Maailman ensimmäistä mobiilia hyperspektrilaserkeilainta kehittämässä

15.11.2011

Rohkeasti kohti tuntematonta! Akatemiatutkija Sanna Kaasalaisen mielestä kannattaa joskus seurata kompassia sinne, missä pakka laitetaan sekaisin – juuri sieltä voi löytyä avain onnistumiseen ja työn palkitsevuuteen.

Pelottavan määrätietoisen oloinen nainen, tämä Sanna Kaasalainen! Katsokaa nyt komean suoraviivaista opiskelu- ja työhistoriaa – fysiikkaa Jyväskylässä, tähtitiedettä Helsingissä, väitöskirja avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkijakoulussa. 

Mutta ei olisi nuori musiikkia harrastava tyttö itsekään aikoinaan Virroilla uskonut, että näin tässä käy. "Lukioaikana en kuvitellut itseäni matemaattiselle tai tekniselle alalle", vakuuttaa Kaasalainen, joka tällä hetkellä johtaa kahta Akatemian rahoittamaa käytännön teknisen alan projektia. Toisessa kehitetään uusia laserkeilausmenetelmiä ensisijaisesti ympäristöntutkimukseen, toisessa uudenlaista laserkeilainta ensimmäisten joukossa maailmassa.

"Kiinnostus asiaan alkaa joskus siitä, kun asiaan perehtyy. Itselläni käy usein niin."

Maalaserkeilaimen intensiteettiä kalibroidaan sisätiloissa. (Kuva: Anssi Krooks.)

Se nähtiin opiskeluvuosien alussa, kun kielissä hyvin pärjännyt tyttö totesikin luonnontieteet varsin luonteviksi. Toistamiseen se nähtiin vaihto-oppilasvuotena Albertan yliopistossa Kanadassa, kun tähtitieteen ja avaruusfysiikan kurssit tempasivat mukaansa ja viitoittivat uuden tien. Tie vei lopulta tutkijakoulusta nykyiseen työpaikkaan Geodeettiseen laitokseen (GL) kaukokartoituksen ja fotogrammetrian osastolle.

Uranuurtaja ja miljoonien säästöt yhteiskunnalle

Geodeettisen laitoksen väki on paikkatiedon erikoisjoukko, joka rakentaa tieteellisen pohjan Suomen kartoille, paikkatiedoille ja paikannukselle. Uusia menetelmiä tarvitaan ja kehitetään kaiken aikaa. Kaasalaisen tutkijaryhmä on tehnyt ensimmäisinä maailmassa prototyypin hyper... mistä?

"Hyperspektrilaserkeilaimesta eli superjatkumolaserin laserkeilainsovelluksen, ja siitä liikkuvan version. Ympäristösovelluksissakin olemme maailman ensimmäisiä."

Suomennetaan äskeinen suosiolla. Laserkeilauksella saadaan laserpulsseilla kolmiulotteinen malli tutkittavasta pinnasta, vähän kuten tutkalla. Perinteinen laserkeilain toimii yhden tai kahden aallonpituuden laserilla. GL:n hyperspektrilaserkeilaimessa käytetään superjatkumolaseria, jossa yhden aallonpituuden lasersäteen aallonpituusjakaumaa laajennetaan. Näin saadaan lasertyyppistä "valkoista" valoa.

"Näitä lasereita on ollut kaupallisesti saatavana muutaman vuoden ja käytännön sovelluksia on vasta vähän. On hienoa käynnistää jotain ihan uutta, joka todennäköisesti tulee vaikuttamaan koko yhteiskuntaan."

Käytännön virkaa kaukokartoituksella ja erilaisilla laserkeilaimilla on lukuisissa sovelluksissa arkkitehtuurista ympäristöntutkimukseen.

"Metsäkasvillisuuden ja lumen keilauksilla saadaan tärkeää tietoa ympäristön ja ilmaston muutosprosesseista ja edistetään vaikkapa metsien hiilitasapainon ymmärtämistä. Ymmärryksen lisäksi saadaan säästöjä, sillä esimerkiksi metsien inventoinnissa päästään kymmenien miljoonien eurojen säästöihin, koska laserkeilaus on 10 kertaa halvempaa kuin perinteiset menetelmät."

Laserkeilauskampanjan kenttätöissä Sodankylässä vuonna 2009. Päässä on GPS-antenni ja taka-alalla maalaserkeilain. Tarkkuus-GPS-mittauksia tehtiin referenssidataksi, jonka avulla laserkeilausdata sijoitetaan koordinaatistoon. (Kuva: Harri Kaartinen)

Vahvasti kokeellista tutkimustyötä

Millaista työtä kaukokartoituksen kehittäminen käytännössä on?

Menetelmien kehittäminen on perustutkimusta, sovellusten demonstrointi kokeellista, soveltavaa tutkimusta. Mittaamalla saadun numerotiedoston analysointi on haastavin mutta palkitsevin vaihe, kun hoksataan, miten kohinasta saadaan erottumaan jotain entistä tarkemmin.

Vaihteleviin päiviin kuuluu myös artikkelien, raporttien ja hakemusten kirjoittamista ja palavereita. Poikkitieteellisellä alalla on vahva halu yhdistää eri alojen huippuosaaminen tavalla, joka johtaa täysiin uusiin menetelmiin.

"Ryhmänjohtajalla jää datan käsittely vähemmälle, mutta haluan osallistua esimerkiksi mittaustyöhön, koska tutkijan työstä menee hohto, ellei ole tekemisissä tutkittavan asian kanssa!"

Tutkija ei saa vastauksia helpdeskistä

Edisonin nerouden määritelmässä innovaation (1 %) ja työn (99 %) suhde lienee sama kuin tutkimustyössä. Tutkijan ainesosat ovat Kaasalaisen reseptissä seuraavat: tiedonjano, luovuus sekä kyky verkostoitua ja esittää asiat niin, että muutkin ymmärtävät. Tällä alalla ryhmätyö on avainasemassa, ja etenkin tieteelliset kokoukset poikivat ahaa-elämyksiä.

"Tutkijan työhön liittyy itsenäisyys ja vapaus. Se, miten on aikansa käyttänyt näkyy tuloksista, ja tätä kautta tulee vastuu. Aina on haluttava kyseenalaistaa vanhaa ja ajatella uudella tavalla, sillä ei ole mitään helpdeskiä, missä tiedetään vastaukset. Virheensietokykyäkin tarvitaan, sillä mokista oppii usein paljon."



Välillä tutkijakin heittää vapaalle. Viime kesänä Kaasalainen eli jokaisen golfarin unelman ja pelasi Skotlannissa St Andrewsissa. (Kuva: Mikko Kaasalainen.)

Kaasalaisen peloton asenne taklaa jopa hallintotyön paisumisen: "Sitä tulee koko ajan lisää, mutta yritän hoitaa sen tehokkaasti, ettei siitä tule itsetarkoitusta. Niin se palvelee tutkimusta parhaiten. Ja sisältäähän sekin aina mahdollisuuden viedä asioita eteenpäin."

Teksti: Nina Mäki-Kihniä
Kuvat: Anssi Krooks, Harri Kaartinen, Mikko Kaasalainen ja Otto Kaasalainen