Artikel29.3.2023

Sodankylä Arktiska rymdcentret styr isbrytarna och preciserar klimatforskningen

Tusentals satelliter flyger över Sodankylä forskningsstation varje dag. Antennerna vid Meteorologiska institutets forskningsstation fångar data från upp till hundra överflygningar. Finland och hela världen drar nytta av informationen.
Bild: Matias Takala

Fyra stora parabolantenner vänder sig mitt i tallskogen. De sträcker sig mot överflygande satelliter.

Parabolantennerna hör till Meteorologiska institutets forskningsstation i Sodankylä, i grannen finns Sodankylä geofysiska observatorium vid Uleåborgs universitet. Det är några kilometer till kommunens centrum och platsen kallas träffande för Tähtelä (Stjärnbyn). Här blickar vi mot himlen.

"Sodankylä är en speciell plats. Staden representerar fint hela det norra barrskogsområdet", säger Jyri Heilimo, enhetschef vid Arktiska rymdcentret.

Forskningsstationen i Sodankylä heter officiellt: Arktiska rymdcentret.

Fjärranalys

De viktigaste uppgifterna för forskningsstationen i Sodankylä är att fungera som en markstation för satelliter.

Med hjälp av satelliter kan man observera många olika saker. Särskilt vädret: molnighet, temperaturer och lufttryck. Dessutom ger Sodankylä station aktuell information om till exempel isläget till isbrytare som är verksamma i Finlands havsområden.

"För samhället är det också viktigt att man med hjälp av satelliter bedömer bland annat snömängden och vattenvärdet. Med hjälp av detta kan man förutse översvämningsrisken för åar och älvar på våren, och informationen hjälper också vattenkraftsföretag", säger Heilimo.

Sodankylä har en lång historia av undersökningar. Forskare har mätt temperaturerna i området sedan början av århundradet och Meteorologiska institutets atmosfärmätningar har genomförts sedan 1949. En enhetlig temperaturserie har uppmätts sedan 2008.

Fortfarande gör man också annat än fångar data från överflygande satelliter på stationen. På vintern genomförs snömätningar: djup, fukt, tjäle. Likaså undersöks växthusgasutbytet i växtligheten och marken och koldioxidflödet i den norra barrskogen som en del av det omfattande sameuropeiska ICOS-nätverket som mäter växthusgaser.

"Dessutom driver vi forskning om bland annat intelligenta transportsystem. På flygplatsen i Sodankylä finns en testbana för självstyrda bilar och vi har ett bra 5G-nät här", säger Heilimo.

Bilden visar människor framför monitorer.
Bild: Pauli Heikkinen

Indirekta mätningar

Parabolantennerna och de tiotals satelliter de når utgör dock den synligaste verksamheten vid Sodankylä forskningsstation.

Satelliterna är viktiga i väderprognoser och klimatforskning, men för att använda dem behövs information, forskning och tolkning. Satelliter kan till exempel endast mäta temperaturen i omloppsbanan indirekt.

Ändå behövs satellitmätningar i klimatforskningen, eftersom man inte kan göra kontinuerliga mätningar överallt på planeten. Detta är deras stora fördel. I Sodankylä arbetar man för att kunna lita bättre på satelliterna.

"Ett viktigt arbete är att säkerställa att satellitmätningarna motsvarar mätningar som gjorts direkt på markytan", berättar Heilimo.

För det första måste satelliternas och datans egenskaper vara väl kända. För det andra behövs bra mätningar som satellitdata kan jämföras med. Med hjälp av denna information kan satelliternas mätningar kalibreras och preciseras, vilket i sin tur bidrar till att förbättra väder- och klimatforskningen.

"Eftersom vi utför högklassiga klimatmätningar även på markytan är Sodankylä en mycket representativ plats i denna undersökning. Den norra barrskogszonen täcker en stor del av planetens yta", säger Heilimo.

En tät gemenskap

Jyri Heilimo besöker Sodankylä regelbundet. Han försöker stanna i norr en vecka varje månad och träffa sin grupp.

"Arbetsgemenskapen här är tät och stämningen är öppen. Det är också trevligt att besöka naturen eller simma i garnisonens simhall. På vintern är det bra att åka skidor, eftersom snöläget är säkert", säger Heilimo.

Hälften av dem som lyder under Heilimo arbetar i Helsingfors. Stationen har 25 fast anställda. Gruppchef Timo Ryyppö är en av dem, numera ortsbo. Han studerade meteorologi vid Helsingfors universitet och blev av en slump praktikant i Sodankylä. Den exotiska sommarkommenderingen fortsatte till slutet av året och Ryyppö stannade på den vägen.

"Nu har jag till och med grundat familj här. Arbetet är mångsidigt och därför stannade jag säkert här från början", säger Ryyppö.

Ryyppö arbetar som chef för en grupp på tio personer på forskningsstationen i Sodankylä. Till arbetet hör att planera gruppens arbete och ansvara för stationens verksamhet, men det verkar finnas mycket variation.

Variationen kan till exempel vara sådan att Timo Ryyppös telefon ringer på en decemberlördag. En av parabolantennerna i Tähtelä fungerar inte. Ryyppö hoppar in i sin bil, klättrar upp i en tio meter hög antenn i kylan och kalibrerar antennen.

"Förra lördagen fick jag göra det tre gånger" säger Ryyppö.

Det är "frivillig jour". Nästa dag får man sitta på möten och planera finansieringen. Under andra dagar får gruppchefen koda, underhålla eller rengöra antenner från snö. Alltså göra allt det som de 10 anställda i gruppen gör. Ta hand om satellitmottagarna och deras data.

En bild om en man.
Bild: Tero Pajukallio / Diaidea

Från rymden till isbrytaren

Det viktigaste arbetet Ryypö har är att säkerställa att data från överflygande satelliter kan fångas, behandlas korrekt och levereras till mottagarna.

Schemaläggning av överflygningar är en av dagens viktigaste uppgifter, eftersom en parabolantenn endast kan följa en satellit åt gången.

Största delen av de satellitdata som Ryyppös grupp tar emot går till Meteorologiska institutet för eget bruk: väderinformation, uppföljning av snösituationen eller skogsbränder eller annat. En tredjedel av satellitläsningarna skickas till "kunder", bland annat Europeiska rymdorganisationen ESA, den europeiska vädersatellitorganisationen EUMETSAT eller USA:s federala forskningsinstitut för väder och hav NOAA.

"Vi förmedlar information till internationellt viktiga forskningsinstanser och kan täcka våra kostnader genom att sälja tjänster på vår station", summerar Ryyppö.

Vissa instanser vill ha data direkt, som rådata – till exempel om de används för forskning. Det lönar sig att behandla data för att det ska gå snabbare att överföra dem. Datorhallen i Sodankylä är stor och det kommer mer data än man kan överföra med optiska kablar. Ofta lönar det sig att flytta en färdig produkt eftersom det går snabbare.

Ibland kräver datahanteringen mycket arbete. Om man till exempel skickar data direkt från satelliterna till isbrytarna skulle det inte vara till någon större nytta för fartygens styrning.

"Man måste bygga en bild av ettorna och nollorna som är till nytta. Detta kräver mycket behandling", säger Ryyppö.

Bild på en isbrytare.
Bild: Antti Kangas

På plats i norr

Sodankylä är en utmärkt plats för en satellitstation.

"Vi är hundra kilometer norr om polcirkeln och på de här breddgraderna finns det inte i hela världen allt för många lika kapabla markstationer för satelliter", säger Jyri Heilimo.

De fyra antennerna i Sodankylä fångar upp till hundra satellitöverflygningar per dygn. Satellitdata kan läsas endast om satelliten är "inom synhåll" för antennen.

"Eftersom vi är närmare Nordpolen får vi fler överflygningar per dygn, tack vare av geometrin. I Helsingfors skulle det finnas färre av dem", säger Timo Ryyppö.

Gemenskapen i Tähtelä lever i närheten av Sodankylä centrum, ändå lite åtskilt. Tillsammans är Uleåborgs universitet och Meteorologiska institutet en av kommunens största arbetsgivare. Enligt Heilimo fungerar samarbetet med Sodankylä kommun utmärkt.

"I lokalbefolkningens ögon är vi nog ändå säkert stereotypiskt underliga forskare", skrattar Timo Ryyppö.

TextMikko Pelttari