Uudet optiset SDI-instrumentit (Scanning Doppler Imagers) näkevät taivaalle mittausasemien katon läpinäkyvien kupolien suojaamien aukkojen kautta.

Aiemmat laitteet ovat kattaneet vain yhden kapean sektorin kerrallaan, ja niitä on pitänyt kääntää mekaanisesti eri suuntiin.

Nyt tutkijat pääsevät mittaamaan koko taivaan samalla kertaa.

”On kuin silmälaput otettaisiin pois, ja näkökenttä avautuu koko taivaankannelle. Pystymme seuraamaan, mistä ja mihin revontulikaari liikkuu”, kuvailee tutkija Heikki Vanhamäki Oulun yliopistosta.

Maailmallakin harvinaista laitteistoa

Ylläkselle, Kevoon ja Ruotsin Abiskoon tulevat uudet SDI-laitteet ovat Pohjoismaiden ainoat ja maailmallakin harvinaiset.

SDI mittaa revontulien ja ilmahehkun vihreää ja punaista valoa. Värit kertovat, kuinka korkealla revontulet leiskuvat.

Yleisimpiä vihreitä revontulia esiintyy 110–150 kilometrin ja punaisia 220–250 kilometrin korkeudella maanpinnasta.

Värejä analysoimalla saadaan selville myös ilmakehän lämpötila ja tuulen nopeus revontulten kohdalla.

Vaikuttavat satelliittien kulkuun

”Yhdistämällä Aakenuksen, Kevon ja Abiskon SDI-mittalaitteiden mittaukset saadaan ainutlaatuisen hyvä käsitys siitä, miten yläilmakehän tuulet ja lämpötilat muuttuvat revontulien ja muiden avaruussäähäiriöiden aikana”, kuvailee professori Anita Aikio.

Aikio johtaa Oulun yliopiston avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkimusyksikköä.

Revontulten aiheuttama lämpeneminen saa yläilmakehän laajenemaan, jolloin ilman tiheys niiden yläpuolella kasvaa.

Ilmanvastus jarruttaa tällöin matalalla lentäviä satelliitteja, jolloin ne menettävät nopeasti korkeutta.

Suurin osa tiede-, sotilas- ja kaukokartoitussatelliiteista ja tuhannet Starlink-tietoliikennesatelliitit kulkevat juuri matalilla, noin 500 kilometrin korkeudessa olevilla kiertoradoilla.

Huippututkimus keskittyy pohjoiseen

Fennoskandia on maailman parhaita paikkoja revontuliin liittyvän hiukkassateen ja yläilmakehän kuumentumisen tutkimiseen. Samalla voidaan tutkia ilmiön vaikutuksia ilmakehän alempiin kerroksiin.

SDI-laitteiden sijoituspaikat on valittu siten, että ne mittaavat samaa aluetta ilmakehästä kuin huippumodernit Eiscat3d-revontulitutkat, jotka aloittavat työnsä vuoden 2025 aikana.

Yksi kansainvälisen tutkalaitteiston vastaanottimista sijaitsee Suomen Karesuvannossa. Vastaanottimessa on noin 5 000 antennielementtiä.

Ylläksen ja Kevon SDI-laitteet on suunniteltu ja rakennettu Alaskan yliopistossa. Suomalaisten ja pohjoismaisten mittalaitteiden lisäksi pohjoiseen on tulossa laitteistoja myös esimerkiksi Japanista.