Suomen satavuotisjuhlien kunniaksi nimetyn satelliitin taustalla ovat Aalto-yliopisto ja Ilmatieteen laitos. Satelliitin kanssa kommunikoiva maa-asema löytyy Aalto-yliopiston kampukselta Espoon Otaniemestä.

– Kiertoradat eivät kunnioita viikonloppuja tai pyhäpäiviä. Osittain tästä johtuen satelliitin operointi on suurelta osin automatisoitu, eli harvemmin täällä kukaan istuu, huomauttaa avaruustekniikan tohtoriopiskelija Petri Niemelä Otaniemen maa-asemalla.

Satelliittia voi siis käskyttää kannettavalla tietokoneella, periaatteessa vaikka mökkilaiturin nokasta. Maa-asemana palvelevasta toimistohuoneesta löytyy kuitenkin muutamia näyttöruutuja, tietokoneita ja nippu antenneihin johtavia kaapeleita. Kahvikuppi toki myös, vaikkei paikalla tarvitsekaan jatkuvasti päivystää.

Näytöillä pyörii satelliitin lähettämää dataa, tietoa kiertoradoista ja live-kuvaa rakennuksen katolla sijaitsevista antenneista, kosmisesta kommunikoinnista autuaan tietämättömine variksineen kaikkineen.

Katso videolta, miltä näyttää Suomi100-satelliitti, mitä se tutkii ja mistä sitä ohjataan.

Suomalaisten satelliittien lyhyt historia

Suomi on Euroopan avaruusjärjestö ESA:n jäsen, mutta omaa kansallista avaruusohjelmaa ei meillä varsinaisesti ole. Koska ”Suomen NASA” ei ole koordinoimassa ja rahoittamassa avaruustutkimusta, satelliittihankkeet ovat pitkälti yksittäisten tutkimuslaitosten varassa, vaikka yhteistyötäkin tehdään.

– Teknillisessä Korkeakoulussa tehtiin 1990-luvulla satelliiteista prototyyppejäkin, mutta rahoitusta ei silloin saatu, muistelee Aalto-yliopiston avaruustekniikan professori Esa Kallio.

Suomi100-satelliittiprojektin vetäjä Esa Kallio on uransa aikana työskennellyt myös Helsingin yliopistossa, Ilmatieteen laitoksella ja Berkeleyn yliopistossa Kaliforniassa.

Pienille satelliiteille suunniteltu CubeSat-standardi alkoi saada suosiota maailmalla vuosituhannen alussa. CubeSat-satelliitit koostuvat yhdestä tai useammasta tilavuudeltaan noin litran kokoisesta yksiköstä. Tästä standardista myös suomalaiset satelliitit saivat alkunsa.

– Kehitys toi uusia mahdollisuuksia tehdä satelliitteja edullisesti, joten oli luontevaa kokeilla satelliittihanketta uudelleen, kun Aalto-yliopisto perustettiin vuonna 2010. Aallon – ja samalla Suomen – ensimmäinen oma satelliitti laukaistiin sitten vuonna 2017.

Suomi100 ei siis ole ensimmäinen suomalainen satelliitti avaruudessa. Sen kunnian vei – hieman nimensä vastaisesti – Aalto-2-satelliitti, joka ehti kiertoradalle keväällä 2017, paria kuukautta ennen laukaisuviivästyksiin juuttunutta Aalto-1-satelliittia.

Vastikään tehtävänsä päättänyt Aalto-2 oli tosin osa suurempaa kansainvälistä projektia, ja sitä operoitiin Belgiasta käsin. Aalto-1 tottelee Otaniemen komentoja kuten Suomi100:kin.

– Suomessa toivoisi olevan tällaista toimintaa enemmänkin. Täällä on hyvä koulutus ja hyviä insinöörejä, jotka pystyvät suunnittelemaan ja rakentamaan laitteita, Kallio kannustaa.

Pieneen tilaan on saatu mahdutettua kaikki tarpeellinen.

– Projektimme ovat hyvin opiskelijavetoisia. Heillä on aika syvällistäkin tietoa esimerkiksi elektroniikasta, telekommunikaatiosta, ohjelmistoista ja mekaanisten rakenteiden suunnittelusta, Kallio kuvailee osaamista projektin takana.

Vaikka Suomeen on tutkimuslaitosten rinnalle syntynyt pieniä avaruusalan kasvuyrityksiä, rakettilaukaisuja avaruuteen ei sentään ole kotimaassa saatavilla – tai edes kovin lähellä. Suomi100:n piti kahden edeltäjänsä tavoin päästä matkaan vielä juhlavuoden 2017 puolella, mutta lähtö lykkääntyi intialaisessa kantoraketissa ilmenneiden teknisten ongelmien takia.

Kesällä 2018 laukaisualukseksi vaihdettiin yhdysvaltalaisen SpaceX-yhtiön Falcon 9 -raketti, ja kiertoradalle noustiin Kaliforniasta joulukuussa 2018.

Ei toki aivan yksin, sillä piensatelliitit kipuavat avaruuteen yleensä jaetuilla kimppakyydeillä. Samalla lennolla kiertoradalle matkusti muun muassa Suomen ensimmäisen kaupallisen satelliitin rakentaneen Iceye-yrityksen toinen tutkasatelliitti, ICEYE-X2.

Kun kustannukset laskevat, avaruus arkipäiväistyy

SpaceX on niittänyt mainetta kehittämällä uudelleenkäytettäviä raketteja. Perinteisesti kantoraketit ovat olleet kertakäyttöisiä, kymmenien miljoonien eurojen hintalapustaan huolimatta. Jos raketin onnistuu tuomaan ehjänä takaisin laukaisualustalle – ilmakehässä poroksi palamisen tai valtamereen loiskahtamisen sijaan – kustannuksetkin luonnollisesti laskevat.

Suomi100:n kiertoradalle lähettäneen raketinkin ensimmäinen vaihe laskeutui onnistuneesti Tyynellämerellä odottaneelle merialukselle.

Havainnekuva Suomi100:sta avaruudessa. Kiertorataansa pieni satelliitti ei pysty muuttamaan, joten aikanaan se tulee putoamaan takaisin ilmakehään. Siihen voi kulua jopa 18 vuotta.

Tekniikan kehitys ja avaruustoiminnan halpeneminen raottavat avaruuden ovia muillekin kuin perinteisille suurvalloille. Edullisesti laukaistavat piensatelliitit voivat esimerkiksi toimia tukisatelliitteina suuremmille satelliiteille.

– Meilläkin suunnitellaan parhaillaan satelliittia Euroopan avaruusjärjestön Hera-asteroidille suuntaavaan missioon. ESA:n emoalus voi pysytellä turvallisen matkan päässä asteroidista, kun me pienempänä menemme riskialttiimmin lähelle.

Avaruudesta on tullut myös arkipäiväisempää. Älypuhelimessakin voi olla avaruustekniikkaa, josta tavallinen kuluttaja ei edes tiedä. Eikä tarvitsekaan tietää, kuten Kallio muistuttaa.

– Uusia palveluja ryhdytään käyttämään ilman mitään suuria fanfaareja. Niistä tulee yhteiskuntaa tukevaa perusrakennetta.

Kuvia revontulista, ääniä avaruudesta

Kiertoradalta saadaan uutta ja tärkeää tietoa myös maapallosta. Muun muassa mineraaleja, kasvustoja ja ilmakehän muutoksia voidaan tutkia satelliiteilla. Suomi100-satelliitinkin kamera kuvaa maapalloa, erityisesti revontulia.

Satelliitin radiomittalaite tähyilee ulkoavaruuteenkin – kirjaimellisesti kuuntelemalla sitä. Avaruuden ääniä on tulossa myös projektin verkkosivuille.

Ensimmäinen Suomi100:n ottama onnistunut valokuva on koostettu kolmesta otoksesta. Kuvassa näkyy pilviverhoa Suomen ympärillä.

Ihmisen toimesta avaruudessa on toistaiseksi vain vierailtu, eikä kuuta pidemmälle vielä sitäkään. Ihmiskunnan avaruuteen lähettämät laitteet ovat sillä välin ehtineet jo aurinkokunnan laitamille. Todennäköisesti ainakin pieni osa meistä seuraa vielä aikanaan perässä.

– Jos ajatellaan tätä kvartaalitaloutta pidemmälle, ihmiskuntahan tulee lähtemään pidemmällekin, kuten Marsiin. Itseäni ainakin kiinnostavat – ja uskon että monia muitakin – myös tällaiset asiat, jotka nousevat arkipäivän yläpuolelle.