Tässä se on: tuliterä SpaceShipTwo -avaruusturistialus "VSS Unity"

VSS Unity
Jari Mäkinen


Virgin Galactic -yhtiö paljasti tänään illalla Suomen aikaa uusimman aluksensa, VSS Unity -nimen saaneen SpaceShipTwo-aluksen toisen yksilön. Ensimmäinen alus tuhoutui traagisessa onnettomuudessa lokakuussa 2014, minkä jälkeen yhtiö on selvitellyt onnettomuuden syytä, tehnyt alukseensa muutoksia ja muokannut nyt paljastettua alusta näiden mukaisesti. Lentoon alus päässee jo kevään kuluessa.


Tänään Mojavessa, Kaliforniassa, esitelty toinen SpaceShipTwo -aluksen yksilö tulee jatkamaan Virgin Galactic -yhtiön koelentoja, joiden tarkoituksena on varmistaa turistilentojen turvallisuus, joskin kone on tehty jo sellaiseksi, että sen avulla voidaan aloittaa varsinaiset kaupalliset avaruusturistilennot; kyseessä ei ole siis vain koekone, vaan varsinainen turistilentoihin soveltuva alus – olettaen, että edessä olevat koelennot sujuvat hyvin.

Periaatteessa kone on samanlainen kuin vuonna 2014 tuhoutunut ensimmäinen SpaceShipTwo, VSS Enterprise, joskin sen perussuunnittelussa olleita puutteita on pyritty nyt korjaamaan. Syynä onnettomuuteen näyttää olleen se, että lentäjät vapauttivat koneen kääntyvän pyrstön liian aikaisin, kesken nousukiihdytyksen, jolloin se rikkoi koneen suurilla aerodynaamisilla voimillaan.

Kääntyvän pyrstön tarkoituksena on vakauttaa aluksen lentoa takaisin ilmakehään avaruudesta saavuttaessa, mutta sen kääntämisen paluuasentoon ei olisi pitänyt olla mahdollista ennenaikaisesti; se kuitenkin oli, mutta nyt tämä onnettomuus tuskin tulee toistumaan.

Toinen, jo aiempien koelentojen aikaan huolta aiheuttanut ongelma liittyi aluksen rakettimoottoriin.

Moottori on niin sanottu hybridimoottori, eli se käyttää kiinteää ja nestemäistä ajoainetta (kumimaista polttoainetta ja typpioksidia – eli ilokaasua – hapettimena), mutta moottori ei toiminut niin tasaisesti ja luotettavasti kuin oli toivottu.

Onnettomuuden jälkeen syyksi koneen hajoamiseen oletettiin ensin moottorin räjähtämistä, mutta näin ei käynyt: moottoriongelmista on koitunut lähinnä epämukavuutta. Silti moottoritekniikkaakin on kehitetty eteenpäin yli tässä puolentoista vuoden ajan kestäneen tauon aikana.

SpaceShipTwo on 18 metriä pitkä ja kykenee lennättämään kuusi matkustajaa sekä kaksi lentäjää noin 120 kilometrin korkeuteen. 

Kone nousee matkaan WhiteKnightTwo -aluksen mahan alla ja irtoaa siitä noin 15 kilometrin korkeudessa. Sen jälkeen se nousee rakettimoottorin voimin ylemmäs ja lentää heittoliikkeen tapaan avaruuden puolelle ja palaa sieltä takaisin ilmakehään. Lopuksi kone liitää purjekoneen tapaan takaisin lentokentälleen ja laskeutuu kiitoradalle lentokoneen tapaan.

Kokonaisuudessaan lento kestää noin kaksi tuntia, mistä avaruuslentoa on noin 30 minuuttia. Tästä noin seitsemän minuutin ajan koneen sisällä vallitsee painottomuus.

Lennon aikana kiihtyvyydet ovat välillä 6g – 3,5g, eli matkustajat kokevat kohtalaisen suuren kiihtyvyyden ylös noustessa ja suuremman hidastuvuuden alas saavuttaessa. Siksi koneessa on mukavat ja vaakatasoon kääntyvät istuimet, jotka vähentävät kiihtyvyysrasitusta.

Suurimmillaan koneen nopeus on noin kahdeksan minuutin kuluttua rakettimoottorin sytyttämisestä, jolloin kone kiitää 3,5-kertaisella äänen nopeudella.

Nimen VSS Unity on tälle toiselle koneelle antanut kuuluisa fyysikko Stephen Hawking suuren yhtenäisteorian mukaan.

Viivytyksiä, viivytyksiä

Kun SpaceShipOne teki ensimmäiset yksityisellä rahalla tehdyt pomppaukset avaruuteen vuonna 2004 ja voitti suuren mediahuomion lisäksi X Prize -palkinnon, arveltiin kaupallisten avaruusturistilentojen alkavan vuoden 2010 tienoilla.

Aluksena näillä lennoilla olisi tuolloin lennot tehneen aluksen uusi, suurempi versio, joka oli räätälöity erityisesti rutiininomaisia avaruushyppylentoja varten. Koneet nousisivat yli 100 kilometrin korkeuteen hybridirakettimoottorin kyydittäminä WhiteKnightTwo -lentokoneiden alta.

Lentoja varten Virgin Galactic rakensi jopa uuden lentoaseman, Spaceport American New Mexicoon, mutta toistaiseksi asemalla on ollut vielä hiljaista.

Yhtiö on onneksi edennyt kohti avaruuslentoja kylmän rauhallisesti kiirehtimättä. Ensimmäisille avaruusturisteille tapahtuva onnettomuus voisi lopettaa hankkeen alkuunsa.

Jo nyt sattunut onnettomuus oli paha paikka: yhtiön turvallisuuskulttuuria on kyseenalaistettu ja sen käyttämä tekniikka on suurennuslasin alla. Se vaikuttaa kuitenkin toimivalta ja yhtiön hitaalta tuntunut koelentotahti on ollut merkki siitä, että alusta halutaan testata kunnolla ennen kaupallisten lentojen aloittamista.

Virgin Galactic menetti muutamia asiakkaitaan onnettomuuden jälkeen, mutta suurin osa lennon varanneista on halunnut pitää varauksensa. 

Tämän nyt paljastetun aluksen rakentaminen alkoi jo vuonna 2012 ja seuraava, kolmas SpaceShipTwo on jo tekeillä. 

Nähtävästi hidas taivallus kohti avaruusturistilentoja jatkuu taas lähitulevaisuudessa. Tosin voi olla, että raketteja käyttävä kilpailija Blue Origins ennättää lennättämään ensimmäiset maksavat matkustajat New Shepard -kapselikonseptillaan avaruuteen ennen Virgin Galacticia.

Myös kolmas kilpailija, Lynx-pikkusukkulaa kehittävä XCOR Aerospace ottaa askelia eteenpäin, mutta se on selvästi kahta Virginiä ja Blue Originsia jäljessä.

Voi olla, että vuodesta 2016 tulee hyvinkin ratkaiseva avaruusturismin kannalta.

Pian Jumbo-Jetin alta ampaistaan avaruuteen

LauncherOne ja Cosmic Girl
Jari Mäkinen

Vaikka Virgin Galactic -yhtiön avaruusturistilennot ovat edelleen pahasti myöhässä, eikä niiden alkamisesta ole vielä tarkempaa tietoa, on yhtiö lähes ylikierroksilla valmistautuessaan laukaisemaan satelliitteja avaruuteen.

LauncherOne on pieni kantoraketti, jota suunnitellaan laukaistavaksi kiertoradalle turistialus SpaceShip2:n kantoaluksen WhiteKnight2:n alta samaan tapaan kuin avaruusturistialus laukaistaisiin pomppaukselleen noin sadan kilometrin korkeuteen. 

Kantoraketti ja sen hyötykuormana oleva satelliitti sen sijaan jatkaisivat aina kiertoradalle saakka ja kiihdyttäisivät siellä pysymiseen vaadittavaan nopeuteen.

Alun perin LauncherOne suunniteltiin noin satakiloisten piensatelliittien laukaisuun, mutta asiakkaisen pyyntöjen vuoksi raketin suorituskykyä on kasvatettu noin kaksinkertaiseksi. 

Nyt siis tarkoitus on laukaista 200 kg massaltaan oleva satelliittilasti avaruuteen – siis yksi tai useampi satelliitti.

Kantoraketin tullessa suuremmaksi on WhiteKnight2 jäänyt pieneksi. Siksi Virgin Galactic kertoi eilen hankkivansa emoyhtiöltään Virgin Atlantic -lentoyhtiöltä Beoing 747-400 -liikennekoneen, josta räätälöidään raketille uusi kantoalus.

Sen avulla rakettia voidaan jopa kasvattaa niin, että sillä voitaisiin laukaista jopa 400 kg matkaan.

Kone ristitään Virgin-yhtiön tyyliin “Kosmiseksi tytöksi”, eli sen kylkeen kirjoitetaan”Cosmic Girl”.

Jumbo-Jetin vasemman siiven juureen rungon ja sisemmän moottorin väliin tehdään ripustuspiste kantoraketille. Kyseinen paikka on itse asiassa suunniteltu ulkoisen kuorman kantamiseen, sillä aikanaan moottorien ollessa vähemmän luotettavia kuin nykyisin, koneilla kuljetettiin usein varamoottoreita  kaukana sijaitseville lentoasemille, missä samanlainen Jumbo oli jäänyt nalkkiin moottorin rikkouduttua.

Monet lentoyhtiöt ovat poistamassa Jumbo-Jettejä laivastoistaan, koska nykyaikaiset kaksimoottorikoneet pystyvät kuljettamaan lähes saman määrän matkustajia olennaisesti edullisemmin ja suuremmat matkustajamäärät kannattaa lennättää kookkaammalla Airbusin A380-koneella.

Niinpä tämä uuden uran saava kone olisi todennäköisesti joutunut alumiinitölkkien raaka-aineeksi, ellei sitä olisi otettu satelliittilaukaisijaksi; siihen käyttöön se monimoottorisena, suuren kuorman kantavana pitkänmatkankoneena sopiikin hyvin, koska yksittäisillä lennoilla polttoaineenkulutus ei ole olennainen kustannuserä ja kauaksi kantavan koneen avulla satelliitit voidaan laukaista oikeastaan mistä vain mihin suuntaan vain.

Valtavaa satelliittitilausta seurasi maailman suurin laukaisusopimus

Jari Mäkinen

OneWeb, maailman suurin satelliittimuodostelma, jonka tarkoitus on luoda internet-yhteys joka puolelle maapalloa, otti tänään jälleen askeleen eteenpäin. Satelliittisysteemiä rakentava yhtiö tilasi kantorakettilaukaisuita sekä Virgin Galactic -yhtiöltä kuin Arianespaceltakin. 

Tilaus on suurin koskaan tehty satelliittien laukaisusopimus: OneWeb tilasi 39 laukaisua Virginiltä ja 21 laukaisua Arianespacelta. Lisäksi se asetti alustavia varauksia yhteensä 108 laukaisulle, joista päätetään myöhemmin.

Etenkin Virginille tilaus on merkittävä, koska paitsi että se on suuri, on se ensimmäinen yhtiön kehittämälle LauncherOne -raketille (otsikkokuvassa). Kyseessä on avaruusturistialus SpaceShip2:n avaruushypyllylle lähettävän WhiteKnight2 -lentokoneen alta matkaan lähtevä kantoraketti, joka laukaistaan noin 15 kilometrin korkeudesta ja joka kykenee kuljettamaan 120-225 kg:n massaisen hyötykuorman Maata kiertämään. Yhden laukaisun hinta on vain noin 10 miljoonaa dollaria. Raketin ensimmäinen lento on tarkoitus tehdä ensi vuonna.

LauncerOne soveltuu siis erinomaisesti noin 150 kg:n OneWeb-satelliittien lähettämiseen. Todennäköisesti yksi raketti tulee laukaisemaan vain yhden satelliitin kerrallaan, koska OneWebin satelliitit tulevat kiertämään Maata 1200 kilometrin korkeudessa; ne tosin viedään avaruuteen ensin 500 kilometrin korkeuteen, mistä ne nousevat itse lopulliselle radalleen. 

Kirjoitimme satelliiteista ja OneWebistä tarkemmin viime viikolla.

Virgin Galactic on kehittänyt satelliittien laukaisuun soveltuvaan rakettisysteemiä jo jonkin aikaa ja sillä on projektin kimpussa noin 120 insinööriä Long Beachissa, Kaliforniassa. Siellä sijaitsee tehdas, missä raketteja tullaan valmistamaan.

OneWeb ei kuitenkaan laittanut kaikkia munia samaan koriin, vaan tilasi varmuuden varalta laukaisuita myös Arianespacelta, joka voi laukaista Sojuz-raketeilla useita satelliitteja kerralla. Laukaisut alkavat jo vuonna 2017 ja kaikkien 21 laukaisun on tarkoitus olla tehty vuoteen 2019 mennessä. Sitä varten laukaisuita tullaan tekemään Kouroun lisäksi Baikonurista ja mahdollisesti myös Plesetskistä.

Lisäksi OneWeb on varannut Arianespacelta viisi Sojuz-lentoa ja kolme uuden Ariane 6:n laukaisua, jotka tapahtuisivat 2020-luvun alussa. Kyseessä on samalla ensimmäinen Ariane 6:lle tehty laukaisutilaus.

Tänään OneWeb myös julkisti saaneensa uuden 500 miljoonan dollarin rahoituspaketin, eli hanke on taloudellisesti aiempaa varmemmalla pohjalla. Hankkeessa ovat nyt mukana satelliitit rakentava Airbus Group sekä Bharti Enterprises, Grupo Salinas, Hughes Network Systems, EchoStar, Intelsat, Qualcomm Incorporated, Coca-Cola Company ja Virgin Group.

Arianespacen toimitusjohtaja Stéphane Israël twiittasi yllä olevan kuvan tänään Lontoosta, missä sopimus allekirjoitettiin. "in toimitusjohtaja Greg Wylerin ja in kanssa Lontoossa. Vain minulla on kravatti, mutta Richard on ottamassa sitä pois."

Ennen aikojaan kääntynyt pyrstö petti SpaceShip2:n

SS2 hajoaa lennossa
Jari Mäkinen

Juttuun on tehty tiistaina 4. marraskuuta monia muutoksia ja lisäyksiä tutkinnan edistyminen myötä

Viime viikko oli epäonnisin ja ikävin viikko vuosikymmeniin avaruuslentojen historiassa: ensin 28.10. Kansainväliselle avaruusasemalle rahtia kuljettanut kantoraketti räjähti heti laukaisunsa jälkeen ja sitten perjantaina 31.10. illalla Suomen aikaa avaruusturistien lennättämiseen suunniteltu SpaceShip2 -alus syöksyi maahan koelennollaan Kaliforniassa.

Kyseessä oli ensimmäisen valmistuneen avaruusturistien kuljettamiseen tehdyn SpaceShip2 -avaruusaluksen, VSS Enterprisen, 55. koelento. Näistä 35:llä alus on irrottautunut emoaluksestaan ja laskeutunut liitokoneen tapaan takaisin Mojaven lentoasemalle.

Onnettomuudessa kuoli lentoperämiehenä toiminut Michael Alsbury ja onnettomuuden aikana konetta ohjannut Peter Siebold loukkaantui vakavasti. Kummatkin lentäjät olivat Scaled Composites -yhtiön koelentäjiä. Siebold on yhtiön lento-operaatioiden johtaja. Hän on tajuissaan, hänelle on tehty leikkaus ja häntä päästään haastattelemaan lähipäivinä.

Yhdysvaltain siviili-ilmailuhallinto FAA:n edustajat ja onnettomuustutkintalautakunta NTSB:n tutkijat saapuivat onnettomuuden jälkeen seuraavana päivänä paikalle ja ovat raportoineet tutkinnan edistymisestä päivittäin.

Ensimmäisten arvioiden mukaan onnettomuus olisi johtunut aluksen rakettimoottorin räjähtämisestä, mutta pian kävi ilmi, että moottorin toiminnassa ei ollut ongelmia, vaan alus olisi hajonnut ilmassa, kun sen taipuva pyrstö oli alkanut taipua ennenaikaisesti. Pyrstö kääntyy pystyasentoon silloin, kun alus palaa takaisin Maahan; näin pyrstö vakauttaa aluksen asentoa, kunnes alus on jälleen alempana ilmakehässä ja se pystyy lentämään normaalisti. Silloin pyrstö käännetään jälleen suoraksi.

Alla oleva video näyttää miten pyrstön olisi tullut toimia:

Mitä tapahtui?

Aluksessa oli mukana kuusi kameraa ja sen toimintoja seurattiin yli tuhatkanavaisella telemetrialaitteistolla. Lisäksi lento ja onnettomuus kuvattiin läheisen Edwardsin lentotukikohdan teleskoopeilla ja seurantalentokoneesta. Näiden perusteella lennon kulusta on saatu tehtyä seuraava kuvaus (kellonajat ovat Kalifornian aikaa, mikä on yhdeksän tuntia jäljessä Suomen ajasta):

Klo 9:19 WhiteKnight2 -lentokone nousi ilmaan SpaceShip2 mahansa alla. Alusten lentoonlähtö viivästyi epäsuotuisan sään vuoksi perjantaina aamulla paikallista aikaa Kaliforniassa noin kolmella tunnilla.

Klo 10:07:19 SpaceShip2 pudottautui omille teilleen emoaluksensa alta noin 15 kilometrin korkeudessa.

Klo 10:07:21 SpaceShip2:n rakettimoottori käynnistyi.

Klo 10:07:29 SpaceShip2 kiisi yläviistoon ja sen nopeus oli jo Mach 0,94, eli lähes äänen nopeus. Sekuntia myöhemmin alus rikkoi äänivallin.

Klo 10:07:31 aluksen nopeus oli Mach 1,02, kun telemetriatietojen mukaan pyrstön paikalleen lukittaneen varmuuslaitteiston ilmaisin vaihtui asennosta "lukittu" asentoon "ei-lukittu". Tämä ei vielä saa pyrstöä kääntymään, sillä sen liikuttamiseen lentäjien täytyy kääntää vielä toista vipua. Nyt kuitenkin jostain syystä pyrstö alkoi kääntyä.

Normaalisti koelennoilla pyrstön lukitusvipu on vapautettu noin Mach 1,4:n kohdalla.

Klo 10:07:34 kahdesta osasta koostuva pyrstö irtaantui, aerodynaamiset voimat rikkoivat aluksen ja kaikki telemetriatiedot sekä videokuva aluksen kameroista katkesi. Aikaa siitä, kun SpaceShip2 irtaantui WhiteKnight2:sta, oli kulunut 15 sekuntia.

SpaceShip2 putosi tämän jälkeen hieman alle 20 kilometrin korkeudesta suoraan alas Koehn-järven luokse, noin 40 kilometrin päähän Mojaven lentoasemasta Mojaven autiomaassa Los Angelesin koillispuolella. Aluksessa ei ollut heittoistuimia, mutta lentäjillä oli laskuvarjot. Onnettomuus tapahtui hyvin nopeasti ja poistuminen putoavasta, todennäköisesti hurjasti pyörivästä aluksesta on erittäin vaikeaa. Siitä huolimatta Siebold onnistui pääsemään ulos aluksesta ja hyppäämään laskuvarjolla.

Suurin osa aluksen hylyn osista löydettiin soikealta, noin kahdeksan kilometriä pitkältä alueelta, mutta joitakin osia lensi jopa yli 50 kilometrin päähän alueen luoteispuolelle.

Alla oleva video on NTSB:n julkaisema ja siinä näkyy hylyn osia ja onnettomuustutkijoita työssään.

Onnettomuustutkinta paikan päällä Mojavessa on päättymässä. Vaikka tapahtumien yleiskulku näyttää olevan varsin selvä, kestää lopullisten syiden ja niiden yhteyksien selvittäminen sekä lopullisen raportin tekeminen noin vuoden päivät.

Teknisten syiden ohella tutkimus on kuitenkin nyt suuntautumassa lentäjien toimintaan ja aluksen ohjaamon suunnitteluun.

Alun perin onnettomuuden syyksi ennätettiin jo epäillä rakettimoottoria. Ensimmäisten kuvien perusteella alus näytti räjähtäneen, ja koska kyseessä oli uuden, parannetun rakettimoottoriversion ensimmäinen testaaminen lennossa, oli epäilyksille aihetta.

Eräs suurimmista syistä SpaceShip2:n ja samalla avaruusturistilentojen aloittamisen jatkuvaan viivästymiseen on ollut rakettimoottorin kanssa olleet ongelmat. Juuri toukokuussa koneet Scaled Composites -yhtiöltä tilannut Virgin Galactic -yhtiö tiedotti, että moottorien polttoainetta muutetaan enemmän muovimaiseksi, kun aiemmin se oli kumimaista. Moottori on tyypiltään ns. hybridimoottori, eli se käyttää kiinteää polttoainetta ja hapettimena Ilokaasua eli dityppioksidia. Onnettomuuslento oli ensimmäinen kerta, kun uutta moottoria testattiin ja samalla ensimmäinen kerta yhdeksään kuukauteen, kun SpaceShip2 käynnisti rakettimoottorinsa.

Alus on käyttänyt rakettimoottoriaan koelennoilla kolme kertaa aikaisemmin; näiden perusteella yhtiö päätti muuttaa moottorin polttoainetta toiseen. Moottoria oli luonnollisesti testattu moneen kertaan ennen lennolle lähtemistä.

Tuhoutunut kone nousemassa kohtalokkaalle koelennollaan perjantaina.

Työ jatkuu

Onnettomuus ei pysäytä hanketta, mutta tämän seurauksena on täysin varmaa, että kaupalliset lennot avaruuteen eivät ala vielä ensi vuonna, kuten ennätettiin jo olettaa. Toinen avaruusalus, VSS Voyager, on jo käytännössä valmiina, mutta koelennot sillä tuskin alkavat ennen kuin onnettomuuden syy on selvinnyt ja siihen on tehty mahdollisesti muutoksia.

Scaled Composites ja Virgin Galactic järjestivät välittömästi onnettomuuden jälkeen yöllä Suomen aikaa tiedotustilaisuuden, missä Virgin Galacticin toimitusjohtaja George Whitesides sanoi: "Avaruustoiminta on vaikeaa, ja tänään oli raskas päivä. Autamme viranomaisia onnettomuustutkimuksissa ja selvitämme perin pohjin mitä tänään tapahtui.”

”Tulevaisuus lepää kuitenkin monin tavoin juuri tällaisten vaikeiden hetkien varassa. Oletamme, että alusta lentäneet lentäjät, ja kaikki, jotka ovat tehneet työtä lentojen eteen, tietävät että tie voi olla vaikea. Silti hekin varmasti haluavat, että jatkamme eteenpäin, ja niin aiomme tehdä.”

Richard Branson, Virgin Galactic -yhtiön perustaja ja koko Virgin-yhtiöryppään näkyvä johtaja, joka on aikeissa lentää perheineen ensimmäisinä matkustajina SpaceShipTwo -aluksella avaruuteen, matkusti heti onnettomuudesta kuultuaan Kaliforniaan. Vielä syyskuussa hän oletti pääsevänsä avaruushypylleen ensi vuoden helmi-maaliskuussa.

Matkallaan Kaliforniaan viikonloppuna hän lähetti lausunnon, mikä toistaa Whitesidesin viestiä. ”Olemme aina ymmärtäneet, että tie avaruuteen on hyvin vaikea – aivan jokainen uusi liikennemuoto on joutunut käymään läpi vaikeita aikoja alkuaikoinaan. Lentäminen avaruuteen on vaikeaa, mutta se on kaiken vaivan väärti. Suremme, ja jatkamme eteenpäin yhdessä.”

Kaliforniaan saavuttuaan Branson vakuutti projektin jatkuvan, koska "se on sen väärti" ja "emme halua jättää kesken mitään, minkä olemme aloittaneet".

Virgin Galactic lupasi maksaa takaisin lipun hinnan tai ennakkomaksun kaikille asiakkailleen, jotka niin haluavat. Yhtiön mukaan noin 20 henkilöä on halunnut toistaiseksi peruuttaa matkansa onnettomuuden vuoksi, mutta listalla on edelleen yli 700 matkustajaa. Heistä monet ovat erityisesti ilmoittaneet pysyvänsä mukana ja luottavansa siihen, että lennot alkavat aikanaan.

TV-lähetyksistä kaapattuja kuvia onnettomuusalueelta.

Aikaisempia artikkeleitamme aiheesta

SpaceShip2 teki tänään historiaa: www.tiedetuubi.fi/?q=node/184

Antilooppilaaksosta avaruuteen: www.tiedetuubi.fi/?q=node/185

Ensimmäisellä avaruusturistialuksella vaikeuksia

SS2 lennossa
Jari Mäkinen

Kun Richard Branson perusti Virgin galactic -yhtiön vuonna 2004, oli sen tarkoitus aloittaa kaupalliset turistilennot avaruuteen vuonna 2009. Nyt aikataulu on myöhässä jo viitisen vuotta, ja edessä näyttää olevan vielä pitkä tie, ennen kuin ensimmäiset turistit nousevat hyppylennoilleen avaruuden virallisen raja yläpuolelle.

Vaikka kyse on "vain" pomppauksesta avaruusaluksella 100 km:n rajan yläpuolelle, on kyse teknisesti vaativasta hankkeesta, sillä kyseessä on ensimmäinen kerta, kun aikomus on tehdä avaruuslentoja rutiininomaisesti kaupallisten lentojen turvallisuuskriteerien mukaan. Koska koko uusi, orastava avaruuslentobusiness nojaa tällä hetkellä Virgin Galacticiin, on luonnollisestikin hyvä, että yhtiö ei hoppuile.

Lentoihin käytettävä avaruusalus SpaceShipTwo on tehnyt viime aikoina koelentojaan hyvin harvakseen. Se käytti moottoriaan ilmassa ensimmäisen kerran huhtikuussa 2013 ja on lentänyt vain kerran sen jälkeen ennen kuin se syöksyi taivaalle rakettimoottoriaan testaten tammikuun 10. päivänä. Kyseessä oli siten vasta kolmas kerta, kun rakettimoottori sytytettiin lennossa. Vaikka yhtiö ei ole kertonut koelennoistaan mitään täsmällistä, nähtävästi moottori on saanut aikaan haluttua enemmän tärinää, joten sitä on paranneltu.

Nyt näyttää kuitenkin siltä, että seuraavaa koelentoa joudutaan odottamaan ainakin kesäkuun loppuun. Syynä ei ole SpaceShipTwo, vaan sen kantoalus White Knight 2.

The Sunday Times -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan kantoaluksen siivistä on löydetty halkeamia, jotka vaativat pikaista korjaamista. Lisäksi sen laskuteline täytyy vaihtaa. Halkeamat ovat ikäviä ja niiden korjaamiseen menee aikaa, mutta onneksi koneet valmistaneella Scaled Composites -yhtiöllä on kenties eniten maailmassa kokemusta omalaatuisten komposiittirakenteisten koneiden tekemisestä ja korjaamisesta.

Näillä näkymin kone pääsee jälleen ilmaan kesäkuussa ja pystyy testien jälkeen kantamaan avaruusalusta lennoilleen todennäköisesti vasta kesäkuun lopussa.

Uusi rakettimoottori?

Vaikka SpaceShipTwo onkin pysynyt maassa, on sen rakettimoottoria testattu aktiivisesti. Viimeksi se röhähti henkiin viime viikon torstaina.

Vaikuttaa siltä, että moottori ei ole niin voimakas kuin on toivottu. Virgin Galactic on sen vuoksi joutunut ottamaan lippuja myydessään varovaisen linjan, eikä lupaa asiakkailleen lentoa yli 100 kilometrin maagisen rajan, vaan "ainoastaan" 80 kilometrin korkeuteen, mitä USAn ilmavoimat pitää avaruuden rajana. Kansainvälisesti avaruuden katsotaan alkavan sadasta kilometristä ja siellä olevasta ns. "Kármánin rajasta", eli korkeudesta, missä ilmakehän tiheys on jo niin pieni, että kiertoradalla pysymiseen vaadittava nopeus on pienempi kuin lentämiseen vaadittava nopeus.

Yhtiö koittaakin nyt paitsi saada moottorista sen aiheuttamaa tärinää pois, niin myös puristaa siitä enemmän potkua. Se harkitsee myös vaihtavansa moottorin polttoaineet toiseen. Nyt aluksen hybridirakettimoottori käyttää ajoaineinaan kumia ja ilokaasua, mutta vaihtamalla kumin sijalle nylonin, saataisiin moottori toimimaan 20 sekuntia pitempään.

Nyt käytössä oleva moottori käyttää siis kumia, ja sen parannettuja versioita on testattu aktiivisesti viime kuukausina. On mahdollista, että nylon-polttoainetta käyttävä moottori asennettaisiin toiseen valmistuvaan SpaceShipTwo -alukseen – nyt lentävän VSS Enteprise -aluksen lisäksi toinen, VSS Voyager on juuri valmistumassa. Kaikkiaan Virgin galactic on tilannut viisi avaruusalusta ja kaksi kantoalusta käyttöönsä.

Tutkijat ennen turisteja

Koska turistit haluaisivat päästä korkealle ja monille tutkijoille kelpaa vain pitkähkö painottomuus sekä käynti ilmakehän yläosissa, on Virgin Galactic huhujen mukaan nyt ottamassa tutkimuslaitteita ja tutkijoita mukaan ensimmäisille kaupallisille lennoilleen. Yhtiö on kaupitellut alustaan jo pitkän aikaa myös tutkijayhteisölle, mikä onkin ottanut sen hyvin myönteisesti vastaan. Alus menee erittäin hyvin lentokoneilla tehtävien painottomuuslentojen sekä varsinaisten avaruuslentojen väliin. Verrattuna miehittämättömiin stratosfääripalloihin lentävät avaruushyppyalukset myös korkeammalle ja niihin voidaan asentaa laitteita, jotka vaativat tutkijan olemista mukana.

Tutkimuslentojen avulla yhtiö voisi myös kerätä kokemusta lentojen normaalista tekemisestä ja koneidensa toiminnasta ennen kuin turistit päästettäisiin kyytiin.

Virallisesti yhtiö kuitenkin edelleen suunnittelee aloittavansa turistilennot vielä tämän vuoden lopussa ja yhtiön perustaja Branson on menossa ensimmäiselle lennolle perheineen.

Aikataulu on kuitenkin jo hyvin tiukka, ja onkin todennäköistä, että aikataulu tulee lipsumaan tästä edelleen. "Olemme myöhässä,  siitä ei ole epäilystäkään, mutta emme pidä kiirettä", sanoo Virgin Galacticin toimitusjohtaja George Whitesides Timesin artikkelissa. "Me teemme asiat kunnolla ja siihen menee oma aikansa."

Avaruuslinjoille hommiin?

Elämme historiallisia aikoja. En tarkoita Ursan blogien avaamista (tämä kirjoitus on ensimmäinen Ursan ja Tiedetuubin yhteisblogeista), vaikka tämäkin tietysti on merkittävä virstanpylväs sivilisaatiomme historiassa, vaan kyse on viime lauantaista ja Mojaven lentoasemasta.

Silloin lentokentällä pidettiin rekrytointitilaisuus, missä maailman ensimmäinen avaruuslentoyhtiö etsi itselleen työntekijöitä. Virgin Galactic -yhtiö on lähetellyt itse asissa jo jonkin aikaa ilmoituksia avoimista työpaikoista nettisivuillaan ja sosiaalisessa mediassa, mikä tarkoittaa sitä, että yhtiö alkaa toimia ihan oikeasti lähitulevaisuudessa.

Kiinnostavaa ilmoituksissa on ollut se, että ne ovat tyypillisiä lentoyhtiöiden työpaikkoja – avioniikkainsinööri, huoltoteknikko, laatutarkastaja ja niin edelleen – mutta mukana on hieman erikoisempia lentoyhtiöiden työnkuvauksia, kuten hybridiraketti-insinööri tai rakettityöntövoimatestauspäällikkö.

Onhan avaruusjärjestöissä ja niille työtä tekevissä yhtiöissä ollut jo erilaisia raketti-insinöörejä, mutta nämä ovat historiallisia työpaikkoja: avaruusturismilennot alkavat pian ja niitä tehdään samalla filosofialla kuin lentoyhtiöt toimivat tällä haavaa. Kohta avaruusaluksia huolletaan ja valmistellaan lennoilleen samaan tapaan kuin Airbusseja Helsinki-Vantaalla. Se on valtavan suuri askel eteenpäin avaruuslentojen historiassa, ja tulee varmasti muuttamaan monia asioita.

Samalla kun Virgin Galactic kerää itselleen väkeä, ensimmäinen avaruusaluksista tekee jo koelentojaan. Viime viikolla SpaceShip2 -aluksista ensimmäinen, VSS Enterprise, teki todennäköisesti viimeisen koelentonsa ennen ensimmäistä lentoaan avaruuteen. Alus irtaantui emoaluksen alta omille teilleen, sytytti rakettimoottorinsa ja kiihdytti noin 1,6 -kertaiseen äänen nopeuteen, jolloin se käänsi taittuvan pyrstönsä asentoon, missä se tulee olemaan aikanaan Maahan takaisin palattaessa. Tämän jälkeen alus palautti pyrstön normaaliasentoonsa ja liitolensi takaisin lentoasemalle.

Ensimmäinen avaruuspomppauksen jälkeen alus tullee tekemään kymmeniä samanlaisia lentoja yli 100 kilometrin korkeuteen, ennen kuin se otetaan matkustajaliikenteeseen. Aivan ensimmäisellä matkustajalennolla on nähtävästi Virgin-yhtiöryppään perustaja ja johtaja Richard Branson perheineen.

Enterprisen sisaralus VSS Voyager on myös valmistumassa ja yhtiö aloittaa ensi vuonna lennot myös varta vasten New Mexicoon rakentamastaan avaruuslentokeskuksesta. Elokuussa noin 640 henkilöä oli jo ostanut noin 200 000 euroa maksaneen lennon, ja erittäin todennäköisesti lentojen alettua kiinnostuneiden määrä tulee lisääntymään. Ja mukana on myös muutama suomalainenkin (joita tosin en kutsuisi astronauteiksi yhtään sen enempää kuin lentomatkustajia sanotaan lentäjiksi).

Vaikka kyseessä ovatkin “vain” pomppaukset noin 120 kilometrin korkeuteen ja 2,5 tuntia kestävien lentojen aikana koetaan “ainoastaan” kuuden minuutin ajan painottomuutta, nousevat alukset kunnolla avaruuteen. Siellä tunnelma ja maisema aluksen ympärillä ovat aivan kuin avaruudessa.

Avaruusalusten tekeminen on ollut tietysti helppoa verrattuna siihen byrokratiaan, mitä lentojen aloittamiseen vaadittavan uuden lainsäädännön tekeminen on vaatinut. Sekin on jotain aivan uutta: lentomatkustajien oikeudet, lentoyhtiöiden velvollisuudet ja lentokoneiden vaatimukset on hyvin määritelty, mutta avaruusturistilennoille vastaavia ei ole ollut olemassa. Koska lentoja ollaan aloittamassa ensinnä vain Yhdysvalloissa, on sikäläinen ilmailuvirantomainen FAA ollut tässä olennaisessa roolissa (ja todennäköisesti muut maat tulevat aikanaan vain kopioimaan amerikkalaissäädökset).

Ottaen huomioon kuinka suurella joukolla ja pitkään asiaa vatvottiin, on tulos hyvin yksinkertainen. Alusten pitää täyttää normaalit matkustajien kuljettamiseen käytettävien lentokoneiden vaatimukset ja niiden valmistajan pitää varmistaa, että alus kestää myös avaruudessa. Lentäjillä pitää olla normaali kyseisenlaisen ilma-aluksen kuljettamiseen vaadittava lupa ja heidän täytyy hallita alus myös lentotilanteissa, jotka eivät ole perinteisiä.

Matkustajilta ei vaadita lääkärintarkastuksia, koska FAA on kiinnostunut lähinnä siitä, että lennot eivät vaaranna “yleistä turvallisuutta”. Tarkastusta suositellaan ja todennäköisesti Virgin Galactic tulee sellaisen pyytämään, koska lentojen maineen kannalta ei olisi hyvä, jos joku ensimmäisistä matkustajista saisi esimerkiksi sydänkohtauksen ja kuolisi. Matkustajille pitää selittää aluksen lentohistoria, niille tapahtuneet mahdolliset onnettomuudet ja heidät tulee opastaa toimimaan mahdollisissa vaaratilanteissa. Ja sen jälkeen, ennen lentoa, heidän tulee allekirjoittaa paperi, missä he vakuuttavat lähtevänsä lennolle omalla vastuullaan.

Nähtävästi siis ensimmäiset allekirjoitukset tehdään ensi vuoden alussa. Ja uskon, että siitä tulee varsin merkittävä päivä, koska se aloittaa toiminnan, joka tulee hyvinkin nopeasti tekemään myös lennot kiertoradalle, kunnolla avaruuteen, arkisiksi nopeammin kuin nyt uskommekaan. AIka on kypsä uudelle harppaukselle avaruuden valloituksessa.

blogi
Jari Mäkinen
virgin galactic
avaruustuubi
ammatti

SpaceShip2 teki tänään historiaa

Kuva SS2:n pyrstökamerasta
Jari Mäkinen

Maailman ensimmäinen avaruusturistialus SpaceShip2 nousi tänään koelennolleen ja koekäyttäi ensimmäistä kertaa rakettimoottoriaan. Se oli huima ja konkreettinen hyppäys kohti lentojen aloittamista ja avaruusturismin oikeaa alkua. Kone käytti moottoriaan 16 sekunnin ajan ja saavutti 1,2-kertaisen äänen nopeuden sekä 16,7 kilometrin korkeuden. Koelennoilla edetään yksi pieni askel kerrallaan kohti varsinaista avaruuslentoa.

Vuonna 2004 tehtiin historiaa: Scaled Composites -yhtiön SpaceShipOne -avaruuslentokone teki silloin ensimmäiset yksityisen yrityksen suorittamat lennot avaruuteen ja voitti X Prize -palkinnon tekemällä niin useamman kerran peräjälkeen samalla aluksella.

Koelentäjät Mike Melvill ja Brian Binnie nousivat koelennoilla ja X-Prize -palkinnon kilpailulennoilla useita kertoja noin sadan kilometrin korkeuteen ja kokivat lennoillaan parin minuutin ajan painottomuutta. Lisäksi Melvill koki eräällä lennollaan tiukat paikat, kun alus lähti yllättäen pyörimään; onneksi hän sai SpaceShipOnen pian hallintaansa ja lennot saivat jatkua. Lentolaite päästi myös yllättäviä ääniä ja täristi odottamattomalla tavalla, joten uuden aluksen tekemisessä ei riittänyt vain SS1:n isomman kopion tekeminen. Alus piti osittain suunnitella uudelleen.

SpaceShipOne olikin tehty vain koekoneeksi ja voittamaan tuo himoittu palkinto. Tuo siivillä varustettu kalamainen puikula toimi kuitenkin hyvänä pohjana suuremmalle ja kaikki asianmukaiset turvakriteerit mielessä tehdylle alukselle.

Itse asiassa uusia aluksia on kaksi. On SpaceShip2 ja sen kantoalus, suuri kaksirunkoinen pitkäsiipinen WhiteKnight2, siis "valkoinen ritari". Niiden suunnittelija on alkuperäistenkin alusten hahmottelija, ilmailun pellepeloton Burt Rutan. Hän ei ole paljoa tekemisistään puhunut, vaan on tehnyt säännöllisin väliajoin historiaa - kuten tänään. Alla on video päivän lennosta:

Kuusipaikkainen avaruuspomppualus

SpaceShip2, eli SS2, on kahdeksanpaikkainen alus, eli kahden lentäjän lisäksi sen kyytiin pääsee kuusi matkustajaa. Se nousee ilmaan kantoaluksensa alla ja irtautuu lentämään yksin noin 15 kilometrin korkeudessa. Siellä se sytyttää rakettimoottorinsa, suuntaa ylös kohti taivasta ja kunhan moottori sammuu parin minuutin ärjynnän jälkeen, jatkaa alus matkaansa aina noin 140 kilometrin korkeuteen, ennen kuin se alkaa pudota takaisin kohti Maata.

Aluksen matkustajat voivat nauttia painottomuudesta noin viiden minuutin ajan, eli hetkestä, jolloin moottori sammuu, aina siihen saakka, kun ilmakehä alkaa ottaa jälleen otetta aluksesta ja hidastaa sen putoamista. Sitä ennen matkustajien tulee palata uudenlaisille, vaakatasoon kääntyville istuimilleen, koska ilmakehän ote on tiukka. Ilmanvastus jarruttaa niin voimakkaasti, että matkustajat tuntevat olevansa seitsemän kertaa painavampia kuin Maan päällä normaalisti. Kiihtyvyys ylös kivuttaessa, rakettimoottorin puskiessa on "vain" 4g.

SpaceShip2 ei siis jää avaruuteen, vaan ainoastaan pomppaa ilmakehästä avaruuden puolelle. Tunnelma lennolla on kuitenkin aivan kuin "oikealla" avaruuslennolla. Painottomuuden lisäksi maisema aluksen ulkopuolella on kuin olisi kiertoradalla. Maa on selvästi pallomainen ja taivas on sysimusta. Kirkkaat tähdet tuikkivat avaruudessa, kun matkustajat leijuvat aluksen sisällä kuin astronautit avaruusasemalla.

Koska alus ei lennä missään vaiheessa nopeudella, mikä vaaditaan kiertoradalla pysymiseen, on maahanpaluu vähemmän vaativa temppu kuin esimerkiksi avaruussukkulalla. Niinpä SS2:n ikkunoiden ulkopuolella ei ole liekkejä, eikä alus tarvitse myöskään sukkulamaista lämpösuojausta. Se kuitenkin palaa sukkulaa suorempaan ja nopeammin alas, joten sen matkustajat kokevat hieman suuremman negatiivisen kiihtyvyyden, siis ilman aiheuttaman hidastuvuuden, mutta lyhyemmän aikaa kuin sukkula-astronautit kokivat.

Ilmakehän alaosiin palattuaan SS2 liitää kohti lentokenttää sukkulan tapaan ilman moottorivoimaa kuin hyvin kömpelö purjekone ja laskeutuu vaakatasoon kiitoradalle lentokoneen tapaan.

SpaceShip2:n kehittäminen, rakentaminen ja koelentäminen on vienyt paljon suunniteltua enemmän aikaa, sillä alkuperäisen, vuonna 2003 esitellyn suunnitelman mukaan olisi rutiininomaiset lennot matkustajien kanssa avaruuteen aloitettu jo vuonna 2009.

Avaruusaluksen kuljetuslentokone WhiteKnight2 teki ensilentonsa joulukuussa 2008 ja sen lentokelpoisuus ja kyky hoitaa tehtäväänsä testattiin noin vuoden kestäneen koelento-ohjelman aikana.

SpaceShip2 ruuvattiin lentokoneensa alle ensimmäisen kerran syksyllä 2009 ja ne nousivat yhdessä lentoon saman vuoden lokakuussa. Omille siivilleen SS2 putosi koneen alta ensikerran lokakuussa 2010 ja on tehnyt sen jälkeen 16 itsenäistä lentoa. Näistä viimeisin, 12. huhtikuuta tehty koelento, testasi jo moottorin toimintaa, mutta silloin sitä ei vielä sytytetty.

Nyt Mojaven lentoasemalla kiertävät huhut kertovat ensimmäinen moottoroidun SS2:n koelennon tapahtuvan tänään, mutta tyylilleen uskollisesti Rutan ei ole vahvistanut mitään etukäteen. Kuten aina koelennoilla, lennon tekeminen vaatii kolme asiaa: 1. että lentokone on valmis lentoon, 2. että sää on sopiva ja 3. että ilmatila lentoaseman ympärillä on vapaa koelentoa varten.

Kaikki kolme ehtoa täyttyivät tänään.

Seuraavilla lennoilla SS2 lentää korkeammalle, sitten se testaa taittuvaa pyrstöään yläilmakehässä (pyrstö ohjaa aluksen oikeaan asentoon ilmakehään palatessa) ja lopulta on vuorossa lento avaruuteen. Kone tekee varmasti useita kymmeniä avaruuslentoja ennen turistien ottamista kyytiin. Ensimmäisellä "kaupallisella" lennolla lienee mukana Richard Branson perheineen.

Koelentäjä Brian Binnien ottama kuva SpaceShipOnen lennolta

Milloin turistit pääsevät matkaan?

Scaled Composites -yhtiö ei ryhdy kuljettamaan turisteja itse avaruuteen, vaan se valmistaa vain alukset Virgin Galactic -yhtiölle tätä varten perustetun yhtiön, The Spaceship Companyn alihankkijana. Virginin perustajan ja omistajan Richard Bransonin sekä Rutanin yhteistyö julkistettiin jo SpaceShipOnen lennon aikaan, ja siitä alkaen Virgin on kerännyt jo monisatapäisen listan asiakkaita turistilennoilleen. Mukana on myös kolme suomalaista.

Nyt koelentojaan tekevät alukset on maalattu jo Virginin väreihin ja se on nimetty Virgin-tyyliin: lentokone on saanut nimen VMS Eve ja itse avaruusalus on VSS Enterprise. Toinen avaruusalus, joka on jo lähes valmis, on nimeltään VSS Voyager. Kirjainlyhenne VSS tulee sanoista Virgin Space Ship.

Mikäli kaikki moottoroiduilla koelennoilla sujuu ilman ongelmia, päässee Eve maistamaan avaruutta jo kesällä. Koelennot jatkuvat sen jälkeen ainakin alkuvuoteen 2014, joten varsinaiset turistilennot pääsevät näillä näkymin vauhtiin vuoden 2014 puolivälissä. Paikkana tulee olemaan Uuteen Meksikoon Las Crucesiin rakennettu erityinen avaruuslentoasema, joka on odotellut lentojen alkamista jo vuoden päivät. On kuitenkin hyvä, että avaruusturismin aloittamisessa ei hoppuilla, joka onnettomuus heti lentojen alussa saattaisi lopettaa ne lyhyeen - tai ainakin lykätä niiden alkamista vuosikaupalla.

Lue myös juttumme Mojaven autiomaan kiihkeästä historiasta ilmailun ja avaruuden alalla: Antilooppilaaksosta avaruuteen!

Tilaa aihepiirin virgin galactic RSS-syöte