Kirjauutuus: Kuinka satelliittipaikannus toimii?

Markku Poutanen

Sateliittipaikannus

351 sivua

Ursa ry.  2016

ISBN 978-952-5985-41-2

Lähes jokainen meistä on joskus käyttänyt satelliittipaikannusta hyväkseen, joko etsiessään osoitetta tai määränpäätä kännykällään. Kännyköiden paikannussovellukset ovatkin varmasti suuri ryhmä yksittäisistä sovelluksista, joita käytetään säännöllisesti. 

Kaikenlaisessa liikenteessä (maa, ilma ja meri) satelliittipaikannuslaitteet ovat arkipäivää ja ilman niitä tuskin tulisimme toimeen jo pelkästään siitä syystä, että liikenteen määrä ja tarkkuusvaatimukset ovat kasvaneet merkittävästi vain muutaman vuosikymmenen takaisesta.

Joku meistä paikannussovelluksia käyttävistä on saattanut miettiä sitä miten koko paikannusjärjestelmä toimii? Useimmat meistä varmasti tietää, että maapalloa kiertävä parvi satelliitteja on se ”villakoiran ydin” mutta siihen useimpien tietämys sitten päättyykin. Markku Poutanen on asiasta kirjoittanut jo vuosia sitten (1998) kirjan GPS-paikanmääritys mutta kuten arvata saattaa, se on jo ajat sitten vanhentunut. Poutanen ei kuitenkaan tyytynyt päivittämään kirjaansa, vaan kirjoitti saman tien kokonaan uuden kirjan, joka sai nimekseen Sateliittipaikannus. Ja aikamoinen tietopaketti uudesta kirjasta syntyikin.

Satelliitinpaikannusjärjestelmistä yhdysvaltalainen GPS on tietysti tunnetuin mutta ei ainoa. Venäläiset alkoivat jo Neuvostoliiton aikana rakentaa omaa järjestelmää, joka tunnetaan nimellä CLONASS. Neuvostoliiton hajottua järjestelmän toimintakyky romahti muutamaksi vuodeksi, mutta nyttemmin Venäjä on korjannut sen puutteet ja uudistanut sitä, joten CLONASS on nykyisin varsin hyvin toimi järjestelmä.

Euroopan unioni ja ESA ovat yhdessä kehitelleet ja rakentaneet ensi vuonna täyteen käyttöön valmistuvan Galileo-järjestelmän ja kiinalaisilla on lähinnä Aasiassa toimiva BeiDou-järjestelmä. Eivätkä paikannusjärjestelmät vielä tähän lopu, sillä Japanilla ja Intialla on kehitteillä omat järjestelmät.

Hyvin paljon yksinkertaistetusti voidaan satelliittipaikannusjärjestelmän toimivan siten, että vastaanotin (paikannin tai kännykkä) vastaanottaa vähintään neljän satelliitin signaalin. Signaali sisältää mm. aikatiedon, jonka perusteella vastaanotin laskee etäisyydet kuhunkin satelliittiin. Laskettujen etäisyyksien 3D-risteyskohdassa sijaitsee vastaanotin. Periaate on siis yksinkertainen, mutta siihen se yksinkertaisuus päättyykin.

Tulosta täytyy muuntaa ja muuttaa hyvin paljon ennen kuin se on pisteenä paikantimen ruudulla. Poutanen käsittelee näitä tuhansia laskutoimituksia ja muita muunnoksia kirjassaan hyvin perusteellisesti. Kirjan sivuilta löytyy satoja laskumatriiseja, jopa niin paljon, että tällaisella perusinsinöörillä on hieman vaikeuksia seurata kaavojen johtoa ja merkitystä, varsinkin kun opiskeluajoistani on jo kulunut reilusti yli kolme vuosikymmentä. Onneksi matematiikka kirjassa ei ole sen ainoa ansio, vaan järjestelmien kuvaukset ja muunnokset on selostettu myös tekstein.

Tavallinen tähtiharrastajakin voi tutustua myös harrastuksensa aihepiiriin kirjan avulla. Luvussa 3, joka on otsikoitu Tähtitieteelliset vertausjärjestelmät, tähtiharrastajat voi syventyä opiskelemaan pallotähtitieteen peruskäsitteitä ja koordinaatistojärjestelmiä. Samalla kun pallotähtitieteen käsitteistö tulee tutuiksi, niin samalla kasvaa ymmärrys siitä, kuinka käsin laskemalla jouduttiin selvittämään havaittavan kohteen koordinaatit vielä muutama vuosikymmen sitten. Nykyisin tämän laskentatyön tekevät tietysti tietokoneet, tabletit tai jopa kännykät.

Kirjaa tulevat tarvitsemaan monet satelliittipaikannuksen kanssa tekemisiin joutuvat henkilöt olivatpa he insinöörejä tai tietokonenörttejä. Kirjaa voin myös suositella niille, jotka haluavat tutustua satelliittipaikannukseen pintaa syvemmältä ja tietysti tähtiharrastajille, joiden yleissivistykseen tulisi kuulua jonkinasteinen ymmärrys paikannuksesta.

Kari A. Kuure

 Kirja on ostettavissa kirjakaupoista ja Ursan (netti)kirjakaupasta. Tampereen Ursan jäsenet voivat hankkia kirjan jäsenhintaan syksyllä tehtävässä yhteistilauksessa.

Kirjauutuus: Miksi kaikki ihmiset eivät usko?

Toimittanut Tiina Raevaara

Voiko se olla totta?

Kirjoittajat:
Tiina Raevaara
Kari Enqvist
Arno Kotro
Raimo Puustinen
Markku Myllykangas
Anja Nystén
Vesa Linja-aho
Hannu Lauerma
Heikki Nevala
Jukka Häkkinen
Marjaana Lindeman
Risto K. Järvinen

227 sivua

Julkaisija Skepsis ry.

Kustantaja Ursa ry.

ISBN 978-952-5985-47-4

Skepsis ry on ansiokkaasti tehnyt työtä rationaalisen ajattelun puolesta ja kaikenlaista huuhaa-uskomuksia vastaan. Valitettavasti useimmat huuhaa-väestä elävät omissa kuplissaan, jolloin asiallinen ja tieteelliseen näyttöön perustuva tieto ei heitä tavoita, tai ainakaan he eivät suostu muuttamaan uskomuksiinsa perustuvia käsityksiään.

Voiko se olla totta? -kirjan kirjoittajina on useita keskeisiä vaikuttajia, joilta olemme tottuneet saamaan teräviä ja kriittisiä puheenvuoroja huuhaa-asioista. Näin on myös tässä kirjassa, jonka artikkelien aiheet ulottuvat tieteen olemuksesta erilaisten uskomushoitojen kautta pohdiskeluun erilaisten uskontojen ja uskomisien syiden kartoittamiseen.

Kirjan kirjoittajien artikkelit kukin ansaitsisi tulla tässä yhteydessä esitellyksi, mutta tyydyn käsittelemään vain Kari Engvistin ja Marjaana Lindemanin tekstejä.

Kari Enqvistin kirjoitus, otsikoltaan ”Miten tunnistaa tieteellinen tieto?”, on hyvin ajankohtainen, sillä medioiden uutiset ovat tulvillaan kaikenlaisia juttuja ja aiheita, joita väitetään tieteen tutkimustuloksiin perustuviksi. Useinkaan näin ei ole, tai ainakin tutkimustulosten tulkinta on ollut hyvin kyseenalaista ja uutisen toimittaneen henkilön maailmankuvan värittämää. Enqvistin kirjoitus on hyvin kriittinen ja erityisen terävää. Tästä syystä artikkelin lukeminen olisi tärkeää kaikille mutta erityisen tärkeää tieteen tutkimuksista kertoville ja kirjoittajille, siis tiedetoimittajille ja blogien pitäjille.

Marjaana Lindemanin artikkelin otsikko on ”Miksi ihmiset uskovat yliluonnolliseen?”. Varmasti jokainen hiemankin kriittisesti ajatteleva ihminen on tätä kysymystä pohtinut. Miksi muutoin niin järkevät ihmiset uskovat horoskooppeihin ja muuhun huuhaaseen. Aivan hiljattain tuli nettiuutisissa tieto jostakin tutkimuksesta (lähdettä tosin ei mainittu), että yhdysvaltalaisista enemmän kuin puolet uskoo avaruuden muukalaisten (”alienien”) vierailleen maapallolla tai jopa oleskelevan täällä jatkuvasti. Suomalaisten usko ”muukalaisiin” ei ehkä ole aivan näin yleistä, mutta kovinkaan suuri ero ei varmasti ole.

Lindemanin kirjoitus selventää näiden uskomuksien syntyä ja syitä jopa akateemisesti koulutettujen keskuudessa. Itse olen joskus sanonut, että akateeminen koulutus ei suinkaan estä huuhaauskomusten syntymistä, vaan pikemminkin altistaa niille! Lindemanin artikkeli osittain vahvistaa näkemykseni olevan ainakin oikean suuntainen. Kirjoituksensa lopuksi Marjaana Lindeman kääntääkin otsikkonsa toisin päin ja kysyy: ” Miksi kaikki ihmiset eivät usko?”.

Kenen tai keiden kirjaa Voiko se olla totta? toivoisin lukevan. Ensimmäisen listalla on tietysti erilaisiin uskomuksiin uskovat ihmiset, mutta se taitaa olla turha toive. He kun elävät edelleen siinä erittäin vahvassa omassa kuplassaan, johon millään asiallisella tiedolla ei voi vaikuttaa. Kirjan todelliset lukijat lienevät jo valmiiksi kriittisesti ajattelevat ihmiset (myös ehkä omassa kuplassaan) mutta toivottavasti myös ne, jotka horjuvat näiden kahden kuplamaailman välimaastossa. Ilman muuta se on tärkeää kaikille tiedejournalisteille ja blogisteille, joiden työ tai agenda on oikean tiedon välittäminen ”suurelle yleisölle”. Asiallista kesäluettavaa kaikille!

Kari A. Kuure

PS. Kirja on myynnissä Ursan nettikirjakaupassa. Tampereen Ursan jäsenet voivat hankkia kirjan jäsenhintaan syksyllä tehtävän yhteistilauksen yhteydessä.

Tampereen Ursa on muuttanut hieman kirjavälityksensä toimintaa siten, että varsinaista myyntivarastoa tähtitornilla ei enää pidetä, vaan kaikki jäsenhinnalla jäsenistölle myytävät kirjat hankitaan yhteistilauksessa muutaman kerran vuodessa.

Kesäkuun tähtitaivas

Kesäkuun planeetta on Jupiter. Kuva © Kari A. Kuure.

Perinteisesti kesätaivas on koettu niin vaaleaksi, että useimmat harrastajat unohtavat koko harrastuksensa kunnes taas syksyn pimeät illat koittavat. Tämä on kuitenkin turhaa, sillä tähtitaivaalta löytyy jonkin verran havaittavaa myös leppeisiin kesäöihin, etenkin jos käytössä on goto-ohjattu kaukoputki.

Näin kesäkuun alkupuolella taivaalta löytyy helposti Jupiter ja Saturnus. Lisäksi ensiyönä täysikuuta lähestyvä Kuu loistaa kirkkaana. Täysikuu on kesäkuun 9 päivänä (kello 16.10), jolloin se nousee horisontin yläpuolelle kello 23.11. Tällä kertaa Kuu on ratansa kaukaisimmassa osassa ja etäisyyttä on noin 405 200 km. Tästä syystä kyseessä ei ole superkuu vaan minikuu ja me näemme sen ”vain” 29,48 kaariminuutin kokoisena. Kovin korkealle täysikuu ei kohoa, sillä etelämeridiaanin ylitys (kulminointi) tapahtuu seuraavan vuorokauden puolella kello 2.32 noin 8,2 asteen korkeudella.

Jupiter on ollut hyvin näkyvissä koko kevätkauden ajan. Edelleenkin se on erinomaisesti näkyvissä ja kesäkuun 10. päivänä se kulminoi 24,6 asteen korkeudessa kello 20.59. Jupiterin kirkkaus on -2^m, joten se pitäisi löytyä taivaalta paljain silminkin hämärässä kesäyössä. Jupiterin kulmahalkaisija on noin 40 kaarisekuntia, joten tarkkasilmäisimmät näkevät sen pienenä pintakohteena. Kiikarilla ja kaukoputkella sen ekvaattorivyöt erottuvat selvästi. Kesäöinä usein havaintokeli on suhteellisen hyvä. Tämä on myös parasta aikaa valokuvata Jupiteria, sillä vaalea taustataivas vähentää kontrastieroja ja samalla ylivalottamisen vaara vähenee. Kontrastia voi sitten kuvankäsittelyssä lisätä, joten pilvipeitteen yksityiskohdat eivät juuri kärsi valoisuudesta.

Kesäkuun kuluessa Jupiter laskee horisonttiin yhä aikaisemmin ja kuukauden lopulla se tapahtuu jo kello 1 tietämillä. Samalla etelämeridiaanin ylitys tapahtuu aina vain alempana ja ilmamäärä kasvaa planeetan ja meidän välillä. Näin ollen havaintoaika jää suhteellisen lyhyeksi mitä pisimmälle kesä kuluu. Näin ollen Jupiterin hyvät havaintomahdollisuudet alkavat olla vähissä, sillä se palaa havaittavaksi vasta marraskuussa aamutaivaalle. Ja kaikkiahan tietävät marraskuun ja joulukuun säätilan Suomessa.

Saturnus näkyy matalalla taivaalla ja kovin selkeää
kuvaa siitä ei saa ilmakehän turbulenttisuuden vuoksi.
Kuva © Kari A. Kuure.

Saturnus on myös hyvin kesäkuun yössä näkyvissä. ”Hyvin ja hyvin” sillä planeetta sijaitsee Käärmeenkantajassa ja tästä syystä näkyy Suomessa hyvin matalalla eteläisellä taivaalla. Saturnus nousee kesäkuun 10 päivänä kello 22.50 ylittää etelämeridiaanin kello 1.45 seuraavana aamuna. Silloin sen korkeus on vain 6,5 astetta, ei siis kovinkaan hyvin valokuvauksen kannalta. Sen sijaan visuaalisesti havaittuna se voi jo antaa jonkinlaisen mielikuvan tulevien vuosien loistokkuudesta.

Saturnus on häviämässä havaittavien taivaankappaleiden joukosta koko loppuvuodeksi, sillä se näkyy vain yhä alempana ja laskuaika siirtyy kohti iltaa. Kesäkuun kesäyöt ovatkin siis koko vuoden parasta aikaa Saturnuksen havaitsemiseen. Saturnus ei ole kovinkaan kirkas, kirkkauden ollessa 0,1m ja kulmahalkaisija noin 18 kaarisekuntia. Planeetan löytäminen visuaalisesti voi olla haastavaa, mutta onneksi goto-ohjaus ei hämäryydestä välitä.

Venus on kirkastunut alakonjunktion jälkeen ja näkyy nyt lähes puolikkaana. Planeetan elongaatio on noin 45 astetta, joten sen turvallinen havaitseminen päivätaivaalta on mahdollista. Jos kaukoputkessa ei ole kunnollista goto-ohjausta, turvallisinta on valita havaintopaikka siten, että Aurinko on jonkin rakennuksen takana. Venus nousee kesäkuun 10. päivänä kello 2.56, kulminoi kello 10.20 lähes 39 asteen korkeudella ja laskee 17.45.