Arkisto

• kesäkuu 2023
• huhtikuu 2023
• helmikuu 2023
• joulukuu 2022
• marraskuu 2022
• lokakuu 2022
• elokuu 2022
• kesäkuu 2022
• toukokuu 2022
• maaliskuu 2022
• helmikuu 2022
• tammikuu 2022
• toukokuu 2021
• huhtikuu 2021
• maaliskuu 2021
• helmikuu 2021
• joulukuu 2020
• marraskuu 2020
• lokakuu 2020
• syyskuu 2020
• toukokuu 2020
• huhtikuu 2020
• maaliskuu 2020
• tammikuu 2020
• lokakuu 2019
• syyskuu 2019
• elokuu 2019
• kesäkuu 2019
• huhtikuu 2019
• tammikuu 2019
• huhtikuu 2018
• maaliskuu 2018
• helmikuu 2018
• tammikuu 2018
• joulukuu 2017
• elokuu 2017
• toukokuu 2017
• huhtikuu 2017
• maaliskuu 2017
• helmikuu 2017
• tammikuu 2017
• lokakuu 2016
• elokuu 2016
• marraskuu 2015
• lokakuu 2015
• syyskuu 2015
• toukokuu 2015
• huhtikuu 2015
• maaliskuu 2015
• helmikuu 2015
• tammikuu 2015
• joulukuu 2014
• marraskuu 2014
• lokakuu 2014
• syyskuu 2014
• elokuu 2014
• toukokuu 2014
• huhtikuu 2014
• maaliskuu 2014
• helmikuu 2014
• tammikuu 2014
• joulukuu 2013
• marraskuu 2013
• lokakuu 2013
• syyskuu 2013

---

Qarman – korkkipäinen nanosatelliitti

10.12.2015 klo 16.10, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Viime aikoina Suomessakin on puhuttu paljon pienistä nanosatelliiteista, muutaman kilon massaltaan olevista, 10 cm kanttiinsa olevista kuutioista koostuvista pienistä satelliiteista. Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 on kolmen kuution kokoinen satelliitti ja eilen julkistettu Reaktor-yhtiön Hello World on kahden kokoinen.

Nanosatelliitit putoavat tehtävänsä jälkeen takaisin Maahan ja tuhoutuvat ilmakehän kitkakuumennuksessa kokonaan.

Yleensä kyseessä on lennon surullisin vaihe, koska suurella työllä tehty satelliitti sulaa ja höyrystyy ilmanvastuksen pätsissä.

Nyt kuitenkin ESAn Hollannissa olevan teknisen keskuksen ESTECin suuressa radiotestaustilassa on pieni satelliitti, jonka tarkoituksena on tutkia juuri sitä, mitä pienelle satelliitille tapahtuu maahanpaluussa. Miten ilmanvastus vaikuttaa siihen ja kuinka se osat tuhoutuvat vähitellen?

Qarman (QubeSat for Aerothermodynamic Research and Measurements on Ablation) on belgialaisen Von Karman -instituutin ESAlle valmistama satelliitti, joka tulee mittaamaan sisäistä  ja ulkoista lämpötilaa, painetta ja mm. kirkkautta, jolla ympärillään oleva plasma (kuumenemisen vuoksi sähköisesti varautuneen kaasun) hohtaa.

Maahanpaluun dynamiikkaa on tutkittu monin tavoin aina 1950-luvulta alkaen, jolloin suurin osa alan tutkimuksesta tehtiin paitsi miehitettyjen avaruusalusten, niin myös atomiaseen sisältävien ydinkärkien kehittämisen vuoksi.

Viime vuosina mm. ESAn ATV-rahtialuksissa on ollut maahanpaluun olosuhteita havainneita laitteita ja niiden hajoamista mitanneita instrumentteja, minkä lisäksi maahanpaluuta on analysoitu lentokoneista otetuista kuvista. Yllä oleva piirros esittää ATV:n tuhoutumista lentonsa lopuksi.

Pienen cubesatin tuhoutumisesta ei kuitenkaan ole käytännön tietoa – minkä lisäksi maahanpaluun dynaniikka kokonaisuudessaan on vielä huonosti tunnettua.

“Qarman lähettää tietonsa tutkijoille kaupallisen Iridium -satelliittipuhelinverkoston kautta”, selittää Roger Walker, joka koordinoi ESAn nanosatelliiteissa käytettävää tekniikkaa.

“Olemme täällä ESTECin radiotutkimushallissa siksi, koska haluamme varmistaa sen, että satelliitissa tietoa lähettävien antennien vieressä olevat piikarbidilevyt eivät häiritse tietojen lähettämistä satelliitin näkökentässä oleviin Iridium-satelliitteihin.”

Suurin osa Qarmanin sensoreista sijaitsee satelliitin tylpässä nokassa, jota suojaa yllättäen korkista tehty lämpökilpi. Todennäköisesti satelliitti tulee selviämään ainakin osittain kitkakuumennuksesta, mutta todennäköisimmin sen vähät jäänteet molskahtavat mereen. Siksi tietojen saaminen satelliittipuhelinverkon kautta on hyvin tärkeää.

​Qarman on tarkoitus laukaista ensi vuonna kansainväliselle avaruusasemalle yhdessä EU:n osittain rahoittaman QB50-satelliittiparven mukana. Myös suomalainen Aalto-2 -satellitti on eräs parven satelliiteista. Aalto-yliopiston valmistaman Aalto-2:n tehtävänä on tehdä mittauksia ilmakehästä ja siten se tukee osaltaan Qarmanin tehtävää – ja päinvastoin.

Otsikkokuvassa Qarman-satelliitti on tukimaston päässä sijoitettuna ESTECin Hertz-nimisen koetilan sisälle. Sen päässä on sininen muovinen risti, joka on paikallaan vain kokeen aikana; avaruudessa sen alla olevan paneelit ovat avoinna ilman tukea.

Hertz viittaa luonnollisesti saksalaiseen radiofysiikan uranuurtajaan Heinrich Hertziin, mutta tulee myös sanoista Hybrid European RF antenna Test Zone, eli ”eurooppalainen RF-alueen antennien monikäyttöinen testialue”.

Tilan seinät on päällystetty sinisillä, vaahtomuovista tehdyillä ja erikoispäällystetyillä pyramideilla, jotka eivät heijasta radiosäteilyä lainkaan takaisin ja siten niiden avulla kammiossa oleva radiolähde toimii kuin tyhjässä avaruudessa.

Juttu on julkaistu myös Tiedetuubin ESA-blogina.