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

Hiilikuituinen hissivallankumous

KONEen uusi hissikuilu
KONEen uusi hissikuilu
Tulevaisuuden kaupunki ja sen pilvenpiirtäjiä
Mexico Cityyn suunnitteilla oleva "maanpiirtäjä".
Jari Mäkinen

Suomalainen hissivalmistaja KONE julkisti tänään uuden, korkeisiin rakennuksiin tarkoitetun hissiteknologian, joka tekee mahdolliseksi jopa kilometrin korkean hissimatkan. Rajoja rikkova KONE UltraRope -tekniikka sanoo hyvästit perinteisteisille teräksestä valmistetuille hissiköysille.

Köydet ovat olennainen osa hissilaitteistoa, sillä hissikorit liikkuvat ylös ja alas nostoköyden ja tasausköyden varassa. Jotta hissikori liikkuisi mahdollisimman mukavasti ja vähän energiaa kuluttaen, on sen sekä matkustajien massaa kompensoimassa vastapaino, joka sekin on köyden varassa.

Mitä korkeampi hissi on, sitä enemmän systeemissä on hissiköysiä ja siten köysien suhteellinen massa on sitä suurempi, mitä suurempi on nostokorkeus.

Näin ollen köyden massan vähentäminen tekee koko systeemistä paremman ja vähentää energian kulutusta. KONE UltraRope -köydessä on hiilikuituydin ja sen ympärillä korkeakitkainen pinnoite. Köysi on siten paitsi olennaisesti aiempaa kevyempää, niin se on myös lujaa ja sen kulumiskestävyys on erinomainen. Myös korkeiden rakennusten huojumisesta aiheutuvat hissin käyttökatkot vähenevät, sillä hiilikuidun ominaistaajuus on täysin eri kuin teräksellä ja useimmilla muilla rakennusmateriaaleilla.

Yhtiön mukaan uudella nostoköydellä on vähintään kaksi kertaa pidempi käyttöikä kuin tavanomaisella teräsköydellä. Lisäksi erikoispinnoitteen ansiosta köysi ei vaadi voitelua, mikä pienentää tekee siitä myös varsin ympäristöystävällisen.

KONE UltraRopen kehitys- ja testausympäristönä on käytetty sekä oikeita hissejä että simulointeja laboratorio-olosuhteissa. KONEella on Suomessa, Tytyrin kalkkikaivoksen yhteydessä tuotekehityskeskus, missä on maailman pisin hissien testauskuilu. Kuilun pituus on yli 300 metriä. Köyttä ja sen vaatimaa tekniikkaa on testattu siellä vuodesta 2010 alkaen. Esimerkkejä lukuisista testatuista ominaisuuksista ovat mm. vetolujuus, taivutuksen kestävyys sekä materiaalin vanheneminen.

Hissien kysyntä lisääntyy

Kaupungistuminen lisää jatkuvasti hissien kysyntää ja yhä korkeampien rakennusten myötä myös hissien vaatimukset kasvavat. Yli puolet maailman väestöstä asuu jo nyt kaupungeissa, ja Yhdistyneiden kansakuntien arvion mukaan vuonna 2050 seitsemän ihmistä kymmenestä asuu kaupungissa. Ylöspäin rakentaminen nähdään kestävänä kaupunkirakentamisen ratkaisuna, ja ympäri maailmaa rakennettujen korkeiden rakennusten määrä on kasvanut nopeasti viime vuosina.

Paitsi yksittäisten pilvenpiirtäjien, niin myös rakennusten keskimääräinen korkeus kasvaa. Yli 200-metrisiä rakennuksia on Council on Tall Buildings and Urban Habitat -järjestön mukaan tällä hetkellä rakenteilla tai sunnitteilla yli 600 kappaletta. Maailmassa on tällä hetkellä kolme yli 500-metristä rakennusta, ja tätä korkeampia rakennuksia on suunnitteilla tuleville vuosille parisenkymmentä.

KONEella on kiikarissaan ympäri maailman noin 3000 rakennusta, jotka voivat hyötyä KONE UltraRope:n tuomista eduista modernisoinnin kautta.

Tulevaisuuden kaupunki ja sen pilvenpiirtäjiä
Mexico Cityyn suunnitteilla oleva "maanpiirtäjä".

Suunta myös alaspäin

Samat syyt, jotka puskevat rakennuksia yhä korkeammiksi, tekevät myös rakentamisen yhä syvemmälle maan alle kiinnostavaksi. On suunta sitten ylös tai alas, liikutaan rakennuksissa hisseillä.

Kenties jännin suunnitteilla oleva maanalainen rakennus on Mexico Cityyn hahmotelu 35-kerroksinen Earthscraper, maan alle pyramidina tunkeva rakennus. Sitä suunnittelee meksikolainen arkkitehtitoimisto BNKR Arquitectura ideanaan toistaa perinteinen inkapyramidi, mutta väärinpäin.

Mexico Cityn historiallinen keskusta halutaan pitää perinteisen näköisenä, mutta paineet suurien rakennusten tekemiseen ovat kovat. Niinpä Earthscraper voisi tuoda 775 000 neliömetriä lisätilaa ilman, että kaupungin ulkonäkö muuttuu lainkaan. Suunnitelman mukaan rakennuksen päällä katutasossa on suuri aukio, jolla voidaan pitää konsertteja ja tapahtumia, ja rakennuksen kymmenen ylintä kerrosta olisivat uutta museota, joka esittelisi Asteekki- ja Maya-intiaanien kulttuuriperintöä.

Jutun hissiosuus perustuu KONEen tänään julkistettuun tiedotteeseen.

Tabletti peittoaa läppärin

Tabletti peittoaa läppärin
Tabletti peittoaa läppärin
Toimitus

Amerikkalainen tutkimusyhtiö International Data Corporation ennustaa tuoreessa katsauksessaan, että tablettitietokoneiden myynti ylittää vuonna 2015 perinteisten tietokoneiden myynnin. Jo nyt tämän vuoden aikana myytävien kannettavien tietokoneiden määrä on pienempi kuin tablettitietokoneiden.

IDC:n mukaan tablettien myynti kasvaa vuonna 2013 peräti 58,7% ja on lopulta noin 229,3 miljoonaa kappaletta. Viime vuonna tablettitietokoneita myytiin 144,5 miljoonaa kappaletta.

Kehitys ei ole mitenkään yllättävä, mutta nopeus on odotettuakin voimakkaampi. Monille tabletit riittävät mainiosti sähköpostin lukemiseen, surffaamiseen, musiikin- sekä elokuvien katsomiseen sekä moneen muuhun asiaan, mitä aikaisemmin tehtiin vain tietokoneella, joten on loogista, että näiden käytettävyydeltään parempien laitteiden suosio on kova. Tehon lisääntyessä, näyttöjen parantuessa ja sovellusten tullessa yhä paremmiksi, eiviät perinteiset tietokoneet jaksa enää kiinnostaa kuin ns. tehokäyttäjiä.

Vaikka tabletit tulevat paremmiksi sekä tehokkaammiksi, niiden keskimääräinen hinta putoaa: pudotus on vuonna 2013 arvion mukaan 10,8% ja laitteiden keskihinta Yhdysvalloissa 381 dollaria. Perus-PC maksaa siellä (kuten Suomessakin) noin tuplasti.

Vaikka Apple on edelleen iPadillaan tablettien markkinajohtaja, on sen rinnalle nousemassa – ja jo noussut – koko joukko Android-tabletteja. Niiden myötä kämmentietokoneiden kuvaruutukoko on pienentynyt, ja myös Apple esitteli kilpailijoidensa painostuksen jälkeen pienempikokoisen laitteen. IDC:n tutkimuksen mukaan jatkossa kaikkein suosituin näyttökoko tableteissa on alle 8 tuumaa.

Tablettien suosion vanavedessä älypuhelinten ja tablettien käyttö muuttuu yhä enemmän samankaltaiseksi, ja samalla niiden välinen raja tullee pian hämärtymään.

CSI Tampere - Uusi menetelmä ampujan paikantamiseen

Markus Hotakainen

Monissa rauhanturvaoperaatioissa tai sotilaallisissa konflikteissa on osallisina tarkka-ampujia, joiden sijaintia on vaikea hahmottaa. Toni Mäkinen kehitti väitöstyössään menetelmän, jolla voidaan usean mikrofonin avulla antaa arvioita luodin lentoradasta ja sen lähtöpisteestä.

Vastaavia järjestelmiä on ollut jo käytössä esimerkiksi Irakin sotilasoperaatiossa. Ne ovat kuitenkin usein toteutukseltaan salaisia tai vaativat laajoja ja kiinteitä mikrofonijärjestelmiä. Mäkisen kehittämässä ratkaisussa voidaan hyödyntää esimerkiksi sotilaan kypärään kiinnitettyjä mikrofoneja, jolloin toimivuus ei rajoitu pelkästään ennalta mikrofonein varustettuihin kohteisiin.

Mäkisen mukaan järjestelmiä käytetään usein myös ampumisen havainnointiin ylipäänsä. Näin voidaan esimerkiksi auttaa poliisia selvittämään muutoin mahdollisesti pimentoon jääviä ampumistapauksia kaupunkialueilla.

Todennäköisyyksiin pohjautuvia optimointimenetelmiä voidaan käyttää luodin lentoradan, nopeuden ja halkaisijan eli aseen kaliiperin arviointiin. Äänen tulosuunnan määritykseen yhdistettynä saatuja tuloksia voidaan käyttää myös ampujan paikantamiseen. Samaa parametrien optimointiin perustuvaa lähestymistapaa voidaan käyttää myös erilaisten äänisignaalien, kuten musiikin, puheen tai koiran haukunnan automaattiseen tunnistukseen ja luokitukseen.

Väitöskirjan toisena sovelluskohteena Mäkinen etsi keinoja parantaa automaattista äänen sisältöön pohjautuvaa luokitusta ja hakua. Sovelluskohteita ovat esimerkiksi suurten ääni- tai videotietokantojen automaattinen hallinta ja kontekstin tunnistus.

Suureen tietokantaan lisätty uusi äänitiedosto voidaan esimerkiksi sijoittaa suoraan samankaltaisten ääninäytteiden joukkoon tai tietokannasta voidaan tehdä sisältöpohjaisia hakuja referenssiääntä käyttäen. Näin voidaan etsiä vaikkapa kaikki auton ääntä tai tiettyä musiikkigenreä sisältävät tiedostot.

Sovelluskohteiden hyvin erilaisesta luonteesta huolimatta väitöskirjassa käytettyjä ja kehitettyjä optimointimenetelmiä voidaan menestyksekkäästi soveltaa molempiin.

Diplomi-insinööri Toni Mäkisen signaalinkäsittelyn alaan kuuluva väitöskirja Spatial and Content-based Audio Processing using Stochastic Optimization Methods ("Spatiaalinen ja sisältöpohjainen audioprosessointi stokastisia optimointimenetelmiä käyttäen") tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa tiistaina 21.5.2013 kello 12 alkaen Tietotalon salissa TB222 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere).

Eikö kukaan ole ohjaimissa?

EC145 ilmassa ilman ilmailijoita.
EC145 ilmassa ilman ilmailijoita.
Eurocopter EC145 koelennollaan.
Kauko-ohjauspisteessä.
Jari Mäkinen

Autopilotti on arkipäivää lentokoneissa, mutta ohjaamossa on silti lentäjä. Kohta heitäkään ei enää tarvita – ainakaan aina.

Täysin automaattisesti ilman lentäjiä lentävä liikennelentokone on toisien haave, toisien kauhukuva. Tietokoneet ja automatiikka tuskin ovat koskaan yhtä hyviä kuin parhaimmat lentäjät, mutta ne ovat jo nyt parempia kuin huonot pilotit. Tekniikka kehittyy joka tapauksessa koko ajan, ja huhtikuussa automaattilentämisessä otettiin kaksi askelta eteenpäin.

Huhtikuun 25. päivänä Eurocopter lensi ensimmäisen kerran julkisesti tarpeen mukaan miehitettyä EC145 -helikopteriaan, joka kykenee lentämään täysin itsenäisesti, mutta jonka puikkoihin voivat lentäjätkin hypätä kun tilanne niin vaatii tai kun siltä tuntuu. Kyseessä on testilaite, missä käytettyä tekniikkaa voidaan myöhemmin käyttää suuremmissa ja pienemmissäkin koptereissa.

Samoin huhtikuun lopussa BAE Systems -yhtiön kokekone lensi normaalissa ilmatilassa 800 kilometrin matkan ilman aktiivisesti lentäviä lentäjiä. Kyydissä oli kyllä varmuuden varalta kaksi lentäjää ja kaksi systeemejä tarkkaillutta insinööriä, mutta lennosta vastasivat koneen automatiikka ja maassa ollut lentäjä. Koneen pilotit olisivat voineet kuitenkin ottaa koneen haltuunsa koska tahansa, jos tarve olisi vaatinut.

Mullistavinta lennossa oli se, että sen aikana ei tapahtunut mitään mullistavaa. Jetstream nousi ilmaan Wartonin lentoasemalta ja kunhan kone oli ilmassa, pilotit antoivat ohjaimet lentokoneelle, joka kävi kääntymässä Skotlannin ylämaiden päällä Ivernessin luona ja palasi takaisin lähtöpaikkaansa. Lentäjät suorittivat vielä laskeutumisenkin, koska laitteistoa ei ole tehty toistaiseksi siihen.

Virallisesti kyseessä oli pisin virallisesti miehittämättömäksi lentolaitteeksi luokitellun koneen lento normaalissa siviili-ilmatilassa muiden ilma-alusten kanssa. Jetstream, 19-paikkainen potkuriturpiinikone, ei ole myöskään enää pieni lennokki, vaan kunnollinen matkustajakone. Tarkempia tietoja koneesta ja lennosta on
BAE Systemsin nettisivuilla.

Konetta ja sen tekniikkaa on kehitetty jo parin vuoden ajan brittiläisessä ASTRAEA -tutkimusohjelmassa ja huhtikuussa tapahtuneesta ennätyslennosta kerrottiin Lontoossa viime viikolla pidetyssä kokouksessa.

Kone lentää ihmistä paremmin

Suuri osa liikennelentokoneista käyttää jo nyt runsaasti automatiikkaa, eikä nykyaikainen lentäminen onnistuisi enää ilman autopilottia. Koneiden porrastukset ilmatilassa on tehty usein niin lähekkäisiksi, että vain automaattinen lentäminen tekee liikenteestä sujuvaa: perinteisesti lentäessä, ja yhä edelleen poikkeustapauksissa, pitää koneiden ympärille jättää enemmän tilaa. Lentoreitit monilla suurilla lentokentillä noustessa ja laskeutuessa ovat nekin usein melusäädösten ja liikennerajoitusten vuoksi niin mutkikkaita, että käsin lentäen pilotit olisivat pulassa.

Korkealla lennettäessä myös autopilotti helpottaa lentämistä niin paljon, että käsin siellä lennetään enää erittäin harvoin. Myös huonossa säässä laskeuduttaessa autopilotti reagoi tuulenpuuskiin ihmistä nopeammin ja navigointisysteemit tunkevat ihmissilmää paremmin sumun läpi.

Automatiikka pettää toki aina välillä, mutta se on pelastanut tuhansia ihmishenkiä: nykyinen erittäin korkea turvallisuustaso on pitkälti automatiikan ansiota.

Ihmistä ohjaamossa on kuitenkin vaikeaa korvata kokonaan, koska automatiikka ei pysty tekemään hyvin ratkaisuita erikoistilanteissa. Niinpä täysin automaattista lentämistä tutkittaessa on tärkeää keskittyä automatiikan toimimiseen näissä omalaatuisissa tapauksissa. Eräitä tällaisia tilanteita ovat huonon sään väistäminen ja visuaalisten havaintojen tekeminen. Tietokoneet eivät pysty muun muassa erottamaan kuumailmapalloa pilvestä. Vaikka tutka ja monet muut systeemit voivatkin havaita kohteita ja sääilmiöitä koneen edessä, on "perinteinen" visuaalinen havainnointi edelleen tärkeää.

Automaattikoneen pitää tarkkailla samoin alla olevaa maastoa mahdollisen pakkolaskun varalta. Lentoliikenne luottaa myös edelleen pitkälti puheeseen radioliikenteessä, joten automaattisen koneenkin pitää pystyä kertomaan muille mahdollisista yllättävistä liikkeistä ja siitä, mitä se on tekemässä. Sen täytyy pystyä toimimaan kuten ihmisten lentämän koneen.

Villeimmissäkään kuvitelmissa ei toistaiseksi ole täysin riippumattomia ja automaattisia lentokoneita, sillä joka tapauksessa maassa oleva lentäjä voisi ottaa koneen haltuunsa omituisissa tilanteissa satelliittiyhteyden avulla. Sen jälkeen hän voisi lentää konetta samaan tapaan kuin nyt sotilaat lentävät kaukana olevia lennokkejaan – lennokkeja, jotka nekin ovat kooltaan lähes Jetstreamin luokkaa.

Samoin kuin automaattiautot, ovat automaattilentokoneet jo avan oven takana: Yhdysvalloissa on tarkoitus avata ilmatila miehittämättömille lentokoneille vuonna 2015.

Eurocopter EC145 koelennollaan.
Kauko-ohjauspisteessä.

Ohjaajan kanssa tai ilman

Lentäjän ja automatiikan tosiaan täydentävät roolit korostuvat helikoptereissa, jotka esimerkiksi pelastuslennoilla joutuvat lentämään huonoissa olosuhteissa, vaikeissa paikoissa ja leijumaan tarkasti paikallaan kovissakin puuskatuulissa. Toisinaan – etenkin sotilaskäytössä – samaa kopteria olisi erittäin kätevää pystyä lentämään tilanteen mukaan joko automaattisesti tai perinteisesti.

Niinpä Eurocopter -yhtiö (kuten kaikki muutkin kopterirakentajat) tutkivat hyvin intensiivisesti automaattilentämistä. Yhtiön uudella automaattilentolaitteistolla varustettu EC145 -helikopteri teki huhtikuussa ensimmäiset koelentonsa Istresissä, Ranskassa, ja Donauwörthissa, Saksassa. Toimittajille ja yleisölle kopteria esiteltiin Istresissä 25.4.

Lennolla EC145 nousi lentoon ilman lentäjiä, lensi pienen ennakkoon ohjelmoidun reitin, vapautti köyden varassa roikkuneen ulkoisen kuorman ja teki simuloidun tarkkailulennon, minkä jälkeen se laskeutui takaisin alas. Lentoa tarkkailtiin koko ajan kauko-ohjauspisteessä ja siellä olevat lentäjät olisivat voineet ottaa ohjaimet haltuunsa koska tahansa.

Eurocopterin tavoitteena on kehittää automaattilentolaitteisto, joka voisi olla otettavissa mihin tahansa yhtiän helikopteriin. Koekone on täysin normaali tuotantoversio EC145 -helikopterista, missä on nykyaikainen autopilotti ja täydellinen navigointilaitteisto. Ilman lentäjää kopterin saa lentämään yksinkertaisesti lentäjien istuimien taakse avioniikkaräkkiin asennettavilla laitteistoilla, jotka linkittävät kopterin kauko-ohjauspisteeseen ja muuttavat ohjaimet etäkäyttöisiksi. Lisäksi systeemiin kuuluu koko joukko kameroita, joiden avulla lentoa voidaan tarkkailla ja oikestaan missä vain sijaitseva lentäjä pystyy näkemään ulos lentolaitteestaan.

Automaattisen lennon ja kauko-ohjauksen lisäksi kopteri pystyy ongelmatilanteissa asettumaan leijumaan paikalleen ja odottamaan ohjeita ohjauskeskukseltaan sekä tarpeen vaatiessa laskeutumaan alas täysin itsenäisesti sopivalta vaikuttavaan paikkaan, mikäli kauko-ohjauslinkki pettää.

Olennaisin asia, mitä kauko-ohjaus ei toistaiseksi pysty lentäjilleen tuomaan, on niin sanottu takapuolituntuma. Se kertoo lentäjälle aivan yhtä paljon kuin kamerat ja instrumentit.

Lisääntyvä automatiikka ja täysin automaattiset lennot tuovat mukanaan myös jo nyt autopiloteilla lentämisessä tutun ongelman: mitä vähemmän lentäjät lentävät itse ja mitä vähemmän heillä on "takapuolituntumaa" ja kokemusta, sitä harvemmin he haluavat ottaa ohjaimia itselleen. Ja valitettavasti yleensä tilaneet, joissa niin täytyisi tehdä, ovat vaikeita. Sellaisia, joissa kaivataan kokenutta lentäjää, ihmistä, joka pystyy tuomaan koneen tai kopterin turvallisesti Maahan, kun kaikki sähköhärpäkkeet pettävät.

Kuvat: BAE Systems ja Eurocopter

Pikalataava sähkö-Volvo

Volvo C30 Electric
Volvo C30 Electric
Toimitus

Takaisin elämään pinnistelevä Volvo on esitellyt kiinnostavan sähköauton. C30 Electric -autossa on uusi moottori ja se pystyy lataamaan akkunsa vain 1,5 tunnissa.

Akkujen pitkä latausaika on yleinen sähköautojen ongelman. Volvo C30 Electricissä on asennettuna latausohjaaja, jonka avulla auton akut voidaan varata kolmivaihevirralla hyvin nopeasti. Normaalisti akkujen lataus kestää noin kahdeksan tuntia. Uuden latausmenetelmän avulla auton akut voidaan myös pikaladata, jolloin 10 minuutissa akkuihin sen verran virtaa, että autolla voi ajaa noin 20 kilometriä. Tätä pikalatausta voidaan tehdä myös varsin usein ilman, että akkujen toiminta häiriytyy.

Auto voidaan siis ladata kätevästi esimerkiksi kaupassa käynnin aikana ja se sopii erinomaisesti myös vuokrauskäyttöön. Volvo tuokin ensi kesäksi sata Volvo C30 Electric -autoa kokeiltavaksi eurooppalaisille autovuokraamoille.

Myös auton sähkömoottori on uudenlainen. Siemensin valmistama moottori on teholtaan 89 kW (120 hv) ja siinä on vääntöä 250 Nm. Auto kiihtyy sadan kilometrin tuntinopeuteen 10,7 sekunnissa ja sen huippunopeus on 125 km/h. Autolla voi ajaa 120-150 km yhdellä täydellä latauksella.

Sähköautoilu kehittyy suurin harppauksin ja tässä on jälleen yksi hyvä vaihtoehto perinteiselle polttomoottoriautolle – etenkin kun Volvo lupaa sähköauton toimivan normaalisti myös pohjoisen kylmässä.

Juttu perustuu Volvon tiedotteeseen

Virosta tulee pian avaruusmaa

VEGA valmiina
VEGA valmiina
Virolaisdelegaatio Kouroussa
Jari Mäkinen

Viron ensimmäinen satelliitti yrittää uudelleen avaruuteen tiistaina aamulla. ESTCube-1:n oli määrä ratsastaa avaruuteen Vega-kantoraketilla lauantaiaamuna Suomen aikaa, mutta sääolojen vuoksi laukaisua lykättiin. Suunniteltu lähtöaika on klo 5:06 Suomen aikaa tiistaina 7. toukokuuta.

Kyseessä on uuden eurooppalaisen kantoraketin toinen koelento, joten siihen suhtaudutaan vielä erityisellä varovaisuudella. Vegan ensimmäinen lento helmikuussa 2012 sujui ongelmitta, joten toiveet toisenkin lennon sujumisesta suunnitelman mukaan ovat korkealla. Laukaisulle annettiin torstaina vihreää valoa, kun viimeisissä tarkastuksissa niin kantoraketti, maajärjestelmät kuin mukana olevat satelliititkin havaittiin valmiiksi.

Vegan kyydissä avaruuteen lentää kolme satelliittia. Suurin on Proba-V, ESA:n kasvillisuutta tutkiva satelliitti, joka jatkaa ESAn pienten, kokeellisten, uusia tekniikoista testaavien Proba-satelliittien sarjaa. Se irtoaa omille teilleen raketista ensimmäisenä; niinpä belgialaista tekoa oleva Proba-V matkustaa raketissa aivan sen nokkakartion kärjessä.

Seuraavana avaruuteen vapautetaan VNREDSat-1, Astrium-yhtiön Vietnamin teknologia- ja tiedeakatemialle rakentama tutkimussatelliitti.

Viimeisenä vuorossa on ESTCube-1, joka suunnitelman mukaan singotaan raketin sisältä kuljetuslaatikostaan pienen jousen ponnauttamana ulos avaruuteen kahden tunnin ja 48 sekunnin kuluttua laukaisusta.

ESTCube-1 on hyvin pieni satellitti, vain noin 10 cm kanttiinsa oleva kuutio, mutta se on "oikea" satelliitti ja sitä tullaan ohjaamaan Tarton luona Tõraveren observatoriolle rakennetusta lennonjohdosta. Hanke on kotoisin myös Tartosta: sen ideoija on Mart Noorma Tarton observatoriosta. Projektipäällikkö Silver Lätt on kuitenkin Tallinnan yliopistosta ja mukana on suuri joukko innostuneita opiskelijoita Tartosta ja Tallinnasta, niin yliopistosta, Viron ilmailuakatemiasta kuin maatalaouskorkeakoulustakin.

Virolaissatelliitin pääasiallinen tutkimuslaite on kuitenkin Suomesta. ESTCube-1 testaa ensimmäisenä avaruudessa ns. sähköisen aurinkopurjeen periaatetta vapauttamalla avaruuteen pieneltä kelalta 10 m pitkän, 20-50 mikrometriä paksun vaijerin, joka varataan 500 V jännitteellä.

Jos vaijeri toimii suunnitellusti, maapallon ympärillä oleva plasma vaikuttaa vaijeriin ja edelleen satelliitin pyörimisnopeuteen. Sähköpurjeen toimintaa tutkitaan juuri pyörimisnopeutta mittaamalla, mutta vaijerin avautumista sekä käyttäytymistä avaruudessa kuvataan myös satelliitissa olevalla kameralla.

Sen jälkeen kun vaijerin sähköpurjehdusominaisuudet on tutkittu, koetetaan sen soveltuvuutta plasmajarruksi: pitkän vaijerin avulla satelliitin ratanopeutta voidaan pienentää ja siten vastaavalla systeemillä voitaisiin tulevaisuudessa ohjata käyttöikänsä lopussa olevat satelliitit kätevästi putoamaan alaspäin radallaan ja lopulta tuhoutumaan Maan ilmakehässä.

Sähköpurjetta testataan seuraavaksi ensimmäisessä suomalaissatelliitissa Aalto-1:ssä, jolla on myös tiivit yhteys Viroon, sillä hankettä Aalto-yliopistossa vetää Jaan Praks. Sähköpurjetekniikkaa on tutkittu myös Euroopan avaruustekniikkakeskuksessa ESTECissä, missä Urmas Kvell - myös virolainen - oli työssä sen parissa vuonna 2010.

Virolaisdelegaatio Kouroussa

Paikalla Kouroussa, Vegan laukaisupaikalla Euroopan avaruuslaukaisukeskuksessa Ranskan Guyanassa on koko joukko satelliitin tekijöitä sekä Enn Ergma, Viron parlamentin Riigikogun puhemies, joka on tukenut voimakkaasti ESTCube-1:n tekemistä. Koulutukseltaan Ergma on astrofyysikko ja ennen poliittista uraansa hän työskenteli mm. professorina Tarton yliopistossa.

Lue lisää ESTCube-1:stä T-Tuubin aikaisemmasta artikkelista: Viron ensimmäinen satelliitti lähtövalmis.

Kuvat: ESTCube-1

Aurinkolento läpi Amerikan

Valmistautumista lentoon Moffettissa
Valmistautumista lentoon Moffettissa
Jari Mäkinen

Sähkömoottorilentokone Solar Impulse valmistautuu parhaillaan lähtemään perjantaina 3. toukokuuta pitkälle matkalle halki Amerikan mantereen.

“Tämä on jännittävä ja myyttinen lento,” sanoo Andre Borschberg, eräs koneen lentäjistä ja koko hankkeen taustavoimista. "Lennossamme on vähän samaa henkeä kuin aikanaan ensimmäisissä mantereen poikki lentäneissä postilennoissa potkurikoneilla 1900-luvun alussa. "

Aurinkovoimalla lentävä kone teki huhtikuussa koelentoja Kalifornian taivaalla ja kävi muun muassa näyttävällä ohilennolla San Franciscossa Golden Gaten luona. Nyt se on valmis aloittamaan tähän saakka pisimmän ja haastavimman lentonsa.

Matka alkaa legendaariselta Moffett Fieldiltä, Moffetin lentokentältä Kaliforniasta, missä kone on ollut jo jonkin aikaa. Se tuotiin Sveitsistä Yhdysvaltoihin rahtina palasina, ja se koottiin Moffettissa jälleen lentokelpoiseksi.

Kaliforniasta lento jatkuu ensin Phoenixiin, Arizonaan, mistä kone jatkaa Dallasiin, Texasiin. Sieltä Solar Impulse lennetään Missouriin, St. Louisiin, pääkaupunki Washingtoniin ja lopulta New Yorkiin, missä hentoinen kone laskeutuu John F. Kennedyn lentoasemalle suurten ja painavien jumbojen joukkoon. Mittojen mukaan katsottuna Solar Impulse ei niille kuitenkaan häviä, sillä sen siipien kärkiväli on 63,4 metriä, siis jokseenkin sama kuin Airbus A340 -matkustajakoneella. Aurinkovoimakone painaa kuitenkin vain 1600 kg. Voimanlähteenään sillä on noin 12000 siiven yläpinnalle sijoitettua aurinkokennoa, jotka syöttävät virtaa akuille, mistä koneen neljä moottoria saavat energiansa.

Se, pääseekö kone matkaan perjantaina aamulla Kalifornian aikaa, siis iltapäivällä Suomen aikaa, riippuu sääolosuhteista; kovin huonossa kelissä lentoa ei tehdä. Suurin ongelma on se, että kone ei voi lentää pilvien läpi. Koska kone on kevyt, mutta kuitenkin suurikokoinen, ei se pidä myöskään voimakkaista tuulenpuuskista.

Koneen lentonopeus ei ole järin suuri, vain noin 70 km/h, joten kuhunkin etappiin aikaa kuluu 20-25 tuntia. Enemmän aikaa vierähtää kuitenkin kussakin välilaskupaikassa, sillä kone on niissä esillä kymmenen päivän ajan. Näin ollen saapuminen itärannikolle tapahtuu kesäkuun lopussa tai heinäkuun alussa säätilanteesta riippuen.

Matkaa voi seurata T-Tuubin lisäksi Solar Impulsen blogissa.

Rekisteritunnukseltaan HB-SIA oleva Solar Impulse on prototyyppi koneesta, jonka tarkoituksena on tehdä koko maapallon ympärilento aurinkosähköllä ilman välilaskua. Koneen rakenne on hiilikuitua ja sen aurinkopaneelit sekä akut ovat parhainta sekä kevyintä saatavissa olevaa tekniikkaa. Kaikki on suunniteltu keveys, energiapihiys ja luotettavuus mielessä.

Varsinaisen maailmanympärilentokoneen, HB-SIB:n, on tarkoitus nousta matkaan vuonna 2015.

Lue lisää Solar Impulsesta ja sen ideoijasta Bertnard Piccardista T-Tuubin ammoisesta artikkelista: Lentäjä ja seikkailija Bertnard Piccard

Automaattiauto näkee linnunkin lennossa

Google-auton näkökenttä
Google-auton näkökenttä
Jari Mäkinen

Huhtikuun 27. päivänä X Prize -säätiön illallisella puplahti esiin kiinnostavia tietoja Googlen automaattiautosta. Yhtiö on kehittänyt jo vuodesta 2005 itseohjautuvaa autoa ja sellaisella on tehty ajokokeita vuodesta 2010.

Tarkoituksena on kehittää auto, joka pystyisi ajamaan itsenäisesti paikasta toiseen omien kameroidensa ja sensoriensa, satelliittipaikannuksen ja Google Street View -palvelun avulla. Markkinoille auto voisi tulla jo vuonna 2015.

Googlen lisäksi luonnollisesti lähes kaikki autonvalmistajat ja monet yliopistot tutkivat automaattista ajamista, mutta hakukoneyhtiön hanke on ollut eniten julkisuudessa. Kehitteillä olevasta autosta ei ole kuitenkaan kerrottu paljoakaan julkisuudessa. Googlen Toyota Priuksesta modifioima koeauto on ollut esillä ja siitä on kuvia, mutta sen toimintaa ei ole juurikaan selitetty tarkemmin.

Toki tiedetään, että siinä on tehokas tietokonelaitteisto, joka muodostaa ympäröivästä maisemasta kolmiulotteisen kuvan kameroiden, tutkien ja laserkeilaimen avulla, ja että koeautot ovat kulkeneet reippaasti yli puoli miljoonaa kilometriä ilman yhtäkään kolaria.

Googlen testiratojen lisäksi autoilla on ajettu normaalissa liikenteessä Nevadassa, missä hyväksyttiin kesäkuussa 2011 ensimmäisenä maailmassa laki itseohjautuvien autojen käytöstä tieliikenteessä. Laki määrää, että auton sisällä pitää olla kaksi henkilöä, joista toinen tarkkailee tietokoneiden toimintaa ja toinen voi ottaa koska tahansa auton hallintaansa rattiin tarttumalla tai jarruttamalla.

X Prize -säätiön ja Googlen väliset suhteet ovat lämpimät, koska Google on päärahoittajana säätiön kuuhankkeessa ja X Prizellä on myös avoinna useampi palkinto autoilun alalla. Ensimmäisen yksityisen, toistetun avaruuslennon tekemisestä annetusta Ansari X Prize -palkinnosta tunnettu säätiö on julistanut useita erilaista palkintoja, joista monet ryhmät ympäri maailman kisaavat. Lisärahoitusta säätiö hakee mm. hyväntekeväisyysillallisilla, joista viimeisin järjestettiin 27. huhtikuuta koko viikonlopun kestäneessä tapahtumassa Kaliforniassa.

Paikalla ollut Bill Gross, innokas teknologiabloggari, lähetti illalliselta twiittauksia, joissa kerrottiin mitä X Prizen johtaja Peter Diamandis oli selittänyt Googlen salamyhkäisestä autosta. Diamandiksen mukaan auton ympäristöä kartoittavat laitteet keräävät sekunnissa yli 750 MB tietoa ja systeemi näkee oikeastaan kaiken auton ympärillä: liikkuvat ihmiset, lentävät linnut ja jopa maahan pudotetut tupakantumpit.

Ongelmana auton tekemisessä ei ole niinkään ympäristön havaitseminen, vaan sen tietomäärän reaaliaikainen käsittely ja siitä olennaisen tiedon löytäminen. Hyvin toimiessaan auto olisi joka tapauksessa paljon parempi ajaja kuin ihminen, sillä laitteistot eivät väsy, eivät ole hiprakassa, pystyvät näkemään myös pimeässä ja sumussa, eikä tietokoneilla ole hormoneja hyrräämässä. Sähkösysteemit toki voivat mennä rikki tai hämääntyä, mutta niinhän voivat ihmisetkin.

Ainoa olennainen ongelma on Suomessakin tuttu asia: lumi. Kun lumi tai loska peittää maan sekä tiessä olevat merkinnät, ei automaattiauton havaintolaitesysteemi pysty toimimaan kunnolla – ainakaan vielä. Odottamattomien tilanteiden vuoksi autoa, jota ei voisi ajaa itse, tuskin on tulossa pitkään aikaan. Kun auto menee hämilleen, se kaipaa vielä ihmistä ohjaimiin.

Itseohjautuvat autot ovat kuitenkin tulossa ja on hyvin todennäköistä, että parin vuoden päästä autoihin saa lisävarusteena automaattiajon samaan tapaan kuin vielä jokin aika sitten sai vakionopeussäätimen. Ja siitä pari vuotta eteenpäin, niin ajamme autoja niin usein automaattisesti, että uutiset kertovat onnettomuuksista, jolloin ajamiseen tottumaton ihminen on joutunut yllättäen tarttumaan rattiin huonossa säässä...

Alla on Bloomberg Businessweekin video, missä käsitellään Google-autoja ja Kaliforniassa hyväksyttyä lakia automaattiajosta.

Diamandis päätti monia tulevaisuuden tekniikoita kartoittaneen, myös autopaljastuksia sisältäneen esityksensä erinomaiseen toteamukseen: "Lopetetaan ongelmista valittaminen ja aletaan korjaamaan niitä!"

Päivän kuva 24.4.2013: Antikytheran kone

Markus Hotakainen

Vuonna 1901 Kreetan luoteispuolella olevan Antikytheran saaren rantavesistä löytyi aparaatti, joka siitä lähtien on saanut tutkijat raapimaan päätään. Osittain syöpynyt sekä merieläinten ja -kasvien peittämä möykky osoittautui noin 2000 vanhaksi mutkikkaaksi kellokoneistoksi. Hammasrattaat, viisarit ja vivut ovat jumittuneet, mutta röntgenkuvauksella on saatu selkoa sen rakenteesta ja vihjeitä laitteen toiminnasta. Kojeella on ammoin laskettu taivaankappaleiden paikkoja ja liikkeitä taivaalla huomattavan suurella tarkkuudella. Antikytheran kone on esillä Ateenan arkeologisessa museossa ja sen rinnalla on toimiva kopio.

Katoavia kodinkoneita?

Markus Hotakainen

American Chemical Societyn kokouksessa huhtikuun alussa esiteltiin “katoavaa elektroniikkaa”. Kyse ei ole yhtenään hukassa olevista kännyköistä tai pöytälaatikossa piilottelevista paristoista, vaan esimerkiksi ihmiskehoon asennettavista pienistä sähköisistä laitteista.

John Rogersin johtama tutkimusryhmä on tarkastellut elektroniikkaa näkökulmasta, joka poikkeaa tyystin viitisenkymmentä vuotta vallalla olleesta mikrosirumentaliteetista. Siinä missä tähän saakka on pyritty rakentamaan sähkölaitteita, jotka toimivat mahdollisimman pitkään ja mahdollisimman luotettavasti – paitsi kodinkoneissa, joiden elinkaari tuntuu olevan maksimissaan kolme vuotta – Rogersin ryhmän tavoitteena oli kehitellä elektroniikkaa, joka tietyn ajan kuluttua katoaa itsestään. Se voi toimia tarpeen mukaan joitakin minuutteja, tunteja, päiviä tai viikkoja, mutta sitten se katoaa. Se ei siis pelkästään lopeta toimintaansa, vaan häipyy olemattomiin.

Yhtenä sovelluksena voisivat olla elektroniset laitteet, jotka alituiseen korvautuvat uusilla malleilla. Esimerkiksi vanhentuneet kännykät muodostavat melkoisen e-jäteongelman, mutta jos ne tehtäisiin elektroniikasta, joka aikansa toimittuaan fyysisesti hajoaisi ja katoaisi, niistä ei olisi riesaa. Tosin silloin vanha kännykkä olisi tietyn ajan kuluttua pakko vaihtaa uuteen, vaikka siihen muuten olisi ihan tyytyväinen.

Merkittävämpi alue on kuitenkin lääketiede. Kehon sisään voitaisiin asentaa esimerkiksi lääkeaineita ohjelmoidusti vapauttavia pieniä laitteita, jotka toimisivat tarvittavan ajan ja liukenisivat sitten olemattomiin. Silloin tällaisia laitteita ei tarvitsisi poistaa erikseen uudella leikkauksella. Vastaavanlaista elektroniikkaa on rakennettu jo aiemminkin, mutta niiden ongelmana on ollut se, ettei liukeneminen ole ollut täydellistä, vaan osa aineista on jäänyt elimistöön. Rogersin ryhmä on onnistunut kehittämään laitteita, jotka hajoavat jättämättä jälkeensä mitään ylimääräistä.

Elektroniikan hajoamisvauhtia säädellään kerroksellisella rakenteella. Varsinainen elektroniikka on suljettu kuoreen, joka hajoaa tietyllä nopeudella joutuessaan kosketuksiin veden tai jonkin muun nesteen kanssa. Valitsemalla sopiva määrä kerroksia laitteelle saadaan halutun pituinen toiminta-aika. Kun kaikki suojakerrokset ovat kadonneet, itse elektroniikka "sulaa" noin puolessa tunnissa.

Rogersin ryhmä on jo tutkinut hiirillä laitetta, joka auttaa kamppailussa infektioita vastaan. Se tuottaa rajatulla alueella halutun ajan lämpöä, joka estää bakteerien kasvun ja infektion leviämisen. Tavoitteena on kehittää myös pikkuruisia laitteita, joilla voitaisiin edistää esimerkiksi luiden kasvua ja haavojen paranemista.

Kuva: Beckman Institute, University of Illinois and Tufts University

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 8
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin tekniikka 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