Yhdeksän vuotta kestäneen lennon jälkeen NASAn New Horizons -luotain on lähes perillä Pluton luona. Sen ohilento alkoi virallisesti eilen torstaina ja tänään sen ensimmäiset tämän "virallisen ohilentovaiheen" kuvat julkaistiin. Niissä näkyvät Pluto ja sen kuu Kharon, ja kuvissa näkee selvästi miten tämä kaksikko muodostaa varsin tasavahvan parin.

Yleensä kuut ovat paljon planeettaansa – tässä tapauksessa kääpiöplaneettaa – pienempiä, mutta Kharon on noin puolet Plutosta. Siksi Kharon ei kierräkään Plutoa, vaan ne molemmat kieppuvat yhteisen massakeskipisteen ympärillä, tosin Pluto vain hieman edes takaisin liikkuen. 

Se, että ohilento alkoi nyt virallisesti, tarkoittaa sitä, että tästä eteenpäin New Horizons tekee tiiviisti työtä lähes koko ajan Plutoa, sen kuita ja sen lähiavaruutta mitaten sekä kuvaten. Luotain kääntyilee kameraansa suunnaten ja välillä se muuttaa asentoaan siten, että antenni osoittaa Maahan. Tietoja kerätään koko ajan muistiin, mutta välillä niitä lähetetään Maahan. Lennonjohto ei enää puutu sen toimiin tai lentorataan, ellei jokin yllättävä asia vaaranna lennon turvallisuutta. Ja toivottavasti luotain ei mene työssään sekaisin kuten viime lauantaina, jolloin se asettui lopulta varotilaan, mistä selviämiseen kului useita vuorokausia. Nyt tähän säätämiseen ei ole enää aikaa.

Jos jo nyt tulevat kuvat ovat hämmästyttäviä, kannattaa odottaa vielä parempaa, sillä läheltä Plutoa otetut kuvat ovat noin 500 kertaa parempia!

Pluton lähiohitus tapahtuu ensi tiistaina 14. heinäkuuta iltapäivällä Suomen aikaa, ja alla olevasta infografiikasta näkee mitä tapahtuu ja milloin. Luotain kulkee radallaan tarkoituksella Pluton ja Kharonin varjojen läpi, jolloin luotain pystyy tutkimaan taakse peittyvän Auringon avulla kääpiöplaneetan ja sen kuun kaasukehiä ja tekemään muita kiinnostavia mittauksia. 

Plutoa lähestyvä New Horizons -luotain on todellakin taas iskussa: se lähetti eilen ensimmäisen kuvansa toimintahäiriön jälkeen ja tuo (yllä oleva) kuva on tähän mennessä upein ja tarkin kuva mystisestä kääpiöplaneetasta. Se onkin luontevaa, sillä luotain lähestyy Plutoa kovaa vauhtia.

Kuva on otettu kahdeksan miljoonan kilometrin etäisyydeltä ja sen huomiota herättävin muoto on alaoikealla hieman vinottain näkyvä hieman sydämeltä näyttävä vaalea alue. Se on noin 2000 km läpimitaltaan ja siitä tekee erityisen selvän vieressä oleva, noin 3000 km pitkä tumma laikkujen sävyttämä alue. 

Tuo tumma alue, missä ovat aiemmin hämmennystä herättäneet hieman neliömäiset täplät, on saanut nyt tutkijoiden parissa lempinimen ”valas”. Se näyttää tosiaankin valaalta alla olevassa, koko Pluton kuvatusta pinnasta olevassa kartassa.

Vähän aikaa ennen menoaan varotilaan ja yhteyden katkeamista Maahan viime lauantaina, Pluto-luotain New Horizons lähetti juuri ottamiaan kuvia kohteestaan. Näissä heinäkuun ensimmäisenä ja kolmantena päivänä otetuissa kuvissa Pluton päiväntasaaja-alueella olevat tummat läikät näkyvät jo hieman paremmin. Lisäksi niitä näyttää olevan lähes koko kääpiöplaneetan päiväntasaajan seudulla.

Yllä olevassa kuvassa on kooste 3. heinäkuuta otetuista mustavalkokuvista lisättynä aiemmin saadulla väritiedolla. Alla puolestaan on kolmen kuvan sarja, jotka on otettu 1-3.7. ja joissa näkyy Pluton pinta eri puolilta.

Ensimmäisessä kuvassa on aiemmin jo havaittu suuri pyöreähkö tumma alue, joka voisi olla esimerkiksi kraatteri. Se ei kuitenkaan ole yksin, vaan samankaltaiset, mutta pienemmät, läikät seuraavat toisiaan lähes kääpiöplaneetan ympäri. Kukin läikistä on satoja kilometrejä halkaisijaltaan ja yhdessä yhdessä pinnalla olevien selvästi kirkkaampien alueiden kanssa se näyttävät todella omituisilta. Voisi myös kuvitella, että tummat alueet ovat nestemäistä typpeä sisältäviä järviä, jotka tosin olisivat nyt todennäköisesti jäätyneitä.

Pohjoisen navan tuntumassa on laajahko vaalea alue, jonka voisi kuvitella olevan jonkinlainen napalakki, vaikka se onkin hieman sivussa.

Alla olevissa kuvissa Pluton asento siten, että pohjoinen napa osoittaa ylös etuviistoon ja päiväntasaaja sekä "nollameridiaani" pohjois- ja etelänavan väillä on merkitty kuvaan.

Koska New Horizons ei voinut ottaa kuvia eilen ja tänään (lauantaille ei ollut suunniteltu kuvaamista), saadaan uusia kuvia odottaa nyt todennäköisesti keskiviikkoon tai torstaihin. Niissä nämä oudot alueet näkyvät varmasti jo paljon paremmin.

Syy lauantaina lennonjohtajia (ja meitä muitakin) säikäyttäneeseen New Horizons -luotaimen yhteyskatkokseen on löytynyt: perjantaina luotaimeen lähetetyssä Pluton ohilennon toimien yksityiskohtaisessa käskysarjassa oli pieni ajastusvirhe.

Siihen on tehty jo korjaus ja sitä ollaan lähettämässä luotaimeen. Tässä, sekä toimien varmistamisessa kuluu kuitenkin hieman aikaa, koska radioviestiltä kestää 4,5 tuntia saavuttaa luotain ja saman verran luotaimesta takaisin Maahan. Näin ollen lennonjohdossa arvellaan, että luotain voi jatkaa toimintaansa normaalisti tiistaista alkaen, eikä Pluton ohilennon aikana tehtävä tutkimus ole vaarassa. 

Ennen lauantaista toimintahäiriötä on New Horizons -luotain toiminut erittäin luotettavasti. Sen vuoksi yhteyskatkoksen jälkeen perustettiin välittömästi "anomaliaryhmä", joka alkoi tutkia syytä luotaimen omituiseen käytökseen. Se, että luotain asettuu varotilaan, on aina oire jostakin, ja vaikka vikatilanteista lähes aina selvitään helposti, ei nyt luotaimella ole aikaa temppuiluun: ainutlaatuinen Pluton ohilento tapahtuu 14. heinäkuuta, eikä sitä voi mitenkään lykätä vikojen vuoksi. Seuraavat kymmenen päivää ovat syy koko lennon tekemiseen.

Suurin epäily kohdistui luonnollisesti heti perjantaina lähetettyyn monimutkaiseen käskysarjaan, mikä ohjelmoi kaikki tulevien päivien toimet. Koska luotain on niin kaukana, ei sitä voi ohjata ohilennon aikana, vaan kaikki toimet on suunniteltu tarkasti etukäteen. Vika näyttää olleen käskysarjan osassa, missä luotain valmistautuu lähiohitukseen, ja kyseessä oli vaikeasti havaittava toimien ajastusvirhe.

Käskyt on varmasti simuloitu etukäteen useampaan kertaan eri systeemeillä ennen luotaimeen lähettämistä, joten on omituista, että käskyissä oli silti virhe. Todennäköisesti tutkimusryhmä jatkaa nyt selvittämällä syyn tähän virheeseen.

Ellei mitään yllättävää enää ilmene, jatkaa New Horizons työtään nyt suunnitellulla tavalla huomisesta 7. heinäkuuta alkaen. Lopulta tämän vuoksi menetettiin vain muutamia kuvia, jotka piti ottaa eilen sunnuntaina ja tänään maanantaina.

Tämän seurauksena todennäköisesti tiistaina otettavat kuvat tulevat olemaan entistäkin kiinnostavampia, sillä jo nyt Pluto on osoittautunut erinomaisen jännäksi – vaikka yllätyksiä osattiinkin odottaa etukäteen, ovat tulokset jo nyt yllättävän yllättäviä!

Viime päivinä toinen toistaan kiinnostavampia kuvia Plutosta lähettänyt New Horizons -luotain on alkanut yskiä: yhteys siihen menetettiin eilen illalla Suomen aikaa klo 20:54. Onneksi NASA pystyi tiedotteensa mukaan saamaan yhteyden takaisin paria tuntia myöhemmin, klo 23:15.

New Horizons toimi tilanteessa juuri ohjelmointinsa mukaisesti, sillä havaittuaan järjestelmissään tai lentotilanteessaan jotain omituista, se asettui automaattisesti varotilaan, otti päätietokoneen sijaan käyttöönsä varatietokoneen ja jäi odottamaan lisäohjeita Maasta.

Luotain on tapauksen jälkeen saatujen tietojen mukaan kunnossa ja yhteys siihen toimii nyt normaalisti. Se jatkaa aiemmalla radallaan kohti Plutoa ja tekee edelleen ohilentonsa 14. heinäkuuta.

Syytä varotilaan asettumiseen ei vielä tiedetä, mutta se saattaa johtua perjantaina luotaimeen lähetetystä käskysarjasta. Se ohjelmoi luotaimen ohilehtoon ja siinä olivat kaikki ohjeet tutkimuslaitteiden sekä kameroiden käyttämiseen tuona hektisenä aikana. Aiemmin lennon aikana vain Jupiterin ohilento oli yhtä toimintaa täynnä.

Se, että yhteys planeettaluotaimiin menetetään silloin tällöin, ei ole huolestuttavaa. Näin tapahtuu aina välillä ja käytännössä aina luotain saadaan pian uudelleen toimintaan.

Tässä tapauksessa ikävää on kuitenkin se, että New Horizons on hyvin kaukana. Siksi radioviestiltä kestää noin yhdeksän tuntia edes takaisin luotaimeen, ja siksi sen saaminen takaisin normaalitoimintaan saattaa viedä jopa päiviä. NASAn mukaan tähän menee ”yksi tai useampia päiviä”.

Tämä on varsin paljon, sillä ohilento tapahtuu jo 10 vuorokauden päästä ja luotaimen on ollut tarkoitus ottaa koko ajan uusia kuvia. Niitä ei saada, ennen kuin New Horizons on varmasti hallinnassa ja toimii normaalisti.

Luotain on enää vain 11 miljoonan kilometrin päässä Plutosta.

Seuraamme luonnollisesti tilannetta tiiviisti.

NASAn New Horizons -luotain lähestyy kovaa vauhtia Plutoa ja lähettää jatkuvasti yhä tarkempia kuvia kääpiöplaneetan pinnasta.

Pluto alkaa olla jo niin lähellä, että kuvien lisäksi siitä saadaan myös muita tietoja: esimerkiksi tänään kerrottiin, että luotaimessa oleva infrapunaspektrometri on havainnut Pluton pinnalta jo metaanijäätä. Se ei ole sinänsä yllättävää, mutta se kertoo Pluton olevan todennäköisesti enemmän Titanin tai Tritonin kaltainen jäätyneen metaanin maailma kuin kuiva ja kolkko kuu. Tämä on siis erittäin jännittävä yksityiskohta Plutosta tulevien tietojen joukossa.

Sen sijaan tuoreissa kuvissa Pluton päiväntasaajan seudulla oleva nauha tummia täpliä on aivan odottamaton ja kummallinen. Niistä ei kukaan osaa toistaiseksi muuta kuin heittä villejä arvauksia.

“Tämä on täysi arvoitus – emme tiedä mitä nämä täplät ovat", sanoo luotaimen tutkimuslaitteiden päätutkija Alan Stern. "Tuskin maltamme odottaa niiden salaisuuden selviämistä!"

Luotain on lähimmillään 12 vuorokauden kuluttua ja silloin näistä täplistäkin saadaan varmasti paljon tarkempia kuvia. Nyt luotaimen LORRI-kameralaitteiston parhaimpienkin kuvien perusteella voi vain sanoa, että täplät ovat pinnalla varsin tasaisin välimatkoin, ovat hieman nelikulmaisen muotoisia ja niiden halkaisija on noin 480 km.

Ne voivat olla kukkuloita tai painautumia pinnassa. Ne voivat olla jostain muusta syystä vain eri värisiä alueita. Tai sitten ne ovat harvinainen seuraus kuvankäsittelystä, jolla kuvien tarkkuutta on pyritty parantamaan. Silloinkin taustalla on todennäköisesti jokin luonnollinen ilmiö Pluton pinnalla.

Uusien kuvien avulla on myös koetettu jo määrittää Pluton väriä. Se näyttää olevan beigen ja oranssin sekoitus, mihin sotkeutuu vaaleampia ja tummempia alueita. Pluton suurin kuu Kharon puolestaan on harmaa, mikä osaltaan viittaa siihen jo aiemmin olleeseen ajatukseen, että kuu ei ole syntynyt samaan aikaan samoilla seuduilla Pluton kanssa, vaan kaksikko on päätynyt myöhemmin vain yhteen.

Parin viikon päästä New Horizons -luotain hujahtaa Pluton ohitse, ja koko ajan luotaimen kääpiöplaneetasta ottamat kuvat tulevat vain tarkemmiksi.

Samalla ne tulevat yhä jännemmiksi: eilen otetuissa kuvissa Pluton pinnalta hahmottuu suuri kraatteri. 

Luonnollisesti on mahdollista, että tumma rinkulamainen näky onkin jotain muuta, vaikkapa vain sen muotoinen tummempi alue, mutta se voi tietysti olla hyvinkin törmäysjälki. Onhan niitä muillakin planeetoilla. Jännittävän siitä tekee joka tapauksessa se, että jälki on erittäin suuri verrattuna Pluton kokoon - se on valtava!

Samankaltainen ilmiö on ollut nähtävissä on aikaisemmissa kuvissa, etenkin kun sitä osaa nyt katsoa sillä silmällä. 

Siinä missä napalakit, millainen Pluton vaalea pilkkukin todennäköisesti on, ovat jonkinlaista valoa hyvin heijastavaa jäätä, saattaa tumma alue olla myös "antinapalakki", missä on jotain valoa heijastamatonta ainetta. Tämä selviää varsin pian.

Toisessa kuvassa, alla, näkyy Pluton lisäksi sen suurin kuu Kharon noin 31 miljoonan kilometrin päästä kuvattuna. Se paljastaa selvästi Pluton ja Kharonin pieni kokoero: ei ihme, että niitä on kutsuttu kaksoisplaneetaksi, tai tietysti nyttemmin kaksoiskääpiöplaneetaksi. Plutohan on halkaisijaltaan 2370 km ja Kharon noin puolet siitä, 1200 km. Uusissa kuvissa Kharonin pinnalta alkaa jo hahmottua yksityiskohtia, kuten selvästi tummempia alueita.

Kääpiöplaneetta Plutoa lähestyvä NASAn New Horizons -luotain ottaa koko ajan tarkempia ja parempia kuvia Plutosta ja sen kuista. Luotain lentää Pluton ohi (ja sen kuiden ratojen läpi) vajaan kolmen viikon kuluttua, heinäkuun 15. päivänä, ja silloin saadaan katseltavaksi parhaimpia kuvia.

Mutta jo nyt kuvat ovat varsin omalaatuisia, kuten tänään otetut kuvat. Ne ovat niin tuoreita, ettei niistä ole vielä ennätetty tehdä virallisia tiedotteita. Kuvista kertoi tähtitieteilijä Phil Plait twitterissä.

Näissä kuvissa, joita on käsitelty ja suurennettu, jotta yksityiskohdat ovat paremmin näkyvissä, on selvästi havattavissa kirkas alue Pluton pohjoisella napa-alueella. Siitä on ollut merkkejä jo aikaisemminkin, mutta koskaan se ei ole näkynyt näin selvästi.

Se on jopa yllättävän kirkas. Jopa niin, että sitä voisi pitää kuvausvirheenä. Otsikkokuvassa onkin siksi kaksi tänään 30 sekunnin välein otettua kuvaa Plutosta, jotka kertovat selvästi sen, että kirkas piste ei ole esimerkiksi kameraan osunut kosminen säde, vaan todellinen ilmiö pinnalla.

Täplästä näkyy myös muotoa, ja vaikka se saattaa johtua vielä kuvankäsittelystä ja suurentamisesta, on selvää, että Pluton pinnalla on olennaisesti muuta pintaa kirkkaampi alue sen pohjoisella navalla. Kirkkaus on karkeasti arvioiden kaksinkertainen verrattuna pintaan.

Koska Pluton lämpötila on hyvin lähellä typen jäätymispistettä, voi olla hyvinkin niin, että kääpiöplaneetan kaasukehä olisi jo tiivistymässä sen navoille. Tätä on pelätty ja toivottu lennon alusta alkaen, ja yksi syy lähettää aikanaan New Horizons nopeasti matkaan, oli päästä perille ennen kuin näin tapahtuu.

Mutta olisiko prosessi juuri nyt meneillään, ja siksi ohilennon aika olisi itse asiassa kaikkein kiinnostavin: näkisimme Pluton juuri sen syksyn aikaan, jolloin kaasukehä olisi vähitellen romahtamassa sen pinnalle?

Vai olisiko kirkas alue kraatteri? Tai samanlainen mahdollisesti pinnan alta pilkottava, todennäköisesti paljasta jäätä sisältävä alue kuin kenties on Cereksen omituiset kirkkaat pisteet?

Se selviää viimeistään kolmen viikon päästä – ellei jo aikaisemmin näissä kuvissa, jotka ovat koko ajan vain jännittävämpiä!

Kuva: NASA/JHUAPL/SwRI

NASAn New Horizons -luotain lähestyy Plutoa ja ohittaa sen 40 vuorokauden kuluttua ja mielikuvitus hahmottelee jo kovasti sitä, mitä luotain tulee oikein kuvaamaan. Otsikkokuvana on Dan Durdan tekemä piirros siitä, miltä Pluto voisi näyttää nykytietojen mukaan.  Mutta yhtä tarkkoja oikeita kuvia saa vielä odottaa muutaman viikon ajan.

Pari metriä kanttiinsa oleva avaruusalus on lentänyt läpi aurinkokunnan lähes kymmenen vuoden ajan ja viilettää 14. heinäkuuta vain noin 12500 kilometrin etäisyydeltä. Lähimmillään nykyisin kääpiöplaneetaksi luokiteltavaa Plutoa luotain on klo 14:50 Suomen aikaa.

New Horizons on tehnyt aktiivisesti havaintoja Plutosta ja sen kuista jo usean kuukauden ajan. Sen ottamat kuvat ovat olleet maaliskuusta alkaen tarkempia kuin Maan luota Hubblen avaruusteleskoopilla tehdyt havainnot.

New Horizons -luotain on välittänyt jälleen uusia kuvia Plutosta. Enää kääpiöplaneetta ei ole suttuinen valopiste, vaan sen pinnalla erottuu tummia ja vaaleita alueita.

Tuoreet kuvat on otettu pari viikkoa sitten runsaan 110 miljoonan kilometrin etäisyydeltä. Kuvaamiseen käytettiin LORRI-instrumenttia (Long-Range Reconnaissance Imager), joka on käytännössä ccd-kameralla varustettu 20-senttinen kaukoputki.

Kehyksen sisällä on kolme kertaa suurennettu kuva Plutosta. Pinnan kirkkain kohta on napaseuduilla, mikä viittaisi jäästä tai lumesta muodostuneeseen napalakkiin.

Kuvassa näkyy myös Pluton suurin kuu Charon. Kymmenesosasekunnin mittainen valotusaika oli liian lyhyt, jotta neljä muuta kuuta erottuisi kuvassa.

Kevään ja kesän kuluessa kuvien erotuskyky paranee vielä huimasti, kun luotaimen ja kääpiöplaneetan välinen etäisyys kutistuu.

"Voimme vain kuvitella, millaisia yllätyksiä meitä on odottamassa, kun New Horizons ohittaa Pluton 12 500 kilometrin etäisyydeltä ensi kesänä", hehkuttaa Hal Weaver, yksi lennon tutkijoista.

Kuva: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute