Yllätysten joulukalenteri: Tee itse painottomuutta kotona!

Ruuveja painottomuudessa
Ruuveja painottomuudessa

Koska painottomuus on yksinkertaisesti vapaasta putoamisliikkeessä olemista, on painottomuutta helppo "tehdä" itsekin: heitä mitä vain ilmaan tai pudota alas, niin tuo kappale on painoton. Tässä ohjeet yhteen tapaan tehdä ja visualisoida painottomuutta.

Ota esimeriksi puolentoista litran limupullo. Revi siitä muovit ympäriltä pois siten, että pullon sisälle näkee hyvin. Pese ja kuivaa pullon sisusta, ja laita sinne vaikkapa pieniä värikkäitä karkkeja, nappeja tai muita pieniä kappaleita. Tai pieniä ruuveja, kuten otsikkokuvassa ja alla olevassa videossa.

Heitä pullo ilmaan ja katso tarkasti mitä pullon sisällä tapahtuu: sisällä olevat kappaleet leijuvat aivan kuten astronautit avaruusaseman sisällä.

Jos lyhyen lennon aikana tätä on vaikea nähdä, niin teippaa kännykkä kiinni pullon kylkeen siten, että kamera näkee sisälle. Laita känny kuvaamaan hidastettua videota ja heitä pullo ilmaan. 

Tietystikin nyt kannattaa heittää pullo pehmeään paikkaan tai ottaa siitä koppi, ettei kännykkä mene rikki.

Video näyttää selvästi leijumisen.

Jos haluat hifistellä, niin pullon voi korvata esimerkiksi läpinäkyvällä muovisella pakasterasialla ja kännykän toimintakameralla. Kamera kannattaa laitaa kuvaamaan videota 120 tai 240 kuvaa sekunnissa.

Mitä korkeammalle uskallat boksin tai pullon heittää, sitä pitemmän painottomuuden saat aikaan!

Lue lisää kirjoittajan YLE Tieteelle vuonna 2020 tekemästä jutusta: "Oksennuskomeetta" – ja viisi muuta yllättävää asiaa painovoimasta.

Video "painottomuuslennolta".

Yllätysten joulukalenteri: Eppur si muove!

Auringonpilkkuja Galileo Galilein piirroksessa. Kuvat: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari / Justus Sustermans/Galleria degli Uffizi
Auringonpilkkuja Galileo Galilein piirroksessa. Kuvat: Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari / Justus Sustermans/Galleria degli Uffizi

Se liikkuu sittenkin! Näin tarina kertoo Galileo Galilein mutisseen, kun joutui inkvisition edessä perumaan puheensa aurinkokeskisestä maailmanmallista.

Arestiin joutuva tähtitieteilijä ilmaisi näillä sanoilla näkemyksensä, että katolisen kirkon hyväksymästä ja hartaasti vaalimasta ajattelutavasta huolimatta Aurinko ei kierrä Maata, vaan Maa kiertää Aurinkoa: Maa siis liikkuu.

Kyse voi olla tyypillisestä urbaanista legendasta, joka ei pidä kutiaan, mutta faktojen ei pidä antaa pilata hyvää kertomusta. Joskus Galilein sanomaksi väitetty lause on käännetty muodossa ”se pyörii sittenkin”, mikä sopisi hyvin hänen tekemiinsä havaintoihin Auringosta. Päivätähtemme pinnalla näkyi tummia läiskiä, jotka vaelsivat hitaasti Auringon kiekon poikki.

Galilei päätteli – aivan oikein – muodostelmien verkkaisen liikkeen johtuvan Auringon pyörimisestä, mikä oli päätelmänä yhtä mullistava kuin Galilein havainnot kraattereiden kirjomasta Kuusta, Venuksen vaiheista ja Jupiterin neljästä kuusta. Kaikki viittasi siihen, että Maa ei ollut kaikkeuden liikkumaton keskus.

Näkemiensä läiskien olemuksen suhteen Galilei sen sijaan ei osunut oikeaan. Hän arveli niiden olevan lituskaisia pilviä, jotka ovat jollain lailla jumittuneet pinnan suhteen paikoilleen. Siksi niiden liikkuminen paljasti myös Auringon pyörimisliikkeen.

Vanhemmiten Galilei sokeutui, minkä usein oletetaan johtuneen siitä, että hän katseli Aurinkoa kaukoputkensa läpi ilman mitään varotoimenpiteitä. Tuntuu kuitenkin kummalliselta, jos Auringon katselu olisi vaurioittanut Galilein näköaistia vuosikymmenien viiveellä – ja vielä kummassakin silmässä.

Todennäköisenä pidetäänkin, että Galilei kärsi harmaakaihista ja glaukoomasta, joiden oireilun alkaminen liki 70 vuoden iässä ei olisi ollut mitenkään harvinaista.

 

 

Yllätysten joulukalenteri: Kauneimmat tiedekuvat Mari Heikkilä Ti, 03/12/2024 - 01:12
Kuva koronaviruksen infektoimista Vero-munuaissoluista. Kuva: HZI
Kuva koronaviruksen infektoimista Vero-munuaissoluista. Kuva: HZI
Laavapurkaus Islannissa. Kuva: Nasa

Nyt unohda kaikki muu ja uppoudu hetkeksi tieteen kauneuden ääreen!
Katso kuvia ja koita arvata, mistä on kyse – katso ensin kuvaa, ja vasta sitten selitys kuvan alla. 

Vihulainen työssään.

Mikroskooppikuva näyttää SARS-CoV-2-viruksen infektoimia Vero-soluja (nimi on lyhenne sanoista, jotka tarkoittavat vihreää munuaista, koska solut ovat peräisin vihermarakatin munuaisista). Solujen tumat on värjätty sinisiksi. Viruksen infektoimissa soluissa koronaviruksen nukleokapsidiproteiini loistaa vihreänä. Piikkiproteiinin väri on punainen.

Kuva: HZI (Helmholtz Centre for Infection Research). 

Laavapurkaus Islannissa. Kuva: Nasa

Hehkuvan tuhoisaa.

Elokuussa 2014 laavaa alkoi purkautua halkeamista aivan Islannin suurimman jäätikön, Vatnajökullin, pohjoispuolella. Alkoi Holuhraun laavapurkaus, josta tuli Islannin laajin purkaus sitten vuosina 1783-84 tapahtuneen Laki-tulivuoren purkauksen. Kuvan otti Landsat-8-kaukokartoitussatelliitti 6. syyskuuta 2014.

Tuore laava on kirkkaan oranssia, vastamuodostunut basalttikivi mustaa. Samasta paikasta 3. tammikuuta 2015 otetussa kuvassa näkyy laavajärvi, joka on levinnyt yli 84 neliökilometrin alueelle eli alue on samaa kokoluokkaa kuin Helsingin niemi Pasilasta Kaivopuistoon.

Lisää Landsat-kuvia Islannin purkauksesta on Nasan sivuilla. Myös eurooppalaisen Sentinel-1:n ottamista tutkakuvista tehty kooste Islannin muuttuvasta maisemasta on kurkistamisen väärti.

Kuva: Nasa

 

Koralli

Hyvin säilynyt vanhus.

Pitkäikäinen kultakoralli (Gerardia) 400 m syvyydessä Havajin lähellä tarjoaa elinympäristön monenlaisille mereneläville. Kultakorallit voivat elää ainakin 2700 vuotta.

Kuva: Encyclopædia Britannica, Hawaii Undersea Research Laboratory (HURL), Terry Kerby ja Maximilian Cremer.

 

Pacman-sumu

Kaunista tähtipölyä.

Yllä olevassa NASAn kuvassa nuori avoin tähtijoukko IC 1590 pölyn ympäröimänä Pacman-sumussa. Keskellä yläpuolella näkyvä pölypilvi muodostaa yhden tai useampia tähtiä, kun kaasu kerääntyy palluroiksi oman gravitaationsa vaikutuksesta. Pacman-sumu sijaitsee noin 10 000 valovuoden päässä Kassiopeian tähdistön suunnassa.

Kuva: Nasa.

 

Meduusa

Vaarallinen kaunotar.

Australiankuutiomeduusa, meriampiainen tai ampiaismeduusa (Chironex fleckeri) on hyvin myrkyllinen - voi tappaa ihmisen muutamassa minuutissa, jos tämä sotkeutuu lonkeroihin.

Kuva Encyclopædia Britannica

 

Lähde vielä virtuaaligalleriakierrokselle ihastelemaan vuoden kauneimpia tiedekuvia!

Saksalaisten tutkimuskeskusten Hemholz-yhdistys valitsee vuosittain kauneimmat tiedekuvat, joita voi käydä ihastelemassa virtuaaligalleriassa.
 

Käy katsomassa tämän vuoden voittajat Hemholzin verkkosivuilta.

 

 

 

 

 

Yllätysten joulukalenteri: Tiesitkö tämän talviunesta?

Ruskeakarhu
Ruskeakarhu

On maanantai ja pimeä vuodenaika. Monet meistä ovat horroksessa, jotkut jopa unessa – mutta harva lukijoistamme on kuitenkin talviunessa. 

Karhulla on jännä aineenvaihdunta talvella, sammakot voivat jäätyä, siilit heräilevät virtsaamaan ja lepakot kärsivät univajeesta.

Tässä neljä jännää tiedonmurua talviunesta ja -horroksesta. Niitä lukiessa tulee mieleen, että olisi kätevää jos me ihmiset pystyisimme samaan kuin eläimet!

1. Karhu synnyttää, mutta ei syö

Karhuilla synnyttäminen sujuu harvinaisen kivuttomasti: emot synnyttävät talvipesässään tammi-helmikuussa eikä talviuni juuri häiriinny. Pennut ovat vain muutaman sadan gramman painoisia, joten synnytys ei vaadi suurta ponnistusta.  

Karhujen uni ei ole kovin syvää, minkä vuoksi ne saattavat herätä häiriöihin. Ruumiinlämpötila laskee unen aikana 37 celsiusasteesta alimmillaan 32 asteeseen. Ero horrostaviin nisäkkäisiin on suuri: esimerkiksi siilien lämpötila voi laskea lähelle nollaa. 

Karhujen aineenvaihdunta muuttuu täysin talviunen aikana. Se ei ulosta, virtsaa, syö eikä juo. Kuinka se on mahdollista? No, virtsarakkoon kertyvä virtsa kierrätetään paksusuolen kautta maksaan, missä se muutetaan aminohapoiksi ja edelleen valkuaisaineiksi.

Lue lisää karhujen talviunesta Suomen luonto -lehden artikkelista!

2. Sammakon rasva muuttuu nestemäiseksi

Sammakot selviävät Suomessa talvet viettäen hiljaiseloa talven järvien ja lampien pohjassa. Niillä on vararavintoa ja lisäksi talveksi niiden elimistön rasvakoostumus muuttuu enemmän juoksevaan muotoon.

Joidenkin amerikkalaisten sammakkolajien on todettu kestävän myös osittaista jäätymistä. Niiden solujen sisältö väkevöityy eikä jäädy, mutta soluväleissä voi tapahtua hallittua jäätymistä. Lisäksi sammakon veressä voi olla ”jäänestoaineita" kuten glukoosia, glyserolia ja ureaa, jotka alentavat veren jäätymispistettä. 

Kerroimme sammakkojen lasol-verestä Tiedetuubissa.

3. Lauhat talvet häiritsevät siilien unta

Tavallisesti siilit horrostavat Suomessa 7-8 kuukautta ja heräilevät vain noin parin viikon välein virtsaamaan. Lauhat talvet häiritsevät siilien horrosta. Jos talvi on lauha, siili heräilee horroksesta useammin ja kuluttaa energiavarastonsa loppuun.

Tämän vuoksi se saattaa lähteä pesästään etsimään ruokaa, jota routaisesta maasta löytyy huonosti. Siksi pakkaskaudella ulkona toikkaroiva siili kannattaa toimittaa hoitoon osaavalle luonnoneläinhoitajalle.

Lisätietoa siileistä on Eläinten ystävä -lehdessä.

4. Lepakot ovat tosi cool

Lepakot horrostavat Suomessa pitkään, esimerkiksi pohjanlepakko yhdeksän kuukautta. Usein ne talvehtivat vuodesta toiseen samassa paikassa — ja lisäksi ne ovat pitkäikäisiä, vanhin tavattu isoviiksisiippa on ollut ainakin 41-vuotias.

Lepakkojen lämpötila laskee 2-3 asteeseen. Aineenvaihdunta hidastuu niin paljon, että elimistö käyttää vain hyvin vähän energiaa.

Yllättäen monet lepakot kärsivät talven aikana unenpuutteesta, koska horroksen aikana ne eivät saa syvää REM-unta.

Lepakko heräilee talven aikana joitain kertoja ja voi syödä ja paritella, mutta jos horrostavaa lepakkoa muutoin häiritään, se saattaa menettää liikaa energiaa eikä selviä talvesta.

Lue lisää lepakkojen unenpuutteesta Ylen jutusta ja lepakkojen vuodenkierrosta Luomuksen nettisivuilta.

Yllätysten joulukalenteri: Punainen taivas ja sininen auringonlasku

Auringonlasku Marsissa: Aurinko ympäristöineen on sininen, taivas punertava
Auringonlasku Marsissa: Aurinko ympäristöineen on sininen, taivas punertava
Punainen auringonlasku Pariisin lentoasemalla

Tästä alkaa Tiedetuubin Yllätysten joulukalenteri 2024. Luvassa on eri tyyppisiä juttuja kummallisista aiheista, ja tästä ensimmäisestä luukusta tunkevat esiin punainen planeetta ja sen sinertävät auringonlaskut.

Punainen on joulun ja punaisen planeetan Marsin väri.

Lämmin ja leppoisa punainen väri yhdistetään jouluun pyhän Nikolauksen punertavan asun ja siitä Coca-Cola -yhtiön 1930-luvulla mainoksiinsa ottaman, Haddon Sundblomin piirtämän punapukuisen joulupukin vuoksi.

Marsissa syy punerrukseen on sen sijaan ruoste eli rautaoksidi. Planeetan pinnalla on paljon rautapitoista hiekkaa, joka on hapelle altistuttuaan muodostanut rautaoksidia. Sitä on nykyisin kaikkialla Marsissa, pinnalla ja ilmassa.

Pinnalla hiukkaset heijastavat punaista valoa ja absorboivat muita värisävyjä, jolloin tuloksena punaisuutta.

Marsin kaasukehä on paljon ohuempi kuin maapallon ilmakehä – paine pinnalla Marsissa on noin sadasosa Maan pintapaineesta. Se koostuu myös pääosin ( noin 95 %) hiilidioksidista, joka yhdessä ilmassa olevan pölyn kanssa saa aikaan sen, että taivas Marsissa näyttää pääasiassa punertavalta.

Täällä maapallolla taivas on sininen ns. Rayleigh-hajonnan vuoksi. Kun eri värejä sisältävä Auringon valo törmää ilmakehän molekyyleihin, siroaa juuri sininen valo ilmamolekyyleistä tehokkaasti ja sitä näyttää tulevan joka puolelta suorastaan ylitsepursuavasti. 

Marsin ohuessa kaasukehässä tapahtuu vähemmän Rayleigh-sirontaa, mutta se vähä mitä tapahtuu, toimii juuri päin vastoin: yhdessä suurehkojen, valmiiksi punertavien pölyhiukkasten kanssa kaasukehän hiilidioksidi sirottaa valoa niin, että punaisen ja oranssin sävyt tulevat näkyvimmiksi.

Vaikka monissa kuvissa Mars näyttää suorastaan hersyvän punaiselta tai oranssilta, useimmiten värit ovat oikeasti aika laimeita.

Punainen auringonlasku Pariisin lentoasemalla

Myös auringonlaskut ja -nousut ovat erilaisia maapallolla ja Marsissa.

Kun täällä kotiplaneetallamme ne voivat olla romanttisen punaisia, on Marsissa pääasiallinen väri viileän sininen.

Olennaista on se, että valo kulkee Auringon ollessa matalalla taivaalla pidemmän matkan ilmakehän läpi kuin silloin, kun se on korkealla taivaalla.

Valon sironta tapahtuu voimakkaammin lyhyille aallonpituuksille, kuten siniselle valolle, joka siroutuu pois valon reitiltä ilmakehän läpi. Pidempiä aallonpituuksia, kuten punaista valoa, siroutuu vähemmän, jolloin ne pääsevät läpi ja värjäävät taivaan punaisen sävyiseksi.

Matalalla on valon edessä myös enemmän pölyä, savua ja aerosoleja, jolloin tapahtuu myös niin sanottua Mie-sirontaa. Tämä sironta on tehokkaampaa kaikille valon aallonpituuksille, mutta sillä on vähemmän aallonpituuteen liittyvää valikoivuutta kuin Rayleigh-sironnalla. Mie-sironta lisää usein juuri punaisen ja oranssin valon määrää.

Marissa ohuemman ja pääasiassa hiilidioksidia sisältävän kaasukehän sekä suuren pölymäärän vuoksi tapahtuu juuri päin vastoin: horisontin yläpuolella oleva Aurinko näyttää sinertävältä.

Muuten: kenties punaisin kohde avaruudessa on punainen jättiläistähti Betelgeuse. Se sijaitsee Orionin tähtikuviossa ylävasemmalla ja on paljain silminkin katsottaessa hyvin selvästi punertava. Tämä ylijättiläinen on spektriluokaltaan M1–M2 eli sen pintalämpötila on luokkaa 3 600 K. 

Valitse sinulle sopiva joulukalenteri

Joulun "tähti"
Joulun "tähti"

On taas joulukuu ja aika kalenterin. Olemme julkaisseet Tiedetuubissa vuosien varrella useita joulukalentereita, mutta tänä vuonna julkaisemme joululakenterijoulukalenterin.

Jouluisia juttuja on Tiedetuubissa ollut paljon, mutta olemme tehneet yhden yleiskalenterin lisäksi kolme erityistä jouluista juttusarjaa: kemiallisen joulukalenterin, virtuaalisen joulumatkakalenterin tieteellisesti kiinnostaviin paikkoihin ja Tiedetöppäysjoulukalenterin.

Mikä estää katsomasta niitä nyt uudelleen?

Lisäksi nämä jo käytetyt kalenterit sopivat nykyaikaiseen kiireiseen elämään myös siksi, että kaikkia luukkuja voi katsella nyt saman tien!

Jos haluat sen sijaan pitää jännitystä yllä, niin suuntaa Lasten yliopiston Digimaailmaan, missä Kemiallisen joulukalenterin luukut avataan päivä päivältä perinteiseen tapaan.

Tiedetuubin vanhemmat kalenterit ovat täällä:

Lähtölasku jouluun 2013

Kemiallinen joulukalenteri (2015)

Tiedetöppäyskalenteri (2019)

Vuonna 2018 esittelimme tiedepaikkoja, mutta nyt niitä on kartalla jo paljon enemmän kuin esittelimme aikanaan. Etenkin näin korona-aikaan mielikuvamatkat eri puolille planeettaa ovat kiinnostavia, joten alla koko tarjontamme!

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetöppäysjoulukalenterin tunnus
Tiedetöppäysjoulukalenterin tunnus

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä. Aihe ei ole erityisen jouluinen, mutta kiinnostava, sillä töppäykset pitävät sisällään niin tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja kuin myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia. Tiedetöppäykset ovat myös kiinnostavia siksi, että ne osoittavat miten tiede toimii: se on itse itseään korjaava systeemi, jonka tavoitteena on totuus.

Jos joku epärehellinen tutkija koettaa väärentää tuloksiaan, toiset kyllä paljastavat tämän ennemmin tai myöhemmin. Jos virheelliset mittaukset tai epäselvät havainnot johtavat tekemään epätosia päätelmiä, niin tutkijakollegat kyllä korjaavat tämän pian. Jokainen hyvä tutkija on luonnostaan myös epäilijä, vaikka kyse on omista tuloksista.

Totuus voittaa aina lopulta, eikä luonnonlakeja voi huijata.

Tämä on tärkeää muistaa näinä aikoina, kun tutkimustuloksia väärennellään julkisuudessa ja niistä kerrotaan valikoiden. Kansanedustajatkin esittävät suoranaisia valheita, ja monet yleisesti ottaen järkevät ihmiset eivät halua uskoa tiedeyhteisön varsin yksimielisesti hyväksymiin asioihin, kuten ilmastonmuutokseen tai evoluutioon.

Juuri siksi on kiinnostavaa poimia historiasta kalenterillisen verran tapauksia, joissa tiede on ollut hakoteillä. Vastapainoksi ikäville, mutta opettavaisille tapauksille on myös töppäyksiä sekä erehdyksiä, jotka paljastuivat hyödyllisiksi.

1. Lobotomia

2. Piltdownin ihminen
John Cooken maalaus tutkijoista ihailemassa Eoanthropus dawsonin kalloa

3. Eetteri
Orionin kaasusumu Andrew Ainslie Commonin kuvaamana vuonna 1883

4. Lysenko & vernalisaatio
Lysenko (vas) puhuu ja Stalin (oik) kuuntelee.

5. Nollaosoitin
Tony Hoare puhumassa (oikealla)

6. Silvo Sokan rakettilento
Silvo Sokka ja Silverstar.

7. DDT
DDT-myrkkypurkin etikettiä

8. Kylmäfuusio
Stanley Pons (vas) ja Martin Fleischmann (oik).

9. Maapallon ikä
Lordi Kelvin

10. Ilokaasu
Ilokaasua juhlissa

11. Mars-luotaimen kova kohtalo
Mars Climate Orbiter joulukehyksissä

12. Paniikkikohtauksella painottomaksi
Nikola Tesla

13. Edisonin 10 000 epäonnistumista
Thomas Alva Edison ja fonografi

14. Superlahjakkuudesta hylkiöksi
John Darsee

15. Einsteinin suurin moka
Einstein näyttää kieltä

16: Valoakin nopeammat neutriinot
Gran Sasson OPERA-koelaitteistoa joulukehyksissä

17: Nylanderin jäkäläpäähänpinttymä
William Nylander ja jäkälää joulukehyksessä

18: Linus Pauling ja helixmoka
Linus Pauling

19: Agakonnat tuholaistorjujina
Agakonna käsissä

20: Penisilliini
Alexander Fleming

21: Liian vallankumouksellinen kalenteri
Vallankumouskalenteri ja Marianne

22: Talidomiditapaus
Talidomidin aiheuttamia epämuodostumia lapsen jaloissa

23: Ydintalvi peruttu
Carl Sagan ja hiroshiman räjähdyksen sienipilvi lentokoneesta kuvattuna

24: Kosmonauttien peruutettu kuumatka

Tiedetöppäysjoulukalenteri 24: Kosmonauttien peruutettu kuumatka

N1-raketti ja Neuvostoliiton avaruusjohtajia
N1-raketti ja Neuvostoliiton avaruusjohtajia
N1:n mallikappale laukaisualustalla vuonna 1967
N1:n toinen koelento päättyi räjähdykseen
Buran ja Energia

51 vuotta sitten jouluna Apollo 8 kiersi Kuuta. Kolmen astronautin kuumatkan myötä Yhdysvaltain ja Neuvostoliiton kiihkeä avaruuskilpa päättyi, vaikka vasta Apollo 11:n lento heinäkuussa 1969 toi "voiton" Amerikkaan. Rautaesiripun toisella puolella oli tapahtunut kenties kalleimmaksi tullut tieteellistekninen töppäys ikinä.

Neuvostoliitto oli avaruusajan alussa aivan omassa luokassaan. Se onnistui lähettämään ensimmäisenä avaruuteen niin satelliitin kuin ihmisenkin, ja ero oli suuri paitsi ajassa, niin myös teknisesti: itänaapurin raketti oli voimakkaampi ja avaruuslaitteet parempia.

Kahdesta nolosta häviöstä suivaantunut presidentti John F. Kennedy päätti lähettää vuonna 1961 amerikkalaiset ensinnä Kuuhun, ja polkaisi käyntiin massiivisen Apollo-ohjelman. Sen säikäyttämänä Neuvostoliitto puolestaan päätti myös lähettää kosmonautit kohti Kuuta. 

Tosin Kennedy tarjosi Neuvostoliitolla mahdollisuutta lentää Kuuhun yhdessä; on vaikea sanoa oliko kyse teatterista vai aidosta tarjouksesta, mutta ulos oli selvä. Nikita Hruštšov totesi Neuvostoliiton avaruussaavutukset mielessään, että “jos amerikkalaiset lähettävät astronautin avaruuteen, me lähetämme kaksi kosmonauttia, jos hekin lähettävät kaksi, niin me lähetämme kolme, ja jos he lentävät Kuuhun, niin me lennämme ennen heitä”.

Neuvostoliitossa käynnistettiinkin oma kuulento-ohjelma. Avaruusohjelmaa johtanut Sergei Korolev (otsikkokuvassa alhaalla keskellä) suunnitteli jo suurta N1-nimistä rakettia, ja hahmotteli samalla myös nopeammin toteutettavaa ratkaisua, missä Sojuz-raketeilla voitaisiin toteuttaa lento Kuuhun: kuualukset ja laskeutumiskapselit lähetettäisiin omilla raketeillaan.

Mutta sitten politiikka ja henkilösuhteet astuivat peliin. Korolevia ei nimettykään kuuhankkeen pääsuunnittelijaksi. 

Korolevin kilpakumppani oli jo aiemmin ollut Valentin Glusko (otsikkokuvassa alhaalla oikealla). Eräs hänen parhaimmista työtovereistaan oli sotilaallisia ohjuksia kehittänyt Vladimir Tselomei (otsikkokuvassa vasemmalla), jonka hyvä ystävä oli Hruštšovin poika Sergei. Tämä varmaankin vaikutti siihen, että Korolev joutui Kremlin epäsuosioon, ja niin kuulennot annettiin työparin Glusko & Tselomei tehtäväksi.

He alkoivat suunnitella miehitettyä lentoa Kuun ympäri jo lokakuuksi 1967, vallankumouksen 50. vuosipäivän kunniaksi. Ensimmäisen avaruuskävelyn tehneen, kokeneen kosmonautin Aleksei Leonovin johtama pilottiryhmä lähetettiin riskialttiiseen kuulentokoulutukseen. 

Tarkoituksena oli kehittää nykyisin Proton-nimisenä tunnettava kantorakettia UR-500, joka olisi kyennyt sinkoamaan Korolevin tiimin suunnitteleman kuualuksen, Sojuzin, juuri ja juuri ympäri Kuun. Kuuhun laskeutumista vasten olisi tarvittu toinen rakettilaukaisu, jonka kyydissä oli kuumoduuli. Alukset olisivat telakoituneet Maan kiertoradalla.
 

N1:n mallikappale laukaisualustalla vuonna 1967

N1:n mallikappale laukaisualustalla vuonna 1967.

 

Politbyroo antoi kuitenkin Hruštšoville kenkää syksyllä 1964, jolloin Korolevin asema parani jälleen. Työ N1:n kanssa saattoi jatkua. Jättiraketti olisi hieman kuten amerikkalaisten kuuraketti Saturnus V; hieman matalampi, mutta leveämpi, mutta periaatteessa samantapainen.

N1:n käyttöä kuuohjelmassa ei kuitenkaan hyväksytty, mutta kun kahden raketin menetelmä osoittautui liian hankalaksi ja vaaralliseksi, katseet kääntyivät N1:n suuntaan. 

Sen kehittäminen oli kuitenkin hankalaa, koska pätevänä rakettimoottorien suunnittelijana tunnettu Glusko ei suostunut yhteistyöhön. Niinpä Korolev joutui tyytymään enemmänkin suihkumoottoreita suunnitelleen Nikolai Kuznetsovin apuun. Tuloksena oli heikompitehoiset ja epäluotettavammat moottorit, joita tarvittiin peräti 30 kappaletta N-1:n ensimmäiseen aiheeseen.

Tarina sai kuitenkin saanut yllättävän käänteen jo tammikuussa 1966, kun Korolev kuoli moskovalaisen sairaalan leikkauspöydälle. Kuuohjelman johtoon asetettiin Valeri Mishin, jolla oli kuitenkin jatkuvia vaikeuksia Politbyroon kanssa, minkä ansiosta Tselomei onnistui pitämään myös omaa suunnitelmaansa koko ajan esillä.

Kuuhanke meni kuitenkin eteenpäin. Nykyisin Sojuzina tunnettu alus oli aluksi tarkoitettu kuulentoihin, tosin hieman erikoisvarusteltuna. Itänaapurien kuumoduuli oli vähän kuin amerikkalaisten kuumoduuli, paitsi että vain yhdelle kosmonautille mitoitettu miehistöosa oli pienempi ja muodoltaan pallomainen, minkä lisäksi moduulin päällä oli suuri asennonsäädöstä huolehtiva osa.  

Siinä missä Apollot olivat kolmepaikkaisia ja Kuuhun laskeutui kaksi astronauttia, oli neuvosysteemissä vain kaksi matkalaista.  Heistä toinen siirtyisi Kuun kiertoradalla avaruuspuvussa ulkokautta kuumoduuliin ja laskeutuisi sillä Kuun pinnalle, missä hän vuoden 1969 suunnitelmien mukaan viipyisi vain neljä tuntia.  Alukset telakoituisivat toisiinsa Kuun kiertoradalla ja Kuun pinnalla käynyt kosmonautti siirtyisi Sojuziin, mikä palaisi Maahan. 

Ajatuksena oli myös – turvallisuuden vuoksi – miehittämättömän kuumoduulin lähettäminen etukäteen Kuun pinnalle. Miehitetty moduuli laskeutuisi sen luokse, ja paluumatka voitaisiin tehdä tyhjänä laskeutuneella aluksella.  Käytännössä laskeutuminen kävelymatkan etäisyydelle miehittämättömästä aluksesta on hyvin vaikeata, lähes mahdotonta, minkä vuoksi ajatuksesta luovuttiin. 

Ensimmäisellä N1:n koelennolla oli kyydissä Zond L1S-1 -salanimen saanut Sojuz ja tarkoitus oli tehdä ilman kosmonautteja automaattinen lento Kuun ympäri. Helmikuun 21. päivänä vuonna 1969 tehty laukaisu kuitenkin epäonnistui, kun raketti mäsähti moottoririkkojen vuoksi Baikonurin maankamaraan kolmen minuuttia kestäneen lennon päätteeksi.

Jos lento olisi mennyt hyvin, olisi Neuvostoliitolla ollut vielä mahdollisuus voittaa kuukilpailu, mutta nyt se näytti jo epätodennäköiseltä.

N1:n toinen koelento päättyi räjähdykseen

Lopullisesti kisa menetettiin 3. heinäkuuta, kun toinenkin koelento päättyi onnettomuuteen (kuva yllä). Nyt suuri raketti räjähti laukaisualustalla, joten laukaisualustan vaurioituminen teki tapauksesta vieläkin vakavamman takaiskun.

Kun kaksi muutakin koelentoa kesäkuussa 1971 ja marraskuussa 1972 päättyivät räjähdyksiin, vuodelle 1974 suunniteltu viides lento peruutettiin. Samoin koko N1-ohjelma peruutettiin lopulta toukokuussa 1974. Haaveet siitä, että kosmonautit olisivat käyneet Kuussa 1970-luvulla haudattiin. Neuvostoinsinöörit olivat jo muokanneet aluksiaan siten, että Kuussa olisi voitu olla kenties parikin viikkoa, mahdollisesti jopa kuukauden ajan. Kuussa olisi voinut olla samanaikaisesti useampia aluksia.  Jos nämä suunnitelmat olisivat toteutuneet, eli kosmonautit olisivat olleet Kuussa esimerkiksi vuonna 1980, olisi avaruuslentojen kehitys saattanut muodostua hyvinkin erilaiseksi.

Nyt kuitenkin voi sanoa, että N1-hanke oli kenties ihmiskunnan kallein tieteellistekninen harha-askel. N1:n kehittäminen ja siihen liittyneet kustannukset olivat arviolta 115 miljardia nykyeuroa, kun koko Yhdysvaltain Apollo-hankkeen hinta oli noin  140 miljardia euroa nykyarvon mukaan laskettuna.

Ihan hukkaan N1:n parissa tehty työ ei kuitenkaan mennyt, koska kokemuksia voitiin käyttää hyväksi 1980-luvulla lentäneen suuren Enegria-raketin ja sen kuljettaman Buran-sukkulan kanssa. Ne toimivat hyvin: Energia teki kaksi lentoa ja Buran yhden, ennen kuin ne laitettiin koipussiin Neuvostoliiton lopun koittaessa.

Buran ja Energia

Energia-rakettia Buran selässään kuljetetaan laukaisualustalle Baikonurissa.

Tiedetöppäysjoulukalenteri 23: Ydintalvi peruttu

Carl Sagan ja hiroshiman räjähdyksen sienipilvi lentokoneesta kuvattuna
Carl Sagan ja hiroshiman räjähdyksen sienipilvi lentokoneesta kuvattuna
"Ydintalvi", Xavier Laviron

Vuonna 1983 viisi tutkijaa julkaisi artikkelin Science-lehdessä. "Nuclear Winter: Global Consequences of Multiple Nuclear Explosions" koetti arvioida sitä, millainen olisi maailmanlaajuisesta ydinsodasta tuleva ydintalvi.

 

Tutkimus oli paitsi aiheeltaan raflaava, niin sen teki tunnetuksi eräs kirjoittajista. Tähtitieteilijä Carl Sagan oli aikansa TV-kuuluisuus, 80-luvun Brian Cox – tai jopa enemmänkin, koska julkisuudessa olevia tutkijoita oli vähemmän, TV:n vaikutus vielä suurempi ja Sagan oli lisäksi todella pätevä tutkija. 

Tuossa artikkelissa Sagan, astrofyysikko James Pollack sekä ilmastotieteilijät Richard Turco, Owen Toon ja Thomas Ackerman sovelsivat aiemmin massiivisten tulivuorten purkausten seurauksia käsitelleitä tutkimuksia tilanteeseen, missä suuri määrä ydinräjähdyksiä tapahtuisi eri puolilla maapalloa.

Vaikka heti artikkelin johdannossa tutkijat selittävät suuria epävarmuustekijöitä, he päätyvät kuitenkin dramaattisiin johtopäätöksiin.

Räjähdysten ja tulipalojen ilmakehään nostama savu ja pöly saisivat aikaan maailmanlaajuisen katastrofin. Parissa viikossa planeetta olisi usvan peitossa, valoa pääsisi maan kamaralle vain pari prosenttia normaalista ja lämpötilat olisivat monin paikoin alle -15°C. 

Tätä kestäisi kuukausia, mikä johtaisi nälänhätään, kun tuotantokasvit kuolevat tai kärsivät suuresti, satoja menetetään ja eläimet menehtyvät. 

Sana "ydintalvi" viittaa juuri tähän: jopa keskellä kesää lämpötila laskisi reippaasti alle nollan, sade tulisi lumena ja vedet jäätyisivät. Voi vain kuvitella, mitä trooppisilla alueilla tapahtuisi ihmisille, jos pakkanen tulisi ja kestäisi kuukausia. 

Näin tapahtuisi jo kevyen luokan ydinsodassa, missä "vain" satakunta megatonnia räjäytettäisiin suurimpien kaupunkien päällä. 

Massiivisessa sodassa, missä yhteensä noin 5000 megatonnia räjähtäisi myös asuttujen alueiden ulkopuolella, tuloksena olisi vielä pitempään kestävän ydintalven lisäksi tappavaa radioaktiivisuutta laajoilla alueilla.

Sen jälkeen, kun pöly, savu ja tomu putoavat maahan ilmasta, ja Aurinko pääsee jälleen paistamaan, olisi sen säteily myös vaarallista, koska räjähdysten seurauksena otsonikerros olisi kärsinyt. Se, mitä säteily ja kylmyys ei olisi tappanut, Auringon voimakas ultraviolettisäteily surmaisi. 

Tuloksena olisi dinosaurusten häviämiseen verrattavissa oleva joukkotuho. Kauheaa tekstiä, ällistyttävän ikävä tulevaisuudenkuva. Ei mikään ihme, että ydinsodan pelossa olevassa maailmassa se sai osakseen paljon huomiota.

"Ydintalvi", Xavier Laviron

Xavier Lavironin kuva (Flickrissä), mikä antaa viitteitä vähän siitä, miltä ydintalvi voisi näyttää.

 

Heti artikkelin julkaisun jälkeen monet muut tutkijat löysivät päättelystä muutamia heikkouksia. Esimerkiksi sateet vähentäisivät pölyn määrää ilmassa nopeammin kuin tutkijaviisikko oli arvioinut. 

Mitä kunnollinen tutkija tekee tässä tilanteessa? Myöntää erehtyneensä ja tekee uuden arvion esiin nostettujen faktojen pohjalta. Sagan et al. kirjoittivatkin samaiselle Science-julkaisulle vuonna 1990 uuden artikkelin, missä ne esittivät ydintalven korjatun version.

Sen mukaan olennaisin eroavaisuus on se, että lämpötila ei laske aivan niin paljon kuin alkuperäisessä laskelmassa esitettiin. Arvio olisi keskileveysasteilla 10-20°C, eli kesällä keskimääräinen lämpötila ei laskisi pakkasen puolelle.   Paikallisesti lämpötila voisi kuitenkin pudota jopa 30°C, mikä tarkoittaisi tukevaa pakkasta.

Lisäksi artikkelissa oli nyt mukana arvioita sademäärien kehityksestä. Kyllä: nekin menisivät sekaisin.

Jos siis alkuperäinen kauhukuva ydintalvesta oli hieman väärä, ei tarkennettu kuvakaan ole mitenkään mieltä ylentävä. Tämä kannattaa pitää mielessä, kun pohtii sitä, että maailmassa on edelleen riittävästi ydinaseita saamaan aikaan maailmanlaajuisen tuhon. 

Tiedetöppäysjoulukalenteri 22: Talidomiditapaus

Talidomidin aiheuttamia epämuodostumia lapsen jaloissa
Talidomidin aiheuttamia epämuodostumia lapsen jaloissa
Proteeseja ja talidomidilääkkeitä Science Museumissa
William McBride

Onko tämä huijaus vai sellaisen lavastus? Joka tapauksessa australialastohtori William McBride paljasti 1950-luvun unilääke Talinomidin haitalliset vaikutukset sikiöihin ja teki suuren palveluksen monille syntymättömille lapsille.

 

Talidomidi, eli C13H10N2O4 olikin aivan liian mainio yhdiste ollakseen totta.

Se oli unilääke, joka ei aiheuttanut riippuvuutta. Se oli myös rauhoittava lääke, jonka huomattiin myös hillitsevän tehokkaasti tulehduksia. Se oli lisäksi turvallinen siinä mielessä, että päinvastoin muut unilääkkeet, se ei ollut myrkyllinen yliannostettuna.

Lääkettä tehtiin ensimmäisen kerran Länsi-Saksassa vuonna 1953, ja se tuli myyntiin neljä vuotta myöhemmin. Suomessa se oli kaupan syksystä 1959 alkaen, eli 60 vuotta sitten siis sitä napsittiin myös Suomessa.

Lääkkeen myynti loppui kuitenkin loppui kuin seinään vuonna 1961. Australialainen synnytyslääkäri William McBride esitti ensimmäisenä epäilyksiä siitä, että talidomidi aiheuttaa vakavia epämuodostumia etenkin raajoihin.

McBride auttoi keväällä 1961 synnytyksissä, joissa vauvat olivat hyvin erikoisia. Kaikkien lapsien äidit olivat käyttäneet talidomidia tyypillisesti aamupahoinvoinnin hoitoon.

Kädet ja jalat olivat vinoon kasvaneita, muistuttivat hylkeen eviä, ne olivat epäsymmetrisiä, liian lyhyitä ja niissä saattoi olla liikaa tai liian vähän varpaita tai sormia – kuten otsikkokuvan lapsella.

Monet lapsista olivat sokeita tai kuuroja, ja heillä saattoi olla epämuodostumia sydämessä, munuaisissa, ruoansulatuskanavassa ja sukupuolielimissä.

Samaan aikaan myös saksalainen Widukind Lenz teki kesällä samanlaisia havaintoja, mutta laajempaan tietoon asia tuli McBriden arvostettuun lääketieteen julkaisuun The Lancetiin tekemästä artikkelista. Nyt ympäri maailman kiinnitettiin asiaan huomiota ja tehtiin tutkimuksia talidomidin vaikutuksista. 

Pahaksi onneksi lääkettä oli käytetty varsin paljon juuri odottavien äitien raskauspahoinvointiin, ja kun naiset ottivat lääkettä 3. – 8. raskausviikolla, olivat seuraukset kohtalokkaat: juuri tuolloin ihmisalkioille kehittyvien elinten muodostuminen oli vauhdikkaimmillaan, ja lääke haittasi tätä dramaattisesti.

Proteeseja ja talidomidilääkkeitä Science Museumissa

Proteeseja ja talidomidilääkkeitä Science Museumissa.

 

Lääkkeen poisvetoa markkinoilta seurasi oikeudenkäyntien suma, missä potilaat vaativat rahoja lääkeyhtiöltä ja lääkeyhtiö koitti kyseenalaistaa lääkkeen saaneen aikaan väitetyt vaikutukset.

Selvittelyissä paljastuikin, että talidomidin vaikutusmekanismit olivat varsin tuntemattomat, ja sen käyttöä ihmisillä alettiin pohjustaa heti sen jälkeen, kun lääke oli osoittautunut hiirikokeissa harmittomaksi. Sen oletettiin siis olevan sopiva myös ihmisille. Myöhemmin kokeita tehtiin myös apinoilla ja kaneilla, joille lääke sai aikaan samankaltaisia epämuodostumia kuin ihmisille.

Oikeudenkäynneissä kävi myös ilmi, että osa näistä talidomidin haittoja selvittäneistä tutkimuksista oli tehty puutteellisesti tai tuloksia oli jopa väärennetty.

Kun McBriden perustama tutkimussäätiö osoitti 1980-luvulla toisen lääkkeen, Bendectin, haittoja, McBride joutui pitkälliseen taisteluun lääketeollisuutta vastaan: teollisuuden uskottiin salakuuntelevan ja vakoilevan häntä koettaessaan kerätä materiaalia, jolla hänen maineensa voitaisiin pilata.

Tässä saattoi olla perääkin, mutta McBriden säätiön riippumaton tutkimuskomitea lausui vuonna 1988, että osa McBriden tuloksista oli joko sellaisia, joihin hän itsekään ei uskonut tai ei luottanut täysin niiden todenmukaisuuteen, joten "tässä mielessä hän syyllistyi tieteelliseen huijaukseen."

McBride erosi pian tämän jälkeen säätiönsä johdosta ja säätiön toiminta lakkasi.

William McBride

Vaikka talidomidin haittoja ei olisikaan aikanaan todistettu täysin tieteellisen tarkasti, oli lääkkeen haittavaikutukset täysin selviä ja siksi sen käytön lopettaminen oli tärkeää. Lääkkeen turvallisuuttakaan ei todistettu aukottomasti – esimerkiksi Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto ei haluttut aluksi myöntää myyntilupaa talidomidia sisältävälle lääkkeelle turvallisuusepäilyksien vuoksi.

Sittemmin lääkkeen tutkimusta on tosin jatkettu, ja se on havaittu toimivaksi monien varsin yllättävien sairauksien ja oireiden hoidossa. Tällaisia ovat mm. reuma, leikkauksen jälkeiset hylkimisreaktiot, haavautumat ja hankalat ihotaudit. 

Nykyään talidomidia käytetään joissakin tapauksissa esimerkiksi seuraavien sairauksien ja oireiden hoitoon.

Talidomidille myönnettiin uusi myyntilupavuonna 2008 mm. plasmasolusyövän hoitoon. Raskaana oleville naisille sitä ei kuitenkaan saa missään nimessä antaa.

Talidomidilapset Suomessa

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen tutkimusprofessori Mika Gissler toteaa Tiedetuubin Facebook-sivulla, että Suomessa arvioidaan syntyneen 50 lasta, joilla oli talidomidin aiheuttamia sikiövaurioita. Talidomidivaurioon sopivia raajapuutoksia todettiin tuolloin yli 20 lapsella. Näistä kymmenkunta sai lääkevalmistajalta korvauksia; muilla ei pystytty osoittamaan yhteyttä talidomidialtistukseen.

Lisätietoja talidomidista Suomeksi: Talidomidi eilen ja tänään