Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Paha takaisku SpaceX-yhtiölle: takaisin palannut raketti ei ole käyttökelpoinen

Falcon-raketin vaurioitunut ensimmäinen vaihe
Falcon-raketin vaurioitunut ensimmäinen vaihe
Jari Mäkinen

SpaceX-yhtiön perustajajohtaja Elon Musk kertoi juuri twitterissä, että viimeksi onnistuneesti takaisin Maan pinnalle palannut Falcon 9 -kantoraketin ensimmäinen vaihe on kärsinyt pahoja vaurioita. Sitä ei nähtävästi voida kunnostaa tarpeeksi edullisesti uutta käyttöä varten.

"Tuorein rakettimme sai maksimivauriot (hyvin) suuresta paluunopeudesta johtuen", twiittasi Musk ja viittasi siihen, että vaihe aloitti paluunsa aiemmin laskeutuneita rakettivaiheita korkeammalta ja suuremmasta nopeudesta.

"Se tulee auttamaan testikappaleena varmistamaan sen, että muut pystytään käyttämään uudelleen".

Rakettivaiheen vauriot olivat selviä jo SpaceX-yhtiön aiemmin julkaisemassa videossa, missä vaihetta tuotiin takaisin halliin Cape Canaveralissa. Se oli kärventynyt pinnaltaan suurilta osin mustaksi ja varsin rajun maahanpaluun aiheuttamia vaurioita oli nähtävissä muutenkin.

Kyseinen vaihe lennätti japanilaisen JCSAT-14 -tietoliikennesatelliitin kohti geostationaarista kiertorataa toukokuun 6. päivänä.

Ennen lentoa yhtiö ja Musk olivat vain lievästi toiveikkaita siitä, että vaihe saataisiin ylipäänsä takaisin. Se laskeutui kuitenkin onnistuneesti vain hieman yli metrin päähän tavoitepaikasta ja saapui meren päällä sitä odottaneen proomun kyydissä Floridan rannikolle viime perjantaina.

Kaksi ensimmäistä onnistuneesti laskeutunutta ensimmäistä vaihetta aloittivat matkansa takaisin alas huomattavasti mukavammasta tilanteesta, matalammalta ja hitaammasta nopeudesta.

Kaikki kolme palannutta rakettivaihetta ovat tällä hetkellä yhtiön hangaarissa Cape Canaveralin avaruuslentokeskuksessa.

Päivitys 25.5.2016:
Musk tarkensi myöhemmin, että rakettivaihe voitaisiin käyttää uudelleen, mutta se ei ole kannattavaa ja vaiheen käyttäminen testikappaleena auttaa parantamaan maahanpaluita vastaisuudessa.

Ongelmana korkeammalta ja nopeammin saapuvilla rakettivaiheilla on iskeytyminen ilmakehään, sillä ne palaavat Maahan lähes kuin avaruussukkula: ilmakehä hidastaa ja lämmittää niitä voimakkaasti kitkakuumennuksellaan, joten niissä pitää olla lämpösuojausta. Sitä ei tosin tarvita niin paljoa kuin "oikeilla" avaruusaluksilla.

Vauriot maahanpaluussa ovatkin suurin epävarmuustekijä rakettivaiheiden uudelleenkäytettävyydessä.

SpaceX:n idea rakettivaiheiden tuomisessa takaisin on nimen omaan niiden käyttö uudelleen, ja nyt saadun ensikokemuksen mukaan geostationaariradalle laukaistujen rakettien vaiheiden kunnostaminen käyttökelpoisiksi voi olla vaikeaa.

Sen sijaan muiden, matalalle kiertoradalle laukaisuja suorittaneiden rakettien ensimmäisten vaiheiden kunnostus voi olla hyvin yksinkertaista. Yhtiö aikoo laukaista ensimmäisen kierrätysrakettinsa vielä tämän vuoden puolella.

Mikäli rakettivaiheita onnistutaan käyttämään useita kertoja uudelleen, voi laukaisuiden hinta pudota jopa kolmannekseen.

Jos uudelleenkäyttö osoittautuu hankalaksi, ei laskeutumisjalkojen, lisävahvistusten, ylimääräisten ohjauslaitteiden ja lisäpolttoaineen vaatimia lisäyksiä voi pitää kannattavana. 

Mahdollisesti lopulta tulos voi olla jossain keskivaiheilla: osa rakettivaiheista voidaan käyttää uudelleen, jolloin kustannukset kokonaisuudessaan putoavat vähän. Tämä jää vielä nähtäväksi.

Seuraavan Falcon 9:n lennon ja sen ensimmäisen vaiheen laskeutumisen on tarkoitus tapahtua ensi viikolla, toukokuun 26. päivänä. Sen jälkeen vuorossa kesäkuussa on kaksi laukaisua lisää, ja heinäkuussa yhtiö aikoo laukaista matkaan ensimmäisen rakettinsa pitkään aikaan Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdasta.

Tuo laukaisu on suomalaisittainkin hyvin kiinnostava, koska sen kyydissä on ensimmäinen suomalainen satelliitti, Aalto-1.

Aalto-1 on asennettu laukaisusovittimeen (kuvaraportti)

Aalto-1 on asennettu laukaisusovittimeen (kuvaraportti)


Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 otti tärkeän – ja hyvin konkreettisen – askeleen kohti avaruutta viime torstaina Delftissä, Alankomaissa, kun se asennettiin niin sanottuun laukaisusovittimeensa. Sovitin asennetaan kesällä kantorakettiin ja se sinkoaa satelliitin avaruudessa oikealle kiertoradalle.

Satelliitti integroitiin Innovative Solutions in Space -yhtiön puhdastilassa niin sanottuun laukaisuadapteriin, eli erikoiseen kiinnityssäiliöön, jossa se kuljetetaan avaruuteen yhdessä muiden pienten satelliittien kanssa.  

Aalto-1 tiimistä Antti Kestilä, Tuomas Tikka ja Nemanja Jovanović kuljettivat satelliitin Hollantiin ja tekivät sille viimeiset tarkistukset.

Säiliö satelliitteineen kiinnitetään myöhemmin Yhdysvalloissa SHERPA- järjestelmään, joka mahdollistaa useiden satelliittien kuljettamisen samalla raketilla. SHERPA- järjestelmä ja sen kantamat kymmenet satelliitit liitetään Falcon 9 -kantorakettiin myöhemmin kesällä.

Näillä näkymin raketin laukaisun on määrä tapahtua heinäkuussa.

Kuvaraportti integrointipäivästä

Siinä missä suuret satelliitit kuljetetaan laukaisupaikoilleen rahtikoneilla, matkasi Aalto-1 Hollantiin vuorokoneella käsimatkatavarana. Se oli erityisen kuljetuslaukun sisällä vaahtomuovin suojaaman telineen sisällä hermeettisesti suljettuna muovikääröön, jotta se ei pääsisi enää kostumaan eikä sen linsseihin tai aurinkopaneeleihin tulisi roskia.

Loppumatkan laukku sekä satelliitin testivarusteita sisältänyt laukku kulkivat komeasti taksilla.

Aalto-1 -laukaisublogi
Aalto-1
ISI-Space
Delft
Cubesat
aalto-yliopisto
  • Lue lisää Aalto-1 on asennettu laukaisusovittimeen (kuvaraportti)

Aalto-1:n laukaisuvalmistelut alkavat: satelliitti lähti tänään matkalleen kohti Yhdysvaltoja

Aalto-1:n laukaisuvalmistelut alkavat: satelliitti lähti tänään matkalleen kohti Yhdysvaltoja


Nyt se on menoa! Maaliskuun alussa esitelty ensimmäisen suomalaisen satelliitin, Aalto-1:n avaruuteen lähtevä lentomalli on nyt matkalla kohti laukaisupaikkaa. Ensimmäinen tärkeä vaihe matkalla kohti avaruutta on huomenna Alankomaissa.


Sen jälkeen kun Aalto-1 esiteltiin maaliskuun 2. päivänä Otaniemessä, on satelliittia valmisteltu viimeiseen – ja ensimmäiseen – matkaansa. Sitä on testattu, sen toimintoja on varmistettu ja viimeisenä tärkeänä etappina se kuivattiin huhtikuun lopussa täydellisesti kuumentamalla satelliittia erityisessä uunissa.

Otsikkokuvan alumiinifolion sisällä oleva möhkäle onkin Aalto-1 tässä ns. bake-out -vaiheessa, joka on erittäin tärkeä: sen tarkoituksena on varmistaa se, ettei kosteus haittaa satelliitin toimintaa.

Tämän jälkeen satelliitti pakattiin huolellisesti kuljetuslaatikkoon, joka viedään tänään Alankomaihin, Delftiin, missä satelliitti asennetaan huomenna erityiseen kuljetus- ja laukaisutelineeseen, joka puolestaan asennetaan Falcon 9 -kantorakettiin.

Teline on siis myös lähetyslaitteisto, joka sinkoaa Aalto-1:n avaruuteen raketista, kunhan sen aika tulee.

Näillä näkymin laukaisu tapahtuu kesä-heinäkuussa; laukaisu on siis lykkääntynyt ja siten myös Aalto-1:n toimitus eteenpäin Suomesta viivästyi noin kuukaudella siitä mitä vielä maaliskuussa oletettiin.

Mutta nyt laukaisuvalmistelut ovat siis oikeasti alkaneet. Sen jälkeen, kun satelliitti on asennettu huomenna laitettu telineen sisään, ei sille enää voi tehdä mitään muuta kuin ladata akut ennen matkaa. 

Tiedetuubi julkaisee tästä eteenpäin erityisessä Aalto-1 -laukaisublogissa tapahtumia ja on paikalla myös huomenna Hollannissa asentamassa satelliittia. 

Aalto-1:n tarina on ollut monien muiden avaruuslaitteiden tapaan täynnä viivytyksiä, jotka ovat johtuneet osin siitä, että satelliitissa käytetään aivan uutta tekniikkaa, mutta toisaalta myös siksi, että kyyti avaruuteen lykkääntyy. Aalto-1:n tapauksessa lisäsyynä on ollut se, että hanke on opiskelijaprojekti, jonka tärkein tehtävä on kouluttaa uusia avaruusosaajia.

Vielä vuosi sitten Aalto-1:n odotettiin pääsevän avaruuteen vielä vuoden 2015 lopussa, mutta viime kesänä tapahtunut Falcon 9:n onnettomuus sai aikaan pitkän epätietoisuuden ja myöhästymisen. 

Sen jälkeen Falcon 9 -raketit ovat lentäneet jo monta kertaa onnistuneesti, ja lennoilla on pystytty myös tuomaan kolme kertaa raketin ensimmäinen vaihe ehjänä takaisin maan pinnalle. Samaa tekniikkaa käytetään Aalto-1:n laukaisussa.

Kyseessä on Falcon 9:n seuraava laukaisu Kaliforniasta, Vandenbergistä, joten siellä valmistelut etenevät juuri nyt joutuisasti. Seuraava Falcon 9:n lento tapahtuu kuitenkin Floridasta, Cape Canaveralista nyt toukokuun lopussa, ja mikäli sen aikaan tapahtuu jotain yllättävää kantoraketille, vaikuttaa se myös Aalto-1:n laukaisuun.

Siis peukut pystyyn ja nyt katseet kohti Hollantia, mistä saamme uutisia vielä huomenna!

Aalto-1 -laukaisublogi
Aalto-1
laukaisuvalmistelut
falcon 9
aalto-yliopisto
  • Lue lisää Aalto-1:n laukaisuvalmistelut alkavat: satelliitti lähti tänään matkalleen kohti Yhdysvaltoja

Sinne meni: Falcon 9 laukaisi viimein satelliittinsa taivaalle

Falcon 9 lähtee matkaan
Falcon 9 lähtee matkaan
Jari Mäkinen


Space X -yhtiön viides yritys laukaista Falcon 9 -kantoraketti matkaan SES9 -tietoliikennesatelliitti nokassaan onnistui viime yönä Suomen aikaa. Tämä on erittäin hyvä uutinen myös Otaniemessä Aalto-1 -satelliittia lähtökuntoon valmisteleville teekkareille.


Falcon 9:n moottorit räjähtivät käyntiin viime yönä klo 1.35 Suomen aikaa ja kantoraketti nousi komeasti matkaan. Otsikkokuva näyttää komean kaaren Floridan iltataivaalla, kun raketti kipusi kohti kiertorataa.

Se vei rahtinaan olleen tietoliikennesatelliitin tarkalleen oikealle radalleen.

Viimeinkin!

Avaruusrakettien laukaisuissa viivytykset ovat tavallisia ja hyvinkin pienet seikat saattavat olla syynä lentojen lykkäämiseen.

Viimeiset puolitoista viikkoa ovat tästä hyvä esimerkki, sillä Falcon 9 on kököttänyt Floridassa laukaisualustallaan jo sen aikaa ja sitä on koetettu lähettää matkaan jo neljä kertaa aikaisemmin yhdeksän päivän kuluessa.

Olennaisin syy viivytyksiin oli yhtiön käyttämä uusi tekniikka, jolla raketin polttoaine ja nestemäinen happi jäähdytetään tavallista viileämmäksi, jolloin niiden tiheydet ovat suurempia ja periaatteessa niitä saadaan tankattua enemmän raketin tankkeihin. Edellisellä laukaisulla syynä olivat liian kovat tuulet yläilmakehässä ja sitä edellisellä raketti olisi voinut lähteä lentoon, mutta sen lentoradan alla olevalle varoalueelle oli eksynyt laiva – sen poistumista odottaessa nestehapen lämpötila nousi jälleen liikaa.

Kylmemmät ajoaineet ja siten suurempi määrä niitä raketissa antavat lisäpotkua laukaisuun ja tekevät ensimmäisen vaiheen tuomisesta takaisin alas uudelleenkäytettäväksi helpompaa. Tosin jo ennalta tiedettiin, että tällä kerralla raketin lentorata on sellainen, että laskeutuminen oli hyvin hankalaa. Toimintansa päättäessään rakettivaihe lensi aiempia lentoja korkeammalla ja nopeammin, jolloin sen mahdollisuuden päästä normaalisti alas olivat pienet.

Yhtiön mukaan ensimmäinen vaihe osui sitä merellä 650 kilometrin päässä odottaneeseen, jalkapallokentän kokoiseen lavettiin, mutta liian suurella nopeudella. 

Syy laskeutumisen kannalta tavallista hankalampaan lentoon oli sen, että Falcon 9 toimitti tietoliikennesatelliittinsa normaalia korkeammalle, mistä siirtyminen kohti noin 36 000 kilometrin korkeudessa päiväntasaajan päällä olevaa geostationaarirataa käy nopeammin.

Normaalisti raketit vievät tietoliikennesatelliitit avaruuteen olennaisesti matalammalle kiertoradalle tai siirtoradalle kohti korkealla olevaa geostationaarirataa ja satelliittioperaattorit ohjaavat satelliittinsa sitten sen omilla pienillä rakettimoottoreilla oikealle paikalleen päiväntasaajan päälle. Kun yleensä tähän kuluu 93 vuorokautta – SES:n teknologiajohtaja Martin Halliwellin mukaan – pääsee SES 9 nyt asemapaikalleen 45 vuorokaudessa.

Seuraava Falcon 9:n lento on suunnitteilla tämän kuun loppuun. Raketin on tarkoitus vielä maaliskuun 29. päivänä seuraava Dragon-rahtialus avaruusasemalle. Kyseessä on ensimmäinen Dragonin lento sitten viime kesänä tapahtuneen onnettomuuden, joka pysäytti kaikki Falcon 9:n laukaisut liki puoleksi vuodeksi.

Eräs viivytyksestä kärsineistä satelliiteista oli Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1, jonka oli tarkoitus nousta avaruuteen jo viime vuoden lopussa. Nyt se päässee matkaan touko-kesäkuussa, riippuen siitä kuinka hyvin ja aikataulussa seuraavat Falcon 9:n lennot sujuvat.

Suomalaissatelliitin kannalta lohdullista on kuitenkin se, että sen laukaisu on seuraava Kaliforniasta tehtävä Falcon 9:n lento; muut laukaisut tapahtuvat Floridasta, Cape Canaveralista.

Kuva: Falcon 9 nousee lentoon Cape Canaveralin laukaisualustalta 40 viime yönä. Kyseessä oli raketin 22. laukaisu. (Space X)

Aalto-1:n lentomalli esiteltiin

Aalto-1:n lentomalli esiteltiin


Pitkään ja hartaasti tehty Suomen ensimmäinen satelliitti, Aalto-1, on edennyt tärkeään pisteeseen: varsinainen avaruuteen lähtevä satelliitti esiteltiin tänään yleisölle ja se lähtee nyt maaliskuun aikana kohti laukaisupaikkaa. Avaruuteen se päässee näillä näkymin touko-kesäkuussa.


Aalto-1 syntyi vuonna 2010 hullulta tuntuneesta ajatuksesta. Aalto-yliopiston Sähkötekniikan korkeakoulun Radiotieteen ja -tekniikan laitoksella päätettiin laittaa pystyyn opiskelijaprojekti, jonka päämääränä oli saada oma satelliitti avaruuteen parin vuoden kuluessa.

Hanke on ottanut sen jälkeen monta aikalisää, osin omista syistä, osin ulkoisista. Vaikka varsinainen satelliitti on valmistunut vasta nyt, on hanke ennättänyt jo tuottamaan yli 50 opinnäytetyötä ja 12 tohtoriväitöstä.

Lisäksi se on luonut pohjaa kokonaiselle uudelle teollisuudenalalle, sillä piensatelliittien tekeminen on yhä suositumpaa ympäri maailman ja kokosuhteeltaan se on juuri sellaista avaruustoimintaa, mitä voitaisiin tehdä Suomessa.

Hankkeen tiimoilta onkin jo syntynyt uusi hankkeita ja lupaavia spin-off -yrityksiä. 

Aalto-1 on ennättänyt saamaan myös jo seuraajia, jotka sarjan ensimmäisestä saatujen oppien avulla ovat valmistuneet nopeasti; Aalto-2 saattaa päästä avaruuteen jo vuoden lopulla.

Ykkönen sen sijaan päässee matkaan loppukeväästä 2016 Space X –yhtiön Falcon 9 –kantoraketilla Kaliforniasta Vandenbergin laukaisuasemalta. Asiaan vaikuttaa vielä monta seikkaa, muun muassa se, saako yhtiö jo moneen kertaan lykätyn laukaisun Floridasta samanlaisella raketilla matkaan virheettä. Edellinen yritys oli viime yönä ja seuraavan kerran laukaisua yritetään perjantain sekä lauantain välisenä yönä Suomen aikaa.

Samalla laukaisulla touko-kesäkuussa viedään noin 600 kilometrin korkeudessa olevalle kiertoradalle nousee raketin kyydissä ennätysmäärä nanosatelliitteja. Falcon 9 rahtaa niitä taivaalle noin 80 kappaletta.

Satelliitti testattavana

Tie tästä taivaalle

Nyt valmiina olevan satelliitin matka alkaa varsinaisesti maaliskuun aikana sen ensimmäiseen pysähdyspaikkaan Hollannissa. Siellä se liitetään laitteistoon, joka sinkoaa satelliitin omalle kiertoradalleen kantoraketin nokasta.

Ennen lähettämistä Hollantiin satelliittia kuumennetaan sen verran, että siinä mahdollisesti oleva kosteus haihtuu. Sen jälkeen se pakataan huolellisesti ja viedään erikoislaatikossaan Delftissä sijaitsevaan Innovative Solutions in Space -yhtiöön. Yhtiö on toiminut laukaisuvälittäjänä, kerää kaikki satelliitit yhteen ja asentaa ne tiloissaan laitteistoon, joka vapauttaa satelliitit avaruuteen.

Laitteisto viedään Yhdysvaltoihin, Kaliforniaan, missä se asennetaan ennen laukaisua kantoraketin nokkakartioon päähyötykuormana olevan kaukokartoitussatelliitin alapuolelle.

Tätä ennen satelliittia sekä sen koemalleja on suunniteltu, rakennettu ja testattu lähes viiden vuoden ajan Otaniemessä. Testejä on takana kymmeniä ja viimeiset tarkistukset tänään esiteltyyn, avaruuteen lähtevään versioon tehdään vielä Hollannissa.

Satelliitteja on rakennettu itse asiassa kaksi kappaletta, joista toinen, niin sanottu insinöörimalli jää Otaniemeen.

Testejä ja ohjelmistokehitystä voidaan siten jatkaa sillä, vaikka itse lentomalli on jo matkalla avaruuteen. Myös sen jälkeen, kun satelliitti on avaruudessa, voidaan insinöörimallilla jäljitellä lentävän satelliitin toimintaa ja testata mahdollisia kriittisiä ohjelmistopäivityksiä etukäteen.

Satelliitti tuotiin tänään esille Otaniemessä

Itse tehty on aina parempi

Aalto-1 on suosittua CubeSat-standardia seuraava moderni nanosatelliitti, jonka järjestelmistä lähes kaikki on suunniteltu ja tehty itse. 

Esimerkiksi radiot, rungon osat, antennit sekä aurinkopaneelit, jotka tuottavat satelliitin tarvitseman sähkön, ovat omaa työtä. Satelliitin pitkälti omatekoinen päätietokone välittää kaiken tarvittavan tiedon avaruudesta Otaniemen maa-asemalle – joka sekin on itse tehty ja suunniteltu.

Monet opiskelijaryhmät ostavat laitteita valmiina, mutta suomalaiset halusivat oppia koko systeemisuunnittelun. Tällä on lisäksi se hyvä puoli, että ongelmatilanteissa voidaan ymmärtää mahdolliset viat ja niiden yhteydet erilaisiin asiaan vaikuttaviin laitteistoihin paljon paremmin.

Satelliitissa on mukana kolme tutkimuslaitetta: VTT:n rakentama spektrikamera, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteinen säteilyilmaisin ja Ilmatieteen laitoksen kehittämä plasmajarru, joka perustuu sähköisen aurinkopurjeen ideaan ja tähtää avaruusromun vähentämiseen. Säteilyilmaisin on myös tehty opiskelijavoimin.

Näillä kaikilla laitteilla on käyttöä paitsi tutkimuksessa, niin ne myös toimivat demonstraattoneina tuleville laitteille. Esimerkiksi kameralle ja plasmajarrulle on selviä markkinamahdollisuuksia ja ne voivat olla myöhemmin jopa sarjatuotantona tehtäviä osia muille pienille, edistyksellisille satelliiteille.

Koko Suomi mukana

Projektissa on ollut mukana yhteensä yli 80 opiskelijaa, ja sen parissa on tehty kymmeniä diplomi- ja kanditöitä, useita konferenssijulkaisuja sekä tiedejulkaisuja. 

Apua hankkeeseen on saatu apua useilta asiantuntijatahoilta, tutkimuskeskuksilta ja yrityksiltä. Satelliitin tutkimuslaitteiden kehitystyön lisäksi yhteistyötä on tehty muun muassa yritysten kanssa. Esimerkiksi Space Systems Finland antanut laboratorioitaan työryhmän käyttöön.

Lisäksi osa projektilaisista on ollut harjoittelussa Berlin Space Technologies -yrityksessä. Yhteistyökumppanit ovat tarjonneet niin opinnäytemahdollisuuksia, suunnitteluapua kuin työpaikkojakin projektista valmistuneille.

Aalto-1 -laukaisublogi
Aalto-1
aalto-yliopisto
  • Lue lisää Aalto-1:n lentomalli esiteltiin

Tässä on Suomen ensimmäinen satelliitti: se on valmis ja lähtee pian avaruuteen

Ydintiimi potretissa
Ydintiimi potretissa
Satelliitti tuotiin tänään esille Otaniemessä
Jari Mäkinen


Pitkään ja hartaasti tehty Suomen ensimmäinen satelliitti, Aalto-1, on edennyt tärkeään pisteeseen: varsinainen avaruuteen lähtevä satelliitti esiteltiin tänään yleisölle ja se lähtee nyt maaliskuun aikana kohti laukaisupaikkaa. Avaruuteen se päässee näillä näkymin touko-kesäkuussa.


Aalto-1 syntyi vuonna 2010 hullulta tuntuneesta ajatuksesta. Aalto-yliopiston Sähkötekniikan korkeakoulun Radiotieteen ja -tekniikan laitoksella päätettiin laittaa pystyyn opiskelijaprojekti, jonka päämääränä oli saada oma satelliitti avaruuteen parin vuoden kuluessa.

Hanke on ottanut sen jälkeen monta aikalisää, osin omista syistä, osin ulkoisista. Vaikka varsinainen satelliitti on valmistunut vasta nyt, on hanke ennättänyt jo tuottamaan yli 50 opinnäytetyötä ja 12 tohtoriväitöstä.

Lisäksi se on luonut pohjaa kokonaiselle uudelle teollisuudenalalle, sillä piensatelliittien tekeminen on yhä suositumpaa ympäri maailman ja kokosuhteeltaan se on juuri sellaista avaruustoimintaa, mitä voitaisiin tehdä Suomessa.

Hankkeen tiimoilta onkin jo syntynyt uusi hankkeita ja lupaavia spin-off -yrityksiä. 

Aalto-1 on ennättänyt saamaan myös jo seuraajia, jotka sarjan ensimmäisestä saatujen oppien avulla ovat valmistuneet nopeasti; Aalto-2 saattaa päästä avaruuteen jo vuoden lopulla.

Ykkönen sen sijaan päässee matkaan loppukeväästä 2016 Space X –yhtiön Falcon 9 –kantoraketilla Kaliforniasta Vandenbergin laukaisuasemalta. Asiaan vaikuttaa vielä monta seikkaa, muun muassa se, saako yhtiö jo moneen kertaan lykätyn laukaisun Floridasta samanlaisella raketilla matkaan virheettä. Edellinen yritys oli viime yönä ja seuraavan kerran laukaisua yritetään perjantain sekä lauantain välisenä yönä Suomen aikaa.

Samalla laukaisulla touko-kesäkuussa viedään noin 600 kilometrin korkeudessa olevalle kiertoradalle nousee raketin kyydissä ennätysmäärä nanosatelliitteja. Falcon 9 rahtaa niitä taivaalle noin 80 kappaletta.

Tie tästä taivaalle

Nyt valmiina olevan satelliitin matka alkaa varsinaisesti maaliskuun aikana sen ensimmäiseen pysähdyspaikkaan Hollannissa. Siellä se liitetään laitteistoon, joka sinkoaa satelliitin omalle kiertoradalleen kantoraketin nokasta.

Ennen lähettämistä Hollantiin satelliittia kuumennetaan sen verran, että siinä mahdollisesti oleva kosteus haihtuu. Sen jälkeen se pakataan huolellisesti ja viedään erikoislaatikossaan Delftissä sijaitsevaan Innovative Solutions in Space -yhtiöön. Yhtiö on toiminut laukaisuvälittäjänä, kerää kaikki satelliitit yhteen ja asentaa ne tiloissaan laitteistoon, joka vapauttaa satelliitit avaruuteen.

Laitteisto viedään Yhdysvaltoihin, Kaliforniaan, missä se asennetaan ennen laukaisua kantoraketin nokkakartioon päähyötykuormana olevan kaukokartoitussatelliitin alapuolelle.

Tätä ennen satelliittia sekä sen koemalleja on suunniteltu, rakennettu ja testattu lähes viiden vuoden ajan Otaniemessä. Testejä on takana kymmeniä ja viimeiset tarkistukset tänään esiteltyyn, avaruuteen lähtevään versioon tehdään vielä Hollannissa.

Satelliitteja on rakennettu itse asiassa kaksi kappaletta, joista toinen, niin sanottu insinöörimalli jää Otaniemeen.

Testejä ja ohjelmistokehitystä voidaan siten jatkaa sillä, vaikka itse lentomalli on jo matkalla avaruuteen. Myös sen jälkeen, kun satelliitti on avaruudessa, voidaan insinöörimallilla jäljitellä lentävän satelliitin toimintaa ja testata mahdollisia kriittisiä ohjelmistopäivityksiä etukäteen.

Satelliitti tuotiin tänään esille Otaniemessä

Itse tehty on aina parempi

Aalto-1 on suosittua CubeSat-standardia seuraava moderni nanosatelliitti, jonka järjestelmistä lähes kaikki on suunniteltu ja tehty itse. 

Esimerkiksi radiot, rungon osat, antennit sekä aurinkopaneelit, jotka tuottavat satelliitin tarvitseman sähkön, ovat omaa työtä. Satelliitin pitkälti omatekoinen päätietokone välittää kaiken tarvittavan tiedon avaruudesta Otaniemen maa-asemalle – joka sekin on itse tehty ja suunniteltu.

Monet opiskelijaryhmät ostavat laitteita valmiina, mutta suomalaiset halusivat oppia koko systeemisuunnittelun. Tällä on lisäksi se hyvä puoli, että ongelmatilanteissa voidaan ymmärtää mahdolliset viat ja niiden yhteydet erilaisiin asiaan vaikuttaviin laitteistoihin paljon paremmin.

Satelliitissa on mukana kolme tutkimuslaitetta: VTT:n rakentama spektrikamera, Helsingin yliopiston ja Turun yliopiston yhteinen säteilyilmaisin ja Ilmatieteen laitoksen kehittämä plasmajarru, joka perustuu sähköisen aurinkopurjeen ideaan ja tähtää avaruusromun vähentämiseen. Säteilyilmaisin on myös tehty opiskelijavoimin.

Näillä kaikilla laitteilla on käyttöä paitsi tutkimuksessa, niin ne myös toimivat demonstraattoneina tuleville laitteille. Esimerkiksi kameralle ja plasmajarrulle on selviä markkinamahdollisuuksia ja ne voivat olla myöhemmin jopa sarjatuotantona tehtäviä osia muille pienille, edistyksellisille satelliiteille.

Koko Suomi mukana

Projektissa on ollut mukana yhteensä yli 80 opiskelijaa, ja sen parissa on tehty kymmeniä diplomi- ja kanditöitä, useita konferenssijulkaisuja sekä tiedejulkaisuja. 

Apua hankkeeseen on saatu apua useilta asiantuntijatahoilta, tutkimuskeskuksilta ja yrityksiltä. Satelliitin tutkimuslaitteiden kehitystyön lisäksi yhteistyötä on tehty muun muassa yritysten kanssa. Esimerkiksi Space Systems Finland antanut laboratorioitaan työryhmän käyttöön.

Lisäksi osa projektilaisista on ollut harjoittelussa Berlin Space Technologies -yrityksessä. Yhteistyökumppanit ovat tarjonneet niin opinnäytemahdollisuuksia, suunnitteluapua kuin työpaikkojakin projektista valmistuneille.

Tekstissä on mukana osia Aalto-yliopiston tiedotteesta.

Historiallinen laukaisu monessa mielessä

Historiallinen laukaisu monessa mielessä


Sitä voi kutsua kimppakyydiksi, sillä Aalto-1:n laukaisu vie avaruuteen ennätysmäärän satelliitteja yhdellä kertaa.


Aalto-1 -satelliittia kuljettavan kantoraketin päähyötykuormana on kaukokartoitussatelliitti, jonka massa on sen verran pieni, että raketti kykenee viemään avaruuteen samalla kertaa myös muita satelliitteja – kuten Aalto-1:n.

Kyseessä on historiallinen laukaisu, sillä koskaan aikaisemmin ei yhdellä kertaa ole viety avaruuteen näin montaa nanosatelliittia: Aalto-1 on yksi noin 50 muusta satellitista. Suuri osa niistä on pienempiä, niin sanotusti yhden yksikön Cubesat -satelliitteja. 

Laukaisujärjestestelyt hoitaa hollantilainen piensatelliittien laukaisuvälittäjä Innovative Solutions in Space, joka on kehittänyt laukaisua varten Sherpa-nimisen laukaisutelineen, mistä satelliitit voidaan lähettää matkaan raketista turvallisesti toisiaan häiritsemättä.

Joukkolaukaisu auttaa alentamaan laukaisukustannuksia, mutta sillä on eräs haittapuoli: laukaisun jälkeen kaikki satelliitit koettavat ottaa yhteyttä omiin maa-asemiinsa, joten voi olla, että yhteys Aalto-1:een saadaan vasta päivänkin kuluttua siitä kun satelliitti on päässyt radalleen. 

Tämä on luonnollisesti otettu huomioon satelliittia suunniteltaessa, ja se hoitaa ensimmäiset tehtävänsä avaruudessa – kuten antennien avaamisen ja asennonsäädön aloittamisen – automaattisesti itsekseen.

Aalto-1 -laukaisublogi
Aalto-1
ISILaunch09
  • Lue lisää Historiallinen laukaisu monessa mielessä

Koko Aalto-1 -perhe potretissa

Koko Aalto-1 -perhe potretissa


Nimikin sen jo kertoo: Aalto-1 on satelliitti, joka on peräisin Aalto-yliopistolta. Tarkemmin sanottuna Aallon Sähkötekniikan korkeakoulun Radiotieteen ja -tekniikan laitokselta, missä se on suunniteltu ja rakennettu opiskelijaprojektina.


Mutta mukana on muitakin: satelliitin hyötykuormat, eli sen mukana lentävät tutkimuslaitteet, ovat peräisin VTT:ltä, Turun yliopistosta (Helsingin yliopiston avustuksella) ja Ilmatieteen laitokselta. Koko joukko ihmisiä niin Suomesta kuin Virostakin on mukana Aalto-1 -hankkeessa.

Hyvän kuvan mukana olevasta joukosta sai viime toukokuussa, kun kaikki mukana olevat tahot kokoontuivat Otaniemeen. Tuolloin tarkoituksena oli paitsi kertoa missä hanke on menossa, niin myös valmistella jo pian alkavaa lentoa. Toukokuussa kun oletettiin Aalto-1:n pääsevän taivaalle vielä vuoden 2015 lopussa. 

Kaikkiaan yli 80 teekkaria on ollut mukana hankkeessa ja sen tiimoilta on tehty toistakymmentä opinnäytettä. Lisäksi yksi lupaava yritys (Iceye) on spinnannut omille teilleen satelliittiprojektista. 

Satelliitin tärkein tehtävä onkin ollut koulutuksellinen, sillä oikean satelliitin tekeminen kaikkine systeemisuunnitteluineen ja testauksineen pn paras mahdollinen tapa oppia avaruustekniikkaa. Voisikin sanoa, että vaikka satelliittia ei koskaan lähetettäisi taivaalle, on se täyttänyt jo suuren osan tehtävästään.

Usein yliopistoissa tehtävissä nanosatelliiteissa tämä riittääkin, ja hanke keskittyy vain satelliitin tekemiseen ja sen taivaalle saamiseen. Mikäli siihen saadaan vielä yhteys ja sitä voidaan käyttää avaruudessa, on se pelkkää bonusta.

Aalto-1:ssä tieteellinen ohjelma on kuitenkin tärkeässä osassa, ja eräs syy hankkeen viipymiseen onkin ollut se, että satelliitti haluttiin tehdä kunnolla ja katsoa tulevaisuuteen. Kaikilla mukana olevilla tutkimuslaitteilla on mahdollisuuksia kehittyä paremmiksi ja kenties jopa merkittäviksi tekniikoiksi avaruuskäytössä. 

Siksi myös Aalto-1 on suurempi ja mutkikkaampi verrattuna moniin opiskelijasatelliitteihin. Esimerkiksi Viron ensimmäinen satelliitti EstCube-1 oli kooltaan vain kolmannes suomalaissatelliitista; se oli yhden cubesat-yksikön kokoinen, kun Aalto-1 on kolme.

Suomalaisopiskelijat eivät ole myöskään ostaneet valmiina kuin muutamia komponentteja ja joitain vaativimpia alijärjestelmiä, mutta muilta osin satelliitti ja sen systeemit on niin suunniteltu kuin tehtykin itse. Suuri osa opiskelijasatelliiteista tehdään käytännössä rakennussarjoista, joita voi tilata vaikkapa netistä.

Lisäksi Aalto-1 on käynyt läpi rankan testaamisen, mikä ei ole lainkaan tavallista opiskelijahankkeissa – testien perusteella on tehtykin muutoksia, jotka ovat venyttäneet aikataulua. Mukana testeissä on ollut myös VTT avaruussimulointikaappeineen ja Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorio, missä satelliitin osia on altistettu avaruussäteilylle.

Satelliitin tieteellinen ohjelma on myös hyvin suunniteltu, ja sen tekemisessä on mukana aktiivisesti parikymmentä henkilöä. 

Päähyötykuormana olevalla, VTT:n suunnittelemalla ja tekemällä miniatyrisoidulla spektrikameralla halutaan ottaa kuvia maapallosta (ja etenkin Suomesta) eri vuodenaikoina. 

Toinen tutkimuslaite, Turun yliopiston myös opiskelijatyönä valmistama säteilymittarikin on parhaimmillaan, kun se tekee havaintojaan pitemmän aikaa. 

Lisäksi satelliitin loppu sinällään on myös tekninen koe: mukana on Ilmatieteen laitoksen tutkijan Pekka Janhusen kehittämän sähköisen aurinkotuulipurjeen ideaan perustuva plasmajarru. Kun Aalto-1:n muu tehtävä päättyy, se kiihdytetään pyörimisliikkeeseen ja satelliitin alaosasta kelataan auki sata metriä pitkä sähköjohto. Sen avulla testataan paitsi aurinkopurjeen toimintaperiaatetta, niin myös hilataan satelliitti radaltaan tuhoutumaan hallitusti Maan ilmakehässä.

Aalto-1 -laukaisublogi
Aalto-1
satelliitti
aalto-yliopisto
  • Lue lisää Koko Aalto-1 -perhe potretissa

Aalto-1 on nyt valmis ja testattu

Aalto-1 on nyt valmis ja testattu


Tässä se on: Aalto-1 täysin valmiina ja vielä kerran testattuna. Suomen ensimmäinen satelliiti on valmiina avaruusmatkaansa, jonka ajankohta tosin on vielä hieman epävarma.


Viime kesänä tapahtunut Space X -yhtiön Falcon 9 -kantoraketin laukaisuonnettomuus laittoi myös suomalaisten suunnitelmat uusiksi, sillä loppuvuoteen kaavailtu laukaisu siirtyi hamaan tulevaisuuteen. Hyvä puoli epäonnesta oli kuitenkin se, että satelliitin lentomallin viimeistelyyn ja testaamiseen oli nyt käytettävissä enemmän aikaa. 

Kun Space X sai rakettinsa jälleen lentämään viime joulukuussa, pystyttiin ruuhkaksi asti lykkääntyneitä laukaisuita laittamaan uuteen järjestykseen satelliittien saatavilla olemisen sekä lentojen tärkeyden mukaan. 

Näin ollen – jos uusia onnettomuuksia ei tapahdu ja kaikki sujuu muutenkin hyvin – on Aalto-1:n käyttämä Falcon 9:n lento vuorossa tämän vuoden keväällä, huhti-toukokuussa. Lennon päähyötykuormana oleva kaukokartoitussatelliitti on jo valmiina ja odottamassa lentoaan, mutta sillä ei ole niin suurta kiirettä kuin esim. avaruusaseman huoltolennoilla. 

Itse Aalto-1 on siis valmis ja odottaa nyt toimitusta laukaisuvälittäjälle Alankomaihin, Delftiin. Siellä kaikki samalla lennolla laukaistavat nanosatelliitit asennetaan laukaisutelineisiinsä ja ne toimitetaan edelleen Yhdysvaltoihin, Kaliforniaan. Rakettihan lähetetään matkaan Vandenbergin lentotukikohdassa olevalta Space X:n laukaisualustalta. 

Raketti voidaan lähettää sieltä Maan napojen kautta kulkevalle polaariradalle, mikä tulee olemaan myös Aalto-1:n kiertorata. Sellaisella radalla oleva satelliitti kulkee säännöllisesti myös Suomen yli. Radan korkeus tulee olemaan keskimäärin 600 km, joten ylilentonsa aikaan Aalto-1 tulee olemaan noin kymmenisen minuuttia horisontin yläpuolella. 

Tästä vain noin seitsemän minuuttia on aikaa ottaa satelliittiin yhteyttä maa-asemalta, sillä linkki ei toimi luotettavasti kun satelliitti on lähellä horisonttia. 

Maa-asema Otaniemessä

Aalto-1:n maa-asema sijaitsee Otaniemessä Aalto-yliopiston Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osaston ullakolla ja yhteydenpitoon käytettävät antennit ovat samalla kohdalla rakennuksen katolla. 

Asema on käytännössä jo valmis, joskin yllätyksenä ja pyytämättä tullut ylimääräinen aika on käytetty tässäkin hyväksi laitteiden virittelyyn. 

Olennainen osa niin maa-aseman kuin satelliitin käyttämän radiolinkin lopullista testaamista oli lokakuussa tehty "todellinen" yhteystesti, missä täysin lentomallin tapaan toimiva Aalto-1:n insinöörimalli vietiin Helsingissä Malminkartanon täyttömäen päälle, mistä oli suora näköyhteys Otaniemeen.

Myöhemmin testi tehtiin vielä uudelleen ohjelmistojen päivittämisen jälkeen, joten nyt tiedetään, että niin satelliitti kuin maa-asemakin ovat valmiina satelliitin laukaisuun.

Alla on vielä video siitä, miltä Aalto-1:n kutsusignaali kuulostaa maa-asemalla:

Aalto-1 -laukaisublogi
Aalto-1
  • Lue lisää Aalto-1 on nyt valmis ja testattu

Suomen ensimmäinen satelliitti lähdössä matkaan

Maa-aseman antenni
Jari Mäkinen

Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 on pitkän odotuksen jälkeen valmistumassa ja lähdössä nyt marraskuussa Suomesta kohti Hollantia, mistä se lennätetään laukaisupaikalle Yhdysvaltoihin.

Satelliitin lopullinen, avaruuteen lähtevä versio on käymässä juuri läpi viimeisiä testejään. Niillä koetellaan sen toimivuutta avaruuden tyhjiössä ja lämpötiloissa, sekä sen kestämistä kantoraketin laukaisua vastaavassa tärinässä. Tätä ennen ns. insinöörimallille tehdyt kokeet ovat sujuneet hyvin ja nytkään yllätyksiä ei ole löytynyt.

Laukaisu lykkääntynyt (taas kerran)

Vielä viime keväänä oletettiin, että satelliitti olisi lähdössä nyt loppuvuodesta jo avaruuteen, mutta viime kesänä tapahtunut Falcon 9 -kantoraketin onnettomuus muutti suunnitelman olennaisesti. Aalto-1 laukaistaan avaruuteen Falcon 9:llä.

Jo tätä ennen laukaisua on jouduttu lykkäämään muutamia kertoja erilaisista syistä; tässäkin mielessä Aalto-1 täyttää "oikean" avaruuslennon kriteerit, sillä kunnianhimoiset satelliittihankkeet tuppaavat aina myöhästymään aiotusta.

Kesäkuisen onnettomuuden jälkeen eivät Falcon 9 -raketit ole lentäneet, koska onnettomuuden syytä on selvitelty. Tämänhetkisen tiedon mukaan onnettomuuden syy on saatu selvitettyä ja sen johdosta tehdyt korjaukset tehtyä, joten raketit pääsevät takaisin toimintaan vielä loppuvuoden aikana – kenties jopa joulukuun alussa.

Näin ollen Aalto-1 -satelliittia kantava lento voisi nousta matkaan ensi vuoden alussa. 

Aalto-1Laukaisupaikka on kuuluisan Floridassa olevan Cape Canaveralin sijaan Kaliforniassa oleva Vandenbergin sotilastukikohta, missä on Falcon 9 -rakettien toinen laukaisualusta. 

Raketti voidaan lähettää sieltä Maan napojen kautta kulkevalle polaariradalle, mikä tulee olemaan myös Aalto-1:n kiertorata. Sellaisella radalla oleva satelliitti kulkee säännöllisesti myös Suomen yli.

Radan korkeus tulee olemaan keskimäärin 600 km.

Työntäyteinen kesä

Laukaisun lykkääntyminen oli Aalto-1 -työryhmälle samaan aikaan pettymys ja suuri helpotus, sillä satelliitin lentomallin tekeminen on voitu tehdä nyt ajan kanssa. Alkuperäisen aikataulun mukaan se olisi luovutettu Alankomaissa olevalle laukaisuvälittäjäyhtiölle heinäkuussa; hollantilaisfirma kerää kaikki samalla raketilla lähtevät piensatelliitit yhteen, asentaa ne laukaisusovittimen sisälle ja toimittaa siinä Yhdysvaltoihin kantorakettiin laitettavaksi.

Kuten yleensä, aikaa ei ole koskaan tarpeeksi, ja niinpä nytkin viimeistelyjä tehdään viimeiseen saakka. Satelliitin lentomalli on käynyt viime viikon lopussa ja tämän viikon alussa läpi avaruussimulaatiotestit tyhjiökammiossa ja tänään alkoivat tärinätestit.

Näillä näkymin satelliitti kuljetetaan Alankomaihin marraskuun aikana.

Viime viikkoina myös satelliitin maa-asemaa sekä yhteydenpitoa sen sekä satelliitin välillä on testattu. Näissä testeissä on käytetty samalla tavalla toimivaa Aalto-1:n insinöörimallia, joka voidaan altistaa testeissä suuremmille kuormille (sekä laittaa esimerkiksi tolpan varteen kukkulan laella testin aikana, kuten yllä).

Yhteystestin jälkeen laitteisiin tehdään vielä säätöjä, kuten myös maa-asemaankin: Aalto-yliopistolla Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osaston katolla oleva lautasantenni sekä sen vieressä kattohuoneiston kulmalla oleva lähetin- ja vastaanotinhuone ovat periaatteessa käyttökunnossa, mutta niihin ehditään tehdä vielä parannuksia ja täydennyksiä vielä satelliitin luovuttamisen jälkeenkin.

Maa-aseman antenni

Lisätietoa Aalto-1 -satelliitista on Aalto-1 wikissä.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 5
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Aalto-1 RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved