Tiedeykkönen

Huipputason sirontatutkimus edistää kaivostoiminnan suunnittelua asteroideille

  • 48 min
  • toistaiseksi

Professori Karri Muinosen tutkimusryhmä Helsingin yliopistosta kehittää sirontaan perustuvia mittaus- ja laskentamenetelmiä, joiden avulla asteroidien ja aurinkokunnan pienkappaleiden pintojen aineet saadaan selville. Muinonen on löytänyt uusia numeerisia menetelmiä erittäin hankalan sirontailmiön hallintaan. Ryhmässä on kehitetty myös ainoalaatuinen mittauslaitteisto, jossa näyte mittauksen aikana levitoi eli lentää paikallaan ilmassa ultraäänen avulla.
Muinosen ryhmän menetelmistä on hyötyä, mikäli kaivostoimintaa lähdetään suunnittelemaan lähiavaruuden pienkappaleille.
Haastateltavana ovat professori Karri Muinonen, tutkimusavustaja Petteri Helander, tutkija Göran Maconi ja yliopistotutkija Antti Penttilä Helsingin yliopistosta.
Ohjelman loppupuolella professori Markku Poutanen kertoo vinkit joulukuun tähtitaivaan tutkailuun. Toimittajana on Sisko Loikkanen.
Kuvassa sironnan mittauslaite, jossa levitoidaan näytettä ultraäänellä/kuva Sisko Loikkanen.

Lähetykset

  • pe 1.12.2017 12.10 • Yle Radio 1

Jaksot

  • Kun muutama mikrosekunti oli kulunut alkuräjähdyksestä, maailmankaikkeuden täytti valtavan kuuma ja tiheä kvarkkigluoniaine. Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksessa CERNissä tällaista ainetta tuotetaan ja tutkitaan ALICE-kokeessa, jossa sitä syntyy törmäyttämällä lyijy-ytimiä toisiinsa.

    Kvarkkigluoniaine on plasmaa, joka elää CERNin kokeessa vain mitättömän lyhyen hetken, mutta silti tutkijat pystyvät nykymenetelmin tutkimaan sitä. Kvarkkigluoniplasma on kuumempaa kuin mikään muu aine maapallolla. Se on myös hyvin juoksevaa ainetta.

    Tiedeykkösessä emeritusprofessori Jorma Tuominiemi Helsingin yliopistosta esittelee ALICE-koetta CERNissä. Yliopistotutkija Sami Räsänen ja professori Kari J. Eskola Jyväskylän yliopistosta puolestaan kertovat kvarkkigluoniplasman fysiikasta ja ominaisuuksista. Toimittajana on Sisko Loikkanen.

    Kuvassa CERNin ALICE-mittausasema huoltotauolla/Sisko Loikkanen

  • Kuvissa astronautit leijuvat ja leikkivät painottomuudessa, mutta todellisuus avaruuteen lentämisen takana on vähemmän hohdokas. Heitä pyöritetään ja täristetään, he joutuvat opettelemaan ulkoa valtavia tietomääriä aivot aikaerorasituksesta sumeina. Heistä otetaan verikokeita ja lihaspaloja, mutta silti heidän tulee hymyillä nätisti arvovieraita kätellessään ja yleisölle avaruudesta kertoessaan.

    Lopulta – pitkän odotuksen ja valmistelujen jälkeen – on vuorossa lento avaruuteen, jonka kuluessa kuolemanvaara on koko ajan hyvin konkreettinen.

    Mutta juuri kukaan heistä ei haluaisi vaihtaa ammattiaan. Lento avaruuteen tuo nimittäin mukanaan upeat maisemat ja ainutlaatuisia kokemuksia. Niiden vuoksi kannattaa kärsiäkin.

    Toimittaja Jari Mäkinen on tavannut useita kymmeniä avaruuslentäjiä ja tehnyt heidän kanssaan lukemattomia haastatteluja. Tässä ohjelmassa mukana on noin tusina tarinaa, jotka kertovat siitä, miten astronautiksi päästään, mitä he oikeasti tekevät, millaista on astronauttikoulutus ja miltä se avaruudessa lentäminen oikein tuntuu. Ja pelottaako heitä?

    Kuvassa Soyuz TMA-13M -lennon miehistö: astronautti Alexander Gerst, ESA, kosmonautti Maksim Surajev, ja astronautti Gregory Wiseman, NASA, valmiina palaamaan kotiin, Maahan, Kansainväliseltä avaruusasemalta.

  • Sakari Topelius ei ollut ainostaan satusetä, vaan myös lehtimies, kirjailija, historioitsija ja yliopiston professori. Eurooppaan suuntautuneilla matkoillaan hän havainnoi tarkasti muiden maiden elämää ja tapoja, vertaili niitä koti-Suomeen ja kertoi niistä lukijoille matkakirjeiden muodossa toimittamansa lehden, Helsingfors Tidningarin, palstoilla. Merkittävintä oli, että hän muutti perinteistä historiankirjoitusta Ranskasta tulleen uuden trendin mukaisesti, ja hänellä oli myös uudenlainen julkaisuväylä valmiina: Suomen historiaa kuvaavia tarinoita julkaistiin jatkokertomuksena sanomalehdessä ennen kuin ne koottiin kirjoiksi. Muitakin vaikutteita 1800-luvun kirjallisuuteen Topelius toi Ranskasta ja muualta Euroopasta.
    Haastateltavana kirjallisuudentutkija, professori emerita Leena Kirstinä.
    Toimittajana Jaana Sormunen

    Kuva: Keittäjä on uppoutunut följetongiin. Ranskalainen pilapiirros 1800-luvulta.

  • Fysiikan Nobel-palkinnolla palkitaan tänä vuonna kolme tutkija jotka ovat tehneet läpimurtoja laserfysiikassa. Palkinnon jakavat Arthur Ashkin Yhdysvalloista, Gérard Mourou Ranskasta ja Donna Strickland Kanadasta.
    Ashkin on keksinyt optisen pinsetin, jossa pelkän laservalon avulla voidaan tarttua hiukkasiin, siirrellä ja pyöritellä niitä. Menetelmää käytetään esimerkiksi virus- ja bakteeritutkimuksessa.
    Mourou ja Strickland ovat puolestaan kehittäneet tavan tuottaa lyhyitä, hyvin voimakkaita laserpulsseja.
    Tehokkaita lasereita käytetään nykyisin yleisesti silmäkirurgiassa, teollisuudessa ja fysiikan tutkimuksessa.
    Nobel-palkinnot jaetaan joulukuussa Tukholmassa.
    Nobel-fysiikasta kertoo Tiedeykkösessä akatemiaprofessori Päivi Törmä Aalto-yliopistosta. Tohtorinväitöskirjaa Aalto-yliopistossa valmisteleva Aaro Väkeväinen esittelee Micronovassa Otaniemessä optista pinsettiä ja kertoo sen toimintaperiaatteesta. Ohjelman toimittaa Sisko Loikkanen.
    Kuvassa: optinen pinsetti Aalto-yliopiston Micronovassa/kuva Sisko Loikkanen

  • Antibiooteille vastustuskykyisten sairaalabakteerien kehittyminen on maailmanlaajuisesti iso ongelma. Tämän vuoksi tutkijat ovat viime aikoina kiinnostuneet viruksista, faageista, joilla niitä voitaisiin tappaa. Ihan samaan tapaan kuin ihmisten keskuudessa kiertää syksyisin monenlaisia flunssaviruksia, myös bakteerit voivat saada virustartunnan - ja kuolla siihen. Nyt tutkijat valjastavat näitä bakteerinsyöjiä eli faageja hyötykäyttöön.

    Tiedeykkösessä yliopistolehtori Lotta-Riina Sundberg kertoo, millaista jatkuvaa kilpajuoksua elämä mikrobien maailmassa on: faagit nujertavat bakteereita ja bakteerit puolestaan jatkuvasti kehittävät vastutuskykyä niitä vastaan. Molemmat muokkaavat alituisesti perimäänsä, jotta pärjäisivät kisassa.

    Sunberg ryhmineen tutkii, miten faageja voitaisiin käyttää kalanviljelyssä estämässä haitallista flavobakteeria. Laboratoriovierailulla tutkimusavustaja Kati Mäkelä kertoo, miten faageja viljellään.
    Jyväskylän yliopiston akatemiatutkija Matti Jalasvuori tutkii pahamaineisia sairaalabakteereita. Hän kertoo, miten bakteerit kehittyvät vastutuskykyisiksi antibiooteille. Jalasvuori etsii bakteereita tappavia faageja jätevedestä. Hän kehittää keinoa, joilla voitaisiin hoitaa esimerkiksi vaikeita haavatulehduksia, joihin mitkään antibiootit eivät enää tepsi.

    Ohjelman toimittaa Mari Heikkilä.

    Kuva: Shutterstock

  • Sienet on metsän selkäranka, metsiä ei ehkä näin Pohjoisessa olisi ilman sieniä. Sienten näkymättömissä olevat rihmastot sitovat puut ja monet metsän eliöt toisiinsa.

    Sienillä on myös superkykyjä, joita ilman puut eivät selviäisi: ne pystyvät lahottamaan kuollutta materiaalia ja pistävät ravinteet tehokkaasti kiertoon. Monta sataa miljooonaa vuotta sitten kun lahottajasieniä ei vielä ollut, eloperäinen kuollut materiaali kertyi maanpäälle ja jäi maakerrosten alle puristuksiin. Näin syntyi fossiliset polttoaineet.

    Sienten merkitystä metsälle avaavat suojelusuunnittelija Tea von Bonsdorff Helsingin yliopistosta Luomuksesta, Oulun yliopiston kasvitieteellisen puutarhan intendentti Annu Ruotsalainen ja luonnonsuojelubiologi Panu Halme Jyväskylän yliopistosta. Toimittajana Pirjo Koskinen.

    Kuva: Shutterstock

  • Alati kiihtyvässä, älylaitteiden täyttämässä ja multitaskausta edellyttävässä elämässä esiintyy keskittymiskyvyn häiriötilaa, jota kutsutaan nimellä ADT, attention deficit trait. Se muistuttaa oireiltaan ADHDta, mutta on itseaiheutettu tarkkaavuuden häiriötila, josta on mahdollista kuntoutua. Professori Minna Huotilainen kertoo, mistä siinä on kyse ja kuinka keskittymiskyvyn voi elvyttää.
    ADHD ja ADD sen sijaan ovat lääketieteellisesti diagnosoituja tarkkaavuuden häiriöitä, joita yleensä pidetään vain ongelmina ja joiden positiiviset puolet tavataan unohtaa. KT Erja Sandberg kertoo, millaisia voimavaroja adhd tarjoaa työelämässä.
    Toimittajana on Jaana Sormunen.

    Kuva: Shutterstock

  • Akatemiatutkija Anu Kankainen Jyväskylän yliopistosta tutkii kiihdytinlaboratoriossa, miten raskaita alkuaineita syntyy tähdissä. Kiihdyttimessä tuotetaan atomien eksoottisia radioaktiivisia ytimiä ja tutkitaan niiden ominaisuuksia ja reaktioita.
    Tietoa käytetään hyväksi, kun ratkaistaan niitä kaukaisten tähtien tapahtumia, joissa syntyy raskaita alkuaineita. Viime vuonna todetun kahden neutronitähden törmäyksessä syntynyt kilonova todisti, että tapahtumassa syntyi raskaita alkuaineita.
    Jyväskylän yliopiston kiihdytin sopii myös hyvin avaruuteen lähetettävän elektroniikan testaamiseen. Asiakkaina ovat muun muassa Euroopan avaruusjärjestö ESA ja Yhdysvaltojen avaruushallinto NASA.
    Haastateltavana ovat akatemiatutkija Anu Kankainen ja professori Ari Virtanen Jyväskylän yliopistosta. Toimittajana on Sisko Loikkanen.

    Kuva: Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorion teknistä laitteistoa/ kuva Sisko Loikkanen

  • Maailma on toistuvasti saanut järkyttyä katolisen kirkon ympärillä ja sisällä esiin tulleista lasten hyväksikäyttötapauksista. Järkytystä on syventänyt se, että vääryyksien tuomitsemisen ja uhrien auttamisen sijaan tapauksia on vuosikymmenet pyritty peittelemään ja rikoksiin syyllistyneet ovat välttäneet oikeusistuimet.

    Miksi näin on voinut tapahtua ja mitä kirkossa tapahtuu nyt? Monet katsovat, että hyväksikäyttöskandaaleilla on väistämättömiä heijastusvaikutuksia kirkossa paljon laajemmin. Keskustelu pappien selibaatista ja naisten asemasta kirkossa on näistä päällimmäisenä.

    Kuinka uudistumiskykyinen katolinen kirkko on? Mikä on nykyisen paavin asema? Voiko kirkko jopa hajota, jos se ei kykene vastaamaan skandaalien ja kriisien tuomaan haasteeseen? Tiedeykkösessä kysymyksiin vastaa dosentti, kirkkohistorian yliopistolehtori Mikko Ketola Helsingin yliopistosta. Toimittajana on Ville Talola.

  • Sujuva kävely ja juoksu vaativat lihaskuntoa. Mutta onko syytä kehittää reisiä vai pohkeita? Ikääntyminen heikentää lihasten voimaa ellei voimantuotosta pidetä huolta. Miten tunnistetaan kunkin ihmisen heikot lihakset? Tästä tietää tutkija Juha-Pekka Kulmala HUSin Liikelaboratoriosta. Hän analysoi kävelyä ja juoksua kolmiulotteisella liikeanalyysillä.
    Akatemiatutkija Harri Piitulainen tutkii ihmisen keskeistä liikejärjestelmää. Miten liike-, asento- ja tuntoaistit antavat palautetta aivoihin kehosta ja sen lihasten, jänteiden ja nivelten yhteistyöstä? Tämä kokonaisuus tunnetaan huonosti ja varsinkin sairauksissa.
    Terveiden ja ikääntyneiden lisäksi tutkitaan CP-vammaisia lapsia, joilla on liikkumisessa ongelmia. Piitulainen on kehittänyt mittausmenetelmän, jolla saadaan tietoa monimutkaisten asento- ja liikeaistien käsittelystä aivokuorella. Aivokuvantamismenetelmällä saatava tieto auttaa ymmärtämään liikejärjestelmän toimintaa ja mukautumista harjoitteluun sekä mitä tapahtuu liikejärjestelmään vaikuttavissa sairauksissa.
    Entä onko parempi juosta hyvin vaimennetuilla kengillä vai tavallisilla lenkkikengillä? Miksi Usain Bolt on juostessaan vähän kallistuneena vasemmalle?
    Toimittaja on Teija Peltoniemi.
    Kuva Harri Piitulainen: Kävelyanalyysissä tutkitaan koko kehon toimintaa ja vakautta kävelyn aikana HUS:in Liikelaboratoriossa. Kävelyanalyysi antaa tarkkaa tietoa eri nivelien ja lihasten toiminnasta, mikä on tärkeää erilaisten liikejärjestelmän sairauksien tutkimuksessa.

  • Olemme eläneet avaruusaikaa jo yli 60 vuotta, sillä ensimmäinen satelliitti laukaistiin Maata kiertämään lokakuussa 1957. Sitä seurasi kylmän sodan värittämä, kiihkeä 1960-luku, jonka aikana opeteltiin avaruuslentämisen perusteet ja lopulta laskeuduttiin myös Kuun pinnalle. 70-luku toi mukanaan suuren määrän avaruuden arkisia sovelluksia, jotka 80-luvulla muuttuivat tylsän tavallisiksi. Nyt etenkin tietoliikenne-, tiedonvälitys- ja navigaatiosatelliitit ovat niin olennainen osa yhteiskunnan perusinfrastruktuuria, ettemme kiinnitä niihin enempää huomiota kuin katujen asfalttiin.

    Tiedeykkösessä käydään läpi tärkeimmät merkkipaalut ihmiskunnan avaruuden valloituksen historiasta ja katsotaan, missä kaikessa avaruus näkyy nykyisin ympärillämme. Jos olet hukassa kaikkien avaruustoimista kertovien pikku-uutisten seassa, niin tämä ohjelma antaa sinulle koko kuvan siitä, mitä avaruudessa tapahtuu ja miten tähän on tultu.

    Ohjelman toimittaa Jari Mäkinen

    Kuva: Astronautti John Glenn menossa kapseliin. Nasa

  • Event Horizon Telescope on maanpäällinen teleskooppiverkosto, jossa pyritään saamaan ensimmäisen kerran kuva sekä Linnunradan keskustan että kauempana sijaitsevan galaksin M87 supermassiivisesta mustasta aukosta. Teleskooppeja on eri mantereilla ja ne toimivat yhteistyössä.

    Mustan aukon sisuksista ei näin saada tietoa, mutta hankkeessa kuvataan mustan aukon ympäristön kuumaa kaasua. Kiertäessään aukon ympärillä kaasu kuumenee ja säteilee, ja tätä säteilyä voidaan havaita. Musta aukko puolestaan näkyy kuvassa varjona, joka ei säteile.
    Tiedeykkösessä kerrotaan myös mustien aukkojen merkityksestä kosmologiassa ja galaksien kehityksessä. Stephen Hawkingin teoretisoimaa Hawkingin säteilyä ei ole koskaan havaittu, ja ohjelmassa ruoditaan sitäkin, miksi sitä on hyvin vaikea havaita.
    Haastateltavana ovat FT Pauli Pihajoki ja kosmologi Syksy Räsänen Helsingin yliopistosta. Toimittajana on Sisko Loikkanen.

    Kuva NASA JPL Caltech: Supermassiivinen musta aukko, jonka ympärillä on kertymäkiekko ja avaruuteen purkautuva suihku.

Klipit

  • Viisikymppinen Anita sai tietää rintasyöpähoitojen alkuvaiheessa, että luustosta löytyi pari etäpesäkettä. Syöpä oli siis levinnyt. Tällöin rintasyövän ennuste on ankarampi kuin sairauden, jossa syöpäkasvaimia löytyy rinnasta ja/tai kainalosta. Levinneessä taudissa keskimääräinen elossa oloaika on kolme vuotta. Rintasyöpää tutkitaan kovasti, mutta tällä hetkellä täsmälääkkeitä eri syöpätyyppeihin on vähän. Miten neljän lapsen äiti Anita on pärjännyt tautinsa kanssa? Valokuva Anita Mäkelä. Levinnyttä rintasyöpää sairastavan Anita Mäkelän työ taideterapiassa.

  • Ohjelmassa mietitään, voivatko koneet olla luovia? Tai voivatko tietokoneiden sepittämät runot olla taidetta? Haastateltavana Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitoksen professori Hannu Toivonen, jonka erikoisala on luova laskenta. Hänen luotsaamansa Discovery-tutkimusryhmä on tutkinut mm. runojen koneellista luomista ja musiikin koneellista säveltämistä .

  • Kekkonen sai aikanaan paljon kirjeitä tavallisilta ihmisiltä, joissa kansalaiset kääntyivät huolineen hänen puoleensa jo pääministeriaikana.

    Monet näistä kirjeistä kummastuttavat nykypäivänä: on vaikea uskoa kuinka henkilökohtaisilla asioilla valtion päämiestä silloin vaivattiin.

    Kekkosen saamista kirjeistä kertoo UKK-arkiston johtaja Pekka Lähteenkorva

  • Neandertalinihmisiin liittyy monenlaisia väärinkäsityksiä. Viidentoista viimeisen vuoden aikana uusien löytöjen ja tutkimusmenetelmien avulla maailmalle on tulvinut päivitettyä tietoa neandertalilaisista, jotka osoittavat monet vanhoista käsityksistä virheellisiksi.Sarjan toisessa osassa kerrotaan neandertalilaisten kulttuurista, elintavoista ja siitä miksi he katosivat. Samalla pohditaan olisiko heitä voinut asua Suomessakin.Haastateltavana Juha Valste. Toimittaja Seppo Heikkinen.

  • Neandertalinihmisiin liittyy monenlaisia väärinkäsityksiä. Viidentoista viimeisen vuoden aikana uusien löytöjen ja tutkimusmenetelmien avulla maailmalle on tulvinut päivitettyä tietoa neandertalilaisista, jotka osoittavat monet vanhoista käsityksistä virheellisiksi.Sarjan ensimmäisessä osassa puhutaan siitä keitä neandertalilaiset oikein olivat ja miltä he näyttivät fyysisesti. Haastateltavana Juha Valste. Toimittaja Seppo Heikkinen.

  • 9 Trafiikkimuseossa avautuu huhtikuun lopussa jälleenrakennuksesta kertova Liikkelle! -verkostonäyttely. Palvelutuottaja Riina Linna kertoo tekniikan museon näyttelystä ja museomaailman uusista tuulista.

  • Linnunrata ja Andromedan galaksi törmäävät hitaasti toisiinsa 3-4 miljardin vuoden kuluttua.
    Hubble on kuvannut, kuinka spiraaligalaksi menettää ainettaan kulkeutuessaan galaksijoukkoon. Haastateltavana apulaisprofessori Peter Johansson. Toimittajana Sisko Loikkanen.

  • Suomalaistutkijat työskentelevät parhaillaan Aboa-tutkimusasemalla Etelämantereella. Millaisia ovat tutkijoiden päivittäiset rutiinit? Minkälaista tutkimusta napapiirin eristyksessä tehdään? Toimittaja Sisko Loikkanen.

Kuuntele myös

    Muualla Yle.fi:ssä