Turunduskommunikatsiooni spetsialist
TalTechi doktorantuuris õppiv entusiastlik kosmosefänn Katriin Kristmann veedab suure osa oma ajast tehnikaülikooli Päikeseenergeetika materjalide teaduslaboris – seal valmib tema doktoritöö päikesepaneelidest, mida saab luua Kuu peal leiduvatest materjalidest. Lisaks sellele tegutseb naine igapäevaselt ka satelliite ja kosmosevaldkonda arendava Tudengisatelliidi Sihtasutuse juhatuse esimehena.
Doktoritöö Kuu asustamiseks
Kristmanni doktoritöö on otseselt seotud Kuul rakendust leida võiva tehnoloogiaga. Ta loodab, et juba lähikümnenditel on võimalik rajada Kuule püsiv asustus, mida saaks kasutada ka vahepeatuse või vahetankimisjaamana kaugemate taevakehadeni reisimisel. Katriini doktoritöö võiks anda oma panuse Euroopa Kosmoseagentuuri ja NASA Artemise-nimelisele projektile.
Artemise nime alla koondub seeria projekte, millest kolmas saadab inimese eeldatavalt 2026. aastal Kuule. Aasta varem peaks toimuma lend ümber Kuu, mis testib kosmoselaeva Orion suutlikkust neljaliikmeline meeskond kosmosesse viia ja turvaliselt tagasi tuua. Kui kolmas Artemise missioon meeskonna nädalaks Kuu peale viib, on see pärast poolt sajandit esimene kord, kui inimese jalg meie loodusliku kaaslase pinnale astub.
Meeskonna sihtpunktiks on Kuu lõunapoolus, mille tingimused on karmid – päike on horisondi lähedal ning valgetel aegadel küündib temperatuur 54 kraadini. Valgest ajast hoolimata heidavad mäed üle taevakeha pinna tumedaid varje, mis peidavad endas igavest pimedust. Mõned kraatrid pole näinud valgust tõenäoliselt miljardeid aastaid ja sealne temperatuur võib langeda kuni -200 kraadini.
Sellistes tingimustes lähevad neli astronauti tegema pilte ja videoid, võtma proove, uurima geoloogiat ning korjama teadustööks vajalikke andmeid. Pikkade, tumedate varjude tõttu näeb Kuu lõunapoolus välja sootuks teistsugune kui neil maastikel, kuhu suundusid Apollo missioonid.
Katriin uurib, kuidas saaks tulevases Kuu-baasis toota energiat nii, et baasil oleks võimalik täiesti iseseisvalt toimida ja kasvada, sõltumata maalt saadetavatest ressurssidest. Energia on vajalik Kuu peal asuvate infrastruktuuride loomiseks. „Inimestel läheb iga asja jaoks vaja elektrienergiat ning kui tahame Kuu peal jätkusuutlikult toimetada, tuleb elektrit toota kohapeal saadaolevatest ressurssidest – fossiilkütuseid ega tuult seal ei ole,“ selgitab doktorant.
Tema doktoritöö keskendub päikesepaneelide valmistamisele Kuul leiduvatest materjalidest. Kristmanni sõnul tuleb selleks kõigepealt kaevandada taevakeha pinda katvat regoliiti ehk kivide murenemisest (ja Maa pinnal ka taimestiku kasvust) tekkivat pinnakattematerjali. Kuu pinda katab regoliit pea täies ulatuses, sest aegade jooksul on seda tabanud lugematu hulk meteoriite ja tulemuseks on taevakeha kattev tolmust ja kividest „tekk“. Kaevandatud materjalist tuleb eraldada päikesepaneelide jaoks vajalikud elemendid – antud juhul raud ja väävel või raudsulfiid ja väävel. Neist kasvatatakse imepisikesi, 50 mikroni ehk kolmandiku juuksekarva paksuseid püriidi (FeS2) mikrokristalle. Saadud mikrokristalle kasutatakse sealsamas monoterakiht-päikesepatareide valmistamiseks, et tagada kuubaasi sõltumatust Maast.
„Kui inimesed naasevad Kuule kõige varem 2026, siis baasi enda asustamine võib võtta vabalt veel 5-10 aastat aega,“ märgib Katriin.
NASA eesmärgid ulatuvad Kuu asustamisest kaugemalegi. Artemis on samm Marsile jõudmise suunas ja tulevatel aastakümnetel peaksid needki missioonid aset leidma. Marss eeldab pikka missiooni, mis kestab ligi kolm aastat ja kust varem koju ei pääse. „Teekond Marsile kestab seitse kuni kaheksa kuud ning seejärel tuleb punasel planeedil viibida 15 kuud, enne kui Päikesesüsteemi planeedid naasmiseks õigetesse positsioonidesse sobituvad,“ sõnas endine NASA astronaut Steven Swanson mullu väljaandele How Stuff Works.
Kosmosefestival. Foto: Erakogu
AHHAA keskuses ahhaa-moment
„Kosmosevaldkond pakub mulle huvi juba sellest ajast, kui võtsin pärast bakalaureuse kraadi omandamist vaheaasta ja töötasin Tartu AHHAA teaduskeskuse planetaariumis. Siis tundsin ühel hetkel sellist ahhaa-momenti, et tahaksingi tegutseda kosmose vallas, aga tol ajal tundus see üsna võimatu. Nüüd olen need tingimused endale loonud,“ selgitab noor kosmoseentusiast.
Kristmanni sõnul on Eestil kosmoseriigina veel palju arenguvõimalusi. Kosmos on tema meelest lõputult põnev ja ta suur soov on kosmoseteaduse valdkonda Eestis tugevdada. Katriini doktoritöö projekt teostub koostöös Euroopa Kosmoseagentuuriga, kus ta aeg-ajalt oma materjale testimas käib. „Kes tahab lähemalt teada, võib kuulata minu 3 minuti loengut Eesti Teaduste Akadeemias, kust õnnestus sel aastal ka võit tuua,“ tähendas doktorant.
Ta edendab kosmosevaldkonda ka Tudengisatelliidis – sihtasutus, mille eesmärk on anda üliõpilastele praktilisi kogemusi erinevatest kosmosetehnoloogia projektidest ning tõsta kõrgetasemeliste spetsialistide hulka Eestis. Samuti soovitakse elavdada kosmosesektorit, toota spetsialiste ja ettevõtjaid, kes on pärast ülikooli lõpetamist ja praktiliste kogemuste omandamist võimelised oma eesmärke saavutama ning isegi kosmost vallutama.
Kristmanni roll juhatuse eesotsas on vastutada, et erinevate meeskondade, sealhulgas inseneride töö toimiks ja et neil oleks satelliidi arendamiseks kõik vajalik olemas. Samuti tegeleb ta partnersuhete ja rahastusega, aitab korraldada värbamist ja käib vahel avalike suhete eesmärgil Tudengisatelliiti esindamas.
Kristmannil on ere mälestus 2022. aasta suvest, kui ta Tudengisatelliidiga Telliskivi Loomelinnakus Kosmosefestivali korraldas. Nimelt osales festivalil Euroopa Kosmoseagentuuri astronaut Matthias Maurer. Astronaut pidas avaliku kõne, olles ise vaid mõned nädalad tagasi Rahvusvahelisest Kosmosejaamast naasnud. „Maurer on samuti materjaliteadlane ja temaga kohtumine oli äärmiselt põnev,“ jutustab doktorant.
Tudengisatelliit viib kosmosele lähemale
Katriin selgitab, et uue põlvkonna inseneride koolitamine Tudengisatelliidis on esimene samm spetsialistide taseme tõstmiseks ja kosmosevaldkonna arenguks Eestis. „Olen Tudengisatelliidis tegutsenud kaks ja pool aastat ehk juba enne, kui sellega TalTechi jõudsime – toona oli peamine projekt ESTCube-2. TalTechis doktorantuuri õppima asudes hakkasin vaikselt plaani pidama, kuidas kosmost oma koduülikoolile lähemale tuua,“ meenutab materjaliteadlane.
2023. aastal otsustasid TalTechi ja Tartu Ülikooli tudengid, et tahaksid järgmist satelliiti koos arendada ning leidsid, et Tudengisatelliidi sihtasutus oleks projektile ideaalne kodu. Peagi sai Katriinist Tudengisatelliidi juhatuse esimees ning ühtlasi TalTechi tudengite kontaktisik kosmose ja kosmosealaste inseneeriaprojektide teemadel.
„Meie projektidel, mis on seni olnud kõik satelliidid, kuid tulevikus võibolla ka midagi muud, on alati teaduslik ja tehnoloogiline eesmärk. Tahame aidata kaasa inimkonna kosmoseavastustele ning selleks testime orbiidil uusi tehnoloogiaid ja viime läbi teaduslikke eksperimente. Näiteks satelliidil SUTS on kolm peamist tehnilist lasti: krüpteeritud optiline kommunikatsioon, kiiresti liikuvate objektide kaamera ja Kuu regoliidist valmistatud päikesepatarei,“ selgitab Kristmann.
Juba aprillis saab Tudengisatelliidi esindajatega kohtuda Eesti Teadusagentuuri festivalil. Lisaks teaduse populariseerimise ja värbamise üritustele käib kibe töö satelliidi arendamise ning projektidele partnerite leidmisega. Katriin kutsub üles koostööle: „Kui mõni ettevõte jagab samu väärtusi ja soovib sellel teekonnal meile toeks olla, siis kirjutage julgelt aadressil info@tudengisatelliit.ee.“
Tudengisatelliidi projektid
Nagu nimigi ütleb, asutasid tudengisatelliidi organisatsiooni ehk Eesti Tudengisatelliidi SA 2016. aastal tudengid. Esimene projekt, milles Tudengisatelliit osales, oli ESTCube-2, mida arendati peamiselt Tartu observatooriumis. Järgmiseks võeti ette picosatelliit ehk pocketqube nimega SUTS ning selles projektis osalevad erinevate ülikoolide üliõpilased.
Meeskonnas on liikmeid TalTechist, Tartu Ülikoolist ja ESTCube’i tiimist ning teistest Eesti kõrgkoolidest, aga ka gümnaasiumidest. SUTSu meeskond tegutseb peamiselt Tallinnas Mektorys ja Tartus Physicumis/observatooriumis, nendes linnades on sihtasutuse peakorterid ja kõige rohkem meeskonnaliikmeid. Satelliidi tehniliste meeskondade liikmed on jagunenud erinevate Eesti linnade vahel, mistõttu tehakse palju kaugtööd, kuid oluliseks peetakse ka regulaarseid kokkusaamisi ja ühiseid tööpäevakuid.
