Uusia ratkaisuja satelliittien toimintakyvyn parantamiseen

Ilmatieteen laitoksella kehitetyllä IMPTAM-mallilla seurataan satelliittien varautumista aiheuttavia elektroneja ja arvioidaan riskejä. Mallin avulla saadaan tarkkaa tietoa satelliittien toimintaan liittyvistä riskeistä.

Tutkijat Natalia Ganushkina ja Ilkka Sillanpää Ilmatieteen laitoksen Uudet havaintomenetelmät –yksiköstä esittelivät IMPTAM-mallin ominaisuuksia  toukokuussa Leiwenissa Saksassa. Mallia on kehitetty osana EU:n rahoittamaa SPACESTORM-projektia. SPACESTORM on  kolmevuotinen kansainvälinen avaruussääprojekti, joka tuottaa satelliittioperoijille reaaliaikaista mittaus- ja mallinnusdataa. Lisäksi hankkeessa tehdään  satelliittien toimintaan liittyvää riskien arviointia.

Suomalainen osaaminen keskeistä

Suomalainen IMPTAM-malli on ainutlaatuinen fysikaalinen simulaatiomalli, joka tuottaa koko säteilyvyöalueen kattavaa reaaliaikaista tietoa elektroneista, joilla on suora vaikutus satelliittien keräämiin mahdollisesti vaarallisiin sähkövarauksiin. Sähkövarauksen kertyminen satelliittien pinnalle tai sisäosiin voi erityisesti aurinkotuulimyrskyjen aikaan kiihtyä ja aiheuttaa oikosulkuja ja jopa koko satelliitin menetyksen. "SPACESTORM-projektin avulla näitä riskejä voidaan seurata reaaliaikaisesti. Suomalainen mallinnusosuus on keskeinen koko projektin onnistumiselle", Natalia Ganushkina kertoo.

Ilmatieteen laitoksen tutkijat raportoivat Leiwenissä projektin ensimmäisen vuoden tavoitteet ylittäneestä IMPTAM-mallin kehitystyöstä. Esimerkiksi plasma-aaltojen vaikutuksia on nyt kyetty ottamaan mukaan elektronimallinnukseen, mikä on parantanut mallin luotettavuutta entisestään. Myös reaaliaikaisia geomagneettisia mittauksia tullaan hyödyntämään mallissa jatkossa entistä monipuolisemmin.

Aiempaa enemmän tietoa saatavilla

Osa IMPTAM-mallin merkitystä on, että se tuottaa tietoa varausta aiheuttavista elektroneista myös muille radoille ja muille ratojen osille kuin vain niihin paikkoihin joissa harvat reaaliaikaisia elektronimittauksia tekeviä satelliitit juuri tietyllä hetkellä ovat.

"On kiinnostavaa olla mukana tiedeprojektissa, josta on suoraa hyötyä niin satelliittioperaattoreille kuin satelliittien suunnittelijoille. Projektin sidosryhmässä on monipuolinen joukko käytännön tason toimijoita, jopa avaruusalalla toimiva vakuutusarvioija", summaa Ilkka Sillanpää.

Lisätietoa

• www.spacestorm.eu

Tutkija Natalia Ganushkina, Ilmatieteen laitos nataly.ganushkina@fmi.fiTutkija Ilkka Sillanpää, Ilmatieteen laitos, puh. 050 408 9024, ilkka.sillanpaa@fmi.fi