I jordens omloppsbana

En omfattande rymdintervju med generalsekreteraren för delegationen för rymdärenden Tero Vihavainen har publicerats i tidskriften ”Ydin” 1/2024. Nu publiceras den också på SpaceFinland:s webbplats. Sätt dig ombord på rymdfarkosten!

Arja Alho, chefredaktör för tidskriften ”Ydin”, besökte arbets- och näringsministeriet för att diskutera med Tero Vihavainen, ledande sakkunnig, som också är generalsekreterare för delegationen för rymdärenden. Bekanta dig nu med denna intervju i diskussionsform.

I jordens omloppsbana

(texten Arja Alho, bilder Pekka Elomaa)

Det finns trängsel och skrot i jordens omloppsbana. Satelliterna och deras tjänster är en del av en fungerande vardag men också militär verksamhet.

Arja: På stjärnhimlen sågs den första Sputnik 1957, man har firat besökare i rymden som Juri Gagarin 1961 eller Apollos månflygning 1969. Vid sidan av kosmonauter och astronauter har taikonauter och många andra kommit. De senaste dagarna har det rapporterats om Japan, vars sond har landat på månen.

Tero: Man kan säga att militära syften hade en stark inverkan på rymden, forskningen och innovationerna under 1960- och 1970-talen. Det var en stormaktspolitik och en kamp om stormaktspositionen.
Dubbel användning (dvs. en produkt med dubbel användning kan användas både för civila och militära ändamål) syns i dag i motsatt riktning. Innovationer som utvecklats för civila ändamål kan användas för militära ändamål, medan tidigare militären var viktigare.

Arja: På 1980-talet talade Ronald Reagan om stjärnkrig och satellitkrig. Genom internationella fördrag har man dock velat hålla rymden i fredlig användning.

Tero: FN:s generalförsamling tillsatte 1959 en COPUOS-kommitté (Committee on Peaceful Uses of Outer Space), vars grundläggande uppgift är att behandla frågor som gäller användning och forskning i rymden samt att bereda utkast till fördrag och resolutioner.
Den internationella rymdrätten baserar sig på fem fördrag som ingicks på 1960–1970-talen, av vilka den viktigaste kan anses vara 1967 års rymdfördraget, till vilken också Finland har anslutit sig. De övriga fyra fördragen är räddningsöverenskommelsen, ansvarskonventionen, registreringskonventionen och månfördraget.

Arja: Rymdfördraget (Outer Space Treaty) är också det fördrag som förbjuder att massförstörelsevapen placeras i omloppsbana eller på himlakroppar. Men det torde vara klart att den allt stramare världspolitiska situationen ökar oron för att rymden militariseras. Kontrollen över rymden hör till de militära doktrinerna.

Tero: COPUOS-kommittén är aktiv. Finland anslöt sig till den 2018. Tyvärr gäller för dess arbete i dag detsamma som för internationella fördrag överhuvudtaget: det är svårt. Vid samma bord i COPUOS finns för närvarande 102 länder, bland annat Förenta staterna, Ryssland och Kina.

Arja: Europeiska rymdorganisationen ESA inledde forskning och utveckling 1975. Beslut om EU:s senaste rymdprogram fattades 2021, programmet uppdaterades 2023 och lagen om rymdverksamhet i Finland trädde i kraft 2018.

Tero: För närvarande utnyttjas rymdsystemen i stor utsträckning i vardagen. De kan bli störda, naturliga eller avsiktligt orsakade, vilket fortfarande kan inverka på samhällets funktion.
För försörjningsberedskapens skull ska rymdtjänsterna tryggas i störningssituationer. EU-kommissionen publicerade därför 2023 en rymdstrategi för säkerhet och försvar, som också syftar till att trygga kontinuiteten i samhällets vardagliga funktioner.
I Finland ansågs rymdlagen behövlig när vi blev en rymdstat. Den första finländska satelliten som upplöstes i rymden var en universitetssatellit som upplöstes 2017 och den första kommersiella satelliten upplöstes 2018. Staten ansvarar för den nationella rymdverksamheten, även om aktören är från den privata sektorn. För närvarande finns det 25 finländska satelliter i rymden, två har redan nått slutet av sin livscykel och de har avlägsnats från jordens omloppsbana.
Under tidigare årtionden opererade främst statliga aktörer i rymden, eftersom det var mycket dyrt att bygga och föra ut satelliter i jordens omloppsbana. Den tekniska utvecklingen har dock lett till att utrustningens storlek och pris har sjunkit betydligt. Detta har gjort det möjligt att få tillträde till rymden också för mindre stater och aktörer inom den privata sektorn. Rymden är nu mer än någonsin tillgänglig för alla.
Å andra sidan är demokratiseringen av rymdverksamheten bra, men utvecklingen har två sidor: det stora antalet aktörer medför utmaningar när det gäller att hitta gemensamma spelregler för en hållbar användning av rymden. I höstas har vi producerat en artikelserie om rymdetik ur olika synvinklar på vår webbplats SpaceFinland.fi.

Arja: Hur syns rymdtekniken i vår vardag?

Tero: Rymdverksamheten kan delas upp i fem delar. Den första är fjärranalys. Satelliter som kretsar runt jorden mäter och observerar aktiviteter på jorden och i atmosfären. Den andra är navigering. Satelliterna sänder signaler som gör att slutanvändarens mottagare, till exempel mobiltelefonen, kan räkna ut sin egen position. Det tredje delområdet är telekommunikation där satelliter används för att komplettera eller ersätta markbundna datanät.
Den fjärde är forskning, såsom bemannade flyg eller sändande av sonder. Dessa ger vetenskapen unika förhållanden som inte kan uppnås på jorden. Den femte är observation av rymden från jorden, till exempel observation av andra himlakroppar, föremål som rör sig i jordens omloppsbana eller rymdvädret och solens aktivitet.

Arja: Kan du ge praktiska exempel på hur den insamlade informationen kan utnyttjas?

Tero: Med hjälp av fjärranalys kan man till exempel inom jord- och skogsbruket få information om skogstillväxt eller behovet av gödsling av åkrar. Vi kan vidta precisa åtgärder för att spara pengar och natur. Väderprognoser är en stor sak, liksom också katastrofövervakning till exempel i jordbävnings- och översvämningsområden.
Genom uppföljning från markytan kan punktliknande situationer utredas, men med hjälp av satelliter kan uppföljningen göras globalt och omfattande och långvarig information fås t.ex. om klimatförändringen. För Finland är det viktigt att utreda isläget och styra isbrytningen.
Utöver dessa vardagliga användningsändamål finns det naturligtvis också applikationer som hänför sig till underrättelseverksamhet och säkerhet för rymdtjänsterna.

Arja: De exempel du beskriver är som en databank för genomförande av den gröna omställningen. Och de andra?

Tero: Satellitnavigering är en mycket viktig fråga för mig och en stor del av samhällets funktioner. Vi känner ju bäst till bilnavigatorer och mobilapplikationer för kartor. Inom trafik- och logistiktjänsterna får man med stöd av satellitnavigering godset att röra sig smidigt. Flygledningen kan styra flygtrafiken så att man sparar bränsle och inte cirkulerar i luften i väntan på landningstillstånd. På samma sätt kan man optimera lastfartygens ankomst till hamnarna för att lossa lasten. Inom vägtrafiken kan man å sin sida ge förmåner till exempel för kollektivtrafiken. Lokaliseringsuppgifterna är också viktiga för räddningsväsendet och över huvud taget för myndigheterna, såsom tullen och gränsbevakarna. Nyttan ligger framför allt i att skapa en lägesbild och hantera händelserna.
Inom satellitdatatrafiken är det traditionella och fortfarande största applikationsområdet televisions- och radiosändningar. I dag är det också möjligt att via satelliter dirigera bredband på samma sätt som via internet i glesbefolkade områden, till havs eller i luften, dvs. områden där mobiltelefonnätet inte fungerar. Utöver civil användning används applikationerna också för säkerhetsändamål. Till exempel om infrastrukturen ovan jord har förstörts i katastrofdrabbade områden kan det byggas en kommunikationsförbindelse i området via satelliter.
Rymdvädret och uppföljningen av solens aktivitet är viktiga observationer i rymden. Solutbrotten kan ge energitoppar till jorden och de kan orsaka tillfälliga störningar eller fel i de elektroniska systemen. I Finland är detta ett viktigt forskningsområde, eftersom rymdväderfenomenen och deras effekter är kraftigare i de nordliga områdena på grund av egenskaperna hos landets magnetfält.
Sedan har vi rymdföremål...

Arja: … och den otroligt stora mängden rymdskrot. Jag läste att mer än 10 000 satelliter har förts till omloppsbanorna, av vilka 1 200 var funktionsdugliga för några år sedan, resten kadaver eller skrot. Det finns uppskattningsvis en miljon stycken som är mindre än 10 centimeter men större än 1 centimeter. Det finns ännu 130 miljoner mindre stycken.

Tero: Rymdskrot är ett stort problem. Vi kan fortfarande leva med den, men om situationen blir sämre kan skrot till och med hindra användningen av vissa omloppsbanor. När en mutter av tumnadstorlek träffar satelliten med en hastighet av omkring 25 000 kilometer i timmen, går den sönder, och samtidigt går nya små och större splitter upp i rymden.
Det är mycket viktigt att alla aktörer förbinder sig till principerna om hållbar användning av rymden. Det centrala är att när rymdföremål sänds ut planeras deras funktion så att de automatiskt lämnar omloppsbanan i slutet av sin livslängd.
I framtiden kan man också försöka avlägsna föremål som inte fungerar, men det är inte lätt att städa upp jordens omloppsbanor från rymdskrot. Det kan till exempel vara möjligt att knuffa bort ett föremål från omloppsbana, men där ställs förutom tekniska utmaningar också frågor som gäller internationella fördrag och internationell rätt. Alla inser behovet av att minska skrot i närrymden, men det är svårt att ingå bindande avtal.

Arja: Europeiska unionens navigeringssystem Galileo förvaltas av civila, till skillnad från det militärstyrda GPS-systemet. Hur ser den europeiska rymdstrukturen ut?

Tero: EU:s rymdprogramförordning (EU 2021/696) fastställer programmets innehåll. Genomförandeansvaret ligger hos EU-kommissionen, som stöds av två aktörer: EU:s rymdprogrambyrå EUSPA och Europeiska rymdorganisationen ESA. EUSPA opererar och underhåller befintliga system när ESA:s roll är forskning och utveckling av systemen. Finansieringen av rymdprogrammet kommer från EU:s budget.
EU:s rymdprogram består av fyra komponenter: 1) Satellitnavigeringssystemen Galileo och EGNOS, 2) jordobservationssystemet Copernicus, 3) datakommunikationssystemet GOVSATCOM som är riktat till medlemsstaternas myndigheter samt 4) SST-systemet som observerar rymdföremål som kretsar runt jorden. EU:s rymdprogram förvaltas och administreras i sin helhet av civila myndigheter.

Arja: Är det förnuftigt att olika länder har skapat egna system? Hur mycket samarbete finns det?

Tero: All drift och kommunikation av satelliter bygger på radiokommunikation. Fördelningen av radiofrekvenser som används för rymdverksamhet avtalas globalt inom ramen för internationella teleunionen ITU. 193 medlemsstater deltar.
Det europeiska navigeringssystemet Galileo är också utformat för att vara kompatibelt med det amerikanska GPS-systemet, det kinesiska BeiDou-systemet och det ryska GLONASS-systemet. Mottagare, såsom mobiltelefoner, kan i typiska fall utnyttja alla dessa system i sina positioneringsapplikationer. Detta skapar en viss stabilitet i vardagen när ingen är beroende av ett enda system.
Européerna är föregångare inom fjärranalys. Jordobservationssystem Copernicus producerar högklassig information om t.ex. vattendragens tillstånd och koldioxidutsläpp. Det insamlade observationsmaterialet är öppet och kostnadsfritt tillgängligt för alla, även utanför Europa.

Arja: Du är ledande sakkunnig i rymdärenden vid arbets- och näringsministeriet och generalsekreterare för delegationen för rymdärenden. Vad gör delegationen?

Tero: Finland har en decentraliserad rymdförvaltning. Delegationen styr det praktiska genomförandet av den nationella rymdstrategin, utvecklar rymdverksamhetsmiljön och samordnar samarbetet mellan förvaltningsområdena. Den samordnar också Finlands internationella samarbete i rymdfrågor och främjar rymdsektorns synlighet och kommunikation.

Arja: Hur skyddas integriteten i uppgifter som samlas in via satelliter?

Tero: I sig kan satellitnavigering eller satellitkommunikation inte användas för att kontrollera enskilda personer – de kan bara sända signaler till jorden, inte tillbaka.
Om man till exempel vill dela lokaliseringsuppgifterna från mottagaren till andra, ska den göras till exempel via mobiltelefonnätet. I satellitbilder som tagits från jorden kan man se enskilda byggnader, men till exempel Copernicus-systemets noggrannhet räcker inte till för att i närheten identifiera enskilda personer eller fordon. Integritetsskyddet diskuteras givetvis ständigt.

Arja: Stjärnhimlen borde vara en plats för fred. Hur ser framtiden ut?

Tero: Att beväpna rymden skulle vara mycket dyrt. Det är givetvis hemskt att säga så, men det är billigare och effektivare att bygga vapensystem på marken. Satelliterna har en roll i underrättelseverksamheten och datakommunikationen, men det är mer stödverksamhet för militär verksamhet. Jag tror inte att det är troligt att rymden militariseras.

Arja: Science fiction och hotfulla tal skrämmer mig. Men om man börjar förstöra satelliter eller andra rymdföremål för militära ändamål, uppstår bara mer rymdskrot och den vänder sig alltid mot sig själv. Muttern eller målarsplitter kan tömma inmutningsförsöken och vapnen kan bara bli skrot till omloppsbanan.