Huygensin suomalaislaitteista erinomaisia tuloksia

Huygens probe descending through Titan's atmosphere
Huygensin mukana Titaniin laskeutui suomalaista tekniikkaa.
18 Helmikuu 2005

Tammikuun 14. päivänä onnistuneesti Saturnuksen kuuhun Titaniin laskeutuneessa ESAn Huygens-luotaimessa oli mukana Ilmatieteen laitoksen painemittauslaite ja Ylinen Electronics -yhtiön tekemät tutkakorkeusmittarit. Ne toimivat hyvin ja tulokset ovat hyvin kiinnostavia.

Huygensin onnistunut lento oli suuri tapaus eurooppalaiselle avaruustekniikalle, mutta tärkeä merkkipaalu myös suomalaiselle osaamiselle: koskaan aikaisemmin eivät sinivalkoiset laitteet ole olleet toiminnassa näin kaukana maapallosta.

Ilmatieteen laitos osallistui laskeutujan ilmakehämittauslaitteiston tekemiseen toimittamalla siihen Titanin kaasukehän paineen pystyprofiilia mitanneen laitteen. "Laite perustuu Vaisala Oyj:n meteorologisissa mittalaitteissaan käyttämiin Barocap-paineantureihin, joita valitsimme mukaan kaikkiaan kahdeksan", selittää tutkimuspäällikkö Ari-Matti Harri, joka vastaa laitoksella laitteesta. "Kolme niistä mittasi painetta yläilmakehässä, osa laskeutumisen keskivaiheessa ja aivan pintaa varten on mukana paksuilla kalvoilla varustetut parin Maan ilmakehän pintapainetta kestävät anturit." Jokaiselle painealueelle oli omat laitteensa, ja ne toimivat kaikki hyvin koko laskeutumisen ajan.

HASI/PPI
HASI/PPI mittasi Titanin paineen pystyprofiilin. Lopulta pinnalla arvo jäi puolitoistakertaiseen Maan pintapaineeseen

Itse anturit ja mittalaite oli sijoitettu laskeutujan sisälle, mutta siitä johti ulos muiden laitteiden mukaan mutkitellut ulkoilmaa laitteille johtanut putki. Sen päässä oli lentokoneiden nopeusmittareista tuttu Pitot-putki, joka pystyi sietämään hyvin laskeutujan asennon muutoksia laskeutumisen aikana ilman, että mittaukset häiriintyivät. "Ympäröivän kaasun staattisen paineen mittaaminen nopeasti ilmassa liikkuvan laitteen ympäriltä ei ole helppoa, koska laskeutujan ympärillä ilma pyörteilee ja patoutuu, joten olisi ollut parasta, jos putken pää olisi saatu hyvin kauas laskeutujan pinnasta", kertoo Harri ja toteaa, että käytännössä oli mahdotonta laittaa paineenmittausputken päätä niin pitkälle, kuin tutkijat olisivat halunneet. Lopulta etäisyys oli vain noin 20 cm, jolloin varsinainen painearvo piti laskea mutkan kautta. Lopputuloksena oli kuitenkin kaunis, ja jokseenkin ennalta arvellun kaltainen paineprofiili.

HASI
Toinen HASI:n mittalaite rekisteröi lämpötilan muutoksen laskeutumisen

Ari-Matti Harri kertoo, että peruslaskut oli tehty laskeutumispäivänä jo kolmen minuutin kuluttua tietojen saamisesta, sillä tarvittavien laskuten tekemiseen suunniteltu tietokoneohjelma oli valmiina tutkijoiden kanssa lennonjohdossa. "Itse asiassa emme aluksi uskoneet tuloksiamme, koska ne olivat liian hyviä. Luulimme vähän aikaa, että simulaatioissa käyttämämme synteettinen data oli tullut koneeseemme oikean sijaan, mutta näin ei ollut. Tiedot olivat niin hyviä!"

Huygensin toinen suomalaislaite oli Elektrobit-konserniin kuuluvan Ylinen Electronics Oy:n tekemä tutkalaitteisto, joka koostui kahdesta samanlaisesta tutkasta. Niiden tehtävänä oli mitata laskeutujan korkeutta pinnasta ja valmistella aluksen mittalaitteet pinnalle saapumiseen ajoissa. "Laitteemme toimi täydellisesti", iloitsee toimitusjohtaja Marko Koski ja jatkaa: "Tutkat mittasivat laskeutujan korkeutta noin 23 kilometrin korkeudesta alkaen ja niiden tarkkuus oli oikein hyvä. Kaikki toimi täysin suunnitellulla tavalla."

Radar
Kuvaaja näyttää, kuinka tutkat (kaksi kappaletta) nappasivat kiinni pinnasta heijastuneesta signaalistaan noin 23 kilometrin kor

Tutkasignaalin avulla saatiin myös tietoa pinnan rakenteesta ja olemuksesta. Lisäksi tutkan signaalin ääniversio on kiinnostavaa kuunneltavaa ja se on ESAn nettisivuilla ladattavissa omallekin koneelle.

"Olimme tehneet tällaisia laitteita aikaisemmin maanpäälisiin kohteisiin, ja koska nähtävästi maineemme oli hyvä, niin meidät pyydettin mukaan", Koski selittää. "Verrattuna esimerkiksi tavalliseen liikennelaskijatutkaan, joita valmistamme, on avaruustekniikan erityispiirre oikeastaan vain suurempi laatu ja laadunvarmennus. Kun laitetta tehdään muutama vuosi, se lentää perille seitsemän vuotta ja toimii vain kerran, niin olisi noloa, jos se ei toimisikaan silloin. Lisäksi sen pitää tietysti olla kevyt ja vähän virtaa kuluttava."

ESA on ollut tyytyväinen Ylisen tutkiiin, eikä yhtiö ole joutunut juuri päätään niillä vaivaamaan sitten vuoden 1996, jolloin ne toimitettiin eteenpäin. "Olemme tehneet vain muutamia analyysejä ja lainanneet meillä olevia prototyyppejä kokeisiin, mutta muuten olemme vain odottaneet onnistunutta laskeutumista", kertoo Koski.

Lisätietoja laitteista ja niiden tuloksista antavat:
- Tutkimuspäällikkö Ari-Matti Harri, Ilmatieteen laitos
Puh. 050-337 5623, Ari-Matti.harri@fmi.fi
- Toimitusjohtaja Marko Koski, Ylinen Electronics Oy
Puh. 040-846 4203, Marko.Koski@elektrobit.com

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.