Venukseen suunnattu luotain putoaa Maahan – selviää pinnalle saakka todennäköisesti

Venera-kapseli
Venera-kapseli

Ammoisen Neuvostoliiton lähettämä Venus-luotain putoaa Maahan lähipäivinä (10. toukokuuta tienoilla). Vuonna 1972 laukaistu luotain oli jatkoa kuuluisalle ja menestyksekkäälle Venera-luotainten sarjalle, mutta raketin ylimmän vaiheen vian vuoksi se jäikin nalkkiin kiertämään Maata. Sen puolisen tonnia massaltaan oleva laskeutumiskapseli selviää todennäköisesti Maan pinnalle.

Jos luotain olisi päässyt suunnitellusti matkaan kohti Venusta, siitä olisi tullut Venera 9. Mutta Neuvostoliiton tavan mukaan, kun lento epäonnistui, se sai vain koodinimen Kosmos 482.

Luotain lähetettiin matkaan Baikonurin kosmodromista Molnija-tyyppisellä raketilla 31. maaliskuuta 1972, vain neljä päivää Venera 8 -luotaimen jälkeen. Sen oli tarkoitus lentää samaan tapaan kohti Venusta ja sen  massaltaan 495 kg olevan laskeutumiskapselin piti syöksyä Venuksen kaasukehän läpi ja laskeutua planeetan pinnalle. 

Luotain asettui normaalisti kiertämään maapalloa, mutta kun raketin ylin vaihe käytti rakettimoottoreitaan sysätäkseennluotaimen planeettainväliselle siirtoradalle kohti Venusta, moottorin poltto kesti lyhyemmän aikaa kuin oli tarkoitus (125 sekuntia 243 sekunnin sijaan). 

Luotain jäi kiertämään toimintakykyisenä Maata, ja myöhemmin kesällä 1972 lennonjohtajat päättivät irrottaa laskeutujan emoaluksestaan. 

Laskeutumiskapseli jäi kiertämään Maataradalle, jonka korkein kohta oli 9800 kilometrin päässä ja matalin 210 kilometrin päässä. Radan inklinaatio oli (ja on) 52°.

Kierrettyään Maata nyt 53 vuoden ajan, luotaimen rata on tullut alemmaksi, ja laskelmien mukaan luotain putoaa Maahan arviolta 10. toukokuuta 2025 aamupäivällä (klo 10.34 Suomen aikaa ± 10,6 tuntia  arvio päivitetty 8. toukokuuta).

Ajankohta tarkentuu mitä lähemmäksi putoaminen tulee.

Koska luotaimen laskeutumiskapseli on suunniteltu selviytymään Venuksen paksun kaasukehän läpi ja toimimaan Venuksen pätsimäisissä olosuhteissa, se ei tule tuhoutumaan Maan ilmakehässä.

Kapseli ja sen halkileikkaus

 

Noin 80 cm halkaisijaltaan olevassa kapselissa on myös laskuvarjo, joka nähtävästi on irtaantunut kapselista sen luokse ja palaa todennäköisesti ilmakehään saavuttaessa. 

Vaikka kapselin lämpösuojakin olisi vaurioitunut vuosikymmenten avaruudessa olemisen aikana, on titaanista tehty kapseli sen verran tukeva, että se selvinnee pinnalle saakka. Kapselin nopeus maanpintaan osuessa on noin 250 km/h.

Aivan minne tahansa maapallolla kapseli ei voi pudota: sen rata on kallellaan päiväntasaajaan verrattuna noin 52 astetta, ja se voi pudota vain ratansa alla oleville alueille. Suomeen se ei siis voi pudota. Sen sijaan vaara-alue on leveyspiirien 52°N ja 52°S välillä, eli jotakuinkin Amsterdamin ja Etelä-Amerikan eteläkärjen välisellä alueella ympäri maapallon.

Suurin osa maapallon pinnasta on merta ja harvaan asuttuja alueita, joten kapselin tömähtäminen keskelle kaupunkia on epätodennäköistä – mutta kyllä mahdollista.

Venera 7

Venera 8 onnistui

Kosmos 482:sta olisi tullut Venera 9, jos se olisi päässyt normaalisti matkaan, ja se oli samanlainen kuin Venera 8, joka puolestaan oli lähes samanlainen kuin yllä olevassa kuvassa oleva Venera 7. Kokonaisuudessaan sen massa oli 1 180 kg, ja alla oleva pallomainen osa, laskeutuja, oli massaltaan 495 kg. 

Venera 8 onnistui tehtävässään hyvin, vaikka sen matkakumppani joutuikin vaikeuksiin.

Se saavutti Venuksen 117 päivässä, teki matkallaan mittauksia kosmisista säteistä, aurinkotuulesta ja Auringon ultraviolettisäteilystä.

Laskeutuminen Venukseen tapahtui tapahtui 22. heinäkuuta 1972. Venuksen paksu kaasukehä jarrutti laskeutujaa sen planeettainvälisestä lentonopeudesta 41 696 km/h pian 900 kilometriin tunnissa. Laskuvarjo, jonka halkaisija oli 2,5 metriä, avautui 60 km:n korkeudessa.

Laskeutumisensa jälkeen Venera 8 jatkoi tietojen lähettämistä 50 minuuttia ja 11 sekuntia ennen kuin se sammahti – Venuksen suuri paine ja lämpötila, rikkihapposade ja muutenkin helvetilliset olosuhteet olivat sille liikaa. Luotain itse ennätti mittaamaan kaasukehän paineeksi pinnalla noin 90 Maan ilmakehää ja lämpötilaksi 465 °C.

Venera 8 lähetti tietoja laskeutumisensa aikana. Valaistuksen jyrkkä väheneminen havaittiin 35–30 km:n korkeudessa, missä tuulen nopeus oli yllättäen alle 1 km/s. Kaasukehä oli suhteellisen selkeä tuon korkeuden – missä on pilvikerroksen alaosa – ja pinnan välillä.

Pinnalla ollessaan luotaimen gammaspektrometri mittasi kallioperän uraani/torium/kalium-suhteen, joka oli samankaltainen kuin graniitilla.

Kahdeksikon seuraaja Kosmos 482 on puolestaan pitkäikäisempi, mutta se on ollut tuon koko 53 vuoden ajan mykkänä. 

Pian senkin taivaallinen taival päättyy.

(Juttua on päivitetty ja kohtaa, missä kerrotaan luotaimen jäämisestä nalkkiin Maan lähelle, on korjattu.)

Venera 5

Piirros Venera 5 -luotaimesta, joka oli periaatteeltaan samanlainen kuin seuraavat Venerat. Kuvat: Lavochkin.

Ensimmäinen satelliittilaukaisu Länsi-Euroopasta tapahtuu pian

Isar Aerospacen Spectrum-raketti lähtövalmiina
Isar Aerospacen Spectrum-raketti lähtövalmiina

Nyt se on viimein tapahtumassa: ensimmäinen kiertoradalle saakka kurottava rakettilaukaisu Euroopasta on ovella. Ensimmäisenä näyttää ehtivän saksalainen Isar Aerospace, jonka Spectrum-raketilla on tehty jo onnistuneita moottoritestejä Andøyan avaruuskeskuksessa Norjan Lofooteilla.

Maaliskuun alussa tehtyjen testien jälkeen yhtiö sai virallisen luvan laukaisuun Norjan siviili-ilmailuviranomaisilta viime perjantaina, 14. maaliskuuta.

Laukaisu on tapahtuu aikaisintaan 23. maaliskuuta. Jutun aiemmassa versiossa aikaisin laukaisupäivämäärä oli 20. maaliskuuta, mutta se on sittemmin siirtynyt eteenpäin – ensilennon kanssa on hyvä olla varovainen!

Lennon nimeksi Isar on antanut "Going Full Spectrum", joka viittaa paitsi raketin nimeen, Spectrumiin, niin myös siihen, että nyt päästään todella toimeen.

Tätä onkin odotettu. Euroopassa on useita uusia yrityksiä, jotka kehittävät pienten satelliittien laukaisemiseen sopivia raketteja. Esimerkiksi Saksassa on Isar Aerospacen lisäksi Rocket Factory Augsburg ja HyImpulse, Iso-Britanniassa Skyrora ja Orbex, Espanjassa PLD Space, Ranskassa Latitude ja Maiaspace.

Isarin ohella pisimmällä laukaisuvalmisteluissa on RFA, joka oli jo valmistelemassa RFA One -rakettinsa ensilentoa viime vuonna. Laukaisu oli tarkoitus tehdä Skotlannissa, Shetlanninsaarilla sijaitsevalta SaxaVordin avaruuskeskuksesta, mutta raketin ensimmäinen vaihe räjähti staattisen testin aikana 19. elokuuta 2024. RFA aikoo yrittää uudelleen tänä vuonna.

Isarin ensilennolla ei ole mukana asiakkaiden satelliitteja, vaan kyseessä on puhdas koelento; tarkoitus on kerätä mahdollisimman paljon tietoa ja kokemusta paitsi raketista itsestään lennossa, niin myös laukaisualustasta ja laukaisuvalmisteluista.

Isarin raketti on kaksivaiheinen, 28 metriä korkea ja kaksi metriä paksu. Se pystyy kuljettamaan noin tonnin massaltaan olevan kuorman avaruuteen. Ensimmäisessä vaiheessa on yhdeksän yhtiön itse kehittämää Aquila-rakettimoottoria ja toisessa vaiheessa on yksi. Moottorit käyttävät ajoaineinaan nestehappea ja nesteytettyä propaania.

Vaikka raketti ei pääsisikään avaruuteen, on testi suuri askel eteenpäin paitsi Isar Aerospacelle, niin myös Euroopan omavaraisuudelle avaruustoiminnassa. Tällä hetkellä eurooppalaisraketteja laukaistaan vain Etelä-Amerikassa, Ranskan Guyanassa olevasta Kouroun avaruuskeskuksesta. Lisäksi lentomahdollisuuksia Ariane 6- ja Vega-raketeilla on varsin vähän.

Uusien rakettien ansiosta pieniä satelliitteja voidaan laukaista kätevämmin ja edullisemmin, ja lisäksi Manner-Euroopasta. Nykyisessä geopoliittisessa tilanteessa tämä on tärkeää.

Ensimmäistä vaihetta koekäyttettiin maaliskuun alussa.

Ensimmäistä vaihetta koekäyttettiin maaliskuun alussa. Kuva: Isar Aerospace.

 

Pohjoisesta pohjoiseen

Tiheästi asuttu Eurooppa ei ole paras mahdollinen paikka rakettien laukaisuun. Koska raketit voivat räjähtää ja pudota alas kesken lentonsa, niitä laukaistaan normaalisti vain merten ja autiomaiden suuntaan. Keskisestä Euroopasta ainoa mahdollinen suunta olisi Atlantin päälle länteen, mutta se on pahin mahdollinen suunta, koska maapallon pyörimisliike haraisi rakettia vastaan. Päinvastaiseen suuntaan lennettäessä pyörivä maapallo auttaa laukaisussa.

Monet satelliitit laukaistaan maapallon napojen kautta kulkevalle polaariradalle, jolloin laukaisusuunta on etelään tai pohjoiseen. Pohjoinen suunta onkin ainoa mahdollisuus. Siksi kaikki uudet laukaisupaikat sijaitsevat Euroopan pohjoisosissa: Andøyan lisäksi Skotlannissa on kaksi, ja myös Ruotsin Kiirunassa on halua satelliittilaukaisuihin.

Andøyan avaruuskeskuksesta ja Kiirunan ESRANGE-avaruuskeskuksesta on laukaistu paljon raketteja jo aikaisemminkin, mutta nämä ovat olleet luotausraketteja, joita käytetään tutkimukseen. Varsin pienikokoinen raketti nousee ylös ja putoaa alas ilman, että se jäisi kiertämään maapalloa. Raketit voivat nousta hyvin korkeallekin, jopa yli tuhanteen kilometriin. Laukaisua tehtäessä pitääkin katsoa, että samaan aikaan ei ole lentoradan kohdalla satelliitteja.

Hyppäys pienistä raketeista suurempiin on samaan aikaan pieni, mutta suuri. Laukaisu tapahtuu periaatteessa samalla tavalla kuin luotausrakettienkin, mutta koska raketit ovat suurempia ja lentävät pitemmälle, laukaisualustojen täytyy olla suurempia, jykevämpiä ja kauempana asutuksesta.

Andøyan uusi laukaisualusta sijaitsee parinkymmenen kilometrin päässä nykyisestä avaruuskeskuksesta. Tilaa alueella on useallekin laukaisualustalle, mutta ensimmäinen on tehty mittatilaustyönä Isarin Spectrumille. Alustan rakentaminen alkoi vuonna 2021 ja se oli valmis viime vuonna.

Kuva laukaisualustasta

Isar Aerospacen laukaisualusta Andøyassa on jylhässä maisemassa. Kuva: Isar Aerospace.

 

Skotlannin uudet laukaisuasemat sijaitsevat Shetlanninsaarilla ja mantereella Skotlannin pohjoisimmassa osassa Sutherlandissa.

Kiirunan tapauksessa hankaluutena on se, että sieltä lähetettävän raketin lentorata kulkee Norjan poikki. Tromssa osuu varsin lähelle reittiä, joten norjalaiset ovat olleet luonnollisesti huolissaan ruotsalaisten rakettisuunnitelmista.

Viime viikolla Norjan siviili-ilmailuviranomainen julkisti laskelmansa kustannuksista, joita Kiirunasta laukaistavat raketit saavat aikaan: yli 145 miljoonaa euroa laukaisua kohden. Siis paljon enemmän kuin raketti ja sen laukaisu maksavat.

Summa pitää sisällään varojärjestelyt lentoradan alapuolella, varmuuden vuoksi tehtävät evakuoinnit ja esimerkiksi lentojen viivästykset sekä peruutukset. Lentoliikenne pitää keskeyttää laukaisun ajaksi lähes koko Pohjois-Norjassa.

Norjalla on luonnollisesti syitä laskea hinta korkeaksi myös kaupallisista syistä: Andøya ja Kiiruna ovat kilpailijoita, ja Norja luonnollisesti haluaisi laukaisuita mieluummin omalta puoleltaan.

Joka tapauksessa on selvää, että Norjan yli lentävät raketit ovat riski, ja on mahdollista, että Kiirunasta ei laukaista satelliitteja vielä pitkään aikaan.

Lennon logo

 

Tämä juttu on ilmestynyt myös Jari Mäkisen Ursalle tekemänä blogina.

Juttua on päivitetty 18.3. illalla: aikaisin laukaisupäivä on nyt 23.3.

Asteroidi 2024 YR4 on nyt paljon vähemmän uhkaava

Asteroidi 2024 YR4 kuvattuna La Palmalla, Kanarian saarilla sijaitsevalla Gran Telescopio Canarian -kaukoputkella
Asteroidi 2024 YR4 kuvattuna La Palmalla, Kanarian saarilla sijaitsevalla Gran Telescopio Canarian -kaukoputkella

Vuonna 2032 epämukavan lähelle maapalloa tuleva asteroidi 2024 YR4 on ollut alkuvuodesta monien kaukoputkien havaintokohteena. Samalla sen rataa on pystytty laskemaan tarkemmin ja tarkemmin: nyt näyttää siltä, että se ei tule törmäämään Maahan.

Asteroidi 2024 YR4 hujahti maapallon ohi viime joulukuun 25. päivänä noin 830 000 kilometrin päästä, eli jotakuinkin kaksi kertaa Maan ja Kuun välisen etäisyyden päästä.

Nyt se on noin 80 miljoonan kilometrin päässä meistä vipeltämässä poispäin noin 61 000 kilometrin tuntinopeudella. Asteroidi on soikealla radalla Auringon ympärillä, ja koska tuo rata leikkaa Maan radan, tulee YR4 lähellemme säännönmukaisesti noin neljän vuoden välein.

Vuonna 2032 se tulee hyvin, hyvin lähelle. Ensimmäisten arvioiden mukaan sillä oli pieni mahdollisuus törmätä tuolloin maapalloon – kuten kerroimme ensimmäisessä jutussamme aiheesta – ja sen jälkeen törmäystodennäköisyys kasvoi aina siihen saakka, että viime viikolla mahdollisuus osumaan nousi yli kolmen prosentin.

Minkään aurinkokunnan pienkappaleen todennäköisyys osua maapalloon ei ole ollut koskaan näin suuri. 

Nasan Jet Propulsion Laboratoryn arvio oli 3,1 % ja Euroopan avaruusjärjestön luku oli 2,8 %.

Törmäyksen todennäköisyys tosin kääntyi nopeaan laskuun loppuviikosta, sillä aivan tuoreimpien laskelmien mukaan osumismahdollisuus on enää 0,28 %.

Toisin sanoen: nyt näyttää siltä, että asteroidi menee Maan ohitse 99,72 prosentin todennäköisyydellä.

Havaintoja, havaintoja!

Erot luvuissa ja tämä jännittävä vaihtelu tulevat siitä, että astroidin rataa ei tunneta tarpeeksi hyvin, jotta sen sijainti 22. joulukuuta 2032 voitaisiin laskea erittäin varmasti. 

Eri tahot laskevat rata-arvioitaan hieman erilaisten lähtöarvojen perusteella.

Olennaista ovatkin tarkat havainnot, joita tehdään nyt monilla havaintolaitteilla ympäri maailman. Mitä enemmän asteroidin sijainnista ja liikkeestä on havaintioja, sitä tarkemmin sen rataa voidaan laskea eteenpäin.

0,28 prosentin törmäystodennäköisyys tulee vielä varmasti muuttumaan.

Kaavio todennäköisyydestä

ESA:n piirros näyttää millainen on laskelma 2024 YR4:n mahdollisesta sijainnista vuoden 2032 ohilennon aikaan. Punainen viiva koostuu asteroidin sijaintiarvioista. Pienen Maahan osumismahdollisuuden lisäksi on mahdollista, että YR4 osuukin Kuuhun!

 

Mukana talkoissa on ollut myös Suomen osaomistama yhteispohjoismainen teleskooppi NOT (Nordic Optical Telescope) La Palman saarella Kanariansaarilla.  Euroopan avaruusjärjestön tähtitieteilijä Marco Michelli on tehnyt sillä havaintoja YR4:stä ESA:n laskelmia varten.

Otsikkokuvassa on NOT:in luona La Palman observatorioalueella sijaitsevan Gran Telescopio Canarian ottama kuva asteroidi 2024 YR4:stä.

Myös JWST-avaruusteleskooppi tekee havaintoja asteroidista kahdessa jaksossa, ensin maaliskuun alussa ja sitten toukokuussa. Tätä ennen YR4 on ollut hankalasti näkyvissä Webbin näkökulmasta, joten havaintoja ei ole tehty aikaisemmin.

Avaruusteleskooppi pystyy auttamaan ennen kaikkea asteroidin koon ja koostumuksen arvioinnissa.

Webb-teleskoopilla, kuten kaikilla muillakin tähtitieteellisillä havaintolaitteilla on havainto-ohjelmaan varattuna aikaa yllättäviä, kiinnostavia ja tärkeitä havaintoja varten. Näillä näkymin JWST havaitsee asteroidia kaikiaan neljän tunnin ajan.

Kevään kuluessa YR4 etääntyy meistä jo niin kauas, että siitä ei saada enää kunnollisa havaintoja. Uusia havaintoja saadaankin vasta vuonna 2028, kun se tulee jälleen lähellemme – ja tuolloin se menee satavarmasti turvallisesti ohi.

Asteroidi 2024 YR4 tuli ja meni – ja tulee vuonna 2032 uudelleen vaarallisen lähelle

Hahmotelma Maan ohi lentävästä asteroidista
Hahmotelma Maan ohi lentävästä asteroidista

Joulukuussa löydetty asteroidi 2024 YR4 saattaa törmätä maapalloon joulukuussa 2032. Joka tapauksessa se menee hyvin, hyvin läheltä. Tutkijat arvelevat törmäyksen todennäköisydeksi noin prosentin.

Tehokkaat havaintolaitteet löytävät nykyisin yhtenään uusia aurinkokunnan pienkappaleita, jotka menevät läheltä maapalloa. Olemme kertoneet niistä usein Tiedetuubissakin.

Yksikään niistä ei ole ollut kuitenkaan vaarallinen. Joko kappale menee ohi, eikä ole törmäyskurssilla pitkiin, pitkiin aikoihin, tai jos törmäävät, niin ovat niin pieniä, ettei niistä kannata huolestua.

Nyt tilanne on toinen: ATLAS-havaintosysteemin joulukuun 27. päivänä viime vuonna havaitsema asteroidi 2024 YR4 saattaa osua maapalloon 22. joulukuuta 2032.

Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun pienkappaleen maapalloon osumisen todennäköisyyttä ja törmäyksen tuhoisuutta mittaavalla Torinon asteikolla on asteroidi tasolla 3. Kymmenportaisella asteikolla on tähän mennessä ollut vain kaksi tasolle kaksi yltänyttä kohdetta.

Näistä yksi, vuonna 2004 löydetty asteroidi 99942 Apophis, oli vähän aikaa tasolla 4, kunnes tarkemmat havainnot sen radasta pudottivat sen tasolle nolla. Eli törmäystä sen kanssa ei tapahdu ainakaan vuosisataan.

Arvioiden mukaan 2024 YR4 törmäyksen todennäköisyys on 1,2% %, eli varsin pieni, mutta silti suurempi kuin millään asteroidilla tai komeetalla juuri nyt.

Ennen panikointia kannattaa muistaa pari asiaa.

Ensiksikin arvio 2024 YR4:n koosta perustuu sen kirkkausmittauksiin, ja pinnan valonheijastuskyky vaikuttaa siten arvioon. Nyt kappaleesta voidaan sanoa vain se, että se on halkaisijaltaan 40-100 metriä.

Nasan tutkijoiden arvio on 55 metriä. Se olisi siis samaa mittaluokkaa kuin vuonna 1908 Tunguskassa suurta tuhoa aiheuttanut asteroidi tai Arizonassa olevan kraatterin synnyttänyt törmääjä.

Tšeljabinskin luokse vuonna 2013 näyttävästi ja tuhoisasti osunut kappale oli kooltaan noin 18-metrinen, eli 2024 YR4 on siihen verrattuna paljon suurempi.

Jos 2024 YR4 törmäisi Maahan, tuloksena olisi suurta paikallista tuhoa ja ilmakehään noussutta vesihöyryä sekä pölyä.

Ratalaskelmien mukaan törmäys voisi olla jossain alueella, joka ylettyy pitkänä viivana Tyyneltä valtamereltä Meksikon luota Etelä-Amerikan pohjoisosien sekä keskisen Afrikan kautta Intian pohjoisosaan.

Vaara-alue

Suomeen kappale ei siis osu missään tapauksessa, mutta vaaravyöhykkeellä on useita isoja kaupunkeja ja asutusta.

2024 YR4:n rataa ei kuitenkaan tunneta vielä niin tarkasti, että voitaisiin sanoa varmuudella törmääkö se vai ei.

Joulukuisella ohilennollaan 2024 YR4 oli lähimmillään Maata 25. joulukuuta, jolloin etäisyys siihen oli 828 800 kilometriä eli noin 2,2 kertaa Maan ja Kuun välinen etäisyys.

Nyt 2024 YR4 etääntyy meistä, mutta kuten kaikki Apollo-asteroidit (joihin tämä kuuluu ja jotka kiertävät Aurinkoa hyvin samankaltaisella radalla Maan kanssa) tekevät, se saapuu lähellemme uudelleen. 

Näin käy 17. joulukuuta 2028, ja jälleen 22. joulukuuta 2032, jolloin nykyisten ratalaskujen mukaan välimatkaa on 105 743 kilometriä.

Koska rata-arvion epätarkkuus tuolloin on 1,55 miljoonaa kilometriä, osuu maapallo epämukavasti vaara-alueelle.

Astroidin rata

Nasan JPL:n tutkijoiden tekemä kuva asteroidin radasta.

 

Voi kuvitella, että asteroidi kulkee avaruudessa eräänlaisen putken sisällä, missä epätarkkuus on putken läpimitta. Nyt putki on varsin ohut, mutta se laajenee ajan kuluessa suuremmaksi. Kun kappaleesta saadaan lisää havaintoja, putken halkaisijaa voidaan pienentää.

Etenkin vuoden 2028 ohilento on tässä tärkeä. Sen jälkeen voidaan arvioida paremmin törmäysriskiä.

-

Otsikkokuvassa on visualisointi Maan luona olevasta asteroidista, eikä sillä ole mitään tekemistä 2024 YR4:n kanssa.

Parker-luotain lähes sukelsi Aurinkoon – ja selvisi hengissä

Parker-aurinkoluotain Nasan piirroksessa
Parker-aurinkoluotain Nasan piirroksessa
Parker Solar Probe kuvattuna juuri ennen laukaisuaan elokuussa 2018.

Nasan Aurinkoa tutkiva luotain liippasi joulun aikaan hyvin läheltä tutkimuskohdettaan, ja selvisi tästä lähes kamikaze-tyyppisestä tempusta hengissä (kuten odotettiinkin).

Aurinkoa tutkii parhaillaan kaksi luotainta lähietäisyydeltä: Nasan Parker Solar Probe ja Euroopan avaruusjärjestön Solar Orbiter. 

Kumpikin näistä kiertää Aurinkoa planeettojen tapaan radoilla, jotka tuovat ne aina välillä hyvin lähelle Aurinkoa. Koska luotaintlen tutkimuslaitteet ja lentoradat on suunniteltu toisiaan täydentäviksi, hoitaa Nasan luotain lähemmän tutkimisen ja eurooppalaisluotain katselee kauempaa.

Nyt jouluaattona 2024 Parker-luotain teki toistaiseksi kaikkein läheisimmän Auringon ohilennon. Kello 13.53 Suomen aikaa sen etäisyys Auringon pinnasta oli vain 6,1 miljoonaa kilometriä.

Koska Auringon halkaisija on noin 1,4 miljoonaa kilometriä, tapahtui ohilento hyvin läheltä.

Auringolla ei ole kiinteää pintaa, vaan höttöisä välialue, missä turbulenttisen, kuuman kaasun tiheys muuttuu noin 500 kilomerin paksuisessa kerroksessa läpinäkyväksi. 

Tuon "pinnan" päällä on laaja kaasukehä, jota kutsutaan koronaksi. Silläkään ei ole tarkkaa yläpintaa, vaan se vain hiipuu vähitellen avaruuteen muuttuen aurinkotuuleksi. Karkeasti koronan tiiveimmät osat kurottavat kuitenkin noin kahdeksan miljoonan kilometrin päähän Auringon näkyvästä pinnasta.

Parker siis hujahti nyt koronan lävitse – kuten se teki jo edellisilläkin kerroilla, kun se on tullut radallaan lähelle Aurinkoa. Luotain kiertää Auringon noin 88 vuorokaudessa, ja syyskuusta 2023 alkaen se on ollut perihelissä (ratansa Aurinkoa lähimmässä kohdassa) noin 7,26 miljoonan kilometrin päässä.

Ratansa kaukaisimmassa kohdassa luotain on etääntyy Auringosta Venustakin kauemmaksi. Itse asiassa Venusta käytettiin hyväksi radan muuttamiseen tätä läheisintä ohistusta varten marraskuun 6. päivänä, jolloin se ohitti Venuksen vain 317 kilometrin etäisyydeltä – siis lähes sen pilvipintaa hipoen.

Tämänhetkisen lentosuunnitelman mukaan Parker tekee vielä neljä lähiohitusta (22. maaliskuuta, 19. kesäkuuta, 15. syyskuuta ja 12. joulukuuta) ennen kuin sen ensisijainen tehtävä päättyy.

Jos luotain on näiden jälkeen vielä toimintakuntoinen, sen todennäköisesti annetaan jatkaa vielä tutkimuksiaan. Toimivaa ja ainutlaatuisia havaintoja tekevää luotainta ei kannata sammuttaa.

Parker Solar Probe kuvattuna juuri ennen laukaisuaan elokuussa 2018.

Aurinko lämmittää luotainta erittäin voimakkaasti lähiohituksen aikana. Siihen kohdistunut paahde oli nyt joulu aikaan noin 457 kertaa voimakkaampi kuin on Auringon lämpöteho täällä maapallon luona. 

Siksi Parker-luotaon on suojattu 2,3 metriä halkaisijaltaan olevalla 11,4 cm paksulla lämpösuojalla, joka kestää noin 1370°C:n lämpötilan ja auttaa pitämään luotaimen sisällä olevat laitteet alle 30°C:n lämpötilassa.

Lähiohituksen aikana Aurinko itse häiritsee niin voimakkaasti yhteydenpitoa luotaimeen, että siihen ei voitu olla yhteydessä. Se oli ohjelmoitu tekemään ennalta tutkimuksensa ja ottamaan yhteyttä pahimman kuumennuksen jälkeen 27. joulukuuta.

Ja yhteys onnistuttiin palauttamaan. Tietojen lataaminen tältä jouluiselta ohilennolta alkaa aikaisintaan 1. tammikuuta uuden vuoden puolella.

Matkaan luotain lähetettiin elokuussa 2018.

Tähdistöt: Oinas ja Ilves Markus Hotakainen Su, 24/11/2024 - 18:07
Oinas ja Ilves
Oinas ja Ilves

Öisen taivaan poikki kaartuvan Linnunradan valovyön eri puolilla – ikään kuin aidan toisistaan erottamina – ovat Oinaan ja Ilveksen tähdistöt.

Oinas tai pikemminkin sen kirkkaimpien tähtien muodostama kuvio ei muistuta vähimmässäkään määrin oinasta tai mitään muutakaan eläintä. Se on ”samassa asennossa” kuin kuvion naapurina oleva Kolmion tähtikuvio.

Oinas on paljon laajempi tähdistö kuin sen kolmen kirkkaimman tähden perusteella voisi kuvitella. Se ulottuu Kolmiosta Härkään ja Valaskalaan saakka; Oinaan tähtikuvio on aivan varsinaisen tähdistön eli sen rajaaman alueen reunassa.

Monien muiden tähdistöjen tavoin myös Oinas liittyy kreikkalaiseen mytologiaan. Athamaksen sankaripoika Fryksos pakeni sisarensa Hellen kanssa äitipuoltaan Oinaan selässä. Oinaan uidessa salmen yli Helle putosi veteen, mistä vesiväylä sai nimen Hellespontus.

Fryksos pääsi turvaan, uhrasi Oinaan ja antoi sen taljan lohikäärmeen vartioitavaksi. Talja muuttui kullaksi, ja oli myöhemmin myyttisten merenkävijöiden, Iasonin johtamien argonauttien, kiinnostuksen kohteena.

Oinaan tähdistön kolmanneksi kirkkain tähti γ Arietis eli Mesarthim on kaunis kaksoistähti, joka erottuu jo kiikarilla. Toisin kuin esimerkiksi Joutsenen Albireo, jonka tähdet ovat selvästi eriväriset, Mesarthimin tähdet ovat kuin identtiset kaksoset: samanväriset ja lähes yhtä kirkkaat.

Ilves on pitkänomainen, himmeä ja vaatimaton tähdistö Ison karhun etutassujen ja Ajomiehen välissä. Sitä on vaikea hahmottaa minkäänlaisena varsinaisena kuviona. Kirkkaimmat tähdet ovat Ison karhun ja Kravun välimaastossa, lähellä yhtä vaatimattoman Pienen leijonan tähdistön rajaa.

Kuvion kirkkainkin tähti on varsin himmeä. α Lyncis eli Elvashak on punainen jättiläistähti, jonka läpimitta on lähes 60 kertaa suurempi kuin Auringon. Jos tähti olisi Auringon paikalla, Merkurius jäisi sen sisään. Ilveksen α-tähti säteilee yli 600 kertaa Aurinkoa voimakkaammin, mutta 220 valovuoden etäisyys tekee sen ”loisteesta” varsin vähäisen.

Ilveksen tähdistö on yksi Johannes Heveliuksen 1600-luvulla nimeämistä kuvioista. Nimensä se on saanut siitä, että tähdistön erottamiseksi on oltava yhtä tarkka näkö kuin ilveksellä. Tähdistön toisena nimenä on ollut Tigris eli Tiikeri.

Vilkkaan mielikuvituksen lisäksi menneiden aikojen tähtitieteilijöillä oli mitä ilmeisimmin varsin erheelliset tiedot eläinmaailmasta: kuvion toinen nimi juontui siitä, että tähdistön monet himmeät tähdet muistuttivat mukamas tiikerin täpliä.

Epätavallinen helle voi tuoda rajuja ukkosia tullessaan

Painostavan helteisenä päivänä taivaalle voi alkaa kasautua uhkaavan näköisiä pilviä. Ne kasvavat korkeutta ja tummuvat tummumistaan. Aurinko katoaa niiden taakse ja tuulenpuuskat alkavat riepottaa puita. Ukkonen tekee tuloaan.

Vilkkainta ukkosaikaa on kesä–heinäkuu. Toisinaan ukkosia esiintyy aikaisin keväällä ja viime päivien lämpöaalto voi hyvinkin tuoda niitä mukanaan.

Talvella ukkoset ovat hyvin harvinaisia, mutta joskus voi sankan lumipyryn keskellä räsähtää yksinäinen salama.

Ukkosia syntyy kahdella tavalla. Pitkien hellejaksojen aikana esiintyy usein lämpö- eli ilmamassaukkosia. Päivän kuluessa kohonneiden kumpupilvien korkeus kasvaa, kun maanpintaa lämmittävä auringon paahde synnyttää voimakkaita nousevia ilmavirtauksia. Lopulta pilvistä muodostuu ukkospilviä.

Tällaiset ukkoset ovat toisinaan rajuja, mutta yleensä melko lyhytaikaisia, sillä tyypillinen ukkospilvi puhkuu itsensä tyhjiin tunnissa tai parissa.

Lämpöukkosiin liittyy usein voimakkaita sadekuuroja, jotka itse asiassa edeltävät varsinaista ukonilmaa. Silloin voi hetkessä tulla taivaalta vettä saman verran kuin kuivana kesänä kokonaisen kuukauden aikana.

Rintamaukkoset liittyvät kylmän ja lämpimän ilman kohtaamisiin. Kylmä ilma on tiheämpää ja raskaampaa kuin lämmin ilma, joten se työntyy lämpimän ilman alle ja nostaa sitä ylöspäin.

Siinä missä lämpöukkoset ovat tyypillisesti iltapäivän ilmiöitä, rintamaukkosia voi esiintyä mihin vuorokauden aikaan tahansa. Ne ovat usein myös paljon laaja-alaisempia ja voimakkaampia.

Ukkospilven sisällä ylöspäin kohoavassa ilmassa on runsaasti kosteutta. Kun lämpötila korkeuden mukana laskee, kosteus tiivistyy ensin vedeksi ja muuttuu sitten lumeksi ja jääksi. Toisiinsa törmäilevät lumirakeet ja jääkiteet varautuvat sähköisesti.

Pilven yläosiin, jopa yli 10 kilometrin korkeuteen, kertyy jääkiteiden mukana positiivista sähkövarausta, kun pilven keskivaiheilla on lumirakeiden ylläpitämä negatiivinen varaus. Pilven alaosissa varaus on jälleen positiivinen.

Kun kertyneet varaukset alkavat purkautua salamointina, pilven ja maanpinnan välinen jännite voi nousta kymmeniin miljooniin voltteihin.

Muinaissuomalaisilla oli ukkosen äänimaailmalle oivallinen selitys. Ukko Ylijumala ajelee silloin pilvien päällä kärryillään, joista sinkoilevat kivenmurikat kolisevat toisiinsa kopsahdellessaan.

Todellisuudessa ukkosen jyrinän taustalla on sama ilmiö kuin pamauksessa, joka kuuluu suihkuhävittäjän murtaessa äänivallin eli ylittäessä äänen nopeuden.

Salaman iskiessä sen kulkureitillä oleva ilma kuumenee voimakkaasti – lämpötila voi hetkellisesti nousta jopa 30 000 asteeseen – ja samalla se laajenee hyvin nopeasti. Silloin syntyy iskuaalto, jonka nopeuden hidastuessa äänen nopeutta pienemmäksi kuuluu pamaus.

Salaman pituus voi olla useita kilometrejä, joten yksittäiset pamaukset puuroutuvat yleensä sekuntejakin kestäväksi yhtäjaksoiseksi, joskin vaihtelevaksi jyrinäksi.

Salamanisku ei todellisuudessa ole yksi ainoa välähdys vaan siinä on eri vaiheita. Ihmissilmä on liian hidas erottamaan niitä toisistaan, mutta erikoiskameroilla on saatu yksityiskohtaista tietoa salamaniskun etenemisestä.

Varsinaista pääsalamaa edeltää heikompi esisalama, joka tavallaan raivaa sille tietä. Esisalama saa yleensä alkunsa pilvestä, josta se hakeutuu alaspäin kohti maata.

Ilma johtaa sähköä huonosti, mutta esisalaman kuumentamana sen johtavuus paranee. Kun pilven ja maanpinnan välille on syntynyt hyvin sähköä johtava kanava, pääsalama iskee maasta ylöspäin.

Välähdys on niin nopea, ettei silmä pysy mukana, vaan tulkitsee salamaniskun tapahtuvan esisalaman suuntaan eli ylhäältä alaspäin.

Likikään aina salama ei kuitenkaan iske maahan saakka vaan pilvestä toiseen. Silloin varsinaista salamaa ei välttämättä edes näe, vaan se jää paksujen pilvien kätköihin.

Ukkosrintaman etäisyyden ja kulkusuunnan voi päätellä tarkkailemalla salamoinnin ja jyrinän välillä kuluvaa aikaa. Salaman välähtäessä syntyvä valo kulkee sekunnissa noin 300 000 kilometriä, mutta samassa ajassa ääni etenee vain runsaat 300 metriä. Kun salaman iskun ja sitä seuraavan jyrinän välillä kuluneiden sekuntien määrän jakaa kolmella, saa välähtäneen salaman etäisyyden kilometreissä.

Ankarassa ukkosmyrskyssä salamointi voi kuitenkin olla niin tiuhaa, että tiettyyn salamaan liittyvää jyrinää on mahdoton erottaa.

Loppukesästä, kun illat alkavat vähitellen hämärtyä, näkyy usein elosalamoita: horisontissa saattaa salamoida taajaankin, mutta mitään ääntä ei kuulu. Ukkonen on silloin niin etäällä, parinkymmenen kilometrin päässä, että ääni ei enää kanna kaukaisuudesta, mutta pimenevällä taivaalla salamoiden välähdykset näkyvät selvästi.

Aina ei erotu edes yksittäisiä salamoita, vaan taivaanrannan takaa kajastaa vain epämääräisiä välähdyksiä. Silloin puhutaan kalevantulista. Kaukaisia ukkosia on tietysti yhtä lailla sydänkesällä, mutta silloin taivas on keskellä yötäkin niin valoisa, että salamointia ei erota.

Ukkosta ei tarvitse pelätä, mutta sen kanssa ei pidä leikkiäkään. Varovaisuus on ukkosen jyrähtäessä aina paikallaan.

Ukonilmalla ei kannata mennä sateelta suojaan puun alle, koska salama voi iskeä puuhun ja kulkeutua siitä oksiston alla kyyristelevään ihmiseen.

Jos ukkonen yllättää, kannattaa hakeutua mahdollisimman matalalle paikalle, ei kuitenkaan keskelle peltoaukeaa. Salama iskee useimmiten korkeimpaan kohtaan – ja keskellä peltoa se on ihminen.

Kuvat: Markus Hotakainen