Yhä pienemmät suomalaisyritykset matkaavat avaruuteen nähdäkseen lähelle – satelliiteilla arvioidaan metsiä, peltoja, hiilensidontaa, tuhoja ja paljastetaan rikollisia

Suomi on kohonnut avaruusosaamisellaan suurten toimijoiden tähtikartalle. Kiitos kuuluu teknologian murroksen avaamille mahdollisuuksille ja avaruusdataa kerääville sekä analysoiville startup-yrityksille.

Uudenlaisen, entistä tarkemman tiedon myötä avaimet ilmastonmuutoksen torjuntaan ja maankäytön optimointiin voivat löytyä avaruudesta.

Business Finland yrittää arkipäiväistää avaruusteknologian käyttöä tukemalla avaruuteen ponnistavia yrityksiä. New space economy -ohjelman johtaja Markus Ranne kertoo, että konkreettinen esimerkki on valjastaa satelliitit tuottamaan tietoa ilmastonmuutoksen etenemisestä ja haittojen torjunnasta.

Ranteen mukaan suomalaisella avaruusosaamisella on vahva maine ulkomailla. Aiemmin avaruudessa ovat toimineet vain suuret kansainväliset avaruusjärjestöt megaprojekteineen. Nykyään myös yksityinen sektori tekee liiketoimintaa avaruudesta käsin.

Suomi on päivittänyt vuonna 2018 avaruusstrategiaansa niin, että se tukee paremmin avaruuteen liittyvän yritystoiminnan kehittymistä. Ranne arvioi, että ratkaisu on merkittävä kansantalouden kannalta.

Satelliitteja on jo pitkään hyödynnetty paikannuksessa, sääpalveluissa ja tietoliikenteessä. Nyt teknologiaa suunnataan yhä enemmän ympäristöongelmien hallintaan.

Suomalaisen Kuva Spacen kehittämä pienikokoinen hyperspektrisatelliitti keskittyy maankäyttöön, kuten lannoitteiden, kastelun ja muiden tuotantopanosten optimointiin maanviljelyssä.

Viljelijä pystyy avaruuden kautta tarkkailemaan sadon vointia, tuholaisten aiheuttamia uhkia ja jopa hiilidioksidin sitoutumista maaperään ja kasveihin.

Toinen suomalainen esimerkki on noin sadan kilon painoinen Iceye-tutkasatellitti, joka myöskin pystyy ottamaan erittäin yksityiskohtaisia kuvia. Sillä muun muassa seurataan tulvia ja suunnitellaan, miten niiden aiheuttamia haittoja voidaan rajata.

Eräs sovelluskohde on valvoa laitonta kalastusta. Satelliitti pystyy seuraamaan hämärähommia missä tahansa sääolosuhteissa ja öisin. Yhdistelemällä useita tietolähteitä, pystytään erottamaan, mitkä laivoista niin sanotusti seilaavat laillisilla vesillä luvan kanssa.

Avaruudesta voidaan tarkkailla myös laittomia hakkuita ja metsäkatoa sekä metsien säilymistä hiilensidontaprojekteissa.

Suomalainen Iceye-tutkasatelliitti painaa vain noin sata kiloa. Sillä seurataan muun muassa tulvia ja muita luonnonkatastrofeja. Kuva: ICEYE

Avaruusteknologian halpenemisessa ja uusien yritysten pulpahtelussa markkinoille piilee myös ongelmia. Satelliitteja lähetetään korkeuksiin kiihtyvällä tahdilla. Ranteen mukaan vaarana on, ettei avaruudessa voi pian toimia kukaan, jos kiertoradat ovat pullollaan vaarallista avaruusromua.

Suomessa pyritään ratkaisemaan myös avaruuden roskaantumista. Suomen Akatemia muun muassa rahoittaa Kestävän avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikön hanketta, jossa pyritään rakentamaan uuden sukupolven säteilynkestäviä nanosatelliitteja, jotka pystytään niiden elinkaaren lopussa tuomaan hallitusti ilmakehään, jossa ne tuhoutuvat. Työ perustuu avaruuden säteilyolosuhteiden ymmärtämiseen.

Aurora Propulsion Technologies kehittää pieniin satelliitteihin ohjausmoottoreita, jotka tekevät niistä hallittavia. Yksi ratkaisu on plasmalieka, joka satelliitin poistuttua käytöstä purkautuu siitä ulos ja tuo laitteen hallitusti alas.

Voisi kuvitella, että yhteen satelliittiin olisi järkevää sisällyttää useamman toimijan mittaus- ja havainnointilaitteistoa. Ranteen mukaan sellainen ei kuitenkaan ole vielä yleistä. Pyrkimys on nykyään tehdä satelliiteista yhä pienempikokoisia ja edullisempia, jolloin matkaan ei mahdu monenlaisia instrumentteja.

Sen sijaan maanpäällä sijaitsevia laitteistoja ja tiloja käytetään useinkin ristiin.

Satelliiteilla valvotaan laivoista pääseviä öljyvuotoja. Kuva on otettu kesäkuussa 2019 Omaninlahdella. Yhdistelemällä tietolähteitä laivojen tiedot saadaan selville ja tekijät vastuuseen. Kuva: ICEYE

Metsätaloudessa johtava tekoälyn soveltaja on noin kuusi vuotta toiminut CollectiveCrunch. Sen kehittämällä ratkaisulla metsäinventointi on tarkempaa ja edullisempaa kuin perinteisillä menetelmillä tehty, eikä vaadi kenttäkäyntejä.

Toimitusjohtaja Jarkko Lipponen kertoo, että yritys on kerännyt 6,5 miljoonan euron sijoitukset.

Yrityksen asiakkaat sijaitsevat pääasiassa Pohjoismaissa ja Baltiassa, mutta toiminta on lähdössä käyntiin myös Keski-Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Työntekijöitä on 40 ja lisää palkataan.

Yritys on saanut Copernicus masters -palkinnon, jota pidetään "avaruusalan Oscarina". Palkintosarja oli paras kaupallinen liikeidea avaruusdatan hyödyntämisessä.

CollectiveCrunchin asiakkaita ovat niin metsä- ja vakuutusyhtiöt kuin valtiolliset metsätoimijatkin Suomessa, Ruotsissa ja Virossa. Suomessa valtio hallinnoi 3,5 miljoonan hehtaarin metsäalaa, Ruotsissa 3 ja Virossa 1 miljoonaa hehtaaria. Satelliitit tuovat metsäsuunnittelijoille arvokasta tietoa.

LähiTapiola testaa palvelua metsätuhojen havaitsemiseen.

Lipposen mukaan uusi asiakasryhmä muodostuu hiilensidontaprojekteista. Hiilensidonnan todentamiseksi tarvitaan päivittyvää ja tarkkaa dataa.

Tekoälyä hyödyntävän Linda forest -palvelun tekemä analyysi Paula-myrskyn metsätuhoista viime vuonna Kainuussa. Kuvan on ottanut Sentinel-2-satelliitti. Kuva: CollectiveCrunch

Nykyään harrastettava kaukokartoitus sisältää Lipposen mukaan virheitä ja on hidasta sekä kallista. Lentokoneella tehtävällä laserkeilauksella kestää kuusi vuotta, että koko Suomi saadaan skannattua.

Vauhdilla etenevä ilmastonmuutos vaatii, että kasvumalleja päivitetään yhä tiuhempaan. Myös hiilinieluprojekteissa on tärkeää, ettei hinnasta valtaosa koostu hiilinielun todentamisesta, jota tehdään jopa jalkaisin.

"Tavoitteenamme on suurin hiilianalytiikan alusta, joka auttaa kestävässä kehityksessä", Lipponen muotoilee.

Hiilikrediittien hinta on niin kovassa nousussa, että jossain vaiheessa se voi jopa ohittaa sellupuun hinnan Pohjoismaissa ja Baltiassa. Kitumaiden ja vanhojen peltojen metsittäminen voi olla hyvinkin kiinnostava vaihtoehto metsänomistajille.

Monet hiilinieluprojektit ovat jo käynnissä Latinalaisessa Amerikassa, Aasiassa ja Afrikassa, joissa suomalaisyrityksen kumppanit myös toimivat. Kyseisistä maanosista löytyy huomattavan suuria alueita metsitettäviksi.

Linda forestin käsittelemät satelliittikuvat voivat näyttää vaikkapa tältä. 

CollectiveCrunchin tekoälyn nimi on Linda forest. Siinä yhdistyy kaikki mahdollinen metsistä kerätty data harvestereista satelliitteihin. Linda hyödyntää myös EU-maiden ja Euroopan avaruusjärjestön ylläpitämän, kaikille avoimen Copernicus-ohjelman tuottamaa satelliittitietoa.

Jättimäisen tietomäärän avulla metsiköistä voidaan selvittää jopa 70 vuoden taakse esimerkiksi, mitä metsänhoitotöitä niissä on tehty, millaisia säätiloja on ollut ja paljonko on satanut lunta.

"Kaikki, mikä vaikuttaa metsän kasvuun yhdistellään Lindan avulla. Siten voidaan tehdä erittäin tarkkoja metsäinventaarioita ja nähdä arvonnousu tarkasti", Lipponen kertoo.

Lindasta on kehitteillä myös versio yksityisille metsänomistajille. Tavoitteena on, että pienetkin metsänomistajat voisivat tarkkailla tuoreeltaan metsiensä kasvua tai myrsky- ja hyönteistuhoja metsissään.

Ruotsin metsähallituksen eli Sveaskogin tekemissä vertailuissa Linda-tekoälyn arvioiden virheprosentiksi ilmeni 21, kun taas ihmisen tekemillä metsäkäynneillä 33. Arvioita puustosta verrattiin siis todelliseen hakkuukertymään, jonka mittaa hakkuukone.

Avaruusdata näyttäisi siten olevan tarkempaa kuin ihmisten tekemät mittaukset.