ESTCube - Virolainen satelliitti, suomalainen hyötykuorma

Seuraa 
Viestejä52
Liittynyt2.6.2009

Huomasin että tälläkin foorumilla oli pantu merkille satelliittiprojektimme ESTCube-1. Ketjun nimessä oli leikkisästi mainittu mm. ohjuskoe ja suomalainen satelliitti. Ajattelin että ehkä projektille voisi perustaa tällaisen kuivan asiallisenkin ketjun, jossa voin kertoa ajankohtaisista tapahtumista, ja jossa muut foorumilaiset voivat kysellä mitä mieleen juolahtaa.

ESTCube-1 on siis opiskelijaprojektina suunniteltava ja rakennettava virolainen satelliitti. Valtaosa opiskelijoista on joko Tarton yliopistosta tai Tallinnan teknillisestä korkeakoulusta. Lisäksi edustusta löytyy Viron Ilmailuakatemiasta, Surreyn yliopistosta sekä Kansainvälisestä avaruusyliopistosta. Projektin isänä voidaan pitää Mart Noormaa, joka tällä hetkellä toimii Tartossa luonnontieteellisen tiedekunnan varadekaanina. Lisäksi Mart johtaa suhteellisen tuoretta Avaruus- ja sotilasteknologian tutkimusryhmää. Mainittakoon vielä, että Mart on suorittanut tutkintonsa TKK:lla Otaniemessä, kuten minäkin.

ESTCube-1 perustuu Cubesat-standardiin. Tämän standardin ovat luoneet California Polytechnic State University (Cal Poly) ja Stanfordin yliopisto. Standardin ensisijaisena tehtävänä on mahdollistaa satelliitin suunnittelu, rakentaminen ja laukaisu sellaisille tahoille, joiden taloudelliset resurssit eivät muuten tähän riittäisi. Erityisesti tässä on ajateltu juuri opiskelijaprojekteja. Standardin mukainen perussatelliitti (single unit, 1U) on muodoltaan kuutio, jonka sivun pituus on 10 cm. Massaa satelliitilla saa olla enintään 1 kg. Lisäksi standardi listaa joukon muita rajoituksia (ei pyrotekniikkaa, ei avaruusromua, rajoituksia materiaaleille jne).

Cubesatin laukaisemisesta tekee halvan, paitsi pieni massa, myös se että satelliittikonsepti on standardoitu. Näin ollen satelliitin integroiminen kantorakettiin voidaan suorittaa erityisellä alustalla (ks. P-POD cubesat-sivuilta), jonka laukaisupalveluntarjoaja voi toimittaa. Viimeinen, vaan ei vähäisin, syy alhaisiin laukaisukustannuksiin on se, että Cubesateja ei tietenkään laukaista omalla kantoraketillaan, vaan niitä liitetaan yleensä iso joukko (yksi P-POD ottaa sisäänsä kolme kappaletta 1U-satelliitteja) jonkin "oikean" satelliitin laukaisussa käytettävään rakettiin sekundäärisenä hyötykuormana.

Yleensä Cubesat-projekteilla ei ole mitään elämää suurempaa tieteellistä tai teknologista päämäärää. Minimissään projektitiimille riittää se, että satelliitti saadaan radalle ja siihen saadaan yhteys. Cubesatit lähettävät tavallisesti majakkasignaalin muutaman minuutin välein. Signaali lähetetään radioamatöörien käyttämillä aallonpituusalueilla ja signaali on morsekoodattu, joten se voidaan vastaanottaa tavanomaisilla radioamatöörilaitteilla. Tämän lisäksi mukaan on monesti laitettu kamera, jonka ottamia kuvia voidaan vastaanottaa maa-asemalla. Toki kunnianhimoisempiakin missioita on Cubesateilla suoritettu.

Uskallan kuitenkin väittää, että meidän missiomme on tieteellisteknilliseltä merkittävyydeltään aivan kärkipäässä, ellei peräti omassa luokassaan. Viime syksynä, kun aloimme miettiä projektille tarkoitusta (ns. Mission Statement), otimme yhteyttä myös suomalaisiin avaruusalan toimijoihin. Meillä kävikin sitten melkoinen flaksi, kun yhteisten tuttujen kautta päädyimme tekemään yhteistyötä Ilmatieteen laitoksen sähköpurjetiimin kanssa. Sähköinen aurinkotuulipurje, lyhyemmin sähköpurje, on suomalainen propulsioinnovaatio. Idean isä on Pekka Janhunen Ilmatieteen laitokselta. Lyhyesti selostettuna sähköpurje antaa avaruusalukselle työntövoimaa vuorovaikuttamalla aurinkotuulen plasman kanssa. Itse purje koostuu pitkistä, ohuista sähköisesti varatuista langoista (tosin tässä yhteydessä vakiintunut sana on lieka, englanniksi tether). En paneudu sähköpurjeen saloihin tässä tämän enempää, lisätietoa löytyy viestin loppuun lisäämistäni linkeistä.

ESTCube-projektin ensisijainen missio on testata yhden n. kymmenmetrisen liean uloskelautuminen. Liean annetaan ojentautua kelaltaan keskipakovoiman avulla, toisin sanoen satelliitti on ensin saatettava pyörimisliikkeeseen. Kun lieka on saatu kelattua ulos, yritämme lisäksi mitata sähköpurje-efektin havainnoimalla satelliitin pyörimisnopeuden muuttumista satelliitin kulkiessa ionosfäärin plasmassa. Jos tämä efekti saadaan mitattua, se tulee olemaan merkittävä välietappi matkalla kohti sähköpurjeen ensimmäisiä testilentoja ja mahdollisia kaupallisia sovelluksia. Lisäksi tämä etappi jo itsessään johtanee onnistuessaan julkaisuun jossain korkean profiilin tiedelehdessä.

Pyrimme noudattamaan projektissa ESA:n standardikäytäntöjä, soveltuvin osin. Käytännön tasolla tämä on toistaiseksi näkynyt siinä, miten projektin aikataulu on toteutettu. Projekti kattaa vaiheet A-F. Monesti ennen vaihe A:ta on lisäksi ns. pre-Phase A, ota kutsutaan myös Phase 0:ksi. Vaiheisiin ja niiden määrittelyihin voi tutustua tarkemmin esimerkiksi tämän dokumentin avulla.

Se huhtikuinen tiedotustilaisuus Tallinnassa, jonka kautta tekin olette havainneet ESTCuben olemassaolon, oli Phase 0:n päätöstilaisuus. Nollavaiheen loppuseminaari on nimeltään Mission Definition Review (MDR). Olemme tällä hetkellä siis Phase A:ssa. Tosin teimme Phase 0:n aikana melko paljon "ylimääräistä" työtä, joten Phase A on meille melko kevyt. Tämänhetkisen aikataulun puitteissa Phase A olisi tarkoitus päättää 30.9.2009. Lokakuun aikana pidämme seminaarin (Preliminary Requirements Review, PRR), jossa käymme läpi A-vaiheen loppuraportin. Tämä on suunnitteilla tehdä Helsingissä. Saa nähdä pyrimmekö tällä kertaa haalimaan mediaa paikalle; kiinnostus projektia kohtaan kun on Suomenlahden tällä puolella arvatenkin pari kertaluokkaa suurempi kuin Suomessa.

Jos olette kiinnostuneita saamaan lisäinfoa projektista niin kyselkää ihmeessä, vastailen parhaan kykyni mukaan. Aimo annos tietoa (itse asiassa lähes kaikki tällä hetkellä julkiseksi luokiteltava tieto) satelliitin rakenteesta ja sen alijärjestelmistä löytyy MDR:n loppuraportista (ESTCube-1, Space System and Mission Description), linkki alla.

Parhain terveisin,

Jouni Envall
Tutkija, TkT
Tarton observatorio
ESTCube-projektin johtoryhmän jäsen

Ja loppuun muutama linkki:

http://www.estcube.eu/avaleht2 (ESTCube-projektin virallinen nettisivu)
ESTCube-1, Space System and Mission Description
http://www.electric-sailing.com/index_fi.html (Pekka Janhusen laatima tietopaketti sähköpurjeesta, sisältää myös linkkejä aiheesta julkaistuihin tieteellisiin artikkeleihin)
http://www.cubesat.org/ (Cubesatin kotisivut)

per solem ad astra

Kommentit (2)

Vierailija

Terve Jouni,

ajattelin kysäistä voiko tavallinen suomalainen alan harrastaja tulla tuonne Helsingin PRR tilaisuuteen kuuntelemaan mikä on meininki?

Tomi

JouniE
Seuraa 
Viestejä52
Liittynyt2.6.2009
sixtuslab
Terve Jouni,

ajattelin kysäistä voiko tavallinen suomalainen alan harrastaja tulla tuonne Helsingin PRR tilaisuuteen kuuntelemaan mikä on meininki?

Tomi




Moro,

Suunnitelmat tilaisuuden pitopaikasta ja -ajasta ovat vielä täysin avoinna. Voi olla, että budjetti pakottaa meidät pysymään lahden tällä puolen. Lisäksi on mahdollista, että tähän tilaisuuteen ei liitetä tiedotustilaisuutta. Tuossa tapauksessa PRR on vain pitkähkö projektipalaveri, jossa käydään läpi A-vaiheen loppuraportti ja todetaan vaihe päätetyksi. Ilmoittelen tähän ketjuun sitten kun tiedän enemmän.

Olisi kyllä hienoa tulla Suomeen johonkin sopivaan tilaisuuteen esittelemään projektia. Pitänee selvittää loppukesän aikana mahdollisuutta tähän. Sillä välin projektista saa tietoa esimerkiksi minulta (projektin nettisivut päivittyvät laiskahkosti, päivän polttavat aiheet eivät sinne päädy). Tähän ketjuun voi postata kysymyksiä, vastailen mielihyvin. Ja toki suoraankin voi ottaa yhteyttä.

Jouni

per solem ad astra

Uusimmat

Suosituimmat