Avaruus on hyödynnettävissä kestävästi
Professori Rami Vainion tutkimusryhmä kehittää uudenlaisia hiukkasinstrumentteja sekä innovatiivisia säteilynkestäviä ratkaisuja Aalto-1:n kaltaisiin piensatelliitteihin. Turun yliopiston tutkimusryhmä sai kesäkuun alussa Suomen Akatemian 8-vuotisen rahoituksen osana professori Minna Palmrothin (Helsingin yliopisto) johtamaa Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikköä (FORESAIL).
Juhannusaattona maan kiertoradalle laukaistavalla Aalto-1 -satelliitilla on kolme eri hyötykuormaa, yksi niistä on turkulaisten ja helsinkiläisten RADMON-säteilymonitori. Sen neljästä päämoduulista kolme tehtiin Turun yliopistossa, yksi Helsingin yliopistossa.
– Olemme rakentaneet säteilymonitorin, joka on nykyisin käytössä olevia huomattavasti halvempi, pienempi, kevyempi, nopeampi ja vähemmän tehoa kuluttava, Turun yliopiston kokeellisen avaruusfysiikan professori Rami Vainio sanoo.
Avaruus on nouseva kansainvälinen trendi, ja kaupalliset piensatelliitit ovat nopeasti yleistymässä. Moni tekninen yksityiskohta on tässä avaruuden uusvalloituksessa silti vielä avoinna. Avaruuteen tällä hetkellä lähetettävä teknologia on usein melko vanhaa ja painavaa. Turha massa maksaa laukaisussa ja näkyy romuna kiertoradalla, ellei satelliitteja tuoda alas tehtävän päätyttyä. Tällä hetkellä kiertorataromua on jo yli 5000 tonnia.
Suomen Akatemia teki vastikään tutkimuksen huippuyksiköistä rahoituspäätöksen vuosiksi 2018–2025. Rahoituksen saanut Kestävää avaruustiedettä ja -tekniikkaa tutkiva konsortio kokoaa saman katon alle Suomen ykkösnyrkit avaruustieteessä ja -teknologiassa.
Professori Minna Palmrothin johtaman konsortion tähtäimessä on avaruuden kestävä hyötykäyttö. Konsortio aikoo mullistaa kokeellisen avaruusfysiikan nanosatelliittien avulla sekä samalla suojata kiertoradat niitä uhkaavalta avaruusromulta.
Tulossa säteilyä sietäviä piensatelliitteja
Uusi huippuyksikkö keskittyy avaruuden hyötykäytön kannalta kahteen tärkeimpään tekijään: piensatelliittien säteilynkestävyyteen ja avaruusromun hallintaan. Huippuyksikössä tutkitaan säteilyolosuhteita ja kehitetään muun muassa älykkäitä teknologioita, joissa säteilysuojaus tehdään ohjelmistopohjaisesti käyttäen hyväksi teollisuusturvallisuutta ja esineiden internetiä varten luotuja teknologioita.
– Vanha tapa säteilysuojata satelliitteja avaruudessa perustuu kalliisiin erikoiskomponentteihin ja herkimpien osien panssarointiin. Me kehitämme kaupallisten komponenttien pohjalta aktiivisen, mutta kustannustehokkaan tavan suojautua säteilyltä, sanoo professori Rami Vainio Turun yliopistosta.
Konsortion ensimmäinen yhteistyöprojekti on ollut Aalto-1
Huippuyksikön tiimi on tehnyt yhteistyötä jo pitkään ja suuri osa konsortiosta on ollut mukana esimerkiksi Aalto-1 opiskelijasatelliittihankkeessa. Aalto-1 satelliitti on tarkoitus laukaista kiertoradalle 23. kesäkuuta.
– Aalto-1 on pitkälti opiskelijaprojekti, mutta jo siinä on mukana Turussa rakennettu säteilymonitori ja myös Ilmatieteen laitoksen plasmajarrukoe. Minna Palmroth on ollut mukana satelliitin ideoinnissa ja projektin tiederyhmässä, kertoo Aalto-1 satelliittiprojektin vetäjä professori Jaan Praks Aalto-yliopistosta.
Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikössä ovat mukana Helsingin yliopistosta säteily-ympäristön tiede, havaintoja tutkiva apulaisprofessori Emilia Kilpua ja tietokonemallinnusta tekevä Minna Palmroth. Aalto-yliopistossa professori Jaan Praksin johtama ryhmä keskittyy satelliittien rakentamiseen ja säteilynsuojaukseen ja Turun yliopistossa professori Rami Vainion ryhmä tutkii instrumenttikehitystä ja uusia suojausmenetelmiä. Ilmatieteen laitoksella tutkimuspäällikkö Pekka Janhusen johtama ryhmä tutkii plasmajarrua ja sähköpurjetta.
TK
Kuva: FORESAIL-hanke