Planck-luotaimeen suomalaista teknologiaa

Suomen kallein radio valmiina avaruuteen

img

VTT:n johdolla Planck-luotaimeen kehitetty äärimmäisen herkkä ja erittäin suuritaajuinen radiovastaanotin on valmistunut. Vastaanottimella mitataan varhaisesta maailmankaikkeudesta peräisin olevaa kosmista taustasäteilyä, josta selviävät mm. universumin ikä ja rakenne. Radiolle kertyi hintaa noin 50 omakotitalon verran eli 8 miljoonaa euroa.

Euroopan avaruusjärjestön ESA:n Planck-luotaimessa on 1,5-metrinen radiokaukoputki ja kaksi radiovastaanotinta. Toinen mittaa matalampaa taajuutta, toinen korkeampaa. Suomalaiset suunnittelivat ja rakensivat matalataajuisen vastaanottimen vaativimmat osat. Kehitystyötä johti VTT ja vastaanottimen rakentamisesta ja testaamisesta vastasi suomalaisyritys Elektrobit Microwave.

Signaali vahvistetaan 500 000 kertaiseksi

Vastaanottimien valmistaminen edellytti useita uusia teknisiä ratkaisuja. ”Periaatteessa Planckin vastaanotin toimii kuin kideradio”, toteaa MilliLabissa (Millimetre Wave Laboratory of Finland), VTT:llä työskentelevä professori Jussi Tuovinen, joka vastaa Suomen Planck-hankkeen laiterakentamisesta. ”Kosmisen taustasäteilyn taajuus on kuitenkin miljoona kertaa suurempi kuin tavallisen radiolähetyksen. Niinpä lanka-antennin sijasta käytetään lautasantennia eli radiokaukoputkea ja kiteen sijasta diodeja ja vahvistimia, joilla signaali vahvistetaan 500 000-kertaiseksi. Vastaanottimen arvokkaimmat osat ovat vahvistimen puolijohdesirut, jotka maksavat 0,5 miljardia euroa kilo. Onneksi 1,4 neliömillin kokoisia mikrosiruja ei tarvita kilokaupalla.”

Teknologiaa voidaan soveltaa myös turvallisuudessa ja tietoliikenteessä

Hankkeessa kehitettyä teknologiaa voidaan käyttää myös jo nyt mm. turvatarkastuksiin, kulkuneuvojen havaitsemiseen sumun läpi ja tietoliikennesovelluksiin. Tämän lisäksi tekniikka sopii esimerkiksi tarkkoihin pilvitutkiin ja ainutlaatuisten tähtitieteellisten havaintojen löytämiseen.

Kosminen taustasäteily paljastaa maailmankaikkeuden ominaisuuksia

”Kosmista taustasäteilyä ’kuuntelemalla’ selviävät mm. universumin ikä, rakenne sekä ns. pimeän aineen määrä, ehkä laatukin. Myös hiljattain löytyneen pimeän energian luonteesta saadaan vinkkejä”, sanoo Metsähovin radiotutkimusaseman akatemiatutkija Anne Lähteenmäki, joka koordinoi suomalaisten tutkijoiden osallistumista Planck-hankkeen tieteellisiin haasteisiin.

Radiovastaanottimia asennetaan parhaillaan luotaimeen, joka laukaistaan avaruuteen vuonna 2008.

Suomen Planck-hankkeeseen osallistuvat VTT, MilliLabin lisäksi Helsingin ja Turun yliopistot, TKK:n Metsähovin Radiotutkimusasema, Fysiikan tutkimuslaitos sekä Elektrobit Microwave. Hanketta rahoittavat Tekes, Suomen Akatemia, ESA sekä siihen osallistuvat tutkimustahot.

MilliLab on VTT:n ja TKK:n yhteinen laboratorio, joka on Euroopan avaruusjärjestön ESA:n erityisosaamiskeskus millimetriaaltotekniikan alalla.

 


Lisätietoja

VTT on puolueeton asiantuntijaorganisaatio, joka kehittää uutta teknologiaa, tuottaa tutkimus-, kehitys-, testaus- ja tietopalveluita sekä kotimaisille että kansainvälisille asiakkailleen, yrityksille ja julkiselle sektorille. Osaamisellaan ja uusilla innovaatioilla VTT pyrkii lisäämään omistajansa ja asiakkaidensa teknistaloudellista kilpailukykyä ja yhteiskunnan hyvinvointia.