Massiivinen tietopaketti avaruusteleskooppi Hubblesta

Massiivinen tietopaketti avaruusteleskooppi Hubblesta

Legendaarinen avaruusteleskooppi Hubble laukaistiin avaruuteen huhtikuun 24. päivänä 1990 – siis jotakuinkin 35 vuotta sitten. 

05.05.2025

Jari Mäkinen kertoo tällä videolla avaruusteleskoopin tarinan, mitä sille nyt kuuluu ja miten ihmeessä se on tekemässä uutta paluuta.

Asteroidi 2024 YR4 on nyt paljon vähemmän uhkaava

Asteroidi 2024 YR4 kuvattuna La Palmalla, Kanarian saarilla sijaitsevalla Gran Telescopio Canarian -kaukoputkella
Asteroidi 2024 YR4 kuvattuna La Palmalla, Kanarian saarilla sijaitsevalla Gran Telescopio Canarian -kaukoputkella

Vuonna 2032 epämukavan lähelle maapalloa tuleva asteroidi 2024 YR4 on ollut alkuvuodesta monien kaukoputkien havaintokohteena. Samalla sen rataa on pystytty laskemaan tarkemmin ja tarkemmin: nyt näyttää siltä, että se ei tule törmäämään Maahan.

Asteroidi 2024 YR4 hujahti maapallon ohi viime joulukuun 25. päivänä noin 830 000 kilometrin päästä, eli jotakuinkin kaksi kertaa Maan ja Kuun välisen etäisyyden päästä.

Nyt se on noin 80 miljoonan kilometrin päässä meistä vipeltämässä poispäin noin 61 000 kilometrin tuntinopeudella. Asteroidi on soikealla radalla Auringon ympärillä, ja koska tuo rata leikkaa Maan radan, tulee YR4 lähellemme säännönmukaisesti noin neljän vuoden välein.

Vuonna 2032 se tulee hyvin, hyvin lähelle. Ensimmäisten arvioiden mukaan sillä oli pieni mahdollisuus törmätä tuolloin maapalloon – kuten kerroimme ensimmäisessä jutussamme aiheesta – ja sen jälkeen törmäystodennäköisyys kasvoi aina siihen saakka, että viime viikolla mahdollisuus osumaan nousi yli kolmen prosentin.

Minkään aurinkokunnan pienkappaleen todennäköisyys osua maapalloon ei ole ollut koskaan näin suuri. 

Nasan Jet Propulsion Laboratoryn arvio oli 3,1 % ja Euroopan avaruusjärjestön luku oli 2,8 %.

Törmäyksen todennäköisyys tosin kääntyi nopeaan laskuun loppuviikosta, sillä aivan tuoreimpien laskelmien mukaan osumismahdollisuus on enää 0,28 %.

Toisin sanoen: nyt näyttää siltä, että asteroidi menee Maan ohitse 99,72 prosentin todennäköisyydellä.

Havaintoja, havaintoja!

Erot luvuissa ja tämä jännittävä vaihtelu tulevat siitä, että astroidin rataa ei tunneta tarpeeksi hyvin, jotta sen sijainti 22. joulukuuta 2032 voitaisiin laskea erittäin varmasti. 

Eri tahot laskevat rata-arvioitaan hieman erilaisten lähtöarvojen perusteella.

Olennaista ovatkin tarkat havainnot, joita tehdään nyt monilla havaintolaitteilla ympäri maailman. Mitä enemmän asteroidin sijainnista ja liikkeestä on havaintioja, sitä tarkemmin sen rataa voidaan laskea eteenpäin.

0,28 prosentin törmäystodennäköisyys tulee vielä varmasti muuttumaan.

Kaavio todennäköisyydestä

ESA:n piirros näyttää millainen on laskelma 2024 YR4:n mahdollisesta sijainnista vuoden 2032 ohilennon aikaan. Punainen viiva koostuu asteroidin sijaintiarvioista. Pienen Maahan osumismahdollisuuden lisäksi on mahdollista, että YR4 osuukin Kuuhun!

 

Mukana talkoissa on ollut myös Suomen osaomistama yhteispohjoismainen teleskooppi NOT (Nordic Optical Telescope) La Palman saarella Kanariansaarilla.  Euroopan avaruusjärjestön tähtitieteilijä Marco Michelli on tehnyt sillä havaintoja YR4:stä ESA:n laskelmia varten.

Otsikkokuvassa on NOT:in luona La Palman observatorioalueella sijaitsevan Gran Telescopio Canarian ottama kuva asteroidi 2024 YR4:stä.

Myös JWST-avaruusteleskooppi tekee havaintoja asteroidista kahdessa jaksossa, ensin maaliskuun alussa ja sitten toukokuussa. Tätä ennen YR4 on ollut hankalasti näkyvissä Webbin näkökulmasta, joten havaintoja ei ole tehty aikaisemmin.

Avaruusteleskooppi pystyy auttamaan ennen kaikkea asteroidin koon ja koostumuksen arvioinnissa.

Webb-teleskoopilla, kuten kaikilla muillakin tähtitieteellisillä havaintolaitteilla on havainto-ohjelmaan varattuna aikaa yllättäviä, kiinnostavia ja tärkeitä havaintoja varten. Näillä näkymin JWST havaitsee asteroidia kaikiaan neljän tunnin ajan.

Kevään kuluessa YR4 etääntyy meistä jo niin kauas, että siitä ei saada enää kunnollisa havaintoja. Uusia havaintoja saadaankin vasta vuonna 2028, kun se tulee jälleen lähellemme – ja tuolloin se menee satavarmasti turvallisesti ohi.

Tätä kuvaa Andromedan galaksista otettiin vuosikymmenen ajan Toimitus La, 18/01/2025 - 22:08
Andromedan galaksi
Andromedan galaksi

Tässä on valokuva, jonka ottamiseen kului yli 10 vuotta: suurimmassa ja tarkimmassa koskaan Andromedan galaksista tehdyssä mosaiikkikuvassa on yli 600 yksittäistä kuvaa. Siinä on 200 miljoonaa tähteä ja 2,5 miljardia pikseliä.

Hubble-avaruusteleskooppi vietiin avaruuteen huhtikuussa 1990, eli se on ollut toiminnassa kohta 35 vuoden ajan. 

Näinä vuosikymmeninä yksi sen kohteista on ollut Andromedan galaksi (M31), jonka voi nähdä sopivan pimeässä paikassa myös paljain silmin heikkona, sumumaisen sikarin muotoisena kohteena taivaalla.

Sata vuotta sitten tähtitieteilijä Edwin Hubble – jonka mukaan teleskooppikin on nimetty – osoitti ensimmäisenä, että Andromedan galaksi oli itse asiassa kaukana meidän oman Linnunradan galaksin ulkopuolella. Se oli mullistus maailmankuvassamme, sillä sitä ennen tähtitieteilijät olivat ajatelleet, että Linnunrata on kaikki mitä on. Se on koko maailmankaikkeus.

Matkaa Andromedan galaksiin on noin 2,5 miljoonaa valovuotta, eli se on noin 25 Linnunradan halkaisijan päässä meistä. Nyt tiedämme, että galakseja on valtavan hurjan paljon enemmän ja paljon, paljon kauempanakin.

Nyt julkaistun mosaiikkikuvan ottaminen alkoi voin vuosikymmen sitten Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) -hankkeena. Kuvia otettiin hakdella Hubblen kameralla (Advanced Camera for Surveys ja Wide Field Camera) lähiultravioletin, näkyvän ja lähi-infrapunaisen aallonpituuksien alueella. 

Kohteena oli tuolloin Andromedan pohjoinen puolikas.

Sen jälkeen tuli Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury (PHAST) -hanke, jonka puitteissa samoilla kameroilla kuvattiin lisäksi noin 100 miljoonaa tähteä Andromedan eteläiseltä puolelta. 

Yhdessä nämä kattavat koko Andromedan, joka nähdään hyvin levymäisenä aika hyvin suoraan sivusta; naapurimme on kallistunut 77 asteen kulmassa meihin. 

Kuvissa olevien noin 200 miljoonan tähden iät, massat ja alkuaineiden peruskoostumukset on saatu nyt kartoitettua.

Eteläinen puoli on itse asiassa jännempi kuin pohjoinen puoli, koska se kertoo paljon siitä, miten Andromedan galaksi on syntynyt. Todennäköisesti Andromeda on yhdistynyt yhden tai useamman galaksin kanssa. Hubblen kuvan avulla voidaan haarukoida nyt erilaisia hahmotelmia yhdistymishistoriasta ja galaksin levyn kehityksestä.

Vaikka Linnunrata ja Andromeda syntyivät todennäköisesti suunnilleen samaan aikaan useita miljardeja vuosia sitten, havaintoaineisto osoittaa, että niillä on hyvin erilaiset kehityshistoriat, vaikka olemme naapureita.

Andromedassa näyttää olevan enemmän nuorempia tähtiä. Galaksia on todennäköisesti ryöpytelty lähihistoriassa enemmän kuin meitä, ja syyllinen voi olla pienempi kiertolaisgalaksi Messier 32.

Se on puolestaan nyt kuin spiraaligalaksin riisuttu ydin, joka saattaa olla vuorovaikuttanut Andromedan kanssa menneisyydessä, ja se on menettänyt tähtiään ja kaasuaan tässä kosmisessa kolarissa. 

Vaikka kuvassa on nyt hieman yli 200 miljoonaa tähteä, ne ovat vain noin oman Aurinkomme kirkkautta kirkkaampia tähtiä. Kaikkiaan Andromedan galaksissa arvioidaan olevan jopa biljoona tähteä.

Kuvattavaa siis riittää Hubblen seuraajalle, JWST-teleskoopille.

 

Juttu perustuu ESA/Hubble -tiedotustoimiston tiedotteeseen.

Otsikkokuva: NASA, ESA, B. Williams (University of Washington)

Pimeän maailmankaikkeuden kartoittaja Euclid laukaistiin avaruuteen – olimme paikalla

Pimeän maailmankaikkeuden kartoittaja Euclid laukaistiin avaruuteen – olimme paikalla

Euclid on Euroopan avaruusjärjestön uusi avaruusteleskooppi, jonka tehtävänä on havaita sellaista, mitä ei voi periaatteessa havaita: pimeää ainetta ja pimeää energiaa.

Niiden osuus maailmankaikkeudesta on nähtävästi 90 prosenttia, mutta ainoa tapa saada niistä vinkkiä, on havaita galakseja ja päätellä epäsuorasti. Euclid kerää valtavan määrän havaintotietoja, joiden perusteella toivottavasti tämä onnistuu.

Euclid laukaistiin avaruuteen 1. heinäkuuta 2023 Floridasta SpaceX:n Falcon 9 -raketilla, ja olimme luonnollisesti sanomassa heippa tälle tärkeälle tutkimuslaitteelle.

03.07.2023

Hubblen avaruusteleskooppi vaikeuksissa – asennonsäätö rikkoontunut

Hubble-avaruusteleskooppi
Hubble-avaruusteleskooppi
Hubblen asennonsäätölaitteet

Havaintojen tekeminen Hubble-avaruusteleskoopilla on keskeytynyt, kun sen asennonsäätöön käytetty gyroskooppi on mennyt rikki. Lennonjohdolla on takanaan hektinen viikonloppu, kun teleskooppiveteraania on koetettu saada jälleen hallintaan.

Huhut Hubblen vaikeuksista alkoivat kierrellä netissä viikonlopun aikana, ja niihin saatiin nyt aamulla vahvustus.

Ongelma on yksinkertaisesti se, että Hubble on jo vanha: se on ollut avaruudessa vuodesta 1990 alkaen, eli ikää sillä on jo kohta 30 vuotta. Tänä aikana sitä on käyty huoltamassa viisi kertaa, ja eräs näiden lentojen olennaisin tehtävä on ollut asennonsäätöön tarvittavien gyroskooppien vaihtaminen.

Gyroskoopit ovat hyrriä, joiden avulla teleskooppia pidetään oikeassa suunnassa. Ne mittaavat tarkasti teleskoopin asentoa ja niitä on Hubblella kaikkiaan kuusi kappaletta. Ne kaikki uusittiin toukokuussa 2009, kun astronautit kävivät korjaamassa Hubblea viimeisen kerran.

Normaaliin toimintaan tarvitaan vähintään kolme, ja nyt niitä on ollut käytössä enää kaksi. Nyt viikonloppuna siis viimeinenkin gyro oli yskinyt.

Rachel Osten, Hubblen toimintoja ylläpitävän tiimin varajohtaja toteaa, että teleskooppi voi toimia myös yhdellä, mutta se ei ole helppoa. Onkin mahdollista, että nyt kun käytössä on enää kaksi gyroa, niistä toinen jätetään varalle ja teleskooppia koetetaan käyttää vain yhden gyron avulla.



"Tämä ei ollut yllätys. Tiesimme, että tämä tilanne tulee vielä", twiittasi Osten. "Tämä gyro kesti kuusi kuukautta pitempään kuin odotimme."

Maavalvomossa koetetaan nyt ensin saada gyro jälleen toimintaan, minkä jälkeen normaali havaintojenteko voidaan aloittaa uudelleen.

Hubblen asennonsäätölaitteet

Hubblen asennonsäätöjärjestelmään kuuluvat vauhtipyörät, eli hyrrät, jotka pitävät asentoa paikallaan ja joiden nopeutta muuttamalla asentoa voidaan muutta, sekä gyroskoopit, jotka tarkkailevat asentoa koko ajan. Lisäksi asentoa tarkkaillaan tähtietsimin.


Hubbe suunniteltiin huollettavaksi astronauttien ja avaruussukkuloiden avulla, mutta nyt kun sukkulat eivät enää ole käytössä, ei sitä voida käydä enää korjaamassa aikaisempaan tapaan. On toki mahdollista, että uusilla avaruusaluksilla astronautit voisivat käydä korjaushommissa, mutta siihen menee aikaa: NASA ilmoitti juuri kummankin uuden avaruusasemaliikenteeseen tarkoitetun avaruusaluksen ensilennon myöhästyvän ja kolmas tulossa oleva alus, Orion, on sekin myöhässä.

Huoltolennon saaminen mukaan niiden lento-ohjelmiin on käytännössä mahdotonta.

On myös kyseenalaista, kannattaako pian 30-vuotiasta teleskooppia enää käydäkään huoltamassa, vaikka se olisi mahdollista. Lennon hinnalla saisi jo uuden teleskoopin.

Sen sijaa tekeillä on robottilaitteita, jotka voisivat huoltaa satelliitteja. Jotkut ehdottavat Hubblea hyväksi tällaisten robottien testikohteeksi: jos Hubble saadaan korjattua robotilla, niin melkeinpä mikä tahansa muukin onnistuisi.

Alkuperäisen suunnitelman mukaan Hubble olisi lähetetty eläkkeelle jo pitkän aikaa sitten, ja uuden, Hubblen seuraajaksi suunnitellun James Webb -avaruusteleskoopin olisi pitänyt olla avaruudessa jo vuosia sitten. Nyt näyttää siltä, että JWST laukaistaan avaruuteen vasta syksyllä 2021.

Uusi avaruusteleskooppi viivästyy jälleen – Hubblen seuraajaa saa odottaa vielä vuosikaupalla

JWST korjattavana. Kuva: Nasa
JWST korjattavana. Kuva: Nasa

Avaruusteleskooppi Hubblen seuraaja, uusi ja upea James Webb -avaruusteleskooppi on ollut jo tähän mennessä pitkä jatkumo viivytyksiä ja hankaluuksia. Nyt tähän pettymysten listaan saadaan yksi luku lisää, sillä teleskoopin saaminen laukaisukuntoon testien jälkeen kestää paljon oletettua kauemmin: tavoitteena on laukaista teleskooppi avaruuteen maaliskuun 30. päivänä vuonna 2021.

Uusi avaruusteleskooppi on teknisesti erittäin haastava, eikä kukaan odottanutkaan, että sen tekeminen kävisi ilman kommelluksia. Tällaista hankaluuksien ja viivytysten määrää tuskin kukaan kuitenkaan osasi arvata, kun teleskoopin tekemisestä päätettiin vuonna 2002. Silloin teleskooppi oli tarkoitus laukaista vuonna 2010.

Kuten tavallista, projektin aikana sen edistymistä on tarkkailtu paitsi Nasan ja hankkeessa mukana olevan Euroopan avaruusjärjestön toimesta, niin myös ulkopuolisen, riippumattoman työryhmän avulla. Nyt tuorein tällainen ulkopuolinen arviointi olettaa, että jäljellä olevia tehtäviä ei ennätetä saamaan valmiiksi edellisen aikataulun ja budjetin puitteissa.

Vielä viime vuonna Nasa odotti teleskoopin pääsevän matkaan tämän vuoden lokakuussa, mutta viime syyskuussa aikataulua jo löysättiin siten, että tuolloin tavoitteeksi otettiin vuosi 2019. Viimeksi nyt maaliskuussa laukaisu lykättiin kevääseen 2020. Viivytysten myötä kahdeksan miljardin dollarin budjettikatto menee myös rikki: siihen täytynee lisätä nyt yksi miljardi.

Teleskoopin testauksen aikana siitä löytyi pieniä vikoja, jotka pitää korjata. Tämä on normaalia, ja itse asiassa jos testin aikana ei löydetä mitään pientä fiksattavaa, olisi syytä huoleen.

Sen sijaan se ei ole normaalia, että teleskooppia tekevä Northrop Grumman -yhtiö on tehnyt viime aikoina monia virheitä. Esimerkiksi puhdistusaine, jolla teleskoopin venttiileitä oli valmisteltu laukaisukuntoon, ei ollutkaan oikeanlaista. Sen käyttäminen on mahdollisesti vaurioittanut venttiileitä, joten ne pitää nyt tarkistaa ja puhdistaa uudelleen – sekä kenties vaihtaa uusiin. Teleskooppiin syötettiin myös testien aikana ylijännitettä, ja siksi osa laitteista piti testata uudelleen-

Lisäksi suuren aurinkosuojan kiinnikkeiden kanssa on ollut sekoilua. Niitä ei oltu asennettu kunnolla ja osa niistä on kadonnut testin aikana.

Aurinkosuojasta löytyi myös kulumia, jotka piti korjata.

Northrop Grumman on syystäkin hieman pinteessä hankkeen kanssa ja se on vaihtanut teleskoopin kanssa työskenteleviä henkilöitä. Tämä on osaltaan myös saanut aikaan lisäviivästymistä.

JWST:n viivästyminen vuoteen 2021 saa aikaan harmaita hiuksia myös Euroopassa, sillä teleskooppi laukaistaan avaruuteen Ariane 5 -kantoraketilla. Näitä ollaan kuitenkin 2020-luvun alussa siirtämässä jo eläkkeelle, kun uusi Ariane 6 ottaa laukaisut hoitaakseen. Se ei kuitenkaan sovellu JWST:n laukaisuun. Ariane 5:n viimeisen laukaisun on tarkoitus olla vuonna 2022, joten vaikka JWST ei ole näillä näkymin viimeinen Ariane 5:n rahti, lykkääntyminen tuo paineita laukaisujen järjestelyyn. Ja jos laukaisu viivästyy tästä vielä lisää, niin Arianespacen täytyy pitää yllä Ariane 5:n laukaisujärjestelmiä suunniteltua pitempään.

Nyt se on varmaa: Hubblen avaruusteleskoopin seuraaja viivästyy taas

JWST:n aurinkosuoja

Kuten kerroimme jo pari kuukautta sitten, on Hubble-avaruusteleskoopin seuraaja James Webb -avaruusteleskooppi vaikeuksissa. Tai siis muuta ongelmaa ei enää ole, kuin että sen saaminen laukaisukuntoon vie pelättyäkin enemmän aikaa. Kuten epäviralliset tiedot jo vihjasivat, on nyt tavoitteena kevät 2020.

1960-luvulla avaruuajan alussa Nasaa johtaneen James Webbin mukaan nimetty uusi avaruusteleskooppi on upea laite. 

Ja kuten aika usein upeat avaruuslaitteet ovat, on JWST myös monimutkainen ja kallis. Tähän mennessä se on kallein Nasan hanke, kun mukaan ei lasketa Kansainvälistä avaruusasemaa. Vaikka mukana kustannuksia jakamassa ovat Euroopan avaruusjärjestö ja Kanada, on pelkästään amerikkalaisille veronmaksajille tulevassa hintalapussa nyt yli kahdeksan miljardia dollaria.

Ei ihme, että ennen kaikkea Yhdysvaltain hallituksen tilitarkastajat ovat seuranneet menoa viime aikoina tarkasti.

Kun JWST oli lähellä tulla peruutetuksi vuonna 2011 (jo sitä ennen olleiden viivytysten ja budjettiylitysten vuoksi), asetettiin tuolloin hankkeelle tämä kahdeksan miljardin dollarin katto. Tuskin kukaan ehdottaa teleskoopin jättämistä Maahan tämän kaiken jälkeen pienen ylityksen vuoksi, mutta nipotusta on tiedossa.

Viime aikoina lopullinen, varsinainen avaruuteen laukaistava teleskooppi on käynyt läpi tiukkoja testejä ensin Nasan Goddardin avaruuslentokeskuksessa, sitten Houstonissa Johnsonin avaruuskeskuksessa ja lopulta Kaliforniassa Northrop Grumman -yhtiön puhdastiloissa, missä teleskooppiosaan sitä odotti myös erikseen testattu avaruusalusosa – se, mikä pitää optiikasta ja havaintolaitteista koostuvan teleskoopin suunnassa ja toiminnassa avaruudessa.

Testit ovat menneet muuten hyvin, paitsi että niiden aikana on löydetty vikoja, joiden korjaamiseen on mennyt hieman enemmän aikaa kuin toivottiin. On normaalia, että tämän kokoisesta laitteesta löytyy pieniä vikoja; voisi jopa sanoa, että ellei mitään löytyisi, kannattaisi olla huolissaan.

JWST:n tapauksessa kuitenkin vikojen korjaaminen on vaatinut suurien osien purkamista ja uudelleen kasaamista, sekä jälleen kerran testaamista.

Erityisen paljon aikaa on mennyt aurinkosuojan kanssa. Se on viidestä kerroksesta koostuva varjo, joka ponnahtaa auki täyteen kokoonsa vasta avaruudessa. Se on avattu täyteen mittaansa, aivan kuten tapahtuu avaruudessa, mutta sen saaminen takaisin tarkasti laskostettuun pakettiin on vienyt kuukausikaupalla ylimääräistä aikaa. 

Lisäksi varjoon on tehty pieniä korjauksia ja siksi se on avattu – ja pakattu ylimääräisen kerran.

JWST:n aurinkosuoja
Uuden avaruusteleskoopin aurinkosuoja on jotakuinkin tenniskentän kokoinen.

 

Jo tätä ennen testaaminen oli noin neljä kuukautta myöhässä, ja siksi laukaisua avaruuteen oli lykätty vuoteen 2019. Sitä ennen laukaisua suunniteltiin jo tämän vuoden lokakuulle, mutta nyt tavoitteena on virallisesti "aikaisintaan" toukokuu 2020.

Seuraavaksi osat liitetään toisiinsa, ja sen kuluessa varmasti tulee eteen vielä hankaluuksia. Niinpä Nasa päätti antaa hankkeelle lisäaikaa, jotta työtä ei tarvitse tehdä liian nopeasti; on parempi viivyttää jo viipynyttä teleskooppia vielä vähän sen sijaan että riskeerattaisiin sen toiminta liialla kiireellä.

JWST on nykyiseen Hubbleen verrattuna paljon parempi ja suurempi. Sen mosaiikkimainen peili on halkaisijaltaan yli kolme kertaa leveämpi kuin Hubblen yhdestä osasta koostuva, avaruussukkulan rahtiruuman koon mukaan tehty peili. Uusi teleskooppi on myös viritetty havaitsemaan paremmin näkyvän valon lisäksi infrapunasäteilyä – sitä kun maanpäälliset kaukoputket näkevät heikonlaisesti ilmakehän vuoksi.

Siinä missä Hubble kiertää Maata ja suunniteltiin sellaiseksi, että astronautit voivat sitä huoltaa avaruussukkulan avulla, viedään JWST noin 1,5 miljoonan kilometrin päähän maapallosta ns. Lagrangen pisteeseen. Siellä se pystyy tekemään paremmin havaintoja, mutta sen huoltaminen laukaisun jälkeen on hyvin hankalaa. Siksi JWST on tehty sellaiseksi, ettei siihen täydy kajota enää laukaisun jälkeen. 

JWST laukaistaan avaruuteen eurooppalaisella Ariane 5 -kantoraketilla, jonka suuri rahtikuorma oli suunnittelun alkaessa levein ja tilavin käytössä olleista kantoraketeista. Mikäli hanke viivästyy tästä vielä edelleen, on mahdollista, että raketti täytyy vaihtaa toiseen. Ariane 5 korvataan nimittäin noihin aikoihin uudella Ariane 6:lla, joka ei ole yhtä voimakas. 

Voi olla, että SpaceX on jo postittamassa Falcon Heavyn esitteitä Nasalle – sen käyttäminen kun saattaisi auttaa budjettipuolella, koska sen käyttäminen on nähtävästi paljon edullisempaa kuin nykyisten isojen kantorakettien.

Piirros JWST:stä avaruudessa.

Nasa tunaroi: uusi avaruusteleskooppi JWST taitaa myöhästyä vieläkin lisää

JWST testissä
JWST testissä

Hubble-avaruusteleskoopin seuraaja, James Webb Space Telescope, eli JWST, näyttää olevan yksi ikuisuushankkeista. Sen piti päästä taivaalle vuonna 2010, mutta nyt alkaa näyttää siltä, että tämänhetkinen tavoite 2019 voi olla aika optimistinen arvio.

Nasa on julkaissut viime aikoina usein otsikkokuvanammekin olevan kuvan kaltaisia otoksia teleskoopista testattavana, mutta kuvateksteissä ei ole puhuttu paljoakaan vielä edessä olevista ongelmista ja testaamisen aikana tulleista uusista hankaluuksista.

JWST on kerrassaan upea tähtitieteellinen havaintolaite. Samalla se on hyvin monimutkainen ja lähes kaikki, mitä sitä varten on tehty, on ainutlaatuista ja parempaa, suurempaa tai hankalampaa kuin aikaisemmin. Siksi ei ole mikään ihme, että sen tekeminen on kestänyt paljon suunniteltua pitempään – eivätkä Yhdysvaltain avaruuspolitiikassa tapahtuneet heilahdukset ole yhtään auttaneet asiaa.

Tuorein takaisku Space News -avaruusuutissivuston mukaan tulee myös Yhdysvaltain hallintokoneiston suunnalta, mutta kyseessä on lähinnä tilannekartoitus: tilintarkastajien eilen luovuttaman raportin mukaan todennäköisyys sille, että hanke viivästyy, on erittäin suuri.

Avaruusteleskoopin testaaminen on sujunut hyvin ja työt testaamisen aikana ilmenneiden pienten ongelmien kanssa etenevät. On normaalia, että testaamisen aikana löytyy korjattavaa; itse asiassa olisi huolestuttavaa, jos mitään ei löytyisi.

Erityisesti teleskoopin avaruudessa avautuvat suuret rakenteet ovat olleet hankaluuksissa. Raportti nostaa esiin purjeen tapaan levittäytyvän suuren aurinkosuojan, jonka varjossa teleskoopin on määrä toimia.

Aurinkosuoja koostuu viidestä päällekkäisestä Kaptonista tehdystä tenniskentän kokoisesta kerroksesta. Sen avaaminen testeissä sujui oikein hyvin, eikä sen suhteen näytä olevan huolia avaruudessakaan, mutta varjon saaminen takaisin pakattuun muotoon vie paljon enemmän aikaa kuin kaavailtiin.

Avatusta varjosta löydettiin myös valmistusvirheitä, jotka pitää korjata. Samoin systeemiä, joka kiristää kerrokset tiukoiksi, pitää hieman muuttaa. 

Lisäksi avaamista varten piti teleskoopista poistaa muutamia osia, jotka pitää nyt kiinnittää uudelleen.

Kun laukaisuajankohtaa siirrettiin viimeksi lokakuusta 2018 kesään 2019, jätettiin aikatauluun neljä kuukautta varaa viivästyksiin. Aurinkosuojan kanssa tarvitaan todennäköisesti ainakin kolme kuukautta lisäaikaa, eikä lisäajan tarve lopu tähän.

Ongelmana on myös se, että lisätöistä tulee koko ajan lisää kustannuksia, ja on mahdollista, että viimeisin kustannuskatto tulee vastaan. JWST:n hintalapuksi on sovittu kahdeksan miljardia dollaria, eikä nykytaloustilanteessa sitä voida varmasti kasvattaa.

Nasa ei ole vielä kommentoinut tilannetta muuten kuin toteamalla, että aikataulu on haasteellinen. 

Näillä näkymin hankkeen aikataulussa pysymisestä pitää tehdä uusi ajantasainen arvio – ja se osaltaan saattaa myös lisätä paineita laukaisun lykkäämiseen vuoden 2019 lopulle, tai jopa vuoden 2020 puolelle.

JWST laukaistaan avaruuteen eurooppalaisella Ariane 5 -kantoraketilla. Sen suhteen onneksi ei ole tiedossa ongelmia.

Odotettu kuva: tässä on lopullinen uuden avaruusteleskoopin jättipeili

JWST:n peili
JWST:n peili


Hubble-avaruusteleskoopin seuraajasta, JWST:stä, eli James Webb Space Telescopesta, on julkaistu vuosien varrella monenlaisia kuvia alkuperäisistä suunnitelmista aina valmistumassa oleviin osiin sekä koe- ja näyttelykappaleisiin eri paikoissa. Mutta tämä, tänään julkaistu kuva on ehdottomasti upein: lopullinen teleskoopin palasista koottu peili on nyt ensimmäistä kertaa kokonaisuudessaan kasattuna.


Uusi avaruusteleskooppi on monessa suhteessa luonnollisesti parempi kuin kolme vuosikymmentä vanha Hubble, mutta sen kaikkein olennaisin uutuus on paljon Hubblen 2,5-metristä peiliä suurempi peili.

Sen halkaisija on peräti 6,5 metriä  ja pinta-alaa siinä on lähes seitsenkertaisesti verrattuna Hubbleen.

Näin suurta peiliä ei pystytä laukaisemaan kokonaisena avaruuteen, joten peili rakennetaan 18 kulmikkaasta elementistä, jotka kääntyvät mutkikkaan mekanismin ohjaamina tarkasti omille paikoilleen. Pääpeili on laukaisun aikaan pakattu tiiviiksi, monikerroksiseksi paketiksi, joka avautuu, liukuu paikoilleen ja napsahtaa millimetrin osien tarkkuudella oikeaan muotoonsa avaruudessa.

Liikkuvat osat tekevät luonnollisesti peilistä varsin monimutkaisen, koska paitsi että mekanismin täytyy olla erittäin toimintavarma, niin myös hyvin tarkka, koska peilin osat pitää saada millin osien tarkkuudella oikeille kohdilleen.

Peilien materiaali on kevyt ja kestävä, mutta hankalasti työstettävä beryllium-metalli.

JWST on kokonaisuudessaan nyt valmistumassa hyvää vauhtia ja pian sitä päästään testaamaan yhtenä systeeminä. Osia on testattu jo piinaavan hyvin yksin ja erikseen, jotta Hubblen kaltaisia virheitä ei nyt pääse tapahtumaan.

Jättiteleskooppi laukaistaan avaruuteen lokakuussa 2018 Ariane 5 -kantoraketilla – ellei testeissä tule eteen mitään yllättävää.

Kirjoitimme JWST:stä tarkemmin viime vuoden huhtikuussa Hubblen avaruusteleskoopin 25-vuotisjuhlien erikoispaketissamme.

Lähikuva JWST:n peilistä. Teleskooppia kootaan parhaillaan NASAn Goddardin avaruuskeskuksen suuressa puhdastilassa.

Webb-avaruusteleskoopin mosaiikkipeili on nyt valmis

Webbin pääpeili
Webbin pääpeili

Parin vuoden kuluttua avaruuteen laukaistava James Webb -avaruusteleskooppi on ison askeleen lähempänä maalia: sen 6,5 metrin läpimittainen pääpeili on valmis.

Toisin kuin Hubble-avaruusteleskoopissa, Webbin peili ei ole yhtä kappaletta, vaan rakentuu 18 kuusikulmaisesta palasesta. Kukin niistä on 1,3 metrin läpimittainen ja painaa noin 40 kiloa.

"Pääpeilin valmistuminen on todella merkittävä virstanpylväs. Siihen kiteytyy yli vuosikymmenen kestänyt suunnittelu, valmistus, testaaminen ja nyt lopullinen kokoaminen", toteaa Lee Feinberg Goddardin avaruuslentokeskuksesta.

Kaikkinensa teleskoopilla on kokoa suunnilleen saman verran kuin tenniskentällä, joten peilin valmistumisen jälkeenkin on vielä paljon tehtävää  ennen kuin se voidaan lähettää avaruuteen. 

 

 

"Nyt kun peili on valmis, odotamme innolla muun optiikan asentamista ja kaikkien komponenttien testausta, joka varmistaa teleskoopin selviävän rakettilaukaisusta", sanoo Bill Ochs, teleskooppiprojektin vetäjä. "Vuosi 2016 alkoi upeasti!"

"Optiikan jälkeen asennetaan paikalleen teleskoopin sydän eli Integrated Science Instrument Module. Akustisten, tärinä- ja muiden Goddardissa tehtävien testien jälkeen teleskooppi siirretään Johnsonin avaruuskeskukseen, missä tehdään perusteelliset optiset testit kylmätilassa, jotta kaikki todella toimii kuten pitää", listaa Gary Matthews optiikan kokoamisesta vastanneesta Harris Corporation -yhtiöstä.

James Webb -avaruusteleskooppi on määrä laukaista Euroopan avaruusjärjestön Ariane 5 -raketilla Ranskan Guayanasta vuonna 2018.

Pääpeilin valmistumisesta kerrottiin NASAn uutissivuilla

Kuvat: NASA/Chris Gunn