoittamaan projektiin tutkimusapulaiseksi kehittämään mobiilipaikannusta ja sen virheentunnistusta.

Olen ollut tekemisissä eurooppalaisen Galileo-satelliittipaikannusjärjestelmän parissa liki sen alusta alkaen. Galileo on Euroopan oma, nyt yleisesti käytössä olevaa amerikkalaista GPS-paikannussysteemiä parempi järjestelmä, jonka palvelut ovat jo nyt saatavilla, mutta joka on täysin valmis vuoteen 2020 mennessä.

Vuonna 2017 olin vierailevana tutkijana Stanfordin yliopiston GPS-laboratoriossa tutkimassa satelliittipaikannuksen harhautusta ja siitä selviytymistä. Ennen työskentelyä valtionhallinnossa tutkimuksen parissa, työskentelin tuotekehitystehtävissä Fastrax Oy:ssä.

Nykyisin olen myös satelliittipaikannuksen dosentti Aalto-yliopistolla, jossa opetan paikannusta, sekä Tampereen teknillisellä yliopistolla, jossa ohjaan väitöskirjaopiskelijoita.

Olen Pohjoismaisen navigointiyhdistyksen puheenjohtaja, Euroopan avaruusjärjestön satelliittipaikannuksen tiedekomitean jäsen ja edustan Suomea kahdessa Euroopan komission satelliittinavigoinnin työryhmässä. Samoin olen kansallisen Galileo-ryhmän jäsen, Intelligent Transport (ITS) Finland:n hallituksen varajäsen sekä Suomen Avaruusasiainneuvottelukunnan sihteeristön jäsen. YK:n Women in Space -yhteisö sekä Suomen Women in Tech -verkosto ovat minulle myös tärkeitä.

Heidi KuusniemiHeidi poseeraa Kaliforniassa sijaitsevassa Amesin tutkimuskeskuksessa olevan Nasan logon edessä.

*

Anne Lähteenmäki
Professori, Aalto-yliopisto

Tiesin haluavani tähtitieteilijäksi jo lapsena. Lähdin määrätietoisesti toteuttamaan haavettani opiskelemalla fysiikkaa ja tähtitiedettä Turun yliopistossa. Maisterintutkinnon jälkeen siirryin Teknillisen Korkeakoulun (nykyisen Aalto-yliopiston) Metsähovin radiotutkimusasemalle tekemään väitöskirjaa aktiivisten galaksinytimien radio- ja gamma-havainnoista.

Nykyään toimin radioastronomian professorina Aalto-yliopistossa. Tällä hetkellä keskityn aktiivisten galaksien monitaajuushavaintoihin ja niiden soveltamiseen muun muassa galaksien kehittymisen ja luokittelun tutkimukseen. Lisäksi opetan ja ohjaan avaruustieteen ja -tekniikan sekä tähtitieteen opiskelijoita kaikilla tasoilla kandeista tohtorikoulutettaviin.

Anne LähteenmäkiAnne käymässä Euroopan avaruussatamassa Kouroussa, Ranskan Guyanassa, mistä laukaistaan mm. kuvassa taustalla olevia Ariane 5 -kantoraketteja.

*

Ulla Laitinen
komponentti-insinööri, Euroopan avaruusjärjestö

Ulla LaitinenTyöskentelen tällä hetkellä Euroopan avaruusjärjestön suurimmassa tutkimuskeskuksessa, ESTEC:issä, joka sijaitsee Alankomaissa. Keskus on ESA:n tekninen keskus ja olen siellä komponentti-insinöörinä.

Työskentelen enimmäkseen laboratorioympäristössä, ja kuten työnimikkeeni sanoo, tutkin erilaisia avaruusteollisuudessa käytettäviä komponentteja. Työssäni pääsen käyttämään erittäin monipuolisesti uusimpia analyysimenetelmiä ja -laitteistoja sekä tutkimaan rankan avaruusympäristön aiheuttamia vikoja.

Yksi työni parhaista puolista on, että resursseja riittää myös tutkimus- ja kehityspuoleen sekä kouluttautumiseen. Lisäksi työskentely ESA:ssa mahdollistaa uusimman tiedon saannin avaruusteknologiasta ja meneillään olevista mielenkiintoisista projekteista.

Olen aina ollut kiinnostunut avaruuteen liittyvistä ilmiöistä ja nykyiseen toimeeni päädyin osittain sattumien summana, koska halu työskennellä kansainvälisessä työympäristössä ajoi hakeutumaan ulkomaille.

 

*

Eija Laurikainen
Tutkija, Oulun yliopisto

Olen kolmas Suomessa väitellyt naistähtitieteilijä (Liisi Oterman ja Leena Valtaojan jälkeen; Leenan kanssa oli muutama kuukausi eroa). Opintoni olen suorittanut Helsingissä, mutta työskennyt kaikilla Suomen tähtitieteen laitoksilla.

Pidempiä jaksoja ulkomailla olen työskennellyt mm. Espanjassa (Institúto de Astrofísica de
Andalucía, Granada), Meksikossa (Universidad National Autónoma de México, México city), USA:ssa (Hubble Space Telescope Institute, Baltimore; University of Alabama), Ranskassa (Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille), ja Ruotsissa (Uppsala Universitet).

Nykyinen työpaikkani on Oulun tähtitieteen tutkimusyksikkö, jossa toimin mm. Horizon 2020 -ohjelman ITN-verkoston johtajana Oulun osalta. Innovative Training Networks (ITN) -toimella rahoitetaan yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yksityisen sektorin toimijoiden yhteisiä kansainvälisiä koulutusohjelmia ja se on jatkoa aiemmalle ITN-verkostollemme.

Varhainen kiinnostukseni tähtitieteeseen alkoi kosmologiasta edesmenneen dosentti Toivo Jaakkolan opastuksella, joka läpi koko elämäni on ollut kannustava taustavaikuttaja. Sittemmin tutkimukseni aihepiiri laajentui käsittämään aktiivisten galaksien ytimet sekä galaksien kehityksen, ennen kaikkea katsottuna millaisiksi ne ovat kehityksensä lopputuloksena muotoutuneet. Havainnoissa olemme käyttäneet paljon Euroopan eteläisen observatorion teleskoopeilla Chilessä sekä Spitzer-avaruusteleskoopilla tehtyjä havaintoja.

Yksi rakkaimmista tutkimusaiheistani on ollut miten galaksien keskellä olevat kaasu- ja tähtikerääntymät ovat syntyneet. Kyseiseen aiheeseen liittyen toimitin 2016 ilmestyneen kirjan (“Galactic Bulges”, Springer) johon kirjoittajiksi kutsuimme alan parhaita asiantuntijoita. Oli myös kiinnostavaa osallistua kirjan “From the Realm of the Nebulae to Populations of Galaxies” (ilmestynyt 2017) kirjoittamiseen; se perustuu vuoropuheluun italialaisten kirjan toimittajien ja 50:n extragalaktisen tähtitieteen tutkijan välillä.

*

Heidi Lietzen
Tutkija, Tarton yliopisto

Heidi on Virossa, Tartossa sijaitsevassa Tõraveren observatoriossa työskentelevä tähtitieteilijä, joka on erikoistunut galakseihin ja suuriin galaksijoukkoihin.

*

Elina Lindfors
Tutkija, Tuorlan observatorio

Elina ilmoitti ryhtyvänsä tähtitieteilijäksi 10-vuotiaana ja nyt hän tutkii Turun yliopistossa mm. korkeaenergistä gammasäteilyä lähettäviä kohteita.

*

Hannakaisa Lindqvist
Ryhmäpäällikkö, Ilmatieteen laitos

Tutkin ilmakehän kasvihuonekaasujen määrää ja niiden muutoksia satelliittimittausten avulla. Vedän Ilmatieteen laitoksella ryhmää Kasvihuonekaasut ja satelliittimenetelmät, jossa kehitämme menetelmiä satelliittimittausten tulkintaan ja epävarmuuksien arviiointiin, sekä teemme tärkeitä satelliittien validointimittauksia Sodankylän avaruuskampuksella. Teen tutkimustani Suomen Akatemian tutkijatohtorirahoituksella. Ennen nykyistä projektiani olin postdoc-tutkijana Yhdysvalloissa Nasan hiilidioksidia mittaavan OCO-2 -satelliitin algoritmi- ja validointitiimissä.

Teen myös aktiivisesti töitä tähtitieteen popularisoinnin parissa, ja olen työskennellyt Ursalla mm. tähtinäyttäjänä ja planetaarioesityksissä epäsäännöllisesti 12 vuoden ajan.

*

Susan Linko
Yksikön johtaja, Suomen Akatemia

Luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen yksikön johtaja ja Suomen avaruusasiain neuvottelukunnan jäsen.

*

llona Lundström
Osastopäällikkö, Työ- ja elinkeinoministeriö

Olen ollut Suomen Euroopan avaruusjärjestön päädelegaatti ja nyt vedän työ- ja elinkeinoministeriössä Suomen avaruuspolitiikasta vastaavaa Innovaatiot ja yritysrahoitus -osastoa.

Työ- ja elinkeinoministeriö ja liikenne- ja viestintäministeriö ovat yhdessä käynnistämässä maaliskuun aikana työryhmän, jonka tehtävänä on uudistaa Suomen avaruusstrategian kasvua ja työllisyyttä edistäviä toimenpiteitä. Painopiste avaruustoiminnassa on siirtymässä uusien liiketoimintamahdollisuuksien hyödyntämiseen ja avaruus on yksi digitaalisen murroksen keskeisistä mahdollistajista. Suomessa toimivat yritykset ovat eturintamassa uudistamassa tuotteitaan, palveluitaan ja liiketoimintamallejaan ns. New Space Economy -aikakaudelle. Haluankin haastaa Suomen avaruusnaiset kehittämään suomalaista avaruusteollisuutta ja -tutkimusta universumin huipulle!

Ilona Lundström
Ilona poseeraa ESA:n tanskalaisastronautti Andreas Mogensenin kanssa.

*

Maija Lönnqvist
Lakimies, Työ- ja elinkeinoministeriö

Meidät työ- ja elinkeinoministeriössä avaruusasioiden kanssa työskentelevät naiset tunnetaan nimellä Space Girls. Omaan vastuualueeseeni kuuluu avaruuspolitiikka, joka kattaa myös avaruustoiminnan lupa- ja rekisteröintimenettelyt sekä avaruusoikeuden. Olen Suomen delegaatti Euroopan avaruusjärjestön neuvostossa sekä talous- ja hallintokomiteassa ja kansainvälisten suhteiden komiteassa. Lisäksi osallistun EU:ssa komission ja neuvoston avaruustyöryhmiin.

Viime vuoden työstin Suomen ikiomaa lakia avaruustoiminnasta, joka tuli voimaan tammikuun lopussa 2018. Saimme asiantuntevan ja monipuolisen työryhmän kanssa aikaan palasen oikeushistoriaa, AVARUUSTOIMINNAN UUSIA MAHDOLLISUUKSIA EDISTÄVÄN LAIN JA SITÄ TÄYDENTÄVÄN TYÖ- JA ELINKEINOMINISTERIÖN ASETUKSEN.

Avaruusoikeuden kansainvälisyys ja uuden teknologian aiheuttamat oikeudelliset haasteet tarjoavat mielenkiintoisia tehtäviä ja yhteistyötahoja jatkossakin.

Avaruuden pariin päädyin työskennellessäni Tekesissä lakimiehenä, missä olin avaruusasioiden kanssa tekemisissä ensin 2005-2006 ja jälleen 2015-16.

Maija Lönnqvist.
Maija poseeraa puolestaan Andreasin pahvikuvan kanssa.

*

Terhikki Manninen
Ryhmäpäällikkö, Ilmatieteen laitos

Terhikin tutkimuskohteena on maan pinta, erityisesti boreaalinen metsä ja lumi, ja sen havaitseminen optisella ja mikroaaltokaukokartoituksella.

*

Anna Markkanen
Lakimies, Aalto-yliopisto

*

Seija Miettinen-Bellevergue
Asiantuntija, Liikenne- ja viestintäministeriö

*

Minna Myllys
Tutkija, Ranskan tieteellinen tutkimuskeskus (CNRS)

Minna MyllysTyöskentelen tohtoritutkijana Orléansissa, Ranskan kansallisessa tieteellisessä tutkimuskeskus CNRS:ssa. Muutin tänne sen jälkeen, kun väittelin tohtoriksi avaruusfysiikasta Helsingin yliopistolta syyskuussa 2017.

Väitöskirjani käsitteli aurinkotuulen ja Maan magnetosfäärin välistä kytkentää, mutta nykyisessä työssäni tutkin komeetan plasmaympäristöä. Tutkimusryhmäni on osa Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-lennon plasmakonsortiumia – eli työni on erityisen kansainvälistä.

Lapsuudessani en osannut haaveilla avaruuden parissa työskentelystä, vaan työurani on omien mielenkiinnon kohteiden seuraamisen tulosta. Ne johtivat minut lukiosta lukemaan fysiikkaa Turun yliopistoon ja plasmafysiikan kurssin innoittamana avaruusfysiikan pariin.

*

Elina Nieppola
Toimittaja, Tähdet ja avaruus -lehti

Radiotähtitieteilijänä uransa aloittanut Elina kertoo nykyään tähtitieteestä suurelle yleisölle Ursan jäsenlehden toimittajana.

*

Minna Palmroth
Professori, Helsingin yliopisto

Olin 15-vuotiaana Hämeen partiolaisten mökillä Lapissa keskellä erämaata. Oli uusivuosi ja ulkona oli pimeää. Silloin taivaalla näkyi todella hienot revontulet, ja ne jättivät jäljen mieleeni. Kenties niiden ajamana lähdin opiskelemaan fysiikkaa ja erikoistuin avaruussääilmiöiden plasmafysiikkaan ja tietojenkäsittelyyn.

Olen jo pitkän aikaa yhdistänyt näitä kahta työssäni, sillä olemme työryhmässämme kehittäneet maailman parhaimman avaruussääsimulaatiomallin, Vlasiatorin. Sen avulla pystymme laskemaan, miten aurinkotuuli vaikuttaa meihin.

Ajatus Vlasiatorista oli aluksi ihan hullu, sillä idean saadessani ei maailmassa ollut vielä tietokoneita, jotka voisivat pyörittää tarpeeksi monimutkaista plasman liikkumisen ja vuorovaikutuksien simulaatiota.

Olin juuri palannut Suomeen Boulderin yliopistosta Coloradosta, missä olin vierailevana tutkijana. Ajatus avaruussään simuloinnista tuli siellä, mutta kukaan kollegoistani ei uskonut siihen. Se oli liian vaikeaa heidän mielestään.

Kehittelin kuitenkin asiaa eteenpäin ja ymmärsin, että paitsi että se olisi onnistuessaan todella kiinnostava ja hyödyllinen, niin myös tarvitsisin sen tekemiseen resursseja. Hain siksi Euroopan tutkimusneuvostolta apurahaa – ja sain sen. Kerroin anomuksessa, että simulaatio hahmottaa koko magnetosfäärin, ja että mallin kehittämiseen menisi muutamia vuosia. Vaikka siis juuri tuolloin ei ollut tarpeeksi tehokkaita tietokoneita, niin tuon ajan kuluttua olisi.

Onnistuimme kehittämään Vlasiatorin CSC Tieteellisen laskennan avustuksella. Kun avaruussäämalli Vlasiatorin ensimmäinen versio valmistui 2012, supertietokoneiden laskuteho riitti jo sen pyörittämiseen. Olimme kuitenkin koko ajan riskirajalla, sillä epäonnistumisen vaara oli suuri.

Hain sitten toisen kerran rahaa Euroopan tutkimusneuvostolta, nyt mallin kehittämiseen edelleen, tarkemmaksi ja paremmin laskentaoptimoiduksi sekä kolmiulotteiseksi. Ja taas nappasi. Se, että saa ERC-rahan kerran, on harvinaista, Se, että saa kaksi kertaa, on poikkeuksellista.

Tuorein hankkeeni on Kestävän avaruustieteen huippuyksikkö, jolle myönnettiin viime vuonna Suomen Akatemian tutkimuksen huippuyksikön status vuosiksi 2018-2025. Sen puitteissa lähetämme myös avaruuteen uuden sukupolven säteilynkestävän nanosatelliittiparven, jonka avulla tutkitaan avaruusfysiikkaa, Maan lähiavaruutta ja kehitetään tekniikkaa, jolla satelliitit on mahdollista tuoda takaisin ilmakehään tuhoutumaan siinä. Pyrimme näin edistämään avaruuden kestävää hyötykäyttöä.

Tämä on jälleen aika hienoa, mutta myös aika kunnianhimoista. Mutta tykkään hypätä heikkoihin jäihin ja katsoa, osaanko uida!

*

Anna Parikka
Tutkija, Kölnin yliopisto

Anna on varmasti korkealentoisin suomalaisista avaruusnaisista: hän tekee työtä muun muassa Nasan ja Saksan ilmailu- ja avaruustutkimuskeskus DLR:n yhteisessä SOFIA-observatoriossa. Anna tutkii sen avulla nuoria tähtiä ja olosuhteita, missä tähdet syntyvät.

Tie tähtiin ei ollut kuitenkaan suora. Anna kävi ensin kauppakorkeakoulun, mutta geofysiikkaa opiskelleiden ystävien innostamana lähti avoimeen yliopistoon suorittamaan fysiikan perusopinnot. Siellä tähtitiede imi hänet mukaansa.

Väitöstutkimuksensa Anna teki Ranskassa, Pariisin luona Orsayssä olevassa avaruusastrofysiikan instituutissa, ja sen jälkeen hän siirtyi tohtoritutkijaksi Kölniin.

Anna ParikkaSOFIA on rajusti muokattu Boeing 747 Jumbo-Jet, jonka kyytiin on laitettu suuri infrapunateleskooppi.

*

Noora Partamies
Tutkija, Huippuvuorten yliopistokeskus

Työskentelen Huippuvuorten yliopistokeskuksessa avaruusfysiikan tutkijana ja luennoitsijana. Tutkin revontulihiukkasten energiavaihteluita sekä sitä, miten ne lopulta vaikuttavat neutraalin ilmakehän ominaisuuksiin. Tutkimus on osa Norjan avaruustieteiden huippuyksikön suurempaa kokonaisuutta.

Olen tavallaan palannut avaruusaiheen henkilökohtaisille juurilleni, sillä vaihto-oppilasvuotenani tässä samaisessa opinahjossa kiinnostuin peruuttamattomasti avaruudesta. Vaihdon jälkeen palasin kotimaahan kyselemään graduaihetta revontulista. Vuosia vieri revontuli- ja avaruussäätutkimuksen parissa Ilmatieteen laitoksella ja muutama vuosi ulkomaillakin. Nyt on minun vuoroni kouluttaa ja innostaa nuorempaa sukupolvea avaruusaiheiden pariin. Huippuvuorilla se toteutetaan pienissä ryhmissä, arktisiin aiheisiin suunnatuilla erikoiskursseilla, joihin kaikkiin kuuluu kiinteänä osana kenttätyöt.

Nautin sekä työn että arktisen ympäristön haasteista ja mahdollisuuksista.

Noora Partamies
Noora joulukuun revontulia ihailemassa matkalla kotoa töihin puoli yhdeksän aikaan aamulla.

*

Petriina Paturi
Professori, Turun yliopisto

Petriina on Turun yliopiston luonnontieteen ja tekniikan tiedekunnan varadekaani ja on mukana muuttamassa perinteikästä Tuorlan observatoriota uudenlaiseksi Tiedekeskus Tuorlaksi. Kuvassa Petriina on vasemmalla.

Petriina PaturiKuva: Hanna Oksanen / Turun yliopiston viestintä

 

*

Silja Pohjolainen
Tutkija, Turun yliopisto

Tutkin auringonpurkauksia ja niiden vaikutusta avaruussäähän, erityisesti radiosäteilyn kautta. Moniaallonpituusanalyyseissä käytetään pääasiassa satelliittidataa, jota onkin tarjolla runsain mitoin (joskus liiankin paljon). Nykyisin tehtävääni kuuluu myös astrofysiikan alan opetusta ja opinnäytetöiden ohjausta.

Alalle päädyin mutkan kautta: menin ensin töihin Metsähovin radiotutkimusasemalle, jonka jälkeen väittelin Otaniemessä tohtoriksi avaruustekniikan alalta. Yksi erityisen mielenkiintoinen työjakso oli tehdä tutkimusta Japanin avaruustutkimuskeskuksessa ISAS:issa Sagamiharassa (tunnetaan nykyisin nimellä JAXA), jossa perehdyin röntgenalueen aurinkosatelliitin Yohkohin instrumenttien toimintaan.

Urani aikana olen päässyt tutustumaan useampaankin Aurinko- ja radioteleskooppiin.

Silja Pohjalainen

*

Tuija Pulkkinen
Vararehtori, professori, Aalto-yliopisto

Opiskelin teoreettista fysiikkaa Helsingin yliopistossa. Valmistumisen lähestyessä mietiskelin mikä minusta tulee isona – silloin kaikki olivat kiinnostuneita hiukkasfysiikasta, mutta itse halusin alalle, jossa voisi yhdistää teorian ja ilmiön havainnoinnin. Samana keväänä Suomi liittyi Euroopan avaruusjärjestön jäseneksi ja Ilmatieteen laitos ryhtyi laajentamaan geofysiikan osaamistaan avaruustieteen suuntaan ja paikka jatko-opinnoille avautui Suomen ensimmäisten avaruushankkeiden parissa. Väitöskirjaani tein IL:n lisäksi myös USA:ssa Nasan Goddard Space Flight Centerissä, joka olikin varsinainen näköalapaikka kaikenlaiselle avaruustutkimukselle kaukokartoituksesta tähtitieteeseen. Oma tutkimukseni keskittyi maan lähiavaruuden dynaamisten ilmiöiden tutkimukseen hyödyntäen sekä amerikkalaisia satelliittimittauksia että suomalaista revontuliaineistoa.

Väitöskirjan jälkeen jatkoin tutkimustyötä Ilmatieteen laitoksella ja toimin samalla erilaisissa päällikkötehtävissä. Kansainvälinen mielenkiinto siirtyi auringon purkausten ja aurinkotuulen mittausten perusteella tehtäviin lähiavaruuden sääennusteisiin, joita tarvitaan erityisesti satelliittien mutta myös maanpäällisen infrastruktuurin vaurioiden ja häiriöiden ennustamiseksi ja välttämiseksi. Euroopan avaruusjärjestön käynnistäessä omaa avaruussäätoimintaansa olimme ensimmäisten joukossa tekemässä selvityksiä ennustamisen mahdollisuuksista ja rajoituksista.

Ilmatieteen laitoksen tehtävien lomassa olimme perheen kanssa kaksi kertaa pidemmällä vierailulla USA:ssa, puolitoista vuotta Coloradon yliopistossa Boulderissa (1996-1997) ja vuoden Los Alamosissa (2006). Molemmilta vierailuilta on jäänyt sekä uusia tutkimusideoita että vielä tänä päivänäkin aktiivisia verkostoja ja kontakteja, hyviä ystäviä ja perhettä yhteen sitovia kokemuksia ja elämyksiä.

Kun Aalto-yliopisto perustettiin, minulta kysyttiin olisinko kiinnostunut luomaan uutta yliopistoa. Houkutus oli ylivoimainen, ja aloitin Sähkötekniikan korkeakoulun dekaanina 2011. Teknillinen korkeakoulu oli minulle toki tuttu paikka avaruusinsinöörien kouluttajana, ja olinhan itsekin tehnyt graduni TKK:n kylmälaboratoriossa. Seuraavat vuodet rakensimme yliopistoa ja Aalto-1-satelliittia samanaikaisesti – molemmat ovat hienosti päässeet radalleen! Viimeiset vuodet olen toiminut tutkimuksesta ja innovaatioista vastaavana vararehtorina. Tässä ominaisuudessa olen päässyt edesauttamaan Euroopan avaruusjärjestön yrittäjyyskeskuksen tuloa Otaniemen kampukselle. Kaikkiaan Aalto-yliopiston monitieteinen ja tekemällä oppimisen filosofia sopii avaruustoiminnalle erinomaisesti: satelliittihankkeet ovat houkutelleet opiskelijoita monilta eri aloilta.

Minulle avaruustutkimus on merkinnyt kansainvälisiä ystäviä ja kokemuksia, mahdollisuuksia toimia paremman tulevaisuuden ja ympäristön puolesta sekä mielenkiintoisia isoja tutkimushankkeita fysiikan perimmäisten kysymysten selvittämiseksi. Pitkissä ja vaativissa satelliitti- ja mallinnushankkeissa olen oppinut arvostamaan erilaisia taitoja ja kykyjä sekä pitkäjänteisyyttä ja kärsivällisyyttä.

Tuija PulkkinenTuija (kuvassa vasemmalla) oli mukana tekemässä syksyllä 2017 Suomea kiertäneen Avaruusrekan puhdastilassa “rekkasatelliittia” – hän teki ensimmäisen työvaiheen, tietokoneen kiinnittämisen, Otaniemessä Tessa Nikanderin ohjeistamana.

*

Marianna Ridderstad
Tutkija, Helsingin yliopisto

Marianna on töissä Helsingin yliopiston Geofysiikan ja tähtitieteen osastolla ja on tullut tunnetuksi ennen kaikkea arkeoastronomian tutkijana.

*

Laura Ruotsalainen
Ryhmänjohtaja, Maanmittauslaitos

Työskentelen Paikkatietokeskuksessa Navigoinnin ja paikannuksen osastolla, jossa vedän ”Sensorit ja sisätilanavigointi” -tutkimusryhmää. Satelliittinavigointi erityisesti haastavissa ympäristöissä ja olosuhteissa onkin tutkimukseni pääkohteena; juuri sisätilat ja kaupunkiympäristöt ovat tällaisia paikkoja, mutta asiaan kuuluu myös esimerkiksi satelliittipaikannuksen tahallinen häirintä.

Haluan löytää uusia innovatiivisia ratkaisuja navigointiongelmiin. Aikoinaan väitöstutkimukseni esimerkiksi käsitteli sitä, miten tavallista kameraa voidaan käyttää yhtenä navigointisensorina.

Yhteiskunta on hyvin riippuvainen satelliittipaikannuksen tarjoamasta sijainti- ja aikatiedosta. Samalla satelliittipaikannuksen tahallinen häirintä kasvaa. Tutkimme ja kehitämme jatkuvasti menetelmiä, joiden avulla voimme turvata yhteiskunnan kriittisiä infrastruktuureita tällaisissa tapauksissa. Sensorimittausten ja satelliittipaikannuksen älykäs yhdistäminen on avaintekijä myös älyliikenteen ja erityisesti automaattiajoneuvojen luotettavan toimimisen mahdollistamiseksi. Avaruustekniikkaa on yllättävän monissa paikoissa!

Paikkatieto rakennusten sisällä on myös yhä tärkeämpää. Esimerkiksi pelastustoimi luottaa siihen, että sisätiloissa on asennettu valmiiksi toimiva paikannusmenetelmä. Ryhmämme on tehnyt jo vuosia tutkimusta hyvin tuloksin niin sanotun INFRASTRUKTUURISTA RIIPPUMATTOMAN PAIKANNUKSEN TOTEUTTAMISEKSI. Kyseinen menetelmä tarjoaa sijaintitietoa käyttäen tiedon tuottamiseen vain käyttäjän mukanaan kuljettamia sensoreita ja toimii siten kaikkialla ilman etukäteisvalmistelua. Menetelmä on käyttäjälle hyvin kiinnostava myös siksi, että käytettävät sensorit ovat edullisia ja valmista hyllytavaraa.

Tämä on myös innostava tutkimusaihe, sillä kyseisillä sensoreilla saadut mittaukset sisältävät paljon virheitä, joita on korjattava matemaattisin keinoin. Ryhmämme jäsenillä onkin hyvin matemaattinen koulutustausta – itsekin olen valmistunut aikoinani maisteriksi Helsingin yliopiston Tietojenkäsittelytieteen laitokselta.

Antoisinta työssäni tutkijana on se, että on pakko oppia uutta kaiken aikaa. On pakko haastaa itseään, mikä on innostavaa. Lisäksi tutkijana saa jatkuvasti olla tekemisissä ihmisten kanssa, jotka ovat älykkäitä ja intohimoisia työssään, ja työskentelevät ympäri maailmaa.

Laura RuotsalainenLaura pääsi YK:n matkalla Krasnojarskissa vuonna 2015 tutustumaan eräänä ensimmäisistä ulkomaalaisista venäläiseen GLONASS-navigointisatelliittiin. Satelliitteja valmistava tehdas on Siperiassa.

*

Miia Salminen
Tutkija, Ilmatieteen laitos

Miia on erikoistunut lumen kaukokartoitukseen. Hän valmistui Helsingin yliopistosta vuonna 2002 ja on mm. työskennellyt vuosina 2005-2006 Euroopan avaruusjärjestön Italiassa, Rooman luona Frascatissa olevassa kaukokartoitustoimiin erikoistuneessa keskuksessa (ESRIN).

*

Tiina Sarjakoski
Tutkimusjohtaja, Maanmittauslaitos

Tiina on oman tehtävänsä lisäksi myös Maa- ja metsätalousministeriön edustaja Avaruusasiain neuvottelukunnassa ja toimi Avaruuslakityöryhmän jäsenenä.

*

Viktoria Sofieva
Erikoistutkija, Ilmatieteen laitos

Olen ollut Ilmatieteen laitoksella kaukokartoitusryhmässä vuodesta 2000. Olen kotoisin Venäjältä, jossa opiskelin fysiikkaa ja matematiikkaa Moskovan Teknillisessä Yliopistossa. Väittelin tohtoriksi Suomessa, Teknillisessä Korkeakoulussa (nykyinen Aalto-yliopisto), ja olen erikoistunut ilmakehätutkimuksen satelliittimittauksissa käytettäviin algoritmeihin ja käänteisongelmiin.

Osallistun myös aktiivisesti otsonitutkimukseen ja tutkin otsonin ja ilmaston muutoksia ilmakehässä satelliittimittauksien avulla.

*

Kati Sulonen
Tiedeasiantuntija, Suomen Akatemia

Opiskelin 1990-luvun lopulla Teknillisessä korkeakoulussa (nykyisin Aaltoyliopisto) Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osastolla, jonne myös menin töihin. Väittelin Radiolaboratoriosta vuonna 2004 aiheenani kannettavien laitteiden antenniratkaisut ja radiosignaalin eteneminen erilaisissa ympäristöissä.

Heti väitöksen jälkeen siirryin Suomen Akatemian Luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen yksikköön tiedeasiantuntijaksi, missä sain eteeni monipuolisen tehtäväpaketin: vastuulleni annettiin avaruustutkimus ja tähtitiede.

Tähän liittyviin tehtäviini kuului sekä kansallisia että kansainvälisiä tehtäviä, kuten esimerkiksi olin avaruusasiainneuvottelukunnan sihteeristön jäsen, asiantuntija Euroopan avaruusjärjestön tiedeohjelmakomiteassa ja Horizon 2020 -avaruuskomiteassa. Olin myös Suomen delegaattina EISCAT-revontulitutkayhteisön neuvostossa.

Suomen Akatemian vastuulla on alan kansainvälisistä suurista tutkimuksen infrastruktuureista myös Euroopan eteläinen observatorio ESO ja Kanarian saarilla sijaitseva yhteispohjoismainen optinen teleskooppi NOT.

On ollut erityisen miellyttävää olla mukana viime aikoina, kun Suomen Akatemia on mm. päättänyt rahoittaa kaksi huippuyksikköä avaruusalalle, ensin vuonna 2014 Kalevi Mursulan vetämän Auringon säteilyn muutoksia ja seurauksia tutkivan ReSolVe:n ja viime vuonna Minna Palmrothin johtaman Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikön.

*

Anu-Maija Sundström
Tutkija, Ilmatieteen laitos

Olen opiskellut Helsingin yliopistossa meteorologiaa ja maisteriopintojen loppuvaiheessa toiminut myös muutaman vuoden päivystävänä meteorologina, jossa sain ensikosketuksen oikeaan satelliittidataan. Gradun valmistumiseen mennessä kuitenkin kävi selväksi, että merisäiden laatiminen ei ollut “ihan mun juttu”, ja halusin siirtyä tutkimuksen puolelle. Pääsin töihin Helsingin yliopiston Ilmakehätieteiden osastolle, jossa aloin tekemään väitöskirjaa aerosolien kaukokartoituksesta. Väittelin 2014, jonka jälkeen lähdin PostDociksi Sveitsiin. Työskentelin siellä 1,5 vuotta ESA:n Greenhouse Gas CCI-projektissa kasvihuonekaasujen kaukokartoituksen parissa.

Suomeen palattuani aloitin työt Ilmatieteen laitoksen Avaruus- ja kaukokartoituskeskuksessa. Tällä hetkellä työni keskittyy etenkin ilmakehän koostumuksen ja ilmanlaadun satelliittikaukokartoitukseen. Tutkimuksen lisäksi luennoin yhdessä kollegoideni kanssa Helsingin yliopistolla “Atmospheric Remote Sensing” -kurssia, jonka myötä toivottavasti saadaan innostettua uusia kykyjä kaukokartoituksen pariin ja Suomen avaruusnaisten riveihin!

*

Anna-Stiina Suur-Uski
Tutkija, Helsingin yliopisto

Anna-Stiina on taivaan taustasäteilyyn erikoistunut kosmologi ja hän on ollut mukana käsittelemässä Euroopan avaruusjärjestön Planck-avaruusteleskoopin havaintoja. Nyt hän katsoo jo kohti seuraavaa suurta mikroaaltoteleskooppia, Euclidia, joka laukaistaan toivottavasti vuonna 2020.

*Veera Sylvius

Vera Sylvius
Toimitusjohtaja, Space Systems Finland

Avaruusalan pariin päädyin opiskellessani teoreettista fysiikkaa 1990-luvulla. Noihin aikoihin Helsingin yliopistoon perustettiin Avaruusfysiikan professuuri, ja erikoistuin Hannu Koskinen johdolla avaruusfysiikkaan.

Tulin opiskelijana Space Systems Finlandiin kesätöihin 1998, ja palasin sinne vuonna 2005 oltuani valmistumiseni jälkeen vähän aikaa IT-teollisuudessa työssä. Siitä alkaen olen ollut SSF:llä upeiden hankkeiden ja huppuihmisten parissa eri tehtävissä, viimeiset kahdeksan vuotta toimitusjohtajana.

Avaruusalalla työskentely on mielettömän antoisaa ja kiinnostavaa!

*

Johanna Tamminen
Tutkimusprofessori, Ilmatieteen laitos

Aloitin Ilmatieteen laitoksella alun perin Euroopan avaruusjärjestön ENVISAT-ympäristösatelliitissa olevan tähtiokkultaatiomittauksia hyödyntävän GOMOS-mittalaitteen parissa ja pro gradu -tutkielmani käsitteli sen havaintoihin liittyviä inversio-ongelmia.

Kaukokartoitushavainnot ovat luonteeltaan epäsuoria, joten mittausten tulkinta edellyttää käänteisongelman ratkaisua. Jatkoin näiden parissa ja tein sovelletun matematiikan alaan kuuluvan väitöskirjani oppivista inversioalgoritmeista.

Väitöskirjani jälkeen aloitin Nasan Aura-satelliitissa olevan hollantilais-suomalaisen OMI-mittalaitteen toisena päätutkijana ja ryhmäpäällikkönä.

Sekä kymmenen vuoden ajan toiminut GOMOS ja edelleen toiminnassa oleva OMI ovat pääasiassa otsonia mittaavia laitteita, mutta niiden havainnoista voidaan saada tarkkaa tietoa ilman laadusta ja saasteista. Ne ovat olleet uraa uurtavia laitteita päästöjen havaitsemisessa avaruudesta.

Esimerkiksi GOMOS:in tuloksista nähtiin kuinka otsonikerros on ruvennut toipumaan, kiitos Montrealin protokollan, ja OMI:n tuloksista tulee koko ajan uusia julkaisuita. En voi kuin onnitella suomalaisia avaruusalan rahoittajia edistyksellisyydestä, kun 1990-luvun lopulla he päättivät rahoittaa OMI-mittalaiteen rakentamista Suomessa; sen toteutuksessa yhdistyivät erinomaisella tavalla teknologiset, tutkimukselliset ja ympäristönsuojelun tavoitteet.

Vuodesta 2012 lähtien olen toiminut OMI:n seuraajan, Sentinel 5 Precursor -satelliitin TROPOMI-mittalaitteen tiedetukiryhmässä. Se laukaistiin viime syksynä ja ensimmäiset mittaukset häikäisevät tarkkuudellaan erottaa yksittäisiäkin päästölähteitä. On ollut upeaa seurata läheltä kuinka satelliittihavainnot ja niiden tulkinta ovat edistyneet valtavasti tänä aikana kun olen ollut alalla; nykyiset avaruudesta tehtävät mittaukset ovat usein jopa parempia kuin yksittäiset maanpintamittaukset.

Toivoisin, että Suomessa hyödynnettäisiin paremmin, laajemmin ja luovemmin mm. Euroopan komission Copernicus-satelliittihavaintojärjestelmää. Satelliittimittauksissa on paljon mahdollisuuksia mm. kansainvälisten ympäristönsuojelutoimen verifioinnissa, suurien datamäärien käsittelyssä sekä oppivien tulkintamenetelmien kehittämisessä. Myös kaupallisten piensatelliittien ja isojen kansallisten ja kansainvälisinten avaruusjärjestöjen satelliittien synergiaa voisi hyödyntää paremmin.

Erityisesti olen kiinnostunut kehittämään menetelmiä, joilla Suomen ja muiden pohjoisten alueiden havainnointia voitaisiin tehdä nykyistä paremmin. Ilmastonmuutos kun vaikuttaa arktiseen ja boreaaliseen alueeseen voimakkaasti ja mm. hiilen kierron olosuhteet muuttuvat. Lisäksi ihmisen toiminnan lisääntyessä Arktisilla alueilla jatkuvat ympäristöhavainnot ovat tärkeitä turvallisuuden kannalta.

Tutkimme juuri näitä asioita johtamassani, noin 30-henkisessä Ilmatieteen laitoksen kaukokartoitustutkimusyksikössä.

*

Eija Tanskanen
Professori, Aalto-yliopisto

Olen ollut alalla yli 20 vuotta, mutta avaruus ja siihen liittyvä tutkimus sekä opetus ovat olleet intohimoni jo lapsesta saakka.

Urani mieleenpainuvimpia kokemuksia olivat 3 vuoden työni Nasan Goddardin avaruustutkimuskeskuksessa Marylandissa, aivan pääkaupunki Washingtonin vieressä, jossa vietin tutkijana 2002-2005, sekä toimintani sen jälkeen Norjassa Bergenin yliopiston avaruusfysiikan professorina.

Palasin Bergenistä Suomeen hieman yli viisi vuotta sitten. Olen ollut täällä työssä Ilmatieteen laitoksella, liikenne- ja viestintäministeriössä ja Helsingin yliopistossa. Nyt olen vierailevana professorina Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa ja opetan avaruusilmastoon ja magnetismiin liittyviä kursseja.

Viime vuosina pääosa ajastani on kulunut Suomen ensimmäisen avaruusalan huippuyksikön ReSoLVE:n parissa päätutkijana ja geotieteellisen infrastruktuuriprojektin G-EPOS:in koordinoinnissa.

ReSoLVE-hankkeessa tutkitaan Auringon vuosisataista vaihtelua ja sen vaikutusta maapalloon, sekä planeettana että tänne maan pinnalla. Sitä johdetaan Oulun yliopistosta ja olemme Aalto-yliopiston voimin mukana siinä kahdella tiimillä; oman tiimini päätehtävä on tutkia geomagneettisen vaihtelun vuosisataista kehitystä ja magneettisten häiriöiden vaihtelua sekä vaikutusta.

Viimeisimpänä tieteellisenä läpimurtona mainittakoon geomagneettisen aktiivisuuden vuodenaikaisvaihteluun liittyvä löytömme. Kun aikaisemmin suurinta geomagneettista aktiivisuutta on ajateltu esiintyvän keväisin ja syksyihin, näyttääkin nyt siltä, että tämä pitää paikkansa vain alle neljäsosalle vuosista. Geomagneettisen vuodenaikasvaihtelun näyttää määrittävän Aurinko, ei maapallon kallistuskulma tai muut aiempien teorioiden mukaiset mekanismit. Tällä on suurta vaikutusta siihen, milloin voidaan odottaa suurimpia häiriöitä magneettiselle aktiivisuudelle herkkiin toimintoihin kuten paikannukseen, viestintään, sähköverkkoon, muihin satelliittipohjaisiin toimintoihin. Näiden välilliset vaikutukset yhteiskunnan monille sektoreille energia-, vesi- ja ruokahuollosta paikannuspohjaisten sovellusten kuten automaattisten autojen toimintaan ovat myös huomattavia!

Eija TanskanenMagneettisia mittauksia 1900-luvun puolivälistä Suomesta on tallennettu kädessäni olevan rullan 35 mm:in filmille. Mittaukset ovat osa maailman tiheintä magneettisten mittausten mittaverkkoa SMA/IMS, jolla pystytään tutkimaan mihin ja milloin aurinkomyrskyjen tuottamat magneettiset häiriöt iskevät pahiten. Mittauksia digitoidaan parhaillaan G-EPOS projektissa ideoidulla, kehitetyllä ja rakennetulla digitointilaitteella DigiMAG.

*

Jenni Tapio
Lakimies, Bird & Bird

Olen liikejuristi, jonka intohimona ovat avaruus ja avaruusoikeus. Tieni avaruusjuristiksi on kulkenut varsin pitkän maisemareitin kautta, sillä olen työskennellyt tätä ennen yli kymmenen vuotta teknologiaan liittyvän juridiikan parissa.

Aloitin lakimiehen työt Nokialla, josta jatkoin vetämään Airbus Space & Defencen Suomen yhtiön lakitoimintoja. Nyt olen ollut kolme vuotta kansainvälisessä Bird & Bird -asianajotoimiston teknologia- ja kommunikaatioryhmässä asianajajana, erikoisalanani erityisesti avaruus ja satelliitit.

Nykyisin olen myös tohtorikoulutettavana Helsingin yliopistossa kansainvälisen oikeuden laitoksella ja väitöskirjani aihe liittyy satelliitteihin kohdistettuihin kyberhyökkäyksiin. Toimin myös nyt neljättä vuotta Helsingin yliopiston Manfred Lachs Space Law Moot Court -oikeustapauskilpailun vastuuopettajana. Viime vuoden kisa oli Helsingissä, josta on Helsingin yliopiston tekemä juttu.

Osallistun aktiivisesti kansainväliseen toimintaan avaruusjuridiikan saralla, ja Suomessa olen ollut mukana ulkopuolisena asiantuntijana avaruuslakia valmistelleessa työryhmässä.

Erityisesti nyt kun yksityinen avaruustoiminta on lisääntymässä, avautuu lakipuolella myös uusia mahdollisuuksia. Avaruusjuridiikassa, kuten muillakin teknologiajuridiikan osa-alueilla, puhutaan nyt paljon datasta ja sen suojaamisesta. Euroopan avaruusjärjestössä tätä pidetään myös tärkeänä asiana ja sen alaisuudessa toimiva Euroopan avaruuslakikeskus järjestääkin tänä vuonna oman päätapahtumansa aiheen ympärille; olen siellä puhumassa aiheesta nimenomaan kaupallisesta näkökulmasta.

Jenni TapioViron parlamentin Riigikogun twitter-tilillään 6.11.2017 julkaisema kuva European Space Weekin Space & Entrepreneurship -paneelista, missä Jenni (oikealla) oli puhumassa.

*

Merja Tornikoski
Vanhempi tutkija, Aalto-yliopisto

Olen ollut tähtiharrastaja alakoululaisesta asti. Aloitin opintoni sekä Teknillisessä korkeakoulussa että Helsingin yliopistossa, mutta siten, että muutin tähtitieteen opinnot osaksi avaruustekniikan tutkintoa. Väittelin avaruustekniikasta vuonna 1994.

Metsähovin radiotutkimusasema on ollut paikkani opiskeluajoista lähtien, joskin välissä olin työssä puolen vuoden ajan myös Chilessä Euroopan eteläisellä observatoriolla, jolla on optisen teleskooppien lisäksi hallittavanaan useita radioteleskooppeja. Olen tehnyt Chileen myös toistakymmentä havaintomatkaa.

Työni on vienyt minut myös muihin observatorioihin havaintomatkoille sekä Nasan miehitettyjen avaruuslentojen keskuksiin Houstoniin ja Floridaan avaruussukkulan mukana lentäneen antimateriahavaintolaitteen, AMS:n yhteydessä.

Vuosina 2004-2014 toimin Metsähovin radiotutkimusaseman johtajana ja 2009-2011 minulla oli myös professorin arvonimi. Nykyinen tehtäväni on vanhempi tutkija, mutta olen myös radioastronomian dosentti ja johdan Metsähovin radiotutkimusaseman kvasaaritutkimusryhmää. Osallistun aktiivisesti myös muuhun asemalla tehtävään tutkimukseen ja kehitykseen sekä annan radioastronomian ja avaruustekniikan opetusta.

*

Lotta Viikari
Professori, Lapin yliopisto

Toimin Lapin yliopiston ilmailu- ja avaruusoikeuden instituutin johtajana (2009-) kansainvälisen oikeuden professuurin ohella.

Olen väitellyt avaruusoikeudesta 2007. Alun perin päädyin alalle Suomen Akatemian rahoittaman tutkimushankkeen myötä, jonka puitteissa aloitin väitöstutkimukseni vuosituhannen alkupuolella.

*

Anne Virkki
Tutkija, Arecibon Observatorio

Anne tutkii planeettoja ja muita Aurinkokunnan kappaleita – etenkin niiden pintoja –käyttämällä siihen maailman suurinta radioteleskooppia, Arecibon suurta maljamaista antennia. Vaikka kohteet ovat kaukana, voidaan Maan päällä olevan tutkan lähettämä ja kohteista takaisin heijastunut radiosignaali ottaa vastaan, ja sen avulla voidaan mm. päätellä pinnanmuotoja ja sen tiheyttä sekä koostumusta.

Aihe on ollut Annen mielessä jo pitkään. Hän tuli Helsingin yliopistoon vuonna 2006 opiskeleman tähtitiedettä ja päätyi Karri Muinosen aurinkokuntatutkimusryhmään. Anne väitteli vuonna 2016 juuri aurinkokunnan pienkappaleiden tutkimuksesta tutkan avulla, mutta jo sitä ennen hän pääsi vierailemaan Arecibon observatoriolla osana opintojaan. ”Heti tuosta alkaen halusin hakea tohtoritutkijan paikkaa sieltä. Ja onneksi minut valittiin!”

Anne Virkki

*

Jenni Virtanen
Tutkimuspäällikkö, Paikkatietokeskus, Maanmittauslaitos

Lähdin lukemaan tähtitiedettä Helsingin yliopistoon lukioaikana lukemani Ajan lyhyt historia -kirjan innostamana.

En katso kuitenkaan olleeni koskaan “oikea” tähtitieteilijä, koska opinnoissa kiinnosti eniten oma aurinkokuntamme ja pikkuhiljaa tutkijanurani toikin minua koko ajan lähemmäksi Maata: ensin väitöskirja asteroiditutkimuksesta (2005), jossa jo tarkasteltiin asteroideja myös Maa-keskeisesti eli asteroidien aiheuttamaa törmäysuhkaa. Sen jälkeen menin tutkijaksi Geodeettiselle laitokselle, jolloin fokukseni siirtyi lopullisesti Maa-keskeiseksi, tosin senkin jälkeen vahvalla avaruustwistillä. Tutkimusaiheenani oli ensin Maan painovoimakentän muutosten mittaaminen satelliiteilla ja myöhemmin avaruusromujen dynamiikka.

Vuodesta 2012 lähtien olen ollut tutkimuspäällikkönä ja tutkimusryhmän vetäjänä, viimeisimpänä avaruusgeodesia-tutkimusryhmän vetäjänä. Ryhmässä on mm. rakennettu Suomeen modernia satelliittilaserjärjestelmää, joka tulee olemaan yksi pohjoisen Euroopan merkittävimmistä satelliittien ja avaruusromun seurantaan tarkoitetuista havaintolaitteistoista. Vuoden 2018 alusta lähtien siirryin tutkijantehtävästä hallinnon puolelle, sillä vastuullani on koordinoida EU-rahoitushakemusten tukea Paikkatietokeskuksessa.

Niinpä tällä hetkellä kiinnostavinta alallani ovat Suomen mahdollisuudet osallistua kansainvälisiin avaruuden tilannetietoisuusohjelmiin (SSA; Space Situational Awareness), joissa valmistaudutaan niin kasvavan avaruusromupopulaation hallintaan, lähiasteroidien uhan arviointiin kuin avaruussään aiheuttamien uhkien tutkimiseen. Olen toiminut jo vuodesta 2016 alkaen Suomen edustajana EU-tasoisessa Avaruuden valvonta- ja seurantatoiminnassa (SST; Space Surveillance and Tracking), jossa valmistellaan Eurooppaan omavaraisia (siis Yhdysvaltojen vastaavista riippumattomia) lähiavaruuden valvonta- ja seurantapalveluita. Tällaisia ovat esimerkiksi avaruusromun maahanpaluuennusteet viranomaiskäyttöön ja satelliittien ja avaruusromun välisten törmäysten ennusteet satelliittioperaattoreille. Vedän myös kansallista valmisteluryhmää, joka laatii strategiaa suomalaiselle SSA-toiminnalle.

*

Tuija Ypyä
Lakimies, Työ- ja elinkeinoministeriö

Olen avaruusjuristi ja autan Suomea ja suomalaisia yrityksiä parempiin saavutuksiin avaruusalalla. Aloitin avaruusurani Tekesissä jo vuonna 1996, ja olin mukana monissa Euroopan avaruusjärjestön pääasiassa hallintoa ja taloutta käsittelevissä komiteoissa.

Vuosiin on mahtunut monia mielenkiintoisia avaruusalan edistämistehtäviä, mm. Galileo-satelliittipaikannusjärjestelmän suunnittelun hallintomallit, tietoturvallisuuteen liittyvät kysymykset ja komiteat sekä EU:ssa että ESA:ssa sekä oman lainsäädäntömme valmistelua.

Avaruus on ollut työni ja elämäni ikuinen intohimo, mutta se on ollut myös juristin tosi-TV -seikkailu, jossa olen saanut olla mukana. Jo lapsena seurasin kaikki kuuohjelmat, onnistuneet ja epäonnistuneet laukaisut, sekä muut avaruuden valloitukseen liittyneet tapahtumat.

Erityisesti olen nyt iloinen siitä, että meille on syntymässä avaruusalan startup-yrityksiä ja olemme saaneet omat satelliittimme; Suomessa on nyt hyvä vauhti päällä avaruusalalla ja motivaatio on korkealla uusien valloituksien tekemiseen.

Suosittelen kaikille naisille joko uraa avaruuden parissa tai kiinnostusta avaruuteen – elämä ei silloin ikinä käy tylsäksi!

Sikiön potkujen voima kohdussa mitattu ensimmäistä kertaa

To, 02/01/2018 - 10:39 Jarmo Korteniemi

Suurin osa odottavista äideistä tietänee, kuinka kivuliaasti sikiöt voivat potkia. Mutta kuinka kovia potkut oikein ovat, ja mitä käytännön hyötyä niistä on pienokaiselle? Asia on nyt selvitetty tieteellisesti.

Tuore tutkimus selvitti, kuinka voimallisia ovat kehittyvän sikiö potkut kohdussa. Tulosten perusteella tulevan äidin on kestettävä jopa 45 newtonin voimalla sattuvaa sisäistä "mukilointia".

Vastaavalla voimalla saisi esimerkiksi tönäistyä 45 kilogramman punnuksen 1 m/s vauhtiin avaruudessa .

Tutkimus on ensimmäinen, jossa sikiön potkujen voima onnistuttiin määrittämään. Tulokset julkaistiin tammikuussa Journal of the Royal Society Interface -julkaisusarjassa.

Potkujen aiheuttamat kohdun siirtymät ja niistä lasketut voimat (Verbruggen & kumpp. 2018)

Potkuja tutkittiin raskausviikoilla 20–35, eli sikiön ollessa noin 4,25–8,25 kuukauden ikäinen. Potkut olivat voimakkaimmillaan viikolla 30, minkä jälkeen ne hiipuivat selvästi. Tämä johtuu luultavasti kasvun aiheuttamasta tilanpuutteesta. Jaloissa olisi kyllä myöhemmin enemmänkin voimaa, mutta kohdussa ei enää mahdu potkaisemaan täysillä.

Odottavat äidit lienevät hiipumisesta hyvillään.

Tutkimuksen alussa sikiöt olivat noin 300-grammaisia ja lopussa 2,3-kiloisia. Kovimpien potkujen aikaansaajat olivat massaltaan runsaat 1,3 kilogrammaa ja 35 sentin mittaisia. Sikiö saa siis aikaan 3,5 kertaa omaa painoaan suuremman voiman (muistathan, että paino [N] tarkoittaa kappaleeseen kohdistuvaa vetovoimaa, ei kappaleen massaa [kg]).

Potkiminen on kehittyvälle lapselle tarpeen, sillä se rasittaa jalkoja. Tämä auttaa niveliä kehittymään oikean muotoisiksi, ja ehkäisee nivelrikkoa myöhemmin elämässä. Lisäksi potkiminen toimii tietystikin kuntoiluna, vahvistaen lihaksia ja luita. Napakat potkut tietävät terveraajaista lasta.

Sama jalkojen kehitys jatkuu aivan raskauden loppuvaiheeseen asti, vaikka potkiminen vaimeneekin. Syntymässä lapsen ympäriltä sitten katoaa se mukavasti joustava ja jalkoja treenaava äidin sisuskalujen tarjoama trampoliinimainen kudos.

Potkun aikana suurimmalle rasitukselle joutuvat polvi- ja lonkkanivelten rustot (Verbruggen & kumpp. 2018)

Tutkijat etsivät potkuja odottavien äitien magneettikuvauksista. Kaikkiaan 341 kuvauksen joukosta löydettiin 20, joissa näkyi kunnollinen, jalan ojentava potku, joka siirsi kohtua merkittävästi. Tilastoanalyysiin päätyi lopulta viiden eri sikiön potkuja. Potkuun vaadittava voima simuloitiin tietokoneella, johon oli rakennettu malli kullekin kehitystasolle tyypillisestä jalan rakenteesta. Samalla päästiin tutkimaan sitä, mitä osaa jalasta potku rasittaa.

Lähde: Verbruggen ja kumpp. (2018)

Otsikkokuva: Lina Smith / Flickr

Joulupukki on totta? Esi-isän luu tutkittu, ikää noin 1700 vuotta.

Ti, 12/12/2017 - 15:25 Toimitus
Pyhän Nikolauksen luu – tai ainakin sen oletetaan olevan.

Pyhä Nikolaus on yksi tunnetuimmista kristillisistä pyhimyksistä. Legenda hänestä liitetään useissa Euroopan maissa joulupukkiin ja lahjojen antamiseen. Nyt tutkijat ovat analysoineet pyhimyksen jäänteinä pidettyjä luita ja tulokset julkaistiin juuri: joulupukin esi-isä näyttää olevan peräisin 300-luvulta.

Nikolauksen jäännöksinä pidettyjä luita on vuodesta 1087 alkaen säilytetty Italiassa Etelä-Pugliassa Barin kylässä Basilica di San Nicola -kirkossa hautaholvissa marmorialttarin alla.

Pyhän Nikolauksen luiksi uskottuja jäännöksiä on myös Venetsiassa Chiesa di San Nicolo -kirkossa Lidon saarella. Lisäksi Pyhän Nikolauksen jäännöksinä pidettyjä yksittäisiä reliikkejä ovat pitäneet hallussaan lukuisat kirkot ympäri maailmaa.

Oxfordin yliopiston professori Tom Higham ja Turun yliopiston kollegiumtutkija Georges Kazan saivat käyttöönsä kuitenkin näytteen Amerikasta. Luunkappale on osa yhdysvaltalaisen papin Dennis O’Neillin reliikkikokoelmaa.

Kyseinen luunkappaleen on tunnistettu olevan osa ihmisen lonkkaluuta, ja sen on uskottu olevan Pyhän Nikolauksen jäännös. Higham ja Kazan tutkivat luunkappaletta radiohiiliajoituksella osoittaakseen reliikin iän tarkalleen.

Tulosten mukaan reliikki on 300-luvulta eli ajalta, jolloin Pyhän Nikolauksen uskotaan eläneen. Historioitsijoiden mukaan hän kuoli noin vuonna 343. Tulokset vahvistavat käsitystä siitä, että pyhäinjäännöksinä pidetyt luut saattavat olla aitoja Pyhän Nikolauksen luita.

"Kiinnostuimme O’Neillin hallussa olevasta luunkappaleesta, koska se on vasemmasta häpyluusta, lonkkaluun alemmasta osasta", kertoo Turun yliopiston Turku Institute for Advanced Studies -tutkijakollegiumissa tutkijana työskentelevä Kazan.

"Barin kokoelmassa taas ei ole kokonaista lonkkaluuta, vaan vain vasen suoliluu lonkkaluun yläosasta. Tämä herätti huomioni ja antoi alkusysäyksen tutkimuksellemme. Vielä on vahvistamatta, pitääkö Venetsian kokoelma sisällään jäännöksiä lonkkaluusta, mutta kokoelma täydentää Barin jäännöksiä niin, että molempien kokoelmien voidaan olettaa olevan yhden ja saman yksilön luuta."

Radiohiiliajoituksen kehitys avaa reliikkien tarinoita

Higham ja Kazan, jotka johtavat Oxford Relics Cluster -tutkimusryhmää Keble College's Advanced Studies Centre -tutkimuskeskuksessa Oxfordin yliopistossa ovat ensimmäiset tutkijat, jotka ovat analysoineet näitä luita radiohiiliajoituksella. Higham on alan pioneeri, Kazan on tutkinut varhaiskristillisiä pyhäinjäännöksiä ympäri Eurooppaa ja Lähi-itää kymmenen vuoden ajan.

"Usein tutkimuksemme osoittavat pyhäinjäännösten olevan uudempia kuin on uskottu. Nyt tutkimuksemme sen sijaan viittaa siihen, että meillä saattaa olla käsissämme Pyhän Nikolauksen aitoja jäännöksiä", professori Higham sanoo.

Tutkittua luunkappaletta on pidetty pyhäinjäännöksenä melkein 1 700 vuoden ajan, mikä tekee siitä yhden vanhimmista reliikeistä, joita Higham ja Kazan tiimeineen ovat tutkineet.

Tutkijat kertovat, että radiohiiliajoitusteknologian kehittyminen viime vuosina on helpottanut reliikkien tutkimista.

"Kun aiemmin tarvittiin fyysisiä luunäytteitä, voimme nyt tarkastella milligramman kokoisia mikronäytteitä. Tämä avaa arkeologiselle tutkimukselle uuden maailman", selittää Kazan.

Higham huomauttaa, että tieteen keinoin ei kuitenkaan ole täysin mahdollista todistaa, että tutkittu reliikki on varmasti kuulunut Pyhälle Nikolaukselle.

"Sen kuitenkin pystymme todistamaan, jos reliikki ei ole aito."

"Nämä tulokset kannustavat meitä nyt jatkamaan Barin ja Venetsian reliikkien tutkimusta esimerkiksi dna-kokein, jotta voimme osoittaa, että kyseiset luunkappaleet ovat saman yksilön jäännöksiä", Kazan jatkaa.

"On mielenkiintoista ajatella, että näin vanhat reliikit saattavat olla aitoja!"

Pyhän Nikolauksen uskotaan eläneen Myrassa Anatolian niemimaalla nykyisen Turkin alueella.

Hänen kerrotaan olleen varakas mies, joka tunnettiin laajalti avokätisyydestään, ominaisuudesta, joka innoitti joulupukin hahmoa joululahjojen tuojana.

Rooman keisari Diocletianuksen uskotaan vainonneen Pyhää Nikolausta, joka kuoli Myrassa, jossa hänen jäännöksistään tuli tärkeä osa kristillisiä riittejä. Kerrotaan, että ryhmä italialaisia kauppiaita vei jäännökset Myrasta Bariin, jossa suurin osa niistä on tänä päivänä Basilica di San Nicola -kirkossa.

Tarinat Pyhästä Nikolauksesta tulivat suosituiksi 1500-luvulla, jolloin joulupukin legenda syntyi. Joulukuun kuudes päivä tunnetaan monissa Euroopan maissa, erityisesti Hollannissa, Pyhän Nikolauksen päivänä, jonka aattona annetaan ja saadaan lahjoja.

Tuoreet tulokset ovat osa käynnissä olevaa tutkimusta ja ne julkaistiin reliikkiä hallussaan pitävän yhdysvaltalaiskirkon pyynnöstä 6.12.2017.

*

Juttu perustuu Turun yliopiston tiedotteeseen, jonka pohjana on puolestaan Oxfordin yliopiston tiedote.