Keväällä 2023 jyrisee, kun KvarkenSat-satelliitti laukaistaan raketilla Kiirunassa sijaitsevasta Esrangen avaruuskeskuksesta, minkä jälkeen satelliitti asettuu kiertoradalle 200–400 km korkeuteen maanpinnan yläpuolelle. Hankkeeseen kohdistuvat odotukset ovat korkealla.
”Tämä on ensimmäinen askel piensatelliitin avaruusdatan jakamiseksi kaikille seudun asukkaille. Suomesta ja muista maista on monia esimerkkejä, joissa satelliittien ja avaruusdatan ansiosta on ratkaistu todellisia ongelmia ja luotu uusia yrityksiä. Olemme jo järjestäneet kolme hackathon-haastekilpailua, jotka ovat synnyttäneet uusia yritysideoita”, kertoo Vaasan yliopiston professori ja Kvarken Space Economy -hankkeen johtaja Heidi Kuusniemi. KvarkenSat on osa hanketta.
Satelliitti varusteineen pakataan v. 2022 aikana. Samanaikaisesti rakennetaan vastaanottoasema, josta käsin huolehditaan ohjauksesta ja viestinnästä KvarkenSatin ja muiden satelliittien kanssa. Vastaanottoasemasta tulee osa Vaasan yliopiston avaruuslaboratoriota, joka rakennetaan tutkimuskeskus Technobothniaan Vaasan Palosaarelle.
”Voimme vastaanottoasemalta käsin viestiä myös muiden satelliittien kanssa, ja kaikki data jaetaan julkisessa portaalissa”, Kuusniemi kertoo.
KvarkenSatin mitat ovat 20x10x10 cm ja paino noin kaksi kiloa. Pienestä koostaan huolimatta satelliittiin mahdutetaan huipputeknologista laitteistoa, joka pohjautuu viimeisimpään avaruusteknologiaan – unohtamatta tietenkään kestävyysperiaatetta.
Espoolainen Aurora Propulsion Technologies on kehittänyt kuusi ohjausmoottoria, jotka pitävät satelliitin oikealla kurssilla vesihöyrysuihkauksilla.
Teknologian tutkimuskeskus VTT:n kehittämä hyperspektrikamera ottaa kuvia eri aallonpituuksilla ja päivittää Vaasan vastaanottoasemaa 4–6 kertaa vuorokaudessa.
Vaasan yliopisto vastaa ohjelmistoista ja on myös osallistunut laitteiston kehittämiseen yhdessä Luulajan teknillisen yliopiston, Aalto-yliopiston, Novia AMK:n, Ruotsin avaruusfysiikan instituutin ja Ruotsin maataloustieteellisen yliopiston kanssa.
Satelliitti varusteineen läpäisi juuri kansainvälisten asiantuntijoiden teknisen katselmuksen.
”Eri osallistujat ovat tuoneet hankkeeseen suurta asiantuntemusta. Olemme iloisia voidessamme tarjota suomalaiselle Aurora-innovaatioyritykselle tilaisuuden esitellä teknologiaansa todellisissa olosuhteissa”, Heidi Kuusniemi sanoo.
Avaruudessa on jo useita hintavia satelliittiverkostoja, mm. EU:n Copernicus-satelliitit, jotka kiitävät noin 800 km maanpinnan yläpuolella. KvarkenSat toteutetaan paljon pienemmällä budjetilla, ja satelliitin instrumentointi on räätälöity pohjalaismaakuntien ja Västerbottenin kartoitusta varten.
”Vastaanottoasema myös käsittelee muiden satelliittien vapaasti jakamaa dataa. Esimerkiksi KvarkenSat ja muut piensatelliitit voivat auttaa suurten satelliittien paikannusten korjauksissa.”
KvarkenSat on ensimmäinen avoin piensatelliitti, jolla on niin kutsuttu kolmitaajuinen GNSS-vastaanotin ja reflektori, joiden avulla satelliitti pystyy auttamaan maailmanlaajuisen satelliittipaikannusjärjestelmän tarkkuuspaikannuksissa. Tarkkuus lasketaan millimetritasolla, mikä viime kädessä hyödyttää kaikkia satelliittinavigoinnin käyttäjiä.
KvarkenSatin toisena etuna on suhteellisen matala kiertorata, minkä ansiosta satelliitti ylittää Merenkurkun monta kertaa vuorokaudessa verrattuna korkeammalla oleviin satelliitteihin. Tästä syystä dataa päivitetään useammin, mikä voi hyödyttää esimerkiksi metsätaloutta myrskyvahinkojen, metsäpalojen, kuivuuden tai hyönteisten aiheuttamien tuhojen ja muutosten kartoituksessa.
KvarkenSat on Suomen avaruustutkimuksen kestävyysstrategian mukainen. Avaruuteen on laukaistu kuluneen 70 vuoden aikana suuri määrä vempaimia, joista osa on jo menettänyt yhteyden maa-asemiinsa. Ne kuitenkin jatkavat matkaansa maapallon kiertoradalla eräänlaisina aavelaivoina.
”Tämä on kasvava ongelma, joka vaatii kansainvälistä yhteistyötä. Suomi ja muut Pohjoismaat viitoittavat tällä satelliitilla tietä kestävälle avaruusteknologialle”, Heidi Kuusniemi kertoo.
Hankkeessa toivotaan, että KvarkenSat pääsee Esrangen avaruuskeskuksen ensimmäisten rakettien kyytiin. Lähtölaukaisua on lykätty eteenpäin, mutta se tapahtunee päivitetyn aikataulun mukaisesti huhtikuussa 2023.
KvarkenSat
• Low Earth Orbit -satelliitti (LEO), joka kiertää maata 200–400 kilometrin korkeudessa.
• toteutuksesta vastaavat yhteistyössä Vaasan yliopisto, Novia AMK, VAMK/Design Center MUOVA, Hanken Svenska Handelshögskolan, Åbo Akademi, Aalto-yliopisto, Luulajan teknillinen yliopisto, Uumajan yliopisto, Ruotsin maataloustieteellinen yliopisto ja Ruotsin avaruusfysiikan instituutti.
• kooltaan 20x10x10 cm ja painoltaan noin kaksi kiloa.
• ohjataan kuudella Aurora Propulsion Technologies -yrityksen kehittämällä ohjausmoottorilla.
• satelliitin spektrikameran on kehittänyt Teknologian tutkimuskeskus VTT.
• satelliitti suunnitellaan laukaistavaksi Kiirunan Esrangen avaruuskeskuksesta keväällä 2023.
