Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Suomen ensimmäinen satelliitti säteilytykityksen kohteena

Protonitykki
Protonitykki
Aurinkosensori ja keskustietokone
Jari Mäkinen

Suomen ensimmäinen omatekoinen satelliitti, Aalto-1, oli viime perjantaina historiansa tiukimmassa paikassa, kun sen alijärjestelmille tehtiin säteilytestejä Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa.

Avaruudessa järjestelmät tulevat olemaan jatkuvasti auringon ja kosmisten säteiden aiheuttamassa säteilyssä, joten on tärkeää selvittää niiden toiminta ja kestävyys tässä ympäristössä.  

Jyväskylän kiihdytinlaboratorion RADEF-laitos (RADiation Effects Facility) on eräs parhaimmista paikoista Euroopassa avaruuselektroniikan säteilykeston testaamiseen, koska sen hiukkaskiihdyttimellä (otsikkokuvassa on sen protonitykki) voidaan tuottaa hyvin samanlaisia hiukkasia, joita avaruudessakin on; kyseessä ovat ns. hiukkascocktailit, joilla elektroniikkaa pommitetaan. Lisäksi laitoksessa on hyvät laitteet säteilyn vaikutusten mittaamiseen. Ei ihme, että se on eräs harvoista Euroopan avaruusjärjestön hyväksymistä testauspaikoista.

Aalto-1 -satelliittia tekevä Aalto-yliopiston teekkaritiimi oli ottanut mukaan testeihin satelliittiin tulevan säteilymonitorin, spektrikameran, keskustietokoneen sekä aurinkosensorin ja muita asennonsäätöjärjestelmän osia. Järjestelmiä suihkutettiin suurenergisillä protoneilla ja selvitettiin minkälaisia vaikutuksia tällä on niiden toimintaan.

Säteilymonitori RADMON on peräisin Turun ja Helsingin yliopistoilta ja spektrikamera AaSI:n on tehnyt VTT.

"Kuten odotettavissa oli, järjestelmissä tapahtui mm. muistien korruptoitumista, tehonkulutuksen nousua", kertoo mukana testeissä ollut satelliitintekijä Tuomas Tikka.

"Osa järjestelmistä säteilytettiin rikkoutumiseen asti, jolloin saadun säteilyannoksen määrästä voidaan arvioida toiminta-aika kiertoradalla ja selvittää tarvitaanko kyseiselle järjestelmälle lisää säteilysuojausta. Myös toimintahäiriöihin osataan varautua paremmin jo järjestelmien suunnittelussa, kun häiriöiden todennäköisyydet ja tyypit tunnetaan. Esimerkiksi muisteille voidaan suorittaa virheenkorjausta."

Ja sitten säteilyä, kiitos!

Suurin osa Aalto-1:n kaltaisista nanosatelliiteista käyttää tavanomaista elektroniikkaa, eikä niissä ole juurikaan erityisesti avaruuden olosuhteisiin tarkoitettuja osia. Näin satelliittien hinta saadaan pidettyä edullisena, mutta samalla säteilystä johtuvien vikojen riski on suuri.

Yleensä nanosatelliittiprojekteissa ei ole mahdollisuutta suorittaa säteilytestejä, mutta RADEF tarjosi aaltolaisille yhteistyötä satelliitin järjestelmien säteilytysten suorittamiseksi sopivan tilaisuuden tullen.

"Saimme peruutuspaikan säteilytesteihin parin viikon varoitusajalla, joten valmistelimme testiohjelmistot, testisuunnitelmat ja testilaitteiston valmiiksi juuri ajoissa kaikkien muiden kiireiden keskellä", toteaa Tikka.

"Motivaatio oli kuitenkin kova, koska harvemmin nanosatelliitti-tiimit pääsevät säteilytestejä tänne edes tekemään, vaan normaaleja asiakkaita ovat NASAn ja ESAn alihankkijat."

Niinpä Aalto-1:n järjestelmät, joita oli suunniteltu ja rakennettu huolella jo pitkän aikaa, olivat saamassa hyvinkin todennäköisesti tuhoisan säteilyannoksen. Se ei kuitenkaan satelliitin tekijöitä haitannut, koska kaikki ymmärsivät hyvin, että on parempi että ne hajoavat testeissä ennen laukaisua kuin vasta avaruudessa, jolloin niiden korjaamiseen ei voitaisi tehdä enää mitään.

"Seurasimme järjestelmien toimintaa tiiviisti etäyhteyden välityksellä testin aikana", selittää Tikka. "Valvomon seinän toisella puolella säteilytyskammiossa oli ihmiselle kuolettava määrä säteilyä ja myös järjestelmät osoittivat kärsivänsä."

Alla olevassa kuvassa ovat satelliitin aurinkosensori ja keskustietokone testikunnossa.

Aurinkosensori ja keskustietokone

Tikan mukaan tunnelma pysyi iloisena valvomossa myös virheilmoitusten ilmestyessä näytöille, sillä itse asiassa järjestelmät kestivät paljon paremmin kuin tavanomaiselle elektroniikalle on tyypillistä.

"Oli mielenkiintoista nähdä millä tavalla ja miten suuren säteilyannoksen jälkeen järjestelmä, jonka on itse suunnitellut, tuhoutuu."

Aalto-1:n tekeminen jatkuu nyt entistä vahvempana, koska satelliitti on jo nyt noussut säteilytestauksen ansiosta nanosatelliittien kärkikastiin. Järjestelmät osoittautuivat myös jo nyt varsin toimiviksi, sillä mikään alijärjestelmä ei hajonnut liian helposti.

"Jyväskylästä tarttui mukaamme paljon tärkeää testidataa ja säteilytestitietoa yleensäkin. Menemme varmasti vierailemaan kiihdytinlaboratorioon toistekin, jos vaan siihen vain tulee mahdollisuus!"

Olennaisin haaste tiimillä on nyt kuitenkin laukaisun löytäminen avaruuteen; Aalto-1 noussee taivaalle jonkun isomman satelliitin laukaisun ohessa, ja paikan saaminen tällaiselle lennolle on työn takana. Kuten paikka säteilytykseen, saattaa kyyti järjestyä yllättäen ja hyvin nopeastikin. Kenties jo loppuvuodesta?


Aalto-1:n testimalli Otaniemessä Aalto-yliopistossa.

Kuvat: Tuomas Tikka ja Aalto-1 -tiimi

Älä osta kraatteria Marsista!

Ellipsikraatteri
Ellipsikraatteri
Jari Mäkinen

Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni IAU on lähettänyt aiheellisen varoituksen: älä luota kraatterien tai muiden avaruudessa olevien kohteiden kauppiaisiin!

Viime aikoina erityisesti Marsin kraattereiden nimiä on myyty netissä runsaasti, mutta millään kauppiaalla ei ole oikeuksia näihin nimiin. Halvemmalla pääsee, jos laittaa itse kuvankäsittelyohjelmassa oman tai haluamansa nimen kraatterin vierelle. Itse asiassa mikäli nimellä on tehty kauppaa, sitä ei voitaisikaan käyttää koskaan virallisessa kartassa.

IAU on tällä haavaa ainoa taho, joka voi vahvistaa avaruudessa olevan kappaleen tai kohteen nimen. Yleensä nimeäminen käy siten, että esimerkiksi uuden pikkuplaneetan tai kraatterin löytäjä ehdottaa sille haluamaansa nimeä, ja IAU vahvistaa sen. Kun IAU perustettiin vuonna 1919, oli tämä nimeäminen eräs sen keskeisistä tehtävistä, koska tuolloin uusia kohteita löytyi koko ajan ja niiden nimeämisessä oli erilaisia, sekavia käytäntöjä. Erityisen merkittäväksi IAU:n koordinoiva, kansainvälisesti riippumaton työ tuli 1960-luvulla, kun sekä Yhdysvallat että Neuvostoliitto kartoittivat aktiivisesti Kuuta ja löysivät sieltä valtavasti uusia pinnanmuotoja.

Tarkalleen ottaen esimerkiksi kraatterien nimistä päättää IAU:n työryhmä, joka tunnetaan nimellä WGPSN (Working Group for Planetary System Nomenclature). Tämä eri puolilta maailmaa olevista tähtitieteilijöistä koostuva ryhmä käsittelee kaikki ehdotukset, jotka koskevat aurinkokunnan kohteita. Näihin lasketaan asteroidien, komeettojen ja kääpiöplaneettojen lisäksi niiden pinnanmuotodot, luonnolliset kiertolaiset ja myös niiden mahdolliset renkaat.

Aurinkokunnan ulkopuolisia kohteita varten on oma työryhmänsä. Kummankin ryhmän käyttämistä nimeämisperusteista kerrotaan tarkemmin IAU:n nettisivuilla.

Jos siis haluat  saada nimesi Marsiin, niin sinun pitää vain löytää kraatterin löytäjä ja vakuuttaa hänet siitä, että haluamasi nimi on paras mahdollinen. Mutta tästä ei saa käydä kauppaa.

Ja mikäli tämä ei onnistu, eivät keinot vielä lopu siihen: joissain tapauksissa avaruusjärjestöt tai muut kohteiden löytäjät järjestävät kilpailuita, joilla nimiä etsitään erilaisin perustein. Esimerkiksi NASA löysi Venuksesta vuonna 1989 laukaistulla Magellan Venus -luotaimella suuren määrän kraattereita ja muita kohteita, ja osalle näistä etsittiin nimiä yleisökilpailulla. Historiallisista syistä tuolloin kelpasivat vain naisten nimet. Myös Pluton kahden löytyneen kuun nimet valittiin kilpailulla vuonna 2013. Näissä tapauksissa IAU vahvisti nimet, koska löytäjä oli ehdottanut nimiksi kilpailujen voittajia.

Parhaan mahdollisuuden saada nimensä taivaalle tarjoaa asteroidi, sillä niitä löydetään nykyisin jatkuvalla syötöllä – jopa niin paljon, etteivät löytäjät ehdi niitä nimeämään.

Tässä on Chury, Rosettan kohdekomeetta

Jari Mäkinen

Kohti komeetta 67P/Churyumov–Gerasimenkoa jo vuosikymmenen matkannut Rosetta-luotain saapuu viimein tänä vuonna kohdekomeettansa luokse ja aloittaa sen tutkimisen. Rosetta heräsi 31 kuukautta kestäneestä horroksestaan tammikuun 20. päivänä ja on valmistautunut sen jälkeen tulevaan työhön: pitkän, kylmän tauon jälkeen sen laitteita on käynnistetty varovasti ja sen tutkimislaitteet sekä kamerat alkavat pian etsimään komeettaa. Kuten ammoiset tutkimusmatkaajat, joutuu Rosetta katsomaan ympärilleen ja löytämään määränpäänsä, ennen kuin se pystyy hivuttautumaan lähelle sitä ja asettumaan radalle komeetan ympärillä.

Komeetan sijainti toki tiedetään, mutta ei niin tarkasti, että luotainta voitaisiin ohjata turvallisesti sen lähellä. Myös komeetasta mahdollisesti suihkuavat kaasut voivat tehdä liikkumisen lähellä sitä hankalaksi tai jopa vaaralliseksi. Churyumov–Gerasimenkoa, eli tuttavallisesti Churyä, tutkitaankin aktiivisesti jo nyt maanpäällisin teleskoopein, sillä myös se alkaa vähitellen herätä liikkuessaan radallaan lähemmäksi Aurinkoa.

Ohessa on paras tuore kuva Churystä. Se otettiin 27. helmikuuta Euroopan eteläisen observatorion VLT-teleskoopilla Chilessä (siis kuvausaika oli jo 28.2. yöllä Euroopan aikaa) ja kyseessä on ensimmäinen jättiteleskoopin katsaus Churyyn sitten lokakuun 2013. Komeetta näyttää kirkastuneen jo nyt noin 50% tuosta edellisestä havainnosta, ja on mahdollista, että sen jäinen ydin on alkanut jo nyt kaasuuntua Auringon lämmittäessä sitä.

Ensinnä vasemmanpuoleisessa kuvassa otettiin useita kuvia, jotka laitettiin päällekkäin, jotta takana olevat tähdet näkyisivät hyvin. Niiden avulla voidaan määrittää komeetan tarkkaa sijaintia niin hyvin kuin täältä kaukaa voidaan; se ei riitä sinällään kuitenkaan ratamanöveereihin komeetan ympärillä, mutta auttaa Rosettaa omissa havainnoissaan. Oikeanpuoleisessa kuvassa on puolestaan Chury ilman taustalla olevia tähtiä. Sen ympärillä näyttää olevan jo sumua, mutta usva johtuu ilmakehän väreilystä, ei komeetasta purskuavasta kaasusta.

Komeetan tarkkailua jatketaan, mutta nyt huomio kääntyy jo Rosettan itsensä ottamiin kuviin kohteestaan – niitä odotellaan aivan lähiaikoina.

Tiedetuubin aikaisempia Rosetta-juttuja:

  • Rosettan vuosi
  • Hyvää huomenta, Rosetta!
  • …ja sitten luotain sanoi ”Piip!”
  • Muista komeettagladiaattori Giotto!

Ja taas uusi lähiohitus!

Jari Mäkinen

Kolmas asteroidin ohilento kahden vuorokauden sisällä!

Pieni asteroidi lensi eilen illalla ohitsemme vain 61 300 kilometrin päästä. Tämä vain kahdeksan metriä halkaisijaltaan ollut 2014 EC löydetiin tiistaina illalla, jolloin ensin ajateltiin sen mahdollisesti törmäävän Maahan. Siitä ei olisi ollut suurta haittaa, koska kooltaan se oli vain puolet siitä, mikä osui viime vuoden helmikuussa Tseljabinskin päälle; tämä murikka tuskin olisi saanut aikaan edes rikkoutuneita ikkunoita, mutta olisi voinut säikyttää. Onneksi kappale kuitenkin meni ohitse – tosin hyvin läheltä.

Lähimmillään Maata 2014 EC oli torstaina illalla klo 23:21 Suomen aikaa. Silloin sen etäisyys oli noin kuudesosa Maan ja Kuun välisestä keskimääräisestä matkasta. Suuri osa tietoliikennesatelliiteista on noin 37 000 km:n etäisyydellä, joten matkaa niihin oli vain runsaat 20 000 km.

Ohilennossa ei sinällään ollut mitään ihmeellistä, koska tällaisia tapahtuu varsin usein, mutta nyt kahden vuorokauden aikana kolme avaruuskiveä on lentänyt läheltä Maata. Tiedetuubinkin uutisoiman, keskiviikkona tapahtuneen 30-metrisen asteroidi 2014 DX110:n ohilennon jälkeen eilen toinenkin kappale, pienempi 2014 EF, lensi vielä lähempää Maan ohi.

Sen sijaan että Maa olisi nyt erityisen pommituksen kohteena, on kyse paitsi sattumasta, niin myös siitä, että nykyisin ohilentäviä kivenmurikoita pystytään havaitsemaan paljon aikaisempaa paremmin.

Miksi asteroidi hajosi yllättäen?

Hubble-avaruusteleskoopin ottamat kuvat hajonneesta asteroidista
Hubble-avaruusteleskoopin ottamat kuvat hajonneesta asteroidista
Jari Mäkinen

Aina silloin tällöin käy niin, että löyhästi koossa olevat komeetat hajoavat ohittaessaan Auringon hyvin läheltä, aivan kuten viime joulukuussa komeaksi komeetaksi taivaalle toivotulle ISON-komeetalle kävi. Auringon suuri vetovoima ja kuumennus rikkoivat sen osiin, eikä siitä saatu vuosisadan komeettaa.

Mutta koskaan aikaisemmin ei ole havaittu kaukana Auringosta olevan asteroidin menevän palasiksi samaan tapaan kuin nyt on nähty. Asteroidivyöhykkeellä oleva P/2013 R3 on rikkoontunut täysin vain muutaman kuukauden kuluessa.

Taivasta automaattisesti kuvaavat ja sieltä omituisia kohteita etsivät robottiteleskoopit Catalina Sky Survey ja Pan-STARRS havaitsivat tämän asteroidin 15. syyskuuta viime vuonna. Se sai nimen P/2013 R3 ja jo tuolloin se näytti kummalliselta, usvan ympäröimältä kohteelta. Sitä kuvattiin tarkemmin lokakuun ensimmäisenä päivänä Havaijilla Mauna Kea -vuoren huipulla sijaitsevalla suurella Keck-teleskoopilla, ja se paljastui moneksi muodostelmassa radallaan kulkevaksi kappaleeksi, jotka olivat sumumaisen pilven sisällä. Kokonaisuudessaan kappaleet ja pilven tiheä osa olivat kooltaan maapallon luokkaa.

Sen jälkeen tätä jännittävää asteroidia kuvattiin Hubblen avaruusteleskoopilla. Nyt selvisi, että kappaleita oli kaikkiaan kymmenen ja niillä oli kaikilla irti päässeestä pinta-aineesta syntyneet komeettamaiset pyrstöt. Neljä suurinta kappaletta olivat noin 200 metriä halkaisijaltaan, eli ne eivät olleet mitenkään valtavia kappaleita.

Kun niitä seurattiin, selvisi että kappaleet erkaantuivat noin 1,5 kilometrin tuntinopeudella. Samalla kun kappaleet liikkuivat poispäin toisistaan, uusia pienempiä osia ilmestyi näkyviin. Niillä kaikilla oli omat hennot sumuvaippansa.

Miksi se hajosi?

Asteroidia tarkkailleet tähtitieteilijät pohtivat erilaisia syitä hajoamiseen. Ensimmäinen ajatus on luonnollisesti törmäys toisen asteroidin kanssa, mutta se on tässä tapauksessa hyvin epätodennäköinen, koska silloin koko tapahtumaketju olisi nopeampi ja törmäyksessä ympäriinsä singonneet kappaleet liikkuisivat eri tavalla.

On myös epätodennäköistä, että pikkuplaneetta hajoasi Auringon aiheuttaman kuumennuksen ja sen sisällä olevien höyrystyvien aineiden pakenemisen vuoksi. P/2013 R3 on ollut todennäköisesti hyvin pitkään kaukana Auringosta, noin 480 miljoonan kilometrin päässä siitä, minkä vuoksi se on itse asiassa varsin kylmä kappale.

Sen sijaan Auringon valo voi saada asteroidin vähitellen pyörimään hyvin hitaasti kiihtyvällä nopeudella. Niin sanottu YORP-efekti (keksijöidensä Jarkovskin (englanniksi Yarkovsky), O'Keefen, Radzievskin ja Paddackin mukaan) saa epäsäännöllisen muotoisessa kohteessa aikaan pienen epätasapainon sen pintaan osuvan ja siitä ulospäin säteilevän energian määrässä, jolloin tämä eri voimalla eri puolilla tapahtuva säteily saa kappaleen pyörimään vähän kuin hyvin heikkotehoinen tiettyyn suuntaan puhaltava rakettimoottori.

Vaikka pyörimisnopeus kasvaa erittäin hitaasti, se saavuttaa jossain vaiheessa tason, jolloin kappale rikkoutuu keskihakuisvoiman (siis niin sanotun keskipakovoiman) vuoksi. Jos kappale on sisältään vielä halkeillut tai jo valmiiksi aikanaan muodostunut monista kappaleista löyhästi yhteen liittymällä, tapahtuu rikkoutuminen varsin hitaan pyörimisen voimasta.

Todennäköisesti P/2013 R3 on ollut tällainen heikosti kasassa pysynyt asteroidi. Joko se on syntynyt sellaisena tai siihen on törmäillyt ajan kuluessa toisia kappaleita ja se on lopulta ollut vain kasa kiviä. Jäänteiden massaksi arvioidaan noin 200 000 tonnia ja ne tulevat leviämää ajan myötä avaruuteen meteoroideiksi.

Eräs tutkijoista, Jessica Agarwal Max Planck -instituutin aurinkokuntatutkimuksen osastolta kertoo, että vastaavanlaisia asteroideja on nyttemmin löytynyt lisää. "Esimerkiksi P/2013 P5 on aktiivinen asteroidi, jolla on kuusi pyrstöä. Nähtävästi Aurinko pystyy rikkomaan näitä aurinkokunnan pienkappaleita myös pelkästään valollaan."

Asteroidin hajoamisesta kertova tutkimus Disintegrating Asteroid P/2013 R3 julkaistiin tänään 6. maaliskuuta Astrophysical Journal Letters -julkaisussa.

Vastalöydetty avaruuskivi kävi lähellä

Jari Mäkinen

Siitä on vain pari viikkoa, kun edellisen kerran kookas avaruuskivi vilahti Maan ohi: asteroidi 2000 EM26 liippasi läheltä maapalloa helmikuun 17. päivänä.

Mutta nyt vasta vajaa viikko sitten löydetty asteroidi 2014 DX110 tulee vielä lähemmäksi, sillä sen lähin etäisyys Maahan on vähemmän kuin Kuun keskimääräinen etäisyys. Tämä noin 30 metriä halkaisijaltaan oleva kappale on lähimmillään tänään keskiviikkona klo 23 illalla Suomen aikaa 345 600 kilometrin etäisyydellä.

Taivasta automaattisesti tarkkaileva Pan-STARRS 1 -teleskooppi löysi kappaleen 28 helmikuuta, siis viime viikon perjantaina, ja se sai silloin koodinimen 2014 DX110. Ohittaessaan Maan se on Kirahvin tähdistössä ja sen kirkkaus on vain +15 magnitudia, eli se ei ole lähellekään paljain silmin havaittava.

Pikkuasteroidi tulee uudelleen Maan lähelle 4. maaliskuuta 2046, mutta hujahtaa silloinkin erittäin todennäköisesti vain ohi.

2014 DX110:sta ei siis ole vaaraa. Noin 20 kertaa vuodessa tämänkaltaiset kappaleet menevät näin läheltä meitä. Määrä on viime aikoina lisääntynyt siksi, että nyt ohittajia pystytään havaitsemaan paljon aikaisempaa paremmin.

Vaikka ehdottomasti suurin osa lähiohittajista ei siis ole uhaksi, aina silloin tällöin avaruudesta tulevia kappaleita törmää Maahan. Pieniä hitusia törmää koko ajan, mutta esimerkiksi helmikuussa vuosi sitten isompi avaruuskivi iskeytyi ilmakehään Venäjällä: Tiedetuubikin kertoi tästä vuosisadan pamauksesta.

On selvää, että joskus isompikin – ja siten vaarallinen – asteroidi on tulossa kohti meitä, ja siksi on hyvä, että taivasta tarkkallaan koko ajan.

Ohilentoa seurataan tänään suorassa netti-TV -lähetyksessä mm. Slooh-teleskoopilla.

Kuva: NASA (kyseessä on yleisesti lähellä Maata olevia kappaleita esittävä piirros, eikä kumpikaan näistä ole 2014 DX110)

Elämän merkkejä Mars-meteoriitissa?

Yamato 000593:n mikroskooppikuva
Yamato 000593:n mikroskooppikuva
Jari Mäkinen

Tällä kertaa Nasa ei tee samaa virhettä kuin pari kertaa aikaisemmin, jolloin se julkaisi rumpujen soidessa tiedotteita Marsista peräisin olleista meteoriiteista löytyneistä merkeistä, jotka voisivat olla peräisin elämästä. Uutiset nousivat vieläkin suuremmiksi sitten tiedotusvälineiden julistaessa Marsin elämän löytyneen.

Päinvastoin, nyt meteoriittitutkija Everett Gibsonin ja hänen työryhmänsä uusimmasta löydöstä on oltu aika hiljaa, vaikka se on lähes yhtä kiinnostava kuin tunnetuin kohujuttu vuodelta 1996. Silloin David McKay, ja Kathie Thomas-Keprta julkaisivat Science -lehdessä tutkimuksensa biologisista merkeistä meteoriitissa nimeltä Allan Hills 84001(ALH84001).

Tälläkin kerralla Nasan Johnsonin avaruuskeskuksessa ja Jet Propulsion Laboratoryssä työskentelevät tutkijat ovat löytäneet mahdollisesti veden ja biologisten prosessien aikaan saamia merkkejä meteoriitista, joka on eittämättä periäisin Marsista. Tutkijakunnassa tämä helmikuun Astrobiology -lehdessä julkaistu tutkimus on ennättänyt jo herättämään innostusta. Pääkirjoittajana artikkelissa on Lauren White, myös JPL:n tutkija.

Ryhmä on tutkimut lähes 14 kiloa massaltaan olevaa meteoriittia, mikä lähemmin katsottaessa – maanpäällisten kivien tapaan – kertoo varsin hyvin oman historiansa: se tiivistyi noin 1,3 miljardia vuotta laavasta Marsin pinnalla ja sinkoutui sieltä ulos avaruuteen noin 12 miljoonaa vuotta sitten tapahtuneessa törmäyksessä. Jokin kappale avaruudestä iskeytyi Marsin pintaan ja samalla suuri määrä Marsin pinta-ainetta lensi avaruuteen ja pakeni pinenen planeetan painovoimakentästä. Tämä meteroriittipalanen päätyi lopulta radallaan kohtauskurssillle maapallon kanssa ja putosi Etelämantereelle noin 50 000 vuotta sitten. Japanilainen tutkimusryhmä löysi tämän tumman meteoriitin valkealta lumipinnalta Yamato -jäätiköltä vuonna 2000.

Meteoriitti tunnistetaan selvästi marsilaiseksi, koska sen sisältämien silikaattimineraalien koostumus vastaa Marsia (eikä esimerkiksi Maan tai Kuun pintaa)  ja sen pienissä huokosissa oli Marsin kaasukehän kaasuja.

Kun sen rakennetta tutkittiin tarkemmin, meteoriitista havaittiin kaksi erityisen kiinnostavaa yksityiskohtaa.

Ensinnäkin siinä näyttää olevan jäänteitä savesta. Meteoriitin sisällä olevien halkeamien sisäpinnat ja kulmat eivät ole teräväreunaisia, vaan pyöristyneitä samaan tapaan kuin maanpäällisissa kivinäytteissä, jotka ovat olleet savisen, bakteeripitoisen veden kanssa tekemisissä.

Toiseksi meteoriitissa on alle millimetrin kymmenesosan kokoisia pikku palleroita, jotka poikkeavat ylä- ja alapuolellaan olevista karbonaatti- ja silikaattikerroksista. Pallerot ovat hyvin hiilipitoisia, kun taas niiden ympärillä on pääosin iddingsiitti -nimistä mineraalia. Se on silikaattimineraali oliviinin muuttumistulos, jota tavataan maapallolla oikeastaan vain paikoissa, missä aine on ollut tai on hyvin kosteassa paikassa. Siis kun oliviinia tai sen johdannaista löytyy jostain, on ensimmäinen ajatus "tämä on ollut kosketuksissa veden kanssa".

Vaikka nämä eivät ole suoria merkkejä elämästä, eivät edes yksinkertaisista elämästä, ne tukevat kuvaa nuoresta Marsista, jonka pinnalla on ollut paitsi vapaasti virtaavaa vettä, niin myös otolliset olosuhteet elämän kehittymiselle.

Tutkijat toteavatkin diplomaattisesti Nasan tiedotteessa, että "tulokset voivat johtua hyvinkin abioottisista mekanismeista, siis kemiallisista ja fysikaalisista tekijöistä, jotka eivät ole elollisia, mutta koska havainnot ovat muodoltaan ja koostumukseltaan hyvin samanlaisia kuin biogeenisesti (siis eloperäisesti) muotoutuneissa maanpäällisissä näytteissä, on olemassa kiehtova mahdollisuus siihen, että nämä marsilaiset löydökset ovat biologisen aktiviteetin muodostamia."

Tässä sinällään ei enää ole mitään uutta, sillä Marsia tutkivat robottikulkijat ovat  myös löytäneet jo runsaasti merkkejä siitä, että punaisen planeetan pinnalla on ollut vettä ja mahdollisesti elämään. Mutta niin kauan kuin varsinaista elämää tai suoranaisia kuolleita bakteereita tai isompia olioita, ei löydy, on elämä Marsissa vain teoriaa. Saattaa olla, että huomenna joku Mars-kulkijoista äkkäisi pinnalta fossiilin...

Yllä olevasa kuvassa on vasemmalla Mars-meteoriittinäytteestä (ei tästä kyseessä olevasta) löytyneitä mikroskooppisia palluroita, jotka ovat oliviinin tyyppistä mineraalia. Oikealla on puolestaan Opportunity -kulkijan laskeutumispaikaltaan löytämiä "mustikoita", pieniä sinertäviä palluroita, jotka ovat pääosin hematiittia, erästä rautapitoista veden kanssa reagoinutta mineraalia. Palluroita on löytynyt Marsista pääasiassa kivien sisältä.

Kontrollerikortti petti Kuupupun

Toimitus

Kiinan uutistoimisto Xinhua kertoi 1. maaliskuuta, että kuukulkija Yutun vaikeudet ovat johtuneet viasta sen ajamisesta vastanneen tietokoneen kontrollerikortissa. Lausunto jättää vielä epäselväksi sen voiko kulkija olla edelleen yhteydessä Maahan ja jatkaa toimintaasna, vaikka se ei voisikaan enää liikkua eteenpäin. Joka tapauksessa se ei ole kaukana Chang'e 3 -laskeutujasta eikä se sinällään voisi enää tuoda paljoakaan uutta tieteellistä antia – lukuun ottamatta tutkaa, jolla se pystyy tutkimaan Kuun pinnan alla olevia mahdollisia kerrostumia.

Päivitys 3. maaliskuuta: Kiinan kansallisen avaruustutkimustoimiston edustaja Wu Ji kertoi, että Chang'e 3:n ja Yutun kamerat ja mittalaitteet toimivat, mutta "kulkija on pysähtynyt eikä voi enää liikkua."

Mutta mitä Kiinan kuukulkija ennätti tekemään tähän mennessä?

Ensimmäinen Kuun päivä

Yutu saapui Kuun pinnalle 12. joukuluuta Chang'e 3 -laskeutujan kyydissä ja klo 22:35 Suomen aikaa se ajettiin ramppia pitkin alas laskeutujan päältä Kuun pinnalle. Lennonjohdon mukaan laskeutuja "toimi kuten toivottiin, vaikkakin Kuun olosuhteet olivat odottamattoman vaikeat".

Nähtävästi päivänpaisteen puolella kulkijan lämpötila oli noussut yli sadan asteen, kun taas varjon puolella ollut puoli värjötteli pakkasessa. Todennäköisesti tästä syystä kulkija oli osittain sammutettuna kaksiviikkoisen Kuun päivän kuumimman ajan 16.–20. joulukuuta. Sinä aikana kulkija ei liikkunut lainkaan.

Sen jälkeen joulukuun 22. päivänä Yutu sen sijaan otti laskeutujasta kuvia ja videota eri kuvakulmista ajaessaan laskeutujan pohjoispuolelta etelään.

Yutu myös otti pienen robottikäsivartensa kättöön, ojensi sen eteenpäin, rullasi noin 40 metrin päähän laskeutujasta ja sitä alettiin valmistella ensimmäiseen kaksiviikkoiseen yöhön, jolloin se ei saa aurinkopaneeleistaan virtaa ja lämpötila sen sisällä laskee pakkaselle.

24. joulukuuta Yutu ja laskeutuja asetettiin kumpikin horrokseen, nukkumaan sähköä säästäen yön ylitse.

Toinen päivä

Aamu koitti laskeutumispaikalla 11. tammikuuta ja silloin sekä kulkija että laskeutuja heräsivät. Yutu teki mittauksia Kuun pinnasta 16. tammikuuta ja kaikki näytti sujuvan hyvin, tosin kiinalaiset eivät kertoneet juurikaan mitään uutta kuukaksikostaan.

Sitten, 25. tammikuuta tiedotusvälineet ilmoittivat kulkijan kokeneen "mekaanisen ohjausepänormaaliuden", joka johtui jälleen "vaikeista Kuun pinnan olosuhteista". Nähtävästi Yutu ei reagoinut enää kunnolla sille lähetettyihin radioviesteihin, joten sitä ei pystytty asettamaan halutulla tavalla horrokseen ennen toisen Kuussa vietetyn yön saapumista. Kulkija ei nähtävästi ennättänyt kääntämään aurinkopaneeleitaan suppuun avatusta asennosta ja myös kameramasto jäi pystyyn. Nämä eivät sinällään olleet vaarallisia asioita, mutta syyt niiden takana eivät luvanneet hyvää.

Kolmas päivä

Uusi päivä sarasti nyt 12. helmikuuta, ja lennonjohto toivoi saavansa silloin uudelleen yhteyden kulkijaan. Se ei lähettänyt mitään. Siitä ei kuultu pihaustakaan, joten kiinalaiset kertoivat Yutun sammuneen lopullisesti.

Mutta sitten, 13. helmikuuta, vain vuorokautta myöhemmin, Yutu piippasi iloisesti ja lennonjohto onnistui saamaan siihen kaksisuuntaisen radioyhteyden. Kuuohjelman tiedottaja Pei Zhaoyu kertoi, että kulkija pystyy kommunikoimaan, mutta kärsii ongelmista.

Kun kolmas yö laskeutui 22. helmikuuta, kulkija ei ollut liikkunut menneen päivän aikana lainkaan. Se ei ollut tehnyt käytännössä mitään. Kiinalaiset kertoivat, että Yutu ei ollut mennyt normaalisti horrokseen yön ajaksi, mutta sen panoraamakamera, infrapunakamera sekä pinnan alle sondaava tutka olivat toimineet. Niiden ottamia mahdollisia kuvia tai mittauksia ei ole kuitenkaan julkistettu, mutta se ei ole uutta: myös kahden ensimmäisen päivän aikana saaduista tiedoista vain osa on nähtävästi annettu julkisuuteen.

Seuraava päivä Chang'e 3:n ja Yutun laskeutumislaipaikalla Sinus Idirumilla koittaa 10. maaliskuuta, ja silloin toivottavasti kuulemme lisää Kiinan kiinnostavasta kuuseikkailusta.

 

Tässä ovat rakettihaukan jalat

Falcon 9:n laskeutumisjalat
Falcon 9:n laskeutumisjalat
Jari Mäkinen

Space X -yhtiön perustaja ja johtaja Elon Musk julkaisi Twitterissä yllä olevan mielenkiintoisen kuvan (sekä toisenkin kuvan eri kulmasta) ja kertoi yhtä lailla kiinnostavan uutisen: seuraava Falcon 9 -kantoraketti tulee testaamaan omalaatuista laskeutumistelinettä, mistä Musk ja hänen yhtiönsä aikovat kehittää raketeilleen vakiovarusteen. Kaavailuissa takaisin Maahan laskeutuva, monikertakäyttöinen raketin ensimmäinen vaihe tekisi laukaisuista edullisempia ja kätevämpiä.

Seuraava Falcon 9 laukaistaan 16. maaliskuuta Cape Canaveralista. Sen hyötykuormana on miehittämätön rahtialus avaruusasemalle, järjestyksessään jo kolmas Dragon -kapselin työlento.

Kyseessä on Falcon 9 -kantoraketin uusi, voimakkaampi versio, joten sen työntövoima riittää hyvin kuljettamaan laskeutumisjalkojen aiheuttaman ylimääräisen kuorman. Tässä ensimmäisessä laukaisussa raketti ei palaa vielä takaisin, vaan tarkoituksena on kerätä tietoja siitä miten jalat vaikuttavat lentoon. Ne avataan ja raketti palaa alaspäin kuin se laskeutuisi takaisin, mutta se ohjataan putoamaan hallitusti Atlantin valtamereen.

Raketin ensimmäinen vaihe ei käytä kaikkea polttoainettaan hyötykuorman työntämiseen kohti avaruutta, vaan säästää osan siitä laskeutumiseen takaisin alas lähtöpaikalleen. Rakettimoottorit siis hidastavat putoamista ja lopulta raketti laskeutuu auki levittäytyvien jalkojen varassa takaisin pehmeästi vähän helikopterin tapaan.

Laskeutumisjalkoja on kaikkiaan neljä ja koko laskutelineistön halkaisija on noin 18 metriä. Jalat ovat tiiviisti raketin runkoa vasteen asetettuna laukaisun aikaan, mutta avautuvat rungosta ennen laskeutumista. Lopulta rakettivaihe on kuin suuri sylinteri, mistä harottaa alaosasta ulospäin neljä ohutta jalkaa.

"Falcon 9 ei palaa lähtöpaikalleen ennen kuin olemme varmoja siitä, että ohjauslaitteisto toimii hyvin hypersoonisista nopeuksista alle äänen nopeuta oleviin nopeuksiin hidastuttaessa", selittää Musk.

Yhtiön mukaan Falcon 9:n laukaisu maksaa tällä haavaa hieman alle 40 miljoonaa euroa ja uudelleenkäytettävän ensimmäisen vaiheen avulla hintaa voidaan pudottaa huomattavasti.

Space X on kehittänut laskeutumistekniikkaa jo pitkään ja se on testannut sitä käytännössä vuodesta 2012 alkaen Grasshopper -nimisellä koealuksella. Sen ensimmäinen versio teki vuosina 2012 ja 2013 kaikkiaan kahdeksan onnistunutta lentoa, joilla ne nousi yli sadan metrin korkeuteen, teki käännöksiä ilmassa, oli lennossa liki puolitoista minuuttia ja palasi aina pehmeästi pystysuoraan laskeutuen takaisin lähtöpaikalleen.

Tekniikka alkaa olla siten lähes valmis jo täysikokoisen, oikean raketin palaamiseen takaisin alas. Pelkkien jalkojen lennättäminen seuraavan Falcon 9:n mukana on tärkeä askel kohti tätä tavoitetta.

Alla on Space X -yhtiön julkaisema video Grasshopperin parhaasta lennosta.

Alkuperäinen otsikko muutettiin kotkasta haukaksi, koska "falcon" on luonnollisestikin haukka, ei kotka. Pahoittelut!

Ensimmäinen lento avaruuteen

WAC Corporal Bumper 5
WAC Corporal Bumper 5
Jari Mäkinen

  

Tänään 65 vuotta sitten tehtiin historiaa: ensimmäinen kerran saatiin mittaustietoja avaruudesta, kun pientä mittalaitepakettia kantanut raketti laukaistiin ennätyskorkealle avaruuteen. WAC Corporal Bumber 5 nousi kunnolla virallisen avaruuden puolelle, 393 kilometrin korkeuteen 24. helmikuuta 1949.

Toisen maailmansodan jälkeen Yhdysvallat ja Neuvostoliitto käyttivät saksalaisten kehittämää V2-rakettia esikuvana omille raketeilleen. Neuvostoliitossa suurin oppi otettiin rakettimoottorista, jonka jatkokehitelmät ovat edelleen käytössä.

Yhdysvallat sai haltuunsa enemmän lentovalmiita V2-raketteja, ja se käytti niitä rakettilennon oppimiseen sekä tekniikan kehittämiseen. Raketteja laukaistiin White Sandsin tykistöalueella New Mexicossa, ja sen jälkeen kun pelkkiä V2-raketteja oli laukaistu jonkin verran, niitä viritettiin paremmiksi lisäämällä niiden kärkeen toiseksi vaiheeksi pienen WAC Corporal -luotausraketin. WAC sinällään pystyi nousemaan noin sadan kilometrin korkeuteen, joten toisena rakettivaiheena käytettäessä se pystyi ainakin teoriassa lentämään satojen kilometrien etäisyydelle Maan pinnasta. Ongelmana tosin oli se, että ensimmäisten amerikkalaisrakettien tapaan WACin maine ei ollut häävi: vitsiniekat käänsivätkin sen nimen muotoon "Without Any Control", joskin V2:n päältä laukaisuissa versioissa oli uudet ohjaiuslaitteet ja luotettavuus oli parempi.

Tämän Bumper -nimisen ohjelman tarkoituksena oli tutkia miten rakettivaiheet erkaantuvat toisistaan ja mitä ongelmia niissä mahdollisesti on. Sivutuotteena pystyttiin saamaan tutkimustietoa hyvin korkealta – aina avaruudesta saakka.

Bumper-ohjelmassa laukaisuun kaikkiaan kahdeksan rakettia toukokuun 1948 ja kesän 1950 välillä. Näistä kuusi ensimmäistä lentoa tehtiin White Sandsista, ja loput Floridasta Cape Canaveralista, minne Yhdysvaltain pitkäkantamainen rakettitoiminta vähitellen siirtyi. Atlantin päälle oli turvallista laukaista raketteja.

Näistä lennoista ensimmäinen kunnolla onnistunut oli numero 5, joka tehtiin tänään 65 vuotta sitten. Siinä V2 nousi WAC Corporal nokassaan 32 kilometrin korkeuteen, missä raketit irtaantuivat ja pikkuraketti rynnisti liki 400 kilometrin korkeuteen. Aikaisemmilla lennoilla joko V2 tai WAC petti, joskin parhaimmillaan päästiin jo reippaasti virallisen avaruuden rajan, sadan kilometrin, yläpuolelle. Lento numero 3 kipusi aina 150 kilometriin saakka, mutta sieltä ei saatu mittaustietoja.

Mittaukset eivät olleet häävejä, mutta koska aikaisemmin ei kunnolla avaruudesta oltu saatu mitään tietoja, olivat ne kiinnostavia. 11 kiloa massaltaan olleessa laitepaketissa oli vain lämpömittari raketin teknisiä tietoja välittänyt laite radiolähettimen lisäksi. Seuraavaan rakettiin laitettiin mukaan myös kosmisten säteiden mittari, mutta se ei valitettavasti päässyt avaruuteen, kun WAC-raketti ei syttynytkään.

Teknisesti kyseessä oli kuitenkin vielä suurempi askel. Raketti lensi ennätyskorkealle ja suurimmalla koskaan ihmisen rakentaman laitteen saavuttamalla nopeudella, 8300 km/h. Vaikka niin arveltiinkin jo aikaisemmin, näytti lento toteen sen, että tyhjässä avaruudessa voidaan lentää hallitusti ja esimerkiksi elektroniikka toimii siellä normaalisti.

Se oli eräs pienistä, suurista askeleista, jotka ihmiskunta on ottanut ulos planeetaltamme.

 

Ennätyslennolla ei ollut mukana kameraa. mutta maaliskuussa 1947 tehty 21. V2-laukaisu Yhdysvalloissa nousi 162 kilometrin korkeuteen ja sen kyydissä ollut kamera nappasi tämän kuvan.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 11
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin avaruus RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved