Euroopan avaruusjärjestö ESA:lta onnistunut laukaisu – pieni belgialaissatelliitti vie VTT:n kaukokartoitusteknologiaa avaruuteen

Uutiset
Muut
Nanosatelliitti, jonka taustalla maapallo

Euroopan avaruusjärjestö ESA on laukaissut 42 pientä satelliittia Vega-kantoraketin kyydissä. Laukaisu tapahtui paikallista aikaa 2. syyskuuta Ranskan Guyanassa sijaitsevasta avaruuskeskuksesta. Yksi laukaistavista nanosatelliiteista, PICASSO, vie avaruuteen mukanaan VTT:llä kehitettyä ja rakennettua edistyksellistä kaukokartoitusteknologiaa, jota hyödynnetään tieteellisten mittausten suorittamiseksi ilmakehän yläkerroksissa.

Vain 3,5 kiloa painava PICASSO, jonka nimi viittaa ilmakehän ja avaruustieteen havainnointiin tarkoitettuun pikosatelliittiin (PICo-Satellite for Atmospheric and Space Science Observations), on Belgian kuninkaallisen avaruusaeronomian (BIRA-IASB) instituutin ensimmäinen CubeSat-nanosetelliittimissio. Sen kyydissä avaruuteen lähtee kaksi ilmakehän tutkimukseen tarkoitettua mittauslaitetta. Satelliitin tärkeimpänä hyötykuormana on VTT:llä rakennettu VISION (Visible Spectral Imager for Occultation and Nightglow) eli näkyvän alueen spektrikamera aurinko-okkultaatiomittauksiin. VISION on suoraa jatkokehitystä Aalto-1 ja Reaktor Hello World -nanosatelliittien mukana lentäviin spektrikameroihin. Lisäksi mukana on toinen, ionosfäärin plasmamittauksiin keskittyvä anturi SLP (Sweeping Langmuir Probe), jonka BIRA-IASB on kehittänyt. 

Pienikokoiset tutkimuslaitteet mahdollistavat harppauksia kaukokartoituksessa

Poikkeuksellisia PICASSOn mukana avaruuteen lähtevistä laitteista tekee niiden ennennäkemätön yhdistelmä tieteellistä kyvykkyyttä ja pientä kokoa. Mission tarkoituksena onkin osoittaa laitteiston koon pienentämisen tuomat mahdollisuudet kaukokartoituksen alalla. Näiden uusien pienoisinstrumenttien keräämän datan laatu suhtautettuna niistä aiheutuviin kustannuksiin mahdollistaa korkeatasoisen tieteellisen tutkimuksen, johon nanosatelliitit eivät ole aikaisemmin kyenneet.

VTT:llä kehitetty VISION on pienikokoinen kuvaava spektrometri ilmakehän kaasumittauksia varten. Sen kamera pystyy kuvaamaan vapaasti valittavilla kapeilla aallonpituuskaistoilla auringon näkyvän valon (430 - 800 nm) alueella. Kun auringon valo kulkee maan ilmakehän läpi eri korkeuksilta auringonnousun ja auringonlaskun aikana, on mahdollista mitata otsonin pystysuuntainen jakauma stratosfäärissä. Samalla VISION pystyy myös määrittämään ilmakehän lämpötilaprofiilin seuraamalla valon taittumisen aiheuttamaa aurinkokuvan muodonmuutosta.

”Ilmakehän mittauksiin käytettävien instrumenttien integroiminen maitotölkin kokoiseen satelliittiin on vaativaa, mutta toisaalta niiden tieteelle tuomat mahdollisuudet ovat valtavia. Tulevaisuudessa VISIONin kaltaisia mittalaitteita voidaan käyttää myös muiden kaasujen, mm. hiilidioksidin ja metaanin mittaamiseen”, kertoo tiimipäällikkö Antti Näsilä VTT:ltä.

”PICASSO-VISION näkyvän valon spektrialuetta käytetään keski-ilmakehän otsonikerroksen tutkimiseen. Vaikka 20-30 km korkeudella sijaitseva otsonikerros onkin vähitellen toipumassa, sen seuraaminen on edelleen tärkeää johtuen sen kytköksistä ilmastonmuutokseen.  Tällä hetkellä vastaavia mittauksia tekevät satelliittimittalaitteet lähestyvät jo elinkaarensa loppua, joten PICASSO-VISION laukaisu tapahtuu tärkeällä hetkellä”, kommentoi tutkimusprofessori Johanna Tamminen Ilmatieteenlaitokselta. 

Noin kaksi vuotta kestävässä missiossa mukana kumppaneita ympäri Eurooppaa

PICASSO tulee kiertämään maapalloa noin 530 kilometrin korkeudella, ja sen odotetaan keräävän dataa noin vuodesta kahteen, riippuen kuinka pitkään elektroniikka kestää avaruuden vaativia olosuhteita. Lopulta satelliitti putoaa ilmakehään ja tuhoutuu. Tässä ajassa satelliitti hyötykuormineen pystyy keräämään runsaasti arvokasta tieteellistä tietoa. Lisäksi missio toimii indikaattorina CubeSat-nanosatelliittien tämänhetkisestä tutkimuksellisesta kyvykkyydestä ja tarjoaa arvokkaita oppeja tulevaisuuden pienten tiedeoperaatioiden kehittämiselle.

PICASSO on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) kansainvälinen yhteistyöhanke, jota johtaa Belgian kuninkaallinen avaruusaeronomian instituutti (BIRA-IASB) ja johon kuuluvat kumppaneina VTT:n lisäksi myös AAC Clyde Space Ltd (Iso-Britannia) sekä Centre Spatial de Liège (Belgia).
 

VISION instrument next to a ballpoint pen that is roughly the same length
VISION (Visible Spectral Imager for Occultation and Nightglow), developed by VTT, is a tiny spectral imager for gas measurements in the atmosphere. New tiny instruments like VISION enable high-quality scientific research that nanosatellites have not been able to deliver before.
Jaa