Nopealla verkolla ryyditetty 3D-tutka lähiavaruuden tutkimukseen

Eurooppalainen Eiscat-järjestön lähes valmiina oleva  3D-tutkajärjestelmä tulee tarjoamaan  merkittävän edistysaskeleen tieteelliseen tutkimukseen. Se rakentuu Norjan Skibotnissa sijaitsevasta lähetinvastaanottimesta ja kahdesta vain signaalia vastaanottavasta antenniasemasta, joista toinen sijaitsee Kaiseniemessä Ruotsissa ja toinen Karesuvannossa Suomessa. Tärkeä elementti on antennisuuren kapasiteetin optiset yhteydet.

Escatin 3D-tutkainfrastruktuurin rakennustyöt ovat parhaillaan loppuvaiheessa, josta asemat yhdistävä verkko on jo valmiina.  Skibotnista lähetetty voimakas signaali siroaa ionosfäärin varautuneista hiukkasista signaali vastaanotetaan kaikkien kolmen aseman erittäin herkillä antenneilla. Kukin asema koostuu tuhansista antenneista, jotka tuottavat valtavasti dataa. Data siirretään pohjoismaisten korkealaatuisten tutkimusverkkojen kuituverkkojen välityksellä Ruotsin Kalixissa sijaitsevaan Sunetin datakeskus Orioniin yhdistettäväksi ja käsiteltäväksi.

Erittäin suuren kapasiteetin tietoverkko koostuu yli 1750 km pitkästä optisesta renkaasta, joka ulottuu Norjan Narvikista Kalixiin ja sieltä takaisin Suomen kautta Narvikiin. Se perustuu usean verkko-operaattorin ja laitetoimittajan kuituverkkoihin, jotka on suunniteltu erittäin suorituskykyistä datansiirtoa varten.  Suomesta tieteellisen laskennan CSC on kehittänyt verkkoinfrastruktuuria yhteistyössä Eiscatin, Ruotsin  Sunetin sekä Norjan Siktin ja Nordunetin kanssa.

Uuden 3D-tutkajärjestelmän  avulla EISCAT-järjestön tutkijat voivat voivat tulevaisuudessa tutkia maapallon yläilmakehän ja ionosfäärin monimutkaista dynamiikkaa ja ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti, laajemmalta tilavuudelta ja huomattavasti tarkemmalla aikaresoluutiolla. Eiscatin 3D-tutkassa datayhteyden siirtokapasiteetti kultakin antenniasemalta on neljä terabittiä sekunnissa. Yhteys on optimoitu antenniasemien 3,6 terabitin sekuntikaistanleveysvaatimuksiin, joka on neljäkymmentäkertaa suurempi kuin  tyypillisen tutkimuksen ja opetuksen runkoverkon kapasiteetti.

EISCAT:n uusi 3D-tutkajärjestelmä  tarjoaa dataa tutkijoille laaja-alaiseen tutkimukseen. Tieteelliset aiheet pitävät sisällään revontulten dynamiikan, ionosfäärin ja magnetosfäärin simuloinnin, ilmakehän turbulenssin, avaruusromun jäljittämisen ja avaruussään tutkimisen.

EISCAT-järjestö (European Incoherent Scatter Scientific Association) on operoinut jo 50 vuoden ajan Euroopan arktisella alueella toimivia perinteisempiö suuritehoisia ionosfääriä tutkivia tutka-asemia. Järjestöön kuuluu Norjan, Ruotsin ja Suomen lisäksi myös Kiina, Japani ja Iso-Britannia. Lisäksi muista maista on mukana tutkimusorganisaatioita liitännäisjäseninä.

Lisää: Eiscat (LINKKI) ja uuden 3D-tutkan tieteellinen tausta (LINKKI) sekä aiemmat Eiscatin tutkaratkaisuja käsitelleet uutiset Uusiteknologia.fi:ssä (LINKKI).

Kuvituskuva: Eiscatin Skibotnian 3D-antennirakenteiden havainnekuva vuodelta 2020.