Perseverance-kulkija aloittamassa tieteelliset mittaukset suomalaisvälineistöllä Marsin pinnalla
Perseverance-kulkija Marsissa. Kuva: NASA/JPL-Caltech.Perseverance-kulkija laskeutui helmikuussa 2021 menestyksekkäästi Marsin pinnalle. Perseverance tutkii ainakin seuraavan Marsin vuoden eli noin kahden Maan vuoden ajan muinaista jokisuistoa Jezero-kraatterissa. Kulkija on laskeutumisensa jälkeen verrytellyt robottikäsiään ja toimittanut Maahan runsaasti korkealaatuisia kuvia, videota sekä ääninäytteitä.
Kulkijassa oleva espanjalaisvetoisen tutkimusryhmän kehittämä Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) -mittauslaitteisto on myös otettu käyttöön. MEDA-mittauslaitteisto on Marsin olosuhteisiin kehitetty sääasema, jossa Marsin ilmakehän paine- ja kosteusolosuhteita mittaavat Ilmatieteen laitoksen ja Vaisalan valmistamat mittalaitteet. Myös Perseverancen Ingenuity-helikopteri hyödyntää lennoillaan MEDA-mittauslaitteiston tarjoamaa mittausdataa ja erityisesti paikallisia tuulitietoja.
Mittalaitteiden on pystyttävä toimittamaan korkealaatuisia ja luotettavia mittauksia myös pitkän avaruusmatkan jälkeen.
”Tieteeseen pohjautuvat tarkat ja luotettavat olosuhdemittaukset ovat Mars-tutkimuksen ytimessä ja siksi onkin hienoa saada vahvistus anturiemme toiminnasta vaativan avaruusmatkan jälkeen Marsin pinnan ääriolosuhteissa. Vaisalan anturiteknologia on parhaimmillaan haasteellisissa mittausolosuhteissa", sanoo Vaisalan tuotteista ja järjestelmistä vastaava johtaja Liisa Åström.
”Marsiin lähtevän mittalaitteen on toimittava kaikissa olosuhteissa ja testit ovat sen mukaiset. Mittalaitteiden valmistus, testaus ja viimeistely on vuosien projekti, joten tuntuu hienolta nähdä laitteet viimein työssään Marsissa”, tiivistää tutkimusinsinööri Maria Hieta Ilmatieteen laitokselta.
Hieta jatkaa: ”Esimerkiksi Perseverancen kyydissä oleva kosteusmittalaite on käynyt läpi kovan karsinnan. Kosteutta mittaavan anturin ympärille rakennettiin Ilmatieteen laitoksella 13 erilaista instrumenttimallia, joita testattiin useita kertoja karuissa olosuhteissa, kuten hyvin alhaisissa lämpötiloissa. Lisäksi ne altistettiin testeissä tärinälle ja shokeille. Mallikappaleista toimintavarmin valittiin osaksi MEDA-laitteistoa.”
Ensimmäiset mittaustulokset vastaavat odotuksia
MEDA-laitteisto on toimittanut maahan ensimmäiset ympärivuorokautiset mittaussarjat sekä paineesta että suhteellisesta kosteudesta Marsissa. Mitatut arvot vastaavat odotuksia.
”Painetaso sekä paineen vuorokautinen vaihtelu Jezero-kraatterissa vastaa hyvin mallinnuksia. Suhteellinen kosteus on päivisin käytännössä nollassa (0 %) ja kohoaa yöllä selkeästi paikallisen lämpötilan laskiessa melkein -80 °C:een. Esimerkiksi Maassa 20 prosentin suhteellista kosteutta pidetään jo hyvin matalana eikä nollaa lähestyviä ilman suhteellisia kosteuksia juurikaan mitata. Painedatasta on myös havaittu Perseverancen ohi kulkeneita pölypyörteitä, jotka näkyvät painedatan signaalissa nopeina, terävinä paineenlaskuina”, sanoo Ilmatieteen laitoksen planeetta- ja avaruusteknologiatutkimuksen ryhmäpäällikkö Maria Genzer.
Marsin säätilat ja ilmakehä kiinnostavat suomalaistutkijoita
Perseverance-kulkija on suunniteltu tutkimaan Marsin olosuhteita ja geologiaa sekä etsimään merkkejä muinaisesta elämästä. Vaikka elämän merkit kiehtovat, suomalaisten tutkijoiden kiinnostus kohdistuu erityisesti Marsin kaasukehään.
”Maalla ja Marsilla on paljon yhteisiä piirteitä, minkä vuoksi Marsin ilma- ja kaasukehän tutkimus on meille kiinnostavaa ja auttaa ymmärtämään myös Maan ilmakehän käyttäytymistä. Lisäksi pölymyrskyt voivat Marsissa olla rajuja, joten kyky ennakoida myrskyjä on tärkeää, jos Marsiin halutaan tulevaisuudessa lähettää miehitettyjä avaruuslentoja. Tätä varten Marsiin tarvittaisiin sääasemaverkosto”, toteaa Maria Genzer.
Suomalaisosaamiseen pohjautuva meteorologinen havaintoverkko
Perseverance ja vuonna 2012 Marsiin laskeutunut Curiosity-kulkija tekevät mittauksia noin 3700 kilometrin päässä toisistaan. Kummankin kulkijan kyydissä on saman tyyppiset suomalaiset paine- ja kosteusmittauslaitteet, joiden tuottama data lähetetään maahan analysoitavaksi.
Kulkijoiden tuottama data yhdistettynä Marsissa olevan NASAn Insight-laskeutujan toimittamiin havaintoihin muodostaa ensimmäisen vieraan planeetan pinnalla toimivan kolmen mittauspisteen meteorologisen havaintoverkon. Havaintoverkko mahdollistaa Marsin ilmakehän ja sen ilmiöiden mallinnuksen entistä tarkemmin.
”Tulevaisuudessa toiveenamme on saada lisää mittauspisteitä Marsin kamaralle. Tämä on keskeisenä tavoitteena muun muassa Ilmatieteen laitoksen johtamassa MetNet-hankkeessa, jossa kehitettävien pienten Marsin pintaan iskeytyvien luotainten avulla planeetalle voitaisiin muodostaa kattava säähavaintoverkosto”, kertoo Hieta.
Mars 2020 -missio on osa NASAn Mars-tutkimusohjelmaa. Perseverance-kulkijan yksi päätehtävistä on kerätä ja varastoida sarja kivi- ja maanäytteitä, jotka voidaan tulevaisuudessa tuoda Maahan tutkittavaksi. Seuraavan kerran suomalaisteknologian on tarkoitus suunnata kohti Marsia Euroopan avaruusjärjestö ESAn ja Venäjän avaruusjärjestö Roscosmosin ExoMars-luotaimen kyydissä vuonna 2022.
Lisätietoja tiedotusvälineille:
Maria Genzer, ryhmäpäällikkö, planeetta- ja avaruusteknologiatutkimus, Ilmatieteen laitos +358 29 539 4724, maria.genzer@fmi.fi
Maria Hieta, tutkimusinsinööri, Ilmatieteen laitos +358 29 539 2063, maria.hieta@fmi.fi
Tiina Ervasti, viestintäasiantuntija, Ilmatieteen laitos +358 29 539 3501, viestinta@fmi.fi
Miia Lahti, viestintäpäällikkö, Vaisala +358 50 555 4420, comms@vaisala.com
Ilmatieteen laitos on Suomen liikenne- ja viestintäministeriön alaisuudessa toimiva tutkimus- ja palvelulaitos. Sen tehtävänä on tuottaa laadukkaita havaintoja ja tutkimustietoja ilmakehästä ja meristä. Laitos yhdistää tämän asiantuntemuksen sää-, ilmasto- ja meritiedepalveluihin, joita se tarjoaa yleisen turvallisuuden sekä yhteiskunnan ja ympäristön hyvinvoinnin parantamiseksi ottaen huomioon tarpeen ylläpitää valmiutta. Lisätietoja Ilmatieteen laitoksen toiminnasta avaruudessa: https://space.fmi.fi linkedin.com/finnish-meteorological-institute
Vaisala on maailman johtava sää-, ympäristö- ja teollisuusmittausten ratkaisuja tarjoava yritys. Yli 80 vuoden kokemukseensa tukeutuen Vaisala auttaa tekemään havaintoja paremman maailman rakentamiseksi myös avaruuden olosuhteet kestävällä teknologialla, jota on käytössä jopa Marsissa ja vieläkin kauempana. Olemme luotettava kumppani asiakkaille ympäri maailman. Tarjoamme kattavan valikoiman edistyksellisiä havainto- ja mittaustuotteita sekä palveluita. Vaisalan pääkonttori sijaitsee Suomessa, ja yhtiön palveluksessa on yli 1 900 ammattilaista eri puolilla maailmaa. Yhtiö on listattu Nasdaq Helsinki arvopaperipörssissä. vaisala.fi/avaruus, twitter.com/VaisalaGroup, linkedin.com/vaisala