Euroopan avaruusjärjestö ESA on omistautunut avaruuden rauhanomaiselle tutkimiselle ja käytölle ihmiskunnan yhteiseksi hyödyksi. ESA:n moninaiset toiminnot ovat osa järjestön visiota Euroopasta avaruudessa.
Euroopan avaruusjärjestö ESA on omistautunut avaruuden rauhanomaiselle tutkimiselle ja käytölle ihmiskunnan yhteiseksi hyödyksi. ESA:n moninaiset toiminnot ovat osa järjestön visiota Euroopasta avaruudessa.
ESA käynnisti yhdessä VTT:n ja Ilmatieteen laitoksen kanssa hankkeen, jossa selvitetään satelliiteissa käytettävän älykkyyden mahdollisuuksia ja hyötyjä. Huld liittyi konsortioon tukemaan sitä avaruusteknologian, elektroniikkasuunnittelun, additiivisen valmistuksen (3D-tulostamisen) ja kotelosuunnittelun asiantuntemuksellaan.
Avaruudessa käytettävän tekoälyn suhteen on otettava huomioon erilaisia vaatimuksia. Esimerkiksi kaiken avaruudessa käytettävän teknologian on kestettävä äärimmäisiä lämpötiloja ja säteilyä. Siksi uusien ideoiden ja innovaatioiden löytäminen ja kehittäminen on olennainen osa avaruustutkimuksen edistämistä.
ESA halusi testata älykkään anturin upottamista satelliittiin kehittyneen additiivisen valmistuksen avulla. VTT:n tekemässä tutkimuksessa oli jo todettu, että älykkyydellä voidaan parantaa viestintää ja valvoa satelliitin osia samalla, kun anturi on suojattu ankaralta avaruusympäristöltä. VTT:n johdolla konsortio aloitti työnsä.
Huldin suunnittelijoiden ensimmäinen tehtävä oli tutkia, minkälaista teknologiaa tarvittaisiin, jotta sulautettu anturi kestäisi avaruusolosuhteet. Tutkimuksen jälkeen anturin elektroniikka, komponentit sekä viestintäkyky suunniteltiin tiiviissä yhteistyössä VTT:n kanssa.
”Valitun anturin oli täytettävä tietyt avaruusympäristön ja sen käyttötarkoituksen asettamat vaatimukset. Näiden vaatimusten välillä työskentely oli herkkää tasapainoilua.” – Daniel Veira-Canle, laitteistosuunnittelija, Huld.
Työtä jatkettiin suunnittelemalla seuraavaksi satelliitille 3D-tulostustekniikalla valmistettava kotelo, johon älykäs anturi tultaisiin upottamaan VTT:n kehittämällä menetelmällä. Tulostusmateriaaliksi valittiin alumiini, sillä se on sekä kevyt että vahva ja kestää hyvin avaruuden äärimmäisiä lämpötilavaihteluita. VTT valittiin suorittamaan kotelon tulostus, sillä heillä oli jo ennestään kokemusta additiivisesta valmistuksesta. Suunnittelutyössä hyödynnettiin nTopology-ohjelmistoa.
”3D-tulostettavan kotelon muodon optimointi oli tärkeää. 3D-tulostus on yksi harvoista menetelmistä, jolla kotelo voidaan hienosäätää niin yksityiskohtaisesti, että anturi voidaan upottaa satelliittiin saumattomasti. Muilla menetelmillä tämä olisi lähes mahdotonta.” – Jani Nokia, mekaniikkasuunnittelija, Huld.
Elektroniikka- ja kotelosuunnittelun valmistuttua, Ilmatieteen laitos aloittaa itse anturin testauksen. Testauksessa tehtävät tärinä- ja lämpösyklitestit kertovat, miten sulautettu älykkyys pärjää simuloiduissa avaruusolosuhteissa.
Mikäli hanke onnistuu, on konsortio pystynyt osoittamaan kyseisen älykkyyden iteraation olevan toteuttamiskelpoinen ratkaisu avaruuden tutkimiseen. Tämä avaisi uusia ovia avaruusteknologialle, sillä älykkyyden mahdollisuuksien ja hyötyjen löytäminen on vasta alkua.
ESA DIESAM (Development and Integration of Embedded Sensors for Advanced Manufacturing Processes) toteutetaan Euroopan avaruusjärjestön rahoittaman ohjelman puitteissa. Konsortiokumppanit ovat VTT, Ilmatieteen laitos ja Huld.
Tässä esitettyä näkemystä ei voida missään tapauksessa pitää Euroopan avaruusjärjestön virallisena mielipiteenä.
Kuva © ESA/Mlabspace, CC BY-SA 3.0 IGO