Professori Jaan Praks johtaa avaruusteknologian tutkimusryhmää Aalto-yliopiston elektroniikan ja nanotekniikan laitoksella. Kordelinin säätiö palkitsi Praksin poikkeuksellisen vaikuttavasta urasta suomalaisen avaruusalan edelläkävijänä.
Aalto-yliopiston avaruusteknologian laboratoriossa on keskittynyt tunnelma. Kolme opiskelijaa istuu hiljaa työpöytiensä ääressä rakentamassa yliopiston kuudetta satelliittia, Aalto-3:sta.
Joku heistä saattaa aloittaa seuraavan suomalaisen avaruusalan menestystarinan.
Se ei olisi ensimmäinen kerta, sillä tästä Jaan Praksin johtamasta tutkimusryhmästä ovat saaneet alkunsa useat onnistuneet avaruusteknologian startupit. Esimerkiksi jo 10,5 miljardin euron arvoiseksi arvioitu satelliittiyhtiö Iceye.
Praks kertoo inspiroituvansa nuorten kanssa työskentelystä, sillä tahti on nopea ja ideat uusia. Hän haluaa ruokkia opiskelijoidensa kunnianhimoa:
”Nuoret, lahjakkaat ihmiset tarvitsevat vaativia projekteja ja suuria ideoita”, Praks sanoo.
Suomen ensimmäinen satelliitti
Praks ei nuorena haaveillut urasta avaruuden parissa. Hän opiskeli ympäristöfysiikkaa Tarton yliopistossa, jossa opintoihin kuului myös kaukokartoitus eli luonnon ja ympäristön tilan tutkiminen satelliittikuvien avulla. Avaruusteknologia oli aluksi vain työkalu, jolla tarkkailla luontoa.
Sitten sattuma puuttui peliin. Praks rakastui ja päätyi Suomeen. Hän aloitti jatko-opinnot Teknillisen korkeakoulun avaruustekniikan laboratoriossa tutkimalla tutkakuvia ja lentokoneisiin kiinnitettäviä mittauslaitteita metsien seurannassa. Kun haku avaruustekniikan opettajaksi aukesi vuonna 2009, Praks haki ja valittiin.
Kurssille sattui innokas porukka opiskelijoita. Opiskelijoiden kanssa pohdimme, mitäpä jos veisimme lentokoneissa käytetyt laitteet avaruuteen.
”Sain vastuulleni avaruustekniikan peruskurssin, jota lähdin uudistamaan. Kurssille sattui innokas porukka opiskelijoita. Opiskelijoiden kanssa pohdimme, mitäpä jos veisimme lentokoneissa käytetyt laitteet avaruuteen.”
Alkoi Suomen ensimmäisen satelliitin, Aalto-1:n ideointi ja rakentaminen. Mukaan lähtivät Helsingin ja Turun yliopistot, VTT ja Ilmatieteenlaitos. Yhteisestä innostuksesta kertoo paljon se, ettei yliopistojen välisestä yhteistyöstä tehty yhtään sopimusta eikä raha liikkunut laitoksesta toiseen. Kaikki keskittyivät tekemiseen niin, että byrokratia unohtui. Suurelta osin opiskelijoiden rakentama Aalto-1 laukaistiin avaruuteen vuonna 2017.
Praksin mukaan projekti todisti, että opiskelijavoimin voidaan tehdä Suomessa jotain näin vaativaa.
”Koska Suomessa ei ollut vielä satelliitteja valmistavia yrityksiä, opiskelijoiden piti perustaa ne itse. Syntyivät Iceye ja Kuva Space, joista tuli piensatelliittialan edelläkävijöitä Suomessa ja Euroopassa. Pääsimme mukaan kasvavaan avaruustalouteen”, Praks kertoo.
Pienet satelliitit muuttivat avaruusalaa
Aalto-1 oli pieni, suunnilleen suuren maitotölkin kokoinen satelliitti, joka rakennettiin tavallisista elektroniikkakomponenteista. Sen kehittämiseen osallistui vuosien varrella yli sata aktiivista opiskelijaa. Satelliitti noudatti siihen aikaan uutta CubeSat-standardia, mikä mahdollisti edullisen laukaisupaikan ja teki projektista merkittävästi aikalaisiaan edullisemman.
”CubeSat-standardi teki pienten satelliittien rakentamisen mahdolliseksi myös pienissä maissa, uudisti opetuksen ja avasi satelliittien laukaisumarkkinat”, Praks sanoo.
Koska pienet satelliitit ovat edullisia rakentaa, ne mahdollistivat myös pienten satelliittien parvien rakentamisen ja laukaisun. Jos yhdellä suurella satelliitilla saatiin aiemmin kuva Helsingistä kerran kahdessa viikossa, 20 satelliitin parvella kuva saadaan päivittäin. Nykyinen talousjärjestelmä vaatii jatkuvaa globaalia tilannekuvaa, johon vain satelliittien parvet kykenevät.
Aiemmin avaruuteen pääsy oli vaikeaa ja vaati paljon rahaa. Nyt tilanne on toinen.
Ruuhkaa kiertoradalla
”Aiemmin avaruuteen pääsy oli vaikeaa ja vaati paljon rahaa. Siksi laukaisuja oli harvoin ja satelliitteja vähän. Nyt tilanne on toinen. Avaruuteen pääsee helposti eikä se ole enää kovin kallistakaan”, Praks sanoo.
Nyt satelliitteja on avaruudessa jopa 15 000. Praksin mukaan osa kiertoradoista alkaa olla jo ruuhkaisia.
”Satelliitteja tuotetaan ja laukaistaan sarjatuotantona. Vanhoja satelliitteja ei aina kuitenkaan pystytä poistamaan hallitusti ja näin kiertoradalle kertyy avaruusromua. Tällöin satelliittien törmäysriski kasvaa ja uusien satelliittien elinikä uhkaa jäädä lyhyeksi. Avaruusromuongelma voi ketjureaktiona karata jopa käsistä ja estää arvokkaan datan, kuten säätietojen ja ilmaston tilannekuvan saamisen”, Praks kuvaa ongelmaa.
Ilmakehässä palavien satelliittien ja avaruusromun suuri määrä voi lisätä myös ilmakehään liittyviä ympäristöriskejä. Etenkin satelliittien sisältämän alumiinin on havaittu olevan mahdollisesti haitallista otsonikerrokselle. Myös tiuhaan tahtiin tapahtuvat rakettien laukaisut päästävät uusia aerosoleja yläilmakehään, eikä seurauksia vielä tunneta.
Avaruus pakottaa ihmiskunnan yhteistyöhön. Jos yhteistyötä ja sopimista ei tapahdu, riski törmäyksille ja radiotaajuuksien häirinnälle kasvaa.
Jokainen avaruuteen laukaistu laite jakaa kiertoratakorkeuden muiden valtioiden satelliittien kanssa. Eristäytyminen muista on siksi mahdotonta. Avaruus on ihmiskunnalle välttämätön esimerkiksi maapallon prosessien seurantaan ja planeetan elinkelpoisena pitämiseen. Praks toivoo, että avaruutta käytettäisiin rauhanomaisesti, ei valloittamiseen ja sotateknologiaan.
”Avaruus pakottaa ihmiskunnan yhteistyöhön. Jos yhteistyötä ja sopimista ei tapahdu, riski törmäyksille ja radiotaajuuksien häirinnälle kasvaa. Satelliittien sijoittelulle tarvitaan kansainvälinen oikeusjärjestelmä”, Praks sanoo.
Tunnustus suomalaiselle avaruusalalle
Piensatelliitit jatkavat suomalaisen avaruusalan tarinaa, joka ulottuu yli sadan vuoden päähän Sodankylän observatorion revontulimittauksiin. Praksin mukaan suuri yleisö on vasta hiljattain ymmärtänyt, että Suomessa ylipäätään on menestyvä avaruusteollisuuden ala. Kordelinin säätiön palkinto on Praksille tunnustus siitä, että hänen työllään on ollut väliä.
”Tuntuu aina hyvältä, jos joku toinen saa iloa hääräilystäni. Olen kiitollinen ja ylpeä, että työstäni on ollut iloa suomalaiselle yhteiskunnalle ja toivottavasti avaruusalan kehittymiselle laajemminkin. Tulevaisuus tarvitsee avaruutta ja avaruustekniikaa.”