Tippkeskuse juhataja ja Helsingi Ülikooli professori Minna Palmrothi sõnul sai keskus Soome Akadeemia rahastuse toel valmis Soome esimese teadusliku kosmoseprogrammi. Selle eesmärk on arendada välja praegusest jätkusuutlikum kosmosetehnoloogia, vahendab Phys.org.

"See on esimene satelliit, mida on rahastanud täielikult Soome Teadusakadeemia," ütles Aalto Ülikooli kaasprofessor Jaan Praks ERR-ile. "Selle taga on teaduskonsortsium ja see keskendub täielikult kosmosefüüsikale ja -teadusele." Tippkeskuse üks eesmärk oligi tema sõnul panna alus Soome esimesele kooskõlastatud riiklikule teadussatelliitide programmile.

Satelliidi teekond Espoost Otaniemist algab mõne päeva pärast. Esmalt peatub satelliit Saksamaal Berliinis, kus paigutatakse see satelliitide orbiidile paigaldamise liidendusplokki. Süsteem võimaldab saata korraga orbiidile mitmeid satelliite ja sellega kulusid kokku hoida. Seejärel viib Saksa firma EXOLaunch soomlaste satelliidi stardipaika. Eeldatavasti saadetakse satelliit eraettevõtte SpaceX raketi Falcon 9 pardal orbiidile USA-st Floridas asuvast Cape Canaverali kosmosekeskusest.

Foresail-1 satelliidisüsteemid ja teadusinstrumendid arendati välja ning ehitati täielikult Soomes. Selle valmistanud tippkeskus uurib ilmaruumis valitsevaid tingimusi ja loodab kasutada saadud teadmisi, et luua tehiskaaslasi, mis peaks kosmose nõudlikes tingimustes paremini vastu.

Tippkeskust juhib Helsingi Ülikool ning kaasa löövad ka Aalto Ülikool, Turu Ülikool ja Soome Meteoroloogiainstituut. Kahe viimase uurimisasutuse teadlased vastutavad Foresail-1 teaduslike instrumentide ja mõõtmistulemuste eest. Aalto Ülikooli teadlased juhtisid aga missiooni kavandamist ja satelliidi ehitamist.

Senisest täpsemad mõõtmised

Aalto Ülikooli töörühm arendas oma laboris välja täiesti uue avatud satelliitiplatvormi. Loodud platvormi ja selle allsüsteeme, nagu positsioneerimist, raadiot, keskarvutit, raamistikku, antenni, asendisensoreid, akusid ja päikesepaneele, saab Soome edaspidi kasutada oma teistel satelliidimissioonidel. Satelliidijoonised tehakse aga kõigile avatud allikana kättesaadavaks.

Jaan Praksi sõnul pööras töörühm erilist tähelepanu satelliidi töökindlusele ja vastupidavusele. Võrreldes eelmiste väiksemate satelliitidega keskendusid nad rohkem elektroonika varjestamisele kiirguse eest.

Praks märkis ERR-ile, et kuigi kosmosekiirgust on mõõdetud ennegi, keskendub Foresail-1 varasemast täpsemalt kiirguse suunajaotusele. "Kui me suudame mõõta täpse suunajaotuse, kuhu suunda see kiirgus ära kaob ja kui suur osa sellest tuleb atmosfääri, teeb just see Foresail-1 eriliseks," ütles ta. 

Praksi sõnul ehitati projekti käigus satelliidist mitu varianti. Süsteemide töökindlust testiti nii tugeva vibratsiooni, vaakumi kui ka madalate temperatuuridega. Satelliidi lõplik lennumudel saadetakse orbiidile Cape Canaverali kosmodroomil Falcon 9 raketiga. 

Uue satelliidi juhtimine ja opereerimine jääb Otaniemis asuva tööjaama hooleks. Praegu jälgib see muu hulgas satelliite Aalto-1 ja Suomi100. Jaamas kasutatud lahenduste ja tarkvara lõid Aalto Ülikooli teadlased.

Kaks olulist instrumenti

"Foresail-1 on täpselt kolm korda suurem, kui oli ESTCube ja ta on sama sarja kuubiksatelliitide standardi järgi tehtud," osutas Jaan Praks. Ehkki satelliit Foresail-1 on ikkagi vaid piimapaki-suurune, kannab see endaga kaasas kahte ainulaadset teadusinstrumenti: PATE osakesteteleskoopi, mis uudistab Maa-lähedast kiirguskeskkonda, ning plasmapidurit, mis toob satelliidi orbiidilt ära. 

Plasmapidurit katsetasid soomlased juba Aalto-1 satelliidiga, kuid nüüdseks parandasid nad selle töökindlust. "Sisuliselt on tegemist sama põhimõttega seadmega, mis oli ESTCube-1 peal. Samuti oli see seade Aalto-1 peal ja nüüd Foresail-1 peal, aga nüüd see on muidugi täiesti ümber töötatud Soome Meteoroloogiainstituudis," võrdles Praks täpsemalt.

Piduriprojekti eesmärk on vähendada tulevikus orbiidil triiviva kosmoseprügi hulka. Kui pidur tehiskaaslase liikumist aeglustab, langeb see tagasi Maa atmosfääri ja põleb ära. Vastasel juhul kulub töö lõpetanud satelliitidel atmosfääri naasmiseks aastaid, kuid piduri abil saaks Foresail-1 orbiidilt lahkuda vaid kahe kuuga.

Praksi sõnul on Foresail-1 missiooni pikkuseks kavandatud viis aastat. "Purjega me tahame satelliiti tuua juba üsna missiooni alguses nii palju allapoole, et tema orbitaaltasand hakkaks natuke pöörama ennast," seletas ta. See võimaldaks Praksi sõnul mõõta magnetosfääris toimuvat eri aegadel ja eri nurkade alt, mis annaks kokkuvõttes paremaid mõõtmistulemusi. "Satelliidi eluaeg lüheneb, aga me ei too teda kohe päris alla. Toome ta nii alla, et need viis aastat oleks ikkagi võimalik mõõta," ütles Praks.

Soome Meteoroloogiainstituudi uuringujuhi Pekka Janhuneni sõnul töötab plasmapidur küll teoorias ja maa peal tehtud katsetes, kuid selle tegelikku pidurdusjõudu pole ilmaruumis veel piisavalt mõõdetud.

Turu Ülikooli teadlaste loodud PATE osakesteteleskoobi eesmärk on aga aidata teadlastel paremini mõista kosmose kiirguskeskkonda ja seeläbi pikendada sinna lähetatud satelliitide eluiga. Turu Ülikooli professori Rami Vainio sõnul aitavad PATE abil tehtud täpsemad mõõtmised uurijatel kindlaks määrata, kui palju elektrone jõuab kiirgustsoonidest atmosfääri. Seda teades saavad nad arendada satelliite, mis peaks kosmosekiirgusele paremini vastu.

Praksi sõnul on Soomes välja arendatud juba terve rida tehiskaaslasi, sealhulgas Aalto-1, Allto-2, Suomi100, W-cube ja Sunstorm ja mitu radarsatellliiti. "Tõepoolest, satelliite tuleb Soomes üsna palju ja igal aastal viiakse neid kosmosesse võib-olla isegi üle kümne," ütles Praks.