Avaruus

SpaceX vie seuraavat astronautit Kuun kamaralle ja tähtää jo Marsiin

La, 04/17/2021 - 23:49 By Jari Mäkinen
Visualisointi Starshipin kuuversiosta

Teknoguru Elon Muskista voi olla montaa mieltä, mutta sitä miten hän on rakentanut SpaceX -yhtiöstään olennaisen osan maailman avaruustoimintaa, ei voi kuin ihailla. 

Yhtiö on juuri valmistautumassa jo toiseen rutiininomaiseen astronauttien lentoon avaruusasemalle, ja samaan aikaan se sai Nasalta historiallisen toimeksiannon: yhtiön ehdotus Nasan seuraavien kuulentojen tekemiseksi valittiin ainoana kolmesta tarjokkaasta toteutettavaksi.

Se tarkoittaa siis sitä, että seuraavat ihmiset – joiden mukana ensimmäinen nainen ja ensimmäinen ei-valkoinen – laskeutuvat Kuun pinnalle SpaceX:n aluksella. 

Mahdollisia tulevia kuuastronautteja saattaa hieman puistattaa se, että tähän mennessä kaikki Starship-alukset ovat räjähtäneet lentonsa jälkeen. Muilta osin koelennot ovat sujuneet hyvin ja yksi lennosta meni jopa niin hyvin, että alus laskeutui alas pehmeästi – mutta räjähti hieman sen jälkeen. Viimeisin puolestaan pamahti näyttävästi jo ennen laskeutumista.

Toisaalta astronautteja saattaisi huolestuttaa vielä enemmän se, että kilpailevia ehdotuksia ei ole vielä edes testattu. Ne ovat vasta enemmän tai vähemmän paperilla (lue: CAD-ohjelmissa tietokoneissa). Niiden saaminen lentokuntoon ja hyväksytyksi avaruuslentäjien kuljettamiseen vuoteen 2024 mennessä olisi vaatinut ihmeen. Tai useita sellaisia.

Kolmanneksi tulevien kuukävelyistä haaveilevien astronauttien mieleen saattaa tulla historia: siinä missä kaksi karsiutunutta ehdotusta luotti perinteiseen, jo Apollo-aikaan toimivaksi havaittuun periaatteeseen, on SpaceX puolestaan heittänyt peliin usein utopistisilta vaikuttaneita ideoita, ja toteuttanut tähän mennessä ne kaikki. Aikataulut ovat paukkuneet, mutta tulosta on lopulta tullut.

Onkin varsin todennäköistä, että myös Starship saadaan lopulta toimimaan, kuten myös sen avaruuteen laukaiseva suuri raketti, Super Heavy.

Nasan tekemä päätös on monessa mielessä merkittävä. Ja itse pidän sitä myös hyvänä päätöksenä, sillä se katsoo enemmän tulevaan kuin menneeseen, eikä keskity vain astronauttien saamiseen Kuun pinnalle lippua heiluttamaan, vaan pysyvämpään toimintaan Kuussa.

Tätä Nasa haluaa, mutta taustalla näkyvä alus ei toteudu – ainakaan nyt tehdyn päätöksen mukaan.

Mistä oikein on kyse?

Joukukuussa 2017 silloinen Yhdysvaltain presidentti Donald Trump allekirjoitti direktiivin, jonka mukaan Nasan pitäisi lennättää amerikkalaiset Kuun pinnalle ja takaksin vuoden 2024 loppuun mennessä. 

Nasa oli jo tätä aikaisemmin ollut tekemässä kansainvälisten kumppaniensa kanssa suunnitelmia Kuuta kiertämään perustettavasta tutkimusasemasta, mutta nyt mukaan tuli myös pikavauhdilla keikka Kuun pinnalle. Alun perin ajatuksena oli mennä sinne vasta myöhemmin.

Sen jälkeen Nasassa jatkettu Lunar gateway -hanketta ja palloteltu sen lisäksi eri vaihtoehtoja kuuhunlaskeutumisen tekemiseksi. Niinpä Nasa pyysi yhdysvaltalaisia avaruusalalla toimivia yhtiöitä ehdottamaan aluksia, joilla tämä voitaisiin toteuttaa.

Viime vuonna huhtikuussa Nasa valitsi kolme tarjousta, joita on siitä alkaen muutettu konreettisemmiksi.

Niin sanottu ”National Team” oli neljän yhtiön yhteenliittymä. Sitä veti Amazon-miljardööri Jeff Bezosin perustama Blue Origin, ja mukana olivat myös avaruus- ja ilmailujättiläiset Lockheed Martin ja Northop, sekä pienempi Draper.

Toinen loppukisaan valittu tarjoaja oli vähemmän tunnettujen Dyneticsin ja Sierra Nevada Corporationin yhteishanke. Se tarjosi ”Kansallisen tiimin” tapaan hieman Apollo-kuualuksia suurempaa alusta, joilla olisi päästy kyllä Kuun pinnalle ja takaisin, mutta kummakin rahtikapasiteetti etenkin paluusuunnassa oli varsin rajallinen. 

Nasan toiveena on ollut, että astronauttien lisäksi Kuun pinnalle ja myös sieltä takaisin saataisiin myös tavaraa.

Kolmas jatkoon päässyt oli SpaceX, mutta sen mahdollisuuksia pidettiin aika huonoina. Se kun tarjosi utopistiselta tuntuvaa rakettia, joka olisi huomattavasti muita suurempi ja olisi lisäksi monikertakäyttöinen. Sen kyydissä voisi laskeutua Kuuhun periaatteessa pienen pataljoonan verran avaruuslentäjiä ja kuormaa voisi olla noin sata tonnia. Takaisinkin kuukiviä ja muuta tavaraa voisi olla kyydissä useita tonneja, jopa kymmeniä tonneja.

Otsikkokuva uudelleen, nyt lisättynä kisassa mukana olleilla ehdotuksilla samassa mittakaavassa Starshipin kanssa.

Starship on siis aivan liian suuri nyt annettuun tehtävään, sillä kyseessä on virallisesti vain kaksi lentoa Kuun pinnalle. Ensimmäisellä laskeutujaa testataan ja toisella pieni joukko astronautteja on mukana. Jos matka voitaisiin tehdä taksilla, niin miksi ottaa menopeliksi rekka-auton ja bussin risteytymä?

Valinnallaan Nasa katsookin tulevaisuuteen. Jos ja kun lentoja jatketaan tuon ensimmäisen laskeutumisen jälkeen, olisi hyvä, jos Kuussa voitaisiin tehdä jotain kunnollista. Kuten esimerkiksi perustaa pysyvä kuuasema. Käynnistää kaivostoiminta. Rakentaa suuri radioteleskooppi. Siihen Starship sopii erinomaisesti.

Lisäksi alus sopisi myös laskeutumiseen Marsiin. Siinä missä kilpailevat ehdotukset olisivat olleet vain hyvin optimoituja ratkaisuita tähän yksittäiseen lentoon, pikaiseen Kuussa käymiseen, voidaan Starshipin avulla suunnitella siis jo ensimmäisiä askelia Marsissa.

Bonuksena on se, että Starshipin rakettimoottorit toimivat metaanilla ja hapella. Näitä saadaan tiristettyä vedestä, jota voidaan kaivaa niin punaisen planeetan pinnan alta tai kuin Kuun napaseutujen kraatteripohjistakin.

Ainoa iso kysymys onkin se, täyttääkö Starship sille asetetut vaatimukset. Saako SpaceX sen toimimaan se lopulta? Mutta samaa voi kysyä myös kilpailijoista, ja vielä painokkaammin.

Starshipin prototyyppi numero 9 pamahtaa lentonsa päätteeksi. Koko lento on nähtävissä täällä: https://youtu.be/_zZ7fIkpBgs

Nasa olisi mielellään valinnut jatkoon kaksi vaihtoehtoa, jotta toinen niistä olisi ainakin toteutunut. Tämä kahden toisiaan täydentävän hankkeen strategia osoittautui hyväksi ratkaisuksi niin avaruusaseman rahtilentojen kuin myös astronauttien lennättämisen suhteen.

SpaceX on mukana näistä kummassakin, ja on itse asiassa ainoana yhtiönä onnistunut tekemään kohtalaisen hyvin ajoissa kummatkin. Se ei ole vähäinen meriitti, sillä jos ajatellaan erityisesti ihmisten lennättämistä avaruusasemalle ja takaisin, niin SpaceX:n toinen rutiinilento on lähdössä matkaan nyt alkuviikosta, ja näitä kahta lentoa on edeltänyt jo automaattinen koelento ja astronauttien tekemä koelento viime kesänä. 

Toinen tekeillä oleva alus, Boeingin Starliner, ei ole tehnyt vielä kuin yhden epäonnistuneen koelennon avaruudessa.

Boeing Starliner ensimmäisen, lyhyeksi jääneen koelentonsa jälkeen joulukuussa 2019. Alus ei ole lentänyt sen jälkeen, eikä päässe ennen kesää.

Vaikka Starship on suurin ja kunnianhimoisin tarjotuista kuualuksista, oli se selvästi edullisin Nasalle. Hintalapussa on ”vain” 2,89 miljardia Yhdysvaltain dollaria siinä missä kilpailijat olivat olennaisesti kalliimpia. Tarkkoja lukuja muista ei ole julkaistu, mutta ero oli todennäköisesti useampia miljardeja.

Koska Nasa ei saanut kuulentoihin kongressilta niin paljon rahaa kuin olisi ollut tarpeen kahden aluksen valitsemiseksi, oli valinta varmasti helppo myös budjettisyistä. Rahaa muuhun kuin SpaceX:n tarjoukseen ei ollut.

SpaceX saattoi hinnoitella aluksensa näin, koska yhtiö on tekemässä Starshipiä joka tapauksessa. Se on kustantanut itse aluksen ja Super Heavyn kehitystyötä jo yli viiden vuoden ajan, ja kuulentoja varten aluksesta tehdään vain erillinen versio. Maan ilmakehässä lentämistä (tai siis hallittua putoamista) varten Starshipissä olevia vakaimia ja maahanpaluussa tärkeää lämpösuojakerrosta ei Kuussa tarvita, minkä lisäksi rakettimoottorit sijoitettaneen kuuversiossa eri tavalla, jotta laskeutuessa kuupöly ei pöllyäisi niin paljoa. Nämä ovat helppoja asioita toteuttaa, kun perusversio Starshipistä on valmis.

Nasan valinta on myös aikamoinen isku poliitikoille ja perinteiselle avaruusalalle.

Monet poliitikot ovat olleet tuohtuneita ratkaisusta, koska SpaceX:n valinta ei tuo niin paljon työpaikkoja kuin muiden – eikä etenkään polittikkojen edustamille perinteisten avaruustoimien työllistämille aluille. SpaceX tekee suurimman osan toimistaan tällä hetkellä varsin pienellä tiimillä Kaliforniassa ja Teksasissa.

Avaruussukkulan eläkkeelle sysäämisen jälkeen synnytetty hanke uuden kantoraketin ja avaruusaluksen tekemiseksi on erinomainen erimerkki siitä, miten avaruuspolitiikka ja aluepolitiikka lyövät kättä. Monen välivaiheen kautta nyt on tulossa Orion-niminen avaruusalus ja SLS (Space Launch System) -kantoraketti, jotka muistuttavat monessa suhteessa avaruussukkulan tekniikan ja Apollo-kuualusten yhteenliittymää.

Sitä julkistettaessa käytettiinkin ilmausta ”Apollo steroideilla”, ja se pätee edelleen.

Kuvittele Apollo-ohjelman Saturn V -kuuraketti ja avaruussukkula: se on SLS.

Hanke on noin vuosikymmenen myöhässä, siihen on lastattu koko ajan lisää rahaa, ja ensimmäistä lentoa odotetaan vasta tämän vuoden lopussa – todennäköisesti ensi vuoden alkupuolella. Sekin on automaattinen koelento, ja avaruuslentäjät pääsevät kiertämään Kuuta SLS:n avaruuteen sysäämällä Orion-aluksella vasta vuonna 2023.

SpaceX:n (todennäköisesti hieman epärealistisissa) suunnitelmissa Starship tekisi samoihin aikoihin Kuun ympärilennon turistit kyydissään.

Tuo lento ei siis laskeutuisi Kuuhun, koska lento Kuun pinnalle tapahtuu hieman eri tavalla. Nykyisen kaavailun mukaan Starshipin kuuversio laukaistaisiin avaruuteen Super Heavyllä samaan tapaan kuin muutkin Starshipit. Kehitteillä on useita versiota aluksesta: yksi rahtia, yksi ihmisiä, yksi avaruudessa tehtäviä polttoainetäydennyksiä ja yksi kuulaskeutumista varten.

Koska Starship käyttää polttoainetta kiertoradalle noustessaan, tankattaisiin Kuu-Starship tankkeri-Starshipin avulla Maan kiertoradalla siten, että alus voisi jatkaa matkaansa kohti Kuuta. Automaattisesti lentävä kuu-Starship jäisi kiertämään Kuuta ja odottaisi siellä matkustajiaan, jotka saapuisivat SLS:n laukaisemalla Orion-aluksella.

Alukset telakoituisivat Kuun luona, astronautit siirtyisivät Starshipin sisälle, laskeutuisivat sillä alas, viettäisivät kenties pari viikkoa Kuun pinnalla, nousisivat Starshipillä Kuuta kiertävälle radalle ja hyppäisivät siellä uudelleen Orionin kyytiin ja palaisivat Maahan.

Tämä tuntuu typerältä, mutta ei ole: vaikka Kuuhun voitaisiinkin mennä yhdellä aluksella, tarvittaisiin paluumatkaa varten toinen. Kuu-Starship ei pysty palaamaan Maahan, koska se on tehty Kuussa ja sen luona toimintaa varten. Sen sijaan voisi olla järkevää ja edullisempaa käyttää toista Starshipiä, mutta tässä politiikka tulee taas mukaan kuvaan: kun SLS on nyt kerran tehty, niin niitä pitää käyttää, vaikka se on kallista.

Pitemmällä tähtäimellä on aika selvää, että mikäli Starshipit toimivat suunnitellusti, ei Orionille ja SLS:lle ole mitään virkaa. Siksi tämä Nasan tekemä päätös on iso isku etenkin Boeingille, joka on SLS:n rakentaja. Mutta se saa syyttää vain itseään, koska on tuudittautunut helppojen dollarien virtaan Washingtonista, eikä ole lähtenyt innovoimaan.

”Valitsimme vaihtoehdon, joka oli edullisin hallitukselle”, sanoi Nasan miehitettyjen avaruuslentojen johtaja Kathy Luedersperjantaina, mutta selvästi Nasa haluaa nyt ottaa etukenon tulevaisuuteen ja ravistaa vähitellen historian painolastia.

Onkin jännää nähdä miten tähän reagoidaan täällä Euroopan puolella. ESA toimittaa Orion-aluksiin niiden huoltomoduulit ja on mukana Lunar Gateway -hankkeessa, mutta jos Orion tekee vain muutaman lennon, ei tälle yhteistyölle ole tiedossa jatkoa. Samalla Starshipin ja Super Heavyn yhdistelmä on yhä suurempi uhka kaupallisilla satelliittilaukaisumarkkinoilla Ariane 6:lle, joka on jo nyt vanhanaikainen verrattuna SpaceX:n Falcon 9:ään.

Toivottavasti Nasan päätös saa aikaan siis reaktioita myös tällä puolella Atlantia.

SpaceX:n kuvitelmissa Starshipit lentävät Kuussa oleville asemille. Liikennettä vauhdittaa se, että sama alus voisi lentää Maasta Kuuhun ja palata takaisin Maahan. Siksi tässä aluksessa on ilmakehässä tarvittavat vakaajat ja ”mahapuolella” lämpösuojakerros.

-

Teksti on julkaistu myös Ursan blogeissa.

Nasan "Pertsa" -kulkija laskeutui Marsiin – kaikki sujui erinomaisesti

Nasan Perseverance -kulkija laskeutui 18. helmikuuta 2021 aikaa punaiselle planeetalle. Suomalaisittain Pertsaksi kutsutun, tonnin massaltaan olevan ydinkäyttöisen kulkijan pyörät koskettivat Marsin pintaa noin klo 22.55 Suomen aikaa. Alla on ennen laskeutumista julkaistu tietopaketti Marsista ja laskeutumisesta, ja kerromme tarkemmin laskeutumisesta sekä sen jälkeisistä tapahtumista lähipäivinä.

Mars on ollut nyt helmikuussa ihmisten tekemien avaruusalusten kohteena. Ensin sitä kiertämään saapui Arabiemiraattien luotain ja sitten kiinalaisalus. Nyt vuorossa on Nasan Perseverance, joka ei jää kiertämään planeettaa, vaan tähtäsi suoraan sen pinnalle Jezero-kraatteriin.

Sen laskeutuminen kesti vain seitsemisen minuuttia siitä, kun kulkijaa suojaava kapseli osui Marsin kaasukehän yläosiin. Kaiken täytyi sujua hyvin, jotta laskeutuminen onnistui – ja kaikki sujui hyvin.

Jari Mäkinen kertoo videolla paitsi laskeutumisesta, niin myös yleisemmin Marsista ja sinne laskeutuneista aluksista. 

Jos halua tutustua asiaan tarkemmin, niin alla on linkkejä muihin Marsista, Perseverancesta ja asiaan liittyvistä asioista kertoviin juttuihin.

Avainsanat

Helmikuun hurja hulabaloo Marsissa on alkanut

Hurja helmikuu Marsissa on alkanut hyvin: kaksi kolmesta tämän kuun aikana sinne saapuvasta luotaimesta ovat päässeet hyvin perille.

Marsiin saapuu nyt helmikuussa 2021 kolme avaruusalusta.

Ensimmäinen oli Yhdistyneiden Arabiemiraattien Al'Amal 9. helmikuuta ja sitä seurasi kiinalaisten Tianwen-1 helmikuun 10. päivänä. Kumpikin asettui planeettainvälisen lennon jälkeen kiertoradalle Marsin ympärillä, ja nyt ne alkavat säätää rataansa hieman paremmaksi niiden tehtäviin sopiviksi.

Al'Amal tutkii ennen kaikkea Marsin kaasukehää ja sääilmiöitä siinä, joten sen rata on varsin kaukana planeetasta, jotta se saisi hyvän kokonaiskuvan siitä.

Tianwen-1 puolestaan valmistautuu lähettämään mukanaan olevan laskeutujan Marsin pinnalle touko- tai kesäkuussa. Luotain tarkkailee nyt laskeutumispaikkaa Utopiatasangolla, ja saatujen tietojen mukaan tarkempi laskeutumisaika päätetään myöhemmin.

Laskeutujan päällä on myös kulkija, joka rullaa alas Marsin pinnalle. Siellä se tekee tutkimuksiaan ja ottaa kuvia, mutta ennen kaikkea testaa tekniikkaa, jotta Kiina voisi lähettää tulevaisuudessa isompia ja parempia kulkijoita Marsiin. Lopulta punalippumaa voisi lähettää punaisen planeetan pinnalle myös ihmisiä.

Kolmas tässä kuussa saapuvista aluksista on Nasan Perseverance. Se on henkilöauton kokoinen ja -massainen laite, joka laskeutuu saman tien planeetan pinnalle. Videolla kerrotaan (siitäkin) enemmän, mutta kyseessä on todella hieno laite, joka perustuu teknisesti kymmenen vuotta sitten – ja edelleen toimivan – Curiosity-kulkijan tekniikkaan.

Sitä on nyt paranneltu. Kulkija on myös ensimmäinen askel kunnianhimoisessa hankkeessa, jonka tavoitteena on tuoda näytteitä Marsista Maan pinnalla olevissa laboratorioissa tutkittavaksi. Kulkija ottaa näytteittä ja pudottaa niitä pienissä kapseleissa Marsin pinnalle, mistä toinen kulkija voi myöhemmin käydä ne keräämässä Maahan lähetettäväksi.

Videolla kerrotaan näistä kaikista ja katsotaan myös tulevaan: vuonna 2022 lähetään (toivottavasti, viimein) matkaan eurooppalais-venäläinen ExoMars -kulkija, mihin varmasti palataan vielä uudelleen uusissa videoissa ja -jutuissa.

Mars: varaudu ihmiskunnan lähettämään luotainryöppyyn!

Su, 02/07/2021 - 23:33 By Jari Mäkinen
Tianwen-1:n laskeutuja laskeutumassa (visualisointi)
Viime kesänä matkaan lähteneet Mars-luotaimet saapuvat perille tästä viikosta alkaen. Punainen planeetta ei ole kokenut vastaavaa liikenneruuhkaa sitten alkuvuoden 2004, jolloin sinne saapui kolme avaruusalusta – aivan kuten nyt.

Aluksia on kaikkiaan kolme, yksi Yhdysvalloista, yksi Kiinasta ja yksi Yhdistyneistä Arabiemiraattikunnista. Eli luvassa on varsin jännä ja kovin erilaisia lentoja käsittävä kattaus.

Tässä niistä kaikista perustiedot.

Al-Amal

Ensinnä perille saapuu Al-Amal, eli Toivo, joka on kuvassa yläpuolella. Se saapuu perille 9. helmikuuta.

Kyseessä on Yhdistyneiden Arabiemiraattikuntien luotain, joka tosin on rakennettu pääosin Yhdysvalloissa ja se laukaistiin matkaan japanilaisella kantoraketilla heinäkuun 19. päivänä.

Luotain käynnistää rakettimoottorinsa jarrutuspolttoon klo 17.30 Suomen aikaa, ja käyttää moottoria 27 minuutin ajan. Koska radiosignaalilta kestää 11 minuuttia tulla Maahan, tieto siitä että onnistuiko Marsin radalle asettuminen saadaan noin kahdeksan minuuttia yli kuuden illalla.

Arabiemiraateissa on panostettu viime vuosina runsaasti avaruustoimintaan, kun maa varautuu öljynjälkeiseen aikaan. He ovat yksinkertaisesti ostaneet itselleen tietotaitoa ympäri maailman, ja esimerkiksi tässä mars-luotaimen tapauksessa aluksen teki Lockheed-Martin yhteistyössä Coloradon yliopiston kanssa, mutta arabiemiraattien tutkijat ja insinöörit ovat olleet mukana koko ajan. Laukaisu ostettiin puolestaan Mitsubishi-yhtiöltä, joka vastaa H-IIB -kantoraketin lennoista.

Al-Amal on laatikkomainen, kooltaan noin kaksi ja puoli kertaa kolme metriä, ja matkaan lähtiessään sen massa oli 1350 kg. Alus asettuu kiertämään Marsia, ja sieltä se tulee tutkimaan Marsin kaasukehää ja ottamaan kuvia pinnasta kolmella erilaisella instrumentilla.

Tärkein luotaimen tehtävä on seurata Marsin sään kehittymistä ja koettaa selvittää miten kaasukehästä vuotaa koko ajan vetyä ja happea avaruuteen. Tutkimuslaitteet on tehty Amerikassa, kuten siis itse luotainkin, ja ne on valittu siten, että ne täydentävät muiden Marsia tutkivien luotaimien havaintoja.

Tianwen-1 avaruudessa

Seuraavaksi 10. helmikuuta saapuu perille kiinalaisten Tianwen-1, ja kyseessä on todella kunnianhimoinen hanke: alus koostuu kahdesta osasta, luotaimesta, joka jää kiertämään Marsia, ja laskeutujasta. Laskeutujan päällä on kulkija, joka laskeutumisen jälkeen ajaa ramppia pitkin alas pinnalle ja liikkuu siellä itsenäisesti.

Yllä olevassa kuvassa oleva kokonaisuus asettuu ensin kiertämään Marsia yhdessä, nyt siis 10. helmikuuta, jos kaikki käy hyvin, laskeutuja irrotetaan vasta toukokuussa, jolloin se laskeutuu Utopiatasangolle. Sitä ennen luotaimella voidaan kuvata tarkemmin laskeutumispaikkaa ja tarkka ajankohta laskeutumiselle voidaan valita sitten myöhemmin.

Marsin kiertoradalle saapumisen aikataulu ei ole tiedossani, mutta luotaimen jo ottamia kuvia Marsista on julkaistu.

Laskeutuminen pinnalle tapahtuu todennäköisesti pinnalle ja sujuu varsin perinteiseen tapaan, eli ensin lämpökilpi suojaa laskeutujaa ja ilmanvastus hidastaa vauhtia, sitten avautuu laskuvarjo ja lopulta pinnalle laskeudutaan rakettimoottorien avulla hidastaen.

Jos kaikki sujuu hyvin, niin Kiinalle tästä lennosta tulee taas yksi sulka lisää hattuun. Kiina olisi näin kolmas Marsiin onnistuneesti laskeutunut maa, eikä Nasan lisäksi kukaan muu ole vielä onnistunut tätä ennen ajelemaan Marsin pinnalla rooverilla.

Kuusipyöräisen kulkijan tavoitteena on toimia kolme kuukautta Marsissa. Sinä aikana se etääntyy vähän matkan päähän laskeutujasta ja käy tutkimassa kiinnostavia kohteita ja kiviä.

Aivan kuten muidenkin, on myös kiinalaisten tavoitteena löytää merkkejä aikanaan Marsissa mahdollisesti olleesta elämästä.

Kulkijassa maatutka, joka pystyy havaitsemaan pinnanalaisia kerrostumia noin sadan metrin syvyyteen saakka. Kokemusta kulkijoista ja maatutkasta kiinalaiset ovat saaneet Yutu-kuukulkijoillaan, joista toinen on parhaillaan toiminnassa Kuun Maahan näkymättömällä puolella.

Perseverance lasketutuu

Tianwen-1 on siis todella kiinnostava hanke, mutta kaikkin jännin nyt Marsiin saapuvista aluksista on silti Nasan Perseverance-kulkija.

Se on kuin paranneltu versio nyt Marsissa olevasta Curiosity-kulkijasta, ja saapuu myös Marsiin samalla, hyvin dramaattisella tavalla.

18. helmikuuta kulkija saapuu suojakapselinsa sisällä Marsiin ja syöksyy suoraan sen kaasukehään. Lämpökilpi suojaa, vauhti hidastuu, laskuvarjot avautuvat, ja lopulta kulkija lasketaan alas rakettimoottorien avulla paikallaan pysyttelevän lavetin alta vinssillä (kuva yllä).

Näyttää hurjalta, mutta tämä on toiminut jo kerran ja vaikuttaa hyvältä tavalta saada tämä henkilöauton kokoinen ja massainen laite punaisen planeetan pinnalle.

Itse asiassa nyt systeemiä on vielä paranneltu, ja esimerkiksi laskeutuminen voidaan – ainakin periaatteessa – tehdä noin 40 metrin tarkkuudella haluttuun paikkaan. Siis tarkoitus on nyt osua tenniskentän kokoiselle alueelle noin 500 miljoonaa kilometriä pitkän lennon päätteeksi.

Laskeutumisen loppuhuipentuma kestää vain seitsemisen minuuttia, ja sinä aikana nopeus putoaa 21 000 kilometristä tunnissa nollaan ja eikä virheille ole juuri tilaa. Muuten: toimintaa ohjaa yli 500 000 riviä tietokonekoodia, ja laskeutumisen aikana on toiminnassa 76 räjähtävää pulttia, joiden kaikkien pitää toimia just eikä melkein.

Jos kaikki sujuu hyvin, koskettavat kulkijan pyörät Marsin pintaa torstaina 18. helmikuuta klo 22.55 illalla Suomen aikaa.

Laskeutumispaikka on Jezero-kraatteri ja se on eräs kiinnostavimmista paikoista Marsin pinnalla. Se on noin 49 kilometriä halkaisijaltaan oleva kraatteri, ja sen pohjalla on ollut kauan aikaan sitten vettä. Sieltä on havaittu selvästi veden jättämiä jälkiä ja kerrostumia, jotka mahdollisesti pitävät sisällään merkkejä ammoisesta elämästä.

Mukana kulkijassa on samantyyppinen paketti tutkimuslaitteita kuin on Curiosityssä, siis noin kymmenen vuotta sitten Marsiin laukaisussa kulkijassa. Laitteet ja kamerat ovat vain parempia.

Mutta on silti jotain uuttakin: Perseverancessa on mukana laitteisto, jonka avulla yritetään irrottaa Marsin pinta-aineksesta happea. Tämä on erittäin tärkeää tulevaisuuden kannalta, sillä olisi tyhmää ja jopa mahdotonta kuljettaa kaikkea happea ja polttoainetta Maasta Marsiin. Sen sijaan sitä olisi tärkeää pystyä tekemään paikan päällä Marsissa olevista aineista. Perseverancen avulla voidaan nyt ensimmäisen kerran testata, miten tämä onnistuisi oikeasti Marsissa irrottamalla kaasukehässä olevasta hiilidioksidista happea.

Lisäksi kulkija pystyy laittamaan talteen 43 näytettä Marsin pinnalta pieniin putkiloihin. Näytteet analysoidaan, kuvataan ja laitetaan talteen, ja myöhemmin joku tuleva kulkija voi käydä ne hakemassa ja lähettää takaisin Maahan maanpäällisissä laboratorioissa tutkittavaksi. Kyse on siis ensimmäinen osa kunnianhimoista hanketta, jonka tarkoituksena on tuoda näytteitä Marsista maanpäällisissa laboratorioissa tutkittavaksi.

Ja mitä vielä tulevaisuuteen tulee, niin kulkijan mukana on myös pieni helikopteri, jonka tehtävänä on yksinkertaisesti testata sitä miten Marsin hyvin ohuessa kaasukehässä voi lentää.

Kopteri toimii varmaankin vain noin 30 päivän ajan, ja vaikka tästä ei varsinaisesti ole tutkimuksen kannalta hyöty, niin tulevaisuudessa lentävillä laitteilla voi olla paljonkin käyttöä. Ilmasta kun on hyvä nähdä suuriakin alueita ja esimerkiksi voidaan saada kuvia kulkijan ympäristöstä eri kuvakulmista kuin itse kulkijasta. Niiden avulla voitaisiin löytää parhaimpia ja turvallisimpia reittejä hankalissa maastoissa ja säästää paljon aikaa.

Tämä Perseverancen laskeutuminen tapahtuu siis 18. helmikuuta, ja sen jälkeen uusia Mars-luotaimia pitää odotella parin vuoden ajan. Vuonna 2022 lähtee matkaan toivottavasti myös eurooppalais-venäläinen ExoMars-kulkija, jonka piti lähteä matkaan jo tässä laukaisuikkunassa, mutta aikataulu oli jo tiukka ennen koronaa ja pandemian kaikki rajoitukset saivat sitten aikaan sen, että lentoa päätettiin siirtää seuraavaan kertaan, kun Maa ja Mars ovat radoillaan sopivasti.

Marsissa on muuten tällä hetkellä toiminnassa kuusi luotainsa Marsin kiertoradalla ja kaksi laitetta sen pinnalla. Kaikkiaan siis kahdeksan ihmisen tekemää härveliä hyrrää punaista planeettaa tutkimassa. Jos kaikki sujuu nyt hyvin, niin pian siellä on kolme lisää, ja mikäli kiinalaiskulkijan laskeutuminenkin sujuu hyvin, niin keväällä Marsissa olisi peräti 12 alusta, kahdeksan kiertoradalla ja neljä pinnalla.

Marsissa alkoi uusi vuosi

Luotainten saapuminen osuu Marsin uuden vuoden ensi päiville, sillä uudenvuodenjuhlia vietettiin marsilaisittain 7. helmikuuta 2021. Sikäläisen kalenterin mukaan alkoi vuosi 36.

Marsin uusi vuosi alkaa kevätpäiväntasauksesta, eli hetkestä, jolloin Aurinko siirtyy eteläiseltä tähtitaivaalta pohjoiselle tähtitaivaalle. Kevätkausi alkoi siis samalla Marsin pohjoisella pallonpuolella.

Meidän ajanlaskussamme vuodenvaihde ei ole sidottu tähtitieteeseen, vaan enempi historiallisiin ja kalenteriteknisiin syihin. Marsin suhteen sen sijaan ajankohdasta on voitu sopia, ja se on laitettu kevätpäivänseisaukseen.

Koska Marsin vuosi on 1,88 kertaa Maan vuosi, toistuu marsilainen uudenvuodenjuhla 687 Maan päivän välein.

Vuosi 36 tulee puolestaan siitä, että tutkijat ovat päättäneet laittaa nollavuoden Maan vuoteen 1955, koska tuon vuoden aikana oli voimakas, koko planeetan peittänyt pölymyrsky.

Suomalaissatelliittien määrä ylitti kymmenen – avaruusvuodesta 2021 on tulossa huima

Ti, 02/02/2021 - 20:08 By Jari Mäkinen
Transporter-1 -lento lähettää satelliittejaan (liioiteltu piirros)

Noin vuosi sitten povasin myös Tiedetuubissa, että vuodesta 2020 tulee todella jännittävä ja käänteentekeväkin. No, se oli jännittävä – ja vuosi jää varmasti historiankirjoihin, mutta ihan muista systä kuin avaruudellisista.

Kuten aina, aikataulut paukkuvat, ja siksi osa viime vuodelle povatuista tapahtumista on siirtynyt tämän vuoden puolelle. Osassa syynä on koronapandemia, joka on hidastanut myös avaruushankkeita, mutta avaruushankkeissa viivytykset ovat osa pelin henkeä.

Tässä kuitenkin pitkähkö kirjoitus siitä kaikesta mitä on tapahtumassa (ja jo tapahtunutkin).

Touhukas tammikuu

Viime viikon sunnuntaina (24. tammikuuta 2021) SpaceX:n Falcon 9 -kantoraketti vei avaruuteen 143 pientä satelliittia kimppakyydillä. Kyseessä ei ollut ensimmäinen Falcon 9:n massakuljetus avaruuteen, sillä esimerkiksi Suomi 100 -satelliitti ja suomalaisen Iceye-tutkasatelliittiyhtiön toinen satelliitti (Iceye X2) nousivat matkaan 3. joulukuuta 2018 tuollaisella lennolla.

Nyt tehty lento oli kuitenkin ensimmäinen SpaceX:n itse kokoon haalima lento; yhtiö tekee jatkossakin tällaisia Transporter-nimen saaneita lentoja, joilla se tarjoaa todennäköisesti markkinoiden kaikkein edullisimpia laukaisuhintoja pikkusatelliiteille. Markkinoita näille nano-, mikro- ja minisatelliiteille tuntuu olevan, ja niiden määrä tulee varmasti lisääntymään edelleen, kun kyytejäkin taivaalle tuntuu olevan tarjolla.

Tällä tammikuisella lennolla oli mukana myös Iceye:n satelliitteja. Peräti kolme uutta Otaniemessä valmistettua pienikokoista SAR-tutkasatelliittia sai kyydin kiertoradalle, ja näin Suomen viralliseen Avaruusesineiden listaan kirjattujen satelliittien määrä ylitti maagisen kymmenen rajan. 

Vaikka verkossa olevassa listassa on edelleen ”vain” yhdeksän satelliittia, on niitä nyt 11. Luku olisi itse asiassa 12, ellei yksi Iceye:n uusista satelliiteista olisi ensimmäinen yhtiön erityisesti tietyn asiakkaan käyttöön tehty satelliitti ja merkitty siksi virallisesti Yhdysvaltain listaan.

Tässä himmelissä on 143 satelliittia eri tavoilla kiinnitettynä.

Suomessa tehtyjä, mutta ulkomaiden avaruusaluslistaan laitettuja satelliitteja on siis nyt kaksi, sillä Iceyen uusimman satelliitin lisäksi aivan ensimmäisenä suomalaissatelliittina avaruuteen päässyt Aalto-2 on tällainen suomalaisulkomaalainen. Aalto-2 oli osa belgialaisen Von Karman -insitituutin koordinoimaa QB50-tutkimusohjelmaa ja siksi satelliitti merkittiin Belgian listaan.

Iceye on siis nyt lähettänyt kaikkiaan kymmenen satelliittia avaruuteen, mikä on suuri saavutus pienestä ponnistaneelle yhtiölle. Samalla satelliittien muoto on hieman muuttunut ja koko kasvanut hieman.

Siinä missä Iceye X1 oli ison matkalaukun muotoinen ja kokoinen, ovat uusimmat laatikkomaisempia. Näin mukaan saadaan isommat aurinkopaneelit tuottamaan enemmän sähköä paremmille ja suuremmille tutka-antenneille. ”Nälkä kasvaa syödessä”, totesi yhtiön Pekka Laurila, kun viestittelimme laukaisusta.

Iceyen kolme samanlaista satelliittia olivat selvästi näkyvissä.

Yhtiö on kasvanut voimakkaasti ja on jo hieman liian suuri pelkästään Suomessa toimivaksi. Se onkin kasvattanut toimiaan Yhdysvalloissa ja aikoo myös valmistaa siellä satelliittejaan. Tärkeä syy sikäläiseen valmistukseen on myös ITAR, eli Yhdysvaltain kiellot strategisesti tärkeän teknologian käytöstä muualla kuin Yhdysvalloissa; osa sikäläisistä asiakkaista haluaa todennäköisesti käyttää satelliitteja, jotka on Made in USA, vaikka yhtiö ja ideat tulevatkin kaukaisesta pohjoismaasta.

Suomalaisista satelliiteista puhuttaessa voi myös mainita, että ihan ensimmäinen virallisesti suomalainen satelliitti, Aalto-1, toimii edelleen avaruudessa ja lähettää sieltä pääasiassa säteilymittauksia. Myös Suomi 100 -satelliitti on voimissaan, ja on saanut juuri tehtyä kiinnostavan avaruussään mittauskampanjan yhdessä EISCAT-revontulitutkaverkoston kanssa.

Seuraavat suomalaissatelliitit – kun Iceyen jo lähes rutiininomaisia laukaisuita ei oteta huomioon – ovat näillä näkymin Reaktor Space Labin Sunstorm ja Aalto-yliopiston Foresail-1. Sunstorm tutkii Auringosta tulevaa röntgensäteilyä suomalaisessa Isaware-yhtiössä tehdyllä ilmaisimella, ja Foresail-1 on ensimmäinen Kestävän avaruustieteen ja tekniikan huippuyksikön satelliitti, joka jatkaa Aalto-1:n aloittamia tutkimuksia. Huippuyksikköön kuuluu tutkijoita Helsingin yliopistosta, Aalto-yliopistosta, Turun yliopistosta ja Ilmatieteen laitokselta.

Jos hyvin käy, niin Sunstorm ja Foresail-1 pääsevät avaruuteen vuoden 2021 lopussa.

Foresail-1 on vähän kuin Aalto-1 steroideilla: siinäkin on turkulaistekoinen säteilymittari ja Ilmatieteen laitoksella tehty plasmajarru. Suunnittelusta ja rakentamisesta vastaa Jaan Praksin vetämä Aalto-yliopiston satelliittitiimi.

Johan on rakettimarkkinat!

Nyt vuoden vaihteen aikoihin tapahtui kaksi merkittävää uuden raketin ensilentoa. Tai tarkemmin sanottuna onnistunutta ja melkein onnistunutta ensimmäistä lentoa.

Pienien satelliittien laukaisuun suunniteltu Astra teki ensilentonsa (vuonna 2018 olleiden lyhyiden koelentojen jälkeen) viime syyskuussa, mutta raketti alkoi väristä lentoonlähdön jälkeen, jolloin tietokone sammutti moottorit. Niinpä raketti putosi alas ja räjähti.

Joulukuun 15. päivänä paranneltu versio nousi hienosti matkaan ja kurotti avaruuteen saakka, mutta raketin ylimmän vaiheen polttoaine loppui noin 12 sekuntia liian aikaisin, joten se saavuttanut ihan avaruudessa pysymiseen vaadittavaa kiertoratanopeutta. 390 kilometrin korkeudessa vauhtia olisi pitänyt olla 7,7 km/s, mutta se jäi vain noin 0,5 km/s siitä vajaaksi.

Astra Rocket

Ensilennollaan viime toukokuussa raketin polttoaineputkessa tapahtui vuoto vain muutaman sekunnin kuluttua laukaisusta, joten raketti sammutti moottorinsa kesken lennon ja putosi alas.

Astra laukaisee rakettejaan Alaskan eteläpuolella olevalta Kodiakin saarelta. Sen nykyinen raketti pystyy viemään matalalle kiertoradalle 150 kg:n hyötykuorman.

Vaikka joulukuinen lento ei ihan onnistunutkaan, on yhtiö vakuuttunut siitä, että raketti on toimiva. Seuraavalla kerralla polttoainettakin on varmasti tarpeeksi.

Yhtiö katsookin luottavaisesti tulevaisuuteen, ja nyt helmikuun 2. päivänä se ilmoitti myös menevänsä pörssiin. Kyseessä on ensimmäinen julkisesti listautuva rakettilaukaisuyhtiö.

Toinen vastaava pieni raketti on LauncherOne, joka on kiinnostava siksi, että se laukaistaan lentokoneen siiven alta. Virgin Orbit -yhtiö kuuluu Richard Bransonin Virgin -yritysryppääseen, ja on ottanutkin lentokoneensa Virgin-lentoyhtiöltä.

Raketin ensilento oli viime toukokuun 25. päivänä, mutta se päättyi heti alkuunsa. Vain muutamaa sekuntia irroituksen jälkeen ohjaustietokone sammutti rakettimoottorit, jolloin putkilo putosi mereen.

Nyt toisella koelennolla tammikuussa kaikki sujui hyvin. Virgin Orbit -yhtiön Cosmic Girl -lentokone nousi ilmaan Mojaven lentoasemalta Kaliforniassa, suuntasi Tyynenmeren päälle ja pudotti raketin omilleen hieman yli kymmenen kilometrin korkeudessa.

Raketti kipusi taivaalle ja sen toinen vaihe pääsi paitsi hyvin kiertoradalle, niin myös muutti rataa pyöreämmäksi suunnitelman mukaan. Siellä se vapautti matkaan kymmenen Nasan tilaamaa opetuksellista nanosatelliittia.

LauncherOne on noin tuplasti suurempi kuin Astran raketti. Se pystyy viemään 300 kg matalalle kiertoradalle ja Virgin Orbitin mukaan sen uudempi versio voisi myös laukaista 100 kg Kuuhun, 70 kg Venukseen ja 50 kg Marsiin.

Nyt vuonna 2021 odotellaan lentäväksi vielä ainakin kahta uutta rakettia. Intia on tekemässä SSLV (Small Satellite Launch Vehicle) -nimistä rakettia, joka on noin 34 metriä korkea ja pystyy nostamaan matalalle radalle noin 500 kg. Sen odotetaan tekevän ensilentonsa nyt vuoden alkupuoliskolla.

Puolivälissä vuotta päässee lentoon eurooppalainen Vega C. Se on noin kaksi tonnia matalalle kiertoradalle laukaisemaan kykenevän, vuodesta 2012 alkaen käytössä olleen Vegan isompi versio; nyt hyötykuormaa voi olla noin 300 kg enemmän.

Vega-C

Suurelta osin italialaistekoisen Vegan loppuvuodesta tapahtunut lento oli yksi vuoden 2020 epäonnistuneista laukaisuista. Kaikkiaan laukaisuita tehtiin viime vuonna 114 ja niistä 10 epäonnistui.

Epäonnistumisista neljä tapahtui kiinalaisille raketeille, kaksi tapausta oli tekstissä aiemmin mainittuja Astran epäonnistumisia (lähes onnistuminenkin lasketaan epäonnistumiseksi), LauncherOnen epäonninen ensilento oli yksi näistä listatuista, ja nykyaikainen pikkuraketti Electron koki ikävän takaiskun heinäkuussa.

Electronin tapaus on hyvin samankaltainen Vegan onnettomuuden kanssa, sillä siinä missä Vegassa kaksi johtoa oli liitetty ristiin, oli Electronin toisessa vaiheessa yksi johto kiinnitetty huonosti. Kummassakin tapauksessa ohje oli lisätä huolellisuutta ja tarkistuksia.

Vuoden 2020 eksoottisin epäonnistuminen oli Iranin Simorgh-raketin laukaisu helmikuussa. Ohjuksesta tehdyllä avaruusraketilla on yritetty laukaista satelliitti avaruuteen jo kolmasti vuodesta 2017 alkaen, mutta kaikki kolme lentoa ovat epäonnistuneet.

Mitä tulee tilastoihin, niin vuonna 2020 lähetettiin avaruuteen peräti 1265 satelliittia. Se on huima luku, sillä vuoden alussa toiminnassa oli vain noin 2700 satelliittia. Vielä huimemmaksi luvun tekee se, että vuonna 2019 avaruuteen lähetettiin 95 satelliittia ja vuonna 2018 114.

Luvusta tekee suuren pikkusatelliittien lisääntynyt suosio sekä erityisesti SpaceX:n Starlink-projekti. Satelliiteista 833 oli pelkästään Starlink-satelliitteja, joita SpaceX lähettää 60 satelliitin ryppäissä kerrallaan. Seuraava lähetys on vuorossa 2. helmikuuta.

Starship-prototyypit SN9 ja SN10 ovat näyttävä pari ja osoitus siitä, että SpaceX on aluksen kehittämisessä enemmän kuin tosissaan.

Starship lentää pian uudelleen!

Raketeista ja SpaceX -yhtiöstä ei voi kirjoittaa mainitsematta Starshipiä. Laite on tekemässä juuri näinä päivinä jo toisen korkealle kurottavan koelentonsa; sitä on lykätty jo yli viikon ajan eteenpäin päivä päivältä eri syistä, jotka eivät ole liittyneet kuitenkaan itse alukseen. Sumu, kova tuuli ja Yhdysvaltain ilmailuviranomainen FAA lentolupamenettelyineen ovat lykänneet lentoa ainakin ensi viikkoon.

Starshipistä on tehty jo useita eri prototyyppejä, ja nyt lentovuorossa on numero 9. Edellinen tuhoutui joulukuun 9. päivänä 12,5 kilometrin korkeuteen ylettyneen lennon päätteeksi.

Vaikka lennon tuloksena olikin räjähdys ja romua, oli se kuitenkin suuri menestys, sillä alus nousi korkealle, liihotteli sieltä alas jännässä maha-asennossaan ja kääntyi upeasti pystysuoraan laskeutumisasentoonsa, mutta lopuksi valitettavasti yhden polttoainetankin paine oli hieman liian pieni, ja siksi rakettimoottorin työntövoima ei ollut riittävä hidastamaan putoamista tarpeeksi.

Jos nyt myös laskeutuminen onnistuu hyvin, ottaa koko hanke suuren askeleen eteenpäin. Ero lähes onnistuneen lennon ja onnistuneen lennon välillä on pieni, mutta samalla suuri.

Samalla myös ensimmäinen Super Heavy -raketti on valmistumassa. Sen tarkoituksena on kuljettaa Starship korkealle, mistä se voi jatkaa kiertoradalle. SpaceX aikoo tehdä kaksikon avulla ensimmäisen lennon avaruuteen vielä tämän vuoden aikana. Jos tämä tapahtuu, ja jos Starship lunastaa muutenkin siihen kohdistetut odotukset, on se ehdottomasti vuoden 2021 merkittävin tapahtuma avaruusalalla. Samalla se on merkkipaalu avaruuslentojen historiassa.

Brendan Lewis julkaisee Twitter-tilillään @brendan2908 hienoja koosteita Starship/Super Heavy -projektin etenemisestä. Nämä osat olivat valmiina ja työn alla nyt tammikuun lopussa.

Siitä eteenpäin aikataulu on kunnianhimoinen, sillä Elon Musk haluaisi tehdä ensi vuonna ensimmäisen lennon Kuuhun Starshipillä (ilman miehistöä), 2023 lennon astronauttien kanssa Kuun ympäri, ensimmäisen lennon Marsiin vuonna 2024 ja viedä aluksella ihmisiä Marsiin vuonna 2027.

SpaceX:n historiaa ja tekemisiä katsoessa voi olettaa, että aikataulu tulee venymään aluksi, mutta myöhemmin kaikki saattaa tapahtua jopa odotettua nopeammin. Kuka olisi esimerkiksi uskonut kymmenisen vuotta sitten, että Falcon 9:t lentävät nykyisin tätä tahtia ja näin luotettavasti?

Blue Originin kapseli laskeutuu laskuvarjojen varassa onnistuneelta koelennoltaan tammikuun 21. päivänä 2021.

Missä viipyvät avaruushyppyturistit?

Vuosi sitten povasin, että avaruusturismi alkaa lopulta vuoden 2020 aikana. Nähtävästi nyt suurin syy lentojen lykkääntymiseen on ollut kuitenkin koronapandemia, mikä on hidastanut niin Virgin Galacticin kuin Blue Origin -yhtiön toimia.

Koelentoja tehtiin kuitenkin vuoden aikana siten, että ensimmäisten turistien aika on ihan pian. Blue Originin New Shepard -raketin seuraavalla lennolla saattaa olla jo matkustajia mukana, ja jos tuo lento sujuu yhtä hyvin kuin edellisen koelennot, niin turistit pääsisivät mukaan varmaankin jo sitä seuraavalla lennolla.

Virginin SpaceShip2 on myös parin koelennon päässä ensimmäisten turistien mukaan ottamisesta. Joulukuussa tehty edellinen koelento päättyi odottamattoman aikaisin, kun tietokone sammutti rakettimoottorin vain muutaman sekunnin toiminnan jälkeen ja alus liisi takaisin lentokentälle sen sijaan, että se olisi tehnyt hyppäyksen avaruuteen. Kyseessä oli yksinkertainen tietokonevirhe, joten sillä ei ole muuta vaikutusta kuin se, että maksavia matkustajia kuljettava ensimmäinen lento siirtyi taas eteenpäin.

On täysin mahdollista, että kumpikin yhtiö voi tehdä ensimmäisen virallisen suborbitaalisen turistilennon vielä kevään kuluessa. Joka tapauksessa nyt ollaan jo lähellä sitä, ja vain yllättävä onnettomuus siirtää tämän merkkitapauksen ensi vuoden puolelle.

Mars-kuume alkaa ihan kohta!

Viime kesänä laukaisut Mars-luotaimet ovat saapumassa nyt perille. Ensimmäisenä Punaista planeettaa kiertämään saapuu Arabiemiraattien Al-Amal helmikuun 9. päivänä

Kiinan Tianwen-1 on perillä puolestaan seuraavana päivänä, eli 10. helmikuuta. Sen mukana kulkeva laskeutuja ja kulkija irrotetaan näillä näkymin omille teilleen vasta toukokuussa.

Ensimmäisenä perille ehtii Yhdistyneiden arabiemiraattikuntien Yhdysvalloissa tehty ja japanilaisella raketilla lähetetty Al-Amal, eli Toivo.

Nasan Perseverance -kulkija on perillä puolestaan helmikuun 18. päivänä, mutta se ei asetu lainkaan kiertämään Marsia, vaan suuntaa suoraan sen pinnalle. Luvassa on jälleen ”seitsemän minuutin helvetti”, kun kulkija syöksyy suojakuoressaan kaasukehään, laskeutuu ensin alaspäin laskuvarjojen varassa ja sitten se lasketaan rakettimoottoreilla paikallaan pysyttelevän lavetin alta vinssillä alas. Siitä tulee jännää!

Luotaimiin liittyen vielä muita tämän vuoden kiinnostavia tapauksia:

10. toukokuuta Bennu-asteroidin luona oleva OSIRIS-REx lähtee takaisin kohti Maata mukanaan viime lokakuussa asteroidin pinnalta haukkaamat näytteet. Paluumatka kestää noin kaksi vuotta.

Astrobotic -yhtiön kuulaskeutuja Peregrine on tarkoitus lähettää matkaan 1. heinäkuuta. Kyseessä on ensimmäinen Nasan tilaamista kaupallisista kuulennoista. Erikoisen kiinnostavan tästä tekee myös se, että kyseessä on uuden Vulcan-kantoraketin ensilento.

Nasa aikoo laukaista 22. heinäkuuta DART-nimisen lennon kohto asteroidi Didymosta ja sen pientä kuuta, jota kutsutaan Didymooniksi, Didykuuksi. DART ohjataan törmäämään tähän Didykuuhun, jotta voitaisiin tutkia sitä miten mahdollisesti Maalle harmillisia asteroideja voisi joskus sysätä sivuun lentoradoiltaan. Näillä näkymin DART osuu Didykuuhun syyskuussa 2022.

Lokakuun 11. päivä lähtee matkaan toinen Nasan tilaamista kokeellisista, kaupallisesti tehtävistä kuulaskeutujista. Vuorossa on Intuitive Machines -yhtiön Nova-C. Tässä aluksessa on mukana Nokian tekemä LTE/4G -tukiasema. Kännytekniikkaa testataan Kuun pinnalla paikallisesti käytettäväksi.

16. lokakuuta on tarkoitus laukaista Lucy-luotain kohti Jupiterin luona Aurinkoa kiertäviä asteroideja. Nämä Troijalaisiksi kutsutut murikat ovat todennäköisesti ylijäämää planeettojen syntyajoilta ja tarjoavat osaltaan kiinnostavat katsauksen 4,5 miljardin vuoden päähän historiassa. Perille luotain päässee vuonna 2025.

Viimeinen JWST:n tärkeä testi oli viime vuoden lopussa, kun teleskoopin viisikerroksista aurinkosuojaa koeteltiin. Se läpäisi nyt testin, joten teleskooppia valmistellaan nyt laukaisuun.

Ja sitten: Hubblen avaruusteleskoopin seuraajaksi kutsuttu James Webb Space Telescope, eli JWST, päässee viimein taivaalle lokakuun 31. päivänä. JWST on valtavasti myöhässä aikataulustaan ja ylittänyt budjettinsa, mutta nyt näyttää siltä, että se voidaan viimein laukaista. Pääosin Yhdysvalloissa tehty avaruusteleskooppi singotaan avaruuteen eurooppalaisella Ariane 5 -kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta.

Enemmän avaruuslentäjiä, uusia aluksia

SpaceX -yhtiön Dragon-alus on parhaillaan telakoituna Kansainväliseen avaruusasemaan, sillä ensimmäisen rutiinilento aluksella asemalle laukaistiin matkaan viime marraskuussa. Sen mukana avaruuteen lensi neljä astronauttia, joten asemalla on tällä hetkellä peräsi seitsenhenkinen miehistö.

Seuraava miehistönvaihto Dragonilla tapahtuu maaliskuussa, kun
amerikkalaiset Michael Hopkins, Victor Glover ja Shannon Walker sekä japanilainen Soichi Noguchi tulevat takaisin Maahan se seuraava nelikko lähtee matkaan. Näillä näkymin Shane Kimbrough, Megan McArthur, Akihiko Hoshide ja Thomas Pesquet rymistävät matkaan huhtikuun 20. päivänä.

Painottomuus auttaa ryhmäkuvan ottamisessa. Alarivissä Kate Rubins, Sergei Ryzhikov ja Sergei Kud-Sverzkov, jotka matkasivat asemalle Sojuzilla. Ylärivissä Dragonin kyytiä saaneet Soichi Noguchi, Michael Hopkins, Victor Glover ja Shannon Walker.

Kuten nimet antavat ymmärtää, on Hoshide japanilainen ja Pesquet ranskalainen. Pesquet’ille kyseessä on jo toinen keikka avaruusasemalle, kun taas Hoshidelle tämä on jo kolmas matka. Hän teki ensimmäisen lentonsa vuonna 2008 avaruussukkulalla, seuraavan Sojuzilla ja nyt vuorossa on Dragon 2.

SpaceX:n lisäksi Boeingin on tarkoitus kuljettaa astronautteja Maan ja avaruusaseman välillä uudella Starliner-aluksellaan. Sen ensimmäinen koelento vuoden 2019 lopussa ei mennyt ihan suunnitellusti, joten yhtiö joutuu tekemään toisen koelennon. Näillä näkymin tämä ilman astronautteja tapahtuva lento tapahtuu maaliskuussa. Alus lentää automaattisesti avaruusasemalle ja sieltä takaisin Maahan. Jos lento sujuu nyt hyvin, niin ensimmäinen lento astronauttien kanssa voisi tapahtua myöhemmin tänä vuonna.

Maaliskuisella koelennolla käytettävää Starliner-alusta nostettiin näin Kennedyn avaruuskeskuksessa tammikuun 13. päivänä.

Nasan uusi kuuraketti SLS saattaa nousta ensilennolleen (viimein) tämän vuoden lopussa. Marraskuulle nyt suunnitellulla lennolla Orion-alus ja sen eurooppalaistekoinen huoltomoduuli tekevät useita kierroksia Kuun ympärillä ja palaavat takaisin Maahan. Jos tämä lento sujuu suunnitellusti, voisivat ensimmäiset astronautit sitten Apollo-lentojen käydä katselemassa Kuuta läheltä elokuussa 2023.

Ex-presidentti Trumpin asettama määräaika Kuuhun laskeutumiselle vuoden 2024 loppuun mennessä ei näytä todennäköiseltä, mutta toisaalta nyt siihen ei ole enää poliittista painettakaan. Joe Biden ei ole vielä julkistanut avaruusajatuksiaan, mutta oletettavasti hän ei ole keskeyttämässä nykyistä kuusuunnitelmaa.

Venäjä on hieman pulassa uusien amerikkalaisalusten myötä, sillä enää länsimäiset astronautit eivät lennä Sojuz-aluksilla asemalle ja maksa lennoistaan Venäjän avaruusohjelmalle.

Itänaapurimme aikookin vähentää omien kosmonauttiensa määrää asemalla ja myydä paikkoja Sojuz-lennoilta turisteille. Näillä näkymin ensimmäinen näistä turistilennoista tapahtuu joulukuussa ja vuonna 2023 yksi turisti pääsisi myös tekemään avaruuskävelyn.

Varsin setähenkinen Axiom-1 -lennon miehistö on herättänyt kysymyksiä tasa-arvosta. Kyseessä on kuitenkin kaupallinen lento, jolle pääsyn ratkaisee terveydentilan ohella yksikertaisesti raha. Matkan hinta on kuulemma 55 miljoonaa dollaria. Kuvassa vasemmalla on López-Alegría, sitten Pathy, Connor ja Stibben.

Avaruusturismin kannalta on kuitenkin kiinnostavinta se, että Dragon-aluksilla aletaan tehdä puhtaita turistilentoja. Nämä paikat eivät ole siis "ylijäämää" avaruusaseman normaaleilta miehistönvaihtolennoilta, vaan tehdään vain turismimielessä.

Ensimmäinen tällainen julkistettu lento Axiom-yhtiön organisoima lento avaruusasemalle. Axiom ostaa siis lennon SpaceX:ltä, ja yhtiön oma astronautti, avaruuskonkarii Michael López-Alegría vie mukanaan avaruusmatkalle kolme raharikasta: amerikkalaisen Larry Connorin, kanadalaisen Mark Pathyn ja israelilaisen Eytan Stibben.

Näillä näkymin lento tapahtuu vuoden 2022 alussa, ja nelikko käy matkallaan avaruusasemalla, mihin Axiom aikoo myöhemmin liittää oman moduulinsa.

Vielä jokin aika sitten huhuttiin, että lennolla olisi mukana Tom Cruise ja ohjaaja Doug Liman, jotka tekisivät lentonsa aikana elokuvaa. Kenties he ovat lentovuorossa myöhemmin.

Heti tämän tekstin julkaisun jälkeen SpaceX ilmoitti toisenlaisestakin turistilennosta: amerikkalainen yrittäjä ja lentäjä Jared Isaacman on ostanut koko lennon Dragonilla avaruuteen. Hän itse tulee komentamaan tämän vuoden lopussa tapahtuvaa lentoa, jolle hän ottaa mukaan kolme muuta henkilöä anomusten perusteella. 

Alus ei tässä tapauksessa telakoidu lainkaan avaruusasemalle, vaan nelikko kiertää sillä maapalloa muutaman päivän ajan. Kyseessä on ensimmäinen tällainen avaruusturistilento, sillä tätä ennen kaikki turistit ovat käyneet avaruusasemalla, koska lentopaikat ovat olleet normaalista astronauttikierrosta ikään kuin yli jääneitä paikkoja. Nyt lento tehdään siis vain ja ainoastaan turistilentona. 

Kyseessä onkin SpaceX:n sanoin maailman ensimmäinen kaupallinen siviiliorganisaation toteuttama avaruusturistilento. Lisätietoja siitä on osoitteessa www.inspiration4.com.

Jared Isaacman ja hänen miehistönsä edustavat eri sukupolvea kuin Axiom-1 -lennon osallistujat.

Vastaavia lentoja on tulossa lisää ja SpaceX:n perustaja Elon Musk aikoo olla itsekin jollain niistä mukana. 

Kiinnostavaa näissä lennoissa on se, että nähtävästi mukana ei ole ammattiastronautteja, vaan alus toimii automaattisesti. Osanottajat saavat peruskoulutuksen hätätilanteiden varalta ja voivat totuttautua etukäteen painottomuuteen, minkä lisäksi lennon komentaja – ensimmäisen lennon tapauksessa Isaacman, joka on jo lentäjä – saanee perusteellisemman koulutuksen. Yksityiskohdista tullee tietoa myöhemmin.

Uutinen SpaceX:n tällaisista puhtaista turistilennoista saa aikaa varmasti lisäharmistusta Venäjällä, sillä todennäköisesti osa Sojuz-matkaa harkinneista asiakkaista soittaa nyt SpaceX:n suuntaan.

Venäläistietojen mukaan Sojuzista ollaankin tekemässä paremmin turistilennoille sopivaa versiota ja sillä voitaisiin tehdä turistilentoja myös ilman käyntiä avaruusasemalla. Roskosmosin kaupallinen siipi Glavkosmos lupaa vuodelle 2023 kahta tällaista lentoa.

Samaan tapaan venäläiset ovat kaupanneet myös lentoa Kuun ympäri, mutta se ei ole toteutunut. Saa nähdä, miten Sojuz pärjää tässä turismikisassa lopulta: voi olla, että pian vain idän historiallista eksotiikkaa kaipaavat lentävät enää Sojuzilla.

Uusi avaruusasema nousee kiertoradalle

Taloushuolistaan huolimatta Roskosmos, Venäjän avaruustoimien valtionyhtiö, aikoo laukaista kesällä uuden moduulin avaruusasemaan. ”Omalle” puolelleen asemaa liitettävä Nauka on jotakuinkin saman kokoinen kuin aseman kaksi suurinta osaa, Zarya ja Zvezda.

Uusi osa tuleekin tarpeeseen, sillä vanhat osat alkavat ikääntyä. Niistä on löytynyt mm. reikiä, jotka ovat saaneet vipinää asemalla, koska ilman puhiseminen pihalle aseman sisältä ei ole mukava asia.

Nauka ammoisessa piirroksessa. Se liitetään aseman venäläisen osan ”alapuolelle”, osoittamaan kohti Maata.

Naukan mukana on myös eurooppalaistekoinen pieni robottikäsivarsi, joka on odotellut pääsyä tositoimiin jo yli vuosikymmenen.

Kiina puolestaan on lähettämässä ihan lähiaikoina (viikkoina?) avaruuteen uuden avaruusaeman ensimmäisen moduulin. Kiinalaisillahan on ollut jo kaksi Tiangong-asemaa avarudessa ja taikonautit ovat käyneet niillä vierailemassa, mutta nyt vuorossa oleva kolmas asema, Tianhe, kasvaa ajan myötä suureksi, ainakin kolmesta lisäosasta koostuvaksi asemaksi.

Tianhe on noin 18 metriä pitkä ja sen massa on noin 20 tonnia. Tulevat laboratoriomoduulit Wentian ja Mengtian liitettäneen asemaan vuonna 2022 ja ne ovat samaa kokoluokkaa Tianhen kanssa. Lisäksi suunnitteilla on avaruusteleskoopin sisältävä osa nimeltä Xuntian.

Piirros Kiinan tulevasta monimuduulisesta avaruusasemasta.

Nähtävästi Kiinassa on 18 taikonauttia kouluttautumassa avaruusasemalennoille, joista seuraavat kaksi tehtäisiin tänä vuonna.

Siinä missä lennot olisivat nyt noin kuukauden kestäviä, viipyisivät taikonautit asemalla vuodesta 2023 alkaen useita kuukausia kerrallaan.

Kyytivälineekseen taikonautit ovat saamassa myös uuden aluksen. Tähän saakka Kiinassa on ollut käytössä venäläiseen Sojuziin perustuva Shenzhou, mutta viime vuonna kiinalaiset testasivat jo uudempaa, suurempaa ja selvästi nykyaikaisempaa alusta automaattisella koelennolla. Siitä on tulossa myös rahtiversio, joka pystyy lentämään asemalle ja telakoitumaan siihen automaattisesti.

20 vuotta avaruusmatkalla

To, 11/05/2020 - 13:55 By Jari Mäkinen
Juri, Bill ja Sergei avaruusaseman sisällä noin 20 vuotta sitten.

2. marraskuuta juhlittiin Kansainvälisen avaruusaseman 20-vuotista taivalta, sillä ensimmäinen miehistö saapui asemalle 2.11.2000 ja siitä alkaen se on ollut koko ajan asuttuna.

Tuo päivä oli tärkeä ja sitä kannattaakin hurrata. Mutta samalla kannattaa muistaa, että tasan 20 vuotta sitten Maata kiersi avaruudessa kaksi avaruusasemaa. Oli pitkän ja kunniakkaan uran tehnyt suurikokoinen neuvostoliittolais-venäläinen Mir, sekä nykyisen, vieläkin suuremman Kansainvälisen avaruusaseman itu.

Miriä oli rakennettu vähitellen vuodesta 1986 alkaen ja lopulta siinä oli kuusi lisämoduulia. Aseman kokonaismassa oli noin 130 tonnia. Se oli suurin ihmisen tekemä rakennelma avaruudessa, ja edelleen se on toiseksi suurin nykyisen noin 420-tonnisen aseman jälkeen.

Mir oli pysyvästi asutettu muutamaa päivää vaille kymmenen vuotta (tarkalleen 3644 vuorokauden ajan), siihen saakka, kun elokuun 1999 lopussa Sojuz TM-29:n miehistö irtaantui asemasta ja jätti sen kiertämään Maata autiona.

Elokuusta 1999 lokakuuhun 2000 oli siis harmillinen tauko, jota ilman ihmisen pysyvä avaruudessa asuminen olisi alkanut jo vuonna 1989.

Mir-aseman tulevaisuus oli tuolloin vielä iso kysymysmerkki. Se oli ikääntynyt ja Venäjällä oli vaikeuksia pitää sitä enää yllä, mutta sen suhteen oli suunnitelmia. MirCorp-niminen yhtiö yritti yhdessä venäläisten kanssa kaupallistaa asemaa ja käyttää sitä esimerkiksi avaruudessa olevana elokuva- ja televisiostudiona, avaruusturistien hotellina ja kaupallisesti tehtävien mikropainovoimatutkimusten laboratoriona.

MirCorpin pitkälti kustantamana Mirille tehtiin yksi huoltolento keväällä 2000, mutta vähitellen kävi ilmi, että Mir oli yksinkertaisesti liian vanha ja kalliisti ylläpidettävä.

Avaruussukkula Atlantis telakoituneena Miriin. 1990-luvulla sukkulat kävivät useamman kerran Mir-asemalla ja amerikkalaisastronautit tekivät asemalla pitkiä avaruuslentoja.

Mir ohjattiinkin siksi syöksymään ilmakehään 23. maaliskuuta 2001. Asema oli opettanut ihmiset asumaan ja työskentelemään avaruudessa, siellä tapahtuneet onnettomuudet osoittautuivat nekin erinomaisiksi oppitunneiksi, ja lopulta sen avulla pystyttiin harjoittelemaan suuren avaruusaseman hallittua tuhoamista.

Mir-asema oli todella tärkeä.

Samalla kun Mir vietti viimeisiä vuosiaan avaruudessa, oli uuden Kansainvälisen avaruusaseman rakentaminen vauhdissa. Sen ensimmäinen osa, aseman perustoimista huolehtiva ja sen keskusmoduulina toimiva Zaria, laukaistiin kiertoradalle marraskuun 20. päivänä 1998, ja kaksi viikkoa sen jälkeen avaruussukkula Endeavour nousi avaruuteen mukanaan aseman ensimäinen osa, Unity, joka liittää aseman venäläistekoisen puolen ”läntiseen”.

Ensimmäisen miehistön, Nasan William Shephardin sekä venäläisten Sergei Krikaljevin ja Juri Gidzenkon, oli tarkoitus nousta asemalle vuonna 1998, mutta aseman asuntomoduulin, Zvezdan, tekeminen oli myöhässä, joten kolmikon lentoa lykättiin. 

Avaruussukkulat kävivät viemässä asemantyngälle tarvikkeita varastoon ja laajentamassa sitä hieman ensin toukokuussa 1999 ja sitten toukokuussa 2000.

ISS kuvattuna sukkula Endeavourista maaliskuussa 2001. Vasemmalla Sojuz TM-31, sitten asuntomoduuli Zvezda, seuraavana huoltomoduuli Zaria ja oikealla Unity-liitososa. Nykyisin suurin aseman osa – sen ”läntinen” osa on kiinni Unityssä.

Kesäkuussa 2000 asuntomoduuli Zvezda pääsi viimein avaruuteen ja telakoitui automaattisesti Zariaan. Nyt asema oli periaatteessa asuinkelpoinen, mutta kaksi sukkulalentoa syys- ja lokakuussa 2000 valmisteli vielä asemaa ensimmäistä miehistöä varten.

Lopulta Shephard, Krikaljev ja Gidzenko pääsivät matkaan Sojuz-aluksellaan avaruuteen 31. lokakuuta 2000 ja telakoituivat asemaan 20 vuotta sitten, 2. marraskuuta 2000.

Siitä alkaen asema on ollut pysyvästi asuttu tähän saakka – edes avaruussukkulan tuho tai huoltoalusten onnettomuudet eivät ole rikkoneet tätä jatkumoa, vaikka vähällä se on pari kertaa ollut. 

Katso animaation avaruusaseman kasaamisesta täällä.

Avaruusasemaa on suunniteltu, rakennettu ja operoitu oikeastaan koko sen ajan, kun olen aktiivisemmin seurannut avaruuslentoja ja tehnyt niistä juttuja. Etenkin tuolloin 20 vuotta sitten asema oli koko ajan pinnalla. Se oli kestoaihe, ja todella kiinnostava sellainen, koska kaikkien tylsien viivytysten jälkeen uuden, uljaan avaruusaseman rakentaminen oli alkanut.

Nykynäkökulmasta oli myös huimaa, että avaruussukkulat nousivat lentoon parhaimmillaan kuukauden välein, mukanaan kuudesta seitsemään astronauttia sekä isoja avaruusaseman osia. Ennen syyskuun 2001 terrori-iskuja Yhdysvalloissa, oli Nasassa käyminen myös helppoa toimittajille: pääsinkin seuraamaan paikan päällä Houstonissa avaruusasemalennoille valmentautumisia sekä laukaisuita Cape Kennedyssä.

Tiedän, että setäihmistoimittajan pahin synti on muistella kaiholla vanhoja aikoja, mutta avaruusaseman rakentamisen alku 20 vuotta sitten oli hienoa aikaa. Silloin tapahtui, mentiin, eikä meinattu enää. Lentoja oli usein, huiman kiinnostava projekti oli alkamassa, ja sain olla seuraamassa tätä varsin lähellä.

Nyt on ilmassa samaa henkeä, kun Starship tekee koelentojaan ja kuulentoja valmistellaan. Suurin ero on kuitenkin siinä, että nämä kaikki toimet tapahtuvat tiukan turvallisuus- ja tiedotusmuurin takana. On vaikea olla mukana hengessä samaan tapaan kuin 20 vuotta sitten, vaikka nyt on edessä vieläkin suurempia, jännittävämpiä ja merkityksellisempiä tekemisiä.

”Kuin uuteen kotiin olisi saapunut”

Mutta mennään takaisin 20 vuoden taakse. Shephard, Krikaljev ja Gidzenko palasivat lennoltaan Maahan maaliskuussa 2001 ja he olivat paikalla Berliinissä toukokuussa 2001 pidetyssä avaruusasemaseminaarissa. Pääsin silloin jututtamaan kolmikkoa.

”Avasimme kaikki luukut ja kytkimme valot päälle”, kertoi Krikaljev tuolloin hetkestä, jolloin hän ensimmäisenä siirtyi Sojuzista avaruusaseman sisälle 2.11.2000.

”Se tuntui vähän samalta kuin olisimme avanneet oven uuteen asuntoon. Aseman sisällä oli hyvä ilma ja paljon valoa, ja olimme hyvin tyytyväisiä, koska telakoiduimme asemaan aivan kuten oli suunniteltu. Meillä oli mieli korkealla, sillä asema oli uusi ja tiesimme että se tulee lentämään vuosien ajan siitä eteenpäin.”

Krikalev jatkoi toteamalla, että asema tuntui hänestä kovin tutulta ja kotoisalta, koska hän oli viettänyt pitkän aikaa Mir-asemalla ja ISS:n huolto- ja keskusmoduulit ovat lähes kopioita Mirin vastaavista moduuleista.

”Kun aloimme purkamaan sukkuloiden tuomia varusteita ja laittamaan tavaroita paikoilleen Jurin kanssa, niin ryhdyimme laittamaan alitajuisesti tavaroita samoille paikoille, missä ne olivat olleet Mirissä. Emme tehneet tätä vain siksi että kaikki olisi kuin ennen, vaan siksi että paikat olivat osoittautuneet käteviksi käytännön myötä. Se on turvallisempaakin, kun kaikki tietävät missä tavarat ovat.”

”Tärkein tehtävämme oli aseman järjestely ja toiminnan käynnistäminen”, jatkoi Gizdenko ja totesi, että vaikka toimenpiteitä oli suunniteltu tarkasti etukäteen, tuli lennolla eteen joka päivä asioita, joissa piti soveltaa. 

”Piti keksiä ratkaisuita yllättäviin ongelmiin. Muutimme myös aseman systeemejä hieman toisenlaisiksi ja teimme omia ratkaisuitamme.”

Osasyynä tähän omatoimisuuteen oli myös se, että tuolloin miehistö ei voinut olla jatkuvasti yhteydessä maavalvomoon joko Houstonissa tai Moskovassa. He olivat enemmän omillaan – mikä Krikalevin mukaan ei ollut lainkaan huono asia.

Kolmikko oli lopulta avaruudessa 25 vuorokautta suunniteltua pitempään, koska heidän Maahan kuljettanut avaruussukkula ei päässyt matkaan ihan ajallaan. Krikalev totesi, että tuo lisäaika oli vain hyvä asia, koska muutoin heillä ei olisi ollut aikaa tehdä kaikkia heille suunniteltuja tehtäviä.

”Ei lentomme ollut kuitenkaan liian pitkä, vain 148 päivää”, lisäsi Gidzenko heti perään. Hän oli ollut Mir-asemalla 180 päivää, eikä sekään tuntunut liian pitkältä. 

”Kun tekemistä on paljon, niin aika kuluu nopeasti.”

Miehistön komentajana toiminut Shepherd aiheutti pienen skandaalin heti lennon alussa, kun hän kutsui asemaa nimellä ”Alfa”. Pieneen sanaan kiteytyi kuitenkin monta asiaa.

”Alfa” oli ollut kylmän sodan aikaan Yhdysvaltain suunnitteleman Freedom-avaruusaseman viimeisen version työnimi, ikään kuin amerikkalaisvastine Mir-asemalle, joten se ei viehättänyt venäläisiä. He eivät myöskään innostuneet selityksestä, jonka mukaan Alfa tarkoitti tässä vain ensimmäistä avaruusasemaa. Venäläisten mielestä Mir oli ollut Alfa, joten uuden aseman olisi pitänyt olla Beta. Lopulta nimeksi vakiintui tylsä ISS, tai vain ”Avaruusasema” eli Space Station.

Tämä amerikkalaisten ja venäläisten välinen jännite oli muutenkin läsnä koko yhteistyön alun ajan, sillä kumpikin avaruussuurvalloista oli mielestään oikeassa. Kummallakin oli kokemusta, mutta se oli erilaista, ja vähitellen hyödytti molempia.

Lisämausteen yhteistyöhön toi se, että Nasa maksoi suurimman osan kustannuksista, mutta venäläisillä oli valtavasti enemmän kokemusta avaruusaseman tekemisestä sekä ylläpidosta.

Shepherd totesikin haastattelussa diplomaattisesti, että teknisten ongelmien lisäksi juuri amerikkalaisten ja venäläisten välinen yhteistyö oli välillä hankalaa – niin Maan pinnalla kuin myös asemalla miehistön kesken.

”Kyse oli toimintatavoista, kielestä ja kulttuureista. Toimimme kaikki eri tavoilla, mutta meillä kaikilla oli sama päämäärä. Avaruusasema sai meidät kaikki tekemään työtä yhdessä ja ottamaan erilaisuutemme huomioon. Kun ajatellaan, että teimme niin monia asioita ensimmäistä kertaa, niin hankaluuksien ja ongelmien määrä oli itse asiassa erittäin pieni.”

Tässä onkin kenties suurin avaruusaseman merkitys. Sen suunnitteluun, rakentamiseen, käyttämiseen ja ylläpitoon osallistuvat Nasan ja Venäjän lisäksi eurooppalaiset, japanilaiset ja kanadalaiset, ja tämä yhteistyöverkosto on pitänyt pintansa koko ajan. 

Jopa poliittiset jännitteet on onnistuttu selättämään, vaikkakin muutamia kertoja aseman halkaiseminen kahdeksi erilliseksi asemaksi oli suunnitteilla.

Nyt ISS on hieman samassa tilanteessa kuin Mir parikymmentä vuotta sitten. Se rooli on muuttumassa, ja sille suunnitellaan laajempaa kaupallista toimintaa. Mahdollisesti koko asema annetaan kaupallisen toimijan ylläpidettäväksi, kun Nasa avaruusasemakumppaneineen katsoo kohti Kuuta.

Ensi vuonna näihin aikoihin avaruusasemalla kenties myös kuvataan elokuvaa, sillä suunnitelman mukaan Tom Cruise nousee sille ensi vuoden lokakuussa SpaceX:n Dragon-aluksella.

Alun perin aseman käyttöiäksi suunniteltiin vain kymmentä vuotta alkaen siitä, kun se on täysin valmis. Aseman rakentaminen kuitenkin kesti suunniteltua pitempään, joten laskelman mukaan osa osista olisi ollut jo vanhoja, kun lopulta vuonna 2011 ISS saatiin valmiiksi. Nyt arvellaan, että asema nykyisellään voisi hyvin olla toiminnassa vielä pitkälle 2020-luvun loppupuolelle saakka. 

Nauka on Zvezdan ja Zarian kokoinen suuri monitoimimoduuli, joka oli tarkoitus liittää asemaan alun perin jo vuonna 2007. Nyt venäläiset suunnittelevat sen lähettämistä ensi keväällä. Mukana siinä on eurooppalaistekoinen robottikäsivarsi.

Siihen ollaan myös liittämässä uusia moduuleita. Venäjä aikoo telakoida omaan puoleensa Nauka-nimisen tutkimusmoduulin ensi vuonna ja läntiselle puolelle kiinnitetään vuonna 2024 Axiom-yhtiön tekemä moduuli.

Jo tätä ennen Axiom ottaa hoitaakseen asemalla tehtäviä toimia puhtaan kaupalliselta pohjalta: periaatteessa kuka vain voi ostaa sinne lipun ja mennä joko ihailemaan maisemia tai tekemään tutkimusta. Tom Cruisen avaruusmatka on yksi heidän hoitamansa hanke.

Piirros Axiomin ensimmäisestä moduulista, joka liitetään asemaan näillä näkymin vuonna 2024.

Uusien avaruusalusten ja lisätilojen ansiosta asemalle noussee enemmänkin väkeä elämään ja olemaan. Voi olla, että asema saa uuden elämän ja sen merkitys nousee vielä tästä suuremmaksi. Tähän mennessä sen avulla on paitsi opittu olemaan paremmin yhdessä, niin myös elämään, olemaan, toimimaan ja tekemään tutkimusta avaruudessa.

Se, että avaruudessa asuminen ja työskenteleminen on muuttunut tylsäksi rutiiniksi, on erinomaisen hieno asia.

Tapahtuuko ensi yönä suuri satelliittikolari? (ei tapahtunut, mutta läheltä piti)

To, 10/15/2020 - 12:26 By Jari Mäkinen
LeoLabs-yhtiön tekemä simulaatio.

Kiinalaisen CZ-4C -kantoraketin ylin vaihe sekä sammunut venäläinen paikannussatelliitti Parus sattavat törmätä toisiinsa ensi yönä 16. lokakuuta klo 3.56 Suomen aikaa. 810 kg massaltaan olevan satelliitin ja 1700-kiloisen rakettivaiheen lasketaan ohittavan toisensa vain noin 12 metrin etäisyydeltä.

Päivitys 16.10. aamulla: Törmäystä ei tapahtunut. Viimeisin ennen ohitusta tehty arvio ohitusetäisyydestä oli 25 metriä, eli vähän enemmän kuin sitä aikaisemmin alla olevaa tekstiä kirjoitettaessa. Nyt saatuja tietoja käydään läpi ja todennäköisesti saamme pian tarkempaa tietoa todellisesta välimatkasta.

Alla on alkuperäinen teksti:

---

Ottaen huomioon epätarkkuuden ratatiedoissa, kalifornialainen satelliitteja tarkkaileva yhtiö LeoLabs arvioi törmäyksen mahdollisuuden olevan jopa 10 %.

Nyt maapalloa kiertää avaruudessa yli 34 000 kappaletta, joiden koko on suurempi kuin kymmenen senttimetriä. Pienempiä kappaleita, sentistä kymmeneen senttiin, arvellaan olevan jopa noin 900 000. Millimetristä kymmeneen senttiin kooltaan olevia kappaleita saattaa olla jopa 128 miljoonaa.

Tuollainen vajaan sentinkin halkaisijaltaan oleva pieni romun palanen saa aikaan suurta tuhoa, kun se törmää kiertoratanopeudella toiseen kappaleeseen. Törmäyksen tuloksena on aina lisää avaruusromua, kun törmääjät hajoavat pienemmiksi kappaleiksi.

Kun törmäys tapahtuu nokkakolarina, on suhteellinen törmäysnopeus hurjan suuri. Esimerkiksi tässä ensi yön tapauksessa se on 52 950 kilometriä tunnissa. Asiaa tarkasti seuraavan tähtitieteilijä Jonathan McDowellin mukaan lähellä Maata olevan avaruusromun määrä saattaa lisääntyä kenties jopa 20 %.

Graafi ohitusetäisyyden arvioinnista.

Kohta, missä Paroksen ja rakettivaiheen radat kohtaavat, on 991 kilometrin korkeudessa Atlantin eteläosissa, juuri Etelämantereen rannan tietämissä. Tuo korkeus on siinä mielessä ikävä, että siellä olevat kappaleet putoavat luonnollisesti alaspäin hyvin hitaasti.

Ilmakehän yläreuna ei ole tarkka, vaan ilman määrä vain vähenee ja vähenee ylöspäin mentäessä. Tämän vuoksi myös muutaman sadan kilometrin korkeudessa on ilmanvastusta. Hyvin vähän, mutta sen verran, että se hilaa hiljalleen kappaleita alaspäin. 

Kansainvälisen avaruusasemankin rataa täytyy tökkiä silloin tällöin ylemmäs, ettei se putoaisi alas. Suurin osa pienistä nanosatelliiteista kiertää maata noin 400-500 kilometrin korkeudessa, ja ne tuhoutuvat luonnollisesti parissa vuodessa. Esimerkiksi ensimmäinen avaruuteen lähetetty suomalaistekoinen satelliitti, Aalto-2, syöksyi ilmakehään vain parin vuoden lennon jälkeen.

Tuosta noin 500 kilometristä ylöspäin mentäessä "automaattinen" putoamisaika kasvaa nopeasti. 750 kilometrin korkeudella kiertävä kappale pysyy avaruudessa ainakin 2200 vuotta, 800 kilometrissä luku on jo noin 5000 vuotta ja 900 kilometrissä 20 000 vuotta. 

Jos ensi yönä törmäyksessä syntyy avaruusromupilvi, niin sen elinikä on kymmeniä tuhansia vuosia.

Osa kappaleista sinkoutuu alaspäin ja ne tulevat nopeammin alas, mutta osa nousee korkeammalle ja pysyvät siellä meidän näkökulmastamme ikuisesti. 

Kun heräämme siis uuteen aamuun huomenna, voi olla, että ihmiskunnalla on taakkanaan yhä isompi avaruusromuongelma.

Avaruudessa olevien kappaleiden määrä on jo nyt ongelma satelliittien laukaisijoille. Juuri viime viikolla Rocket Lab -yhtiön toimitusjohtaja Peter Beck harmitteli sitä, että laukaisuiden suunnittelu käy koko ajan hankalammaksi.

Suurin ongelma hänen kannaltaan ovat kuitenkin satelliittikonstellaatiot. Esimerkiksi SpaceX on laukaissut jo 775 Starlink-järjestelmänsä satelliittia avaruuteen, ja yhtiö aikoo laukaista kaikkiaan 30 000.

Eikä se ole yksin: vastaavia tietoliikennesatelliittikonstellaatioita suunnitellaan muuallakin, ja lisäksi monet muut satelliittioperaattorit, suomalainen Iceye muun muassa, kaavailee taivaalle yhden tai kahden satelliitin sijaan pientä laumaa satelliitteja. 

Bisnesmielessä tämä onkin järkevää, koska satelliittien tekeminen ja laukaiseminen on tullut edullisemmaksi, ja suuremmalla satelliittimäärällä saadaan katettua koko maapallo nopeammin ja paremmin.

Rocket Lab on tietysti osa tätä ongelmaa, koska sen Electron-raketti pystyy laukaisemaan näitä pikkusatelliitteja nopeasti ja kätevästi. Kuka tahansa voi ostaa heiltä laukaisun nettisivun kautta.

Kuten Beck toteaakin, ei satelliittien määrä sinällään ole ongelma, vaan se, että avaruudessa ei ole lennonjohtoa. Kukaan ei hallitse siellä liikennettä, vaan uusia satelliitteja laukaistaessa laukaisija itse – hieman yleistäen – tutkiskelee mitä satelliitteja on menossa milloinkin missäkin, ja koettaa sitten sujauttaa rakettinsa matkaan sellaiseen aikaan, ettei siitä ole haittaa kenellekään.

Monet avaruusalan toimijat ehdottavatkin jonkinlaista kansainvälistä järjestelyä, millä alle 1000 kilometrin korkeudessa olevia satelliitteja voitaisiin hallita paremmin. 

Mukana on tietysti sammuneita satelliitteja, joihin ei ole enää yhteyttä, sekä avaruusromua ja ohjauskyvyttömiä nanosatelliitteja, joilla ei voida tehdä tarpeen tullen väistöliikkeitä. Mutta jo niiden ottaminen paremmin ja keskitetymmin huomioon, parantaisi tilannetta.

Nyt tarkimmat tiedot kiertoradalla olevista kappaleista on sotilailla, ennen kaikkea Yhdysvaltain puolustushallinnolla. Olisi tärkeää, että avaruusliikenteen lennonjohto saataisiin siviilien hoidettavaksi ja kansainväliseksi. Muun muassa Euroopan avaruusjärjestö ja Nasa ovat tutkimassa asiaa.

Vielä paremmaksi tilanne muuttuu sitten, kun avaruusromua voidaan siivota. Tätä voitaisiin tehdä joko siivoojasatelliiteilla, jotka käyvät poimimassa isokokoisia sammuneita satelliitteja pois, tai vaikkapa ikään kuin suurilla kärpäspaperin tapaan toimivilla kappaleilla, joihin vapaasti lentelevät avaruusromun palaset tarttuvat.

Joitain kappaleita voitaisiin myös höyrystää laserilla ampumalla. 

Näistäkin avaruusjärjestöillä on jo suunnitelmia.

Satelliittikonstellaatiot eivät ole ainakaan näillä näkymin lisäämässä olennaisesti avaruusromun määrää, sillä ne ovat pääasiallisesti matalilla kiertoradoilla ja niitä voidaan ohjata alas tuhoutumaan ilmakehässä.

Starlink-satelliiteissa on myös eräänlainen automaattiohjaus, joka ohjaa satelliitin väistökurssille, jos toinen satelliitti tulee lähelle. 

SpaceX on myös ottanut käyttöön pienemmät turvavälit kuin perinteisesti on käytetty; nyt satelliittien ratoja muutetaan, jos niiden radat menevät ristiin siten, että välimatka olisi vain muutamia kilometrejä. Kun radat tunnetaan paremmin ja satelliittien ohjaaminen on tarkempaa, voitaisiin tätä varomatkaa lyhentää olennaisesti.

Tällä hetkellä tilanne on kuitenkin "first takes all", eli kun megakonstellaatioita ei ole säädelty kansainvälisesti, saa parhaimmat kiertoradat käyttöön se, joka nappaa ne ensimmäisenä. Tämä selittänee osaltaan sen tahdin, millä Starlink-verkostoa ollaan rakentamassa; tuorein laukaisu oli viime viikolla ja seuraavaa odotetaan lokakuun lopussa. Sitä seuraava laukaisu on suunnitteilla marraskuuksi.

Niin tylsää kuin se onkin, olisi tärkeää lähettää nyt diplomaatit ja juristit pohtimaan sitä, miten avaruuslennonjohto saataisiin aikaan mahdollisimman pian. 

Ja sen jälkeen pitää pohtia sitä, kuka tai ketkä alkavat korjata avaruusromua pois. 

Toivottavasti ensi yönä CZ-4C ja Parus vain suhahtavat toistensa ohitse, eikä törmäystä tule. Tapaus kuitenkin osoittaa taas kerran sen, että jotain täytyisi tehdä mahdollisimman pian.

Tämä artikkeli on julkaistu myös Ursan blogeissa.

Iridium 33:n ja Kosmos 2251:n törmäys.

Törmäyksiä on tapahtunut aikaisemminkin. Edellinen merkittävä tapaus oli 10. helminuuta 2009, kun Iridium 33 ja Kosmos 2251 törmäsivät toisiinsa 776 kilometrin korkeudessa Siperian päällä. Kuva näyttää miten törmäyksessä syntyneet osat olivat (laskennallisesti) levinneet 50 minuutin kuluessa törmäyksen jälkeen satelliittien radoille ja muuallekin.

Hubblen avaruusteleskooppi 30 vuotta - tässä kuusi erikoisjuttua tähtitieteen legendasta

Pe, 04/24/2020 - 12:46 By Toimitus
Hubble 30 vuotta -logo

Avaruusteleskooppi Hubble laukaistiin kiertoradalleen Maata kiertämään avaruussukkula Discoveryllä  30 vuotta sitten.

Avaruusteleskooppi Hubble on kallein koskaan tehty tähtitieteellinen havaintolaite, mutta samalla se on myös kaikkein tuotteliain tieteellinen tutkimuslaite, kun lasketaan sillä tehtyjen havaintojen perusteella julkaistujen artikkelien määrä: niitä on yli 15 000, ja näihin on viitattu 738 000 muussa artikkelissa. 

Luvut ovat Hubblen nettisivuilta, enkä epäile niitä lainkaan. Hubblella otettuja kuvia ja tietoja ei ole vain netti pullollaan, vaan sen tekemät 1,3 miljoonaa havaintoa ovat olennainen osa tähtitiedettä viimeisten 30 vuoden ajalta.

Kyllä. Hubble on ollut avaruudessa tänään 30 vuotta. Se kuljetettiin avaruuteen avaruussukkula Discoveryllä lennolla STS-31, joka laukaistiin matkaan 24. huhtikuuta 1990. Siis tänään 30 vuotta sitten. 

STS-31 lähtee matkaan

Harvinainen näky Kennedyn avaruuskeskuksesta: taustalla Discovery lähtee lennolle STS-31 laukaisualustalta 39B ja etualalla noin kahden kilometrin päässä Columbia odottaa alustalla 39A toukokuuksi 1990 suunniteltua lentoaan.

 

Tuo avaruussukkulaohjelman 35. lento sujui hyvin ja Hubble vapautettiin omille teilleen sukkulan rahtiruumasta 25. huhtikuuta 1990. Periaatteessa siis Hubblen 30-vuotisjuhlaa pitäisi juhlia vasta nyt lauantaina, mutta yhtä kaikki: tätä kirjoitettaessa iltapäivällä 24.4.2020 oli Hubble jo kiertoradalla, tosin sukkulan ruumassa.

Se oli eräs merkkipaaluista avaruussukkulan historiassa, koska sukkulan periaatteena oli olla yleiskäyttöinen avaruusrahtari, joka voisi kuljettaa rutiininomaisesti avaruuteen kaikenlaista kamaa satelliiteista avaruusasemien kautta avaruusteleskooppeihin.

Hubbe vapautetaan avaruuteen Discoveryn ruumasta 25.4.1990.

 

Avaruusteleskooppi olikin 1970-luvun alusta alkaen suunnitelmissa. Paitsi että sukkulan ruumaan voitiin asettaa pieniä teleskooppeja kunkin noin viikon kestävän lennon aikana käytettäväksi, pohdittiin irrallisen, sukkulasta avaruuteen jätettävän avaruusteleskoopin tekemistä. 

NASA perustikin jo vuonna 1970 kaksi komiteaa tutkimaan itse teleskoopin suunnittelua ja hankkeen tieteellisiä tavoitteita. 

Ideoista ei ollut puutetta, mutta rahasta oli – etenkin kun sukkulan kehittäminen tuli oletettua kalliimmaksi ja rahaa oli käytettävissä odotettua vähemmän. Presidentti Fordin rajut julkisten menojen leikkaukset vuonna 1974 iskivät erityisesti avaruusteleskoopin tekemiseen ja hanke laitettiin jäihin.

Tähtitieteilijät eivät nielleet päätöstä: he lobbasivat asiansa puolesta niin senaatissa kuin kongressissakin, ja saivat hieman rahaa hankkeen jatkamiseen.

Rahaa oli tosin vain puolet aikaisemmasta, joten teleskooppia pienennettiin. Peilin halkaisija pudotettiin kolmesta metristä 2,4:ään ja Euroopan avaruusjärjestö värvättiin mukaan maksamaan osa viuluista: teleskooppiin tuli yksi instrumentti ja aurinkopaneelit Euroopasta. Vastineeksi tästä ESA sai 15 % osa teleskoopin käyttöajasta.

Eräs ensimmäisistä avaruusteleskooppisuunnitelmista.

 

Lopulta vuonna 1978 teleskooppi sai Yhdysvaltain puolella tarpeeksi rahaa, jotta sen rakentaminen pääsi alkamaan. 

Aikomuksena oli laukaista laite matkaan vuonna 1983, mutta kuten tavallista, hanke viivästyi – osin sukkulalentojen alkamisen viivästymisen vuoksi, mutta osin myös teleskoopin tekemisen hitauden vuoksi.

Viimein vuonna 1990 tähtitieteilijälegenda Edwin Hubblen mukaan nimetty avaruusteleskooppi pääsi avaruuteen. Ja kaikki olivat iloisia.

Kuvapari M100-galaksista näyttää selvästi peilin hiontaongelman: vasemmalla ennen korjausta, oikealla korjauksen jälkeen. 

 

Pahuksen peiliongelma

Ilo vaihtui kuitenkin suureen harmistukseen, kun Hubble otti ensimmäiset kuvansa. Aivan ensimmäisten odotettiinkin olevan huonoja ja epätarkkoja, sillä vasta niiden ottamisen jälkeen laitteita säädettäisiin paremmaksi, mutta varsin pian kävi ilmi, että ennätyskalliin teleskoopin kuva ei vain tarkentunut. 

Itse asiassa tarkentaminen ei paljoa vaikuttanut kuvan epäselvyyteen, koska pian kävi ilmi, että vaikka teleskoopin pääpeili oli kyllä hiottu erittäin tarkasti suunniteltuun muotoon, oli tuo suunniteltu muoto valitettavasti väärä. Peilin reuna-alueet oli hiottu hieman liian lattanaksi; tarkalleen ottaen sieltä lasia oli otettu 2,2 mikronia (eli noin 1/15 ihmisen hiuksen paksuudesta) liikaa. Tästä syystä peilin muodostama kuva oli sumuinen.

Onneksi Hubble oli suunniteltu kiertoradalla huollettavaksi. Huoltolennoilla oli tarkoitus vaihtaa teleskoopin havaintolaitteita ja vaihtaa sen laitteistoja muutenkin paremmiksi. Ensimmäinen suunniteltu huoltolento sai kuitenkin nyt aivan uuden tehtävän, sillä sen päätehtäväksi tuli asentaa teleskoopille silmälasit.

Oikeasti kyseessä oli viidestä pienestä peiliparista koostunut kokonainen laitteisto, jonka tehtävänä oli korjata peilin palloaberraatio. Optiikka vei yhden Hubblen neljästä instrumenttilaatikosta. 

Yksittäiset peilit olivat kooltaan (ja ulkonäöltään) hammaslääkärin peilin kaltaisia, tosin erittäin huolellisesti oikeaan muotoon hiottuja. 

Tämä COSTAR-nimisen laitteiston avulla teleskoopin kolme alkuperäistä instrumenttia pystyivät tekemään jälleen normaalisti havaintoja. 

COSTAR:ia asennetaan paikalleen.

 

Jo ensimmäisellä huoltolennolla havaintolaitteista yksi korvattiin uudella ja paremmalla, ja näin tehtiin myös myöhemmillä lennoilla.

Tämä joulukuussa 1993 tehty huoltolento on merkittävä myös siinä mielessä, että se on ensimmäinen paikan päällä USAssa seuraamani sukkulalento. STS-61 laukaistiin matkaan 2. joulukuuta, ja lentoon käytetty sukkula oli Endeavour. Laukaisun jälkeen pääsin tutustumaan lennon jatkumiseen Houstonissa lennonjohdossa, ja tein tästä aikanaan montakin ohjelmaa Yleisradion tiedeohjelmille nuoren miehen innokkuudella. Toivottavasti ne ovat jossain tallessa (itselläni ei ole valitettavasti noilta ajoilta muutamia valokuvia lukuun ottamatta mitään arkistossa).

Seuraavat huoltolennot tehtiin helmikuussa 1997, joulukuussa 1999, maaliskuussa 2002 ja toukokuu 2009. Viimeinen oli hyvin erikoinen, koska se tehtiin avaruussukkula Columbian onnettomuuden jälkeen ja silloin toinen sukkula oli samaan aikaan lähtövalmiina siltä varalta, että lennolla olleelle sukkula Atlantikselle olisi tapahtunut laukaisun aikaan jotain vastaavaa kuin Columbialle.

Lennoilla teleskooppia huollettiin, sen osia vaihdettiin uusiin, sen havaintolaitteita korvattiin paremmilla ja myös sen aurinkopaneelit vaihdettiin pariinkin kertaa uusiin. 

Nyt avaruudessa oleva Hubble ei siis ole sama kuin se Hubble, joka laukaistiin kiertoradalle 30 vuotta sitten.

 

Hubble vapautetaan sukkulasta huollon jälkeen

Hubble kuvattuna viimeisen huoltolennon päätteeksi.

 

Säästäminen kävi kalliiksi

Periaatteessa avaruusteleskoopin huollettavuus avaruudessa oli erinomainen ajatus. Se, että astronautit saattoivat käydä sitä korjailemassa ja parantamassa oli eräs avaruussukkulan kehittämisen perusajatuksista, mutta valitettavasti se ei toiminut ihan kuten oli tarkoitus.

Avaruussukkuloiden lennättäminen oli kalliimpaa ja hankalampaa kuin 1970-luvulla toivottiin. Utopistisimmissa ajatuksissa sukkulat olisivat lentäneet jopa pari kertaa viikossa, ja silloin tällaiset huollot olisivat olleet rutiinihommia muiden tehtävien seassa. 

Lopulta oli niin, että yhden huoltolennon hinnalla olisi saanut laukaisua avaruuteen kokonaan uuden avaruusteleskoopin perinteisellä raketilla. 

Tästä voi repiä tietysti pelihousunsa ja harmitella hukkaan menneitä mahdollisuuksia sekä kaikkea rahaa, jonka Nasa ja ESA olisi voineet säästää, mutta kolikolla on myös toinen puolensa: tulevaisuudessa tällaiset huollot ovat varmasti rutiinia ja silloin Hubblea sekä sen huoltolentoja kiitellään. Niillä saatiin paljon kokemusta avaruudessa toimimisesta.

Hubblen seuraajan tekeminen ei sekään ole tullut halvaksi, sillä James Webb Space Telescope (JWST) on hurjasti myöhässä aikataulustaan ja ylittänyt suuresti budjettinsa. Kyseessä on ”huoltovapaa” kaukoputki, jonka sijoituspaikaksi tulee Lagrangen piste noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta.

Sen peili on yli tuplasti Hubblen peiliä suurempi halkaisijaltaan ja sen hartioilla on suuria odotuksia kosmologian suurten kysymysten ratkaisemisesta eksoplaneettojen havaitsemiseen.

 

JWST:n mallikappale avaruusnäyttelyssä kuvattuna

JWST:n mallikappale avaruusnäyttelyssä kuvattuna.

 

Jos se saadaan avaruuteen lopulta noin vuoden päästä ja se toimii odotetusti, on se aivan ällistyttävän hieno havaintolaite. Juuri nyt työt teleskoopin kanssa ovat kuitenkin keskeytyksissä koronaepidemian vuoksi; nähtäväksi jää, kuinka paljon tämä vaikuttaa aikatauluun.

Itse Hubble on toiminnassa edelleen avaruudessa, mutta jokin sen tärkeistä systeemeistä saattaa rikkoontua koska tahansa. Tähän saakka lennonjohto on saanut joko ongelmat ratkaistua tai keksinyt temppuja, joilla havaintojen tekoa on voitu jatkaa. 

Nykyinen rahoitus teleskoopin toiminnalle päättyy ensi vuonna, ja sitä seuraava määräaika on 2030-luvun puolivälissä. Jos Hubblea ei voida hivuttaa sitä ennen korkeammalle kiertoradalle, se syöksyy silloin ilmakehään ja tuhoutuu.

Toivottavasti JWST on silloin jo taivalla, ja voimme sanoa valtavan suuren kiitoksen Hubblelle.

---

Tiedetuubi kokosi viisi vuotta sitten Hubblen 25-juhlan kunniaksi juttusarjan avaruusteleskoopin historiasta ja olemuksesta. Niiden avulla voi juhlistaa edelleen tätä tähtitieteen mullistajaa.

Hyvää hubbleilua!

25 kosmista kynttilää Hubblelle


Hubblen huippuhavainnot


Avaruusteleskoopin anatomiaa


Hubblen huoltolennot


Hubblen muodonmuutos


Hubblen seuraaja JWST

Juttu on julkaistu myös Ursan blogina.

-->

 

Mitä epäonnisesta Apollo 13 -lennosta opittiin?

Pe, 04/17/2020 - 10:58 By Jari Mäkinen
Lennojohto Apollo 13 -lennon aikana

Tasan 50 vuotta sitten Apollo 13 -alus oli lähestymässä Maata epäonniseksi muuttuneen lennon päätteeksi. Astronautit Jim Lowell, Fred Haise ja Jack Swigert valmistautuivat laskeutumiseen kylmissään, nälissään ja epätietoisena kohtalostaan. Kolmikko laskeutui lopulta onnistuneesti eteläiselle Tyynelle valtamerelle 17. huhtikuuta 1970 klo 20:07 Suomen aikaa.

Apollo 13 -lento alkoi 11. huhtikuuta 1970, mutta erinomaisen alun jälkeen lento muuttui selviytymiskamppailuksi.

Tarkoituksena oli tehdä kolmas laskeutuminen Kuun pinnalle ja käydä tutkimassa Fra Mauron kraatterialuetta. Siellä oletetaan olevan paljon Mare Imbriumin, eli Sateiden meren aikanaan synnyttäneen törmäyksen materiaalia. Apollo 15 laskeutui lopulta alueelle, mutta Apollo 13:n miehistölle se jäi haaveeksi.

Ongelmat alkoivat klo 05:08 Suomen aikaa huhtikuun 14. päivänä 1970.

Alus oli noin 330 000 kilometrin päässä Maasta ja  lentoa oli kulunut tuolloin 55 tuntia 54 minuuttia ja 53 sekuntia, kun komentomonuudin ohjaajana toiminut Jack Swigert painoi nappia. Lennonjohto oli pyytänyt häntä käynnistämään happitankin sisältöä sekoittaneen moottorin, mikä sai aikaan räjähdyksen. 

Tankki räjähti ja räjähdys vaurioitti paitsi vieressä ollutta toista happitankkia, niin myös sähköä alukselle tuottaneita polttokennoja. 

Lennon komentajana toiminut Jim Lowell sanoi kuuluisat sanansa "Houston, meillä on ongelma" noin kaksi minuuttia räjähdyksen jälkeen, kun kojelaudassa varoitusvalot vilkkuivat punaista ja mittarit näyttivät sähköntuotannon hiipuvan. Pian selvisi, että happea suihkusi avaruuteen, eikä vuotoa saatu loppumaan.

Alus oli tuhoon tuomittu – paitsi että neuvokkaasti miehistö onnistui sammuttamaan komentomoduulin ennen sen akkujen hiipumista, käyttämään kuualusta ratamanöveereihin ja hengissä pysymiseen aina siihen saakka, kun kolmikko palasi jälleen Maan luokse. 

Apollo 13 on onnekkain epäonnistuminen avaruuslentojen historiassa. Vaikka kolmikko ei päässyt laskeutumaan Kuuhun, on lennosta tullut legendaarinen myös siksi, että se opetti paljon. Tai ennemminkin vahvisti muutamia jo aikaisemmin opittuja asioita erittäin hyvin.

Apollo 13 -astronautit (vasemmalta oikealle) Fred Haise, Jack Swigert ja Jim Lowell.

Apollo 13 -astronautit (vasemmalta oikealle) Fred Haise, Jack Swigert ja Jim Lowell.

-

Mitä lennosta opittiin – vai opittiinko mitään?

Ensinnäkin Apollo 13 oli jälleen yksi osoitus siitä, että pienetkin, epäolennaisilta vaikuttavat sattumukset avaruusaluksen rakentamisessa saattavat muodostua suuriksi ongelmiksi myöhemmin.

Räjähtänyt happitankki oli tarkoitus laittaa alun perin Apollo 10 -lennolla käytettyyn huoltomoduuliin, mutta koska siihen haluttiin tehdä muutoksia, laitettiin Apollo 10 -lennolle uudempi tankki ja tämä vanhempi jätettiin pois. 

Tankkien sisällä oli pieniä sekoittimia, joiden avulla lennon aikana aina silloin tällöin tankin sisällä olevaa happea hieman hämmennettiin, ettei siihen tullut klönttejä. Näiden sekoittimien kytkimet haluttiin vaihtaa toisiin.

Töiden yhteydessä tankki pääsi vahingossa putoamaan noin viiden sentin korkeudelta lattialle. Tukevatekoiseen tankkiin ei tullut vaurioita, mutta nähtävästi sen sisällä olleiden sähköjohtojen eristeet liikkuivat sen verran, että johdot jäivät paljaaksi.

Testeissä tätä ei havaittu, etenkin kun happitankin testaus tehtiin hieman eri tavalla kuin olisi pitänyt, joten kun Sweigert kytki lennolla sekoittajan päälle, tuli johtoihin oikosulku ja puhdasta happea sisältäneessä tankissa tapahtui saman tien räjähdys. Ja niin edelleen.

Eli tässä opetus oli lähinnä taas kerran kuistutus siitä, että kriittiset osat pitää testata todella huolellisesti, eikä proseduureista saa poiketa.

Lennonjohtaja Sy Liebercot (oikealla) juuri ennen räjähdystä ja vaurioitunut Apollo 13 -huoltomoduli.

Seymour "Sy" Liebergot oli lennonjohdossa henkilö, joka pyysi miehistöä sekoittamaan happitankkia. Tämä sai aikaan oikosulun tankissa ja räjähdyksen. Kuvassa Sy on juuri ennen tapahtumia, täysin tietämättömänä rikkoutuneesta sähköjohdon eristeestä. Oikealla on kuva huoltomoduulista, joka irrotettiin ennen laskeutumista. Suuri osa sen kyljestä on räjähtänyt irti.

-

Toinen asia on toistaalta juuri proseduureista poikkeaminen. Jokainen Apollo-lento oli tarkkaan suunniteltu etukäteen, ja niin astronautit kuin lennonjohtokin olivat opetelleet käytännössä ulkoa mitä milloinkin pitää tehdä. Lisäksi he olivat käyneet läpi suuren määrän erilaisia vaaratilanteita ja kaikenlaisia vikoja, jotka voisivat tulla lennon aikana vastaan. 

Itse asiassa suurin osa astronauttien koulutuksesta oli ja on edelleenkin juuri tätä: erilaisiin poikkeustilanteisiin varautumista.

Apollo 13:n onnettomuus oli kuitenkin sellainen, että kukaan ei ollut sitä harjoitellut.

Suuri osa räjähdyksen johdosta tulleista vioista ja vikaketjuista oli myös sellaisia, että joko niitä ei osattu ajatellakaan tai niitä ei vain pidetty todennäköisinä. Lennon jälkeen myös epätodennäköisempiä tapauksia alettiin harjoitella.

Tähän liittyy myös se, mitä tapahtui lennonjohdossa. Avaruuslentojen lennonjohdossa suhtaudutaan erittäin nihkeästi hätätilanteessa tehtyihin pikaisiin päätöksiin. Päälennonjohtaja Gene Krantz painottikin heti tapahtumien alkaessa, että "ei tehdä tätä yhtään pahemmaksi arvailemalla". Päätösten täytyy perustua faktoihin.

Mutta kun niitä ei ollut tai tiedot olivat ristiriistaisia, piti päätellä ja improvisoida. Tässä Apollo 13 -lennolla onnistuttiin erinomaisesti, ja etenkin lennonjohdon toiminta on edelleen erinomaisen hyvä esimerkki siitä, miten pitää toimia kriittisessä tilanteessa. Pitää osata priorisoida asioita, viestiä ongelmista ja ratkaisuista selvästi, sekä arvioida koko ajan sitä, miten päätökset vaikuttavat myöhemmin lennolla. 

Tästä hyvä esimerkki oli komentomoduulin akkujen käyttö: niitä piti käyttää vähän aikaa lennon alussa, mutta onneksi lennonjohdossa tajuttiin ajoissa, että akkuja tarvittaisiin myöhemmin laskeutumisen aikana. Pieni ratkaisu heti onnettomuuden tapahduttua pelasti osaltaan miehistön.

Apollo 13 -lennon muistikirjaa.

Fred Haise kertoi myöhemmin myös yhden, yllättävän opetuksen: pidä aina kynä ja tyhjää paperia lähelläsi.

Astronauteilla oli mukanaan paljon paperia, mutta ne olivat täynnä muistiinpanoja, tarkastuslistoja, karttoja tai muuta materiaalia – tyhjää paperia ei ollut juuri lainkaan, ja siksi he joutuivat kirjoittamaan muistiin lennonjohdosta tulleita ohjeita ja numeroita paperien tyhjiin kohtiin ja reunoihin.

Etenkin laskeutumista valmistellessa, miehistön jo ollessa väsynyt ja viluissaan, oli tärkeää kirjata yksinkertaisetkin asiat ylös.

Paperi alkoi olla jopa niin lopussa, että viime vaiheissa miehet kirjoittivat paksummalla kynällä aikaisempien, lyijykynällä tehtyjen muistiinpanojen päälle. 

(Juttu on tehty yhteistyössä Tiedekeskus Tietomaan kanssa)

Jos haluat päästä hyvin Apollo 13 -lennon tunnelmaan mukaan, kuuntele BBC:n aivan erinomainen podcast-sarja 13 minutes to the Moon.

BepiColombo lentää perjantaina aamulla Maan ohi

Ke, 04/08/2020 - 23:53 By Jari Mäkinen
Piirros Bepistä Maan luona

Kun lähetämme luotaimia tutkimaan muita planeettoja ja taivaankappaleita, aina välillä ne tulevat matkallaan käymään lähellä maapalloa. Silloin ne pystyvät havaitsemaan omaa kotiplaneettaamme aivan kuten se olisi vain yksi taivaankappale muiden joukossa.

Maa on vain yksi kahdeksasta muusta planeetasta, mutta meille se on erityisen rakas ja tärkeä. Maa tosin on erilainen myös ihan muistakin syistä. 

Ensiksikin se on selvästi sininen planeetta. Sillä on meriä, ilmakehä ja pilviä. Maa ei ole Venuksen kaltainen helvetti, ei Kuun kaltainen käkkärä eikä Marsin kaltainen autiomaa. Maa näyttää luotainten ottamissa kuvissa mukavalta paikalta – varsinaiselta paratiisilta tyhjässä ja kylmässä avaruudessa

Ja sellainen se onkin.

Nyt meitä kohden on tulossa Merkuriusluotain BepiColombo. Lokakuussa 2018 alkanut Euroopan avaruusjärjestön ja Japanin avaruustutkimuskeskuksen lento Aurinkokuntamme sisintä planeettaa kohden kestää pitkään ja pitää sisällään monta ohilentoa: seitsemän vuotta kestävään menomatkaan kuuluu jopa yhdeksän lähiohitusta. 

Ensimmäinen näistä on nyt perjantaina 10. huhtikuuta tapahtuva Maan ohilento, ja sitä seuraa kaksi Venuksen ohitusta ja lopulta kuusi vempautusta Merkuriuksen läheltä ennen kuin luotain asettautuu kiertämään sitä.

Rosetta otti nätin kuvan Maasta 13. marraskuuta 2009.

30 vuotta Maan ohilentoja

Ensimmäinen luotain, joka tuli planeettainvälisestä avaruudesta Maan luokse, oli Halleyn komeettaa tutkinut luotain Giotto, jota ohjattiin kohti toista komeettaa Maan ohilennon avulla. Se lensi ohitsemme 22 730 kilometrin päästä heinäkuussa 1990. 

Maan vetovoimaa voi käyttää luotaimen radan muuttamiseen ja sen ratanopeuden lisäämiseen tai hidastamiseen samaan tapaan kuin muilla planeetoilla oli tehty jo aikaisemmin. Kyse on niin sanotusta painovoima- eli gravitaatiolinkoamista. 

Temppu on periaatteessa hyvin yksinkertainen: kun tiedetään mistä suunnasta luotain on tulossa kohti Maata (tai muuta taivaankappaletta), lasketaan tietokoneilla milloin ja mistä kohdasta kannattaa lentää Maan ohi, jotta tuloksena olisi haluttu ratamuutos. Käytännössä tietysti koko lentorata laukaisusta perille kohdeplaneetalle saapumiseen lasketaan jo etukäteen siten, että ohilennot ovat osa sitä. 

Useissa tapauksissa ilman gravitaatiolikouksia luotain vaatisi suuremman ja voimakkaamman raketin, tai itse luotain voisi olla kevyempi. Melkein kaikki uudet luotaimet käyttävät tätä temppua; Mars ja Venus ovat sen verran lähellä, että niille mentäessä tästä ei ole paljoa iloa.

Ensimmäinen luotain, joka käytti yksikertaista gravitaatiolinkousta, oli neuvostoliiton Luna 3 vuonna 1959. Luotain onnistui kuvaamaan Kuun Maahan näkymättömän puolen siten, että Kuun vetovoimaa käytettiin hyväksi lentoradan vääntämiseen sopivaksi.

Seuraavaksi gravitaatiolinkousta harrasti amerikkalainen Pioneer 10 vuonna 1973, kun se kävi ensimmäisenä lähettämänämme laitteena tutkimassa Jupiteria läheltä. Jättiläisplaneetta käänsi sen rataa ja sinkosi luotaimen ulos Aurinkokunnasta.

Amerikkalainen Mariner 10 puolestaan oli ensimmäinen luotain, jonka rata suunniteltiin vetovoimavempautus mielessä: luotain koukkasi Venuksen luota vuonna 1974 matkallaan kohti Merkuriusta.

Mariner 10 -luotaimella ja nyt ohitsemme kiitävällä BepiColombolla muutakin yhteistä kuin vain päämäärä, sillä Mariner 10:n monimutkaisen lentoradan laski italialainen Giuseppe Colombo – tuttavien kesken Bepi

”Bepi” Colombo hahmottelee lentorataa Merkuriukseen.

Kunnia gravitaatiolinkouksen keksimisestä menee kuitenkin Venäjälle, sillä Juri Kondratjuk kehitteli ajatusta vuosille 1918 ja 1919 päivätyissä kirjoituksissaan.

Ensimmäiset oikein kunnolla gravitaatiolinkousta käyttäneet luotaimet olivat Nasan Voyagerit, kun ne kävivät 1970- ja 1980-luvuilla tutkimassa Jupiteria ja Saturnusta. Voyager 2 teki vielä Uranuksen ja Neptunuksen ohilennot, jotka eivät nekään olisi onnistuneet ilman juuri oikein tehtyjä ohilentoja aiemmin matkalla.

Ohilentoja ei tietenkään tehty vain radan muuttamiseksi, vaan ennen kaikkea ohitettavan planeetan tutkimiseksi. Samalla kun kamerat kävivät ja mittalaitteet surisivat, taivaanmekaniikka huolehti lentoradan muuttumisesta ihan itsekseen.

Nyt maapallon ohilentoja käytetään myös luotaimen kameroiden ja mittalaitteiden testaamiseen ja kalibrointiin.

Juno otti tämän kauniin kuvasarjan Maasta lokakuussa 2013.

Maa saa vierailijan

Ensimmäinen luotain, joka käytti maapalloa gravitaatiolinkousetappina, oli Galileo. Jupiteria kohti lokakuussa 1989 lähetetty luotain pihisti vauhtia Maan lisäksi Venukselta ja toisen kerran maapallolta voidakseen kivuta ylöspäin Aurinkokunnassa. Jupiteria kiertämään se saapui joulukuussa 1995, ja sitä ennen se teki kaksi Maan ohilentoa, ensin joulukuussa 1990 960 kilometrin päästä sekä kaksi vuotta myöhemmin vain 305 km:n etäisyydeltä meistä.

Seuraava suurempi Maan luota matkallaan koukannut luotain oli Saturnusta tutkimaan lähetetty Cassini-Huygens. Se teki ensin kaksi Venuksen ohitusta (huhtikuussa 1998 ja kesäkuussa 1999), kunnes tuli Maan luokse elokuussa 1999. Se teki ohituksensa 1171 km:n päästä.

Kohti komeetta Tšurjumov–Gerasimenkoa lentänyt ESAn Rosetta teki peräti kolme Maan ohilentoa. Maaliskuussa 2005 se oli lähimmillään 1950 km:n etäisyydellä, marraskuussa 2007 hieman kauempana 5700 kilometrin ja kaksi vuotta myöhemmin 2481 kilometrin päässä meistä.

Myös Merkuriukseen lentänyt Nasan MESSENGER käytti Maata hyväkseen elokuussa 2005, kun se teki ohilennon 2348 kilometrin päästä. Siinä missä MESSENGER käytti Maata nopeutensa hidastamiseen, Jupiteria parhaillaan kiertävä Juno kiihdytti vauhtiaan Maan avulla lokakuussa 2013. Junon rata kulki vain 559 kilometrin päässä maapallon pinnasta.

Lisäksi useampi muukin luotain on tehnyt maapallon ohilentoja matkatessaan kohti komeettoja ja asteroideja. Tuorein itse lähettämämme avaruudesta tullut vierailija oli OSIRIS-Rex syyskuussa 2017 matkallaan kohti Bennu-asteroidia.

BepiColombo on nähnyt Maan ja Kuun jo maaliskuun alusta alkaen jopa pienellä ”selfiekamerallaan”.

Bepin voi nähdä taivaalla (periaatteessa)

Nyt maanantaina 6.4. illalla BepiColombo on vielä puolentoista miljoonan kilometrin päässä Maasta. Se tulee lähemmäksi koko ajan vähän yli 30 kilometrin sekuntinopeudella ja tulee menettämään tästä noin 5 km/s ohituksen aikana. Manöveerin tarkoituksena on radan muuttaminen ja nopeuden hidastaminen.

Kartta ohilennon näkyvyydestä

Valmistautuminen tähän ohitukseen alkoi jo helmikuussa, kun luotaimen ohjausrakettimoottoreilla tehtiin pieni hienosäätö rataan. Sen seurauksena BepiColombo olisi 10.4. klo 4:24:58 UTC (eli noin 7.25 Suomen kesäaikaa) lähimmillään Maata, jolloin etäisyys luotaimen ja Maan keskipisteen välillä olisi 19 064 km. Luotaimen etäisyys Maan pinnasta olisi siis 12 693 km. 

Maaliskuussa oli tarkoitus tehdä kolme pikku korjausta rataan, mutta ne eivät olleet tarpeen, koska rata oli alle prosentin tarkkuudella se mikä sen pitikin olla. Tarkistusten jälkeen myös viime lauantaille (4.4.) suunniteltu ratamuutos jätettiin tekemättä.

Luotaimen rata kulkee idästä länteen siten, että radan lähin kohta on Atlantin eteläosan päällä. Lähimmillään ollessaan luotain on periaatteessa harrastajakaukoputkella tai jopa kiikarilla havaittavissa, koska sen kirkkaus on 8 mag. 

Suomesta luotaimen näkeminen ei onnistu, koska paitsi että luotain on huomattavasti himmeämpi (noin 9,2 mag), on sen rata liian etelässä ja valoisa aamutaivaskin tekisi katsomisen mahdottomaksi. Täysikuusta ei siis ole meille lisähaittaa.

Jos luet tätä esimerkiksi Kapkaupungissa, niin silloin kannattaa herätä aikaisin aamulla ja sanoa heippa Bepille. Havaintopaikan mukaan lasketun sijaintikartan voi tehdä täällä: https://bepicolombo.iaps.inaf.it

Lisätietoja ohilennosta on ESA:n sivuilla:
– https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo-flyby/earth-flyby
– https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo-flyby/ground-based-observations

Juttu on julkaistu ensin Ursan blogina. Blogissa on myös enemmän kuvia.