1/2014

Kultaryntäys avaruuteen

Mikko Kaasalainen

 

Professori Mikko Kaasalainen ennustaa, että avaruudesta tulee lopulta teollinen kotikenttämme.

 

Otsikko kuulostaa Roope Ankan ja Pelle Pelottoman seikkailulta, mutta voi pian olla täyttä totta. Asteroideissa on runsaasti arvometalleja, jotka halutaan saada käyttöön.

Suhteellisen lähellä Maan rataa kiertää aurinkoa tuhansia asteroideja. Pienimmät ovat läpimitaltaan kymmeniä metrejä ja suurimmat jopa kilometrien mittaisia. Asteroideissa on runsaasti erilaisia mineraaleja, ja monista löytyy myös kultaa, platinaa ja muita harvinaisia arvometalleja.

Muutaman sadan metrin kokoinen asteroidi voi sisältää malmia yli sadan miljardin euron arvosta. Kaivosteollisuudelle tämä on houkutteleva tieto, sillä kaivostoiminnan aloittaminen kohteessa maksaisi vain joitakin miljardeja − ja kehittyneellä tekniikalla lopulta vähemmän. Voittopotentiaali on siis suuri.

Matkassa on tietysti monta mutkaa: Selkeimmät ongelmat ovat, miten kartoittaa asteroideja, kuinka valita niistä arvokkaimmat kohteet ja miten mineraalit saadaan tuotua Maahan. Näitä haasteita käsittelee juuri julkaistu ensimmäinen asteroidien hyödyntämisestä kertova kirja. Yhtenä kirjoittajana on TTY:n matematiikan laitoksen professori Mikko Kaasalainen.

Matematiikka paljastaa asteroidien salat

Kaivostoimintaan sopivien asteroidien kartoituksessa olennainen apu on inversio- eli käänteisongelmien matematiikka. Kaasalainen on tässä maailman johtava tutkija.

– Asteroidit näkyvät isollakin kaukoputkella maasta käsin useimmiten vain valopisteinä. Mutta analysoimalla tarkoin tuon valon vaihteluita ja muuta informaatiota eri aallonpituuksilla saadaan rakennettua malleja asteroidien koosta, muodosta, pyörimisestä, pintamateriaalista ja muista ominaisuuksista, kertoo Kaasalainen.

Kaasalaisen ja hänen tutkimusryhmänsä kehittämillä tekniikoilla on kartoitettu jo satoja kohteita eli valtaosa olemassa olevista asteroidimalleista. Lisäksi on tehty uusia löytöjä niiden rakenteesta ja ominaisuuksista.

Kurkistus asteroidin sisään

Asteroidien paikantamisen ja ulkopinnan näkemisen jälkeen seuraava tavoite on nähdä niiden sisään. Kaasalainen on tutkijatohtori Sampsa Pursiaisen (TTY ja Aalto-yliopisto) kanssa osoittanut, että jos alle kilometrin kokoista asteroidia läpivalaistaan radiosignaaleilla kohdetta kiertävän luotaimen ja pinnalla olevien antureiden avulla, sen sisuksen ainejakaumasta voidaan laatia kartta tehokkaiden matemaattisten menetelmien avulla.

– Tutkimuksen ongelmana on kohteiden paljous ja havaintolaitteille, kuten isoille kaukoputkille saatavan tutkimusajan vähyys. Niinpä asteroidien tutkiminen teollisessa mittakaavassa parantaisi tilannetta, toteaa Kaasalainen.

Pioneerihengestä teollisuuteen

Asteroidien hyötykäyttö on aivan uusi tutkimuksen ja insinööritieteiden ala, jota ei vielä oikein kukaan tunne.

 

Luontevimmat ensimmäiset kohteet avaruuden kaivostoiminnalle ovat lähimpänä maan rataa sijaitsevat asteroidit.

– Uteliaisuus ja talous yhdessä ovat tehokkaat vaikuttimet niiden hyötykäyttöön. Avaruudesta tulee lopulta teollinen kotikenttämme, Kaasalainen ennustaa.

– Haasteet ovat toisenlaiset kuin kuulentojen pioneeriaikana, mutta ne voitetaan samalla asenteella ja toimintamallilla. Malmien hyötykäyttö kannustaisi monet yritykset kehittämään tarvittavia tekniikoita ja rakentamaan laitteita, ja samalla saisimme avaruudesta paljon enemmän tietoa kuin perinteisellä julkisrahoitteisella avaruustutkimuksella. Havainnoista ja avaruustoiminnasta tulisi laajempia, halvempia ja tehokkaampia.

Avaruuden tarjoamat mahdollisuudet on jo huomattu. Viime vuonna USA:ssa aloitti toimintansa kaksi yritystä, joiden toimialana on kaivostoiminta avaruudessa. Ne keräsivät rahoitusta useilta sijoittajilta. Lisäksi yksi yksityinen firma on aloittanut lennot Maan kiertoradalle, muun muassa kansainväliselle avaruusasemalle.

– Kaiken kaikkiaan asteroidien hyötykäyttö on aivan uusi tutkimuksen ja insinööritieteiden ala, jota ei vielä oikein kukaan tunne. Tässä ei ole edes taivas rajana, ja mielikuvituksen saa antaa lentää, Kaasalainen muistuttaa.

Kirjan ”Asteroids: Prospective Energy and Material Resources” kirjoittajina on kymmeniä eri alojen asiantuntijoita, ja tuhansia tarvitaan lisää ennen kuin haaveesta tulee totta.

Teksti: Mikko Kaasalainen / Tuuli Laukkanen
Kuva: Virpi Andersin

 
Kerro kaverille
Mikrotehdas tuo valmistuksen työpöydälle ja myymälän takahuoneeseen
Mikrotehdas tuo valmistuksen työpöydälle ja myymälän takahuoneeseen
1/2014
Mikrotehdas tuo valmistuksen työpöydälle ja myymälän takahuoneeseen
Voittaako Suomi seuraavassa teollisuuden murroksessa?
Voittaako Suomi seuraavassa teollisuuden murroksessa?
1/2014
Voittaako Suomi seuraavassa teollisuuden murroksessa?
Kirkastuvaa luvassa
Kirkastuvaa luvassa
1/2014
Kirkastuvaa luvassa
Automaatio tehostaa kiven murskausta
Automaatio tehostaa kiven murskausta
1/2014
Automaatio tehostaa kiven murskausta
Terästutkimuksen uudet kuviot
Terästutkimuksen uudet kuviot
1/2014
Terästutkimuksen uudet kuviot
Oppimisympäristö on enemmän kuin tuoli ja pulpetti
Oppimisympäristö on enemmän kuin tuoli ja pulpetti
1/2014
Oppimisympäristö on enemmän kuin tuoli ja pulpetti
Karjalainen perinnepeli Hervannassa päättyi häihin Kroatiassa
Karjalainen perinnepeli Hervannassa päättyi häihin Kroatiassa
1/2014
Karjalainen perinnepeli Hervannassa päättyi häihin Kroatiassa
Työkaluja turvallisuuden mittaamiseen
Työkaluja turvallisuuden mittaamiseen
1/2014
Työkaluja turvallisuuden mittaamiseen
TTY-säätiön hallitukseen kaksi uutta jäsentä
TTY-säätiön hallitukseen kaksi uutta jäsentä
1/2014
TTY-säätiön hallitukseen kaksi uutta jäsentä
Mikä on strategia ja miten se tehdään?
Mikä on strategia ja miten se tehdään?
1/2014
Mikä on strategia ja miten se tehdään?
TTY kehittää palveluita pk-yrityksille
TTY kehittää palveluita pk-yrityksille
1/2014
TTY kehittää palveluita pk-yrityksille
Tampere energia- ja ekotehokkuuden ytimessä
Tampere energia- ja ekotehokkuuden ytimessä
1/2014
Tampere energia- ja ekotehokkuuden ytimessä
Tietojärjestelmien hankinta on taitolaji
Tietojärjestelmien hankinta on taitolaji
1/2014
Tietojärjestelmien hankinta on taitolaji
Kehittäkää palveluita, teollisuusyritykset
Kehittäkää palveluita, teollisuusyritykset
1/2014
Kehittäkää palveluita, teollisuusyritykset
Pintakäsittelytekniikoiden konferenssi Tampereella
Pintakäsittelytekniikoiden konferenssi Tampereella
1/2014
Pintakäsittelytekniikoiden konferenssi Tampereella
Rajapinta uudistui
Rajapinta uudistui
1/2014
Rajapinta uudistui

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi