KvarkenSat on nimeltään Merenkurkun alueen ensimmäinen nanosatelliitti. Se rakentuu ensi vuonna suomalaisten ja ruotsalaisten yhteistyönä ja tulee tuottamaan avaruusdataa alueen asukkaiden, yritysten, koulujen ja muiden toimijoiden käyttöön.
KvarkenSat on pohjalaismaakuntien ja Västerbottenin yhteinen piensatelliitti, joka on tarkoitus laukaista avaruuteen reilun vuoden kuluttua. Piensatelliitti on Merenkurkun yli ulottuvan yhteistyön tulosta. Se on myös osoitus siitä, että avaruuden valloitukseen voivat osallistua myös muut kuin avaruuden suurvallat.
KvarkenSat-piensatelliitin suunnittelu ja toteutus ovat osa EU:n Interreg Botnia-Atlantica -ohjelman sekä Pohjanmaan liiton ja Västerbottenin läänin rahoittamaa ”New Space Digital Economy Innovation Center” -hanketta. Hankkeesta käytetään lyhennettä KvarkenSpaceEco. Sen toteuttajina ovat 10 korkeakoulua ja tutkimuslaitosta molemmin puolin Merenkurkkua.
KvarkenSpaceEco-hankkeessa Vaasan yliopistokampukselle on rakennettu vastaanottoasema, joka vastaanottaa satelliittien välittämää dataa sekä aikanaan ohjaa alueen omaa piensatelliittia. Vastaanottoasema tulee osaksi tutkimuskeskus Technobothniaan rakennettavaa Vaasan yliopiston avaruusdatalaboratoriota.
Piensatelliitin suunnittelusta ovat hankkeessa vastanneet Luulajan teknillinen yliopisto, Aalto-yliopisto, Vaasan yliopisto, Novia ammattikorkeakoulu, Ruotsin avaruusfysiikan instituutti ja Ruotsin maatalousyliopisto. Satelliitin suunnitelmat läpäisivät tänä vuonna alustavan katselmuksen, jonka suoritti kansainvälisistä asiantuntijoista koottu raati.
KvarkenSat on erittäin pienikokoinen LEO-satelliitti, joka tulee kiertämään maata vain muutaman sadan kilometrin korkeudessa. LEO-nimitys tulee sanoista Low Earth Orbit eli matala maan kiertorata. Matalalla kiertoradalla nopeasti liikkuva satelliitti kiertää maapallon jopa 1,5 tunnissa.
Parikiloinen KvarkenSat on 20 senttimetriä korkea ja joka sivultaan 10 senttimetriä leveä. Normaalin satelliitin tapaan se sisältää esimerkiksi antenneja, tietokoneen ja sähköjärjestelmän aurinkokennoineen ja akkuineen sekä lisäksi erilaista dataa kerääviä laitteita, eli niin kutsuttua hyötykuormaa. Kaikki nämä laitteet ovat erittäin pienikokoisia.
Satelliitissa on teknologiademonstraationa suomalaisen Aurora Propulsion Technologyn kehittämä kuuden ohjausmoottorin yksikkö, jota käytetään satelliitin asennon säätämiseen ja pyörimisen estämiseen. Tällä ensimmäistä kertaa satelliittiin rakennettavalla ARM-A-moduulilla testataan, kuinka hyvin se pystyy pitämään satelliitin vakaana. Moduulin moottoreiden toiminta perustuu veden höyrystämiseen ja vesihöyryn päästämiseen nopeasti ulos suuttimista niin, että satelliitti liikkuu sen avulla haluttuun suuntaan.
Satelliitin muu hyötykuorma välittää vastaanottoasemalle erilaisia havaintoja pääosin maapallon pinnalta. VTT:n kehittämä erittäin pienikokoinen hyperspektrinen kamera pystyy ottamaan eri aallonpituuksilla kuvia Merenkurkun alueesta ja muista kiinnostavista kohteista. Kuvien avulla voidaan seurata, analysoida ja mallintaa maan, meren ja kasvillisuuden ominaisuuksia sekä havainnoida päästöjä ja epäpuhtauksia.
Alusten liikkumista Pohjanlahdella ja muilla merialueilla voidaan seurata hyötykuormaan sisältyvän AIS-vastaanottimen avulla. Aalto-yliopistossa rakennettu laite vastaanottaa signaaleja laivojen automaattisesta tunnistusjärjestelmästä, joka lisää laivojen turvallisuutta. AIS-järjestelmästä saadaan esimerkiksi alusten tunnistetiedot sekä niiden sijainti, suunta ja nopeus.
Satelliitissa on lisäksi GNSS-vastaanotin, jota ei ole aiemmin käytetty piensatelliiteissa. Sen ansiosta KvarkenSat pystyy tarkkuuspaikannukseen ottamalla vastaan maailmanlaajuisten satelliittipaikannusjärjestelmien välittämää dataa kolmella taajuudella ja käyttämään dataa sijaintinsa määritykseen. Erityisen kiinnostavaa on eurooppalaisen Galileo-satelliittipaikannusjärjestelmän käyttäminen KvarkenSatin tarkkojen ratatietojen mittaamiseen. Kolmitaajuusmittauksia voidaan myös käyttää muun muassa ilmakehätutkimukseen.
