Sodankylän geofysiikan observatorio |
Kuvaus
Mikä on EISCAT?
Miksi mitataan?
Mitä tutkitaan?
Mittausperiaate
Organisaatio
henkilökunta
Mikä on EISCAT?
|
Nimi EISCAT on muodostettu englannin kielen sanojen European
Incoherent SCATter alkuosista. EISCAT on vuonna 1975 perustettu
tieteellinen tutkajärjestö. Se tekee ylemmän (n. 70 km - 700 km) ilmakehän
perustutkimusta tutkalla. Projektissa on osallisena nykyisin seitsemän maata.
Euroopan maista mukana ovat: Saksa, Iso-Britannia, Ruotsi, Norja ja Suomi.
Vuodesta 1996 lähtien Japani on ollut EISCAT:in jäsenmaa. Kiina liittyi
EISCAT:in jäseneksi 2007 vuoden alusta.
EISCAT-tutkajärjestelmään kuuluu mittausasemat Kiirunassa, Sodankylässä ja Tromssassa, sekä uusin asema Longyearbyenissä Huippuvuorilla. EISCAT:in päämaja sijaitsee Kiirunassa. Henkilökuntaa viidessä toimipisteessä on yhteensä 22, joista Sodankylän asemalla 4 henkilöä. Puolet EISCAT:in mittauksista on ns. yhteisohjelmia, eli jäsenmaiden tutkijoiden yhteistä dataa kerääviä, säännöllisiä mittauksia, ja toinen puoli jäsenmaiden tutkijoiden omia mittausohjelmia.Vuosittain tutkajärjestelmä on käytössä noin 4000 tuntia. EISCAT-projektin vuosittaiset toimintakulut ovat noin 3,3 milj. euroa. Sodankylän aseman osuus budjetista on noin 300 000 euroa. EISCAT tutka-asemien kokonaisinvestoinnit ovat kymmeniä miljoonia euroja. Jäsenmaiden rahoitusosuudet: Norja 23,03%, Ruotsi 23,03 %, Iso-Britannia 17,06%, Suomi 13,43%, Kiina 10,77%, Saksa 6,96% ja Japani 5,73%. | 
|
Miksi mitataan?
| Tutkijat ovat kiinnostuneet valtavasta auringon säteilyenergiasta ja sen aiheuttamista lähiavaruuden ilmiöistä (esim. revontulet), kemiallisista prosesseista, tapahtumien vuorovaikutuksista alempaan ilmakehään (esim. radioaaltojen eteneminen) sekä ihmisen toiminnan (esim. voimalinjojen) vaikutuksista maapalloa ympäröivään avaruuteen jne. Maan lähiavaruuden tutkimus on tärkeä osa elinympäristömme tutkimusta. |
Mitä tutkitaan?
|
Maata ympäröivän ilmakehän yläosa on sähköä johtava ja sitä kutsutaan
ionosfääriksi. Sitä aluetta lähiavaruudessa, johon maan magneettikenttä
ulottuu, kutsutaan magnetosfääriksi. Näitä molempia alueita voidaan tutkia
EISCAT-tutkalla. Revontulet esiintyvät ionosfäärissä, noin 100 km:n
korkeudella. Revontuliin liittyvien prosessien ymmärtäminen auttaa esim.
fuusioenergian käytön ongelmien selvityksessä. Ionosfääri aiheuttaa häiriöitä
radioliikenteeseen ja siten satelliitti-yhteyksiin.
Magnetosfäärin ilmiöt vaikuttavat ionosfääriin. Toisin sanoen, kun EISCAT mittauksia tehdään ionosfäärissä, saadaan samalla tietoa magnetosfäärin ilmiöistä. Niillä taas sen lisäksi, että ne ovat kiinnostavia sinänsä, näyttää olevan yhteyksiä ilmakehän alaosan ilmiöihin. EISCAT:in mittaustuloksista johdetaan seuraavanlaisia suureita: materian lämpötilaa, tiheyttä, liikettä, kemiallista koostumusta, sähkökentän voimakkuutta jne. |
|
Mittausperiaate
|
EISCAT toimii tutkaperiaatteella, mutta tutkittava kohde ei ole kiinteä esine,
vaan ionosfäärissä olevaa kaasua. Tromssan asemalta lähetetään suuritehoinen
(noin miljoona wattia) radioaalto taivaalle ja ionosfäärissä olevan kaasun
hiukkaset heijastavat siitä hyvin pienen osan (noin 0,000 000 000 000 000 001
wattia) takaisin. Herkällä vastaanottimella voidaan kuitenkin tämä mitätön
siroava teho havaita. Kun kolme asemaa vastaanottaa ko. signaalin, saadaan
tutkittavasta kohdasta kolmiulotteinen kuva ja voidaan kaasun liikenopeus ja
-suunta laskea.
Tarvittavasta vastaanottimen herkkyydestä, jotta sirontatutkamittaus ylipäätänsä onnistuisi, antaa hyvän kuvan seuraava esimerkki. Mikäli Kilpisjärven yläpuolella noin 500 km korkeuteen höyrystettäisiin yhden euron kolikko, sen pystyisi EISCAT:in tutkalla havaitsemaan! | 
|
Organisaatio
