Lapin pohjoinen saavutettava sijainti ja pitkä talvi antavat erinomaiset puitteet tärkeän arktisen tutkimustyön tekemiselle. Tutkimuskeskukset näkevät suurta potentiaalia tiedon hyödyntämisessä ja kaupallisten toimijoiden yhteistyön lisäämisessä.
Sodankylässä Tähtelässä tehdään todella merkittävää ja alansa huippua arktista tutkimustyötä. Oulun yliopiston geofysiikan observatorio ja Ilmatieteen laitoksen arktinen avaruuskeskus tekevät yhteistyötä ja luovat vetovoimaa alueelle. Observatorio on perustettu Sodankylään jo melkein 110 vuotta sitten ja Ilmatieteen laitoksen keskus myöhemmin sen jälkeen. Observatorion päätyö on geo- ja avaruusympäristön pitkäaikainen ja jatkuva monitorointi vuorokauden ympäri.
Ilmatieteen laitos tekee monenlaista tutkimustyötä Sodankylässä, kuten ilmakehä-, avaruus-, lumi- ja älyliikennetutkimusta. Tutkimuskeskus perustettiin alun perin sääasemaksi Sodankylään 1949. Siihen kuuluu myös Pallaksen mittauskeskus. Kerättävää tietoa hyödynnetään muun muassa ilmastonmuutoksen, sääilmiöiden ja päästöjen ymmärtämisessä. Asemalla ei käsitellä vain paikallista tietoa vaan vuodesta 2011 alkaen asema on pystynyt vastaanottamaan myös globaalia dataa isomman antennihankinnan ansiosta.
Arktiset olosuhteet hyvin saavutettavissa
– Tämän aseman merkitys on suuri. Maailmassa on vähän yhtä monipuolisia asemia, ja vielä nimenomaan tällaisella ilmastovyöhykkeellä, missä me olemme, toteaa Ilmatieteen laitoksen ryhmäpäällikkö ja vanhempi tutkija Timo Sukuvaara.
Ainutlaatuisten arktisten olosuhteiden ansiosta saadaan arvokasta tietoa. Esimerkiksi lumitutkimuksessa voidaan kerätä tietoa sekä satelliittihavaintojen että maanpintamittausten avulla. Tällä tavoin molempien keräystapojen dataa voidaan verrata toisiinsa ja varmistaa, etteivät satelliittihavainnot ole vääristyneet ilmakehän aiheuttamien häiriöiden vuoksi. Lisäksi myös maanpinnan alapuolelta pystytään mittaamaan roudan syvyys.
Sukuvaaran mielestä oleellista Lapin talviolosuhteissa on niiden ennakoitavuus ja pitkä kesto, jolloin tutkimusta voidaan tehdä luotettavammin ja pidempään. Pitkä talvi pystytään hyödyntämään kokonaisuudessaan.
Lapin ja Sodankylän pohjoinen, mutta myös käytännöllinen ja saavutettava, sijainti antaa Sodankylän geofysiikan observatorion avaruusfysiikan professori ja johtaja Eija Tanskasen mielestä tutkimustyölle erinomaisen edun. Revontulet ja magneettisen ympäristön aiheuttamat häiriöt ohjautuvat maan napa-alueille.
Kuitenkin arktisilla alueilla, kuten Kanadan pohjoisosassa ja Venäjällä, joissa tutkimusta voitaisiin tehdä, ei ole samalla tavalla infrastruktuuria niin kuin Lapissa. Tanskanen huomauttaa, että koska kyseisillä alueilla ei ole asutusta, ei myöskään ole tutkijoita – tutkimustyö silloin luonnostaan ohjautuun Lappiin.
Monipuolinen älyliikenteen testausympäristö
Ilmatieteen laitoksen ilmakehä-, avaruus- ja lumitutkimuksen lisäksi noin 15 vuotta sitten aloitettiin myös älyliikennetutkimus, jonka tavoitteena on parantaa liikenteen sujuvuutta ja tehdä ajamisesta turvallisempaa ajoneuvojen ja infrastruktuurin välisellä kommunikaatiolla. Esimerkiksi paikallista sää- ja tapahtumatietoa voitaisiin välittää suoraan autoon sääasemilta ja toisista ajoneuvoista, jolloin vaikkapa tienpinnan liukkauden ja juuri tapahtuneet onnettomuudet voisi ennakoida paremmin.
Sodankylän lentokentälle on toteutettu monipuolinen 5G-testiverkko ja tiesääpalveluiden kehitys- ja pilotointiympäristö, joita hyödynnetään muun muassa talvitestauksessa ja älyliikenteen tutkimisessa. E75 Stargate -testirata luotiin Ilmatieteen laitoksen, Lapin ammattikorkeakoulun ja Teknologian tutkimuskeskus VTT:n yhteistyössä Sod5G-hankkeessa. Testialueen omistaa Sodankylän kunta ja sen ylläpidosta huolehtii Tähtikunta Oy.
Rata on saatavilla kaupallisten toimijoiden käyttöön. Ilmatieteen laitos suorittaa radalla myös omaa tutkimustyötään ja on asentanut alueelle mittausasemia ja -laitteita. Sukuvaara toteaa, että kaupallisia toimijoita voidaan myös avustaa työssä parhaan mukaan. Sodankylän testirata onkin aivan ainutlaatuinen ympäristö ja eroaa hänen mukaansa muista radoista pitkään kestävien arktisten olosuhteiden, kattavan säähavaintolaitteiston, nykyaikaisten älyliikennekommunikaatiojärjestelmien ja jatkuvan tutkimustyön ansiosta.
Älyliikenteen kehittäminen tarvitsisi mukaansa isoja auto- ja laitevalmistajia, mikä onkin pitkän tähtäimen tavoitteena. Sukuvaara kertoo, että ajoneuvovalmistajien kautta toivottaisiin saatavan tietoja autojen tiellä tekemistä havainnoista, joilla voitaisiin tarkentaa autoihin tuotettavaa säätietoa ja tehdä havaintoja liikenteen kulusta.
Älyliikenne ja autonominen ajaminen on kuitenkin suuri kokonaisuus, johon kuuluu monia yksityiskohtia.
– Siellä on mukana yksi elementti, sää, jonka osaamme todella hyvin – voisin jopa väittää, että paremmin kuin kukaan muu.
Arvokkaan datan kulta-aitta
Sodankylän geofysiikan observatoriossa tutkitaan muun muassa luonnonuhkia ja radiohäiriöitä, kosmisia säteitä, ja tehdään revontulitutkimusta, seismistä monitorointia ja magneettisen ympäristön kartoitusta ja tutkimusta. SGO:lla onkin tehty magneettisen ympäristön tutkimusta maailman pisimpään yhtäjaksoisesti 106 vuoden ajalta.
Kerättävän tiedon avulla voidaan tarkastella ja ymmärtää paremmin magneettisen ympäristön häiriöitä, kuten ongelmia sähkönjakelussa, energiahuollossa, lämmityksessä, veden jakelussa ja GPS-paikannuksessa. Häiriöitä maapallolla aiheuttavat avaruusmyrskyt, joita myös tutkitaan observatoriolla. Häiriöitä voi olla muun muassa satelliittipohjaisissa palveluissa, säteilyturvallisuudessa napa-alueilla, puhelinliikenteessä ja avaruustutkimusmatkailussa.
Tutkimuslaitoksen tehtävänä on kerätä tietoa ja suorittaa mittauksia, mutta ei niinkään tehdä käytännön ratkaisuja niiden suhteen, ja siksi laitokselta löytyy monenlaista apua ja resursseja erilaisille toimijoille ja tuotekehittäjille.
– Tämä observatorio on kulta-aitta, Tanskanen riemuitsee.
Arvokasta dataa kerätään myös muualta Lapista tutkimuslaitoksen hyödynnettäväksi. Esimerkiksi ainutlaatuinen KAIRA-järjestelmä Kilpisjärvellä auttaa tutkimaan aurinkoa, radiohäiriöitä ja roihupurkauksia, jolloin voidaan arvioida mahdolliset tulevat häiriöt maassa. Karesuvantoon rakennetaan kolmiulotteista kuvaa välittävä 3D-tutka-asema, EISCAT. ”Revontulitutkan” avulla voidaan selvittää avaruussäähäiriöiden vaikutusta teknologisiin järjestelmiin, kuten satelliitteihin, satelliittipaikannukseen ja sähkönjakeluverkkoihin.
Lisäksi SGO on mukana suuressa eurooppalaisessa EPOS-infrahankkeessa, jossa kehitetään kansainvälistä ja kansallista tutkimusinfrastuktuuria. Observatorion tehtävänä on muun muassa parantaa magneettisia mittauksia, jotta luonnonilmiöitä voidaan havaita entistäkin tarkemmin. Tehtävään käytetään SGO:n suunnittelemia ja rakentamia pulsaatiomagnetometrejä, jotka edustavat tutkimuslaitoksen erityisosaamista.
Yritysyhteistyön kautta kaupallistamiseen ja yrityksen kasvuun
Observatorio tekee monenlaista yhteistyötä eri kaupallisten toimijoiden kanssa hankkeiden ja projektien yhteydessä. Tanskanen näkee valtavasti potentiaalia yhteistyöstä yritysten ja muiden toimijoiden kanssa.
– Täällä on aivan valtavasti yhteistyömahdollisuuksia, esimerkiksi vastikään käynnistyneeseen FLEX-EPOS infran kehittämiseen liittyen. Olen erityisen ilahtunut siitä, miten runsaasti nuoria yrityksiä alallamme kasvaa. Uudet yritykset tekevät esimerkiksi sensoreita, kevyempiä ja parempia paikannuslaitteita, trakkereita ja ohjelmistoja instrumentteja ja piensatelliitteja varten.
Tähtelässä järjestetään lähitulevaisuudessa kansainvälisen Innovaatiopäivät-tapahtuman, jonne kutsutaan kaupallisia toimijoita, ja joka liittyy vastikään hyväksyttyyn laajaan EU-hankkeeseen. Tanskanen kertoo, että tapahtuma on erinomainen tapa verkostoitua ja tutustua tutkimuslaitoksen työhön ja toimintaan. Lisäksi ensi vuonna pidetään Tähtelän tiedepäivät, joka koko Tähtelän alueen tutkimustyöhön painottunut tapahtuma.
Johtajalta löytyy myös suurempia haaveita tulevaisuudelle. Revontulikeskuksen perustamista Sodankylään Tanskanen toivoisi erityisesti, sillä se avaisi aivan uusia mahdollisuuksia alueelle.
– Ei maailmassa ole tämän parempaa paikkaa revontulikeskukselle, Tanskanen perustelee. –Siitä riittäisi paikallisille toimijoille yhdessä tekemistä, jos sellainen perustettaisiin.
Revontulikeskusta ei tarvitsisi välttämättä rakentaa Tähtelän alueelle, mutta Sodankylään se olisi hyvä saada, hän pohtii. Tanskanen kehottaa kiinnostuneita yhteistyökumppaneita ottamaan yhteyttä, sillä yhteistyössä keskus voitaisiin perustaa.
Ilmatieteen laitos on mukana vasta käynnistyneessä parivuotisessa 5G-Safe-Plus-projektissa, jonka tavoitteena on ehkäistä liikenneonnettomuuksia toimittamalla ajoneuvoille ajantasaisia tietoja 5G-verkossa. Hankkeessa on mukana monia tutkimuslaitoksia ja suomalaisia yrityksiä, kuten Vaisala, Teconer ja Destia.
– Tässä olemme oikealla tiellä siinä mielessä, että meillä on mukana alan keskeisiä ja kotimaisia toimijoita.
Sukuvaara toivoo, että samankaltaisesti voitaisiin tehdä yritysyhteistyötä enenemässä määrin.
Hänen mukaansa autonomisen ajamisen lisäksi erityisesti energiatehokkaiden menetelmien ja säähavaintojen tutkimuksella on hyvät hyödyntämismahdollisuudet kaupallisille toimijoille. Yksi esimerkki on lumisten liikennemerkkien havainnointi ajoneuvoilla ja tienpinnan kunnon havainnointi sensoreilla, jolloin tienpitäjät saavat tietää, milloin on syytä lähteä auraamaan. Sukuvaaran mielestä vihreän teknologian ja kestävien ratkaisujen toteuttaminen on tärkeä tulevaisuuden tutkimussuunta.
Tutkimuskeskuksen asiakkaihin säädatan saralla kuuluvat muun muassa merentutkimuslaitokset ja jäänmurtajat, joille tuotetaan satelliitti-informaatiota jääpeitteestä.