Kuulentojen legendaarinen laukaisualusta heräsi taas henkiin

Laukaisualusta 39A

Floridassa sijaitsevan Kennedyn avaruuskeskuksen laukaisualusta 39A on todella historiallinen: siltä on laukaisu matkaan kuulentoja ja avaruussukkuloita vuodesta 1967 alkaen. Nyt se saa uuden elämän SpaceX:n uutena laukaisualustana. Ensimmäisen raketin koekäyttö tehtiin eilen.

Tämän tarinan juuret ovat 1960-luvulla ja avaruuskilpailussa Yhdysvaltain ja Neuvostoliiton välillä.

Kun USA päätti lähettää ihmiset Kuuhun ja Nasa pisti pystyyn sitä varten massiivisen Apollo-ohjelman, tarvittiin jättimäisten Saturnus V -kuurakettien laukaisuun uusi laukaisukeskus.

Floridaan, ensimmäisten amerikkalaisten rakettien laukaisuun käytetyn Canaveralin lentotukikohdan pohjoispuolelta napattiin pala luonnonsuojelualuetta, ja sinne tehtiin Kennedyn nimeä kantava avaruuskeskus. Sen tunnetuin rakennus on suuri VAB, kuurakettien kokoonpanohalli, mistä raketit voitiin kuljettaa monsterimaisilla telaketjulaveteilla kahdelle laukaisualustalle.

Nämä saivat koodinimet LC-39A ja LC-39B, eli laukaisualustat 39A ja 39B. 

39A otettiin ensin käyttöön ja suurin osa Apollo-lennoista rytisi matkaan sen päältä. Ensimmäinen oli miehittämätön Saturnus V:n koelento Apollo 4 vuonna 1967, ja sen jälkeen Apollo 10 -lentoa lukuun ottamatta kaikki miehitetyt kuulennot laukaistiin sen päältä.

Kuulentojen jälkeen Nasa teki lentoja miehitetylle Skylab-avaruusasemalle ja Apollo-Sojuz -yhteislennon Neuvostoliiton kanssa, ja näilläkin lennoilla käytettiin Saturnus-raketeille sopivia laukaisualustoja 39A ja B. 

Kaikkiaan 12 Saturnus V -rakettia ja 82 sukkulalentoa lähetettiin matkaan laukaisualustalta 39A.

1970-luvun loppupuolella alustat muutettiin avaruussukkuloiden laukaisuun sopiviksi, ja ensimmäisen sukkulalennon jälkeen (vuonna 1981) alustat olivatkin tiiviissä käytössä toukokuuhun 2009 saakka, jolloin tehtiin viimeinen avaruussukkulan lento. Kyseessä oli Hubble-avaruusteleskoopin huoltolento STS-125, jolloin lennon tehnyt Atlantis nousi matkaan alustalta 39A ja samaan aikaan Endeavour oli varalla lähtövalmiina alustalla 39B.

Apollo 8 (vasemmalla) ja STS-127 Endeavour (oikealla)

Sukkula-ajan päätyttyä Nasa päätti palata Kuuhun ja tehdä uuden superraketin SLS. 39B varattiin sen käyttöön ja alustaa alustaa alettiin muuttaa uusia raketteja varten vuonna 2010. Uutta kuulentosuunnitelmaa on muutettu moneen kertaan sen koommin, mutta alustalta tehtiin pienten muutosten jälkeen lokakuussa 2009 nyttemmin koipussiin laitetun Ares I -raketin koelento uuden Orion-aluksen mallikappale nokassaan.

39A puolestaan laitettiin vuokrattavaksi, ja Falcon 9 -rakettejaan Canaveralin puolelta laukaiseva SpaceX päätti tarttua tilaisuuteen ja ottaa alustan käyttöönsä.

SpaceX allekirjoitti 20-vuotisen vuokrasopimuksen huhtikuussa 2014. 

Sen jälkeen alustaa on muutettu Falcon 9:n ja sen raskaamman Falcon 9 Heavy -version laukaisuun sopivaksi.

Alustan lähelle on tehty halli rakettien kokoonpanoa varten ja koko systeemi on suunniteltu sellaiseksi, että yhtiö voisi laukaista rakettejaan taivaalle jopa parin viikoin välein.

Saa nähdä miten tässä onnistutaan, mutta ensimmäinen lento on tiedossa nyt tällä viikolla: Kansainväliselle avaruusasemalle suuntaava Dragon-rahtialus on aikomus lähettää matkaan lauantaina 18. helmikuuta.

Kuten SpaceX:n tapana on, se koekäytti rakettia nyt eilen. Kun Falcon 9:n rakettimoottorit heräsivät henkiin juuri ennen puoltayötä Suomen aikaa sunnuntaina, oli kyseessä taas yksi merkkitapaus 39A:n jo pitkässä historiassa.

Ja samalla se on uuden ajan alku. 

Tällä kerralla miehittämätön Dragon vienoin 2,4 tonnia rahtia avaruusasemalle, mutta vielä tänä vuonna alustalta laukaistaan matkaan (suunnitelman mukaan) Falcon 9 Heavy ja ensi vuonna vuorossa voivat olla jo miehitetyt Dragon-alukset.

Alusta voi olla myös Elon Muskin haaveilemien valtavien Mars-alusten lähetyspaikkana, mutta nämä lennot eivät toteudu kuin vasta 2020-luvun puolella (jos silloinkaan).

Yhtiöllä on pian kolme aktiivista laukaisualustaa

Laukaisualusta 39A:n käytön lisäksi SpaceX jatkaa Canaveralin puolella olevan alusta 40:n vuokraamista Yhdysvaltain ilmavoimilta. Alusta on parhaillaan remontissa viime syyskuussa tapahtuneen, Falcon 9:n lennot keskeyttäneen räjähdyksen jälkeen.

Raketti räjähti alustalla ollessaan, minkä vuoksi alusta ja sen ympärillä olevat tankkaus- ja laukaisulaitteistot kärsivät pahoja vaurioita. Laukaisut sieltä voidaan alkaa uudelleen kesällä.

Näiden lisäksi SpaceX laukaisee Falcon 9 -rakettejaan Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdasta, missä seuraavana tehtävän lennon mukana ratsastaa myös suomalainen Aalto-1.

Lennon ajankohdasta ei ole vielä varmuutta, koska nyt SpaceX:n huomio on siirtynyt jälleen USA:n itärannikolle Floridaan.

SpaceX:n suunnitelmana on purkaa lähes kaikki sukkula-ajan rakennelmat alustalta, mutta toistaiseksi ne ovat vielä paikallaan. Tämä piirros näyttää millaiseksi alusta ainakin alun perin haluttiin muuttaa.

Tuore tieto: ensimmäinen kierrätetty avaruusraketti lentää helmikuussa

Tähän saakka SpaceX on keskittynyt tuomaan Falcon 9 -rakettiensa ensimmäiset vaiheet takaisin Maan pinnalle, mutta nyt se ottaa askeleen eteenpäin: ensimmäinen uudellenkäytettävä raketti lentää kenties jo muutaman viikon kuluttua!

Kyseessä on viime vuoden huhtikuun 8. päivänä laukaistun raketin takaisin alas palannut ensimmäinen vaihe. Se saa luvan toimia jo toisen kerran kyydittäjänä laukaisussa, joka vie avaruuteen eurooppalaistekoisen tietoliikennesatelliitin.

Luxemburgissa majaansa pitävä tietoliikenneyhtiö SES ottaa siis riskin ja antaa laukaista SES 10 -satelliittinsa tällä uusiokäyttöraketilla.

Todennäköisesti yhtiö on saanut 10 % hinnanalennusta ja kenties lupaukset uudesta, ilmaisesta lennosta, jos nyt kaikki ei mene hyvin.

Uutta tällä lennolla on myös se, että SpaceX käyttää silloin uusinta laukaisualustaansa, joka on itse asiassa varsin vanha: se on Kennedyn avaruuskeskuksen alusta numero 39A, joka on toiminut aikanaan Apollo-kuualusten ja avaruussukkuloiden lähtöpaikkana. Yhtiö on vuokrannut sen käyttöönsä ja on muuttanut sen soveltumaan niin Falcon 9:n kuin sen tulevan isoveljen Falcon 9 Heavyn laukaisuihin.

Tämä lento on tosin vuorossa vasta kolmantena tästä eteenpäin laskiessa, sillä ensin SpaceX haluaa laukaista tammikuun 26. päivänä EchoStar 23 -tietoliikennesatelliitin ja sitten helmikuun 8. päivänä Kansainväliselle avaruusasemalle suuntaavan Dragon-rahtialuksen.

Jos ne menevät hyvin, on uusiokäyttölento vuorossa helmikuun puolivälin jälkeen. Alustavasti SpaceX on väläyttänyt päiväystä 22. helmikuuta.

SES ja SpaceX sopivat kierrätysvaiheen käytöstä jo viime vuonna, mutta lento on viivästynyt syyskuussa tapahtuneen räjähdyksen syyn selvittelyjen vuoksi. Kannattaa muistaa, että Falcon 9:n kaksi taannoista onnettomuutta ovat johtuneet molemmat toisen vaiheen ongelmista, ja että rakettien ensimmäiset vaiheet ovat toimineet hyvin – paitsi että niiden saaminen ehjinä takaisin alas osoittautui hieman hankalammaksi kuin SpaceX todennäköisesti odotti.

Viime viikonlopun lento osoitti kuitenkin osaltaan sen, että tekniikka toimii nyt erinomaisesti. Yhtiöllä on jo kaikkiaan seitsemän takaisin palannutta ensimmäistä vaihetta, ja niitä on tutkittu sekä testattu perinpohjaisesti, ennen kun nyt kertaalleen jo lentänyttä vaihetta uskalletaan käyttää uudelleen.

Falcon 9:n ensimmäinen vaihe on 47 metriä korkea ja se hoitaa suurimman työn satelliitin laukaisussa nostamalla raskaan raketin ilmaan, viemällä sen ilmakehän tiiviimpien osien läpi ja kiihdyttämällä toisen vaiheen useampikertaiseen äänen nopeuteen.

Uutiset ovat kiinnostavia myös Suomen ensimmäisen satelliitin, Aalto-1:n kannalta, koska se on vuorossa nykysuunnitelman mukaan seuraavalla Kaliforniasta tehtävällä Falcon 9:n lennolla. Siitä, haluaako ja voiko SpaceX tehdä samaan aikaan Floridan lentojen kanssa laukaisua Kaliforniasta, ei ole vielä tietoa.

Mutta jos lennot sujuvat hyvin, niin pitkään odottanut Aalto-1 voisi päästä matkaan helmikuun lopussa tai maaliskuun alussa!

Peukut pystyyn!

Video: Falcon 9:n uusin lento on upein koskaan videoitu kantoraketin lento ja laskeutuminen

Video: Falcon 9:n uusin lento on upein koskaan videoitu kantoraketin lento ja laskeutuminen

SpaceX:n Falcon 9:n ensimmäinen lento sitten vuoden 2016 elokuun tapahtui tänään ja se meni täsmälleen suunnitellusti.

15.01.2017

Paitsi että raketti onnistui viemään 10 Iridium NEXT -satelliittia juuri halutusti avaruuteen, niin myös sen ensimmäinen vaihe palasi toimintansa jälkeen onnistuneesti alas, Tyynen valtameren pinnalla odotelleen Just read the instructions -lautan päälle.

Nämä kaikki nähdään reaaliajassa tällä SpaceX:n videolla. Kyseessä on kenties upein kantoraketin lennon kuvaava striimaus (jonka taltiointi tämä on).

Nauttikaa kyydistä!

Juuri nyt: Falcon 9 palasi lentoon

SpaceX -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti teki tänään illalla Suomen aikaa ensimmäisen lentonsa sitten viime syyskuussa tapahtuneen onnettomuuden. Myös raketin ensimmäinen, uudelleenkäytettävä vaihe saatiin palautettua onnistuneesti takaisin alas.

Kymmenen Iridium-tietoliikennesatelliitin laukaisu avaruuteen on tätä kirjoitettaessa vielä kesken, sillä satelliittien saaminen oikealle radalleen kestää jonkin aikaa, mutta itse Falcon 9 -raketin toiminta näyttää menneen tällä kerralla juuri suunnitellulla tavalla. (Päivitys: se meni juuri suunnitellusti)

Paluu uudelleen toimintaan ei olisi voinut mennä paremmin.

Tätä Falcon 9:n laukaisua on odoteltu jo joulukuusta alkaen, sillä SpaceX -yhtiö ilmoitti alun perin saavansa syyskuussa tapahtuneen raketin räjähdyksen syyn tutkinnan päätteeseen joulukuun alussa ja pyrkivänsä tekemään lennon Kaliforniassa sijaitsevalta laukaisualustalta jo ennen joulua.

Aikataulu venyi, kuten tavallista, hieman, ja viime viikola yhtiö oli jo muuten valmis laukaisuun, paitsi että Yhdysvaltain ilmailuhallinto FAA ei pystynyt käsittelemään onnettomuustutkintaraporttia ihan niin nopeasti kuin SpaceX toivoi ja huono sää lykkäsi laukaisua edelleen. Niinpä viime viikonlopulle haaveiltua lento jouduttiin siirtämään tähän viikonloppuun.

Mutta nyt kaikki näyttää sujuneen lähes täydellisesti: raketti nousi lentoon klo 19.54 Suomen aikaa ja raketin ensimmäinen vaihe laskeutui 13 minuutin kuluttua lentoonlähdöstä Tyynellä valtamerellä sitä odottaneen, jalkapallokentän kokoisen lavetin päälle. 

Otsikkokuvassa on rakettivaihe laskeutumisensa jälkeen; kuva on napattu laukaisua seuraneelta videolta.

Raketin toinen vaihe jatkoi kohti kiertorataa ja itse asiassa samaan aikaan kun ensimmäinen vaihe laskeutui, oli toinen vaihe satelliittien kanssa avaruudessa ensimmäisellä, väliaikaisella kiertoradalla.

Siitä noin 43 minuutin kuluttua – 52 minuuttia ja 31 sekuntia laukaisusta laskien – toisen vaiheen rakettimoottori hörähtää uudelleen käyntiin ja muuttaa kiertoradan sopivaksi satelliittien irrottamiseen.

Kymmenen noin 860-kiloista satelliittia irroitetaan yksi kerrallaan, noin puolentoista minuutin välein siten, että viimeinen irtoaa (suunnitelman mukaan) kun laukaisusta on kulunut tunti ja 14 minuuttia. 

Sen jälkeen satelliitit ovat omillaan, ja Iridium-yhtiö ohjaa ne paikoilleen Maan ympärillä.

Laukaisun onnistuminen on hyvä uutinen myös Aalto-1 -satelliitille, sillä se on näillä näkymin seuraavana vuorossa Kaliforniasta laukaistavilla Falcon 9 -lennoilla. Sitä ennen kuitenkin SpaxeX aikoo laukaista raketteja lentoon myös Floridasta. Mutta nyt on mahdollista, että SpaceX:n ongelmista jo toista vuotta kärsinyt suomalaissatelliitti saatetaan saada matkaan jo ensi kuussa.

Nyt syypää on sää – SpaceX:n lentoa jälleen lykätty

Falcon 9

Ensin eiliseksi ja sitten täksi maanantaiksi suunniteltu Falcon 9 -kantoraketin ensilento viime syyskuussa olleen onnettomuuden jälkeen on lykätty ainakin tammikuun 14. päivään saakka. Syynä on epäsuotuisa sää Kaliforniassa.

Normaalisti Kaliforniassa Aurinko paistaa ja talvellakin voi lökötellä rannalla.

Nyt kuitenkin Los Angelesin pohjoispuolella Tyynen valtameren rannalla olevan Vandenbergin lentotukikohdan tienoilla sataa ja tuulee sen verran ikävästi, että SpaceX ei voi laukaista rakettiaan lentoon.

Paitsi että monet sääoloihin liittyvät kriteerit on ylitetty ja tilanteen odotetaan pysyvän tällaisena lähipäivien ajan, haluaa SpaceX myös laukaista tämän raketin muutenkin paremmissa olosuhteissa.

Kyseessä kun on hyvin tärkeä lento: Falcon 9:n lennot ovat olleet pysähdyksissä syyskuusta alkaen ja yhtiön asiakkaat alkavat jo hermostua. Jo ennen syyskuuta lennot olivat myöhässä, joten jos nyt laukaisu ei onnistu, on Elon Muskin avaruusfirmalla edessään suuria ongelmia.

Lisävaatimuksen sääoloille tuo se, että raketin ensimmäisen vaiheen on tarkoitus jälleen laskeutua alas toimintansa päätteeksi. Sitä varten meren päällä lentoradan alla on jalkapallokentän kokoinen lautta, jolle rakettivaihe on tarkoitus saada laskeutumaan pystyasennossa.

Sään lisäksi lykkäykseen vaikuttaa toinen Vandenbergistä tehtävä rakettilaukaisu. Atlas-raketin on tarkoitus vielä Yhdysvaltain puolustushallinnon vakoilusatelliitin taivaalle tammikuun lopussa, ja tuon laukaisun harjoitus on tarkoitus tehdä tällä viikolla. Se ei vaadi laukaisuun sopivaa säätä, mutta sen aikana ei voida tehdä toista laukaisua.

Tämänhetkisen suunnitelman mukaan Falcon 9:n lennon laukaisuyritys tehdään ensi lauantaina, tammikuun 14. päivänä klo 21.54 paikallista aikaa, eli klo 7.54 sunnuntaiaamuna Suomen aikaa. 

Kymmentä Iridium-satelliittia kuljettavan lennon tulee lähteä matkaan juuri oikeaan aikaan, tai lento tulee siirtää myöhemmäksi. Niinpä sunnuntai 15. tammikuuta on jo nyt asetettu varapäiväksi (siis maanantain aamu Suomessa).

Otsikkokuvassa on aikaisempi Falcon 9 -raketti Floridassa sijaitsevalla laukaisualustalla. Kuva: SpaceX

Seuraavaa Falcon 9 -lentoa lykätty maanantaihin (juttua päivitetty)

Falcon 9 static fire test

Yhdysvaltain ilmailuviranomainen FAA on antanut SpaceX -yhtiölle luvan jatkaa Falcon 9 -kantorekettien lentoa. Se hyväksyi tänään viime syyskuussa tapahtuneen onnettomuuden syyn tutkimusraportin.

Falcon 9 -raketin lennot ovat olleet kokonaan pysähdyksissä viime syyskuussa tapahtuneen räjähdyksen jälkeen, mutta SpaceX ehti jo ilmoittamaan aiemmintällä viikolla pontevasti pyrkivänsä laukaisemaan seuraavan raketin matkaan nyt sunnuntaina.

FAA ei ollut tuolloin vielä hyväksynyt tutkimusraporttia, mutta nyt ei mikään ole enää esteenä raketin laukaisulle – paitsi sää. Virallisesti lentoa ennätettiin jo lykkäämään sunnuntaista maanantaille 9. tammikuuta, mutta sääennuste ei ole kovin hyvä. Ennusteen mukaan alkuviikoksi on luvassa sadetta ja matalla olevia pilviä.

Yhtiö on jatkanut tällä viikolla FAA:n päätöstä odottaessaan laukaisun valmisteluja: hyötykuormana olevat kymmenen Iridium-tietoliikennesatelliittia laitettiin tankattuina nokkakartion sisään ja kantorakettia testattiin eilen sytyttämällä sen ensimmäisen vaiheen rakettimoottorin toimintaan pieneksi hetkeksi.

Syyskuinen onnettomuus tapahtui juuri tällaista testiä valmisteltaessa. Nyt siis kaikki sujui hyvin, ja raketti on valmis lentoon, kun säiden haltijat niin suovat.

Alkuperäistä juttua on päivitetty ja muutettu FAA:n hyväksymisestä kertovan uutisen sekä muiden lisätietojen saamisen jälkeen perjantaina illalla Suomen aikaa.

SpaceX teki taas pikatutkinnan: Falcon 9 palaa lentoon viikonloppuna

Falcon 9 nousee lentoon

Neljä kuukautta siihen meni: syyskuun 9. päivänä tapahtuneen räjähdyksen todennäköinen syy on nyt selvillä ja yhtiö aikoo laukausta seuraavan rakettinsa jo tulevana sunnuntaina. Sen jälkeen on pian vuorossa lento, jonka mukana on myös Suomen ensimmäinen satelliitti, Aalto-1

Yhtiön julkaiseman tiedotteen mukaan syyskuinen näyttävä räjähdys johtui siitä, että Falcon 9 -kantoraketin toisen vaiheen nestemäistä happea sisältäneen tankin sisällä oleva paineistetun heliumin säiliö rikkoontui ja sai aikaan toisen vaiheen räjähtämisen sekä edelleen koko raketin – sekä sen nokassa olleen 200 miljoonaa dollaria maksaneen satelliitin – tuhoutumisen.

Onnettomuus tapahtui, kun rakettia oltiin tankkaamassa ennen laukaisua tehtävää rakettimoottorien koepolttoa varten.

Nestehappitankin sisällä on suuripaineista, kylmää heliumia sisältävä tankki siksi, että sen sisältämällä heliumilla täytetään polttoainetankkeja lennon aikana sitä mukaa, kun nesteen määrä niiden sisällä vähenee.

Hiilikuidusta tehty heliumtankki on sijoitettu happitankin sisälle siksi, että näin säästetään tilaa. Jos se olisi ulkopuolella, tulisi rakettivaiheesta kookkaampi ja painavampi, tai sen ulkopuolella olisi ilmanvastusta aiheuttava patti.

Heliumtankki on tehty kolmesta alumiinitankin päälle kudotusta hiilikuitukerroksesta, joiden väliin oli nähtävästi päässyt happea ja kun pankkia paineistettiin, tankki paitsi halkesi ja vapautti sisältönsä nopeasti happitankkiin, niin myös hiilikuitu on voinut syttyä hapen kanssa räjähtäen tuleen. Hiilikuituun päässyt happi on saattanut myös muuttua kiinteäksi, koska lämpötila oli niin alhainen, jolloin syttymisen todennäköisyys on suurempi.

SpaceX ei tehnyt itse koko tutkintaa, vaan siinä olivat mukana riippumattomat, avaruuslennoista ja niiden turvallisuudesta vastaavan Yhdysvaltain viranomaisorganisaatiot FAA ja NTSB (Kansallinen ilmailuviranomainen ja onnettomuustutkintaa tekevä liikenneturvallisuuslautakunta). Myös NASA ja Yhdysvaltain ilmavoimat olivat mukana.

Niinpä yhtiö voi jatkaa nyt lentojaan, kunhan ensin tankkien tankkausjärjestystä- ja tapaa muutetaan, ja vähitellen tankkien rakennetta korjataan.

Täsmennys klo 15.30: SpaceX on toimittanut FAA:lle raportin, ja sitä käsitellään parhaillaan. Vaikka SpaceX toivoo voivansa tehdä laukausun jo sunnuntaina, ei raketti ei ole saanut vielä virallisesti lentolupaa FAA:lta. 

Koska räjähdys vaurioitti SpaceX:n Floridassa, Cape Canaveralissa olevaa laukaisualustaa, tehdään tämä tammikuun 8. päivälle lento Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdasta. Yhtiön toinen aktiivinen laukaisualusta sijaitsee siellä.

Vuorossa tällä lennolla on kymmenen Iridium NEXT -tietoliikennesatelliittiverkon satelliittia; tähän uuden sukupolven Iridium-satelliittiverkostoon kuuluu kaikkiaan 81 satelliittia, joista 66 vaaditaan verkon toimintaan ja loput ovat avaruudessa varalla.

Iridium NEXT raketissaan

Iridium on vain yksi pitkään laukaisuaan odotellut SpaceX:n asiakas ja neljä kuukautta kestänyt hiljaiselo on saanut Falcon 9:n laukaisulistan näyttämään pieneltä kaaokselta. Jo ennen syyskuun räjähdystä lennot olivat myöhässä ja tällä haavaan yli 30 lentoa on merkitty tehtäväksi vuoden 2017 aikana. Tämä ei tule toteutumaan, vaikka yhtiö pääsisi tekemään laukaisuitaan piankin kaikilta laukaisualustoiltaan.

Suomalainen opiskelijasatelliitti Aalto-1 on ollut myös eräs näistä koko ajan lykkääntyneistä lennoista kärsineistä satelliiteista. Lennon päähyötykuormana on taiwanilainen kaukokartoitussatelliitti Formosat-5, jolla ei ole ollut erityisen suurta kiirettä päästä avaruuteen.

Näillä näkymin nämä ovat kuitenkin vuorossa seuraavalla Kaliforniasta tehtävällä laukaisulla, joskin viikonlopun lentoa seuraavat lennot SpaceX aikoo tehdä jälleen Floridasta.

Aalto-1:n laukaisu viivästyy edelleen – ainakin tammikuulle 2017

Aalto-1 makaa yhä edelleen laukaisuvälittäjän hellässä huomassa odottamassa matkaansa laukaisupaikalle Kaliforniaan. Mitään paniikkia ei olekaan, sillä näillä näkymin tätä Päivän kuvaSuomen historian ensimmäistä satelliittia kuljettava raketti laukaistaan aikaisintaan ensi tammikuussa. 

Satelliittia on käyty Suomesta jo kerran katsomassa ja sen akut on ladattu uudelleen. Kun se vietiin Otaniemestä toukokuussa Hollannin Delftiin ja integroitiin Innovative Solution in Space -yhtiön puhdastilassa kiinnityssäiliöönsä, oletettiin laukaisun olevan enää muutaman kuukauden päässä. Kun odotus on venynyt arvioitua pitemmäksi, on satelliitin systeemien toiminta ollut hyvä tarkistaa ja sen akkujen varaustaso palauttaa korkealle.

Syynä uusimpaan viivästykseen on sama kuin aikaisempiinkin: Falcon 9 -kantoraketti.

Ensimmäinen pitkä viivytys tuli kesällä 2015 tapahtuneesta epäonnistuneesta laukaisusta, joka pysäytti raketin lennot pitkäksi aikaa. Koska SpaceX -yhtiöllä on runsaasti asiakkaita, ja osalla niistä on satelliitteja, jotka on tärkeää saada nopeasti taivaalle, järjesteltiin lento-ohjelmaa sen mukaisesti.

Aalto-1:n lennon päähyötykuormana on taiwanilainen kaukokartoitussatelliitti Formosat-5, jolla ei ole kova kiire taivaalle, joten sen mukana laukaistavat pikkusatelliitit joutuivat odottamaan.

Kun yhtiö oli saanut jo kurottua jonkin verran aikatauluaan kiinni, tapahtui nyt syyskuussa uusi onnettomuus: laukaisua odottanut raketti räjähti laukaisualustallaan juuri ennen rakettimoottorien koepolttoa. Tämän vuoksi lennot on jälleen nyt keskeytetty toistaiseksi.

Näyttää siltä, että syynä onnettomuuteen on raketin tankkien täytössä tapahtunut virhe, eikä siten raketissa itsessään tai laukaisualustassa ole ollut vikaa. Todennäköisesti räjähdys johtui nestehappisäiliön sisällä olevan, tankkien paineistukseen käytettävän typen tankin rikkoontuminen, mutta se lienee seurausta virheellisestä tankkauksesta.

Syy ei ole vielä täysin selvä, ja ilmassa on ollut myös muita, enemmän tai vähemmän uskottavia teorioita. Eräs näistä on sabotaasi, sillä SpaceX:n kilpailijan, Lockheed-Martin -yhtiön Cape Canaveralin laukaisukeskuksessa lähellä sijaitsevalla rakennuksella on ollut epätavallista toimintaa ennen räjähdystä. Samoin on mahdollista, vaikkakin epätodennäköistä, että Falcon 9:n toisessa vaiheessa on jokin epätavallinen vika, joka sai aikaan jo edellisen onnettomuuden kesällä 2015. Sen syy selvitettiin hyvin todennäköisesti, mutta ei täysin varmasti.

SpaceX on toiveikas onnettomuustutkinnan suhteen ja toivoo, että Falcon 9 voisi päästä jälleen lentoon marraskuussa.

Laukaisualusta (Cape Canaveralin alusta no. 40) kärsi suuria vaurioita räjähdyksessä ja sen kunnostamiseen menee kuukausia. Lisäksi taannoinen hurrikaani Matthew teki hieman lisätuhoja. Yhtiö on myös muuttamassa Apollo- ja sukkulalentoihin aikoinaan käytettyä alustaa 39A parhaillaan Falcon 9:n ja sen raskaan version Falcon 9 Heavyn käyttöön, ja se saataneen valmiiksi ennen alustan 40 vaurioiden korjaamista.

Kolmas laukaisualusta on Kaliforniassa, Vandenbergin tukikohdassa, ja seuraavat lennot tehdäänkin todennäköisimmin sieltä.

Suomalaissatelliittia kuljettava lento laukaistaan myös Kaliforniasta, mutta ei ensimmäisellä lennolla: eteen kiilaa ainakin kiireisempi Iridium-tietoliikennesatelliittien laukaisu.  

Jos se lento, ja kaikki muukin menee nyt hyvin, pääsee Formosat-5 – Aalto-1 sen mukana – matkaan aikaisintaan ensi tammikuussa. Näin ollen Suomen satavuotisjuhlavuosi alkaisi komeasti Suomen ensimmäisen satelliitin laukaisuna, ja varsinainen juhlakalu Suomi 100 -satelliitti voisi odottaa vuoden loppuun.

Valtavan rakettiräjähdyksen syy selvinnyt (todennäköisesti)

Syyskuun alussa tapahtunut Falcon 9 -kantoraketin näyttävä räjähdys on saamassa selityksen: syyttävä sormi osoittaa raketin toisen vaiheen heliumjärjestelmään.

Space X -yhtiön pikavauhtia tekemä selvitys noin kolme viikkoa sitten tapahtuneesta räjähdyksestä viittaa siihen, että toisen vaiheen nestehappi- ja polttoainetankkeihin painetta tuottava heliumjärjestelmä olisi rikkoontunut. Yhtiön mukaan siihen tuli todennäköisesti "suuri halkeama", joka rikkoi heliumia tankkeihin ohjaavan systeemin, päästi nopeasti suuren määrän suuripaineista heliumia toisen vaiheen sisälle ja sai lopulta – 93 millisekunnin viiveellä – aikaan toisen vaiheen räjähtämisen sekä koko raketin ja sen hyötykuormana olleen israelilaissatelliitin tuhoutumisen.

Tapaus rikkoi myös laukaisualustaa, mutta alun perin pelättyä vähemmän. 

Kyseessä oli erittäin harvinaislaatuinen tapahtuma, sillä vuosikymmeniin ei laukaisualustalla ollut raketti ole räjähtänyt ennen laukaisua. Tämä tosin johtui nyt siitä, että SpaceX testaa Falcon 9 -rakettejaan ennen laukaisua ja rakettia oltiin tankkaamassa tätä moottorien koekäyttöä varten.

Kantoraketeissa on aina järjestelmä, joka tuottaa sen tankkeihin painetta, koska jos tankeista vain johdettaisiin nestettä pois moottoreihin, muodostuisi niihin toimintaa haittaava ja lopulta tankkien rakenteen rikkova tyhjiö. Siksi sitä mukaa kun tankki tyhjenee, sinne pumpataan heliumia. 

Falcon 9:n toisen vaiheen systeemissä on noin 375 ilmakehän paineessa olevaa heliumia, joka johdetaan ensin vaiheen Merlin-rakettimoottorin suuttimessa kiinni oleviin putkiin. Siellä helium lämpenee ja lämmin helium johdetaan nesteheliumin ja kerosiinin tankkeihin.

Sitä, missä kohtaa heliumsysteemiä halkeama oli ja miten se on sinne tullut, ei osata vielä sanoa.

Yhtiöllä on käytössään kuvien lisäksi telemetriatietoja 3000 kanavasta, jotka ovat mitanneet paineita, lämpötiloja ja muita arvoja eri puolilta kantorakettia. Space X ei ole pähkäillyt onnettomuustutkinnassa yksin, vaan sitä ovat seuranneet myös laukaisuluvista vastaava Yhdysvaltain viranomainen sekä Nasa, joka käyttää yhtiön raketteja mm. avaruusaseman rahtilennoilla.

Tätä edellinen Falcon 9:n onnettomuus tapahtui juuri tällaisella huoltolennolla. Dragon-alusta kuljettanut raketti räjähti kesäkuussa 2015 vain muutamaa minuuttia lentoonlähtönsä jälkeen. Silloin syyksi paljastui myös hyvin samankaltainen vika: toisen vaiheen heliumtankkia paikallaan pitäneen tuen rikkoontuminen.

Osa ei ollut samanlainen kuin aikaisemmilla lennoilla, vaan nähtävästi edellisiä heikompi. Kun se vaihdettiin alkuperäisiin, ei ongelmia enää ilmennyt.

Nyt SpaceX huomauttaa, että he eivät ole huomanneet mitään muuta yhteistä näissä räjähdyksissä kuin sen, että ne liittyvät toisen vaiheen heliumjärjestelmään. Oletettavasti lopulta syyt ovat kuitenkin onnettomuuksiin täysin erilaiset, eikä näillä ole suoraa yhteyttä – vaikka niin olisi helppo ajatella.

Näyttää siltä, että SpaceX voi aloittaa lennot uudelleen varsin nopeasti, todennäköisesti jo marraskuun alussa. Koska Floridassa, Canaveralin avaruuskeskuksessa oleva laukaisualusta 40 on toistaiseksi remontissa räjähdyksen jälkeen, eikä yhtiön vuokraama entinen sukkuloiden laukaisuihin käytetty alusta 39 ole vielä valmis Falcon 9:n laukaisuihin – muutostyöt ovat parhaillaan käynnissä – on todennäköistä, että seuraava lento tehdään Kaliforniasta. SpaceX:llä on laukaisualusta siellä Vandenbergin lentotukikohdassa olevalla rakettilaukaisualueella. 

Tämä on hyvä uutinen myös suomalaissatelliitti Aalto-1:lle, joka laukaistaan Vandenbergistä lähtevällä raketilla; SpaceX voi laukaista vain sieltä satelliitteja maapallon napojen kautta kulkevalle polaariradalle. Tuoreimman laukaisulistan mukaan on todennäköistä, että Aalto-1:tä kuljettava laukaisu on vuorossa toisena, sillä sen päähyötykuorma ei ole niin kiireinen kuin Iridium-tietoliikennesatelliitit, jotka ovat ensimmäisenä lentovuorossa.

On siis mahdollista, että Aalto-yliopistossa päästään ottamaan vastaan oman satelliitin signaalia vielä tämän vuoden puolella. Se kuitenkin vaatii vielä sen, että SpaceX:n lisäksi koko onnettomuustutkintalautakunta päätyy siihen, että heliumjärjestelmän parannukset riittävät ja raketti on sen jälkeen jälleen valmis toimintaan.

Mitä tiedämme eilisestä rakettiräjähdyksestä? – SpaceX vaikeuksissa

SpaceX -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti räjähti näyttävästi eilen. Mistä oikein oli kyse ja mitä tapahtui? Ja mitä tämä tarkoittaa SpaceX:n suurille suunnitelmille?

Falcon 9:n räjähdys laukaisualustallaan Cape Canaveralissa on jälleen yksi konkreettinen esimerkki siitä, mistä satelliittien ja avaruusalusten lennättämisessä Maata kiertävälle radalle oikein on kyse: suuresta määrästä räjähdysherkkää polttoainetta, joka kaiken toimiessa normaalisti poltetaan rakettimoottoreissa ja muutetaan liike-energiaksi. 

Mutta pienikin vika saattaa saada aikaan sen, että kaikki polttoaine räjähtää taivaan tuuliin – ja tuhoaa raketin lisäksi sen hyötykuorman ja laukaisualustan.

Eilisessä räjähdyksessä vältyttiin ihmisuhreilta, joskin kyse ei ollut onnesta, vaan siitä, että turvaohjeita noudatettiin. Raketin tankkaamisen aikaan kukaan ei ole sen lähellä juuri siksi, että onnettomuuden vaara on olemassa. Pitkään aikaan tosin tankkausvaihe ei ole saanut aikaan ongelmia, vaan viimeaikaiset näyttävät rakettien räjähtämiset ovat tapahtuneet laukaisun tapahduttua.

Mitä tapahtui?

SpaceX -yhtiön tapana on koekäyttää Falcon 9:n ensimmäisen vaiheen rakettimoottoreita ennen varsinaista laukaisua, koska näin moottorien toiminta voidaan varmistaa. Kyseessä on siis ikään kuin laukaisu, mutta raketti ei nouse lentoon, vaan sen moottorit sammutetaan lähes välittömästi.

Tähän mennessä nämä koekäytöt ovat sujuneet hyvin, ellei oteta huomioon sitä, että muutamia kertoja moottorit eivät ole toimineet aivan toivotulla tavalla. Tästä ei ole aiheutunut muuta kuin vaivaa, koska moottoreita on täytynyt tarkistaa, korjata ja koekäyttää uudelleen. 

Tätä valmisteltiin myös eilen. Sitä ennen myös raketin toinen vaihe tankattiin, ja tuossa tankkauksessa jokin meni pieleen. Videossa ja kuvissa näkyy selvästi, että räjähdys sai alkunsa toisen vaiheen puolivälistä paikasta, missä polttoainejohdot menevät laukaisualustan tornista rakettiin. Liekit levisivät nopeasti koko toiseen vaiheeseen, joka räjähti, ja sai aikaan koko kantoraketin räjähdyksen.

SpaceX ei ole toistaiseksi spekuloinut onnettomuuden syytä, vaan on todennut ainoastaan ongelman olleen toisen vaiheen happisäiliössä. Happi sinällään ei pala, mutta sen avulla pienikin kipinä saattaa olla kohtalokas, kun puhtaassa hapessa tulipalo riehaantuu välittömästi.

Räjähdys tapahtui klo 9.07 paikallista aikaa ja sen paineaalto tuntui laajalti Cape Canaveralin alueella. Kantoraketin jäänteet savusivat pitkään laukaisualustalla, ja mahdollisesti myrkyllisen kaasujen vuoksi (satelliitin polttoaineena on myrkyllinen hydratsiini) osa alueesta evakuoitiin ja osaa alueen työntekijöitä kehotettiin pysymään sisätiloissa.

Kantoraketti tuhoutui kokonaan, ja myös jo sen nokassa lähtövalmiina ollut israelilaisvalmisteinen Amos-6 -satelliitti menetettiin. Satelliittia on kutsuttu "Facebookin satelliitiksi", koska Facebook oli varannut suuren osan satelliitin kapasiteetista käyttöönsä osana hankettaan tuoda edullinen nettiyhteys kehitysmaihin. Israelilaisen Spacecom -yhtiön omistaman satelliitin kohteena olisi ollut Saharan eteläpuolinen Afrikka, ja Facebookin lisäksi satelliitin toinen käyttäjä olisi ollut eurooppalaisen Eutelsat -satelliittitietoliikenneyhtiön uusi Afrikan toimintoihin erikoistunut tytäryhtiö.

SpaceX vaikeuksissa

SpaceX on paistatellut taas viime aikoina parrasvaloissa, kun sen on onnistunut saamaan jo kuusi kertaa Falcon 9 -rakettinsa ensimmäiset vaiheet takaisin Maahan; yhtiö haluaa näin leikata laukaisukustannuksia ja ilmoitti juuri laukaisevansa todennäköisesti marraskuussa ensimmäisen uusiokäytetyn ensimmäisen vaiheen.

Nyt tämä laukaisu todennäköisesti lykkääntyy, kuten kaikki muutkin Falcon 9:n lennot. 

Jo tätä ennen yhtiö on ollut pahasti jäljessä laukaisusuunnitelmissaan, ja listalla oli loppuvuodelle jopa yhdeksän laukaisua. Lisäksi aikomuksena oli tehdä Falcon 9:n uudelle raskaalla versiolla ensimmäinen lento, mutta se oli jo ennen onnettomuutta virallisesti siirretty ensi vuoden alkuun.

Eräs syy pahasti myöhässä oleviin laukaisuihin on viime vuoden kesällä tapahtunut Falcon 9:n näyttävä räjähtäminen (kuva yllä). Tuolloin kyydissä ollut Dragon-rahtialus menetettiin ja kantorakettien lennot keskeytettiin lähes puoleksi vuodeksi, kun onnettomuuden syytä selvitettiin ja korjattiin.

Tuolloin todennäköisesti syyksi paljastui 3D-tulostettu, oletettavasti liian heikko tukivarsi, joka piti paikallaan painetta polttoainetankkiin tuottavaa heliumsäiliötä. Tuolloin tosin jo arveltiin, että ainakin osasyynä olisi voinut olla jokin muu, joten on todennäköistä, että tämän onnettomuuden syytä selvitettäessä esiin otetaan myös viimevuotinen onnettomuus. 

Kummassakin tapauksessa kyseessä on raketin toinen vaihe. Se on periaatteessa hyvin yksinkertainen ja käyttää perinteistä tekniikkaa, mutta kenties sen rakenteita on kevennetty ja yksinkertaistettu liikaa. Yhtenä mahdollisuutena edelliseen ja tähän onnettomuuteen voisi ajatella myös raketin uudenlaista komposiittirakenteisia tankkeja. Etenkin happitankki on hyvin kylmä, noin −210 °C, ja tankkia tankattaessa ja tyhjennettäessä sen rakenne saattaa haurastua. Mutta tämäkin on vielä vain hypoteesi muiden joukossa.

Aalto-1:n laukaisu lykkääntyy taas

Onnettomuuden yksi ikävä seuraus on se, että jo viimevuotisen onnettomuuden vuoksi pahasti viivästynyt ensimmäisen suomalaisen satelliitin laukaisu viivästyy jälleen. Aalto-1 on tarkoitus laukaista Falcon 9:llä Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdasta, joten Floridan laukaisualustalle tulleet vauriot eivät vaikuta laukaisuun – mutta Falcon 9:n onnettomuustutkinta vaikuttaa. 

Aalto-1:tä kuljettava laukaisu oli tuoreimmassa lentosuunnitelmassa vuorossa loka-marraskuussa, mutta tämä ei tule nyt toteutumaan. Onko kyse kuukausista vai pitemmästä viivytyksestä, riippuu onnettomuuden syystä ja sen korjaamisesta. 

Näin ollen voi hyvinkin olla niin, että Aalto-2 pääsee avaruuteen ennen kuin Aalto-1. Ykkönen on ollut valmis jo pitkään ja se asennettiin jo niin sanottuun laukaisusovittimeen keväällä.

(Juttua on korjattu lauantaina aamulla: alkuperäisessä jutussa sanottiin, että Spacecomm olisi tehnyt Amos-6 -satelliitin Eutelsatille, mutta satelliitti oli israelilaisomistuksessa, ja Eutelsat olisi ollut Facebookin kanssa vain satelliitin kapasiteetin toinen vuokraaja.)