TKK:n opiskelijaryhmä voitti ESA:n suunnittelukilpailun

Euroopan avaruusjärjestön koulutus- ja opiskelija-asioista vastaava toimisto julisti tämän vuoden tammikuussa kilpailun, jossa pyydettiin eurooppalaisilta ja kanadalaisilta opiskelijaryhmiltä ehdotuksia ja ideoita uusiksi aurinkokunnan tutkimusprojekteiksi. ESAn Aurora-ohjelman hengessä opiskelijoita kehotettiin pohtimaan erilaisia astronauttien tai robottiluotainten käyttömahdollisuuksia, keksimään tutkimuskohteita ja suunnittelemaan kokonaan uudenlaisia tekniikoita.

Teekkarit mukaan loppukilpailuun

Kaikkiaan 17 tutkimusryhmää valittiin loppukilpailuun tavoittelemaan voittoa viidessä eri kategoariassa ja loppukilpailu pidettiin 8.-9. syyskuuta Barecelonassa, Katalonian teknillisessä yliopistossa. Mukaan kutsuttiin myös TKK:n avaruustekniikan laboratorion opiskelijaryhmä, jotka esittivät ns. Arrow-luokassa kiinnostavaa tutkimuslentoa Marsin Phobos-kuuhun. "Saimme vinkin kilpailusta professoriltamme Matti Hallikaiselta ja ryhdyimme sitten pohtimaan mitä voisimme oikein tehdä", kertoo ryhmän vetäjä Jani Kettunen. "Varsin pian päädyimme pieneen luotaimeen, joka tutkisi Phobosia meillä Otaniemessä tuttujen kaukokartoituslaitteiden avulla. Niitä käytetään normaalisti vain Maan pinnan havaitsemiseen, mutta nillä voisi helposti esimerkiksi etsiä jäätä Phobosista."

Vaikka Marsista etsitään taas tänä vuonna jäätä, vettä ja elämääkin monen avaruuslennon voimin, olisi planeettaa kiertävän Phobosin jää yhtä kiinnostavaa. Se olisi helpommin saatavissa hyötykäyttöön aikanaan, kun Marsiin tehdään miehitettyjä lentoja. Lisäksi Phobosin tutkiminen on samalla asteroidien tutkimista, koska hyvin todennäköisesti Marsin molemmat kuut - Phobos ja Deimos - ovat Marsin ympärilleen kaappaamia pikkuplaneettoja.

Otaniemeläisten luotain lentää Marsiin suuremman luotaimen kyydissä, irtoaa omille teilleen vasta punaisen planeetan luona ja jatkaa siitä Phobosia kiertävälle radalle. Sieltä se kuvaisi kuuta näkyvän valon ja infrapunavalon alueilla toimivalla spektrometrillä ja kartoittaisi pintaa kuvantavan tutkan avulla. Etenkin tutka vie niin paljon tehoa, ettei sitä voida käyttää samaan aikaan spektrometrin kanssa, joten tutkimukset eri instrumenteilla tulee jaksottaa. Tutkat ovat erittäin harvinaisia planeettalennoilla niiden sähkösyöppöyden vuoksi, mutta otaniemessä tekniikkaa ollaan saatu venytettyä sille tasolle, että tutkan käyttö voisi olla mahdollista jopa pienelle tutkimusluotaimelle.

Kunhan luotain olisi tehnyt tehtävänsä, ohjattaisiin se laskeutumaan Phobosin pinnalle. Pikkukuun painovoima on niin pieni, että luotain voisi laskeutua ilman voimakkaita rakettimoottoreita: se käytännössä lähes leijailisi omalla painollaan alas. Pinnan tutkimuksia varten luotaimen pieniin jalkoihin on asennettu antureita ja luotamen pohjassa olisi mm. lasersäteen avulla pinnan pölyä analysoiva laite. Luotain voisi mitata myös Phoboksen seismistä aktiivisuutta.

Avaruusaluksen tarkan suunnittelun sijaan teekkariryhmä teki yksityiskohtaisen selvityksen siitä, millainen luotain voisi olla, kuinka se voisi lentää perille ja mitä se voisi Phoboksessa tutkia. Varsinainen oikean aluksen tekemiseen tähtäävä suunnittelu olisi tarkempaa ja veisi aikaa huomattavasti kauemmin. "Eräs kiinnostavimmista asioista koko projektissa oli oikeastaan kokonaisuus, sillä tässä on joutunut perehtymään asioihin, joihin normaalissa työssä täällä labrassa ei törmää", toteaa Miia Eskelinen ja Eero Rinne säestää: "oli todella yllättävää huomata, että ESAlla on niin tarkat tiedot kaikista erilaisista osista, esimerkiksi yhdestä tietoväyläliittimsestä, joka on standardoitu ja josta on mappikaupalla tietoa."

Sirkusta Barcelonassa

Loppukilpailussa kaikki 17 ryhmää pitivät oikeiden avaruusprojektien valintatilaisuuksien tapaan kukin tiukan 15-minuuttisen esitelmän, jonka jälkeen niin kanssakilpailijat kuin valintalautakunnan jäsenet tekivät heille kysymyksiä. Lopulta ESAn Aurora-tutkimusohjelman neuvonantajaryhmän johtajan, professori Jean-Pierre Swingsin vetämä jury vetäytyi pohtimaan kunkin kategorian voittajia.

³Kaikki esitykset olivat kiinnostavia ja suunnitelmat olivat teknisesti korkealaatuisia. Jotkut ryhmät olivat jopa rakentaneet ehdottamistaan luotaimista tai niiden osista mallikappaleita", kertoo Piero Messina, kilpailun järjestäjä. "Suurin osa ryhmistä toi lavalle koko ryhmän, mikä teki esityksistä eläviä ja kiinnostavia. Ilmapiiri kokoussalissa oli jännittynyt, kun eri englannin kielen aksenteilla projektejaan esitelleet ryhmät suoriutuivat mainospuheista muistuttaneista esitelmistään. Erityisen korkealle tunnelma nousi silloin, kun Limerickin yliopiston ryhmä marssitti sisään kananmunan muotoisen pyörivän robotin."

Harkinnan jälkeen jury päätti kunkin kategorian voittajan ja päätti jakaa vielä kuusi erikoispalkintoa. "Valinta ei ollut helppo, joska hyvin monet kilpailijat olivat varsin tasavertaisia, joten katsoimme parhaaksi antaa ylimääräisiä tunnustuksia", totesi Messina valintojen julkistuksen jälkeen. Viiden eri kategorian voittajat ovat: Arrow -luokka:
Phobice - Teknillinen korkeakoulu

Flagship -luokka:
Prometeo - Politecnico di Milano, Italia

Miehitetyt avaruuslennot:
Mars Excursion Module - Cranfieldin yliopisto, Iso-Britannia

Uudet teknologiat:
P.R.E. Mars - EPFL, Lausanne, Sveitsi

Pinnalla liikkuvat robotit:
TODDLER - Leicesterin yliopisto, Iso-Britannia ja Hampurin yliopisto, Saksa

Palkintona kullekin ryhmälle on nelipäiväinen käynti ESAn Avaruustutkimus- ja tekniikan kehityskeskuksessa ESTECissä, Hollannissa. Käynti pitää sisällään laitoksen esittelyn sekä keskusteluja projektista ESAn asiantuntijoiden kanssa.

Erikoispalkinnot:

ARGO - Politecnico di Milano, Italia
LADYFLY - Politecnico di Milano, Italia
H-STRAW - Kansainvälinen avaruusyliopisto, Strasbourg, Ranska
MDRS - Kingstonin yliopisto, Iso-Britannia
The Moonlight Project - Universitat Politecnica de Catalunya, Espanja
PHAROS - Politecnico di Milano, Italia

Seuraava Aurora-opiskelijakilpailu julkistetaan muutaman viikon kuluttua.