Euroopan avaruusjärjestö ESA ja NASA selvittävät yhdessä mahdollisuuksia suojautua maata uhkaavilta asteroideilta muuttamalla niiden liikerataa. VTT osallistuu hankkeeseen selvittämällä asteroidien mineraalikoostumusta. Tämä tapahtuu ensimmäistä kertaa avaruustutkimuksen historiassa nanosatelliitissa olevan hyperspektrikameran avulla.
ESAn ja NASAn yhteisessä missiossa testataan asteroidien torjuntaa kineettisellä törmääjällä eli luotaimella, joka ohjataan törmäämään asteroidiin. Törmääjänä on NASAn DART-luotain, jonka on tarkoitus muuttaa asteroidin liikerataa. Törmäyksen vaikutusten ymmärtämiseksi tarvitaan tietoa asteroidien koostumuksesta ja rakenteesta. Tätä selvitetään puolestaan ESAn Hera-luotaimella. Sen mukana lentää kaksi nanosatelliittia: Milani ja Juventas. VTT:n kehittämä ASPECT-hyperspektrikamera on Milani-satelliitin päähyötykuorma ja olennainen osa missiota.
Hyperspektrikamera mittaa aallonpituuksia 500-2500 nanometrin väliltä, ja sen avulla on mahdollista selvittää asteroidien mineraalikoostumus. Vastaavaa teknologiaa käytetään jo maan päällä mm. ihosyövän kartoittamiseen, päästöjen mittaamiseen ja muovin kierrätykseen.
Avaruuteen vuonna 2024
MILANI-pienoissatelliitti lähetetään avaruuteen vuonna 2024. ”Kyseessä on merkittävä askel kohti nanosatelliittien hyödyntämistä kaukaisen avaruuden tutkimuksessa. Laitteiston kapasiteetti on saatu sopivaksi asteroidien koostumuksen määrittämiseen, ja tämä mahdollistaa kustannustehokkaat missiot asteroidien ja muiden taivaankappaleiden tutkimiseksi”, kertoo tiimipäällikkö Antti Näsilä VTT:ltä.
VTT on työskennellyt projektin toteutumiseksi jo vuodesta 2015, joten sopimus ESAn kanssa on merkittävä virstanpylväs. Tiedepartnerina projektissa on Helsingin yliopisto. Muita yhteistyökumppaneita ovat Reaktor Space Lab, joka rakentaa datan prosessoinnissa käytetyn tietokoneen ja Huld, jonka vastuulla on mission ohjelmistokehitys. Milani-nanosatelliitin rakentaa italialainen Tyvak International.
"MILANIin sijoitettu uusi pienikokoinen ASPECT-instrumentti tuottaa ensimmäisen korkearesoluutioisen hyperspektrikuvan asteroidin pinnasta kartoittaen sen globaalin ja paikallisen mineraalikoostumuksen. Didymos on poikkeuksellinen kohde, sillä kyseessä on binääriasteroidi eli asteroidi, jota kiertää kuuna pienempi asteroidi. Tällaista binäärikohdetta ei ole aikaisemmin tutkittu. ASPECT-instrumentilla kerättävä data paljastaa näin myös oleellista tietoa binääriasteroidien alkuperästä ja kehityksestä sekä mahdollisesta materiaalien vaihdosta näiden kahden kappaleen välillä”, sanoo dosentti Tomas Kohout Helsingin yliopistosta.
Kartoitus luo perustaa asteroidikaivostoiminnalle
Nanosatelliittien ja hyperspektrikameran avulla kustannukset asteroidien tutkimiseksi kutistuvat murto-osaan nykyisestä. MILANI-satelliitin kustannukset ovat kaikkiaan noin 7 miljoonaa euroa, josta hyperspektrikameran osuus on noin miljoona euroa. Kun ratkaisu jatkossa monistetaan, jää kokonaiskustannus arviolta miljoonaan euroon pienoissatelliittia kohden. Tämä vastaa noin sadasosaa perinteisen satelliitin kustannuksista.
Ratkaisu mahdollistaa asteroidien kattavan kartoittamisen jopa satojen luotainten avulla. Tiedon avulla voidaan suunnitella asteroidikaivostoimintaa ja selvittää ratkaisuja maapallon resurssien riittävyyteen liittyviin haasteisiin. Asteroideilta voitaisiin tulevaisuudessa louhia harvinaisia mineraaleja, joita tarvitaan esimerkiksi elektroniikkateollisuudessa. Mineraalikoostumukseltaan kiinnostavimmat asteroidit voitaisiin tunnistaa seuraavien 10 - 20 vuoden aikana ja louhinta voisi olla ajankohtaista arviolta 50 vuoden kuluttua.
Lisätietoja
Teknologian tutkimuskeskus VTT
Tiimipäällikkö Antti Näsilä, puh. 040 671 6266, [email protected]
Helsingin yliopisto
Dosentti Tomas Kohout, puh. 02941 51008, [email protected]
