Mathematician reconstructing the shape of asteroids. Matemaatikko selvitti asteroidien muotoja

Mikko Kaasalainen at Hervanta campus in 2015

Mikko Kaasalainen, Professor of Mathematics at Tampere University, passed away at age 55 after a lengthy illness in Helsinki, Finland, on 12 April.  

Tampereen yliopiston matematiikan professori Mikko Kaasalainen kuoli 12.4. Helsingissä pitkäaikaisen sairauden jälkeen 55-vuotiaana.

Kaasalainen was acknowledged as one of the foremost mathematicians in Finland. His research interests were mainly in the applications of mathematics in fields ranging from astronomy to biology. His research opened up new avenues of inquiry in a number of different fields, and he had an impressive record of scientific achievements. A hallmark of his approach to research was his ability to think outside the box and challenge the status quo. He was always looking beyond conventional disciplinary boundaries to originate new insights and actively engaged in multidisciplinary collaboration with national and international partners.

Kaasalainen embarked on his research career at Helsinki Observatory and the University of Helsinki in the late 1980s. His Master’s Thesis introduced groundbreaking methodology for reconstructing the shape of asteroids based on their observed brightness, and marked the beginning of his pioneering research. His findings have not only led to the reconstruction of the shape of thousands of asteroids but also shed light on the early history of our solar system. In the early 1990s, he joined the University of Oxford to work on his doctoral dissertation focusing on integrability in Hamiltonian dynamics, and continued his work on shape reconstruction back at the University of Helsinki later on during the decade. One of the highlights of his career was a paper investigating the effects of solar radiation on the motion of asteroids, which appeared in Nature in 2007. Kaasalainen was a member of the International Astronomical Union and the Finnish Astronomical Association URSA. He also contributed to the European Space Agency’s Rosetta mission that was launched to advance our understanding of comets.

In the 2000s, Kaasalainen and his wife, Professor Sanna Kaasalainen, worked together in a ground-breaking study to develop innovative forest measurement technologies. The result was a new laser scanning method for creating detailed models of trees growing in a forest. As the technology delivers an unprecedented level of detail, it will significantly improve the accuracy of current global forest biomass estimates and pave the way for new research for years to come.

Kaasalainen made valuable contributions to the advancement of inverse problems research, a branch of mathematics on which his scholarly interests mainly focused. He played a pivotal role in establishing the Finnish Centre of Excellence (CoE) of Inverse Modelling and Imaging, where he served as vice director. The centre acts as a hub of researchers from several Finnish universities and has held the prestigious CoE status awarded by the Academy of Finland since 2006. The centre has made Finland into a world-leader in inverse mathematics research.

Mikko Kaasalainen took up his professorship in mathematics at the former Tampere University of Technology (TUT) in 2009 and continued to hold this position until his death. He believed mathematics to underpin all branches of sciences and earned a reputation as a trailblazer at the new Tampere University, where mathematics is grouped together under the umbrella of information sciences.

Mikko Kaasalainen was always excited to explore new avenues of scientific inquiry and treated everyone, regardless of status, as equals. Mikko was caring and unassuming, a true visionary of unfailing optimism. He will be sorely missed as a colleague, scholar and friend.

This tribute to Mikko Kaasalainen was written by his close colleagues at Tampere University.


Mikko Kaasalainen oli yksi Suomen menestyneimmistä ja tunnetuimmista matemaatikoista. Hänen tutkimustyönsä käsitteli inversio-ongelmien matematiikkaa, teoreettista fysiikkaa sekä erityisesti matematiikan sovelluksia tähtitieteestä aina biologiaan saakka. Kaasalainen oli visionääri, joka teki uransa aikana useita rohkeita, uusia avauksia tieteen eri aloilla ja sai aikaan kauaskantoisia tuloksia. Hän uskoi, että avain läpimurtoihin ja merkittäviin uudistuksiin oli tutkimusongelmien lähestyminen ulkopuolelta ja olemassa olevien lähestymistapojen kyseenalaistaminen. Tämä näkyi poikkitieteellisyytenä niin tutkimuskentissä ja -ryhmissä kuin laajassa kansallisessa ja kansainvälisessä yhteistyöverkostossakin. 

Tutkijanuransa Mikko Kaasalainen aloitti 1980-luvun lopulla Helsingin observatoriossa ja Helsingin yliopistossa. Pro gradu -tutkielmasta ja sen perusteella kirjoitetusta tutkimusartikkelista alkoi uraauurtava tutkimus asteroidien muodon ja pyörimisen selvittämiseksi kirkkaushavainnoista eli niin kutsutuista valokäyristä. Tämä työ ja sen aktiivisesti jatkunut kehitys on tähän päivään mennessä mahdollistanut tuhansien asteroidien muotojen selvittämisen. Työn tuloksena myös ymmärryksemme aurinkokunnan kehittymisestä on lisääntynyt suuresti. 1990-luvun alussa Kaasalainen siirtyi Oxfordin yliopistoon tekemään väitöskirjaansa, jossa hän tutki Hamiltonin dynamiikkaa. Palattuaan takaisin Helsingin yliopistoon 90-luvun lopulla, hän jatkoi työtään asteroidien muotojen selvittämisessä. 

Eräs tieteellisen uran kohokohdista oli Kaasalaisen Nature-lehdessä vuonna 2007 julkaistu tutkimus, joka osoitti auringon säteilyn vaikutuksen aurinkokunnan pienkappaleiden liikkeeseen. Kaasalainen oli Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin IAU:n sekä Tähtitieteellisen yhdistyksen URSA:n jäsen, joista jälkimmäisen hallituksessa hän toimi 1990-luvun alussa. Hän oli mukana Euroopan avaruusjärjestön ESA:n pienkappaleita tutkivassa miehittämättömässä Rosettamissiossa. Mainittavan arvoinen yksityiskohta on myös asteroidi 16007 Kaasalainen, joka on nimetty hänen kunniakseen. 

2000-luvulla Mikko Kaasalainen oli vaimonsa professori Sanna Kaasalaisen mukana aloittamassa mullistavaa tutkimusta metsien mittaamisessa ja mallintamisessa uuden laserkeilausteknologian avulla. Työn tuloksena syntyi menetelmä, joka mahdollistaa elävien puiden kuvantamisen ennennäkemättömän tarkasti laserkeilaimen avulla. Menetelmän avulla puiden yksityiskohtainen rakenne tilavuuksineen ja oksistoineen voidaan mitata nopeasti ja tarkasti. Tutkimustyön välittömänä tuloksena on syntymässä laaja kirjasto puiden rakennemalleja ja työn ansiosta esimerkiksi nykyiset arviot maapallon metsien kokonaisbiomassasta tulevat lähivuosina tarkentumaan selvästi. Koska rakennemallit nostavat puista ja metsistä saatavan mittaustiedon kertaluokkia suuremmalle tasolle, tullaan niiden varaan rakentamaan kauaskantoista huippututkimusta vielä vuosikymmenten ajan esimerkiksi metsäntutkimuksen ja metsäekologian aloilla. 

Monet Mikko Kaasalaisen tutkimuskohteista kuten edellä mainitut tähtitieteen ja metsäntutkimuksen sovellukset kuuluvat matemaattisesti inversio-ongelmien alaan. Inversiomatematiikassa tutkitaan käänteisiä ongelmia, joissa yritetään yleensä selvittää syitä tunnetuista seurauksista. Inversiomatematiikan alalla Kaasalaisen vaikutus Suomessa on ollut merkittävä. Hän oli alusta asti mukana rakentamassa Inversio-ongelmien huippuyksikköä, joka on Suomen Akatemian vuodesta 2006 alkaen rahoittama ja useita suomalaisia yliopistoja kattava tutkimuskeskittymä. Pitkäaikainen huippuyksikkö, jonka varajohtajana Kaasalainen toimi, on tehnyt Suomesta yhden maailman johtavista maista inversiomatematiikan tutkimuksessa. 

Mikko Kaasalainen aloitti matematiikan professorina Tampereen teknillisessä yliopistossa 2009 jatkaen toimessa loppuun asti. Hänen tehtäviinsä kuului myös opetusta ja hallinnollisia tehtäviä, mutta ennen kaikkea Kaasalainen oli tutkija ja halusi siten omistaa aikansa tutkimuksen tekemiselle. Hänen vaikutuksestaan matematiikan tutkimuksen tieteellinen asema Tampereen yliopistossa sekä sen vaikutus yhteiskuntaan ovat merkittävästi kasvaneet. Kaasalainen uskoi vakaasti, että modernilla matematiikalla on merkittävä rooli kaikessa tieteessä ja yhteiskunnassa, ja hän toimi merkittävänä suunnannäyttäjänä Tampereen uudessa yliopistossa, jossa matematiikka on yksi informaatiotieteistä. 

Mikko Kaasalainen oli ystävällinen, lempeä ja vaatimaton ihminen, joka sai alaisensa tuntemaan itsensä vertaisikseen, löysi mielenkiintoisia tutkimusaiheita kaikkialla ja innostui helposti ja rohkeasti uusista aiheista. Edelläkävijää, tutkijaa ja innostavaa optimistia jäävät lämmöllä ja kunnioituksella muistelemaan läheiset kollegat Tampereella, Suomessa sekä ympäri maailmaa.  

Kirjoittajat ovat Mikko Kaasalaisen läheisiä kollegoita Tampereen yliopistosta.