���ʵ���

MSCA-tohtoriverkoston paikka “Electric solar wind sail mission design”

Etsimme nyt kahta (2) Väitöskirjatutkijaa.

Tämä väitöskirja-aihe kuuluu “Electric Solar Wind Sail Doctors” (E‑Sailors) -verkostoon, jota rahoittaa Marie Skłodowska‑Curie Actions (MSCA) Doctoral Network -ohjelma. E‑Sailors-verkoston tavoitteena on kouluttaa sähköpurjeen (Electric solar wind sail, E‑sail) seuraavan sukupolven tutkijoita, kehittäjiä ja edistäjiä. Tämä väitöskirjatutkija (DR) työskentelee käynnissä olevien missioiden lennonaikaisten tulosten parissa, kuten Aalto-yliopiston kehittämä Foresail‑1p, jossa on Ilmatieteen laitoksen (FMI) sähköpurjehyötykuorma, sekä kehittää uusia ja parannettuja E‑sail-kokeita tulevia Kuun kiertoratamissioita ja syvän avaruuden tehtäviä varten. Väitöskirjatutkija kirjoittautuu Aalto-yliopistoon ja työskentelee siellä pääohjaajanaan Jaan Praks; lisäksi hän on yhteisohjattu FMI:ssä E-sail tohtori Petri Toivasen toimesta.

Tutkimusala: avaruusteknologia, hyötykuorman kehitys
Ohjaaja: Jaan Praks
Tarjoajana: Aalto-yliopisto, Sähkötekniikan korkeakoulu

Ohjelman ja isäntäorganisaation yleiskuvaus
Electric Solar Wind Sail Doctors (E‑Sailors) on haastepohjainen tohtoriverkosto, jonka tavoitteena on viedä sähköpurje (Electric solar wind sail, E‑sail) matalan Maan kiertoradan (LEO) demonstraatiomissioista aurinkotuulen operatiiviseen ympäristöön. Verkoston toteuttaa 8 yliopistoa yhteistyössä Ilmatieteen laitoksen (FMI) kanssa, jossa sähköpurje keksittiin, sekä 4 yrityksen kanssa.

E‑sail on erittäin innovatiivinen ja potentiaalisesti mullistava ponneaineeton propulsiojärjestelmä. Operatiivinen sähköpurje koostuu hiusohuista, kilometrien mittaisista johtimista eli tethereistä, jotka varataan korkeaan jännitteeseen, jolloin muodostuu sähköstaattinen vaippa (electric sail). Vaippa ohjaa aurinkotuulen hiukkasia ja synnyttää työntövaikutuksen planeettainvälisessä ympäristössä. Teknologian onnistunut ja nopea kehittäminen ja käyttöönotto varmistaa EU:n johtoaseman syvän avaruuden tutkimuksessa ja hyödyntämisessä, seuraavassa kaupallisen avaruuden eturintamassa.

Ohjelma on suunniteltu saavuttamaan seuraavat koulutustavoitteet tohtorikoulutettaville:

• Varustaa heidät keskeisillä tieteellisillä taidoilla ja erikoisosaamisella avaruusteknologioiden demonstraatiokokeiden suunnittelussa sekä avaruusmissioiden kehittämisessä.
• Tarjota laaja valikoima siirrettäviä taitoja, kuten Open Science ja FAIR, tieteen popularisointi, vaikuttamistyö, verkostoituminen jne.
• Kehittää liike- ja yrittäjyystaitoja, kuten IPR‑hallinta, alustava liiketoimintasuunnittelu, sijoittajille pitchaaminen ja startupien perustaminen.

Aalto-yliopisto on johtava suomalainen yliopisto, joka yhdistää tieteen, teknologian, muotoilun ja liiketoiminnan edistäen innovaatioita ja poikkitieteistä tutkimusta. Aalto Space Lab on kattava ympäristö pienten satelliittien ja avaruushyötykuormien kehittämiseen, integrointiin ja kelpuutukseen. Laboratoriossa on edistynyt elektroniikan kehitysympäristö, joka mahdollistaa tarkkuusjuottamisen, kalibroinnin, toiminnalliset testit ja anturien karakterisoinnin. Erillinen puhdastila tukee lennettävän laitteiston kokoonpanoa ja integrointia, varmistaen korkean luotettavuuden ja avaruusstandardien noudattamisen.

Elektroniikkalaboratorion yhteydessä Space Technology Testing Laboratory tarjoaa edistyneen lämpö–tyhjiötestauslaitteiston, joka mahdollistaa kokonaisien satelliittien ja alijärjestelmien ympäristötestauksen simuloiduissa avaruusolosuhteissa. Tämä sisältää tyhjiötestauksen, lämpösyklityksen, lämpötasapainotestit ja kaasuuntumistestit, jotka ovat olennaisia laitteiston kelpuuttamiseksi laukaisuun ja kiertoratatoimintaan.

Space Lab tarjoaa myös laajan valikoiman suunnittelu- ja simulointiohjelmistoja elektroniikkasuunnitteluun, avaruusalusjärjestelmien mallinnukseen, rakenne- ja lämpöanalyysiin sekä mission suorituskyvyn verifiointiin. Nämä resurssit tukevat koko kehityssykliä varhaisesta konseptisuunnittelusta ja prototyyppien rakentamisesta ympäristökelpuutukseen ja lentovalmiuteen.

Aalto Space Lab toimii keskeisenä keskuksena pienten satelliittien ja hyötykuormien tutkimukselle, koulutukselle ja teknologiademonstraatioille, tukien akateemisia hankkeita, yhteisiä tutkimusaloitteita ja teollisia kumppanuuksia, jotka edistävät Suomen kasvavaa roolia avaruusteknologiassa.

Tarkempi kuvaus väitöskirjaprojekteista
Kerrothan hakemuskirjeessäsi, kummasta tehtävästä olet ensisijaisesti kiinnostunut.

Positio 1: The E-Sailor 8
E-Sailor 8 -tohtorikoulutettavan tehtävässä kehitetään huippuluokan menetelmiä sähköpurjeen tetherin käyttöönoton monitorointiin ja turvallisuuteen yhdistäen simuloinnin, laboratoriokokeet ja kiertoratavalidoinnin. Tehtävässä tuotetaan tetherin ja avaruusaluksen dynaamisia, fotorealistisia 3D-malleja, jotka tukevat sekä teknistä analyysiä että käyttöönoton aikaista visuaalista monitorointia, linjassa E-Sailor 15:n johtaman RT3D-kehityksen kanssa. Tutkimus kattaa laboratorio- ja lennonaikaiset kokeet Foresail-1p-mission dataa hyödyntäen sekä tetherin dynamiikan, kuvantamisen ja operatiivisen toiminnan analyysin. Tulosten perusteella tohtorikoulutettava ehdottaa ja arvioi uusia käyttöönoton ratkaisuja ja turvallisuusstrategioita, edistäen tulevien sähköpurjemissioiden luotettavuutta. Työn tuotokset—mallit ja validoidut menetelmät—jaetaan laajalle yhteisölle tukemaan käynnissä olevaa ja tulevaa sähköpurjeteknologian kehitystä.

Työsopimuksen kesto ja työntekopaikka: Pääasiallinen työskentelypaikka on Aalto-yliopisto (24 kk) ja yhteistyötä tehdään CrystalSpacen (CS) kanssa (12 kk), Jaan Praksin (Aalto) ja Jaan Viruksen (CS) ohjauksessa.

Positio 2: The E-Sailor 4
E-Sailor 4 -tohtorikoulutettavan tehtävä keskittyy nanosatelliitteihin tarkoitetun sähköpurjehyötykuorman suunnitteluun ja insinöörityöhön, erityisesti ESTCube-LuNa-mission hyötykuorman kehittämiseen. Rakentaen ESTCube-1:n, ESTCube-2:n ja Foresail-1p:n kaltaisten aiempien demonstraatioiden varaan, hankkeen tavoitteena on soveltaa opittuja kokemuksia entistä kyvykkäämmän ja luotettavamman E-sail-hyötykuorman luomiseksi. Työhön kuuluu aiemman lentodatan analysointi, uusien hyötykuormien vaatimusten määrittely sekä ESTCube-LuNan mekaanisten, sähköisten ja käyttöönoton alijärjestelmien suunnittelu.

E-Sailor 4 vastaa myös prototyypin kehityksestä ja testauksesta, toteuttaen toiminnalliset ja ympäristötestit suorituskyvyn ja avaruusalukseen liittämisen vaatimusten todentamiseksi. Tutkimus tuottaa kolme pääjulkaisua: opit, suunnittelun kehitys ja prototyypin testaus. Projektin loppuvaiheessa väitöskirjatutkija työskentelee 6 kuukautta Spacecraft Anatomyssa (SA) hankkien teollista kokemusta avaruuslaitteiston valmistuksesta ja kelpuutuksesta. Projekti tuottaa E-sail-hyötykuorman prototyypin suunnittelun ja vahvistaa teknistä perustaa tuleville sähköpurjepropulsiota hyödyntäville nanosatelliittimissioille.

Työsopimuksen kesto ja työntekopaikka: Aalto-yliopistossa väitöskirjatutkijan pääohjaaja 15 kuukauden ajan on apulaisprofessori Jaan Praks. Väitöskirjatutkijalla on lisäksi yhteisohjaajina E-sail keksijä Petri Toivanen 15 kuukauden työskentelyjakson aikana FMI:llä ja tohtori Iaroslav Iakubivskyi 6 kuukauden jakson ajan Spacecraft Anatomylla, Virossa.

Lisätietoja tehtävistä

�����Ǿ��ٳܲ���ä����ä��ää��ä: Tehtävien arvioitu aloitusajankohta on vuoden 2026 ensimmäisellä puoliskolla
Koeaika: 6 kuukautta
Tavoitetutkinto: Tohtorin tutkin���ʵ���-yliopistosta
Arvioitu bruttopalkka: Aalto-yliopiston väitöskirjatutkijan peruspalkka on 3075 euroa kuukaudessa, jota tarkistetaan MSCA-rahoitukseen perustuvien lisien mukaisesti. Perhelisä selvitetään valitun hakijan kanssa, kun hänen tilanteensa on selvitetty. Työsuhteen alussa palkka FMI:llä on 2900-3200 EUR/kuukaudessa. Spacecraft Anatomylla aloituspalkka on noin 2700EUR/kuukaudessa + mahdollinen perhelisä, jos soveltuu.

Vaatimukset väitöskirjatutkijan tehtävään

• Ylempi korkeakoulututkinto (maisteri) ilmailu- ja avaruustekniikassa, avaruusteknologiassa, fysiikassa, konetekniikassa, tietojenkäsittelytieteessä tai läheisesti soveltuvalla alalla.
• Erinomainen kirjallinen ja suullinen englannin kielen taito.
• Tutkimus- ja itsenäisen työskentelyn kokemus, joka käy ilmi teknisistä projekteista, opinnäytteistä, julkaisuista tai teknisistä raporteista. Tämä sisältää todisteita innovatiivisesta ajattelusta tai uusista lähestymistavoista teknisiin ongelmiin, kyvystä yhdistää tietoa useista lähteistä ymmärryksen edistämiseksi sekä osoitettua uteliaisuutta ja peräänantamattomuutta teknisten haasteiden parissa.
• Vahva akateeminen ja kehitystausta sekä osoitettu osaaminen seuraavilla alueilla: ratamekaniikka ja propagointityökalut (GMAT, STK tai vastaavat), propulsiojärjestelmät, avaruusalusten dynamiikka, avaruusjärjestelmät, avaruusmission ja -ympäristön analyysit, CubeSatit ja pienet avaruusalusjärjestelmät, avaruusplasman fysiikka, ohjelmistokehitys ja versionhallinta (Git), simulointiohjelmistojen kehitys (kokemus useilta osa-alueilta katsotaan eduksi).
• Perehtyneisyys simulointiohjelmistoihin ja numeerisiin menetelmiin sekä sujuvuus ohjelmointikielissä (Rust, Python, MATLAB, C/C++ tai vastaavat) simulointia ja data-analyysiä varten.
• Kokemus useiden samanaikaisten tehtävien ja prioriteettien itsenäisestä hallinnasta sekä näyttö kyvystä pitää aikataulut ja toimittaa tuloksia ilman jatkuvaa ohjausta.
• Osoitettu kyky työskennellä autonomisesti monimutkaisten teknisten ongelmien parissa ja todistetut ongelmanratkaisutaidot teknisissä/insinöörikonteksteissa.
• Johtamiskokemus esimerkiksi monikuukautisten teknisten projektien vetämisestä tai merkittävästä kontribuutiosta niihin sekä aloitteellisuus tutkimus- tai kehitystoiminnassa.
• Kokemus työskentelystä monitieteisissä ja kansainvälisissä tiimeissä samalla säilyttäen henkilökohtainen vastuu, kuten projektien eteenpäin vieminen ilman laajaa ohjeistusta.
• Esimerkki vähintään yhdestä käytännön projektista, joka on viety maaliin määräaikaan mennessä vähäisellä ohjauksella, sekä näyttö itseohjautuvuudesta ja proaktiivisesta ongelmanratkaisusta. Liitä mukaan kuvaus omista kontribuutioistasi ja itsenäisyyden tasosta, projektin tuloksista ja vaikutuksista sekä viitteitä kuten julkaisut, opinnäytteet, tekniset raportit, simuloinnit, analyysit, koodinäytteet tai dokumentaatio (useat viitteet katsotaan eduksi).
• Edellä mainitut tehtävät eivät ole tyhjentäviä; tohtorikoulutettava voidaan tarvittaessa ohjata myös muihin tehtäviin, jotka ovat linjassa roolin ja E-Sailors-tohtoriverkoston tavoitteiden kanssa.

Tehtävät ja vastuut
Positio 1: The E-Sailor 8

• Tehdä innovatiivista ja itsenäistä tutkimusta sähköpurjeen tetherin käyttöönoton seurannasta, dynamiikasta ja turvallisuudesta tulevien nanosatelliittimissioiden luotettavuuden parantamiseksi.
• Toteuttaa kirjallisuuskatsauksia, vaatimusanalyyseja ja teoreettisia tutkimuksia tetherin mekaniikasta, käyttöönottojärjestelmistä ja lennonaikaisista seurantamenetelmistä.
• Kehittää ja validoida numeerisia malleja tetherin ja avaruusaluksen dynamiikasta sekä tuottaa fotorealistisia 3D-visualisointeja käyttöönoton käyttäytymisen monitorointia ja analyysiä varten.
• Omaksua, kehittää ja ottaa käyttöön uusia simulointi-, mallinnus- ja kuvantamistyökaluja, mukaan lukien integrointi reaaliaikaisiin visualisointikehyksiin kuten RT3D.
• Suunnitella ja toteuttaa laboratoriokokeita tetherin käyttöönoton karakterisoimiseksi ja mallien suorituskyvyn verifioimiseksi kontrolloiduissa olosuhteissa.
• Osallistua Foresail-1p-missioon liittyvään lennonaikaiseen testaukseen ja data-analyysiin, mukaan lukien kuvapohjainen seuranta ja tetherin käyttäytymisen tulkinta.
• Suunnitella ja ehdottaa parannettuja sähköpurjeen tetherin käyttöönoton menetelmiä, turvamekanismeja ja operatiivisia menettelyitä tulevia missioita varten.
• Dokumentoida ja viestiä tutkimuksen edistymisestä korkealaatuisten teknisten raporttien, tieteellisten julkaisujen ja konferenssiesitysten kautta.
• Tehdä tiivistä yhteistyötä Aalto-yliopiston ja CrystalSpacen akateemisten ja teollisten kumppaneiden kanssa säilyttäen samalla kyvyn työskennellä itsenäisesti ja ratkaista teknisiä haasteita proaktiivisesti.
• Pitää osaaminen ajan tasalla avaruusalusten dynamiikan, tether-teknologioiden ja aluksensisäisten kuvantamisjärjestelmien edistysaskeleista ja integroida uudet oivallukset tutkimukseen.
• Osallistua aktiivisesti tiedeviestintään ja vaikuttavuustoimiin, jotka lisäävät tietoisuutta sähköpurjeteknologiasta ja avaruustekniikan tutkimuksesta.
• Edellä mainitut tehtävät eivät ole tyhjentäviä; tohtorikoulutettava voidaan tarvittaessa ohjata myös muihin tehtäviin, jotka ovat linjassa roolin ja E‑Sailors-tohtoriverkoston tavoitteiden kanssa.

Positio 2: The E-Sailor 4

• Tehdä innovatiivista ja itsenäistä tutkimusta nanosatelliiteille soveltuvien sähköpurjehyötykuomajärjestelmien suunnittelusta, kehityksestä ja testauksesta edistäen kestävää sähköpurjepropulsioteknologiaa.
• Toteuttaa kirjallisuuskatsauksia, vaatimusanalyyseja ja konseptitutkimuksia aiemmista E-sail-missioista (ESTCube-1, ESTCube-2, Foresail-1p) saatujen oppien pohjalta seuraavan sukupolven sähköpurjehyötykuormien suunnitteluperustan määrittämiseksi.
• Kehittää ja toteuttaa yksityiskohtaiset ESTCube-LuNa-sähköpurjehyötykuorman suunnittelukonseptit, mukaan lukien mekaaninen arkkitehtuuri, tetherin käyttöönottojärjestelmät, elektroniikka sekä avaruusaluksen rajapintasuunnittelu.
• Omaksua, kehittää ja ottaa käyttöön uusia suunnittelu- ja simulointityökaluja, ohjelmistoja ja laboratoriomenetelmiä, jotka liittyvät nanosatelliittien hyötykuorman suunnitteluun, integrointiin ja testaukseen.
• Johtaa ESTCube-LuNan sähköpurjehyötykuoman prototyypin valmistusta ja kokeellista validointia, mukaan lukien toiminnalliset testit, lämpö-tyhjiötestaus ja ympäristökelpuutus.
• Dokumentoida ja viestiä tutkimustuloksia ammattimaisella englannin kielellä teknisten raporttien, suunnitteludokumentaation ja vertaisarvioitujen tieteellisten julkaisujen kautta.
• Esitellä tutkimuksen edistymistä ja tuloksia akateemisissa ja teollisuuden konferensseissa, työpajoissa ja projektikokouksissa, sekä tekniselle että ei-tekniselle yleisölle.
• Tehdä tiivistä yhteistyötä Aalto-yliopiston, FMI:n ja Spacecraft Anatomyn (SA) tutkijoiden ja insinöörien kanssa säilyttäen samalla kyvyn työskennellä itsenäisesti ja ratkaista teknisiä haasteita proaktiivisesti.
• Pitää osaaminen ajan tasalla avaruusalusten propulsiosta, nanosatelliittitekniikasta ja plasman vuorovaikutusteknologioista ja integroida uudet havainnot projektin toimintaan.
• Osallistua aktiivisesti avaruusteknologiaan ja sähköpurjetutkimukseen liittyvään vaikuttavuus-, koulutus- ja yleisötyöhön.
• Edellä mainitut tehtävät eivät ole tyhjentäviä; tohtorikoulutettava voidaan tarvittaessa ohjata myös muihin tehtäviin, jotka ovat linjassa roolin ja E‑Sailors-tohtoriverkoston tavoitteiden kanssa.

Eligibility requirements

• Tohtorikoulutettavan on oltava kelpoinen opiskelemaan Aalto-yliopiston tohtoriohjelmassa eikä hänellä saa olla aiemmin myönnettyä tohtorin tutkintoa. Rekrytoitava tutkija voi olla minkä tahansa maan kansalainen.
• MSCA:n liikkuvuussääntö: isäntäorganisaation suorittaman rekrytoinnin aikaan tutkija ei ole saanut asua tai suorittaa pääasiallista toimintaansa (työ, opinnot jne.) työnantajansa (Aalto-yliopisto, Suomi) maassa yli 12 kuukautta rekrytointia välittömästi edeltäneiden kolmen vuoden aikana. Pakollista asevelvollisuutta ja/tai lyhytaikaista oleskelua, kuten lomia, ei oteta huomioon.
• Jos sinut valitaan tehtävään, sinun tulee hakea opinto-oikeutta Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun tohtoriopintoihin. Tutustuthan valintaperusteisiin jo etukäteen: /fi/koulutustarjonta/sahkotekniikan-tohtoriohjelma.

Hakeminen
Lähetäthän hakemuksesi rekrytointijärjestelmämme kautta. Pääset rekrytointijärjestelmään alla olevan ”Hae nyt!” -linkin kautta. Haethan paikkaa mahdollisimman pian, kuitenkin viimeistään 31.1.2026 (klo. 23.59 UTC +2). 

Hakijan tulee toimittaa seuraavat asiakirjat Aalto- portaalin kautta. Vain selkeät kopiot asiakirjoista huomioidaan. Huomaathan, että rekrytointijärjestelmämme sallii enintään 5 liitettä, joten yhdistäthän tarvittaessa todistusten ja opintosuoritusotteiden kopiot yhdeksi PDF-tiedostoksi.

• Kopiot kandidaatin ja maisterin tutkintotodistuksista, mukaan lukien opintosuoritusotteet. Eurooppalaisissa yliopistoissa suoritettujen tutkintojen osalta liitä mukaan myös tutkintotodistuksen liite. Jos alkuperäiset asiakirjat ovat muulla kuin englannin kielellä, liitä mukaan myös englanninkieliset käännökset. Myös suomen- ja ruotsinkieliset todistukset hyväksytään.
• Motivaatiokirje: enintään yhden sivun mittainen, jossa esittelet itsesi ja pätevyytesi; voit mainita myös aiemmat tutkimusalasi ja tärkeimmät tutkimustuloksesi. Korosta tulevaisuuden tavoitteitasi uran näkökulmasta.
• Ansioluettelo/CV
• Luettelo julkaisuista (jos sellaisia on), johon on merkitty kontribuutiosi julkaisussa
• Suosittelijat: suosittelijan yhteystiedot ansioluettelossa

Muistathan ilmoittaa hakemuksessasi, kummasta tehtävästä olet ensisijaisesti kiinnostunut (Positio 1: The E-Sailor 8 tai Positio 2: The E-Sailor 4).

Huomioithan, että aloitamme mahdollisesti haastattelut jo hakuajan aikana, joten kannustamme hakemaan ajoissa. Näin voimme tutustua ehdokkaisiin mahdollisimman pian ja pitää prosessin käynnissä tehokkaasti.

Lisätietoja tehtävästä antaa Assoc. Professor Jaan Praks, (jaan.praks@aalto.fi). Rekrytointiin liittyvissä kysymyksissä voit olla yhteydessä ELEC HR tiimiin, hr-elec@aalto.fi.