Ionosfäärifysiikka

Ionosfäärifysiikan tutkimusryhmä tutkii Maan yläilmakehän ionosfääri-termosfääri (I-T) aluetta sekä avaruussään ilmiöiden vaikutuksia tähän järjestelmään. Tutkimusaihe on hyvin ajankohtainen, sillä erittäin matalien Maan kiertoratojen (VLEO) merkitys kasvaa nopeasti lukuisten uusien satelliittilaukaisujen myötä. Ionosfäärin ilmiöt vaikuttavat myös HF-radiosignaalien etenemiseen sekä GNSS-navigointiin ja -paikannukseen. Lisäksi ne voivat aiheuttaa geomagneettisesti indusoituneita virtoja, jotka vaikuttavat sähköverkkoihin. Ryhmä on osa Suomen Akatemian rahoittamaa Avaruusresilienssin huippuyksikköä (2026–2033), jota johtaa Helsingin yliopisto. Muita rahoituslähteitä ovat ESA, EU sekä Oulun yliopiston Kvantum-instituutti.

Ryhmän tutkii geomagneettisten myrskyjen vaikutuksia ionosfääri-termosfääriympäristöön havaintojen ja mallinnuksen avulla. Yksi tärkeimmistä tutkimusinfrastruktuureista on kansainvälinen EISCAT_3D-tutkajärjestelmä, jonka asemat sijaitsevat Norjassa, Ruotsissa ja Suomessa. Tämä ESFRI Landmark -infrastruktuuri tulee olemaan lajissaan maailman johtava laitteisto, joka tarjoaa kolmiulotteisia havaintoja korkeiden leveysasteiden ionosfääristä ja korvaa nykyiset EISCAT-tutkat. Lisäksi tutkimuksessa hyödynnetään useita muita maahan sijoitettuja laitteita, kuten revontulikameroita, magnetometrejä, Fabry-Perot-interferometrejä ja riometrejä. Näitä laitteita operoivat Sodankylän geofysiikan observatorio (SGO), Ilmatieteen laitos (FMI) sekä kansainväliset yhteistyökumppanit. Myös satelliitit, kuten ESA:n Swarm ja muut (V)LEO-kiertoratojen satelliitit, ovat tärkeässä roolissa tutkimuksessa.