Enontekiön ”revontulitutka” luotaa avaruutta ja etsii vaihtoehtoa ydinvoimalle

EISCAT eli European Incoherent Scatter Scientific Association on kansainvälinen tutkimuslaitosten yhteenliittymä, jonka tutkahankkeessa Suomen Karesuvantoon, Ruotsin Kiirunaan ja Norjan Skibotniin rakennetaan kolmiulotteista kuvaa välittävät 3D tutka-asemat.

Karesuvannon 3D-tutka selvittää, miten avaruudesta peräisin olevat suurienergiset hiukkaset ja sähkövirrat vaikuttavat ilmakehän eri osissa 60–1 000 kilometrin korkeudessa. Tutkakuviin nojaavan tutkimuksen avulla on mahdollista muun muassa olla mukana kehittämässä vaihtoehtoa ydinvoimalle.

– Jos löydämme keinon kopioida tähdissä tapahtuvan fuusioreaktion, voimme tuottaa energiaa ilman vahingollisen jätteen syntymistä. Fuusioreaktion kannalta on olennaista tutkia, kuinka plasma käyttäytyy ja miten sitä voitaisiin mahdollisesti hallita. Maan yläilmakehässä on meitä lähin luonnon plasma-alue. Sen tutkiminen ja käyttäytymisen selvittäminen eri oloissa, kuten auringonpurkausten sattuessa, hyödyttävät suoraan fuusioreaktion kehittäjiä ja tutkijoita, Sodankylän geofysiikan observatorion apulaisjohtaja Jyrki Manninen kertoo.

Yksi purkausten näkyvä seuraus ovat revontulet. 3D-tutka kulkeekin kansankielellä nimellä revontulitutka. Tutkalla voi selvittää myös avaruussäähäiriöiden vaikutusta teknologisiin järjestelmiin, kuten satelliitteihin, satelliittipaikannukseen ja sähkönjakeluverkkoihin.

– Hyvin voimakas auringonpurkaus voi sekoittaa ja ylikuormittaa sähköjärjestelmät samanaikaisesti koko Euroopassa. Kun selvitämme, miten eri hiukkaset ja aineet liikkuvat ilmakehän yläosissa, voimme kehittää ennustejärjestelmiä suurten magneettisten häiriöiden vaikutusten lievittämiseksi, Manninen kertoo.

Hehtaarin kokoinen tutkakenttä testaa routarakentamisen rajoja

Karesuvannon EISCAT 3D-tutka koostuu hehtaarin kokoisesta hunajakennon muotoisesta antennikentästä, jossa on yhteensä noin 10 000 yksittäistä signaalia vastaanottavaa antennia. A-Insinööreihin kuuluva Prodeco Lappi toimii hankkeessa Oulun yliopiston rakennuttajakonsulttina.

–  Olemme mukana ainutkertaisessa hankkeessa. Meidän on osaltamme varmistettava, että tutka-asemakenttä kestää muuttumattomana pohjoisissa sääoloissa suunnitellut 30 vuotta, A-Insinöörien projektipäällikkö Risto Ruokamo sanoo.

Tutka-aseman maarakennusurakoitsijat ovat paikallisia yrittäjiä työntekijöineen. Tutka-aseman alueella on tutkittu maan routivuus ja todettu se routivaksi. Perusmaan tasaamisen jälkeen alueelle on asennettu lämpöeristekerros rakennekerroksineen. Myös perustuselementit ukkosenjohdatusdipoleille on asennettu. 

– Pohjoisen sääolot huomioiden laitoimme maan sisään 15 senttimetrin paksuudelta lämmöneristettä koko hehtaarin alueelle. Huomattavan suuren routaeristemäärän kuljettaminen työmaalle vaati 16 rekkakuormaa. Maan routivuus on testattu huolellisesti pitämällä alue lumettomana, sillä routa ei saa liikuttaa rakenteita edes millimetriä. Antennikenttää suojaa myös RF-verkko, jotta rakennuksista ei pääse ylimääräistä säteilyä antennikentälle, Risto Ruokamo kertoo.

Tällä hetkellä antennikenttä odottaa kilpailutettujen antennimoduulien saapumista Kiinasta sekä tutkimusrakennuksia, joiden suojissa tutka-aseman älylaitteet sijaitsevat. Päätös Suomesta toimitettavista tutkimus- ja varastorakennuksista tehdään lokakuun aikana. Koko tutkajärjestelmän arvioidaan olevan käytössä vuonna 2023.

Suomen osuus EISCAT:in noin 70 miljoonan euron hankkeesta on 12,8 miljoonaa euroa. Suomesta mukana ovat Oulun yliopisto, Ilmatieteen laitos ja CSC – Tieteen tietotekniikan keskus.