3D-kuva ilmakehästä tulossa: Tällainen on MTG-S -satelliitti

3D-kuva ilmakehästä tulossa: Tällainen on MTG-S -satelliitti

Seuraava uuden sukupolven Meteosat laukaistaan matkaan kesällä. Nyt helmikuun 20. päivänä se esiteltiin tiedostusvälineille, ja olimme mukana.

28.02.2025

Julkaisimme tammikuussa varsin perusteellisen videon uusista Meteosat -sääsatelliiteista, ja tuossa videossakin mainittiin seuraava näistä satelliiteista: MTG-S eli Kolmannen Sukupolven Meteosatin Sondaajaversio. 

Sondaaja? Mitä se tarkoittaa? Miten se täydentää edellistä satelliittia? Miksi niitä tarvitaan kaksi? Tai ei vain kaksi, vaan kolme! Tällä videolla käydään Bremenissä, Saksassa, OHB-yhtiön puhdastilassa katsomassa tekeillä olevaa satelliittia ja jututetaan projektissa mukana olevia henkilöitä. 

Videossa on tarjolla myös suomenkielinen tekstitys.

Eksoplaneetan kaasukehän rakenne selvitetty ensi kertaa

Visualisointi eksoplaneetan kaasukehän kerroksista
Visualisointi eksoplaneetan kaasukehän kerroksista

Tämä on todella jännää ja ainutlaatuista: tutkijat ovat onnistuneet kartoittamaan ensimmäistä kertää kolmiulotteisesti eksoplaneetan kaasukehän rakenteen.

Tylos, eli WASP-121b, on noin 900 valovuoden päässä meistä Peräkeulan tähdistössä sijaitseva eksoplaneetta. 

Se on vähän kuin iso ja kuuma Jupiter, kaasujättiläinen, joka kiertää tähteään niin lähellä, että vuosi siellä kestää vain noin 30 Maan tuntia. Koska planeetta on vuorovesilukittunut tähtensä kanssa, on sen toisella puolella koko ajan kuumaa ja toisella kylmää.

Tutkijaryhmä on onnistunut selvittämään nyt Tyloksen kaasukehän rakenteen kolmiulotteisesti. Kiinnostavinta ovat erityisesti tuulet kaasukehän eri kerroksissa. 

Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun eksoplaneetan kaasukehästä on saatu näin yksityiskohtaista tietoa. Aiheesta julkaistiin tänään artikkeli Nature-lehdessä.

"Se, mitä löysimme, oli yllättävää: suihkuvirtaus pyörittää kaasua planeetan päiväntasaajan ympäri, kun taas erillinen virtaus kaasukehän alemmissa kerroksissa siirtää kaasua kuumalta puolelta viileämmälle puolelle", kertoo Julia Victoria Seidel, artikkelin pääkirjoittaja ja tähtitieteilijä Euroopan eteläisessä observatoriossa (ESO) sekä Nizzan observatorion Lagrange-laboratoriossa.

Suihkuvirtaus kattaa puolet planeetasta ja kiihdyttää itsensä huimaan vauhtiin planeetan kuumalla päiväpuolella. 

"Voimakkaimmatkin hurrikaanit Aurinkokunnassamme ovat rauhallisia verrattuna tähän", Seidel toteaa ESO:n tiedotteessa.

Tutkijaryhmä käytti ESO:n VLT-observatorion kaikkia neljää teleskooppia, joiden valo yhdistettiin ESPRESSO-instrumentilla siten, että teleskoopit toimivat kuin yksi, todella suuri havaintolaite. Paitsi että neljän teleskoopin valoa keräävä peilipinta-ala on suuri, niiden välinen etäisyys saa aikaan sen, että kuva on yhtä tarkka kuin olisi koko observatorion kokoisella teleskoopilla.

Samaa tekniikkaa voidaan myöhemmin käyttää myös muiden eksoplaneettojen kaasukehien tutkimiseen.

"VLT:n avulla saatoimme tutkia eksoplaneetan kaasukehää kolmessa eri kerroksessa", sanoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Leonardo A. dos Santos, joka toimii Space Telescope Science Institutessa Baltimoreissa, Yhdysvalloissa. 

Kaavio raudan, natrieumin ja vedyn liikkeistä

Tiimi seurasi raudan, natriumin ja vetykaasun liikkeitä kaasukehässä, ja näiden avulla saatiin selvitettyä tuulet syvällä, keskikerroksissa ja pinnnalla. 

Havainnot paljastivat myös titaanin olemassaolon juuri suihkuvirran alapuolella, kuten toisessa tutkimuksessa, joka julkaistiin Astronomy and Astrophysics -lehdessä. Tämä oli myös yllätys, koska  aiemmat havainnot olivat osoittaneet titaanin puuttuvan kaasukehästä kokonaan – sitä ei ole, tai mahdollisestise on piilossa syvällä kaasukehässä.

"Nämä ovat juuri sellaisia havaintoja, joita on hyvin vaikeaa tehdä edelleen avaruusteleskoopeilla. Maanpääliset, suuret havaintolaitteet ovat edelleen hyvin tärkeitä."

VLT:tä suurempi ja parempi Extremely Large Telescope (ELT) on tällä hetkellä rakenteilla Chilen Atacaman autiomaassa. Tutkijat ovat jo etukäteen innoissaan ANDES-havaintolaitteesta, jonka avulla voidaan tehdä tällaisia havaintoja paljon nykyistä paremmin. 

Katso Nasan huima video: Jupiterin pohjoisnavan kolmiulotteinen olemus infrapunavalossa

Katso Nasan huima video: Jupiterin pohjoisnavan kolmiulotteinen olemus infrapunavalossa

Nasa Juno-luotaimen tutkijaryhmä on julkaissut tämän upean videon, missä näkyy Jupiterin pohjoisnapa infrapunaisen säteilyn alueella kolmiulotteiseksi renderoituna. Video esiteltiin tänään Itävallassa meneillään olevassa Euroopan geotieteellisen unionin yleiskokouksessa.


12.04.2018

Jupiter on kaasujättiläinen, eli sillä ei ole kiinteää, näkyvää pintaa, vaan voimme havaita ainoastaan sen pilvikerroksen yläosia. 

Planeettaa parhaillaan kiertävä Juno-luotain on kuvannut Jupiterin pilvikerroksia eri laittein jo pian kahden vuoden ajan. Luotain ei ole päässyt alun perin tarkoitetulle radalleen, mutta se on pystynyt saamaan upeita tuloksia myös nykyisellä radallaan, jolla se tulee säännöllisin väliajoin hyvin lähelle Jupiteria.

Eräs luotaimessa olevista tutkimuslaitteista on JIRAM, eli Jovian InfraRed Auroral Mapper, eli Jupiteria infrapunasäteilyn alueella kartoittava laite, jonka tärkein kohde on nimen mukaisesti Jupiterissakin olevat revontulet, mutta se luonnollisesti havaitsee muutakin. Kuten esimerkiksi pilvien yläosia – yöllä ja päivällä, ja hieman pilvipinnan sisälle tunkeutuen.

Infrapuna "näkee" jopa noin 70 kilometriä näkyvää valoa syvemmälle pilvikerroksen sisälle.

Kameran ottamat yksittäiset kuvat on koostettu tässä kolmiulotteiseksi videoksi, missä näkyy erinomaisesti (hieman korkeussuunnassa liioiteltuina) Jupiterin pohjoisen napa-alueen ilmiöitä.

Napa-alueella on voimakas keskuspyörre, jonka ympärillä on kahdeksan pienempää matalapainetta, joiden halkaisijat ovat lähes 5000 km (tarkalleen ottaen 4000 – 4600 km). Tuulet puhaltavat näissä pyörteissä jopa 350 kilometrin tuntinopeudella.

Kun aikaisemmissa havainnoissa on voitu nähdä vain jotain aktiviteettia napa-alueilla, on Juno lentänyt parhaimmillaan vain noin 3500 kilometrin etäisyydeltä napojen päältä ja voinut havaita niitä erittäin tarkasti.

Tietojen perusteella on saatu ensimmäistä kertaa myös tarkkaa tietoa Jupiterin itsensä pyörähdysajasta; pilvien pyöriminen nähdään hyvin, mutta nyt saatujen havaintojen avulla voidaan sanoa, että sen eri osat – tummat ja vaaleat raidat – liikkuvat eri nopeuksilla aina noin 3000 kilometrin syvyyteen saakka.

Koska Jupiterilla ei ole kiinteää pintaa, vaan sen kaasu vain tiivistyy ja tiivistyy tiheämmäksi alemmaksi mentäessä, sen kaasukehä vain muuttuu vähä vähältä nesteeksi ja lopulta kiinteäksi. 

Tuo raja noin 3000 km syvyydessä pilvien yläosien alapuolella on merkittävä siitä syystä, että siellä vety muuttuu sellaiseksi, että Jupiterin voimakkaan magneettikentän vuoksi se lukittuu kiertämään planeettaa samalla nopeudella.

Vaikka Jupiterilla ei ole kiinteää pintaa, voidaan tuota rajaa pitää ikään kuin sen pintana. Näin ollen Jupiterin teoreettinen halkaisija on 142 900 kilometriä, eli hieman enemmän kuin aiemmin arvioitiin.

Tämä tarkoittaa siis myös sitä, että tällä noin kolme kertaa Suomen mittaisella kaistaleella "pinnan" päällä Jupiterin kaasukehässä on sääilmiöitä.

Havaintojen avulla voidaan myös nyt ensimmäistä kertaa alkaa päätellä jotain konkreettista Jupiterin sisäisestä koostumuksesta sekä sen niin sanotusta dynamosta, ytimestä, joka synnyttää ja pitää yllä sen voimakkaan magneettikentän.

Jo nyt Junon mittaukset ovat paljastaneet magneettikentässä odottamattomia vaihteluita.

*

Linkki Nasan juttuun: www.missionjuno.swri.edu/news/juno-provides-infared-tour-of-north-pole

Leijuvilla näytöillä voidaan luoda fyysinen virtuaalitodellisuus

Leijuva näyttö
Leijuva näyttö

 

Kanadalaiset tutkijat ovat kehittäneet käyttöliittymän, joka rakentuu ilmassa lentävistä kolmiulotteisista pikseleistä eli "vokseleista". BitDrones-nimisen järjestelmän avulla virtuaalitodellisuudesta saadaan käsinkosketeltavaa.

"BitDrones tuo ohjelmoitavan aineen lähemmäs toteutumista", arvioi Roel Vertegaal. "Se on ensimmäinen askel kohti käyttöliittymää, jossa ihmiset voivat käsitellä virtuaalisia 3D-kappaleita todellisina, fysikaalisina esineinä."

Vertegaalin johtama ryhmä on toteuttanut kolmenlaisia "bittilentureita", joille on yhteistä pieni nelikopteri. Yksinkertaisin "PixelDrone" rakentuu yhdestä ledistä ja pienestä matriisinäytöstä. 

 

 

"ShapeDronessa" on 3D-printattu runko ja sen ympärille viritetty verkko. Kevyistä kuutioista voidaan rakentaa kolmiulotteisia malleja. "DisplayDrone" on varustettu kaarevalla HD-kosketusnäytöllä, videokameralla ja älypuhelimella.

Kaikissa lentureissa on heijastimet, joiden avulla niiden liikkeitä voidaan seurata ja hallita. Järjestelmä tarkkailee myös käyttäjän käsien liikkeitä, joten vokseleita on helppo siirrellä näytössä. Ei siis näytöllä, sillä tässä tapauksessa näyttö on kaksiulotteisen pinnan sijasta kolmiulotteinen tila.

"Me kutsumme käyttöliittymää virtuaalitodellisuuden sijasta 'tositodellisuudeksi': pikseleitä voi oikeasti koskettaa ja ne näkee ilman VR-laseja", Vertegaal kehuu.

Uudenlaisen näytön avulla esimerkiksi tiedostokansion selaaminen olisi fyysinen toimitus. Koskettamalla tiettyä PixelDrone-lenturia kansio avautuisi ja tiedostot näkyisivät sen alapuolella ympyrämuodostelmassa leijuvien muiden lentureiden näytöillä. Tiedostoja selattaisiin siirtelemällä lentureita ympyrässä edestakaisin.

DisplayDrone puolestaan mahdollistaisi virtuaalisen läsnäolon, sillä se voidaan ohjelmoida seuraamaan etänä käyttäjän pään liikkeitä. Silloin lenturi välittää näkymää, jonka käyttäjä näkisi paikan päällä ympärilleen katsellessaan.  

Toistaiseksi Vertegaalin ryhmän kehittämässä näytössä on vain joitakin kymmeniä suhteellisen kookkaita, 10-15 senttimetrin läpimittaisia lentureita, mutta työn alla on järjestelmä, jossa lentureita olisi tuhansia. Lisäksi ne olisivat kooltaan vain senttimetrin luokkaa, jolloin esimerkiksi 3D-malleista saataisiin tarkempia ja yksityiskohtaisempia.

Uudenlaisesta näytöstä kerrottiin Queen’s Universityn uutissivuilla.

Kuvat ja video: Queen’s University/Human Media Lab