Yö tappoi kiinalaisten kuuelämän – "puuvillanidut ovat nyt kuolleita"

Puuvillaa kuussa
Jari Mäkinen

Kiinan Chang'e-4 -kuulaskeutuja on nyt pimeydessä: yö sen laskeutumispaikalla alkoi 13. tammikuuta, ja jos se ja Yutu-2 -kulkija selviävät hyytävästä kylmyydestä, aloittavat ne työt uudelleen aamun koittaessa 28. tammikuuta. Alkanut yö koitui jo itämään alkaneen puuvillan kohtaloksi.

Laskeutumispaikka Kuun Maahan näkymättömällä puolella on nyt pimeydessä: pariviikkoinen yö von Kármán -kraatterilla Kuun eteläisellä pallonpuolella etelänapa-Aitkenin altaalla alkoi 13. tammikuuta illalla Suomen aikaa.

Tähän mennessä Chang'e-4 laskeutuja ja sen päältä omille teilleen huristellut Yutu-2 -kulkija ovat paitsi alkaneet toimia hyvin, niin myös tehneet ensimmäisiä havaintojaan ja lähettäneet kuvia toisistaan sekä laskeutumispaikasta. Alku on sujunut siis hyvin – melkeinpä paremmin, kuin uskallettiin odottaa.

Myös laskeutujan mukana olleessa pienessä kapselissa olevat puuvillansiemenet alkoivat itää, joten Kuussa oli vähän aikaa elämää.

Nyt tämä elämä on kuitenkin kuollutta, koska yön lämpötila on tappanut idut. Ekosysteemiä ei oltu lämmitetty, joten lämpötilan laskeminen on saanut sen pakastumaan. Lämpötila ituja sisältäneessä kapselissa on laskenut alle -50°C:n, joten projektipäällikkö Liu Hanlongin mukaan koe on nyt ohitse.

Lennon ja laskeutumisen aikana pieni, massaltaan 2,6-kiloinen ilmalla täytetty, ulkomaailmasta eristetty kapseli oli kuivana, ja sen sisusta ikään kuin herätettiin henkiin Kuuhun laskeutumisen jälkeen vapauttamalla sinne vähän vettä.

Puuvillan lisäksi mukana oli rapsin, perunan ja lituruohon siemeniä sekä banaanikärpäsiä sekä hiivaa. Liu Hanlongin mukaan näistä vain puuvilla näytti elonmerkkejä Kuussa, eli vaikka puuvillan osalta tulos oli rohkaiseva, oli muiden suhteen lopputulos vähemmän mieltä ylentävä.

Alun perin mukaan piti laittaa myös kiinalaisille tärkeitä silkkitoukkia, mutta ne vaihdettiin viime hetkellä banaanikärpäsiin. Kriteerinä lajien valintaan oli paitsi tieteellinen kiinnostavuus, niin myös lajien koko sekä vaikeiden olosuhteiden kestävyys. Niiden tuli sietää lennon aikana suuria lämpötilaeroja ja säteilyä.

Pikku ekosysteemissä oli ikkuna, jonka kautta sinne paistoi Aurinko myös Kuun pinnalla. Tarkoituksena oli tutkia miten esimerkiksi fotosynteesi toimii Kuun paljon Maata kirkkaammassa päivänpaisteessa. Kaksi kameraa kuvasi kapselin sisustaa koko kokeen kestoajan, eli kaikkiaan 212,75 tuntia.

Aivan täysin ohitse koe ei kuitenkaan ole vielä, sillä kunhan päivä koittaa ja lämpötila alkaa jälleen nousta kapselin sisällä, alkaa siellä taas tapahtua: oletettavasti sen sisällä olevat idut, siemenet ja toukat alkavat mädäntyä. Tätä on myös kiinnostavaa seurata!

Yutu-2 Chang'e-4:n kuvaamana. Kuva: CNSA/CLEP

Yutu-2, eli Kuukaniini-2 otti ensimmäiset askeleensa – tai siis rullauksensa – Kuun pinnalla ja jatkaa toimiaan (toivottavasti) 28. tammikuuta.

Kiinan kuukulkijan päivätorkut ovat ohitse

Jadekani2 kraatterilla
Jari Mäkinen

Hiljaisuus Kiinan kuulaskeutumisen ympärillä toivottavasti päättyy tänään, kun suunniteltu tauko Chang'e-4:n ja Yutu-2:n toiminnassa päättyy tänään. Kulkija otti noin viikon kestäneet torkut välttääkseen Auringon liiallista kuumennusta.

Kuun Maahan näkymätön "pimeä puoli" on kaikkea muuta kuin pimeä juuri nyt, koska Aurinko paistaa sinne todella hyvin. Kuu pyörii hitaasti akselinsa ympäri, kerran noin kuukaudessa (tarkalleen 27 vuorokaudessa), joten päivä ja yö kestävät siellä kumpikin noin kaksi viikkoa (13 Maan vuorokautta).

Kiinalaiset valitsivat laskeutujalleen laskeutumisajan 3. tammikuuta juuri tämä mielessään: Chang'e-4 laskeutui pinnalle Kuun "aamupäivällä", eli kun Aurinko oli jo hyvin näkyvissä laskeutumispaikalta ja laskeutuja pystyi saamaan hyvin energiaa aurinkopaneeleillaan heti laskeutumisen jälkeen. Laskeutujalla olisi näin myös aikaa lähes kaksi viikkoa ennen kuin yö tulee – ja yö on aina pieni riski, koska silloin lämpötila laskee noin -170°C:n tienoille.

Kuun etelänavalla lämpötila saattaa olla jopa noin -240°C keskiyöllä, mutta vaikka laskeutuja ja kulkija ovat Kuun eteläisellä pallonpuolella suuren kraatterin sisällä, ei näin alas todennäköisesti mennä laskeutumispaikalla.

Jos yön aikana vaarana on jäätyminen ja matalan lämpötilan aiheuttamat ongelmat, ovat nyt keskipäivän aikaan hankaluudet juuri päinvastaisia. Lämpötila on noin 130°C, mihin lisäksi täytyy laskea sähkölaitteiden tuottama lämpö: varmuuden vuoksi kulkija ja laskeutuja laitettiinkin viettämään nyt vähän aikaa hiljaiseloa, jotta kuumuus niiden sisällä ei nousisi liian suureksi.

Tauko päättyy siis tänään ja pian odotettavissa Kuusta on jälleen uusia kuvia ja tietoja!

Maa ja Kuu linkkisatelliitti Queqiaon näkemänä. Koska Chang'e-4 ei voi olla suoraan yhteydessä Maahan, kiertävät viestit Kuun "takapuolella" ns. Langrangen pisteen ympärillä olevan satelliitin kautta.

Minne Kuun pinnalla on laskeuduttu tähän mennessä?

Kuvan pohja: APSI / Tiedetuubi / Jarmo Korteniemi
Toimitus

Ennen kiinalaista Chang'e-4 -alusta on vain 20 lentoa laskeutunut Kuun pinnalle. Kartta näyttää milloin ja minne!

Sitten kevään 1966 on Kuuhun laskeutunut kuusi miehitettyä lentoa, neljä kulkijaa ja 11 paikallaan pysynyttä laskeutujaa. Ennen kuin Kiina alkoi tutkia naapuriamme uudelleen laskeutujin vuonna 2013 (ja nyt 2019), oli edellisestä laskeutumisesta ennättänyt jo kulua 37 vuotta.

Olikin jo korkea aika palata Kuuhun!

Kiertoradalta Kuuta on tutkittu tässä välissäkin, ja 2000-luvulla jälleen hieman aktiivisemmin. Paitsi että Kiinan edellinen laskeutuja Chang'e-3 on edelleen toimintakuntoinen (tosin vain sen taivasta ultraviolettialueella kuvaava kaukoputki on enää kunnossa), on Kuuta kiertämässä edelleen kolme toimintakuntoista luotainta: amerikkalaiset Artemis P1, Artemis P2 sekä Lunar Reconnaissance Orbiter, sekä kiinalaiset Chang'e 5-T1, Queqiao ja Longjiang-2.

Viimeisistä Chang'e 5-T1 on Kiinan tulevaan näytteenhakulentoon liittyvä testialus, Queqiao Chang'e-4:n linkkiluotain ja Longjiang-2 pieni Queqiaon mukana Kuuhun liftannut satelliitti. Sen kumppanina ollut Longjiang-1 ei onnistunut asettumaan Kuuta kiertävälle radalle.

Mutta minne laskeutujat ovat laskeutuneet?

Pehmeät laskeutumisen Kuussa

Kuva: APSI / Tiedetuubi / Jarmo Korteniemi.

Kuvaa saa käyttää lähteen mainitsemalla; tarkemmat tekijänoikeustiedot ovat täällä. Korkearesoluutioisempi versio löytyy Arktisen planeettatutkimusinstituutin APSIn kuvagalleriasta. Siellä on myös englanninkielinen versio.

Alla olevassa kartassa ovat mukana myös ihmisten tekemät kappaleet, jotka ovat pudonneet, törmäytetty tai muuten vain päätyneet Kuun pinnalle.

Kuuhun tehdyt laskeutumiset

Kuva: APSI / Tiedetuubi / Jarmo Korteniemi.

 

Kuusipyöräinen kulkija hivuttautui Kuun pinnalle kiinalaislaskeutujan päältä

Yutu-2 Kuun pinnalla. Kuva: CLEP/CNSA
Jari Mäkinen

Viime yöllä Suomen aikaan Kuun pinnalle laskeutunut kiinalainen Chang'e-4 on käynyt heti toimiin. Sen päällä Kuuhun matkannut pieni kulkija laskeutui tänään iltapäivällä pinnalle ja aloittaa omat työnsä Von Kármán -kraatterin tutkimisessa.

Chang'e-4 on pitkälti samanlainen kuin oli kiinalainen, Kuun Maahan näkyvälle puolelle vuonna 2013 laskeutunut Chang'e-3. Samaan tapaan nelosen mukana on kulkija, joka on nimetty kolmosen kulkijan perinteitä jatkaen Yutu-2:ksi.

Yutu tarkoittaa "Jadekaniinia", kiinalaisissa kansantarinoissa olevaa kania, joka asuu Kuussa.

Pieni – kooltaan farmariauton tavaratilaan helposti mahtuva – kulkija rullasi erityisiä ramppeja pitkin alas Kuun pinnalle klo 16.22 Suomen aikaa, eli noin 12 tuntia sen jälkeen, kun Chang'e-4 laskeutui Kuuhun.

Yutu-2 oli laskeutumisen aikana Chang'e-4:n päällä. Sieltä se laskeutui pinnalle pitkien ramppien avulla.

Kaksikko on nyt siis noin 180 km halkaisijaltaan olevan Von Kármán -kraatterin sisällä, joka puolestaan sijaitsee Kuun Etelänapa-Aitken -törmäysaltaan sisällä. Allas on sinällään myös kraatteri, halkaisijaltaan noin 2500 km ja syvyydeltään jopa 13 km. Mount Everest siis mahtuisi hienosti altaan sisään.

Tiedetuubin toimituksen jäsen, planeettatutkija Jarmo Korteniemi toteaa, että paikka on erittäin kiinnostava geologisesti.

"Kraatteriin on lentänyt materiaalia alueen pohjoispuolella olevista suurista törmäyskraattereista, joten sieltä saa kivan läpileikkauksen laajemmin koko alueen pinnanalaisista materiaaleista. Lisäksi se on täyttynyt laavoilla, jotka ovat varmasti aivan erilaisia koostumukseltaan kuin laavat ovat Kuun Maahan näkyvällä puolella."

"Siellä on siis kaikenlaista kiinnostavaa, mitä muualta Kuusta ei löydy. Siellä saattaa jopa päästä jotenkin käsiksi Kuun pinnan alla olevaan vaippaan. Oikeastaan ainoa jännä asia, mitä siellä ei ole, ovat tulivuorijäänteet."

Chang'e-4 ja Yutu-2 tulevat kumpikin paitsi kuvaamaan, niin myös tutkimaan useilla erilaisilla mittalaitteilla Kuun pinnan olemusta sekä sen alla olevia kerroksia.

Yutu-kulkija analysoi tarkasti myös pinnan koostumusta näkyvän valon ja lähi-infrapunavalon alueella toimivan spektrometrin avulla. Siinä on myös eräänlainen tutkalaitteisto, joka voi "nähdä" jopa satojen metrien syvyyteen pinnan alle.

Yutu-2 Kuun pinnalla. Kuva: CLEP/CNSA

Kuvat: CLEP/CNSA

Tällaisia ovat ensimmäiset kuvat Kuun kääntöpuolen pinnalta

Jari Mäkinen

Kiinalainen Chang'e-4 -luotain laskeutui onnistuneesti viime yönä Kuun pinnalle. Laskeutumispaikka on Kuun maapallolle näkymättömällä puolella, minne aikaisemmin ei ole laskeuduttu lainkaan. Kyseessä on paitsi teknisesti vaativa saavutus, niin myös osoitus kiinalaisen avaruustekniikan ja -osaamisen korkeasta nykytasosta.

Laskeutuminen tapahtui hieman eilen arveltua myöhemmin, klo 10.26 Pekingin aikaa, eli 4.26 Suomen aikaa.

Kiinalaiseen tapaan laskeutumista ei seurattu reaaliajassa julkisesti, vaan tiedot laskeutumisajasta perustuivat pitkälti huhuihin ja Kuun ympäriltä muualta maailmassa havaituista radioviesteistä. Virallisen Kiinan täydellinen hiljaisuus oletetun laskeutumisajan jälkeen anoi jo aihetta epäillä laskeutumisen menneen mönkään, mutta lopulta Kuun pinnalta näytettiin ensimmäisiä kuvia.

Alustavien tietojen mukaan laskeutumispaikka on lähes täsmälleen suunnitellussa paikassa Kuun kääntöpuolen eteläosassa Von Kármán -kraatterissa.

Nyt julki on myös osittain lennonjohdossa laskeutumisen aikana kuvattu video:

Kuu kääntää aina saman puolensa Maahan, koska sen pyöriminen on lukittunut vuorovesivoimien vuoksi Maahan. Aurinko siis paistaa myös Kuun toiselle puolelle aivan samaan tapaan kuin tälle toiselle puolelle, mutta Maa ei koskaan ole sieltä näkyvissä. Suurin hankaluus Chang'e-4:n operoinnissa onkin tämä suoran radiolinkin puute. Siksi kiinalaiset lähettivät Kuun toiselle puolelle pienen tiedonvälityssatelliitin, joka toimii linkkinä laskeutujan ja lennonjohdon välillä.

Piirros näyttää laskeutujan, sen pienen kulkijan ja taivaalla olevan linkkisatelliitin.

Tämä Queqiao -niminen laite pysyy jotakuinkin paikallaan Kuun toisella puolella, koska se kiertää siellä niin sanottua Lagrangen pistettä; ne ovat avaruudessa olevia kohtia, joissa kahden toisiaan kiertävän massapisteen vetovoimat sekä keskipakoisvoima kumoavat toisensa niin, että kolmas, pieni massa voi pysytellä niissä paikoillaan suhteessa kahteen muuhun kappaleeseen.

Maan ja Kuun tapauksessa tällainen on kätevästi noin 61 000 kilometrin päässä Kuun takapuolella, jolloin sitä sopivasti kiertävä luotain voi olla käytännössä koko ajan näkyvissä Maasta, ja samalla se pystyy näkemään lähes koko Kuun kääntöpuolen.

Kuun pintaa laskeutumisjalan vieressä. Kuva: CNSA

Kuun pintaa laskeutumisjalan vieressä. Kuva: CNSA

Mukana kulkija ja kovasti tutkimuslaitteita

Tapahtumat etenevät nyt varsin nopeasti laskeutumisen jälkeen. Laskeutujan mukana oleva pieni kulkija rullaa pian alas Kuun pinnalle ja itse laskeutuja alkaa kartoittaa ympäristöään sekä sondaamaan allaan olevaa pintaa.

Se pystyy tutkimaan radioaaltojen avulla myös syvemmältä Kuun rakennetta. Chang'e-4:n mittalaitteiden tekemiseen ovat osallistuneet Kiinan lisäksi tutkimuslaitokset Saksasta, Ruotsista, Alankomaista ja Saudi Arabiasta.

Otsikkokuvassa on maisemaa laskeutujan ympärillä ja kokonaisuudessaan tämä kuva on tällainen. Kuva: CNSA

Aurinko paistaa nyt laskeutumisalueella lähes kahden Maan viikon ajan, ennen kuin seuraava pariviikkoinen Kuun yö alkaa. Kiina yrittää tehdä mahdollisimman paljon tänä aikana, koska yöllä lämpötila laskee olennaisesti ja se saattaa koitua laskeutujan sekä sen kulkijan kohtaloksi – vaikka ne on suunniteltu kestämään yöllisen kylmyyden ja toimimaan vähintään kuukausien ajan.

Video: Näin kiinalainen Chang'e-4 -laskeutuja jysähtää Kuun kääntöpuolelle ensi yönä

Video: Näin kiinalainen Chang'e-4 -laskeutuja jysähtää Kuun kääntöpuolelle ensi yönä

Kiihkeä aika avaruustutkimuksessa jatkuu: nyt esiin tulee Kiina, jonka Chang'e-4 -luotain laskeutuu pieni kuukulkija ja silkkitoukkasiirtokunta mukanaan Kuun Maahan näkymättömälle puolelle kolmen tienoilla ensi yönä 2. tammikuuta Suomen aikaa.

 

Jari Mäkinen
02.01.2019

Chang'e-4 laukaistiin matkaan Xichangista, Kiinasta, joulukuun 7. päivänä. Sen on tarkoitus laskeutua Kuuhun nyt yöllä klo 2:30 – 3:00 Suomen aikaa, eli noin klo 9 (tai hieman ennen) aamulla Pekingin ajan mukaan.

Kyseessä on merkittävä tapaus paitsi siksi, että kuulaskeutumiset ovat edelleen hyvin harvinaisia, niin myös siksi, että kyseessä on ensimmäinen Kuun "kääntöpuolelle" tehtävä laskeutuminen. Kuu kääntää aina saman puolensa kohti Maata, joten sen Maahan näkymättömältä puolelta ei voida olla suoraan yhteydessä lennonjohtoon. Maa kun ei ole sieltä koskaan näkyvissä.

Tämän vuoksi Kiina lähetti jo kesällä Kuuta kiertämään pienen Queqiao -nimisen linkkisatelliitin. Yhteydenpito maavalvomon ja laskeutujan välillä tapahtuu siis sen kautta. Linkkiä testattiin jo 12. joulukuuta, kun Chang'e-4 asettui kiertämään Kuuta.

Yllä oleva video näyttää, miten laskeutuminen nyt yöllä tapahtuu. Videossa on mukana kuvamateriaalia Chang'e-3 -laskeutujalta, joka oli hyvin samanlainen kuin Chang'e-4. Kolmonen laskeutui Kuun "etupuolelle" vuonna 2013.

Chang'e-4 on laskeutumisen alkaessa soikealla kiertoradalla, jonka läheisin piste tulee 15 kilometrin päähän Kuun pinnasta ja kaukaisin on noin sadan kilometrin päällä. Laskeutuja sytyttää rakettimoottorinsa ja hidastaa ratanopeuttaan, jolloin se alkaa pudota alaspäin. Vähitellen rataa käännetään yhä pystysuoremmaksi, jolloin lopulta laskeutuja lähestyy pintaa suoraan ylhäältä päin.

Radan muutos pystysuoraksi tapahtuu 6 – 8 kilometrin korkeudessa.

Laskeutuja seuraa laskeutumista tutkallaan ja tarkkailee kameroillaan laskeutumispaikkaa siltä varalta, että maastossa on vaarallisia kohteita. Jos kaikki sujuu hyvin, se navigoi automaattisesti itsensä turvalliselle alueelle, jos alkuperäisellä laskeutumispaikalla on jotain mahdollisesti uhkaavaa.

Kameroiden lisäksi laskeutuja kartoittaa maastoa allaan 3D-laserskannerilla. Sitä varten se pysähtyy hetkeksi leijumaan paikoillaan noin sadan metrin korkeudessa.

Rakettimoottori sammuu parin metrin korkeudessa ja sen jälkeen laskeutuja putoaa vapaasti alas. Kuun pienessä painovoimassa tämä ei ole vaarallista, mutta silti osuminen pintaan on kuin ajaisi kolarin pienellä nopeudella.

Koko laskeutuminen tapahtuu automaattisesti, koska radiosignaalin viive Maan ja luotaimen välillä on liian suuri.

von Karman

Laskeutumispaikka on eräs Kuun "kääntöpuolen" suurimmista kraattereista, joka on saanut nimensä Theodore von Kármánilta, unkarilais-amerikkalaiselta matemaatikolta ja fyysikolta, joka oli muun muassa perustamassa Nasan Jet Propulsion Laboratoryksi myöhemmin muuttunutta avaruustekniikan tutkimuslaitosta Kaliforniaan.

Nimellä ei tietenkään ole mitään suoraa tekemistä kiinalaislennon kanssa; kraatteri vain on kiinnostava ja juuri sopiva laskeutumiseen.

186 kilometriä halkaisijaltaan oleva kraatteri sijaitsee Kuun etelänavan tuntumassa olevan Aitkenin altaassa, joka on eräs suurimmista Kuussa olevista (ja ylipäänsä Aurinkokunnassa tunnetuista) törmäyskraattereista. Se on puolestaan pienempien kraatterien peitossa, ja von Kármán on yksi niistä.

Seutu on erittäin kiinnostavaa siksi, että osa kraattereista on aina varjossa. Niiden pohjilta on havaittu myös vesijäätä, ja nähtäväksi jää, millainen on von Kármánin pohjan olemus.

Massaltaan noin 1,2-tonnisen laskeutujan kyydissä on 140-kiloinen kulkija, joka rullaa alas laskeutujan päältä varsin pian laskeutumisen jälkeen. Se tekee omia tutkimuksiaan laskeutujan ympäristössä ja lähettää osaltaan – toivottavasti – hienoja kuvia tästä ennen näkemättömästä paikasta Kuun pinnalla.

Lue lisää lennosta Andrew Jonesin erinomaista artikkelista gptimes.com -sivulla.

Kuunpimennyksiä voi nähdä muulloinkin kuin vain täydenkuun aikaan

Kuva: Lucien Rudaux
Jarmo Korteniemi

Tänään illalla Suomen taivaalla näkyy pitkä ja varsin komea kuunpimennys. Harva tulee ajatelleeksi, että vastaavaa sattuu muuallakin Aurinkokunnassa. Vielä harvempi hoksaa, että niitäkin tapahtumia voi katsella.

Kuunpimennyksessä planeettamme tulee suoralle linjalle kuumme ja Auringon väliin, ja Maan varjo peittää Kuun. Voisi oikeastaan sanoa, että täysikuu on täydellisimmillään vain ja ainoastaan kuunpimennyksen aikaan.

Kuunpimennyksiä voi kuitenkin yllättäen nähdä myös silloin kun kuu ei ole täysi. Se tosin onnistuu vain kolmella hieman epätavallisella tavalla. Kaikkiin tarvitaan laatikon ulkopuolella ajattelua, apuvälineitä, ja kenties pilkunkin viilausta.

(1) Ensimmäinen vaihtoehto on siirtyä planeetalta pois. Kansainvälisen avaruusaseman Cupolassa oleva astronautti voi nähdä sekä täydellisen kuunpimennyksen että vastakkaisessa suunnassa olevan Auringon vain hieman päätään kääntäen. Kuu on sieltä katsoen lähes, muttei aivan täysi.

(2) Avaruuteen meno ei tietystikään ole kaikille mahdollista. Toinen vaihtoehto on paljon helpompi, ja mahdollistaa kuunpimennyksen katselun huomattavasti useammin kuin normaalisti. Kuunpimennys-termi täytyy vain ymmärtää laajemmin ja suunnata katse kauemmas avaruuteen.

Jupiteria kiertävät "Galilein kuut" erottuvat selvästi neljänä pienenä valopisteenä emoplaneettansa vieressä jo hyvillä kiikareilla. Aika ajoin, tarkkaan katsottuna, joku niistä kuitenkin voi näyttää sammuvan. Tuolloin kyseinen kuu on joutunut joko Jupiterin tai jonkun kanssakuunsa varjon peittämäksi - eli emoplaneetta tai joku toinen kuu on mennyt "sammuneen" kuun ja Auringon väliin. Kyse on siis kuunpimennyksestä aivan toisaalla. Ja, koskapa tilanteen näkee Maasta katsottuna hieman vinosti, kuu ei meiltä katsottuna ole aivan täysi.

Esimerkki Jupiterin Europa-kuun rengasmaisesta pimennyksestä.

Lisää Jupiterin kuiden tapahtumia (okkultaatioita, ylikulkuja ja pimennyksiä) voi tarkastella joko Project Pluton tai Sky and Telescopen taulukoista. Niitä on itse asiassa yllättävän usein. Aikoja kannattaa kuitenkin verrata Jupiterin näkymiseen Suomessa, esimerkiksi Ursan tähtikartan avulla.

(3) Kolmas keino on sijoittaa käytetty apuväline hieman eri paikkaan kuin missä itse on. Näin pimennyksiä voi nähdä vieläkin enemmän, ja erilaisia.

Marsin kaksi kuuta joutuvat aika ajoin punaisen planeetan varjoon. Pienen kokonsa vuoksi ne kuitenkin uppoavat kokonaan näkymättömiin. Curiosity-mönkijän ottamassa kuvasarjassa näkyy oivasti kuinka Phobos himmenee hiljalleen Marsin kaasukehän vaikutuksesta ja lopulta sammuu täysin päästessään itse planeetan taa.

Planeettojen kummajainen on Uranus. Sen kuiden kiertotaso on kohtisuorassa planeetan kiertorataan nähden: Kuut siis kiertävät ikään kuin pystysuorassa planeetan ympäri. Siksi sen kuiden pimennyksiä sattuu vain muutamien kymmenien vuosien välein. Tällä hetkellä Uranus lähestyy vuonna 2028 koittavaa päivänseisausta, jolloin sekä Uranuksen että sen kuidenkin pohjoisnavat osoittavat kohti Aurinkoa. Seuraavan kerran kuunpimennyksiä voi sattua vasta vuonna 2049, päiväntasauksen aikaan - eli silloin, kun kuiden kiertotaso pyyhkäisee Auringon yli eli on linjassa sekä Auringon että Uranuksen kanssa. Edellisen kerran näin kävi vuonna 2007.

Aurinkokunnassa on lukemattomia muitakin kuunpimennyksiä. Kuita löytyy paitsi kuudelta planeetalta, myös sadoilta muilta kappaleilta. Niitä on useimmilla kääpiöplaneetoilla ja ainakin 300 muulla pienkappaleella. Useimmat kuista joutuvat aika ajoin joko toistensa tai emokappaleensa varjoon. Voi kysyä filosofisesti: tapahtuuko kuunpimennys, jos kukaan ei ole sitä näkemässä?

Kuunpimennyksiä ainakin löytyy, jos vain tietää mistä hakea.

Kaikki riippuu kuitenkin näkövinkkelistä - sieltä pimentyneestä kuusta katsottuna kun kyse on aina auringonpimennyksestä. Otsikkokuvana on Rudauxin maalaus aiheesta.

Otsikkokuva: Lucien Rudaux (1874–1947)

Miksi kuunpimennyksestä kannattaa innostua? Koska luvassa on 3D-kokemus.

Kuunpimennys koosteena
Jari Mäkinen

Tänään illalla tapahtuu täydellinen kuunpimennys, joka on paitsi tavallista pitempi, niin myös jännä taivaanmekaniikan puolesta: Kuu, Maa ja Aurinko ovat nyt juuri sopivasti kohdallaan, jotta niistä saa kauniin kolmiulotteisen kokemuksen. Ennusteen mukaan myös sää suosii illan taivaallista spektaakkelia!

Kuunpimennyksessä Kuu kulkee radallaan maapallon varjon läpi, eli Kuu, Maa ja Aurinko ovat avaruudessa täsmälleen samalla suoralla. Koska Kuu kiertää Maata lähes samassa tasossa, missä Maa kiertää Aurinkoa, tapahtuu erilaisia kuunpimennyksiä varsin usein. Joskus niitä on jopa neljä vuodessa.

Kiertoradat eivät ole kuitenkaan aivan samassa tasossa, joten suurin osa näistä pimennyksistä on osittaisia. Kuu kulkee siis "vain" läheltä varjoa tai osuu vain osittain varjoon. Tapaukset, joissa Kuu menee täsmälleen Maan varjon läpi, ovat harvinaisempia.

Päinvastoin kuin auringonpimennykset, ovat kuunpimennykset näkyvissä kaikkialta maapallolta, jos Kuu vain on horisontin yläpuolella. Edellinen Suomesta näkynyt täydellinen kuunpimennys oli syyskuussa 2015 ja seuraava sellainen on ensi vuonna tammikuun 21. päivänä.

Mitä tapahtuu tänään illalla?

Kuunpimennys alkaa, kun Kuun reuna lipuu Maan heittämään puolivarjoon. Tällöin Auringon kiekosta osa valaisee yhä Kuuta kirkkaasti ja pimennystä on vielä hyvin vaikeaa huomata. Osittaisen pimennyksen alkaessa Kuu alkaa siirtyä puolivarjosta Maan täysvarjon alueelle ja sen edellä kulkeva reuna alkaa tummua selkeästi.

Täydellinen pimennys alkaa klo 22.30 Kuun kuljettua kokonaan Maan täysvarjoon. Täydellisen pimennyksen syvin hetki koetaan klo 23.22. Kuu näyttää tällöin tumman punertavalta ja sen pinta voi olla hyvinkin tumma. Täydellinen pimennys päättyy klo 00.13 kun Kuu lipuu jälleen Maan puolivarjoon ja lopulta sieltä pois. Koko pimennys on ohi klo 02.29.

Pimennyksen kulku

Puolivarjopimennys alkaa klo 20.15

Osittainen vaihe alkaa klo 21.24

Kuu nousee Helsingissä klo 21.52

Aurinko laskee Helsingissä klo 22.03

Täydellinen vaihe alkaa klo 22.30

Kuu nousee Oulussa klo 22.37

Aurinko laskee Oulussa klo 22.51

Pimennys syvimmillään klo 23.22

Kuu nousee Utsjoella klo 0.00

Täydellinen vaihe päättyy klo 0.13

Osittainen vaihe päättyy klo 1.19

Puolivarjopimennys päättyy klo 2.29

Pimennyksen eteneminen Helsingissä. Kuu nousee osittaisen pimennyksen ollessa jo käynnissä ja täydellinen pimennys alkaa Kuun ollessa edelleen varsin matalalla. Kuvan taivaan liukuväri kuvastaa taivaan tummumista pimennyksen edetessä. Kuva: Ursa / Veikko Mäkelä.

Tarjolla 3D-kokemus

Jos sää on hyvä, on tämä tämäniltainen pimennys on upea näky siksi, että sen aikana voi nähdä omin silmin hyvin konkreettisesti, miten Kuu, Maa ja Aurinko ovat jonossa. Kun Kuu nousee, laskee Aurinko toisella puolella taivasta. Kuun lisäksi sen luona nousee taivaalle Maan varjo, jonka myötä taivas muuttuu ensin tumman siniseksi, sitten mustaksi.

Koska taivas ei ole täysin musta, ei verenpunainen pimentynyt Kuu ole aivan niin hehkeä kuin se olisi sysimustalla taivaalla, mutta kolmiulotteinen kokemus on kenties jopa sykähdyttävämpi.

Siksi pimennystä kannattaa mennä katsomaan jollekin korkealle paikalle, mistä näkyy kaakkoon sekä luoteeseen alas horisonttiin saakka. Helsingissä kenties paras paikka on Malminkartanon täyttömäki (tai ravintola Tornin baari), mutta myös Jätkäsaaren lounaiskulma (jos rakennustyöt eivät estä sinne menemistä) ja Särkiniemen puiston ranta Lauttasaaressa voivat olla hyviä. Samoin Katajanokan pää ja Suomenlinnan eteläkärki ovat kenties sopivia.

Erinomainen paikka on myös Kaivopuisto, missä Ursa järjestää tornillaan toimintaa nyt illalla. Tähtitorni on auki ja sen ympärillä pidetään piknikkiä pimennyksen ajan.

The Photographer's Ephemeris näyttää hyvin missä suunnassa Aurinko ja Kuu laskevat ja nousevat eri paikoissa. Sen avulla voi hyvin suunnitella havaintopaikkaa!

Kuun ja Auringon lisäksi taivaalla ovat kirkkaat planeetat Venus ja Jupiter. Myös Saturnus on näkyvissä ja saattaapa taivaalla vilahtaa jo perseidien tähdenlentojakin, vaikka niiden maksimi on vasta 12. elokuuta.

Tämä kuunpimennys on myös erikoislaatuinen siksi, että se on varsin pitkä: kyseessä on tämän vuosisadan toiseksi pisin täydellisen pimennyksen vaihe. Kuunpimennys tapahtuu kuitenkin sen verran hitaasti, että tämä ei ole niin suuri asia.

*

Jutun keskivaiheen tiedot on otettu Ursan tiedotteesta. Otsikkokuva: Joshua Valcarcel / USN (3.3.2007)

Video: Laskeudu Kuuhun Apollo 11:n mukana

Video: Laskeudu Kuuhun Apollo 11:n mukana

Ensi vuonna juuri näinä päivinä muistellaan todella voimakkaasti Apollo 11 -lentoa, sillä tuo ensimmäinen laskeutuminen Kuun pinnalle tapahtui vuonna 1969, eli 49 vuotta sitten. Ensi vuonna tapauksesta tulee kuluneeksi siis 50 vuotta, joskin tuota saavutusta kannattaa muistella nytkin.


Jari Mäkinen
20.07.2018

https://youtu.be/RONIax0_1ec

Apollo 11 lähti matkaan 16. heinäkuuta 1969 Cape Kennedystä ja alus saapui kolme astronauttia mukanaan Kuun kiertoradalle 19. heinäkuuta klo 19.21 Suomen aikaa.

Seuraavana päivänä illalla klo 22.18 Suomen aikaa kuumoduuli Eagle laskeutui Kuun pinnalle. Sen kyydissä olivat astronautit Neil Armstrong ja Edwin Aldrin, joiden laskeutuminen kiertoradalta alas oli jo sinällään suuri seikkailu.

Tämä mainio video näyttää koko laskeutumisen aina siitä alkaen, kun kuumodulin rakettimoottori käynnistyi aina siihen saakka, kun alus oli tukevasti Kuun pinnalla. Videon mukana voi melkeinpä kokea olevansa mukana laskeutumisessa ja joka tapauksessa se näyttää, miten hienosti kaksikko suoriutui vaativasta tehtävästään.

Kuukävely oli kuitenkin lennon kohokohta; alla on Nasan siitä tekemä kooste.

Alla olevien linkkien avulla voi heittäytyä vieläkin paremmin Apollojen aikaan – aikaan, jolloin avaruuslennot olivat vielä seikkailuita!

Marsin ja Kuun luolat tarjoavat suojaa astronauteille

Kuva: Jesse Richmond
Jarmo Korteniemi

Kuusta ja Marsista on löydetty monia jättimäisiä laavan muovaamia tunneleita. Salaperäisten luolastojen on uumoiltu olevan käteviä suojapaikkoja astronauteille joskus tulevaisuudessa. Millaisia nuo laavatunnelit todella ovat, ja toisivatko ne satunnaiselle avaruusmatkailijalle oikeata turvaa?

Olet hämärässä. Päivänvalo kajastaa kaukana yläpuolellasi olevasta pyöreästä aukosta. Jalkojesi alla on yllättävän tasainen kivipohja. Siellä täällä lojuu katosta pudonnut lohkare. Edessäsi olevassa seinässä on jättimäisiä valumia, joista osa tuntuu rosoisilta, toiset sileiltä, paikoin jopa hieman aaltoilevan lasin kaltaisilta. Seinä jatkuu sekä oikealle että vasemmalle upoten lopulta pimeyteen. Ylhäällä seinä kaartuu katoksi, ja jossain kohdassa valumat muuttuvat rosoisemmaksi. Ikään kuin katosta roikkuisi lukemattomia lepakoita, odottaen yön tuloa. Jos näkisit tarkemmin, huomaisit katon olevan tuhansien tippukivimäisten "laavapuikkojen" peitossa.

Kaikki, mitä näet, on syntynyt samoihin aikoihin kun naapuriplaneetalla oli vasta yksisoluista elämää. Jos sitäkään. Vain valoa tuova aukko on poikkeus, se syntyi asteroiditörmäyksessä muutama miljoona vuotta sitten.

Tervetuloa marsilaiseen laavatunneliin.

Jos, tai siis kun ihmiset joskus ryhtyvät asuttamaan Kuuta tai Marsia, on tukikohdan paikkavalinta tärkeää. Aivan yhtä tärkeää kuin resurssien löytäminenkin.

Pinnalla on vaarallista oleilla voimakkaan ultraviolettisäteilyn, kosmisten säteiden ja mikrometeoriittien vuoksi. Marsinkaan kaasukehä ei paljoa suojaa tarjoa - tiheys kun vastaa omaa ilmakehäämme jossain yli 30 km korkeudella. Pinnalla on myös joka paikkaan tarttuvaa pölyä, joka saattaa pahimmillaan olla jopa myrkyllistä. Lämpötilakin vaihtelee siellä ikävästi. Pitkään moisissa oloissa asustelevat joutuvat etsimään turvallisemman asuinpaikan.

Ratkaisun saattavat tarjota luolat. Laavatunneleita löytyy kummaltakin pallolta, ja paksu kivikatto on hyvä suoja taivaalta tulevia uhkia vastaan.

Missä ja millaisia?

Laavatunnelit sijaitsevat tietystikin vulkaanisilla alueilla.

Kuussa alueet näkyvät paljain silminkin tummina tasankoina eli "merinä". Nuo alunperin jättimäiset törmäysaltaat peittyivät laavalla muutamia miljardeja vuosia sitten.

Etenkin tasankojen reunamilta löytyy useita keskiosia kohti kiemurtelevia uurteita. Niistä osa on syntynyt avoimina laavakanavina, toiset taas laavatunneleina, joiden katot ovat romahtaneet pitkältä matkalta.

Uurteen päättyessä virran jatkoa voi usein seurata pienempien romahdusten avulla. Luotainkuvissa ne näkyvät pyöreinä "kattoikkunoina", eli tummina ja näennäisesti pohjattomilta vaikuttavina reikinä pinnassa. Joskus ne piirtävät pinnalle romahdusten jonoja.

Marsista kattoikkunoita on löydetty lähes yksinomaan Tharsiksen jättimäisten tulivuorten lähettyviltä. Toisinaan kattoikkunat voivat mennä uudelleen tukkoon pinnalta putoavan hiekan ja pölyn vaikutuksesta.

Kuun (ylin) ja Marsin laavatunneleiden kattoikkunoita. (NASA/LRO/HiRISE)

Yksikään laskeutuja ei ole käynyt lähelläkään tunnettuja kattoikkunoiden paikkoja, saati sitten hypännyt tunneliin sisälle. Voimme siis vain arvailla miltä luolassa näyttäisi. Todennäköisesti näkymä olisi jotakuinkin samanlainen kuin Maan laavatunneleissa.

Vain yksi asia Maan tunneleissa on varmasti erikoista - virtaava tai ainakin nestemäinen vesi, jota tihkuu kiven läpi. Moista ei edes Marsissa voisi esiintyä, mutta jäätä saattaisi sekä sieltä että Kuunkin luolista ehkä löytyä. Käsittämättömän hyvällä tuurilla Marsin laavatunneleissa voisi myös olla myös merkkejä eliöistä, jotka ovat paenneet pinnan vaikeammiksi käyneitä olosuhteita.

Laavatunnelit voivat olla hyvinkin suuria, sillä niiden koko riippuu gravitaatiosta. Mitä pienempi painovoima, sen suuremmaksi tunneli voi kasvaa ilman että katto romahtaa omasta painostaan. Kun tunnelin halkaisija Maassa on ehkä kymmeniä metrejä, Marsissa se on reippaasti yli sata. Kuun tunnelit saattavat olla jättimäisiä, jopa lähes kilometrin levyisiä.

Tunnelin kokoa voi arvioida paitsi kattoikkunan halkaisijasta, myös pohjalle syntyvän varjon muodosta.

Asuminen luolassa

Laavatunnelit on jo kauan tiedetty potentiaalisiksi asumuspaikoiksi tuleville miehitetyille Kuu- tai Marskäynneille. Ne voivat toimia myös kätevinä varastoina.

Kaikki alussa luetellut ongelmat ovat tunnelissa historiaa. Kymmenien metrien kivikatto suojaa sekä säältä että säteilyltä. Lämpötila voi tunnelissa olla pakkasen puolella, mutta siedettävämpi kuin kylmimmät ajat pinnalla. Meteoriiteista ei myöskään tarvitse huolehtia, paitsi jos kyse on todella suuresta kivestä, jolta ei muutenkaan voisi helposti suojautua.

Tunnelinpätkän tekeminen kokonaan ilmatiiviiksi lienee vähintäänkin vaivalloista, joten varsinaisen asumuksen täytyisi ainakin aluksi olla erillinen, tunneliin sijoitettava rakennus. Rakenne voi olla kuitenkin kevyempi kuin pinnalla, esimerkiksi vain ilmanpaineella pystyssä pysyvä.

Löytyy tunneleista riskejäkin. Miljardeja vuosia ehjänä pysynyt katto voi yllättäen alkaa rakoilla asutuksen myötä. Riittävä tekijä voi olla rakennustyön tai liikenteen aiheuttama tärinä, tai kosteuden ja lämpötilan muutokset. Sadankin metrin korkeudelta putoilevat irtokivet tekisivät pahaa jälkeä.

Lisäongelmia toisivat myös tunneliin ja sieltä pois pääsy. Kattoikkunan kautta on vaikea ja hyvin vaarallista kulkea. Astronauttien on siksi paikallistettava tunnelin pää tai muu paikka, josta pystyy kävelemään tai mieluiten ajamaan sisään.

Kallion sisässä asuminen taas voi pidemmän päälle aiheuttaa yllättäviä psykologisia haasteita.

Luolan synty

Laavatunnelin syntyprosessi on yksinkertainen. Pinnan alta purkautuu magmaa, joka virtaa laavana alarinteeseen. Etenkin painanteessa virran katto ja reunat jähmettyvät, kuori eristää keskiosan kuuman kiven, ja keskelle syntyy pitkään virtaavan laavan tunneli. Kun purkaus viimein loppuu, tunneli tyhjenee viimeisten pisaroiden liruessa ulos tai jähmettyessä tasaiseksi lattiaksi tunnelin pohjalle.

Muutama vaatimus kuitenkin on. Laavaa täytyy olla riittävästi, sen pitää olla kuumaa ja juoksevaa, ja rinteen on oltava tarpeeksi jyrkkä, jotta laava virtaa loppuun asti tunnelin läpi eikä jämähdä tukkimaan reittiä.

Purkauksen loputtua tunnelit ovat pitkiä kiemurtelevia tyhjiä putkia. Ja nyt, miljardien vuosien kuluttua, ne odottelevat yhä asukkaita.

Lisätietoa, esim. Melville, 1994.

Kirjoittaja on Marsin ja Kuun vulkanismia tutkinut planeettageologi.

Muokattu klo 22.50: Poistettu jutun lopusta jaarittelua muista luolistaö.

Otsikkokuva on Thurstonin laavatunnelista Havaijilta (Jesse Richmond / Flickr)

Muut kuvat: NASA.

Tilaa aihepiirin kuu RSS-syöte