ESAIL-projektin lopetuskokous Pisassa

Ryhmäkuva kokoukseen osallistuneista Pisan yliopistossa kehiteltävän miehittämättömän lentokoneen prototyypin kanssa.

ESAIL-nimisen EU-projektimme lopetuskokous Pisassa Italiassa 21-22.10.2013

Kolmivuotinen sähköpurjetta kehittänyt EU-hankkeemme alkoi joulukuussa 2010 ja päättyy 30.11.2013. Hankkeen kokonais-EU-rahoitus oli 1.73 miljoonaa ja siihen osallistui yhdeksän laitosta tai yritystä viidestä maasta. Mukana olivat Ilmatieteen laitos, Helsingin yliopiston Elektroniikan tutkimuslaboratorio ja Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratio, Tarton yliopisto Virosta, Uppsalan yliopiston Ångström Space Technology Centre ja Nanospace AB Ruotsista, DLR:n Bremenin osasto Saksasta, Pisan yliopisto ja Alta-firma Italiasta.

Emil Vinterhav ja Pekka keskustelemassa. Kuva: Sini Merikallio

Hankkeessa saatiin paljon aikaan. Tuotettiin pisimmillään 1 km pituinen pätkä sähköpurjeliekaa sekä useita vähän lyhyempiä liekoja joilla suoritettiin erilaisia kokeita. Sähköpurjeen pääliekojen kärkiin tulevan ns. etäyksikön prototyyppi rakennettiin ja testattiin onnistuneesti. Apuliean valmistusmenetelmää tutkittiin ja lyhyt prototyyppi tehtiin. Hankkeen kunnianhimoiset tavoitteet saavutettiin annetun budjetin ja ajan sisällä ja osittain alkuperäiset tavoitteet ylitettiin.

Kristoffer Palmer, Petri Toivanen ja Jouni Envall mietteliäinä. Kuva: Sini Merikallio

Hankkeen viimeinen partnereiden tapaaminen pidettiin 21-22.10.2013 Pisan yliopiston tiloissa. Kävimme läpi mitä projektissa oli saatu aikaan, puhuimme muutamista vielä työn alla olevista asioista ja keskustelimme mahdollisista tulevista hankkeista. Katsoimme vanhaa kuvaa jonka Tor-Arne Grönland oli tehnyt vuonna 2010 ja jossa oli hahmoteltu sähköpurjeen teknologiakehityksen tulevaisuutta. Totesimme että yllättävänkin tarkasti oli silloinen suunnitelma toteutunut.

Lisää kuvia lisätään tähän postaukseen myöhemmin, mutta tässä yksi Ihmeiden aukiolta - Pekka ja ruotsalaiset (Tor-Arne Grönland, Emil Vinterhav ja Kristoffer Palmer).
Kuva: Sini Merikallio

Pisa on mukava pienehkö kaupunki, siellä on paljon historiallisia paikkoja ja kaduilla ei ole kovin paljon liikennettä. Siellä on kuuluisa kalteva torni joka on "Ihmeiden aukiolla". Ihmeiden aukio on noin 400 metriä pitkä nurmikenttä jossa on tornin lisäksi kaksi suurta valkea marmorista kirkkoa. Aukiota reunustaa kahdelta suunnalta leveä ja korkea muuri, jollainen on aikoinaan ympäröinyt kaupunkia kaikilta puolilta.

Sini löysi kuuliaisen juttukaverin Pisan eläinlääketieteellisestä museosta. Kuva: Pekka Janhunen

Lähtöpäivän aamuna kävin Sinin mukana myös eläinlääketieteen museossa. Museo on eläinlääketieteen laitoksen sisällä ja sinne pääsystä pitää sopia erikseen. Siellä on noin 30 vitriiniä joiden läpikäymiseen meni noin tunti, ensimmäisessä oli komeasti kokonainen dromedaarin suolisto. Elimet on konservoitu koulun omalla menetelmällä.  Mukana oli hieman myös paleontologista materiaalia tai ainakin hevosen evoluutiohistoriaa.

Pekka Janhunen

Harras tunnelma kokoushuoneessa. Kuva: Sini Merikallio

Sähköpurjekolumni 27

Sähköpurjekolumni 13.9.2013

ESTCube-1 lentää ilman laitevikoja, mutta liekakoetta ei ole vielä päästy aloittamaan, koska satelliitin asennonsäätöohjelmisto ei ole valmis. Sitten kun ohjelma on valmis ja testattu maassa, se päivitetään satelliittiin ja koe voi alkaa. Satelliitin kameran, päätietokoneen ja tehojärjestelmän uusia ohjelmaversioita on kesällä otettu onnistuneesti käyttöön. Kun satelliitti laukaistiin toukokuussa, sen ohjelmisto ei ollut täydellinen. Voimat oli keskitetty satelliitin rakentamiseen ja ohjelmapäivityksiä vastaanottavan alijärjestelmän toimivuuteen, koska niissä olevia puutteita ei olisi voinut laukaisun jälkeen enää korjata.

EstCube-1:n ottama kuva, jossa erottuu niin Suomen, kuin Eestinkin rantaviivaa.
(kuva on julkaistu 22.10.2013 EstCuben Facebook sivuilla.)

ESTCube-1:n aurinkopaneelien teho pieneni odotettua enemmän ensimmäisen lentokuukauden aikana. Tarkkaa syytä ilmiöön ei tiedetä eikä se uhkaa sähköpurjekokeen onnistumista.

Liekojen valmistus on kehittynyt kesällä. Tehtaan uusin versio ei enää tarvitse kaupallista bondauskonetta avukseen, vaan laite osaa bondata itsenäisesti. Liitosten lujuus on parantunut lähelle teoreettista ylärajaa noin kymmeneen grammaan, mikä kasvattaa saavutettavissa olevaa sähköpurjeen suorituskykyä. Uusi liekatehdas myös evaluoi jokaisen tuotetun bondauksen hyvyyden mittaamalla kuinka hyvin liitos läpäisee ultraääntä ja johtaa sähköä. Toisin sanoen tehtaassa on automaattinen laadunvalvonta joka keskeyttää tuotannon jos laatu huononee.

Aalto-satelliitin sähköpurjekokeen kaikki osat rakennetaan Suomessa. Helsingin yliopisto tekee liean ja Ilmatieteen laitoksen avustamana myös liekarullan ja kärkimassan. Elektroniikkakortin tekee Ilmatieteen laitos käyttämällä alihankkijana toijalalaista Skytron-firmaa. Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorio rakentaa elektronitykit. Tykkien nanografiittikatodit toimitti professori Alexander Obraztsov Itä-Suomen yliopistosta ja Moskovan valtionyliopistosta.

Yksi uudella liekatehtaalla tuotettu 100 m pitkä lentokelpoinen nelilankainen lieka keloineen on valmis ja toiselle 40 m pitkälle liealle tehtiin onnistunut avaamiskoe. On tarkoitus tuottaa useita 100 m pitkiä liekoja. Paras lieka lentää ja yksi käy Tartossa täristettävänä ennen Helsingissä tehtävää uutta avaamistestiä. Näin varmistetaan että lieka avautuu kelalta myös laukaisutärinän jälkeen.

                                                                                                            Pekka Janhunen

Video sähköpurjeseminaarista

Ilmatieteen laitoksella pidettiin 9.10.2013 sähköpurjetta käsitellyt laitosseminaari englanniksi. Seminaarin kalvot ja videointi ovat nyt katsottavissa. Videon ääni on hiljainen, mutta kuuluu kyllä kun äänenvoimakkuutta lisää riittävästi.

                                                                Pekka Janhunen

Kansainvälinen avaruusviikko 2013

Kansainvälistä avaruusviikkoa vietetään vuosittain, nyt 4.-10.10.2013 - teemana on tällä kertaa "Exploring Mars, Discovering Earth". Tiedekeskus Heurekassa on parhaillaan menossa Mars-matkailun erikoisnäyttely, joten se oli luonnollinen paikka tämänvuotisen Avaruusviikon päänäyttämöksi.

Tietokirjailija Markus Hotakainen esitelmöi Marsin historiasta ja tutkimuksesta näyttävällä SOS pallolla.
Hotakaisen kirja, Mars, kannattaa lukea; siinä on paljon tietoa kauniissa ja sopivan tiiviissä paketissa!

Sähköpurjeteknologian mahdollisuuksista Mars-lentoja ajatellen on jo aiemmin kirjoitettu tässä blogissa. Veden hakeminen asteroideilta voisi tuoda Mars-matkojen kustannuksia selvästi alaspäin, kun kaikkea menovettä ei tarvitsisikaan nostaa raketeilla kalliisti Maan pinnalta asti. Kävin pitämässä aiheesta avoimen yleisöluennon Heurekan isossa auditoriossa ja se taltioitui kännykkäkameralla, joten pidemmittä puheitta, puhe jatkuu tästä!

Sini Merikallio

Heurekan juuri auennessa "Määränpäänä Mars" -näyttelyssä yleisö pääsee kokemaan,
miten paljon pölymyrsky voi heikentää näkyvyyttä.

Uranus-kokous Pariisin liepeillä 16.-18.9.2013

Eiffel -tornikin nähtiin siintämässä Meudonin puistoalueen taustalla.

Kokoushuone täynnä Uranus-tutkijoita.

Toukokuun alussa saimme Pekan kanssa kutsut lähteä kertomaan sähköpurjeen mahdollisuuksista Meudonin observatoriolla järjestettävään Uranus-kokoukseen. Kutsupuheita pääsee harvemmin pitämään ja Uranus olisi sähköpurjeelle varsin hyvä kohde, joten päätimme lähteä matkaan! Yksi video kertoo enemmän kuin sata kuvaa, joten tässä Pekan puhe Lumialla taltioituna. Ylimääräistä draamaakin saatiin, kun sähköt katkesivat kesken sähköpurje-esityksen, mutta palasivat onneksi pian takaisin! Pekan puheen kalvot löytyvät tästä linkistä PDF:nä.

Pekka Janhunen vastailee visaisiin kysymyksiin kahvitauolla, J. Wicht kuuntelee mietteliäänä.

Heti Pekan puheen jälkeen kerroin kokousyleisölle tarkemmin mahdollisuudesta käyttää sähköpurjetta Uranukseen matkustamiseen. Mark Paton on tehnyt aiheesta ratalaskuja ja videon, jossa tosin taiteellisia vapauksia käyttäen sähköpurje irrotetaan laskeutujasta paljon myöhemmin kuin oikeasti tehtäisiin - näin saatiin Uranus näkymään taustalla komeasti.

Uranuksen renkaissa riittää vielä paljon pohdittavaa.

Sali kuunteli tarkkaavaisena, kun vihjaisin matka-ajan leikkautuvan kaksi kolmannesta. Laukaisumassastakin höyläytyisi ainakin puolet pois, polttoainetta kun ei tarvitse viedä mukana muuta kuin varsin kohtuullinen määrä Uranuksen lähellä tapahtuvaan hienosäätöön. Suurta etua tulee myös laukaisumahdollisuuksien monipuolisuudesta: sähköpurjeen voi laukaista kohti Uranusta koska vain ja minkä tahansa aurinkotuuleen vievän laukaisun kyytiläisenä! Sähköpurjetta hyödyntämällä voidaan päästä huomattaviin ajallisiin ja rahallisiin säästöihin - tämä tekniikka tulee toimiessaan mullistamaan tapamme tutkia aurinkokuntaa! Esitykseni kalvot ovat nähtävillä PDF:nä tässä.

Sähköpurjeen ominaisuuksista kuulemassa Nadine Nettelman, J. Wicht  ja Lumian tarkennettavaksi turhan vauhdikas Mandy Bethkenhagen.

Kiinnostus esittelemäämme tekniikkaa ja väläyttemiämme mahdollisuuksia kohtaan oli suurta ja muutenkin tunnelma kokouksessa oli erittäin positiivinen. Saimme tauoilla ja illallisella selitellä sähköpurjeen ohjaamista, suorituskykyä ja hahmottelemiamme missioskenaarioita. Mieleen jäi ranskalaisen professorin hartaudella huokaistu toive: "Toivottavasti onnistutte pian - purjeenne ratkaisisi kaikki ongelmamme!"

Ennätimme ennen kokousta käväisemään Pariisin paleontologian museossa. Oli mahtavaa katsella upeita jykeviä dinosaurusten luurankoja ja ajatella, että 65 miljoonaa vuotta sitten ne hallitsivat maata ennen avaruudesta asteroidin muodossa tullutta tuhoa. Nyt sitten suunnittelemme teknologioita, joilla voisimme itse välttää saman kohtalon - sähköpurje sopii tähänkin käyttötarkoitukseen! Kuva: Pekka Janhunen

Kokouspaikka oli varsin komea Meudonin historiallinen observatorio. Säät olivat aurinkoiset, mutta tuulisen kylmät - Suomessa oli lähtiessä selvästi lämpimämpää!

Uranuksella ei ole kuista pulaa! Niistä tiedetään kuitenkin yllättävän vähän ja tiedeyhteisö janoaakin niistä lähempää otettuja kuvia.

Meudonin observatorio on kokouspaikkana upea. Lähijuna-asemalta kivutessa nousee lämpö mukavasti pintaan ja henkeä tasatessa voi ihastella Pariisia.

Sini Merikallio

PS. Työmatkoilta on ollut tapana tuoda työpaikan kahvipöytään aina jotain paikallisia herkkuja maisteltaviksi. Tällä kertaa unohdin ottaa tuliaiset heti mukaani ja ne olivatkin löytäneet tiensä vikkelästi parempiin suihin! Pahoittelut työkavereille, yritetään pitää seuraavan reissun (projektikokous Pisassa, Italiassa, lokakuussa) tuliaiset paremmassa tallessa!

FinCospar 2013, Tikkurila 29. - 30.8.2013

Sähköpurjeposteri näkyy salin takaosassa vasemmalla. Kuva: Erkki Oksanen/METLA.

FinCospar kokoaa suomalaiset avaruustutkijat joka toinen vuosi samaan saliin (COSPAR = Committee on Space Research). Paikaksi valikoitui tällä kertaa Metsästutkimuslaitos Tikkurilassa. Kutsupuhujia lennätettiin jenkeistä asti ja osallistujamäärä oli muutenkin ennätyksellisen suuri. Sääkin suosi järjestelyjä ja elokuun viimeiset arkipäivät olivat kauniin kuulaita.

Sähköpurjekin oli luonnollisesti mukana menossa, tällä kertaa posterin muodossa - esitettäväksi oli valittu jättiläisplaneetoille matkustaminen, jossa sähköpurje tuo huomattavaa etua perinteisiin tekniikoiden verrattaessa niin matka-ajassa kuin laukaisumahdollisuuksissakin. Keskustelu oli vilkasta ja kokousohjelma oli runsas. Kokousillallinen järjestettiin tiedekeskus Heurekassa ja sitä ennen oli mahdollisuus tutustua ihmisen anatomiaa esittelevään Bodyworlds näyttelyyn. Kokonaisuudessaan varsin monipuolisia ja onnistuneita tiedepäiviä aamusta iltaan!

Sini Merikallio

Keskustelu käy vilkkaana kahvitauoilla.
Etualalla Walter Schmidt keskustelemassa Riku Järvisen kanssa.
Kuva: David Crisp, JPL/NASA

ESTCube/SWESTCube workshop, Nelijärve Puhkekeskus 1.-3.7.2013

(Tämä teksti on vain blogissa, ei julkaistu Avaruusluotaimessa)

Virolaiset pitävät nanosatelliitteihinsa liittyvää workshop-sarjaa kahdesti vuodessa Eksaktien tieteiden kesäkoulun ja syyskoulun yhteydessä (Täppisteaduste Suvekool/Sügiskool). Nanosatelliittiporukka on noin 20 henkeä ja koko kesäkoulu noin sata. Mukana on tällä kertaa myös paljon latvialaisia, kolme sähköpurjekaveria Suomesta ja Aalto-satelliitin iskuryhmä. Koulut pidetään yleensä jossain Viron maaseudulla, tällä kertaa Nelijärven lomakeskuksessa joka on noin 50 km Tallinnasta kaakkoon. Paikalla on kaunis luonto, rehevää metsää ja neljä pientä järveä.

Puhkekeskus, Nelijärve.

ESTCube:n liekakoetta suunnitellaan elokuuksi ja SWESTCube-satelliitin optiota kartoitetaan (SWESTCube = Solar Wind Electric Sail Test Cubesat on satelliitin työnimi). Tavoitteena on siis mitata sähköpurje-efekti aurinkotuulessa. Päävaihtoehdot tällä hetkellä ovat kiipeäminen GTO-radalta korkeammalle ellipsiradalle joka ylettyy aurinkotuuleen (siihen tarvitaan omaa propulsiota cubesattiin, esimerkiksi Nanospacen kylmäkaasumoottori ja butaanitankki) tai laukaiseminen jonkin kuumission mukana Kuuta kiertävälle radalle.

Kirjoitan tätä rantasaunan edessä olevalla laiturilla keskiviikkoaamuna. Puolen tunnin päästä alkaa sähköpurjetiimin esitys kesäkoulun porukalle johon sisältyy myös reaaliaikainen kommunikaatiodemonstraatio satelliitin kanssa.

Pekka Janhunen