LUNINA‑konsepti vahvistaisi Kuututkimuksen paikannusta ja tiedonsiirtoa

Euroopan suurimmassa geotieteiden konferenssissa EGU General Assembly 2026:ssa (lyhemmin EGU26) esittelin Kuun pintatutkimusta tukevaa infrastruktuurikonseptia LUNINAa (Lunar In‑situ Navigation and Communication Infrastructure), jota olemme kehittäneet Ilmatieteen laitoksella nyt parin vuoden ajan. Konsepti vastaisi toteutuessaan Kuun tutkimuksen ajankohtaisiin haasteisiin tarjoamalla paikallista paikannus‑ ja tiedonsiirtokykyä ympäristössä, jossa satelliittiyhteydet ja energiantuotanto ovat rajallisia.

Paikallinen infrastruktuuri täydentää satelliitteja

Tulevissa Kuun tutkimus‑ ja tutkimusinfrastruktuureissa tarvitaan ja hyödynnetään yhä enemmän Kuun kiertoradalla toimivia navigaatio‑ ja viestintäsatelliitteja. Kuun pinnalla toimiville tutkimuslaitteille ja rovereille tämä ei kuitenkaan aina riitä: kraatterit, jyrkät reunamuodostelmat ja pitkät yöjaksot aiheuttavat merkittäviä katvealueita ja toimintakatkoksia, joita reaaliaikainen tutkimustoiminta ei voi kohdata.

LUNINA‑konseptissa nämä haasteet ratkaistaan sijoittamalla kompakteja, autonomisia ja pieniä pinta-asemia suoraan Kuun pinnalle. Nämä asemat tarjoavat paikallista paikannusta ja tiedonsiirtoa tutkimuslaitteille, rovereille ja mahdollisesti myös tuleville miehitetyille toiminnoille. Näin maa‑asemista saadaan aikaan suorista näköyhteyksistä riippumaton ja hajautettu, erittäin toimintavarma tukiverkko kommunikaatiolle.

Tieteellinen hyöty ja operatiivinen varmuus

Paikallinen navigointi ja viestintä Kuussa ovat tieteellisesti kriittisiä erityisesti silloin, kun mittaukset edellyttävät tarkkaa sijaintitietoa tai toistettavia kulkureittejä. Esimerkkejä tällaisista sovelluksista ovat seismologiset verkostot, lämpövuon mittaukset, pölyn ja plasman pitkäaikaisseuranta sekä näytteenotot, joissa sijaintitiedon epävarmuus voi heikentää tulosten tulkintaa.

Myös tähän haasteeseen vastaa LUNINA-konsepti, joka parantaa omalta osaltaan operatiivista turvallisuutta ja joustavuutta Kuussa. LUNINA-asemien toteuttama paikallinen tiedonsiirto mahdollistaa jatkuvan datan keruun ja tilanteen seurannan myös silloin, kun suora yhteys Maahan tai Kuun kiertolaitteisiin ei ole käytettävissä.

LUNINA-asemien yksi esimerkkisijoitus Kuussa. Vihreä piste edustaa kuuasemaa/laskeutujaa. Keltaiset viivat suoraa telekommunikaatiolinkkejä. Kuva: Harri Haukka / IL.

Suunniteltu kestämään Kuun yö

Yksi Kuun pintatoiminnan suurimmista teknisistä haasteista on Kuun yö, joka kestää noin kaksi viikkoa ja jonka aikana lämpötila laskee äärimmäisen alhaiseksi. LUNINA‑asemat on suunniteltu selviytymään näistä olosuhteista hyödyntämällä radioisotooppista lämpöyksikköä, joka tuottaa jatkuvaa lämpöä elektroniikan toimintakyvyn varmistamiseksi. Tämä mahdollistaa pitkäkestoiset mittaussarjat useiden Kuun vuorokausien ajan, ilman tarvetta monimutkaisille laitteiden uudelleenkäynnistyksille tai datakatkoksille.

Osa laajempaa Kuun tutkimuksen tulevaisuutta

EGU26‑konferenssissa LUNINA herätti kiinnostusta erityisesti siksi, että se ei ole yksittäinen mittalaite, vaan tutkimusta mahdollistavan perusinfrastruktuurin yksi tärkeä tulevaisuuden osakokonaisuus. Tällaiset ratkaisut ovat keskeisiä, kun Kuun tutkimus etenee kohti pysyvämpiä tutkimusasemien, verkottuneiden sensorijärjestelmien ja kansainvälisten yhteistyöhankkeiden aikaa.

LUNINA‑konsepti tukee myös Euroopan tavoitteita kehittää omaa osaamistaan ja teknologista autonomiaa avaruustoiminnoissa. Paikallinen, modulaarinen ja skaalautuva infrastruktuuri tarjoaa joustavan pohjan tuleville tieteellisille ja teknologisille kokeille Kuun pinnalla.

Kuva: LUNINA EGU26 -posteri. Kuva: Harri Haukka.

EGU Wienissä kutsuu jälleen

Yksi työperinteistä näin keväällä on vuodesta 2009 lähtien ollut EGU (European Geosciences Union) yleiskokous Wienissä. Viime vuotta ja muutamaa muuta satunnaista vuotta lukuun ottamatta, allekirjoittanut on esitellyt ajankohtaista tutkimusta ja niiden tuloksia ko. konferenssissa. Tänä vuonna tulee jo 13 kerta, kun suuntaan Wieniin vajaaksi viikoksi.

Jossain kohtaa mietitytti, että kuinka koronapandemia vaikuttaa EGU:un, joka oli kasvanut vuoteen 2020 mennessä noin 20 000 osallistujan megatapahtumaksi omalla alallaan. Pandemian aikaan konferenssi järjestettiin kokonaan etänä, ja ainakin itselleni molemmat kerrat olivat pettymys. Sen vuoksi olinkin hieman mietteliäs suunnatessani 2022 Wieniin. Olin kuitenkin positiivisesti yllättynyt, että väki oli edelleen löytänyt tiensä paikan päälle ja 2023 osallistujamäärä oli taas siinä 20 000 paikkeilla. En usko, että tänä vuonna osallistujamäärä tippuu, vaan jää nähtäväksi päästäänkö jo reilusti yli edellisten parin vuoden lukuja.

Tällä kertaa minulla on kaksi posteriesitystä pidettävänä. Ensimmäinen niistä on otsikoitu “Lunar In-situ Navigation and Communication Node – LUNINA” ja kyseessä on Ilmatieteen laitoksella hahmotelu konsepti Kuuhun sijoitettavasta pienestä tukiasemasta, joka toimisi kännykkäverkon lailla kommunikaatioon Kuun pinnalla ja tukisi myös navigoinnissa kuuasemien läheisyydessä. Ohessa on kuvana posteri ja tiivistelmä löytyy EGU:n sivuilta.

Kuva: Harri Haukka / Ilmatieteen laitos.

Toinen posteri keskittyy Kansallisen Avaruustilannekeskusen toiminnan ja tulevan tutkimustyön esittelyyn. Posterin tiivistelmän löytää EGU:n sivuilta otsakkeella “Trajectory calculations problematics with the Earth atmosphere entering bodies and FSSAC probabilistic solution approach“. Tämän posterin pääasiallisena aiheena on tuoda esille se kuinka hankalaa on tarkkaan ennustaa milloin ja mihin avaruusromu laskeutuu ja miten me aiomme tulevaisuudessa parantaa näitä ennusteita.

Kuva: Harri Haukka / Ilmatieteen laitos.

Europlanet Science Congress 18.-23.9. Grandassa, Espanjassa

Usean vuoden tauon jälkeen eurooppalainen planeettatutkimusyhteisö kokoontuu perinteseen EPSC (Europlanet Science Congress) -konferenssiin 18.-23.9. Tänä vuonna EPSC järjestetään Grandassa, Espanjassa, paikassa jossa se piti alunperin järjestää jo vuonna 2020.

Edelliset kaksi EPSC-konferenssia on pidetty ns. etäkonferensseina internetin välityksenä ja tänäkin vuonna on joitain nettilähetyksiä ja nauhoituksia luvassa, mutta suurin osa esitelmistä ja posterisessioista on vain ja ainoastaan paikan päällä koettavia. Voidaankin siis sanoa, että “paluu vanhaan” on hiljalleen tapahtumassa myös konferenssien kohdalla ja puhtaat etäkonferenssit alkavat jäämään vähemmälle. Toki “etäilyssä” on omat hyväkin puolensa, mutta yleinen konsensus on se, että suurimman annin saa kun tutkijayhteisö pääsee tapaamaan toisensa naamatusten.

Allekirjoittaneella on todella kiireinen viikko tiedossa, kun on mm. Härkämäen observatorion havaintojen esittelyä posterin muodossa, pitäisi osallistua Europlanetin pohjoisen HUBin kokouksiin sekä vielä konferenssin loppupuolella keskustelupaneeliin jossa keskustellaan aiheesta “Working with Europe’s Planetary Exploration programme to fuel innovation, growth and competitiveness in Europe’s space ecosystem (Research, Education and Commercial)“. Jälkimmäisessä yleisönä on mm. Euroopan parlamentin jäseniä ja avaruusteollisuuden toimijoita. Tässä siis vain muutama kohta omalta kokouslistaltani.

Härkämäen observatorion havaintoja ja viime havaintokauden kohokohtia esittelen jo heti ensimmäisenä virallisena konferenssipäivänä, eli maanantaina 19.9. pidettävässä posterisessiossa. Päivä on hieman tavanomaisesta poikkeava (normaalisti ollut tiistaina) johtuen EPSC:n perinteisen illanvieton pakollisesta siirrosta konferenssiviikon tiistaille. Täten ensimmäistä posterisessiota jouduttiin aikaistamaan päivällä.

Tarkemmin Härkämäen posteria esitellään maanantaina 19.9. kello 18:45–20:15 sessiossa jonka nimi kokonaisuudessaan on “Professional-Amateur collaborations in small bodies, terrestrial and giant planets, exoplanets, and ground-based support of space missions“. Härkämäen posterin nimi on jo hieman traditionaalisesti “Taurus Hill Observatory Season 2021 – 2022 Exoplanet Observations Review” ja sen voi lukaista klikkaamalla seuraavaa linkkiä (PDF, 2MB).

Granada, Espanja. Kuva: Harri Haukka.

Lomat ohi. Työt jatkuvat.

Noin kuukauden lomat ovat takana päin ja paluu työarkeen on sujunut sutjakkaasti. Loman aikana saimme myös yhden Euroopan avaruusjärjestön projektin hoidettavaksi, joten syksyyn on jotain uutta taas odotettavissa.

Loma meni, kuten jotkut ovat saattaneet bongata mm. Instagrammistani, mökkeilyn merkeissä. Saimme perheen kanssa vietyä taas roimasti eteenpäin kolmisen vuotta sitten hankkimamme mökin monia urakoita. Tällä kertaa pääkohteenamme oli piha-alueiden raivaaminen ja “avaaminen” (ts. risukkojen raivaaminen ja puujätteen poistaminen). Lopputulos on vähintäänkin kelvollinen.

Loman loppuvaiheessa tuli sitten kolmen vuoden pakollisen tauon jälkeen osallistuttua tähtitieteellinen yhdistys Ursan perinteiseen Cygnus-tapaamiseen joka tänä vuonna pidettiin Kouvolan kupeessa, Puhjonrannassa. Kolmen vuoden tauon jälkeen oli enemmän kuin mukavaa tavata tuttuja tähtiharrastajia ympäri Suomea. Toivottavasti seuraavaan kertaan ei mene kolmea vuotta.

Valaisevia yöpilviä Cygnuksella. Kuva: Harri Haukka.

International Conference on Flight Vehicles, Aerothermodynamics and Re-entry Missions Engineering (FAR)

Juhannusviikko 2022 lähti vauhdikkaasti liikkeelle kun Euroopan avaruusjärjestön FAR (International Conference on Flight Vehicles, Aerothermodynamics and Re-entry Missions Engineering) -työpaja järjestettiin Saksan Hailbronnissa. Kyseinen työpaja on liki keskikokoisen avaruusalan konferenssin kokoinen ja asiaa on tarjolla sen mukaisesti.

Idea FAR-työpajaan osallistuminen lähti Ilmatieteen laitoksen vetämän, ja allekirjoittaneen manageroiman, MiniPINS-hankkeen puitteissa. Bongasimme ESAn työpajaohjemistosta FAR:in ja päätimme lähteä kahden hengen “iskuryhmällä” verkostoitumaan ja jakamaan tietoa juurikin jo mainitusta MiniPINS-hankkeesta (Kuu ja Mars -hanke) sekä sen yhdestä ns. spin-offista, LUNINAsta (ehdotus kuuhankkeesta ESAlle). Lisäksi suurta mielenkiintoa herätti MiiniPINS-tiimin jo jonkun aikaa seuraama EFESTO-hanke joka käsittelee hyvin samoja teemoja kuin meidän hankkeemme.

Suurin anti minkä FAR toi tullessaan oli verkostoituminen uusien, ja osittain “vanhojen”, alan ammattilaisten kanssa. Promoamme hankkeet herättivät mielenkiintoa ja antoi varmuuttaa siitä, että olemme tehneet oikeita asioita ja olemme oikealla “polulla”. Tästä on hyvä ponnistaa jatkossa. Iloksemme myös huomasimme, että pandemiasta huolimatta useat tahot ovat saaneet vietyä eteen päin hankkeitaan ja suunnitelmiaan pandemian aikana.

Tapahtuman kotisivut ja lisätietoa: https://atpi.eventsair.com/far2022/

FAR 2022. Kuva: Harri Haukka.

EGU General Assembly 2022 Wienissä

Yksi maailman suurista konferensseista eli EGU General Assembly 2022 (lyhyemmin EGU22) pidettiin parin vuoden tauon jälkeen “kasvotuksen” tutussa paikassa Wienissä, Itävallassa. 

Vuoden 2022 EGU poikkesi huomattavasti aiempien vuosien EGUista. Tällä kertaa konferenssissa ei ollut ollenkaan postereita saati ennen koronaa lanseerattuja ns. PICO-esityksiä (lyhyitä 2min. puheita). Kaikki esitykset olivat puheita jotka olivat suoria paikan päällä, etänä, tai nauhotteita. Esityksien pituudet vaihtelivat sessiosta riippuen viidestä minuutista seitsemään minuuttiin. Valitettavasti lukuisten pienten, mutta aikatauluun vaikuttavien, tietotekniikkaongelmien takia aikarajoista jouduttiin joustamaan. Hyvänä esimerkkinä tästä oli se kun ainakin kerran koko konferenssikeskuksen tietoliikenne muuhun maailmaan kaatui ja etänä olevat osallistujat ja ennen kaikkea esitelmöitsijät eivät päässeet mukaan sessioihin vähintään vartin ajaksi. Onneksi suuremmilta häiriöiltä vältyttiin, mutta luulen, että jokunen osallistuja joutui pettymään, kun aikataulu ja esitelmien pitojärjestys ja -aika eivät aina täsmänneet ennakkoon laaditun ohjelman mukaan ja se yksi esitys mistä olisi ollut kiinnostunut “meni jo”.

Kokemuksen perusteella en ole vieläkään innostunut hybridikonferenseista. Pienetkin tietotekniset ongelmat vaikuttavat aikatauluihin kumuloituvasti todella paljon. Tällä kertaa osallistujia oli vieläpä aika paljon vähemmän kuin ennen koronaa (noin 7300 paikan päällä ja vajaat 6000 etänä) ja jos EGU palaa samalle kasvukäyrälle (noin 20000 osallistujaa paikan päällä) kuin ennen koronaa, ei vastaavanlaisia häiriöitä yksinkertaisesti voi olla, tai muuten sessiot menevät äkkiä rajusti yliajalle. Noh saa nyt nähdä millainen vuoden 2023 EGU tulee olemaan, mutta jotenkin on sellainen tutina, että palataan jokseenkin koronaa edeltävään formaattiin, jonkinlaisella etäosallistumismahdollisuudella.

Meidän yksikön suurimmat kontribuutiot olivat tiistaina 24.5. sessiossa PS4.5 “Mars Science and Explorationja torstaina 26.5. sessiossa GI3.2 “Open session on planetary and space instrumentation“. Nämä ja muut tiivistelmät löytynevät hamaan tappiin asti EGUn sivuilta, eli niitä voi käydä siellä lukemassa.

EGU 2022 pidettiin jälleen kerran Wienissä, Itävallassa. Kuva: Harri Haukka.

MetNettiä EGUssa

Mars MetNet -hanketta esiteltiin allekirjoittaneen toimesta EGUssa ns. PICO-esityksenä.

PICO on suhteellisen uusi esitysmuoto konfferensseissa joa toistaiseksi sitä ei ole Euroopassa käytetty kuin EGUssa. Ideana PICOssa on se että aluksi on lyhyt, vain kaksi minuuttia kestävä, pikaesitys omasta aiheesta ja kun kaikki ovat pitäneet omat esitelmänsä, siirrytään videotauluille joissa pyörii PowerPoint tms. -esitys. Toisin sanoen kyseessä on eräänlainen perinteisen puheen ja posterin välimuoto joka ainakin näin ensikertalaiselle sopi aivan mainiosti. Kahden minuutin puhe pakottaa vähän panostamaan esitykseen ja näyttöruudut sekä tietotekniikka mahdollistavat mm. videoiden käytön joka on luonnollisesti mahdotonta peruspaperiposterin yhteydessä. Aiemmin olen kyllä pitänyt läppäriä posterin vieressä ja pyörittänyt siinä videoita, mutta se on todella kankea tapa eikä palvele tarkoitustaan kovinkaan hyvin. Pisteet siis PICOlle ideana ja toivottavasti tapa leviää muihinkin konfferesseihin. Ohessa vielä kuva allekirjoittaneesta pitämässä omaa kahden minuutin esitystäni.

Avaruusinsinööri kertoilemassa Mars MetNet-hankkeesta.

EGUn CITYZER-posteri

Tänäkin vuonna esittelen EGUssa CITYZER-hanketta posterin muodossa. Nyt kun posteri on valmis ja tulostettu, niin sen voi myös julkaista sähköisesti.

Tällä kertaa posteri päivittyi vain hieman edellisen vuoden posteriin verrattuna. Hankkeen varsinaisia tuloksia voinemme odotella noin vuoden päästä ja silloin taatusti on myös huomattavasti enemmän konkreettista kerrottavaa hankkeesta. Posterin on esillä EGUssa keskiviikkona 26.4. ja itse olen posterilla ko. iltana 17:30-19:00 (halli X5) vastailemassa ihmisten kysymyksiin. Joten jos joku sattuu olemaan EGUssa ko. päivänä, niin tervetuloa juttelemaan.

CITYZER-hankkeen EGU2017-posteri. Kuva: Harri Haukka / FMI / CITYZER-konsortio.

 

EGUn esitelmiä suorana netissä

Tänäkin vuonna osa EGUn esitelmistä lähetetään suorana netin kautta ns. “nettistreeminä”. Lähetyksien aikatauluja voi katsoa EGUn sivuilta

Suorat lähetykset ovat oiva keino tutustua millainen tapahtuma EGU oikein on. Harva kuitenkaan lähtee muun kuin töiden takia tapahtumaan, mutta varmasti monet aiheet kiinnostavat suurtakin joukkoa tutkijoita ja myös normaaleja kansalaisia. Aivan kaikkia EGUn esityksiä ei luonnollisesti ole mahdollista jakaa netin kautta. Onhan EGUssa ollut viime vuonna noin 14000 osallistujaa joista valtaosalla on jonkinlainen esitelmä, puhe tai posteri, konfferenssin yhteydessä. On kuitenkin hienoa, että järjestäjät ovat huomioineet myös suuren yleisön saattamalla esitelmiä kaiken kansan nähtäville.

Ohessa on suora listaus (englanniksi) mitä tänä vuonna voi seurata netin kautta. Huomioitavaa on se, että kaikki esitykset ovat englanniksi eikä suorasta lähetyksestä johtuen ole mahdollisuutta tekstitykseen.

HUOM! Kellonajat alla ovat paikallista, Itävallan, aikaa joka on yhden tunnin jäljessä Suomen aikaan verrattuna. Esimerkiksi jos aikataulussa on 10:30, niin se on Suomen aikaan 11:30 jne.

Maanantai 24.4.

PC1
Screaming clouds
10:30–11:00 / Press centre / Details

PC2
Cities’ resilience to a changing climate
13:00–14:00 / Press centre / Details

US2
Union symposium: ESA / NASA
13:30–17:45 / Room E2 / Details

Tiistai 25.4.

PC3
Water hazards: how floods and storms impact us and how we impact water resources
09:00–10:00 / Press centre / Details

PC4
Polar regions: Arctic sea-ice future, Antarctic ice-shelf stability, and glacial landforms
10:00–11:00 / Press centre / Details

PC5
Plastic litter: how it’s transported, reaches the food chain, and what we can learn from it
11:00–12:00 / Press centre / Details

ML4/PS/ST
Jean Dominique Cassini Medal Lecture by Luciano Iess
12:15–13:15 / Room E1 / Details

PC6
Countdown to Cassini’s Grand Finale
15:30–16:30 / Press centre / Details

GDB5
Great Debate on Great Extinctions
15:30–17:00 / Room E1 / Details

Keskiviikko 26.4.

US1/AS4.52/BG9.67/CL4.20/SSS0.4
Vegetation-climate interactions across time scales
08:30–12:00 / Room E2 / Details

PC7
Geoarcheology: Finding traces of human presence in caves, soils and landscapes
10:00–11:00 / Press centre / Details

PC8
Food security: how extreme weather and other hazards affect what we drink and eat
11:00–12:00 / Press centre / Details

ML2/HS
Alfred Wegener Medal Lecture by Murugesu Sivapalan
12:15–13:15 / Room E1 / Details

US0
EGU Award Ceremony
17:30–19:00 / Room E1 / Details

Torstai 27.4.

GDB1
Arctic environmental change: global opportunities and threats (joint EGU-AGU Great Debate)
08:30–10:00 / Room E2 / Details

US3
Make Facts Great Again: how can scientists stand up for science?
10:30–12:00 / Room E2 / Details

ML3/TS
Arthur Holmes Medal by Jean-Pierre Brun
12:15–13:15 / Room E1 / Details

GDB2
Transition to Next Generation Cities and Planet Earth future
15:30–17:00 / Room D1 / Details

GDB4
Is Open Science the way to go?
15:30–17:00 / Room E1 / Details

Perjantai 28.4.

GDB3
Is 2 degrees possible without relying on carbon storage and capture?
08:30–10:00 / Room E1 / Details

ML1/GM/SSS
Alexander von Humboldt Medal Lecture by Johan Bouma
12:15–13:15 / Room E1 / Details

 

Mars MetNet ja paljon muuta EGUssa tänä vuonna

Allekirjoittanut suuntaa taas perinteiselle EGU (European Geosciences Union General Assembly) -konferenssimatkalle huhtikuun lopussa. Tällä kertaa “matkassa” on esitykset MetNetistä (http:\\metnet.fmi.fi) ja CITYZERistä (http:\\cityzer.fmi.fi).

Perinteisesti EGU on sijoittunut huhtikuun loppupuolelle tai toukokuun ekalle viikolle ja tämä vuosi ei tee poikkeusta tähän (23.-28.4.). Yhtä perinteistä on sekin, että esittelemme konferenssissa Mars MetNetin viimeisimpiä uutisia ja tapahtumia. Tänä vuonna ei ole ihan niin paljon uutta kerrottavaa kuin joskus männä vuosina, mutta jotain pientä kuitenkin. Ehkäpä merkittävintä on se, että tällä kertaa emme esittele hanketta posterilla tai normaalin esitelmän muodossa, vaan ns. PICOna. Kunhan vaan saan tehtyä PICO-esitelmän valmiiksi, tulen julkaisemaan sen tiivistelmän täällä omassa blogissani, että myös MetNetin twitter-tilillä.

Toinen josta harva varmaan tietääkään on CITYZER-hanke joka on nyt pyörimässä jo toista vuotta. Ehdimme jo viime vuonna esittelemään hanketta pintapuolisesti posterin muodossa, mutta tänä vuonna on tarkoitus tuoda esille enemmän itse projektin tuloksia ja ennen kaikkea tulevaisuuden näkymiä. Hanke on nyt kovassa vauhdissa ja loppu vuodesta 2017 voikin olla jotain ihan isompaakin uutisoitavaa. Ohessa hieman esimakua mistä ko. hankkeessa on kyse.

CITYZER fact sheet. Kuva: FMI / CITYZER.