Näinä maailmanpoliittisesti myrskyisinä aikoina on hyvä iloita siitä, että uusi eurooppalainen kantoraketti Ariane 6 teki eilen ensimmäisen kaupallisen lentonsa. Kyseessä oli raketin toinen lento viime kesänä tapahtuneen ensilennon jälkeen. 

Raketin kyydissä oli ranskalainen tiedustelusatelliitti CSO-3, jonka raketin toinen vaihe vapautti aurinkosynkroniselle polaariradalle noin 800 kilometrin korkeudessa. 

Edellisellä Ariane 6:n lennolla ainoa kauneusvirhe oli toisen vaiheen viimeisen polton epäonnistuminen, minkä vuoksi suuri rakettivaihe jäi avaruuteen kiertämään Maata sen sijaan, että se olisi pudonnut alas tuhoutumaan ilmakehässä. Nyt tämä viimeinenkin poltto sujui suunnitellusti.

Tarkoituksena on tehdä tänä vuonna vielä neljä Ariane 6:n laukaisua, joista seuraava on suunnitteilla elokuulle. Silloin kyydin avaruuteen saa EUMETSATin MetOp-SG-A1.

Arianen laukaisupaikalla Ranskan Guyanassa on parhaillaan sadekausi, joten raketti nousi matkaan vetisissä ja pilvisissä oloissa. Laukaisua yritettiin ensimmäisen kerran maanantaina 3. maaliskuuta, mutta maajärjestelmissä olleen venttiilivian vuoksi laukaisua siirrettiin parilla päivällä eteenpäin. Kuva: Arianespace.

Kumoon Kuun pinnalla

Samaan aikaan, kun Ariane lensi kohti avaruutta, amerikkalainen Athena-laskeutuja lähestyi Kuun pintaa. 

Kyseessä on Intuitive Machines -yhtiön tekemä Nova-C -tyyppinen laskeutuja, jota yhtiö käytti myös viime vuonna tekemällään lennolla. Silloin korkeusmittarit jäivät varotilaan ennen laukaisua, joten ne eivät olleet lennolla päällä – avuksi otettiin laskeutujassa ollut Nasan kokeellinen tutkimuslaite, jonka tehtävänä oli kartoittaa Kuun pintaa kolmiulotteisesti,  mutta nyt se hakkeroitiin toimimaan myös korkeusmittarina. 

Tämän vuoksi alus laskeutui hieman suunniteltua nopeammin, eikä Kuun pintaan osuessaan se tullut ihan suoraan alaspäin, vaan lievästi sivuliikkeessä. Sivuttaissuuntainen nopeus nykäsi laskeutujan kaatumaan, etenkin kun yksi laskeutumislajoista jäi jumiin kiven tai pienen kraatterin vuoksi – jos se olisi voinut liikkua pinnalla vapaasti, ei sivuliikkeestä olisi ollut harmia.

Athena kuvasi Kuun etelänapaa ennen laskeutumistaan ja sai näkyviin myös laskeutumisalueensa, korkean tasangon Mons Mouton -vuoren huipulla. Kuva: Intuitive Machines.

Näyttää siltä, että vaikka korkeusmittarit toimivat nyt normaalisti, on alus jälleen kaatunut laskeutumisen jälkeen. Yhtiö on yhteydessä siihen, laskeutujan aurinkopaneelit tuottavat sähköä ja kaikki on muuten hyvin, paitsi että aluksen asento ei ole. 

Nähtäväksi jää, mitä tehtävistä voidaan nyt toteuttaa. Voi olla, että laskeutuja on liian korkea suhteessa sen laskeutumisjalkojen leveyteen, sillä vaikka massan hitaus on Kuussa sama kuin Maassakin, ei painovoima ole – pienikin sivuliike saattaa kaataa aluksen.

Jari Mäkinen kertoo enemmän laskeutujasta tällä videolla.

Bahamalla satoi taas romua

SpaceX:n Starship-raketti nousi kahdeksannelle koelennolleen viime yönä klo 1.30 Suomen aikaa. Lento tapahtui noin kaksi kuukautta edellisen lennon jälkeen. Silloin raketin ensimmäinen vaihe, suuri "boosteri" onnistui palaamaan näyttävästi takaisin laukaisualustan tornissa olevien metallipidikkeiden väliin, mutta itse Starship-avaruusalus tuhoutui matkallaan kohti avaruutta.

Ja juuri näin kävi nytkin. Boosteri palasi takaisin, mutta Starshipin vaikeudet alkoivat lähes samaan aikaan kuin edellisellä lennolla: kun laukaisusta oli kulunut 8 minuuttia ja 20 sekuntia, neljä kuudesta Starshipin moottoreista sammui. 

Edellisellä lennolla juuri samaan aikaan moottoreita alkoi sammua vähitellen, mutta nyt neljä moottoria sammui lähes yhtä aikaa.

Alus menetti ohjattavuutensa, alkoi pyöriä ja itsetuhojärjestelemä räjäytti aluksen, ettei siitä tulisi harmia.

Harmia tosin tuli nytkin samaan tapaan kuin edellisellä kerralla: lentoliikenne Bahaman seuduilla keskeytettiin, kun taivaalta satoi Starshipin romua.

Starshipissä on selvästi jokin vika, joka saa sen nyt tuhoutumaan samaan aikaan lentoa. Todennäköisesti seuraavaa koelentoa saadaan odottaa pitempään kuin kahden kuukauden ajan, ja samalla haave Starshipin saamiseksi Kuun pinnalle koelennolla vielä tänä vuonna näyttää hiipuvan – hyvä kun SpaceX saisi sen edes toimimaan vielä tänä vuonna.

Boosterin palaaminen alas tuntuu jo normaalilta, vaikka oli vielä hetki sitten kuin tieteistarinaa... Kuva: SpaceX

Suurin osa sääsatelliiteista on päiväntasaajan päällä paikoissa, missä ne näyttävät pysyvät Maan pinnalta katsottuna koko ajan samalla paikalla, ja mistä ne pystyvät siksi tekemään koko ajan tarkkoja ja samanlaisia havaintoja allaan olevasta maapallon pinnasta.

Valitettavasti vain päiväntasaajan päältä katsottuna esimerkiksi napa-alueet jäävät lähes kokonaan pimentoon ja kovin pohjoiset sekä eteläiset alueet näkyvät huonosti. Esimerkiksi Suomi on näissä sääkuvissa vain pieni läikkä kuvan yläkulmassa.

Siksi näiden laajasti sääilmiöitä katsovien satelliittien lisäksi planeettaamme kiertää muutamia polaariradoilla olevia sääsatelliitteja, jotka pystyvät tekemään havaintojaan kaikkialta maapallon pinnalta. Koska ne ovat myös lähempänä Maata, pystyvät ne tutkimaan sääilmiöitä ja ilmakehää tarkemmin ja paremmin. 

Eurooppalaiset MetOp-satelliitit ovat tällaisia. Kyseessä ovat Euroopan avaruusjärjestön tekemät ja Euroopan sääsatelliittijärjestö EUMETSATin operoimat satelliitit, joita on jo kaksi avaruudessa. Ensimmäinen niistä laukaistiin matkaan vuonna 2006, toinen vuonna 2012 ja kolmas satelliitti – joka periaatteessa korvaa ensimmäisen – on vuorossa ensi vuonna.

Mittausten kannalta on tärkeää, että havaintoja tehdään pitkän ajan kuluessa samalla tavalla ja samoilla mittalaitteilla, joten satelliitit ovat samanlaisia. Niinpä nyt valmistuva kolmas MetOp edustaa periaatteessa yli vuosikymmenen vanhaa tekniikkaa.

Siksi näille satelliiteille suunnitellaan jo seuraajia, jotka jatkaisivat perushavaintojen tekemistä rutiininomaisesti, mutta aiempaa paremmin. Lisäksi satelliitteihin tulee kokonaan uusia mittalaitteita, koska ilmastontutkijoiden mielenkiinnon kohteet ovat laajentuneet ja tekniikka mahdollistaa aiempaa syvällisempien havaintojen tekemisen.

MetOp-satelliittien toinen sukupolvi tulee myös koostumaan sarjasta samanlaisia sääsatelliitteja. 

Hanketta luotsataan yhdessä EUMETSATin, ESAn ja Euroopan komission kesken. Ensimmäiset kaksi satelliittia on tarkoitus lähettää avaruuteen vuosina 2021 ja 2022, ja niiden toiminta-ajaksi suunnitellaan seitsemää vuotta. Sen jälkeen ne korvataan kahdesti uusilla.

Kaikkiaan kyseessä on siis kuuden satelliitin tekeminen. Niiden kokonaishinta on 1,3 miljardia euroa.

Suomalaista väriä jo nyt – ja tulevaisuudessa vielä enemmän

Euroopan Avaruusjärjestö ESA ja Euroopan sääsatelliittijärjestö EUMETSAT ovat valinneet Airbus Defence and Space -yhtiön rakentamaan nämä satelliitit. Airbus on puolestaan valinnut itselleen alihankkijoita, ja tiukassa kilpailussa tärkeä osa tilauksista on tulossa Suomeen: Space Systems Finland on mukana kaikkiaan kolmessa satelliittien seitsemästä havaintolaitteesta.

Espoolaisfirma osallistui jo ensimmäisen sukupolven MetOp-ohjelmaan kehittämällä satelliitteihin varmatoimisia ohjelmistoja. Tämän lisäksi SSF kehitti myös maassa tehtävään otsonidatan prosessointiin työkaluja. 

Nyt saadussa tilauksessa kyse on ohjelmistojen tekemisestä. SSF tekee kahteen mittalaitteeseen niiden toimimisen kannalta kriittisen ohjausohjelmiston. 

Ensimmäinen näistä laitteista mittaa ilmakehän kosteus-, paine- ja lämpötilaprofiileja käyttäen hyväkseen GPS-paikannussatelliittien signaalin muutosta sen kulkiessa ilmakehän eri osien lävitse. Tästä tulee laitteelle sen nimi, "radio-okkultaatioinstrumentti", eli Radio Occultation Instrument.

Toinen mittalaite, 3MI -radiometri, määrittää ilmakehän aerosoleja, pilvisyyttä, valtamerten tilaa ja maan heijastuvuutta. Laite tekee mittauksiaan kuvaamalla maapallon pinnan haijastamaa auringonvaloa eri katselukulmista.

Edellisten lisäksi SSF toimittaa havaintotietojen testaamiseen ja kalibrointiin tarkoitetun ohjelmiston Sentinel-5 -instrumentin maaprosessointiin. Sentinel-5 kuuluu rakenteilla olevaan eurooppalaiseen Copernikus-satelliittiohjelmaan, mutta on muista sen jäsenistä poiketen yksittäinen mittalaite. Siinä missä Sentinelit ovat yleensä satelliitteja, saavat Sentinelit 4 ja 5 ikään kuin kyydin  avaruuteen muiden satelliittien mukana – tämä pienentää kustannuksia. 

Sentinel-5 mittaa erittäin tarkasti ilmanlaatua, otsonia ja ilmaston muutoksia.

Tämänhetkisen suunnitelman mukaan ensimmäinen seuraavan sukupolven MetOp-satelliiteista laukaistaan avaruuteen vuonna 2019 ja toinen satelliitti seuraisi sitä kahden noin vuoden päästä.