queqiao

Kiihkeä aika avaruustutkimuksessa jatkuu: nyt esiin tulee Kiina, jonka Chang'e-4 -luotain laskeutuu pieni kuukulkija ja silkkitoukkasiirtokunta mukanaan Kuun Maahan näkymättömälle puolelle kolmen tienoilla ensi yönä 2. tammikuuta Suomen aikaa.

Chang'e-4 laukaistiin matkaan Xichangista, Kiinasta, joulukuun 7. päivänä. Sen on tarkoitus laskeutua Kuuhun nyt yöllä klo 2:30 – 3:00 Suomen aikaa, eli noin klo 9 (tai hieman ennen) aamulla Pekingin ajan mukaan.

Kyseessä on merkittävä tapaus paitsi siksi, että kuulaskeutumiset ovat edelleen hyvin harvinaisia, niin myös siksi, että kyseessä on ensimmäinen Kuun "kääntöpuolelle" tehtävä laskeutuminen. Kuu kääntää aina saman puolensa kohti Maata, joten sen Maahan näkymättömältä puolelta ei voida olla suoraan yhteydessä lennonjohtoon. Maa kun ei ole sieltä koskaan näkyvissä.

Tämän vuoksi Kiina lähetti jo kesällä Kuuta kiertämään pienen Queqiao -nimisen linkkisatelliitin. Yhteydenpito maavalvomon ja laskeutujan välillä tapahtuu siis sen kautta. Linkkiä testattiin jo 12. joulukuuta, kun Chang'e-4 asettui kiertämään Kuuta.

Yllä oleva video näyttää, miten laskeutuminen nyt yöllä tapahtuu. Videossa on mukana kuvamateriaalia Chang'e-3 -laskeutujalta, joka oli hyvin samanlainen kuin Chang'e-4. Kolmonen laskeutui Kuun "etupuolelle" vuonna 2013.

Chang'e-4 on laskeutumisen alkaessa soikealla kiertoradalla, jonka läheisin piste tulee 15 kilometrin päähän Kuun pinnasta ja kaukaisin on noin sadan kilometrin päällä. Laskeutuja sytyttää rakettimoottorinsa ja hidastaa ratanopeuttaan, jolloin se alkaa pudota alaspäin. Vähitellen rataa käännetään yhä pystysuoremmaksi, jolloin lopulta laskeutuja lähestyy pintaa suoraan ylhäältä päin.

Radan muutos pystysuoraksi tapahtuu 6 – 8 kilometrin korkeudessa.

Laskeutuja seuraa laskeutumista tutkallaan ja tarkkailee kameroillaan laskeutumispaikkaa siltä varalta, että maastossa on vaarallisia kohteita. Jos kaikki sujuu hyvin, se navigoi automaattisesti itsensä turvalliselle alueelle, jos alkuperäisellä laskeutumispaikalla on jotain mahdollisesti uhkaavaa.

Kameroiden lisäksi laskeutuja kartoittaa maastoa allaan 3D-laserskannerilla. Sitä varten se pysähtyy hetkeksi leijumaan paikoillaan noin sadan metrin korkeudessa.

Rakettimoottori sammuu parin metrin korkeudessa ja sen jälkeen laskeutuja putoaa vapaasti alas. Kuun pienessä painovoimassa tämä ei ole vaarallista, mutta silti osuminen pintaan on kuin ajaisi kolarin pienellä nopeudella.

Koko laskeutuminen tapahtuu automaattisesti, koska radiosignaalin viive Maan ja luotaimen välillä on liian suuri.

Laskeutumispaikka on eräs Kuun "kääntöpuolen" suurimmista kraattereista, joka on saanut nimensä Theodore von Kármánilta, unkarilais-amerikkalaiselta matemaatikolta ja fyysikolta, joka oli muun muassa perustamassa Nasan Jet Propulsion Laboratoryksi myöhemmin muuttunutta avaruustekniikan tutkimuslaitosta Kaliforniaan.

Nimellä ei tietenkään ole mitään suoraa tekemistä kiinalaislennon kanssa; kraatteri vain on kiinnostava ja juuri sopiva laskeutumiseen.

186 kilometriä halkaisijaltaan oleva kraatteri sijaitsee Kuun etelänavan tuntumassa olevan Aitkenin altaassa, joka on eräs suurimmista Kuussa olevista (ja ylipäänsä Aurinkokunnassa tunnetuista) törmäyskraattereista. Se on puolestaan pienempien kraatterien peitossa, ja von Kármán on yksi niistä.

Seutu on erittäin kiinnostavaa siksi, että osa kraattereista on aina varjossa. Niiden pohjilta on havaittu myös vesijäätä, ja nähtäväksi jää, millainen on von Kármánin pohjan olemus.

Massaltaan noin 1,2-tonnisen laskeutujan kyydissä on 140-kiloinen kulkija, joka rullaa alas laskeutujan päältä varsin pian laskeutumisen jälkeen. Se tekee omia tutkimuksiaan laskeutujan ympäristössä ja lähettää osaltaan – toivottavasti – hienoja kuvia tästä ennen näkemättömästä paikasta Kuun pinnalla.

Lue lisää lennosta Andrew Jonesin erinomaista artikkelista gptimes.com -sivulla.

Kiinalaisen Chang’e 5-T1 -luotaimen ottama kuva.

Kiinalaisten Queqiao -luotain on saapunut Kuun luokse tänään ja jatkaa nyt kohti asemapaikkaansa Kuun kääntöpuolella. Se tulee välittämään siellä ollessaan tietoja myöhemmin laukaistavan, Kuun etelänavan tuntumaan laskeutuvan Chang'e 4:n ja lennonjohdon välillä.

Otsikkokuvana oleva kuva ei ole Queqiaon ottama, mutta pian se saattaa lähettää samanlaisia. Kuvan otti Chang’e 5-T1 vuonna 2014, kun Kiina testasi kykyään tehdä tällainen, varsin vaativa lento Kuun luokse ja takaisin.

Viime sunnuntain ja maanantain välisenä yönä (Suomen aikaa) laukaisu Queqiao on lentänyt kuluneen viikon ajan kohti Kuuta ja ohitti sen tänään noin 110 kilometrin korkeudelta matkallaan kohti Maan ja Kuun painovoimasysteemin niin sanottua Lagrangen pistettä 2.

Piste sijaitsee noin 64 000 kilometriä Kuun takana Maasta katsottuna ja Kuusta mitattuna.

Luotaimen tehtävänä on toimia myöhemmin (joulukuussa?) laukaistavan Chang'e 4 -laskeutujan ja maa-aseman välisenä tietolinkkinä, ja paikka on kerrassaan mainio tätä varten. Luotain kun ei ole paikallaan L2-pisteessä, vaan kiertää sitä, ja voi siksi olla käytännössä koko ajan suorassa yhteydessä Kuun etelänavan tuntumassa Kuun Maahan näkymättömällä puolella olevaan laskeutujaan ja Maahan.

Tiedonvälitystä varten luotaimessa on 4,2 metriä halkaisijaltaan oleva suuri lautasantenni.

Aikanaan 1960-luvulla Nasa suunnitteli jo tiedonvälitusluotainta lähetettäväksi L2-pisteeseen, koska tuolloin toivottiin jonkun Apollo-aluksista laskeutuvan myös Kuun "takapuolelle". Kuuhan kääntää koko ajan saman puolen kohti Maata, ja olisi ollut erittäin kiinnostavaa laskeutua myös toiselle puolelle. Tätä ei kuitenkaan koskaan tehty – ei Apollo-lentoa Kuun toiselle puolelle, eikä L2-luotainta.

Queqiaossa on kaksi kameraa, joiden toivotaan ottavan vastaisuudessa myös kauniita kuvia Kuun takaa. Näitä maisemia ei nähdä siis koskaan Maasta, mutta ne on kyllä kartoitettu jo hyvin monien Kuuta kiertäneiden luotainten avulla.

Ensimmäisenä Kuun kääntöpuolen kuvasi neuvostoliittolainen Luna 3 lokakuussa 1959. Siksi monet siellä olevat kohteet on nimetty Neuvostoliitossa.

Otsikkokuvassa olevassa kuvassa selvimmin näkyvä musta täplä on Moskovan meri. Sen alapuolella, melkein reunassa on Tsiolkovski-kraatteri.

Aivan kaikkea ei kuitenkaan nimetty neuvostovenäläisittäin, sillä Tsiolkovskin oikealla puolella oleva selvä musta kohta on Jules Verne -kraatteri.

Olemukseltaan Kuun kääntöpuoli on aivan erilainen, sillä siellä ei ole toiselta puolelta tuttuja suuria merialueita. Sinne laskeutuminen ja sen parempi tutkimus auttaa osaltaan selvittämään syytä kahden puolen suuriin eroihin.

Hyvän yleiskatsauksen Kuun kääntöpuoleen saa esim. USGS:n kuukartasta.

Chang'e-5 T1 oli vuonna 2014 tehty koelento, jonka tärkein tarkoitus oli testata maahanpaluukapselia, jonka avulla ensi vuonna Chang'e-5 -laskeutuja voisi palauttaa Kuun pinnalta ottamansa näytteen Maahan. Kapseli kiersi Kuun ja palasi takaisin Maahan, ja matkallaan se otti Kuvia – kuten otsikkokuvana olevan.

Nyt lennossa olevan Queqiaon matkan etenemisestä ei ole kerrottu mitään julkisesti, mutta se ei ole uutta. Kiinalaiset panttaavat tietoja ja kertovat yleensä vasta jälkikäteen mitä on tapahtunut – jos edes silloinkaan. On siis mahdollista, että Queqiao ei enää edes toimi, mutta todennäköisti (ja toivottavasti) lento jatkuu normaalisti.

Jäämme siis odottamaan uusia kuvia Kuun kääntöpuolelta!

*

Juttua on korjattu Chang'e 4:n laukaisuajan suhteen: laskeutujan oletettu laukaisuaika on joulukuu 2018.

Tagit

Chang'e 4