JULKAISUJA 2/2001

SUOMALAINENAVARUUSTUTKIMUS

Toimittanut

Ulrica Gabrielsson

Vuosikokouksensa yhteydessä Tutkijoiden ja kansanedustajien seura -

TUTKAS - järjesti 4.4.2001 keskustelutilaisuuden "Suomalainen

avaruustutkimus".

T i la isuudessa a lusta j ina to imivat professor i R is to Pe l l inen

Ilmatieteenlaitokselta, professori Tuija Pulkkinen Ilmatieteen laitokselta,

professori Antti Räisänen Teknillisestä korkeakoulusta, professori Jarmo

Torsti Turun yliopistolta, tutkimuspäällikkö Erkki Kyrölä Ilmatieteen

laitokselta, professori Seppo Urpo Teknillisestä korkeakoulusta sekä

professori Martti Hallikainen Teknillisestä korkeakoulusta.

Tilaisuuteen osallistui noin 30 henkilöä.

Tähän julkaisuun sisältyvät kaikki tilaisuudessa pidetyt alustukset.

SISÄLLYS

Tilaisuuden avausKansanedustaja Martti Tiuri 1

Suomi avaruudessaProfessori Risto Pellinen, Ilmatieteen laitos, geofysiikan tutkimus 2

Suomi avaruussään armoillaProfessori Tuija Pulkkinen, Ilmatieteen laitos, geofysiikan tutkimus 7

Mikroaaltotekniikka, painopistealue suomalaisessa avaruusosaamisessaProfessori Antti Räisänen, Teknillinen Korkeakoulu 10

ERNE, Suomen avaruustieteen lippulaiva avaruudessaProfessori Jarmo Torsti, Turun yliopiston fysiikan laitos 14

Suomi otsoniaukon reunallaTutkimuspäällikkö Erkki Kyrölä, Ilmatieteen laitos, geofysiikan tutkimus 16

Suomi avaruuden etäisimpiä kohteita kartoittamassaProfessori Seppo Urpo, Teknillinen Korkeakoulu 21

Suomi kaukokartoituksen näkökeilassaProfessori Martti Hallikainen, Teknillinen Korkeakoulu 24

1

Tutkaksen puheenjohtaja, kansanedustajaMartti Tiuri

TILAISUUDEN AVAUS

Kiitos vielä kerran luottamuksesta. Meillä on nyt edessä katsaus suomalaiseen avaruustutkimuk-seen. Kokous meni reippaan puheenjohtajan toimesta hieman arvioitua nopeammin, mutta koskaalustajista ainakin Risto Pellinen on jo paikalla, voimme aloittaa seminaarin.

Tässä on tarkoituksena antaa yleiskuva siitä, kuinka laajaa toimintaa Suomessa avaruustutkimuk-sessa harrastetaan. Suomessa käytetään nykyään jo kohtalaisia summia avaruustutkimukseen.Tänään huomasin aamutelevisiossakin mainostettavan maailmankaikkeuden syntyhistoriantutkimista satelliiteilla, joissa on suomalaisia laitteita mukana ja senkin ohjelman kustannusSuomen osalta on noin 50 miljoonaa markkaa. Monia muita ohjelmia on, mistä tänään saammekuulla tarkemmin.

Kiitän vielä tässä professori Risto Pellistä, joka on ohjelman koonnut kokoon ja annakin hänelleensimmäisen puheenvuoron siitä, mitä Suomi avaruudessa nykyisin tekee.

2

Professori Risto PellinenIlmatieteen laitos, geofysiikan tutkimus

SUOMI AVARUUDESSA

Arvoisat kuulijat,

myös omasta puolestani haluaisin toivottaa teidät tervetulleiksi tähän tilaisuuteen. Täällä on montapuhujaa. Kun professori Tiuri tarjosi tämän tilaisuuden järjestämisen mahdollisuutta minulle ja aloinottaa yhteyksiä avainhenkilöihin, ei yksikään kieltäytynyt. Vastaukset tulivat muutamassa tunnissa,mikä selvästi osoittaa, että kiinnostus oli hyvin suuri. Uskon myös, että se aineisto, joka tänäänesitellään, kuvaa keskeisesti suomalaisen avaruustoiminnan ydinosaamisalueita.

Ennen kuin aletaan tarkastella Suomen tilannetta lähemmin, on syytä palauttaa mieliin muutamannumerotiedon avulla mitä avaruudessa on tähän mennessä tapahtunut. Ensi viikon torstaina tuleekuluneeksi 40 vuotta siitä, kun Juri Gagarin ensimmäisen kerran lensi miehitetyn avaruuslennon.Siitä hetkestä, jolloin Sputnik (pieni 90 sentin läpimittainen alumiinipallo) laukaistiin avaruuteen, onavaruuteen lähetetty keskimäärin kaksi satelliittia viikossa. Peräti 750 astro- tai kosmonauttia onkäynyt avaruudessa. Tällä hetkellä puhutaan paljon ensimmäisestä avaruusturistista, jonka onlähiaikoina tarkoitus vierailla kansainvälisellä avaruusasemalla. 12 ihmistä on käynyt Kuussaavaruushistorian varhaisessa vaiheessa, eikä sen jälkeen Kuussa ole käytykään. Avaruudessa onoleskeltu tähän mennessä yhteensä 20 000 vuorokautta, mikä käytännössä tarkoittaa, että ihminenon jo nyt siirtynyt avaruuden asukkaaksi. Venäläisillä avaruusasemilla on asuttu jatkuvasti 15vuoden ajan ja hiljattain asukkaat siirtyivät uudelle avaruusasemalle.

Venäläinen Mir oli ensimmäisen sukupolven todellinen avaruusasema. Sitä ennen oli rakennettuvain lyhytikäisiä avaruuslaboratorioita. Nyt ollaan toteuttamassa toisen sukupolven ava-ruusasemaa, jonka kokonaishinta on noin 50 miljardia dollaria. Sen oletetaan olevan täydessäkäyttökunnossa vuonna 2005. Ainoa näköpiirissä oleva epävarmuustekijä on presidentti Bushinbudjetti, joka julkaistaan ensi maanantaina. Ennakkotietojen mukaan se sisältää leikkauksiaavaruusaseman osalta, mutta katsotaan, miten muut avaruusasemahankkeessa mukana olevatmaat suhtautuvat asiaan.

Avaruus on nousemassa merkittäväksi taloudelliseksi tekijäksi maailmassa. Tänä päivänä 1/250maailman taloudesta liittyy tavalla tai toisella avaruustoimintaan ja hyvin voimakas kasvu onkäynnissä. Tämän hetken ennusteet ovat sellaisia, että kun ensi ja seuraavan vuosikymmenenalussa on odotettavissa merkittäviä kriisejä mm. ympäristö- ja energia-asioissa, avaruustekniikallapystytään tukemaan kestävän kehityksen tulevaisuutta. Tämä ei ole pelkästään nykyhetken käsitys,vaan aikoinaan myös Rooman klubin ennusteessa arvioitiin, että tulevaisuudessa kun ihmiskunnanmäärä ylittää 10 miljardin rajan, sen on selviytyäkseen otettava käyttöön uusia teknisiä apuneuvoja,joista avaruustekniikka vaikuttaa lupaavimmalta.

3

Suomi heräsi avaruustoimintaan melko myöhään. Vuonna 1985 käynnistettiin ensimmäisetkonkreettiset avaruushankkeet. Vuonna 1987 liityimme Euroopan avaruusjärjestön (ESA) liitän-näisjäseneksi ja solmimme samanaikaisesti valtiosopimuksen Neuvostoliiton kanssa avaruusyh-teistyöstä. Tämä oli siinä mielessä onnekas ratkaisu, että kun kahteen eri suuntaan piti yhtä aikaakäynnistää toiminnat, niin budjettikin oli käytännössä kaksinkertainen. Suomalaiset saivat yllättävännopean lähdön avaruustoiminnan käynnistämisessä. Olemme onnistuneet pääsemään mukaanlähes kaikkiin ESA:n tiedeohjelmiin, joista muutamasta annetaan tarkempi kuvaus myöhemmintänään. Neuvostoliiton ohjelmassa aloitimme Mars-tutkimuksella ja tänään yhä pohdimme mitenkaksi suurhanketta, Spectrum-X ja Radioastron, joissa on merkittävät suomalaisosuudet, saatai-siin avaruuteen.

Meillä on ollut laajempaa bilateraalista toimintaa lähinnä Ruotsin kanssa. Ruotsillahan on maankokoon nähden huomattavan laaja avaruusohjelma. Myös Ranska on viime aikoina tullut merkittä-väksi yhteistyökumppaniksi ja myös USAn kanssa meillä on erittäin hyvä yhteistyö, joka alkoi itseasiassa Venäjä-yhteistyön kautta, jossa presidenttien Bush ja Jeltsin välinen sopimus Mars-yhteistyöstä käytännössä käynnistettiin Suomessa. Amerikkalaiset NASAn tutkijat tulivat Suomeensaamaan oppia, miten tämä yhteistyö voitaisiin toteuttaa käytännön tasolla. Myös Japanin kanssaon yhteistyötä, joka on selvässä kasvussa tällä hetkellä.

Suomella on oma kansallinen avaruusohjelma. Käynnissä olevalla strategiakaudella 1999-2001 onarvioitu julkisen avaruusrahoituksen suuruudeksi 40 miljoonaa euroa vuodessa. Toiminnalla onneljä painopistealuetta: tiede, kaukokartoitus, tietoliikenne ja paikannus. Tiede ja kaukokartoitusovat hyvässä vauhdissa, mutta tietoliikenteen ja paikannuksen osalta suuret ohjelmat ovat vastatulossa. Esimerkiksi Galileo-paikannusohjelmasta, joka on suunniteltu toteutettavaksi ESA:n jaEU:n välisenä hankkeena, tehdään lähipäivinä EU-maiden liikenneministerien kokouksessapäätös, joten tämä on hyvin ajankohtainen kysymys.

Suomessa toimii tällä hetkellä yhteensä noin 90 tutkijaa seitsemässä yksikössä neljällä erialueella. Näiden tutkijoiden yhteenlaskettu projektirahoitus on noin 9 miljoonaa euroa vuodessa.Tämä luku on sopusoinnussa kansakunnan kokoon nähden ja edustaa hyvää eurooppalaistakeskitasoa. Tietysti tutkijoita voisi olla enemmänkin, mutta tämä alue vaatii jonkinlaista tasapainoaainakin tällä hetkellä.

Uusimman tieteen tila- ja tasotarkastelun perusteella suomalaiset avaruus- ja tähtitieteen tutkijatovat menestyneet kilpailussa erinomaisesti. Viime vuonna kertyi ennätykselliset 22 tieteellistäjulkaisua miljoonaa asukasta kohden, mikä edustaa noin 1,2 % maailman julkaisuista tällä alalla.Suomen alalle osoittama rahoitus on tuottanut tuloksia, jotka näkyvät, ja se tuntuu lisääntyvänäarvostuksena Suomea kohtaan myös muissa avaruusorganisaatioissa.

Kaukokartoituspuolella suuret havainto-ohjelmat käynnistyvät lähitulevaisuudessa. ENVISAT-satelliitti laukaistaan näillä näkymin tänä syksynä. Sitä on rakennettu 15 vuotta ja sen tutkimukselli-nen potentiaali käyttäjien kannalta on suuri. On arvioitu, että Suomessa on noin 150 kaukokartoi-tustulosten käyttäjää, joiden yhteenlaskettu projektirahoitus on noin 17 miljoonaa euroa vuodessa.

Suomessa on 33 yritystä, joilla on jonkinlainen avaruusosuus tuotanto-ohjelmassaan. Osa näistäon suuryrityksiä, ja työntekijöiden kokonaismäärä kaikissa yrityksissä on yhteensä noin 200.Uskotaan, että nämä luvut kasvavat lähitulevaisuudessa.

4

Meidän perinteinen alamme on avaruusfysiikka, johtuen lähinnä siitä, että Suomessa näkyvätrevontulet, mikä on synnyttänyt kiinnostuksen niihin liittyvän fysiikan tutkimiseen. Mm. viimeviikonloppuna Suomen yläpuolella oli revontuli-ilmiöihin liittyvä voimakas magneettinen myrsky,joka oli suurin 40 vuoteen. Me tunnemme Maata ympäröivän magnetosfäärin hyvin, osaammemallintaa sen muutokset ja pystymme tekemään kolmiulotteisia mittauksia. Avaruudessa on tällähetkellä neljä Maata kiertävää ESA:n Cluster-satelliittia, jotka tuottavat jatkuvasti mittaustuloksiatutkijoiden käyttöön. Suomi on vastuussa laajoista maanpintaverkoista, joissa kameroilla, magne-tometreillä ja tutkilla seurataan ionosfäärin tilaa jatkuvasti. Nämä mittausjärjestelmät ovat tällähetkellä parhaita maailmassa, ja ne tukevat tehokkaasti Cluster-satelliittien mittauksia.

Aikaisemmin totesin venäläisyhteistyön alkaneen Mars-ohjelmasta ja se on johtanut meidät hyvinmerkittävään aurinkokunnan tutkimusohjelmaan. Pääasiallisina tutkimuskohteina ovat taivaankap-paleiden kaasukehät. Erityisen kiinnostavia ovat Marsin ja Saturnuksen Titan-kuun kaasukehät.Suomessa on rakenteilla useampia instrumentteja, jotka tulevat lentämään Marsiin lähivuosina, jasuomalaisilla tutkimusryhmillä on mittalaitteita ESA:n Huygens luotaimessa, joka laskeutuu Titan-kuun kaasukehään vuoden 2005 tammikuussa. Suomessa tutkitaan myös komeettojen vesi- japöly-ympäristöjä. Päämääränä on ymmärtää, mm. mistä maapallon vesivarat ovat peräisin.Oletetaan, että vesi on siirtynyt komeettojen törmäyksien myötä maapallolle, koska nykyhavaintojenmukaan suuremmat komeetat saattavat kantaa valtavan määrän vettä mukanaan. Me haluammeymmärtää näiden tutkimusten kautta myös miten planeettojen ilmakehät ovat syntyneet ja kehitty-neet.

Lähivuosikymmeninä ollaan siirtymässä uusiin tutkimusohjelmiin, joissa yhä enenevässä määrinrobottikeinoilla tutkitaan planeettoja ja muita kiinteitä taivaankappaleita. Suomalaisilla on periaat-teessa hyvät valmiudet osallistua näihin hankkeisiin, koska venäläisyhteistyön kautta olemme jokäytännössä toteuttaneet kahden pienen Mars-laskeutujan suunnittelemisen ja rakentamisen.Valitettavasti nämä eivät koskaan laskeutuneet Marsiin, koska venäläisen Proton-kantoraketinviimeinen osa ei toiminut suunnitetulla tavalla ja laskeutumisalukset yhdessä pääluotaimen kanssasyöksyivät takaisin Maan ilmakehään. Tämä on osa avaruustoiminnan luonnetta, aina ei voionnistua ja erikoisesti laukaisuissa piilee yhä suurin riski. Nykypäivänä laukaisut onnistuvatkuitenkin paljon useammin kuin avaruushistorian alkuaikoina.

Suomella on merkittäviä osuuksia ESA:n Rosetta-komeettaohjelmassa. Siinä on tarkoitus mm.laskeutua komeetta Wirtasen pinnalle. Wirtanen on suomalaisten kannalta siinä mielessä mukavavalinta, että nimi on helppo ääntää ja sen löytäjän sukujuuret ovat suomalaisperäisiä. Tämä lisääSuomessa kiinnostusta hanketta kohtaan. Komeetan ydin on noin 600 metrin läpimittainen kivenja jään muodostama kappale, jonka pinnalla 80 kilon painoinen laskeutuja painaa alle gramman.Kun laskeutuja irroitetaan luotaimesta vuonna 2012, täytyy sen osua komeetan pintaan suoraankuin tikka. Uskotaan, että tässä onnistutaan, mutta se edellyttää uusia huomattavia teknologisiaoivalluksia.

Suomi rakentaa tällä hetkellä yhdessä Ranskan ja Saksan kanssa neljää NetLander laskeutu-misalusta, jotka on tarkoitus laukaista vuonna 2007 kohti Marsia. Näiden laskeutumisalusten avullaperustetaan Marsin pinnalle meteorologinen mittausverkko ja seismisten asemien järjestelmä, jollatutkitaan Marsin sisärakennetta.

Suomi on perinteisesti ollut varsin aktiivinen tähtitieteessä. Maassamme on hyvin toimiviatutkimusryhmiä, joiden kiinnostus kattaa tähtitieteen spektrin lähes kaikki aallonpituudet. Tähänmennessä ESA:n avaruusohjelmat ovatkin aika pitkälti palvelleet juuri tähtitieteilijöiden tarpeita.

5

Kuvassa on esitetty vain muutamia painopistealueita tähtitieteilijöidemme kiinnostuksen kohteista.Merkittävimmän alueen muodostaa korkean energian astrofysiikka, jossa tänä päivänä on useitamittalaitteita tekeillä eri ohjelmiin. Avaruudessa on jo toiminnassa ESA:n XMM Newton teleskoop-pi, joka laukaistiin äskettäin, ja se on alkanut tuottaa röntgentähtitieteen alaan kuuluvia kuviatutkijoiden käyttöön.

Toinen kiinnostuksen kohde on tähtien välinen aine ja tähtien synty. Havainnot perustuvat tyypilli-sesti mikroaaltotekniikkaan tai infrapunatekniikkaan. Kuvassa oikealla näkyvä teleskooppi onnimeltään ISO, joka oli Euroopan avaruusjärjestön suuri menestys 90-luvun jälkipuoliskolla, jolloinse toimi noin hieman yli kaksi vuotta mitaten avaruuden infrapunakohteita. Suomalaiset tutkijat ovatolleet mukana ISO:n ohjelmistojen kehittämisessä ja saavuttaneet merkittäviä tieteellisiä läpimurto-ja tulosten tulkinnassa. Vasemmassa yläkulmassa kuvattu ruotsalainen Odin-luotain on juuriäskettäin laukaistu avaruuteen. Se on merkittävä piensatelliitti sekä teknologisesti että suoritusky-vyltään. Siinä on useampia mikroaaltoteleskooppeja 119 GHz:sta aina yli 500 GHz:iin ja erillinenoptinen mittalaite, jolla tutkitaan Maan ilmakehän otsonikerroksen rakennetta. Suomalaiset tutkijatja insinöörit ovat olleet tämän satelliitin kehittämisessä mukana. Juuri nyt voidaan todeta, ettävaikka sen jäähdytysjärjestelmässä näytti aluksi olevan ongelmia, ovat ongelmat ratkenneet elitoukokuussa on odotettavissa uusia mielenkiintoisia mittaustuloksia suomalaisten tutkijoidenkäyttöön.

Yksi alue, joka on viimeisen 15 vuoden aikana noussut hyvin merkittäväksi tutkimuskohteeksi jajolla alkaa olla jo poliittistakin merkitystä, on Maan stratosfäärin otsoniongelma. Aluksi havaintojatehtiin Etelämantereen yläpuolella Maan pinnalta käsin. Englantilaiset tiedemiehet Halley Bayssahavaitsivat otsonikerroksen yllättävän ohenemisen kevätkuukausina, jota ei satelliittitekniikallakuitenkaan pystytty varmentamaan. Kun he olivat nähneet kahtena peräkkäisen keväänä samanilmiön, ruvettiin satelliittitietojen käsittelyohjelmia tarkistamaan ja todettiin, että niissä oli rajoitus,että jos otsonikerros menee kovin ohueksi, tuloksia ei lähetetä, koska niiden luultiin olevanvirheellisiä ja siis tieteellisesti merkityksettömiä. Kun rajoitus poistettiin, pystyttiin 80-luvun lopussatoteamaan, että otsonikerros todella ohenee hälyyttävästi kevätkuukausina, ja kun tutkimustalaajennettiin, todettiin, että myös pohjoisella pallonpuoliskolla on sama ongelma, joka ulottuu myösSuomen yläpuolelle. Juuri tällä hetkellä on yläpuolellamme erittäin ohut otsonikerros, josta seuraakaunis rusketus, mutta sillä on myös omat vaaransa. Otsonikerroksen jatkuvaa monitorointia vartenryhdyttiin kehittämään uutta satelliittitekniikkaa, missä Suomella on ollut avainasema. Instrumenttinimeltä GOMOS lentää ensi syksynä Maata kiertävälle radalle ENVISAT-satelliitissa. Laite onmaksanut noin 700 miljoonaa markkaa ja sen rahoittamisesta on vastannut ESA. Se painaa 120kiloa ja sitä on kehitetty lähes 15 vuotta. Laitteen suunnittelu on perustunut suomalaisten tutkijoidenkehittämiin ratkaisuihin ja Suomen teollisuus on ollut kehitystyössä ja rakentamisessa vankastimukana. Se on erittäin merkittävä kansallinen hanke, Suomen lippulaiva ilmakehätutkimuksenalalla. Perustuen vankkaan suomalaisosaamiseen olemme pystyneet neuvottelemaan Euroopanavaruusjärjestön kustantaman tulostenkäsittelykeskuksen Sodankylään, mikä osaltaan myösparantaa Lapin työllisyyskysymyksiä pitemmällä tähtäyksellä. Odin-satelliitissa on samantyyppinenoptinen mittalaite, josta saatavilla mittaustuloksilla testataan jo nyt GOMOS-tulosten käsittelyval-miuksia Sodankylässä.

Suomessa on rakenteilla OMI-otsonimittalaite NASAn Aura-ympäristösatelliittiin, joka laukaistaanvuonna 2003. OMI katsoo suoraan alas, kun taas GOMOSin teleskooppi on suunnattu ultravioletti-tähteen, jonka valo absorboituu osittain otsonikerroksessa, valon kulkiessa ilmakehän läpi.

6

NASAn Aura-satelliitin vastaanottamista varten on suunniteltu rakentaa vastaanottoasemaSodankylään, ja mikäli tässä onnistutaan, on jatkossa mahdollista ottaa Suomessa vastaanmittaustuloksia useammista NASAn ympäristösatelliiteista. Tämä mahdollistaisi tutkijoillemmeainutlaatuisen, reaaliaikaisen ympäristön tilan seurantamahdollisuuden.

Viimeisellä kalvolla tarkastellaan hieman tulevaisuutta. Voimassa oleva avaruusstrategiakausi onjuuri päättymässä. Uusi avaruusasiain neuvottelukunta on asetettu 1.4.2001. Kokoonpano ei olevielä tiedossa, mutta toivottavasti siihen on nimitetty päteviä henkilöitä, jotka pystyvät laatimaanainakin nykyisen tasoisen avaruusstrategian seuraavaksi kolmeksi vuodeksi.

Vuosien 1999-2001 strategiassa, jonka lopputulosta voidaan jo tänään tarkastella, oli esitettyalalle lisää tutkijoita, avaruustutkimuskeskuksen perustamisen selvittämistä sekä kansallisenavaruustutkimusohjelman käynnistämistä. Kansallinen Antares- tutkimusohjelma on käynnistynytyhdessä Suomen Akatemian ja Tekesin kanssa. Se on kolmivuotinen ja laajuudeltaan 50 miljoo-naa markkaa. Avaruustutkimuskeskus on ongelmallisempi asia, koska mikään ministeriö eisuoranaisesti tunnusta sitä omakseen, mutta Liikenne- ja viestintäministeriö on ajanut asiaa jahaluaisi sen sijoittuvan Ilmatieteen laitokseen. Näinä päivinä käydään budjettiraamikeskusteluja,jossa myös tämä hanke on esillä. Vaikka kyseessä on valtakunnan budjetin kannalta pieni asia,päätöksellä saattaa olla laajempi merkitys jatkossa. Toivon mukaan asiassa saadaan aikaanviisas ja oikea ratkaisu.

Meillä on ollut periaatteena lähteä mukaan kaikkiin ESA:n tiedeohjelmiin ja olemme aika hyvinonnistuneet ja jatkossa ehkä onnistumme vieläkin paremmin. Olemme mukana kaikissa merkittä-vissä maailman ilmakehän kaukokartoitusohjelmissa. Tähän on tarjoutunut mahdollisuus koskameillä on omaa osaamista, jonka olemme voineet tarjota muille käyttöön. Suomessa on laajatmaanpintamittausjärjestelmät, ionosfäärin mittausjärjestelmä MIRACLE, joka on kuten aikaisem-min sanoin, ainutlaatuinen maailmassa. Suomi on mukana EISCAT-ionosfääritutkajärjestelmässä,joka aina vaan kasvaa ja kehittyy. Huippuvuorilla on kaksi uutta tutkaa ja tällä hetkellä käydäänkeskustelua toiminnan jatkamisesta ja laajentamisesta vuoden 2006 jälkeen.

Tutkijoiden käytössä on Kanarian saarilla optinen teleskooppi (NOT), jonka omistamme yhdessäyhdessä Pohjoismaiden kanssa. Se on mahdollistanut suomalaisille tähtitieteilijöille erinomaisenosaamistason. NOT:n päämaja sijaitsee Turussa. Suomessa käydään parhaillaan keskusteluamahdollisesta liittymisestä Euroopan eteläiseen observatorioon eli ESOon. Tämän pitäisi ollaTiede- ja teknologianeuvostossa tänä keväänä esillä oleva asia.

Kun hiljattain valtion yhtiöitä ruvettiin myymään, ensimmäisestä erästä ohjattiin viisaasti yli 30miljoonaa markkaa avaruusalalle, jolloin saatettiin kirjata noin 70 % rahoitustason nousu vuosille1998-2000. Tämä on pantu hämmästyksellä merkille muissa ESA:n jäsenvaltioissa, koskamissään muualla tällaista hyppäyksenomaista rahoitustason muutosta ei ole tapahtunut. Nytpäättyvään strategiaan on kirjattu, että nykytasosta rahoitus nousee noin 30 % vuoteen 2005mennessä.

Kiitoksia.

7

Professori Tuija PulkkinenIlmatieteen laitos, geofysiikan tutkimus

SUOMI AVARUUSSÄÄN ARMOILLA

Hyvää iltapäivää kaikille,

puhuessani maan lähiavaruuden tutkimuksesta valitsin avaruussään näkökulman kahdesta syystä:ensinnäkin siksi, että avaruussää on hyvin laaja alue, joka kattaa melkein kaikki ne aspektit maanlähiavaruuden tutkimuksesta, mitä Suomessa ja maailmalla tehdään. Toinen syy on se, ettäavaruussää koskettaa meitä kaikkia, olimmepa avaruudesta erityisen kiinnostuneita tai emme.

Avaruussäällä tarkoitetaan niitä avaruuden olosuhteita, jotka vaikuttavat teknologisiin systeemeihintai ihmisiin, joko avaruudessa, yläilmakehässä tai maan pinnalla. Mitä tämä tutkimus sitten on?Avaruussään ilmiöt saavat alkunsa auringon purkauksista, jotka etenevät auringosta planeettainvä-lisen avaruuden halki maan etäisyydelle. Tutkimme aurinkoa, auringosta lähteviä purkauksia,niiden etenemistä planeettainvälisen avaruuden läpi sekä sitä, miten nämä purkaukset näkyvät javaikuttavat maan lähiavaruudessa, erityisesti alueessa, jossa geostationaariset satelliitit sijaitse-vat, yläilmakehässä noin 100 kilometrin korkeudella, ja lopuksi maan pinnalla.

Mitä nämä vaikutukset sitten ovat? Avaruussääilmiöt aiheuttavat häiriöitä satelliittitoiminnassa,maanpinnalla nähdään muun muassa häiriöitä voimansiirtoverkoissa. Koska kyse on auringostatulevista korkeaenergisistä hiukkasista, avaruussäähän liittyy säteilyriskejä, jotka ovat merkittäviäsilloin, kun lennetään korkealla ilmakehässä tai avaruudessa. Ehkä kauneimmat avaruussääilmiötliittyvät noin 100 km korkeudella syntyviin revontuliin. Risto Pellinen aiemmassa puheenvuorossaanmainitsi, että viime viikonlopulla Helsingissä nähtiin revontulia. Suuren aurinkopurkauksenaiheuttamat revontulet näkyivät USA:n yläpuolella Kaliforniassa asti, Euroopan yläpuolella ainaEtelä-Eurooppaa myöten. Tässä on Die Welt -lehden kuvaamat revontulet Keski-Euroopasta.Tämän aamun avaruussäähavainnot osoittivat, että auringosta on viime yönä lähtenyt suuripurkaus, joka saapuu maahan todennäköisesti huomenillalla, joten revontulia on odotettavissalisää lähiaikoina.

Avaruudessa on noin 200 kaupallista tai tieteellistä satelliittia. Emme ehkä tule ajatelleeksi, ettäjokainen meistä on satelliittiteknologian käyttäjä: Kun soitamme mannertenvälisiä puheluja, neyhdistyvät satelliittien kautta. Kun katsomme ”Kauniita ja rohkeita”, lähetys tulee satelliitti-TV:nkautta. Paikannusjärjestelmät toimivat navigaatiosatelliittien avulla. Näin satelliittiteknologia on yhäsuurempi osa meidän jokapäiväistä elämäämme. Satelliittien toimintavarmuus on kuitenkinavaruussään armoilla: Auringosta lähtevät valtavat pilvet painavat 50 miljardia tonnia. Pilvet ovatkooltaan suuria, maapallo on niiden sisällä noin 24 tuntia. Pilvien yhteydessä syntyy korkeaenergis-ten hiukkasten purkauksia, jotka aiheuttavat suuria sähkövirtoja erityisesti juuri siinä alueessa,jossa geostationaariset satelliitit ovat. On aika hassu yhteensattuma, että nämä niin kutsututsäteilyvyöt, joissa hiukkasenergiat on kaikkein korkeimpia, ovat juuri samassa alueessa, jossa

8

geostationaariset (esimerkiksi sää- ja tietoliikenne-)satelliitit kiertävät maata noin 40 000 kmkorkeudessa. Satelliittiteknologia joutuu siis varautumaan kaikkein vaikeimpiin avaruusolosuhtei-siin.

Avaruussääilmiöt aiheuttavat satelliiteille erilaisia toimintahäiriöitä. Rata- ja asentovirheet aiheutu-vat nopeista magneettikentän muutoksista silloin, kun käytetään magneettikenttään perustuviaohjaussysteemejä. Sensorit saavat säteilyvaurioita ja aurinkopaneelit kuluvat. Satelliitti voivarautua sähköisesti toiselta puolelta eri tavalla kuin toiselta, jolloin oikosulkujen riski kasvaa.Erilaiset toimintahäiriöt elektroniikassa voivat aiheutua yksittäisen korkeaenergisen ionin tunkeu-tuessa laitteeseen. Useimmiten avaruussääilmiöt aiheuttavat toimintahäiriöitä, toimintakatkoksiatai pieniä virhetoimintoja. On kuitenkin tapauksia, jossa kokonaisten satelliittien toiminta onhäiriytynyt niin pahasti, että niitä ei ole saatu enää palautettua toimintakuntoisiksi. Tämä onkaupalliselle avaruusteollisuudelle merkittävä haaste.

Raportteja avaruussään aiheuttamista virhetoiminnoista ei useinkaan näy uutisissa. Kaupallisetsatelliittiyhtiöt ovat haluttomia raportoimaan häiriöistä tai myöntämään sitä, että virhetoiminnot ovatluonnonilmiöiden aiheuttamia, jolloin vakuutusyhtiöt eivät korvaa vahinkoja. Tämän takia dokumen-toidut tapaukset tulevat pääasiassa tieteellisistä satelliiteista. Vain harvat kaupalliset yhtiöt antavattietoja, vaikka virhetoimintojen tilastot uusia teknologioita kehitettäessä olisivat ensiarvoisentärkeitä.

Miten avaruussääilmiöiltä voi suojautua? Jos meillä olisi käytettävissämme avaruussääennuste,voisimme kytkeä laitteista virrat pois ja ainakin välttää kaikkia operaatioita. Toisaalta meidäntäytyy kehittää avaruuslaitesysteemejä niin, että ne ovat paremmin suojattuja häiriöiltä ja että niissäon toimivat varajärjestelmät häiriön tapahtuessa.

Avaruussääilmiöt ovat merkittäviä paitsi kaukana avaruudessa myös yläilmakehässä, noin 100 kmkorkeudella. Revontulet näkyvät tyypillisesti Pohjois-Suomen leveysasteilla, mutta aina silloin tällöinKeski-Eurooppaa ja Etelä-Eurooppaa myöten. Radioliikenne käyttää myös hyväkseen tätä 100kilometrin korkeudessa olevaa yläilmakehän osaa, jota kutsutaan ionosfääriksi: radiosignaalitheijastetaan ionosfäärin kautta. Jos ionosfääri on kovin häiriöinen, radiosignaalin kulku häiriintyyja signaali saattaa vaimentua tai jopa kokonaan hävitä.

Myös paikannusjärjestelmien satelliiteista tulevat signaalit kulkevat ionosfäärin läpi. Jos ionosfäärion häiriöinen, signaali vääristyy ja paikannustarkkuus pienenee. Häiriöistä aiheutuvat paikannusvir-heet ovat sitä suuruusluokkaa, että esimerkiksi Ruotsin laivat eivät voi Ruotsin saariston ka-peikoissa navigoidessaan käyttää pelkästään GPS-järjestelmää. Paikannusjärjestelmien häiriöitävoi kompensoida käyttämällä useampaa kuin kahta satelliittia. Myös satelliitin ja maa-asemanvälinen signaali kulkee ionosfäärin läpi ja voi siten altistua häiriölle. Tällaisia häiriöitä ei voimitenkään kompensoida; ainoa tapa välttää virhetoimintoja on välttää kommunikaatiota häiriöise-nä aikana. Tässäkin tapauksessa tieto avaruussään tilasta on ensiarvoisen tärkeää.

Avaruuden säteily on myös säteilyriski noustaessa ilmakehän suojaavan vaikutuksen yläpuolelle.Auringon purkauksista peräisin oleva korkeaenerginen hiukkassäteily on voimakkainta napa-alueilla. Lennettäessä yli 9 kilometrin korkeudessa – puhumattakaan avaruudesta – säteilytasotkasvavat jo huomattavasti. Esimerkiksi Finnair ottaa tämän käytännössä huomioon rajoittamallalentohenkilökuntansa lentoja mannertenvälisillä, napa-alueen ylittävillä lennoilla. Miehitetyissäavaruuslennoissa, esimerkiksi avaruusasemalla 300 km korkeudessa ilmakehän suojaavaavaikutusta ei ole juuri lainkaan. Avaruusaluksen ulkopuolella liikuttaessa säteilyannokset saattavat

9

olla jopa tappavan suuria. Tieto avaruussään tilasta voi siis pelastaa ihmishenkiä. Lentokoneissaon myös yhä enemmän miniatyrisoituja korkean teknologian laitteita, jotka ovat alttiita avaruussää-peräisille häiriöille samalla tavoin kuin satelliittisysteemitkin.

Avaruussää vaikuttaa myös maanpinnalla, erityisesti revontulivyöhykkeellä: Pohjois-Suomessaesiintyy revontulia noin 20 kertaa kuukaudessa, mutta täällä Etelä-Suomessakin revontulia esiintyykeskimäärin kerran kuukaudessa. Syy siihen, miksi niitä näkyy niin harvoin on se, että ympärilläm-me on paljon valonlähteitä, olemme harvoin keskiyöllä ulkona ja yöt ovat usein pilvisiä.

Avaruussää vaikuttaa revontulivyöhykkeen voimansiirtoverkkojen toimintaan. Revontuliin liittyysuuria sähkövirtoja, jotka indusoivat sähkövirtoja ja sähkökenttiä esimerkiksi pitkiin voimajohtoihin.Nämä virrat voivat aiheuttaa verkon ylikuormittumista ja jopa muuntajien saturoitumista. Myösmaakaasuputkiin syntyy virtoja, jotka aiheuttavat putkien nopeampaa ruostumista. Niin voimansiir-toverkkojen kuin rautateidenkin ohjausjärjestelmissä voi esiintyä avaruussääperäisiä häiriöitä.

Revontuliin liittyviä induktiovirtoja vastaan ei voida aktiivisesti suojautua. Sähköverkon osaltavoidaan rajoittaa siirtokapasiteettia häiriöiden aikana ja suojata muuntajat mahdollisimman hyvin.Suomessa on suurilta vahingoilta toistaiseksi vältytty, mutta esimerkiksi Kanadassa vuonna 1989suuren revontulipurkauksen yhteydessä koko Quebecin osavaltio oli 12 tuntia ilman sähköäkeskellä talvipakkasia. Tekninen suunnittelu avaruussää huomioonottaen on tässäkin parasratkaisu.

Miten avaruussään aiheuttamista ongelmista selvitään? Kvalitatiivisesti ymmärrämme avaruus-sään aiheuttajat: auringosta lähtevä purkaus aiheuttaa sähkövirtoja, korkeaenergisiä hiukkasia jarevontulia. Kvantitatiivisesti näiden ilmiöiden ymmärtämisessä on vielä paljon avoimia kysymyksiä.Millainen auringonpurkaus aiheuttaa häiriöitä maan ympäristössä, koska ja miten ne tulevat maanympäristöön? Millaisia virtoja ja hiukkasia syntyy, milloin ja missä? Tänä päivänä emme osaa vieläennustaa avaruussäätä riittävän hyvin suojautuaksemme avaruussään aiheuttamilta häiriötilanteilta.Avaruussään ennustaminen vaatii sekä kehittyneitä avaruussäämalleja että hyviä havaintojaauringosta, planeettainvälisestä avaruudesta, maan lähiavaruudesta ja yläilmakehästä. Tähänhaasteeseen vastaaminen vaatii kansainvälistä yhteistyötä ja voimakasta panostusta alanperustutkimukseen.

Suomalaiset ovat eurooppalaisen avaruussäätutkimuksen eturintamassa. Ilmatieteen laitoksellaon Euroopan johtava avaruussäämalli, jolla voidaan kuvata häiriöiden kulkua avaruudessa.Olemme Ilmatieteen laitoksella myös kehittäneet pienen avaruussääilmaisimen, joka on tehtytieteelliseen tutkimuskäyttöön, mutta voitaisiin periaatteessa asentaa jokaiseen kaupalliseensatelliittiin. Satelliittioperaattorit voisivat siten käyttää saatavaa reaaliaikaista tietoa avaruussääntilasta satelliitin sijaintipisteessä ohjauskomennoista päättäessään. Ilmatieteen laitoksellamonitoroidaan myös paikallista avaruussäätä jatkuvasti kahdeksalla revontulikameralla ja muillamittalaitteilla, jotka kattavat koko Suomen alueen. Olemme yhteistyössä suomalaisten voimayhtiöi-den kanssa myös voimakkaasti panostaneet avaruussään maanpintavaikutusten mallintamiseenja havainnoimiseen.

Osa avaruustutkimuksen viehätystä perustuu sen monipuolisuuteen: tutkimus käsittää monia erifysiikan ja tekniikan osa-alueita ja avaruustutkimusta tehdään kiinteässä yhteistyössä alanteollisuuden kanssa. Vain harvoilla aloilla perustutkimus ja korkean teknologian sovellukset ovatnäin läheisessä ja suorassa vuorovaikutussuhteessa keskenään. Kiitos.

10

Professori Antti RäisänenTeknillinen korkeakoulu

MIKROAALTOTEKNIIKKA, PAINOPISTEALUE SUOMALAISESSA AVARUUSOSAAMISESSA

Tutkijoille pääsee puhumaan joka päivä, mutta kansanedustajille aika harvakseen. Joten olipa kivatulla! Ja sen takia meillä tutkijoilla oli oikein ryntäys tänne, kuten Risto Pellinen totesi. Hän on myöskäsittääkseni antanut minulle tämän otsikon. Otsikkohan sisältää väitteen, että mikroaaltotekniikkaon painopistealue suomalaisessa avaruusosaamisessa. En ole sitä ehkä sillä lailla huomannut,mutta olen iloinen tästä väitteestä. Ja toivon, että seuraavassa strategiassa tähdätään juuri tähän!

Mutta mennäänpä varsinaiseen asiaan. Mikroaallot ovat välttämätön asia avaruustutkimuksessa.Avaruutta ei oikeastaan kovin paljon pysty tutkimaan ilman mikroaaltoja. Silloin ennen aikaankatsottiin kiikareilla, katsottiin optisella kaukoputkella, mutta se tie on varsin pitkälle loppuunkuljettu. Mitään yhteyttä minnekään satelliittiin tai luotaimeen ei saada ilman mikroaaltoja ja sitäpaitsi luotaimet ja satelliitit käyttävät monella tapaa mikroaaltoja hyväkseen havaintoja tehdessään.

Mikroaallot vs. avaruus

• kaikki avaruuden kohteet säteilevät mikroaaltoja; tämä mahdollistaa avaruuden moni-puolisemman tutkimisen kuin optinen alue (radioastronomia perustuu radiometriaan)

• avaruuden lähiosia voi tutkia myös mikroaaltotutkalla• satelliittitietoliikenne mahdollista vain mikroaalloilla• kaikkiin avaruusluotaimiin ollaan yhteydessä mikroaalloilla• mikroaallot mahdollistavat satelliittikaukokartoituksen myös yöllä ja pilvien läpi

Avaruudentutkimuksessa sinänsä juuri mikroaallot ovat kovin sopivia jo fysiikan perusteistakinlähtien. Kaikki olevainen kaikkialla maailmankaikkeudessa säteilee mikroaaltoja. Paljon enemmänkuin mitä ne säteilevät esimerkiksi valoa. Avaruudessa on paljon pimeitä pilviä kaikkialla - niistäsyntyvät muun muassa tähdet, mutta ne alkavat oikein valoakin loistamaan vasta sitten kehityksen-sä paljon myöhemmässä vaiheessa. Mikroaalloilla voidaan tutkia hyvin varhaisiakin vaiheita. Sittentietysti on olemassa avaruuteen liittyvää satelliittitietoliikennettä ja muuta sellaista. Kaukokartoitussatelliitista käsin on taloudellisestikin tärkeä asia tänä päivänä. Se mahdollistaa kaukokartoituksenyöllä, pilvien läpi jne., kun taas valokuvaustekniikka ei sitä mahdollista.

Suomalaista mikroaaltotekniikkaa avaruuden tutkimuksessa. Edeltäjäni Martti Tiuri oli tässä hyvintärkeässä asemassa: hän rakensi ja rakennutti Metsähovin teleskoopin. Se on mielestäni ensim-mäinen oikein merkittävä asia, jossa mikroaaltotekniikka ja suomalainen osaaminen on tullut tälläalueella esiin. Tietysti mikroaaltotekniikkaa käytetään ihan samoin EISCATissa, eli revontulientutkimisessa. Ja sittemmin on ruvettu rakentelemaan satelliitteihin kaikenlaisia asioita, joista olenpoiminut muutamia. Tutka-altimetrejä, korkeusmittareita on rakenneltu erinäköisiin luotaimiin,

11

samoin on rakenneltu mikroaaltovastaanottimia, radiometrejä, joilla tutkitaan vaikkapa molekyylipil-vien spektriviivoja tai jotain muuta. Esimerkkinä mainitaan mm. Odin-satelliitti: sen 119 gigahertsinvastaanotin ja antennin testaus. Radioastron-satelliittiin rakennettiin 22 gigahertsin vastaanotin.Esimerkkinä on myös Planck-satelliitti, joka on nyt ollut paljon esillä tiedotusvälineissä, koska juurieilen (3.4.2001) oli iso tiedotustilaisuus. Planckiin ollaan rakentamassa 70 gigahertsin isoavastaanotinryhmää Suomessa, MilliLabissa.

Suomalaista mikroaaltotekniikkaa avaruuden tutkimukseen

• Metsähovin radioteleskooppi • EISCAT• Huygens: tutka-altimetri• Odin: 119 GHz:n vastaanotin ja antennin testaus• Radioastron: 22 GHz:n vastaanotin• Planck: 70 GHz:n vastaanotinryhmä

Muun muassa tässä Radioastronissa on paljon suomalaista mikroaaltotekniikkaa: suomalaistaosaamista tarvittiin rakentamisessa ja sitä tarvitaan laitteen avaruuskäytössä. Valitettavasti juuritärkein boksi, Radioastronin 22 gigahertsin vastaanotin, on edelleen odottamassa Moskovassaerään laboratorion pöydän alla. Se ei ole vieläkään päässyt avaruuteen.

Mainitsin Planckin, ja sanoin, että MilliLab on sellaista rakentamassa. Tämä MilliLab-asia onvarsin erikoinen. Se tavallaan kuvastaa sitä, että mikroaaltotekniikka todella on painopistealue.Meillä on nimittäin vain yksi Euroopan avaruusjärjestön ulkoinen laboratorio Suomessa. Se on juuriMillimeter Wave Laboratory of Finland, MilliLab. MilliLabilla on tällainen hieno status ja se ontietysti paljon erilaisissa teknologiaohjelmissa mukana. MilliLab on VTT:n ja TKK:n yhteinentutkimusinstituutti, tosin aika pieni. Siinä on mukana VTT:n informaatiotekniikka ja sitten toisaaltaTeknillisessä korkeakoulussa erityisesti oma yksikköni, radiolaboratorio.

Suomalaista mikroaalto-osaamista on muuallakin. Se näkyy mm. satelliittitietoliikenteessä jakaukokartoituksessa. Minulla on tässä ihan vain muutamia poimintoja. Euroopan avaruusjärjestölläoli aikoinaan Olympus-koesatelliitti, jolla opeteltiin satelliittitietoliikennettä 20 ja 30 gigahertsinalueella. Meillä oli Metsähovissa koeasema, ja hyvin paljon dataa saatiin ja hyvin paljon tutkimustatehtiin, ja lopulta monta väitöskirjaakin tehtiin siitä aiheesta. Sitten on rakennettu testausmaa-asemia ja ihan varsinaisia maa-asemia, muun muassa Tele-X –satelliittiin, ja kaukokartoituspuolel-la on tietysti datan tulkintaa, jossa mikroaalto-osaaminen on tärkeää: mitä ne satelliittitutkat jaradiometrit itse asiassa mittaavat. Ja ollaanhan me myös mukana kehittämässä näitä tulevaisuu-den asioita hyvin monissa teknologiaohjelmissa, joissa mikroaaltotekniikka on tärkeässä osassa.

Suomalaista mikroaalto-osaamista satelliittitietoliikenteessä ja -kaukokartoituksessa

• Olympus: koeasema Metsähovissa; etenemismallit• Artemis: testausmaa-asema• tietoliikennesatelliittimaa-asemien kehitys• satelliittitutkien ja –radiometrien mittausdatan tulkintaa• mukana monissa ESAn teknologian R&D-ohjelmissa

Mainitsin myös Odinin pariinkin kertaan. Tämä pieni satelliitti laukaistiin avaruuteen helmikuussa,

12

ja kuten Risto Pellinen sanoi, se onnistuneesti on tuolla taivaalla ja kohta se alkaa tuottaa mittaus-dataa. Odiniin käytettiin suomalaista mikroaalto-osaamista paljon. Näytän teille vastaanottimenlohkokaavion. Insinööritoimisto Ylisellä ja korkeakoululla rakennettiin 119 gigahertsin radiometri.Tuo 119 gigahertsiä tarkoittaa, että radioaallon pituus on tässä tapauksessa kaksi ja puolimillimetriä. Siellä (vastaanottimessa) on monenlaisia mikroaalto-osia. Me testasimme myösOdinen antennia. Koska tämä antennin testaus on minun henkilökohtainen lempilapseni - juuri tällähetkellä tutkimuksen kohteena, niin siitä haluan kertoa teille vielä muutaman kalvon verran.

Valokuvassa näkyy mittaustilanne, tai oikeastaan siihen ollaan juuri valmistautumassa RuotsissaLingköpingissä sijaitsevassa avaruushallissa, jonne rakennettiin mittauspaikka. Sinne vietiinpakettiauton katolla paljon tavaroita, muun muassa itse hologrammi suurin piirtein kääröllä.Hologrammi on ohut kalvo, muovikalvo, vähän samanlaista kuin tämä piirtoheitinkalvo, mutta vähänvielä ohuempaa, ja sen pinnalla on metallikerros, johon on syövyttämällä tehty uria. Se on aikayksinkertainen juttu, mutta sitä käytetään tavallaan kuten linssiä, kuten silmälasin linssiä, mutta nytmikroaaltotaajuudella. Hologrammilla saadaan pienessä tilassa, tuollaisessa hallissa, tehtyätasomainen mikroaaltokenttä, jota tarvitaan, kun mitataan suuria millimetriaaltoalueen antenneja,jollainen on Odin-teleskoopissa.

Minkä takia jotain tällaisia kummallisia viritelmiä tarvitsee tehdä? Seuraavassa piirtoheitinkalvossaon muutama syy siihen ja yleensäkin, miksi mitata jotain tällaista.

Odin-teleskooppiantennin mittaus: tärkeää mutta samalla vaikeaa

• Odin etsii avaruudesta happea hapen resonanssitaajuudella; vastaavia havaintoja eivoida tehdä maanpäällisillä teleskoopeilla, koska ilmakehässä on paljon happea jaresonanssi vaimentaa radioaaltoja; tämä estää myös antennin testauksen perinteisillämenetelmillä

• Teleskoopin havaintokyky riippuu antennin keilan muodosta (”näkökyvystä”)• Astronomisten ja aeronomisten havaintojen oikea tulkinta vaatii tarkkaa tietoa antennin

keilasta

Odin-satelliitin yksi tärkeimpiä tehtäviä avaruustutkimuksessa on etsiä molekylaarista happeaavaruudesta. Molekylaarista happea ei voi etsiä avaruudesta täältä maan pinnalta, kun sitä ontässä meidän ilmakehässä niin paljon, että se estää täysin mahdollisen hapen näkymisenavaruudessa. Sitä on nyt yritetty muutamilla satelliittimissioilla, mutta mikään laite ei ole vielätoistaiseksi molekylaarista happea havainnut. Meidän laite on parempi kuin mikään aikaisemminavaruuteen lähetetty havaintolaite, varsinkin jos Odinin jäähdytin toimii niin, että kaikki asiat ovatkunnossa: meillä on varsin suuret odotukset, että Odin havaitsee hapen. Tämä seikka, ettäavaruusradioteleskooppi rakennettiin hapen havaitsemista varten, tarkoittaa myös, ettemme voiedes testata koko teleskooppia täällä maan pinnalla, koska tämä sama happi estää jopa senantennin testaamisen. Vähänkin pidemmällä matkalla (esim. 100 m) radioaalto kuolee maanpinnan lähellä ilmakehässä täysin. Siitä syystä täytyi rakentaa kompakti mittauspaikka, jossaetäisyydet ovat vain metrejä, jotta saamme jotenkin sen radioaallon pihahtamaan siitä läpi eikä seabsorboidu happeen. Toisaalta taas teleskooppi täytyy kuitenkin testata, täytyy tietää, miten sennäkökyky toimii, ja mikä sen jalanjälki on.

Sitä varten rakensimme siis kompaktin antennimittausradan, jossa käytetään ohutta (mylar) kalvoa,jonka pinnalla on ohut metallikuvio. Se on varsin yksinkertaisen näköinen. Hologrammi on kahden

13

erilaisen aaltorintaman interferenssikuvio. Tässä tapauksessa se on hyvin yksinkertainen. Se onpallomaisen aaltorintaman ja tasomaisen aaltorintaman interferenssikuvio, kuvattu pelkästäännollilla ja ykkösillä. Kun nyt tällaista nolla-ykköskarttaa valaistaan pallomaisella aaltorintamalla, semuodostaa tasomaisen aaltorintaman. Tässä on täsmälleen se sama periaate, kuin teillä onpankkikortissa tai postimerkissä tai setelissä olevassa hologrammissa, mutta se vaan näyttääerilaiselta, koska se on optinen ja tämä taas on radiotaajuudella toimiva.

Vielä viimeinen kalvo tästä asiasta. Kalvossa kerrotaan, minkälainen kehityskulku oli tällaisenhologrammin, uuden mittausmenetelmän ja osaamisen takana. Se on kymmenen vuotta vanhakeksintö. Euroopan avaruusjärjestölle tehtiin vuosina 1987-90 isoa projektia, jossa mietittiin, mitennäitä tulevaisuuden satelliittien mikroaalto- ja millimetriaaltoantenneja pitäisi testata. Osaamista olijo kertynyt hirveän paljon, ja yhtäkkiä jostain lehdestä näimme artikkelin, jossa kerrottiin, ettälaserkeilaa muokataan TKK:n fysiikan osaston materiaalifysiikan laboratoriossa tällaisellahologrammilla. Ahaa-ilmiö tuli tietysti heti, ja ajateltiin, että tämähän on tosi yksinkertaista. Sittenhuomattiin, ettei se ollutkaan niin yksinkertaista, koska heillä tavoite oli koko lailla toinen jayksinkertaisuus hävisi sen tien, kun aloimme soveltamaan hologrammia radioaalloille. Siitä sekeksintö kuitenkin syntyi; se on nyt patentoitu menetelmä ympäri maailmaa ja siitä on tehtymuutama väitöskirjakin. Nyt valmistaudutaan tulevaisuuteen Herschel- ja Planck-satelliittienkinantennien testaamiseen. Ei ole kuitenkaan varmaa, päätetäänkö niitä lopulta testata, vai uskotaan-ko, että laskelmin tehty suunnitelma on riittävä, koska testaus joka tapauksessa tulee maksamaankuten myös mittauspaikan rakentaminen ja hologrammienkin tekeminen. Isojen hologrammientekeminen ei ole ihan helppoa.

Hologrammiin perustuva kompakti mittaus keksittiin TKK:n radiolaboratoriossa

• keksintö 1991• patentoitu Suomessa 1993, USA:ssa 1997• menetelmää kehitetty Keksintösäätiön, Suomen Akatemian, Tekesin ja ESA:n rahoituk-

sella• aiheesta tehty 2 väitöskirjaa• Odin-satelliitin 1,1 m:n antenni testattiin taajuudella 119 GHz• menetelmää kehitetään nyt mm. Herschel- ja Planck- satelliittien antennien (3,5 m/1,5

m) mittaamiseen taajuuksilla 500-1000 GHz

Siinäpä kaikki tästä painopistealueesta. Kiitos!

14

Professori Jarmo TorstiTurun yliopiston fysiikan laitos

ERNE, SUOMEN AVARUUSTIETEEN LIPPULAIVA AVARUUDESSA

Parhaillaan avaruudessa lentää Euroopan Avaruusjärjestön (ESA) ja NASAn yhteinen auringon jaaurinkokunnan tutkimusluotain SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Ohjelman tavoitteenaon kerätä uutta tietoa auringosta ja auringon vaikutuksista maahan. ESA rakennutti avaruusaluksenvuosina 1988-1995. Luotaimen 12 tieteellisestä tutkimuslaitteesta on 9 Euroopasta ja 3 USAsta.Suomella on päävastuu SOHOn yhdestä tutkimusohjelmasta ERNEstä. Lisäksi suomalaisetosallistuvat merkittävällä panoksella SWAN-ohjelmaan.

NASA vastasi SOHO-aluksen laukaisusta avaruuteen ja on vastannut lentovaiheen toiminnasta,valvonnasta ja tietoliikenteestä. Laukaisu tapahtui joulukuun 2. pnä v. 1995. Alunperin laukaisun pititapahtua viikkoa aikaisemmin. Tuolloin kuitenkin lähtölaskenta jouduttiin keskeyttämään vainkolme tuntia ennen suunniteltua laukaisuhetkeä kun eräs hälytysvalo paloi. Ongelman selvityspaljasti, että polttoaineen paineensäätösysteemissä oli viallinen kalvo. Jos laukaus olisi tapahtunut,alus ja sen 12 laitetta olisivat tällä hetkellä Atlantin pohjassa.

SOHO-ohjelman antamat tulokset ovat osoittautuneet erittäin arvokkaiksi aurinkotutkimukselle.Kaikki SOHOn tutkimuslaitteet ovat toimineet erinomaisesti. Niinpä ESA ja NASA päättivät v.1998 jatkaa ohjelman kestoa 2 vuodesta 7 vuoteen, aina vuoteen 2003 saakka.

Suurienergiaisten hiukkasten ilmaisinlaite ERNE on toteutukseltaan ensimmäinen kokonaanSuomessa suunniteltu ja rakennettu avaruustutkimuslaite. Turun yliopistolla on päävastuu ERNEstä.Laite suunniteltiin ja rakennettiin Turun yliopiston, VTT:n ja suomalaisen teollisuuden yhteistyönä.Rahoittajina olivat Tekes, Suomen Akatemia, Turun yliopisto, VTT sekä Jenny ja Antti Wihurinsäätiö. Rakentamiseen henkilötyövuosia tarvittiin noin 150.

ERNE mittaa auringon purkauksissa avaruuteen sinkoutuvien eri atomien virtoja ja virtojensuuruutta. Ylivoimaisesti suurin on ionisoitujen vetyhiukkasten virta. Yli 90 % planeettojen välisessäavaruudessa liikkuvista hiukkasista on vetyioneja. Heliumia on toiseksi eniten. Mutta ERNE pystyytunnistamaan myös kymmeniä muita alkuaineita ja mittaamaan niiden virtojen suuruutta laajallaenergia-alueella. Kun aurinko on hiljainen eikä lähetä suurienergisiä hiukkasia avaruuteen, ERNEei ole toimeton vaan kerää linnunradalta saapuvia materianäytteitä. Linnunradalta hiukkaset ovatlähteneet liikkeelle kymmeniä miljoonia vuosia sitten.

ERNE-mittausten pohjalta tavoitellaan sellaisten auringon purkausprosessien ymmärtämistä,joissa atomit kiihtyvät suuriin, lähes valonnopeuksiin. Kiihdytysprosesseja ovat paikalliset räjähdyk-set auringon pinnalla, nk. flaret, sekä globaaliset auringon massapurkaukset. Yhdessä purkaukses-sa ulkoavaruuteen syöksyy miljardeja tonneja auringon massaa. Koska massapilvi on levittäytynyterittäin laajalle alueelle, niin sen kulkua avaruuden halki on hyvin vaikea erottaa edes nykyisillä

15

tutkimuslaitteilla. Jos pilvi lähtee kulkemaan kohti maata, se voi aiheuttaa erilaisia ilmiöitä maassa,joista tunnetuin on revontulten esiintyminen.

ERNEn mittaushavainnot tulevat lähes reaaliajassa puolentoista miljoonan kilometrin päässäsijaitsevalta alukselta maahan Goddardin avaruuslentokeskukseen, joka on Washingtonin lähellä.Goddardista ERNE-havainnot jatkavat normaaleja tiedonsiirtolinkkejä pitkin Turun yliopistoon,joissa laboratoriomme kotisivulta löytyvät hiukkasvirtausten suuruudet viimeisen kahden viikonajalta.

Runsas viikko sitten, viime tiistaina, saimme SOHON ohjauskeskuksesta Goddardista varoituk-sen, että auringon eräs aktiivisuusalue näytti sellaiselta, että suuri purkaus olisi odotettavissakolmen vuorokauden kuluessa. Suuri auringon purkaus tapahtui sitten torstaina 29.3.2001, johonpurkaukseen liittyvät ensimmäiset hiukkaset ERNE havaitsi välittömästi. Pari päivää myöhemmintapahtui toinen vielä voimakkaampi hiukkasvirtojen kasvu ERNEn rekisteröimänä. Purkauksenmassapilvi oli liikkeellä kohti maata. Viikonloppuna olisi Suomessakin voitu ihailla revontulia - josei harmillisesti olisi ollut pilvipeitettä. ERNE saa nopeasti tiedon tällaisesta auringossa tapahtuvas-ta suuresta purkauksesta. Ensimmäiset tiedot tulevat noin puoli tuntia auringossa tapahtuneestapurkauksesta.

Viimeisin ERNEn havaitsema suuri auringon purkaus tapahtui maanantai-iltana, 4.2.2001.Purkauksen aiheutti auringon atmosfäärin flare-purkaus, joka on suurin purkaus viimeisten 16vuoden aikana. Tuollaisessa flare-purkauksessa syntyy erittäin voimakas röntgensäteilyrintama,joka kahdeksan minuutin kuluttua ohittaa maapallon. Tässä esimerkkitapauksessa röntgenpur-kauksen kesto oli puoli tuntia. Rintama pyyhkäisi maan ohi Suomen aikaa puoli yksi tiistaiyöllä.

Nämä auríngonpurkaukset aiheuttivat suuren ryntäyksen SOHOn kotisivuille katsomaan purkausku-via auringosta. Sivuilla vieraili päivittäin miljoona kävijää. Harva tutkimusohjelma herättäneevastaavaa laajaa suuren yleisön kiinnostusta.

ERNEn tieteellinen ohjelma on tähän mennessä tuottanut noin 50 julkaisua kansainvälisissäjulkaisusarjoissa sekä 4 väitöskirjaa. Muutama väitöskirja on valmisteilla. Tutkimusryhmämmekoko on säilynyt 10 tutkijana varsin pitkään. Kouluttamistamme tutkijoista ja opiskelijoista valtaosaon siirtynyt avaruusfyysikkoina suomalaisen teollisuuden palvelukseen.

16

Tutkimuspäällikkö Erkki KyröläIlmatieteen laitos, geofysiikan tutkimus

SUOMI OTSONIAUKON REUNALLA

Ilmakehän otsoni on asia, joka Etelänapamantereen otsoniaukon löytämisen jälkeen (v. 1985) olijatkuvasti esillä julkisuudessa, mutta on sittemmin jäänyt usein kasvihuoneongelman varjoon.Otsoniongelma on kuitenkin edelleen olemassa, vaikkakin myönteistä kehitystä voidaan jo alkaaodottelemaan. Tässä esityksessä kerrotaan otsoniongelman tämänhetkisestä tilanteesta.

Otsonin esiintymisen ilmakehän eri korkeuksilla on esitetty kuvassa 1. Otsonia esiintyy ilmakehäs-sä pääasiallisesti kahdessa kerroksessa. Varsinainen otsonikerros sijaitsee noin 20-30 kilometrinkorkeudessa ja se sisältää noin 90 % koko otsonin määrästä. Sitä kutsutaan toisinaan hyväksiotsoniksi, koska se suodattaa auringosta tulevaa ultraviolettisäteilyä ja suojelee siten biosfääriäultraviolettivalon vahingollisilta vaikutuksilta. Tämän otsonin on havaittu vähenevän ihmisentoiminnan odottamattomana sivuvaikutuksena. Alhaalla, lähellä maan pintaa, on toinen vähäisempiotsonikerros, jossa on noin 10 % kokonaisotsonista ja tämä otsoni on ilmansaaste. Alailmakehänotsoni lisääntyy hiljakseen ilman yleisen saastumisen seurauksena.

Otsonin kokonaismäärää ilmakehässä kuvaa hyvin se, että se muodostaisi noin 3 millimetrinkorkuisen kerroksen, jos kaikki otsoni tuotaisiin maan pinnalle normaalipaineeseen ja normaali-lämpötilaan. Jos itse ilmakehä puristettaisiin samalla lailla kasaan, niin sen paksuus olisi noin 7kilometriä. Otsoni osuus ilmakehässä on siis varsin vähäinen, mutta otsonin tehtävä on erittäintärkeä.

Kuva 2 ja 3 antavat tietoja otsonikerroksen tilanteesta. Otsonin aikakehityksen otsoniaukonesiintymisaikana syys-lokakuussa vuosina 1980-2001 Etelänapamantereen yläpuolella on esitettykuvassa 2. Määrä on koko ajan laskenut ja lähtenyt arvosta 230 yksikköä (noin 2,2 mm edelläkuvatulla tavalla mitattuna) v. 1980 ja laskenut 100 yksikköön (1 mm) v. 2000. Vastaavanlaistaotsonin voimakasta vähenemistä ei ole tapahtunut pohjoisella napa-alueella, mutta joinakinkevättalvina, jolloin pohjoisen ilmakehän lämpötila putoaa erittäin alas, voidaan havaita voimakas-ta tuhoa ja voidaan puhua jopa otsoniaukosta. Kuva 3 näyttävät pohjoisen ja eteläisen pallonpuolis-kon otsonikerroksen pitkän ajan kehityksen. Eteläisellä pallonpuoliskolla otsonin määrä onpudonnut hyvin alas. Pohjoisella pallonpuoliskolla se on sen sijaan pysynyt kohtuullisen hyvänä ,mutta vaihtelee erittäin voimakkaasti.

Kuva 4 kertoo otsonin määrän vaihteluväleistä. Normaali vaihtelu kokonaisotsonissa on erittäinsuurta eli se vaihtelee välillä 5 mm-2,5 mm. On mielenkiintoista, että minimiarvo 2,5 mm esiintyynimenomaan päiväntasaajan alueella. Ihmislajin kehitys alkoi päiväntasaajan alueilta ja voidaan-kin ajatella, että ihminen lajina voi olla aika hyvin sopeutunut ultraviolettivalon vaihteluihin.Keskimääräinen otsoni on noin 3 millimetriä, mutta pohjoisella alueella esiintyy noin 5 mmkevätmaksimi.

17

Otsonin vähenemisen syyt on esitetty kuvassa 5. Perussyy on CFC-kaasut, joita on vapautunutmm. jäähdytyslaitteista. CFC-molekyylit kulkeutuvat yläilmakehään, jossa ne hajoavat UV-valonansiosta ja synnyttävät klooria. Kloori on katalyyttinen aine eli se pystyy tuhoamaan otsoniareaktioissa tuhoutumatta kuitenkaan itse. Klooriatomi pystyy tuhoamaan satoja tuhansia molekyyle-jä, ennen kuin se itse sitoutuu ns. varastointiyhdisteisiin. Tämä aiheuttaa yleisen otsonikadonilmakehässä, mutta jos katsotaan Etelänapamannerta ja myös Pohjoisnavan yläpuolisia alueita,ratkaisevassa roolissa ovat yläilmakehän polaaripilvet. Nämä sijaitsevat noin 20-30 kilometrissäja syntyvät vain erittäin kylmissä lämpötiloissa. Etelänapamantereella kylmiä talvia on joka vuosi,mutta pohjoisella alueella vain silloin tällöin. Varastoyhdisteet, joihin klooria on sitoutunut, reagoivatpolaripilvien jääkiteessä ja vapauttavat klooria, joka aiheuttaa voimakkaan otsonikadon. Polaari-pilvien esiintyminen saattaa lisääntyä kasvihuoneilmiön takia. Kasvihuoneilmiö lämmittää alailma-kehää, mutta toisaalta se myös samalla jäähdyttää yläilmakehää. Polaaripilviä saattaa täten syntyäenemmän ja otsonikato voi pahentua.

Otsoni esiintyy maailmanlaajuisesti, määrä riippuu ajasta ja lisäksi se riippuu vielä erittäin paljonkorkeusalueesta. Tämän vuoksi satelliittimittaukset ovat niitä mittauksia, joilla pystytään seuraa-maan tehokkaasti otsoniongelmaa. Ne antavat meille korkeuserottelukyvyn ja niillä pystytään myöskattamaan pitkiä aikavälejä.

Suomalaiset tutkijat ja teollisuus ovat huomattavalla panoksella mukana otsonitutkimuksessa.Ilmatieteen laitoksen suorittamien otsoniluotausten lisäksi Suomi on mukana useassa satelliitti-hankkeessa. Kuvassa 6 on esitetty kolme pääprojektia: Odin, EOS Aura ja Envisat. Odinilla onkaksi instrumenttia mukana, optinen instrumentti Osiris ja alimillimetrialueen radiometri SMR.Odin-satelliitti laukaistiin 20. päivä helmikuuta 2001, on nyt testausvaiheessa ja alkaa tuottamaanv. 2001 lopussa mittausdataa. Se on ruotsalainen piensatelliitti ja hankkeeseen osallistuvat myösSuomi, Ranska ja Kanada. Suomalainen teollisuus on valmistanut 119 gigahertsin vastaanottimenSMR-mittalaitteeseen ja sillä havaitaan happea. Ilmatieteen laitos on suunnitellut ja rakentanutOSIRIS-instrumenttiin datankäsittelyalgoritmit ja tulee myös prosessoimaan dataa Lapin ilmatie-teellisessä tutkimuskeskuksessa. OSIRIS-laitteella saadaan globaalit otsoniprofiilit maapallonpäiväpuolelta. Millimetrialueen mittalaitteella saadaan myös yöpuolen otsonijakauma.

Envisatissa on GOMOS-instrumentti. GOMOS on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Envisat-ympäristösatelliitissa. GOMOS mittaa maan kiertoradalta kuinka tähden valo vaimentuu ilmake-hässä, kun tähti laskee satelliitista katsoen. Tällä melko yksinkertaisella tavalla saadaan laskettuaotsonin pystyjakauma ilmakehässä. Suomi on ollut mukana hankkeessa laitteen ehdottamisestaalkaen vuonna 1988. GOMOS on erittäin hyvä laite pitkäaikaiseen otsonin tarkkailuun eli otsonit-rendien laskemiseen. Ilmatieteen laitos suunnitellut GOMOS;n datankäsittelyalgoritmeja jarakentanut GOMOS-datan prosessointikeskuksen Sodankylään. Teollisuus on rakentanut mittalait-teen elektroniikkaa ja ohjelmistoja. Suomen kokonaispanos on noin erittäin huomattava eli noin100 miljoonaa. Envisat laukaistaan syksyllä 2001.

OMI on suomalais-hollantilainen mittalaite NASA:n EOS Aura-satelliitissa. Laukaisu tapahtuuvuonna 2003. OMI:lla saadaan mitattua kokonaisotsoni. OMI mitta auringonvalon sirontaa kutenOSIRIS, mutta suuntaa katseensa suoraa maata kohti kun OSIRIS katsoo ilmakehän reunaa kohti.Ilmatieteen laitos johtaa OMI-projektia Suomessa ja kehittää aerosolien mittausmenetelmiä.Suomalainen teollisuus osallistuu suurella osuudella elektroniikan rakentamiseen.

CFC-kaasujen päästöjen rajoittamiseksi solmittiin v. 1987 ns. Montrealin sopimus. Sopimuksenvaikutukset päästöihin ovat jo selvästi havaittu ja myös katalyyttisten kaasujen pitoisuudet ovat

18

lopettaneet kasvunsa. Tällä hetkellä otsonikato on todennäköisesti pahimmillaan. Monimutkaisillailmakehämalleilla on ennustettu, että mikäli päästörajoituksista pystytään pitämään kiinni maail-manlaajuisesti, otsonitilanne palautuu normaaliksi vuosituhannen puolivälissä. Epävarmuuttaennusteisiin aiheuttaa kuitenkin voimistuva kasvihuoneilmiö, joka voimistaa otsonin tuhoprosesse-ja.

Kuvat

Kuva1. Otsonin esiintyminen ilmakehässä.

19

Kuva 2. Etelänavan yläpuolisen otsonin väheneminen.

Kuva 3. Eteläisen ja pohjoisen pallonpuoliskon otsonin muutokset.

20

Kuva 5. Otsoni vähenemisen syyt.

K u v a6 .S u o -m a -laisteno s a l -l i s t u -mineno t s o -n i am i t -taaviinsatel-l i i t t i -hank-k e i -siin.

21

Professori Seppo UrpoTeknillinen korkeakoulu

SUOMI AVARUUDEN ETÄISIMPIÄ KOHTEITA KARTOITTAMASSA

Hyvät kuulijat,

Antti Räisänen ehti jo pariin kertaan mainita Metsähovin radiotutkimusaseman. Meidän radiotutki-musasemamme merkittävin tutkimuslaite on 14 metrin halkaisijan radioteleskooppi, jonkaympärillä on lasikuitukankaasta tehty 20 metrinen suojakupu. Tätä radioteleskooppia käytetäänmikroaalloilla, eli juuri niillä aalloilla, joista Antti Räisänenkin puhui. Tällä radioteleskoopilla metutkimme avaruudesta tullutta radiosäteilyä. Avaruudessa on monia radiosäteilylähteitä ja yksi hyvinvoimakas radiosäteilylähde on aurinko. Sieltä ei tule pelkästään energiittisiä purkauksia, vaanmyös radiosäteilyä. Tässä on auringon mikroaaltokartta mitattu 8 millin aallonpituudella.

Sitten meidän omassa linnunradassa on monia säteilylähteitä, mm. siellä on syntyviä tähtiä jamolekyylipilviä. Niitä voidaan mitata ja niitä mitataan Metsähovissa. Sitten voimme mennä vieläpitemmälle ja alkaa tutkia muita galakseja. Tässä on galaksi, joka on noin 3 miljoonan valovuodenetäisyydellä. Yleensä galakseista lähtevä radiosäteily on peräisin yksittäisistä tähdistä, auringonkaltaisista tähdistä, jotka ovat suhteellisen tasaisesti levittäytyneet koko galaksin alueelle. Esimer-kiksi Andromedan galaksin radiosäteily tulee koko galaksin alueelta.

Näiden tavallisten galaksien lisäksi on avaruudesta löydetty aivan erilaisia säteilylähteitä, joille ontyypillistä, että säteily tulee hyvin pistemäisestä kohdasta eikä tällaisen koko galaksin alueelta.Näitä on alettu kutsua kvasaareiksi. Lisäksi kvasaareille on ominaista, että ne ovat kaukanameistä. Äskeinen Andromedan galaksi oli 3 miljoonan valovuoden päässä meistä. Tässä on mentymelkein tuhat kertaa kauemmaksi. Tämä kvasaari 3C273 on noin 2 miljardin valovuoden päässä.

Me Metsähovissa olemme tutkineet kvasaareiden radiosäteilyä ja niiden vaihteluita noin 20 vuotta.Meillä on noin 100 kohdetta, joita tutkimme ja yhdistämme meidän omia mittauksia satelliiteillatehtäviin röntgen- ja gamma-aluemittauksiin sekä optisiin mittauksiin ja yritämme näin selvittää,mistä säteily on peräisin. Nykyisin on vallalla käsitys, että aikojen alussa tapahtui alkuräjähdys,jonka jälkeen maailmankaikkeus alkoi laajeta ja on jatkanut laajenemistaan tähän päivään asti jaon tällä hetkellä ehtinyt sellaiseen tilaan, että etäisimmät kohteet ovat noin 13-15 miljardin valovuo-den päässä. Todella nämä kvasaarit ovat sellaisia, että ne ovat suurilla etäisyyksillä. KvasaariOH471 oli monia vuosia kaukaisin tunnettu kvasaari, jota jo professori Tiurin aikana Metsähovissamittailtiin. Tämän jälkeen on löydetty useita vielä kauempana olevia kvasaareita. Kvasaareidenetäisyys saadaan niiden punasiirtymän perusteella. Mitä suurempi punasiirtymä on, sen kauempa-na se on.

Mitä me kvasaareista yritämme, on selvittää, miten sieltä säteilyä tulee niin paljon ja niin pieneltä

22

alueelta. Tässä on malli, jota me yritämme mittauksilla ja teoreettisilla malleilla todentaa. Mieles-tämme kvasaarit ovat kohteita, joiden keskellä on massiivinen musta aukko. Massiivinen tarkoittaasatoja miljoonia auringon massoja. Sen ympärillä on kertymäkiekko, donitsin tapainen alue, jokahiljalleen pyörii mustan aukon ympärillä. Tämä kertymäkiekko koostuu tähtien jäänteistä ja pölystäja nämä pikkuhiljaa valuvat tänne mustaan aukkoon. Siinä vaiheessa ne pystyvät vielä säteilemäänsekä radiosäteilyä että röntgensäteilyä ja gammasäteilyä. Nämä kaikki on mitattavissa oleviasuureita. Lisäksi näille näyttää olevan tyypillistä, että aina silloin tällöin niissä tapahtuu suihkupur-kauksia, ja kuten tämäkin sanoo, tyypillisesti kahteen suuntaan. Tällaisia suihkupurkauksia saattaatapahtua vuoden välein, kahden vuoden välein, mutta joten kuten epäsäännöllisesti.

Tämä kuva on taiteilijan kuva ja me emme vielä ole päässeet niin pitkälle, että saisimme mitattuatämän esimerkiksi Metsähovin radioteleskoopilla. Metsähovin radioteleskoopin keilan koko, elierottelutarkkuus, millä kohdetta voidaan mitata, on jotakin tällaista. Se on aika lailla suurempi kuinkoko tämä kuva. Metsähovin teleskoopilla sellaisenaan tällaista kuvaa ei voida varmentaa. Muttainsinöörit ja tutkijat ovat keksineet menetelmiä, jolla erottelutarkkuutta voidaan parantaa. Menetel-mä on interferometria. Otetaan käyttöön kaksi tai useampia radioteleskooppia, jotka ovat kaukanatoisistaan, ja sovitaan, että mitataan samaa kvasaaria samaan aikaan, rekisteröidään tulokset jalisäksi hyvin tarkka aikamerkki. Jälkeenpäin mittaukset voidaan yhdistää, ja yhdistämisen jälkeentulee tilanne, jossa meillä on aivan kuin meillä olisi niin suuri antenni, kuin näiden alkuperäistenpienempien antennien etäisyys on. Tällä tavalla päästään tuhannen tai tuhansien kilometriensuuruisiin antenneihin.

Tässä seuraava vaihe. Tämäkään ei ole vielä riittänyt, tälläkään ei sitä musta aukon ympäryksiävielä nähdä. Tässä tulee vastaan maapallon rajallinen koko ja nyt kun avaruustutkimuksestapuhutaan, niin saatatte arvata, että seuraavaksi katsotaan mihinkä tässä on päästy.

Interferometrissa, jos käytössä on antenneja enemmän kuin kaksi, niin näillä voidaan ei pelkästäänmitata säteilyn voimakkuutta, vaan voidaan tehdä millimetrialueen säteilykarttoja kvasaareista.Tässä on millikaarisekunnin asteikko, palaan siihen ja suhteutan sen esimerkiksi optisten tele-skooppien erottelutarkkuuteen. Tämä millimetri VLBI, jossa Metsähovikin on ollut mukana karttaamittaamassa, tässä on ollut teleskooppeja Euroopasta, Japanista, Australiasta ja USA:sta. Tämäon paras maanpintatekniikka, johon on päästy.

Tätä erottelutarkkuutta voidaan parantaa sillä tavalla, että viedään vähintään yksi radioteleskooppiavaruuteen. Tällä hetkellä taivaalla kiertää japanilainen Halca -radioteleskooppi, jonka toinen nimion VSOP. Sen radan etäisin piste on noin 20 000 kilometriä. Nyt maapallon kokoa on suurennettuja saadaan mittauksia antennilla, jonka koko on 20 000 kilometriä. Metsähovi on mukana Halkanmittauksissa ja sen avulla saadaan entistä tarkempia kuvia kvasaareista.

On olemassa myös muita avaruus-VLBI -projekteja. Yksi joka tuli jo mainittua Antti Räisäsenkinesityksessä on Radioastron. Tämä on taiteilijan kuva Radioastronista. Tässä antennin halkaisijaon 10 metriä ja se käyttää lyhyempiä aallonpituuksia kuin japanilainen Halca. Sen erottelutarkkuusolisi parempi, kunhan se vaan saataisiin taivaalle.

Muita avaruus VLBI-projekteja tällä hetkellä on meneillään. Japanilainen VSOP-2, johon onkaavailtu, että siihen osallistuisi myös Euroopan avaruusjärjestö ESA ja Metsähovi jollakin tietyllätapaa. Sitten on toinen, amerikkalaisten Arise, suunnitelma, jossa on tarkoitus lähettää 20-25metrinen radioteleskooppi avaruuteen, mikä jo toimisi aivan millimetrialueella. Tämä on tämänhetkinen huippu suunnittelussa.

23

Parhaissa kvasaarikartoissa mittakaava alhaalla oli tuhannesosa millikaarisekuntia. Verrataan sitämuilla käytössä olevilla tekniikoilla saavutettavaan erottelutarkkuuteen. Suurimmilla yksittäisilläradioteleskoopeilla päästään noin 0,01 asteeseen. Maanpintaoptiset teleskoopit, esimerkiksiPohjoismaiden NOT-teleskooppi Kanarian saarilla, sillä päästään noin yhteen kaarisekuntiin.Avaruudessa olevan Hubble-teleskoopin erottelutarkkuus on noin 0,1 kaarisekuntia. Sen jälkeenon sitten jo satakertainen hyppäys, kun mennään radiotekniikan interferometrimenetelmiin. Sielläerottelutarkkuus on yhden tuhannesosa kaarisekunnin luokkaa. Se millimetri VLBI, josta äskennäytin kuvia, se on vielä jonkun verran parempi.

Nyt sitten ihan lopuksi kerron meidän viimeiset uutiset. Noin viikko sitten yritimme tehdä vieläparempaa eli omaa ennätystä erottelutarkkuudessa. Millimetri-VLBI:ssä on käytetty kolmen millinaallonpituutta. Viikko sitten teimme ensimmäiset kokeet kahden millimetrin VLBI-mittauksissa.Siinä oli Metsähovin yhteistyökumppanina Iram-antenni Espanjassa Granadan lähellä. Etäisyysmeistä oli noin 3000 kilometriä. Tuloksia emme ole vielä saaneet, emme tiedä, onnistuiko se,mutta jos se onnistui, se menee hivenen vielä tämän alimman punaisen pisteen alapuolelle. Ensiviikon maanantaista keskiviikkoon yritämme vieläkin parempaa. Silloin tähän mittausketjuun tuleemukaan SEST-antenni, joka on Chilessä. Sinne on melkein 11 000 kilometriä. Jos se mittausonnistuu, niin maailmanennätys on siirtynyt tämän asteikon alalaitaan. Kiitos.

24

Professori Martti HallikainenTeknillinen korkeakoulu

SUOMI KAUKOKARTOITUKSEN NÄKÖKEILASSA

Hyvää iltapäivää naiset ja herrat,

nimeni on Martti Hallikainen ja esitelmässäni kerron, millaisilla laitteilla maapalloa tutkaillaansatelliiteista ja varsinkin mitä alalla on saatu aikaan. Toisin kuin avaruuden tutkimuksessa,kaukokartoituksessa satelliitista katsotaan kohti maapalloa ja tehdään mittauksia sekä maapallonpinnasta että ilmakehästä.

Kaukokartoitus on alue, johon usein liitetään myös taloudellisia odotuksia. Sen takia sanon ensinmuutaman sanan tämän alan tutkimuksen rahoituksesta (kalvo 1). Alalle on ollut aivan ratkaisevaase, että Suomi on liittynyt Euroopan avaruusjärjestön ja Euroopan unionin jäseneksi. ESA:njäsenyys on tarjonnut mahdollisuuksia ja rahoitusta tämän alan tutkimukseen, varsinkin tekniikankehittämiseen. EU:n jäsenyys mahdollistaa osallistumisemme EU:n puiteohjelmiin, joissa kauko-kartoitus näyttelee ilahduttavan suurta osaa. Suomessa Tekes ja Suomen Akatemia ovat huomat-tavimmat tutkimuksen rahoittajat. Ne ovat rahoittaneet useita tutkimus- ja teknologiaohjelmia.Yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa on yhteensä toistasataa alan tutkijaa. Sen lisäksi alan työnteki-jöitä on myös yrityksissä ja uutta yritystoimintaakin on jo syntynyt sekä laiterakennuksen alueellaettä tulosten tulkinnan alueella. Muutama vuosi sitten arvioitiin, että kaukokartoituksen tuoma hyötySuomessa vuosittain on noin 300 miljoonaa markkaa. Tämä on lähinnä suuruusluokka-arvio.

En tässä esityksessä puutu niinkään siihen, miten laitteita rakennetaan, vaan keskityn satelliittilait-teiden mittaustulosten hyväksikäyttöön. Kalvolla 2 on esitelty satelliittimittausten käyttömahdolli-suuksia. Suomelle ominaisissa sovellutuksissa, joiden parissa on jo jonkin aikaa tehty työtä, onsaavutettu kohtuullisen hyviä tuloksia ja joillakin aloilla ollaan jo operatiivisella tasolla, toisilla aloillataas vasta menetelmien testausvaiheessa tai sitten vasta tutkimusvaiheessa.

Ensimmäisenä kalvolla 2 on meteorologian ja ilmakehän tutkimus. Siellähän satelliittikuvia onkäytetty jo pitkän aikaa operationaalisesti. Pääasiallisin käyttäjä on Ilmatieteen laitos. Suomelletärkeä alue on tietenkin metsien inventointi satelliittimittauksella. Metla onkin kehittänyt menetel-män, jossa osittain käytetään satelliittidataa; toki siinä käytetään paljon muutakin dataa hyväksi.Tätä menetelmää on viety ulkomaille niin, että monessa maassa käytetään jo tähän pohjautuvaamenetelmää. Muista sovellutusaloista veden laatu on viime aikoina ollut paljon sanomalehtienotsikoissa ja satelliittimittaukset näyttävät tarjoavan aika hyvän mahdollisuuden nimenomaanveden laadun monitorointiin ilman, että meidän tarvitsee kovin paljon kerätä vedestä näytteitä.

Kartoitukselle on avautunut aika tavalla uusia mahdollisuuksia, kun satelliittien erotuskyky, siis sepienin alue maan pinnalla, josta tulee yksittäinen tieto, on jo parantunut yhteen metriin. Metrinerotuskyky on niin hyvä, että sitä pystytään käyttämään karttojen uudistamiseen; toinen kartoituk-

25

seen liittyvä erittäin lupaava sovellutus nykyään on korkeustiedon saanti satelliitista. Tällä tiedollatulee ilmeisesti olemaan hyvin paljon erilaisia sovellutuksia.

Hydrologia ja maanpinnan kosteus ovat Suomen Ympäristökeskuksen tutkimusalaa ja Sykessä onjo aloitettu satelliittien puolioperatiivinen käyttö mm. lumipeitteen kartoituksen alalla. Satelliitti-geodesiasta Suomessa vastaa lähinnä Geodeettinen laitos. Merentutkimuslaitoksen vastuualuee-na olevan merijäätilanteen seuranta on ala, jota on jo vuosia tutkittu, ja nyt ollaan pääsemässäsiihen, että voidaan lähimain operatiivisesti käyttää satelliittikuvia jäätilanteen seurantaan Suomenmerialueilla. Merentutkimuslaitos on jo parina talvena toimittanut jäänmurtajille ja myös muillelaivoille tulkittuja tutkakuvia, joista nähdään erilaisten jäätyyppien esiintyminen Suomen aluevesilläsillä hetkellä.

Sanon myös pari sanaa meidän oman laboratoriomme Avaruustekniikan laboratorion tutkimukses-ta, kalvo 3. Me emme ole ihan tyypillinen kaukokartoituslaboratorio siinä mielessä, että kehitämmemyös laiterakennusta kaukokartoituksen alalla; olemmehan Teknillisen korkeakoulun laboratorio.Suunnittelemme ja rakennamme parhaillaan laitteita sekä satelliittiin että omaan lentokoneeseem-me, jota operoimme. Ostimme noin viisi vuotta sitten käytetyn lentokoneen, joka on meidäntarkoituksiimme aivan erinomainen ja olemme siihen rakentaneet myös omia laitteita. Tällaisillamittauksilla voimme simuloida sitä, minkälaisia tuloksia satelliitista saavutettaisiin. Näin voidaantestata tulevaisuuden laitteiden soveltuvuutta satelliittimittauksiin.

Teemme myös sovellutusyhteistyötä kotimaisten tutkimuslaitosten kanssa. Kullakin alalla yhteistyö-tä tehdään lähes aina sen tutkimuslaitoksen kanssa, joka on alalla vastuussa operatiivisen tiedontuottamisesta. Toki teemme yhteistyötä myös eurooppalaisten laboratorioiden ja yritysten kanssa.Se tapahtuu lähinnä sellaisissa hankkeissa, joissa EU tai ESA on rahoittajana. Teemme myösjonkin verran perustutkimusta, mutta ihme kyllä siihen on huomattavasti vaikeampi saada rahaakuin soveltavaan tutkimukseen. Meillä on tällä hetkellä 25 tutkijaa ja päärahoittajat ovat Tekes,Suomen Akatemia, EU ja ESA.

Näytän muutaman esimerkin siitä, minkälaista tutkimusta Suomessa tehdään kaukokartoituksenalalla. Kalvo 4 näyttää lumen vesiarvon maapallon pohjoisilla alueilla. Vesiarvo on lumen sulami-sesta syntyvän vesikerroksen paksuus. Kalvolla nähdään Suomi alareunassa, ja vastaavastiSiperia, Alaska ja Kanada pohjoisnavan ympärillä kehässä. Olemme kehittäneet globaalisiaalgoritmeja siihen, että saisimme lumipeitteen sisältämän vesiarvon selville koko maapallonalueelta. Tämä on huomattavasti vaikeampi tehtävä kuin tehdä sama asia Suomen alueella, mitämyös olemme tutkineet. Pelkästään yksi satelliittilaite ei tähän riitä. Olemme päässeet kohtuullisenhyvälle tasolle ja tuloksemme ovat nykyään tarkempia kuin mitä tähän mennessä on julkaistutieteellisissä lehdissä.

Kalvolla 5 on mielenkiintoinen tulos, joka kertoo paljon satelliittimittausten mahdollisuuksista.Olemme Suomen ympäristökeskuksen kanssa tutkineet jo muutaman vuoden ajan vedenlaadunmittausta satelliitilla ja lentokoneella. Yhdysvallat laukaisi runsas vuosi sitten uuden kaukokartoitus-satelliitin. Siinä on optinen laite, jonka nimi on Modis. Sen erotuskyky maan pinnalla on noin 250metriä. Kalvolla on satelliittikuva Suomesta viime kesältä. Harmaalla on maskattu kaikki maa-alueet ja pilvet. Meidän tutkijamme tulostivat tämän kuvan käyttämällä tiettyä satelliittimittauksenaallonpituuden aluetta. Kuvassa tummansininen tarkoittaa hyvää vedenlaatua, vaaleansininen johuonompaa kakkosluokan vedenlaatua, vihreä kolmannen luokan, keltainen neljännen luokan japunainen on viidettä vedenlaatuluokkaa – punaisilla alueilla vesi onkin sitten jo todella huonoa

26

laadultaan. Kuten nähdään, viidettä laatuluokkaakin esiintyy paikoitellen ja ei ehkä ole mikäänyllätys, että sitä esiintyy kaikkein eniten Suomenlahden itäalueilla.

Näytän vielä toisen kuvan samasta aiheesta, kalvo 6. Kalvon vasemmanpuoleinen kuva on itseasiassa osa edellistä satelliittikuvaa. Oikealla on Suomen ympäristökeskuksen neljänä kesänämittaamien näytteiden avulla tehty Suomen virallinen vedenlaatukartta. Mittaustuloksia saatiinvuosina 1994-1997 kaikkiaan lähes 2,5 miljoonaa ottamalla vesinäytteitä lähes 10 000 paikasta.Syken kartta julkaistiin viime vuonna. Kun verrataan näitä kahta kuvaa, niissä on huomattaviasamankaltaisuuksia. Korrelaatio on siis aika hyvä. Vasemmanpuoleinen kuva on yksi ainoasatelliitin ottama kuva ilman mitään erityistä tulkintaa. Tämä antaa käsitystä satelliittimittaustenpotentiaalista vedenlaadun seurannassa.

Puutteena tässä satelliittikuvassa on kuitenkin se, että me emme erota jokien vedenlaatua, koskajoet Suomessa ovat yleensä kapeampia kuin 250 metriä eli satelliittilaitteen erotuskyky; niitä ei siispystytä näkemään. Jo lähivuosina on kuitenkin tulossa sellaisia satelliitteja, joiden laitteidenerotuskyky mahdollistaa jokienkin vedenlaadun seurannan.

Tutka on laite, jolla voidaan tehdä mittauksia riippumatta siitä, onko yö vai päivä ja sillä nähdäänmyös pilvien läpi. Jos sataa vettä, ei pystytä tekemään tarkkoja mittauksia. Kalvolla 7 on Euroopanavaruusjärjestön tutkalla tuotettu kuva, jossa näkyy maankäyttöluokitus Uudenmaan ja Helsinginalueella. Helsinki on aivan kalvon alareunassa. Kuvan tekemiseen on käytetty yhteensä 28tutkakuvaa noin vuoden ajalta. Siinä on tehty suhteellisen monimutkainen prosessointi ja saatumaankäyttöluokitus selville. Helsingin kantakaupunki on kuvassa valkoista, tiheästi rakennettuaaluetta. Kantakaupungin ulkopuolella, nähdään muutama keltainen alue, ne ovat varastoja jateollisuusalueita, missä on paljon metallipintaa näkyvissä. Syvänkeltainen ja oranssi ovat niittyjä japeltoja, vihreä on metsää ja punainen on lentokenttä. Golf-kentät näkyvät samanlaisena kuinlentokentät.

Tutkakuvista pystytään myös nykyään tuottamaan korkeustieto, josta kalvolla 8 on esimerkkiHelsingin alueelta. Tiedon tuottamiseen käytettiin yhteensä neljä tutkakuvaa, kahta talvella otettuatutkakuvaparia. Käyttämällä tietynlaista prosessointitekniikkaa saatiin korkeustieto selville.Korkeustieto perustuu siis tutkakuviin, jotka on tuotettu noin 800 kilometrin korkeudella olevastasatelliitista. Tämän kuvan absoluuttinen korkeustarkkuus on noin 10-20 metriä. Jos käytämmeenemmän kuvia, tarkkuus paranee. Suhteellinen korkeustarkkuus joka tapauksessa on huomatta-vasti parempi: jos meillä on maanpinnalla sopivia kiintopisteitä, joiden korkeustieto tunnetaan,silloin saadaan myös loppu korkeustieto hyvin paljon suuremmalla tarkkuudella.

Viimeinen kalvo 9 kertoo siitä, mitä lähitulevaisuudessa tapahtuu Suomessa ja muualla kaukokar-toituksen alalla. Euroopassa odotetaan kaikkein eniten sitä, että Euroopan avaruusjärjestö saisilaukaistuksi Envisat-satelliittinsa, joka on linja-auton kokoinen ja jossa on yhteensä 10 erilaistalaitetta ilmakehän, maanpinnan, veden, jään ja kasvillisuuden mittaukseen. Kaukokartoituksenkannalta tilanne tulee olemaan siinä mielessä erinomainen, että Envisatin myötä ensimmäistäkertaa pystytään samaa kohdetta mittaamaan monella eri aallonpituudella toimivalla laitteella:esimerkiksi mikroaaltoalueen laitteella, jolla aallonpituus on senttien luokkaa ja optisen alueenlaitteella, jolla aallonpituus on mikrometriluokkaa. Nämä antavat erilaista ja toisiaan täydentäväätietoa kohteesta ja yhdistämällä tällaiset tiedot saadaan paljon enemmän kohteesta selville kuinpelkästään yhdellä laitteella. Myös Yhdysvallat ja Japani sekä monet muut maat lähettävätsatelliitteja lähivuosina. Silloin meillä on ensimmäistä kertaa käytössämme satelliitteja, joidenlaitteet on suunniteltu nimenomaan ympäristön seurantaa varten. Aikaisempina vuosina ne

27

suunniteltiin lähinnä luonnonvarojen kartoitukseen. Pian pystytään tuottamaan luotettavaa jaglobaalia tietoa suhteellisen nopeasti ilmaston muutoksen ja myös ympäristön tilan seurantaanpäätöksentekoa varten. Ympäristön tilan seurannan odotetaan olevan tärkein kaukokartoituksensovellutuskohde lähivuosina.

Suomessa olemme selvästi pääsemässä yhä useammalla alalla myös operatiivisiin sovellutuksiinniin, että käytämme satelliittitietoja joka päivä monenlaisen tarpeellisen tiedon tuottamiseen.Yliopistoihmisenä haluan kuitenkin myös kiinnittää huomiota siihen, että perustutkimus tällä alallatulee turvata, ei pelkästään soveltava tutkimus. Sovellukset perustuvat aina perustutkimukseen.Suomessa me voisimme suuntautua perustutkimuksen tukemisen myötä käyttämään satelliittitieto-ja rohkeasti myös globaaliin tutkimukseen eikä pelkästään Suomen ja lähialueiden tutkimukseen.Kiitos.

TUTKAKSEN julkaisusarjassa on ilmestynyt:

1980 Syntyvyyden kehitys maassamme1981 Alkoholin taloudelliset vaikutukset1981 Budjetti ja tutkimus1982 Arvofilosofia ja politiikka1983 Aikakauslehtikatsaus1983 Pienet radioaktiiviset annokset1983 Eri energiamuotojen vaikutukset ympäristöön1984 Suomalaisen kansanvallan kasvot tänään1984 Energia, kehitys, elämänlaatu1984 Suurvoimalan valintapäätös1985 Nainen kansanedustajana1985 Vaihtoehtoinen sosiaalipolitiikka1986 Aids - uusi tartuntatauti1986 Suomalainen yhteiskunta - tekniikka, työ,

tulevaisuus1986 Kansallinen suvereniteetti ja kansainvälisyys1987 Onko tulevaisuus eduskunnan käsissä?1988 Biotekniikka tänään ja huomenna1989 Rooman klubi: Ajattele maailmanlaajuisesti -

toimi paikallisesti1989 "Oot sä mukana"1989 Hyvinvointi - toimintakykyisyys -

yhteiskuntapolitiikka - Liikunta ihmisen jayhteiskunnan palvelijana

1989 "Muuttuva Eurooppa"1989 "Julkinen kuuleminen metsänkasvatuksen

tutkimuksesta"1990 Väkivalta yhteiskunnassamme - onko

torjuntakeinoja?1990 Maailman väestöräjähdys ja Suomi1990 Säteilyriskit ja kemialliset ympäristöriskit1990 Kierrätys ja säästävä teknologia1991 Valtiomiestekoja vai kilpalaulantaa: ns.

suomettumisilmiö 1970-luvun Suomessa1992 Tutkaksen tulevaisuusseminaari1993 "Nuoret lama-Suomessa"1993 Väestö ja kehitys kansainvälisen yhteistyön

kohteena1994 OECD:n arviointi Suomen korkeakoulupolitii-ka-

sta1995 Matematiikan ja luonnontieteiden oppiminen -

portti osaamisen Suomeen1995 Peruskoulun ja lukion arvioinnista1996 Hullun lehmän tauti1996 Työllisyyden harhakuvat1996 Ilmansaasteiden terveysriskit1996 Työllisyys ja yhteiskunnalliset innovaatiot1996 Eutanasia - elämän loppuvaiheen etiikka1996 Liikkuvuus, kuljetukset, liikenne; kasvun,

kilpailukyvyn ja työllisyyden näkökulmasta

1997 Elinikäisen oppimisen kansallinen strategia - mitäse voi olla?

1997 Geeniteknologia ja ihminen1997 Teollisuuden sähköntarve ja ilmastosopimukset -

selviääkö Suomi?1997 Keinoalkuinen lisääntyminen1997 Uudet materiaalit ja lähitulevaisuus1997 Mihin tiedepolitiikkaa tarvitaan? - Suomalainen

tiede 20171998 Mitä uutta suomalaisessa aivotutkimuksessa1998 Globaalistuminen luo paineita ja tarjoaa

mahdollisuuksia Suomen metsäsektorille1998 Huipputekniikan tutkimus - Suomen kehityksen

moottori?1998 Kipu - hoitamaton ongelma terveyden-huollossam-

me1999 Energia ja ilmastonmuutos - selviääkö Suomi Kio-

ton tavoitteista?1999 Biotieteiden tutkimus ja soveltaminen. Tulevaisuu-

den odotuksia ja kehittämistarpeita2000 Suomen tutkimuksen rahoitus - tarpeet ja suun-

taus2000 Laatuyhteiskuntaseminaari2000 Kaksi tietä asiantuntijuuteen - mihin kahden väylän

korkeakoulutusta tarvitaan?2000 Tutkimuspolitiikan merkitys globalistuvassa maail-

massa2000 Liikenneväylät; kustannus- vai menestystekijä?2000 Nuoret perheet tänään2001 Globaalitalouden hallinnan keinot -ohjataanko

markkinoita kaduilta vai kabineteista?

Tutkijoiden ja kansanedustajien seura TUTKAS on perustettu vuonna 1970. Seuran tarkoituksena on luoda edellytyksetkansanedustajien ja tutkijoiden väliselle yhteydelle ja tiedonvaihdolle. Osoite: Tutkijoiden ja kansanedustajien seura -TUTKAS - Föreningen för forskare och riksdagsmän, 00102 EDUSKUNTA, puh. (90) - 432 2183, s-posti ulrica.gabriels-son@eduskunta.fi.

29