Minna Palmroth, HY - Foresight Thursday 22.10.2020

Avaruuden
strateginen merkitys Suomelle
Minna Palmroth
Professori
Kestävän avaruustieteen ja –tekniikan huippuyksikön johtaja
Helsingin yliopisto, Ilmatieteen laitos
Foresight Thursday, 22.10.2020
Kansallisen ennakointiverkoston tapahtuma
@cleanorbits
@MinnaPalmroth

Kuva: NASA
@MinnaPalmroth
Sisältö
Miksi avaruuteen?
Avaruuden käytön muutos
Avaruuden käyttökohteita
Avaruuden merkitys yhteiskunnalle
Avaruuden turvallinen käyttö

• Poliittinen (valtioiden
välinen kilpailu)
• Ideologinen
• Uteliaisuus
• PR
• Taloudellinen hyöty
• Nykyaikaisen elämäntavan
turvaaminen
Kuva: Wikipedia
Kansallisen ennakointiverkoston tapahtuma @MinnaPalmroth
“We choose to go to the Moon”

Avaruus on megatrendi
Lähde: Spacecraft Encyclopedia/ http://claudelafleur.qc.ca
Vuosi
Uusien satelliittien määrä
Kylmä sota
“New Space”

Nykyiset ja suunnitellut satelliitit
Lähde: Union of Concerned Scientists
Muu: 200
Tiede: 20
Teknologiakehitys: 100
Navigaatio: 25
Kaukokartoitus: 300
Kommunikaatio: 500

Avaruus on arkipäiväistynyt
Avaruudesta riippuvia
sovelluksia ja toimintoja
• Karttasovellukset
• Paikannus
• Kriittisten järjestelmien
aikaleimat
• esim pankkisektorilla
• Sääennusteet
• Ilmastonmuutoksen
seuranta
• Satelliittitelevisio ja -
puhelin
• Tiedustelu

” … several reports […] by investment banks predicted
that the global space economy, [at 2018] valued at
about $350 billion, could grow to $1 trillion or more in
the 2040s. ”
Lähde: Space News, 5.7.2018:
https://spacenews.com/a-trillion-dollar-space-industry-will-require-new-markets/
Avaruustalous on kasvussa

Mitä tästä seuraa?

Kappaleet avaruudessa 1957 – 2015
Video: Stuart Grey

Kiinan ohjusisku
Iridium 33
törmäys
Kokonaismassa: 8400 tonnia Lähde: NASA Orbital Debris, Quarterly News, Volume 21, Issue 1 February 2017
Avaruusromun määrä

Lähde: Muelhaupt et al., J. Space Safety Eng., 6, 80-87, 2019
Altitude(km)
Kappaleiden määrä polaariradoilla

ESA Envisat

Romuskenarioita
Lähde: Klima et al., Space Debris Removal: A Game Theoretic Analysis, Games, 2016
Peliteoriaan perustuva ennuste: Poistetaan 0, 1 tai 2 satelliittia joka 2. vuosi

Kestävän avaruustieteen ja –tekniikan huippuyksikkö
• Tutkii avaruuden olosuhteita
• Kehittää olosuhdekestäviä satelliitteja
• Kehittää kustannustehokasta
radaltapoistoteknologiaa
• Tavoitteena merkittävä parannus
rataturvallisuuteen

Kestävän avaruustieteen ja –tekniikan
huippuyksikkö
Säteilyn-
kestävyys
Radalta
poisto
Kestävä
avaruus
Nyt
• Isot satelliitit: Ajoaine
• Piensatelliitit: Ei
tehdä
Kalliit
säteilysuojatut
komponentit
CoE
Tiede & teknologia:
Älykäs säteilynsieto
Tiede & Teknologia:
Romuntorjunta
• Satelliittien elinikä nousee
• Turvalliset radat

Säteilyn
poistuminen
Maan kentässä
syntyvä säteily
Auringossa
syntyvä
säteily
Radalta
poisto
Älykäs
säteilynsieto
Sähköpurje
aurinkotuulessa
Huippuyksikön ohjelma:
= Suomen 1. oma avaruusohjelma

Avaruuden olosuhteet, eli
Avaruussää

NASA
Maan lähiavaruuden
olosuhteet, jotka
vaikuttavat teknologian
luotettavuuteen tai
ihmisen terveyteen.
Avaruussää

Sääsatelliitit
Navigaatiosatelliit
Satelliitit seilaavat plasmassa
1. Yksittäiset hiukkaset voivat saattaa
epäkuntoon
2. Säteily ikäännyttää
3. Avaruusalusten varautuminenNASA SAMPEX mittauksia
Olosuhteet satelliittien radoilla

NASA
Vaikutukset satelliittien
signaaliin

NASA
hiukkaset
~1 mega-Ampeerin virtajärjestelmä
Vaikutukset maan pinnalla

Vakavin
avaruussään uhkaskenario

NASA
Carringtonin piirros 1859
Maa samassa mittakaavassa

Frederic Edwin Church, Aurora Borealis, öljyvärityö (1865)

wikipedia

4-10 years - Recovery time
Suorat vahingot: $2.6Ÿ1012 (€2.1Ÿ1012)
Toipumisaika 4 – 10 vuotta
Uhkakuva
National Research Council (NRC) raportista, “Severe Space Weather Events” (2008)
Power System Disturbance and Outage Scenario of Unprecedented Scale
Geomagneettisen myrskyn johdosta
mahdollisesti vahingoittuvien
sähköverkkojen alueet
Vaikutusalueilla
elää yli 130
miljoonaa
ihmistä.
Täplän
suuruus kuvaa
sähköverkon
vauriota.
Consider with caution.
@MinnaPalmroth

NASA
12%

Ennuste perustuu
mallinnukseen

NASA
Suomi ja avaruussää
• Maailman johtavaa avaruussäätutkimusta
• Kärkiasema mallinnuksessa ja sähköverkkojen
avaruussäävasteessa
• Euroopan paras mittausverkosto
• 24/7 avaruussääpalvelu (asiakkaana ICAO)
Kuvat:
MIRACLE mittausasemat (IL)
Ari Viljanen / Ilmatieteen laitos
IL 24/7 avaruussääpalvelu

Lopuksi

Suomen avaruusvisio

Wikipedia: Kolumbuksen paluu
Avaruus vs. löytöretket

Yhteenveto
• Avaruustalous kasvaa.
• Avaruustalouden tulee olla kestävällä pohjalla.
• Avaruusolosuhteiden ymmärtäminen on kestävyyden perusta.
• Suomella on täydet mahdollisuudet olla kokoaan suurempi
avaruustoimija.
• Tieteen, tekniikan, talouden ja oikeusjärjestelmän
yhteispelillä menestykseen.
@MinnaPalmroth
minna.palmroth@helsinki.fi

Minna Palmroth, HY - Foresight Thursday 22.10.2020

Recommended

Recommended

More Related Content

More from Kansallinen ennakointiverkosto (KEV)

More from Kansallinen ennakointiverkosto (KEV) (20)

Minna Palmroth, HY - Foresight Thursday 22.10.2020