ESA | Tiedetuubi

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:

ESAn tanskalainen avaruuslentäjä Andreas Mogensen nousee kansainväliselle avaruusasemalle ensi vuonna, mutta hänellä on ongelma: hänen avaruuslennollaan ei ole vielä nimeä.

Eurooppalaisilla avaruuslennoilla on aina ollut virallisen koodin lisäksi jokin erityinen, lennon henkeä kuvaava nimi. Esimerkiksi Luca Parmitanon puolivuotinen lento avaruusasemalle viime vuonna kantoi nimeä Volare, koska Luca on lentäjä ja hänelle lento avaruuteen oli äärimmäisin lentämisen muoto. Samantha Christoferettin tuleva lento on Futura ja Alexander Gerstin lento on Blue Dot, eli "sininen piste".

Lista edellisistä ESAn lentojen nimistä on ESAn miehitettyjen avaruuslentojen sivulla.

Jotta pohjoismaalaiselle astronautille saataisiin hyvä lennon nimi, pyytää ESA myös suomalaisilta ehdotuksia. Andreasin lento tulee kestämään kymmenen vuorokautta – eli kyseessä ei ole tällä kertaa pitkäkestoinen lento – mutta senkin aikana tehdään runsaasti tutkimusta. Lennon pääpaino on teknologian testaamisesssa. Lennosta kerrotaan suomeksi mm. tässä Tiedetuubin artikkelissa.

Andreas on koulutukseltaan insinööri ja hän on ollut mukana myös esimerkiksi ESAn kuulaskautujaa tutkineessa hankkeessa sekä Swarm-lennossa. Hänet valittiin astronautiksi vuonna 2009.

Rugbyä, koripalloa, vuorikiipeilyä sekä laskuvarjohyppyjä harrastava tanskalainen on ollut aina kiinnostunut tieteistä, etenkin astrofysiikasta ja eksobiologiasta.

Millainen nimi lennolle?

Nimelle ei aseteta moniakaan ennakkovaatimuksia. Sen tulisi olla lyhyt ja iskevä, ja mikä tärkeintä, nimi ei saa olla tai siinä ei saa olla osana mikään tekijänoikeussuojattu nimi tai merkki. Siinä ei saa siten olla henkilöiden tai asioiden nimiä, elleivät ne ole esimerkiksi mytologisia tai yleisesti tunnettuja symboleja. Se voi koostua myös useammasta sanasta. Nimen lisäksi ehdotuksessa tulisi olla lyhyt selitys siitä, miksi nimi on hyvä.

Kilpailu on avoin vain ESAn jäsenmaiden asukkaille.

Ehdotukset tulee lähettää viimeistään 24. maaliskuuta 2014 klo 13 Suomen aikaa (12:00 Keski-Euroopan aikaa).

Tarkat tiedot kilpailusta ja osallistumislomake ovat ESAn nettisivuilla (englanniksi).

Vaivaa aivojasi ja keksi Andreasin lennolle hyvä nimi!

Lue lisää Keksi nimi Andreasin lennolle!

Samaan aikaan kun Ukrainan tapahtumat ovat kiristäneet Venäjän ja länsimaiden välejä ennätykselliselle tasolle, valmistellaan Euroopan avaruuslaukaisukeskuksessa Kouroussa ensimmäisen ESAn ja EU:n yhteisen tiedustelusatelliitin lähettämistä. Kiinnostavasti tämä Sentinel-1A tullaan laukaisemaan venäläisellä Sojuz -kantoraketilla.

Sojuz-rakettien tuominen Etelä-Amerikassa sijaitsevaan Ranskan merentakaiseen maakuntaan oli pitkällisen poliittisen väännön tulos ja ensimmäinen Sojuz laukaistiin Kourousta lokakuussa 2011. Kyydissä sillä oli silloin eurooppalaisen Galileo -satelliittipaikannusjärjestelmän kaksi satelliittia. Sen jälkeen Sojuzeilla on laukaistu Kourousta muiden muassa myös kaksi muuta puolustusmielessä kiinnostavaa satellititia, kaksi ranskalaista Pleiades 1 -vakoilusatelliittia.

Ja nyt vuorossa on siis Sentinel-1, uuden sukupolven tutkasatelliitti, jota hienotunteisesti kutsutaan kaukokartoitussatelliitiksi. Sitä se toki onkin: kyseessä on ensimmäinen Euroopan avaruusjärjestön ja Euroopan unionin yhteisen Copernicus -ohjelman satelliitti, jonka tehtävänä on tarkkailla avaruudesta hyvin tarkasti merijäätä ja jäätiköitä, merien pinnalla olevia saasteita, maansiirtymiä, metsätuhoja, maankäyttöä ja avustaa yksityiskohtaisilla maanpinnasta ottamilla tutkakuvillaan esimerkiksi pelastustöitä luonnononnettomuuksien jälkeen.

Tarkalleen ottaen kyseessä on satelliittikaksikko, sillä nyt laukaistavan Sentinel 1A:n seuraksi avaruuteen laukaistaan ensi vuonna toinen samanlainen satelliitti, Sentinel 1B.

Mutta samaan tapaan sotilaat ja puolustusviranomaiset voivat käyttää kuvia omiin tarkoituksiinsa. Copernicus -ohjelma tunnettiinkin aluksi nimellä GMES, Global Monitoring for Environment and Security, eli aikomus on tarkkailla Maan pintaa ja sen tapahtumia sekä ilmiöitä maailmanlaajuisesti paitsi tutkijoiden tarpeiksi, niin myös turvallisuusmielessä. Kun aikaisemmin ESA piti tiukasti näppinsä irti militaarishenkisistä hankkeista, on Copernicus ensimmäinen tapaus, missä myös sotilaiden intressit on otettu huomioon. EU:lle kyse on myös askeleesta kohti yhteistä avaruustiedustelua, ja siinä se käyttää apunaan ESAa – mistä EU haluaisi kehittää oman avaruusjärjestönsä (mutta ESA ei ole halukas niin suoraan yhteyteen).

Virallisesti Sentinel-1:n tarkoitus on tarkkailla ennen kaikkea Eurooppaa ja Kanadaa sekä tärkeimpiä laivareittejä. Se pystyy kartoittamaan kuitenkin koko maapallon pinnan kolmessa vuorokaudessa ja sen kuvat ovat käytössä noin tunnin kuluttua sen jälkeen kun satelliitti on kulkenut tietyn maapallon pinnan paikan päältä. Kahden satelliitin voimin mistä tahansa maapalloa saadaan tarkkoja kuvia noin vuorokauden kuluessa siitä kun tarve ilmenee.

Juuri tällaisilla satelliiteilla esimerkiksi Ukrainaa havaitaan näinä päivinä erittäin tarkasti. Niin Yhdysvalloilla, Venäjällä, Kiinalla kuin Euroopan mailla on satelliitteja, jotka pystyvät kuvaamaan joukkojen liikkeitä ja käytämiä varusteita senttimetrien tarkkuudella öin ja päivin. Sentinelin kaltaisille tutkasatelliiteille eivät pilvetkään ole esteenä. Verrattuna nyt jo avaruudessa oleviin parhaimpiin satelliitteihin on eurooppalaiset Sentinelit todennäköisesti pikkutekijöitä.

Yhdysvalloilla on käytössään myös huippusalainen koekone X-37, minisukkula, joka pystyy muuttamaan helposti rataansa avaruudessa. Se on virallisesti nyt kolmannella koelennollaan ja on viettänyt avaruudessa jo yli 400 vuorokautta. Huhujen mukaan sen rahtiruumassa on kokeiluluontoisia vaikoiluvälineitä, joilla se pystyy kuvaamaan tarkasti paitsi kohteita kiertoradalla, niin myös alhaalla Maan pinnalla.

Tuorein netistä nyt löytyvä ratatieto on helmikuun puolivälistä, mutta omituisesti silminnäkijähavaintoja ei ole enää saatavilla samaan tapaan kuin aiemmin: kenties tämän sotilassatelliittikoodilla USA-240 olevan minisukkulan liikkeistä ei haluta juuri nyt kertoa tämän enempää ja ainakin hakukoneista uudet tiedot on pystytty häivyttämään.

On todennäköistä, että kiertoradalla on parhaillaan käymässä ennen näkemätön kuhina, koska milloinkaan sitten kylmän sodan päättymisen jälkeen avaruuden suurvallat eivät ole olleet näin tiukasti toisiaan vastaan, eikä koskaan aikaisemmin ole ollut avaruudessa yhtä tehokasta tiedusteluarsenaalia. Varsinaisia aseita siellä ei kuitenkaan liene.

Lue lisää Ukrainan tilanne säteilee avaruuteen

Jari Mäkinen

Oma aurinkokuntamme ei ole yksin avaruudessa, sillä mitä tarkemmin tähtiä ja niiden ympärillä olevia planeettoja on pystytty havaitsemaan, sitä enemmän niitä on löytynyt. Taivas tuntuu olevan täynnä tähtiä, joita kiertää planeettoja. Jopa niin, että tähdet ilman omaa planeettakuntaansa saattavat olla kummallinen poikkeus.

Planeettoja on paljon, ja niitä on mitä erilaisimpia. Aivan kuten omassa aurinkokunnassamme, osa planeetoista on pieniä metallisydämisiä kiviplaneettoja, osa taas suuria kaasujättiläisiä. Skaala on hyvin laaja, ja jo tämänhetkisen tiedon mukaan voi sanoa suhteellisen varmasti, että myös elinkelpoisia planeettoja on varsin paljon. Ainakin teoriassa siis niiden pinnalla voisi olla enemmän tai vähemmän älykästä elämää.

Eksoplaneettojen etsiminen ja tutkiminen on eräs 2000-luvun alun suurimmista ja kiinnostavimmista asioista tähtitieteessä.

Toisia tähtiä kiertävien planeettojen havaitseminen ei kuitenkaan ole helppoa, koska ne ovat hyvin heikkovaloisia verrattuna kirkkaana loistavaan tähteen ja niiden väliset etäisyydet ovat kaukaa katsottuna hyvin pieniä. Ensimmäiset sellaiset havaittiin 1995 ja laitteiden tullessa peremmiksi ja kokemuksen karttuessa on eksoplaneettoja alkoi löytyä yhä enemmän ja enemmän. Nyt helmikuun 2014 lopussa niitä tunnetaan jo 1792; lähin näistä on Alpha Centauri Bb, planeetta, joka kiertää meitä lähintä tähtisysteemiä, Alfa Kentauria.

Luku lähes tuplaantui keskiviikkona 26.2., kun NASA kertoi 715 uudesta eksoplaneettalöydöstä. Nämä olivat toistaiseksi tehokkaimman planeettalöytäjän, NASAn Kepler-avaruusteleskoopin tekemiä havaintoja, joiden varmistamista on odotettu jo jonkin aikaa. Edelleen todennökäisten, mutta tieteellisesti vielä varmentamattomien havaintojen listalla on liki 2800 tapausta, joita tarkkaillaan ennen kuin ne ilmoitetaan varmasti löytyneiksi. Nämä siis ovat jo vahvistettujen tapausten lisäksi. Oikeasti siis vahvistettujen ja todennäköisten eksoplaneettalöytöjen määrä on jo nyt ylitse 4500.

Suurin osa eksoplaneetoista on havaittu epäsuorasti, esimerkiksi tähden liikettä tai kirkkautta seuraamalla. Yllä on kuitenkin ensimmäinen suoraan kuvattu toista tähteä kiertävä planeetta, Beta Pictoris -tähden kiertolainen. Tällä Maalarin tähtikuviossa olevalla nuorella tähdellä on kokonainen planeettakunta sekä kaasukiekko ympärillään. Kuva: ESO

Seuraava suuri planeettametsästäjä

Euroopan avaruusjärjestö päätti viime viikolla seuraavasta ns. keskikokoisesta tieteellisestä avaruushankkeesta. Maalisuoralla toisiaan vastaan kilpailivat ehdotukset uudesta röntgenteleskoopista, näyttenhausta lähiasteroidilta, suhteellisuusteoriaa testaava satelliittihanke sekä kaksi erityyppistä eksoplaneettatutkijaa. Näistä ESA valitsi PLATOn (Planetary Transits and Oscillations of stars), joka on samalla yksinkertainen ja edullinen sekä teknisesti haastava ja tieteellisesti kiinnostava. Se myös sopii avaruusjärjestön Cosmic Vision 2015–25 -tutkimusohjelmaan jo valittujen hankkeiden joukkoon.

Tämänhetkisen suunnitelman mukaan PLATO laukaistaan avaruuteen vuonna 2024.

PLATOn tehtävänä tulee olemaan yksinkertaisesti lähitähtien puuduttavan tarkka, automaattinen seuranta. Se havaitsee tähdissä tapahtuvia hyvin pieniä kirkkausvaihteluita, jotka kertovat siitä, että planeetta kulkee niiden pinnan ylitse. Tähden ja meidän välissä liikkuva planeetta siis himmentää tähden valoa – hyvin vähän, mutta kuitenkin.

Erittäin tarkalla tähden valon kirkkauden seurannalla voidaan myös saada paljon lisätietoa tähdistä. Muun muassa niiden massa, halkaisija ja ikä voidaan määrittää aiempaa paremmin.

Kun havainnot yhdistetään maanpäällisten, suurten teleskooppien havaintojen kanssa, voidaan eksoplaneettoista myös saada selville niiden tärkeimmät ominaisuudet: rataominaisuudet, massa, halkaisija ja tiheys (ja siten arvio niiden koostumuksesta). Emotähden tietojen kanssa näistä voidaan myös päätellä millaiset olosuhteet planeetan pinnalla on.

Avaruusaluksessa hahmotellaan olevan 34 yksittäistä, pientä kaukoputkea ja kameraa, joilla PLATO voi havaita useita kohteita samanaikaisesti. Se voisi nähdä noin miljoona tähteä ja sen kenttä kattaisi puolet koko ympörivästä tähtitaivaasta.

Arvioiden mukaan PLATO tulisi havaitsemaan tuhansia eksoplaneettakuntia, joista varmasti löytyisi myös Maan kokoisia ja tyyppisiä planeettoja. Joillain näistä voisi olla myös vettä pinnallaan, eli ne voisivat olla pitkälti oman planeettamme kosmisia serkkuja.

Muita planeettakuntia tutkimalla ymmärretään paremmin myös omaa aurinkokuntaamme sekä sitä, miten planeetat yleensä muodostuvat ja kuinka mahdollisesti niiden pinnalle voisi kehittyä elämälle suotuisat olosuhteet.

Otsikkokuvassa on hahmotelma siitä, millainen PLATO voisi lopulta olla. Sen on tehnyt Airbus Spacen (entinen EADS Astrium) ja Thales-Alenia -yhtiön yhteenliittymä, joka tulee todennäköisimmin rakentamaan aluksen.

PLATO laukaistaan nykysuunnitelman mukaan vuosikymmenen kuluttua Sojuz -kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta ja se tulisi toimimaan Lagrangen pisteessä 2 ainakin kuuden vuoden ajan.

Nyt Lagrangen pisteessä myös eksoplaneettoja havaitsee joulukuussa laukaisu Gaia, mutta sille planeetat ovat vain sivutuote: se keskittyy tähtien sijainnin tarkkaan määrittämiseen. Sen keräämien tietojen avulla PLATO voi kohdentaa etsintäänsä ja käydä käsiksi kiinnostavimpiin tapauksiin.

Jo tätä ennen eurooppalaiset ovat kunnostautuneet eksoplaneettojen etsimisessä, sillä paitsi että ensimmäisenä niitä löytäneet tähtitieteilijät olivat Sveitsistä, oli NASAn Kepler-teleskooppia edeltänyt paras havaintolaitte Ranskan avaruuskeskuksen CNESin lähettämä CoRot -avaruusteleskooppi. Seuraava kookas avaruuteen lähetettävä eksojen etsijä on Cheops, vuonna 2017 laukaistava pieni Sveitsin ja ESAn yhteishanke, joka pohjustaa erinomaisesti PLATOa.

Juttua on täydennetty 26.2. NASAn eksoplaneettailmoituksella. Alla oleva video on myös lisätty.

ESA ja NASA ovat tekemässä yhdessä luotainta, jonka tehtävä on lähes itsemurha: lähestyä kuumaa Aurinkoa vain noin 42 miljoonan kilometrin etäisyydelle ja kuvata sekä mitata sitä tältä lähietäisyydeltä.

Solar Orbiter -luotain on tarkoitus laukaista matkaan vuonna 2017, mutta sen tekemisessä on edelleen monia haasteita. Yksi suurimmista on sen lämpökilpi, jota luotain tarvitsee suojautuakseen Auringon polttavalta paahteelta.

Koska tarkoituksena on lähennellä Aurinkoa, ei luotaimella ole mitään paikkaa viilentymiseen. Esimerkiksi Merkuriusta kierrettäessä luotain pääsee hetkeksi vilvoittelemaan planeetan varjoon. Solar Orbiter joutuu kestämään 13 kertaa voimakkaampaa Auringon säteilyä verrattuna Maata kiertäviin satelliitteihin ja sen pintalämpötila tulee nousemaan yli 520°C:n.

Lämpökilpi luo luotaimelle omatekoisen varjon.

"Luotain itse on suojassa tämän 3,1 metriä leveän ja 2,4 metriä korkean monikerroksisen kilven takana", selittää Pierre Olivier, Solar Orbiterin turvallisuudesta vastaava insinööri.

“Luotain on piemen matkan päässä kilvestä ja sen kamerat sekä tutkimuslaitteet katsovat kohti Aurinkoa kilvessä olivien kurkistusreikien kautta. Jotkut näistä on suojattu berylliumilla tai lasilla.”

Lue lisää Luolamiehet keksivät lämpösuojan aurinkoluotaimelle

Elämä ja koko luonto ympärillämme on tottunut elämään normaalipainovoimassa, Maan vetovoimassa. Jotta voisimme ymmärtää paremmin elämää maapallolla tai erilaisia kemiallisia tai fysikaalisia prosesseja, olisi mielenkiintoista suorittaa kokeita vetovoimassa, joka on joko suurempi tai pienempi kuin tämä normaali 1g.

Tiedetään, että kasvit käyttäytyvät kummallisesti ja esimerkiksi metallit sekoittuvat yllättävillä tavoilla mikropainovoimassa, eli enemmän tai vähemmän täydellisessä painottomuudessa. Samoin hypergravitaatio saa aikaan omalaatuisia ilmiöitä.

Suomessa ei ole käytettävissä laitteita, joilla eri tasoisia kiihtyvyyksiä voidaan luoda keinotekoisesti, mutta myös suomalaiset tutkijat voivat käyttää hyväkseen monia Euroopassa sijaitsevia laitoksia. Monet näistä tutkimusohjelmista tapahtuu Euroopan avaruusjärjestön koordinoimina - onhan painottomuus sekä suuret kiihtyvyydet sille arkipäivää.

ESA tarjoaa myös mahdollisuuksia opiskelijoille ja opiskelijaryhmille päästä tekemään tutkimusta näissä laitoksissa. Myös suomalaiset ovat tervetulleita mukaan ESAn koulutustoimiston Spin Your Thesis! ja Drop Your Thesis! -ohjelmiin. Tämän vuoden haku on käynnissä ja määräpäivä tutkimusehdotuksen jättämiseen on 3. maaliskuuta 2014.

Itse asiassa suomalaisryhmillä on hyvät mahdollisuudet päästä mukaan, koska tieteellisen kiinnostavuuden lisäksi opiskelijaohjelmassa otetaan huomioon se, kuinka paljon kustakin maasta on ollut osallistujia.

Spin Your Thesis! käyttää hyväkseen ESTECin, Alankomaissa olevan ESAn avaruustutkimus- ja teknologiakeskuksen suurta sentrifugia. ESTECin LDC-tutkimussentrifugissa (Large Diameter Centrifuge) koejärjestelyjä voidaan pyörittää pitkänkin aikaa, jolloin keskihakuisvoima, eli niin sanottu keskipakovoima, saa aikaan keinotekoisen voimakkaan painovoiman. Voiman taso voidaan valita välillä 1-20g.

Valitut ryhmät saavat sentrifugin ja sen henkilökunnan käyttöönsä viiden päivän ajaksi.

Drop Your Thesis! -tutkimukset tapahtuvan Bremenissä, Saksassa, olevassa Sovelletun avaruustekniikan ja mikropainovoiman keskuksessa, ZARMissa, missä on eräs maailman korkeimmista pudotustorneista. Kyseessä on 146 metriä korkea torni, jonka sisällä on suuri tyhjöputki, jonka sisällä koejärjestelyjä voidaan pudottaa erityisessä kapselissa. Kun kapseli putoaa vapaasti, sen sisällä vallitsee mikropainovoima, ja kun pelkän pudottamisen lisäksi kapseli singotaan alhaalta vapaaseen heittoliikkeeseen ylöspäin, saadaan aikaan maksimissaan 9,3 sekuntia painottomuutta.

Täälläkin valitut opiskelijaryhmät saavat koko pudotustornin henkilökuntineen käyttöönsä kokeen tekemiseen ja toistamiseen tarvittavaksi ajaksi. Kummassakin tapauksessa ESAn henkilökunta on myös paikalla, ja he avustavat jo aikaisemmin koejärjestelyjen suunnittelussa ja tekemisessä.

Lisätietoja kummastakin ohjelmasta on ESAn koulutustoimiston (ESA Education Office) nettisivuilla, missä on myös tarkemmat ohjeet, kriteerit sekä ehdot tutkimusehdotuksille.

Nettisivuilla kannattaa kirjautua hakijaksi, vaikka hakemus ei olisi vielä valmis; sitä voi täydentää myöhemmin ja sen tulee olla valmis 3. maaliskuuta, jolloin se tulee toimittaa hakuun.

Lisätietoja kummastakin ohjelmasta saa ESAn koulutustoimistosta, missä näistä vastaa Natacha Callens. Hänelle voi lähettää sähköpostia osoitteisiin spinyourthesis@esa.int ja dropyourthesis@esa.int.

Lue lisää Opiskelijat! Saisiko olla mikro- tai hyperpainovoimaa?

Toimitus

Joulun alla avaruuteen laukaistu ja tammikuun alussa havaintopaikalleen Lagrangen pisteeseen 2 päässyt Euroopan avaruusjärjestön tähtikartoittaja Gaia on osoittanut olevansa toimintakunnossa. Sen havaintolaitteita on säädetty ja kalibroitu, ja yllä on eräs viimeisimmistä testikuvista: siinä on Suuressa Magellanin pilvessä oleva nuori tähtijoukko NGC1818. Kuvassa pohjoinen on kuvassa ylhäällä ja itä vasemmalla, kuvan leveys on alle asteen kymmenesosa.

Gaia on siis erittäin hyvässä kunnossa ja aloittaa pian rutiininomaiset havaintonsa. Tämä tarkoittaa pitkään valmistellun työrupeaman alkamista myös tähtitieteilijöille, jotka kästtelevät havaintoja lähes reaaliajassa. Eräs näistä käsittelypaikoista on Helsingin yliopiston fysiikan laitoksella, tähtitieteen professori Karri Muinosen työryhmässä. Heidän kiikarissaan ovat asteroidit.

Gaian urakkana on tuottaa viiden vuoden ajan uutta tietoa galaksimme rakenteesta, muodostumisesta ja kehityksestä. Sen avulla määritellään yli miljardin tähden tarkka sijainti ja etäisyys toisistaan. Tämä on noin prosentti Linnunradan tähdistä.

Odotettavissa on tähän asti kattavin ja tarkin kolmiulotteinen kartta Linnunradasta. Kartan julkaisua saa kuitenkin odottaa vuoteen 2022, sillä kuvaamisen jälkeen havaintoaineiston käsittely vie vielä hyvän aikaa.

Gaia katselee aurinkokuntaa 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta, niin sanotussa L2-pisteessä. Sieltä se pystyy havaitsemaan maanpäällisiä teleskooppeja paremmin mm. aiemmin havaitsemattomia kohteita, esimerkiksi uusia asteroideja. Niitä odotetaan löytyvän tuhansia. Lisäksi Gaia voi löytää toisia tähtiä kiertäviä planeettoja, jopa kokonaisia planeettakuntia.

Helsinki huolehtii asteroideista

Helsingin yliopiston fysiikan laitos vastaa Gaian löytämien tunnistamattomien asteroidien alustavasta radanmäärityksestä.

"Gaia havainnoi yli 300 000 Aurinkokunnan asteroidia", Muinonen kertoo. "Viiden vuoden aikana kertyneestä havaintoaineistosta voidaan johtaa muoto- ja pyörimismalleja vähintään kymmenille tuhansille asteroideille. Massoja voidaan johtaa vähintään sadoille asteroideille, ja havainnoitujen asteroidien radat voidaan ennustaa tarkasti satakunta vuotta eteenpäin.#

Radanmäärityksen jälkeen lähiasteroideja jamuita erityisen kiinnostavia kohteita voidaan seurata kaukoputkilla maan päällä.

Tiedetuubin Gaia-artikkelit ovat kaikki osoitteessa www.tiedetuubi.fi/gaia ja joulukuussa julkaistu Karri Muinosen haastattelu on täällä.

Tämä artikkeli perustuu Helsingin Yliopiston tiedotteeseen Tulossa on tarkka kolmiulotteinen maisema Linnunradasta.

Alla on ESAn julkaisema video Gaian tiestä taivaalle – kokoonpanosta rakettiin ja sillä avaruuteen, kaikki nopeutettuna:

…ja sitten luotain sanoi ”Piip!”

Markus Hotakainen

Saksan Darmstadtissa sijaitsevassa ESAn avaruusoperaatiokeskuksessa (European Space Operations Centre eli ESOC) – ja lukemattomien nettiyhteyksien äärellä ympäri maailmaa – istuttiin tukevasti tuolien etureunoilla, kun kaikki odottivat suurella näyttötaululla väräjävään käppyrään ilmestyvää piikkiä: Rosetta oli soittamassa kotiin.

Kello 20.17 Suomen aikaa hartaasti odotettu signaali saapui ja lennonjohto puhkesi riemunhuutoihin: Rosetta oli herännyt! Lennonvalvojien ryhmää johtava Andrea Accomazzo tiivisti tuoreeltaan monien tuntemukset: "Tämä oli elämäni pisin tunti."

Onnea Rosetta! Onnea ESA!

Rosettan vuosi

Jari Mäkinen

Suurten löytöretkien aika ei ole suinkaan ohitse, mutta ne ovat muuttaneet muotoaan suurten purjelaivojen, viidakkoretkikuntien ja napajäätiköiden tutkijoiden ajoista. Nykyajan tutkimusmatkaajat kiitävät hiljaa planeettainvälisessä avaruudessa ja toimivat omien aistiemme jatkeina: ne mittaavat ja kuvaavat puolestamme, lähettävät tietonsa Maahan ja tekevät sellaista, mihin itse emme kykene tai mitä emme yksinkertaisesti voi tehdä.

Kuten esimerkiksi lentämään vuosikymmenen kylmässä avaruudessa ja ratsastamaan komeetalla kohti Aurinkoa.

Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-luotain lähetettiin matkaan maaliskuussa 2004 ja se saapuu perille komeetta Churyumov-Gerasimenkon luokse tänä vuonna. Toiminta alkaa nyt maanantaina, 20. tammikuuta, kello 12 Suomen aikaa, kun luotain herätetään yli kolme vuotta kestäneestä horroksesta. Sen toiminnat sammutettiin minimiinsä vuonna 8. kesäkuuta 2011, jolloin luotaimen edessä oli matkansa tylsin ja yksinäisin matkalento-osuus.

Suurin syy sähkövirran säästämiseen oli kuitenkin se, että Rosetta on kauimmaksi Auringosta lentänyt aurinkopaneeleista voimansa saava avaruusalus: Jupiterin radan toisella puolella valoa on niin vähän, että ainoa tapa selviytyä tuosta lennon vaiheesta oli heittäytyä horrokseen.

Kun Rosetta herätetään nyt unestaan, ei siihen olla oltu yhteydessä kahteen ja puoleen vuoteen (tarkalleen ottaen 31 kuukauteen). Vaikka luotain oli lentonsa aikaisemmassa vaiheessakin jo horroksessa, ei näin pitkää toimintojen sammuttamista ole koskaan tehty aikaisemmin. Saati sitten näin kaukana Auringosta.

Komeetan kohtaaminen toukokuussa, laskeutuminen marraskuussa?

Vielä nyt oikeastaan ainoa toiminnassa oleva laite Rosettan sisällä on tietokone, joka toimii herätyskellona ja valvoo sitä, ettei lämpötila sisällä pääse liian kylmäksi. Jos herätyskello toimii suunnitelman mukaan, ei Rosetta ala työhön suin päin.

Ensin luotain lähettää vain viestin Maahan, että se on herännyt. "Se on vain pelkkä piip, eikä mitään muuta", sanoo Andrea Accomazzo Euroopan avaruusoperaatiokeskus ESOCista. Hän johtaa Rosetta-lennovalvojien ryhmää. "Ensimmäisen piippauksen jälkeen meidän täytyy varsinaisesti herättää Rosetta."

Herätys tapahtuu klo 10 UTC ja sen jälkeen Rosetta alkaa lämmittää itseään ja valmistautua yhteydenottoon, joka tapahtuu iltapäivän lopussa. Koska luotain on noin 800 miljoonan kilometrin päässä Maasta, kestää piippaukselta noin 45 minuuttia saavuttaa Maan. Sen jälkeen lennonjohto lähettää luotaimeen komentosarjan, joka ensin hidastaa luotaimen hidasta pyörimistä, mihin se oli asetettu horrostilan ajaksi, ja alkaa käynnistää vähitellen eri systeemejä.

Päivitys: Nasan Goldstonessa, Kaliforniassa sijaitseva 70-metrinen antenni sai signaalin Rosettasta klo 20:18 Suomen aikaa maanantaina 20. tammikuuta.

Olennaisessa osassa tässä on suomalaistekoinen virranjakolaitteisto, joka toimii ikään kuin Rosettan älykkäänä sähkökeskuksena.

Pitkän horroksen jälkeen käynnistys pitää tehdä hitaasti, huolellisesti ja oikeassa järjestyksessä. Rosettan nukkuessa (ja itse asiassa jo sitä ennen) tätä tärkeää toimenpidesarjaa on pohdittu tarkkaan, käyty moneen kertaan läpi ja simuloitu ESOCissa olevan kaksoiskappaleen kanssa. Tämä, kuten kaikki muutkin tärkeät toimenpideet tehdään ensin kaksoiskappaleella hieman ennen itse Rosettaa, jotta jos jokin menee pieleen, niin toimenpiteen voidaan peruuttaa – avaruudessa pienikin virhe voi olla lennon kannalta kohtalokas.

Noin kahden viikon päästä Rosetta ja sen 24 tutkimuslaitetta sekä kameraa ovat jälleen normaalisti toiminnassa. Silloin luotain alkaa etsiä komeettaansa: sen paikka toki tiedetään varsin hyvin, ratalaskelmien ja maanpäällisten havaintojen perusteella paikkatieto ei ole niin tarkka, että Rosettan voisi näiden tietojen perusteella ohjata kiertämään komeettaa. Siksi komeetta pitää ensin löytää ja sen jälkeen rataa muutetaan siten, että Rosetta päätyy noin toukokuussa "Churyn" (kuten komeetta tuttavallisesti tunnetaan) luokse.

Toukokuussa Rosetta tosin asettuu vasta radalle, joka vie sen sopivasti lähemmäksi komeettaa, jotta se voisi asettua kiertämään komeettaa elokuussa. Temppu ei ole mitenkään helppo. koska Churyn vetovoima on hyvin heikko.

Sen jälkeen, kun Rosetta kiertää komeettaa, aletaan sen mukana lentävälle laskeutujalle etsiä sopivaa laskeutumispaikkaa. Sen tulee olla samanaikaisesti mahdollisimman kiinnostava ja turvallinen; kaksi vaatimusta, jotka usein ovat ristiriidassa toistensa kanssa. Kenties tosin sopiva paikka on löytynyt jo aikaisemmin otetuista kuvista. Laskeutuminen tapahtunee marraskuussa.

Sen jälkeen Rosetta pysyy Churyn luona ainakin vuoden päivät, kun komeetta lähestyy radallaan Aurinkoa ja muuttuu nykyisestä hyisestä jäämöhkäleestä kaasua syökseväksi pyrstötähdeksi.

Takana jo pitkä matka

Kun Rosetta nyt hivuttautuu kohti Churyä, sen etäisyys Maasta on noin 800 miljoonaa kilometriä, 9 miljoonaa kilometriä komeetasta ja matkaa Aurinkoon on 673 miljoonaa kilometriä. Tämä on jotakuinkin neljä astronomista yksikköä ja vastaa noin 2,5 kertaista Marsin ja Auringon keskietäisyyttä. Rosetta on kuitenkin jo hyvin Jupiterin radan sisäpuolella, sillä Jupiterin radan säde on noin 5,2 AU.

Laukaisunsa jälkeen Rosetta on taivaltanut jo 6500 miljoonaa kilometriä, ja se on tehnyt kolme Maan ohilentoa (2005, 2007 ja 2009), yhden Marsin ohituksen (2007) ja tutkinut läheltä kahta asteroidia: vuonna 2008 se ohitti pikkuplaneetta Steinsin 800 kilometrin etäisyydeltä ja vuonna 2010 asteroidi Lutetian 3160 kilometrin päästä.

Planeettojen ohilentojen avulla luotain sai lisää vauhtia, mutta niiden avulla saatiin myös säädettyä ja kalibroitua esimerkiksi kameroita. Tapaamiset asteroidien kanssa olivat puolestaan hyvää harjoittelua harjoitteluna komeetan kohtaamiseen ja sen havaitsemiseen. Lisäksi ne toivat mielekästä toimintaa muutoin kovin monotooniseen matkalentoon.

Mopoauton kokoinen avaruusalus

Kolmisen tonnia matkan alussa massaltaan ollut, mitoiltaan 2,8 x 2,1 x 2,0 metriä oleva luotain on saanut nimensä hieroglyfien arvoituksen selvittäneestä Rosettan kivestä, koska sen odotetaan tuovan paljon uutta tietoa aurinkokunnan synnystä ja kehityksestä. Jos komeetat ovat postipaketteja planeettakuntamme vaippavaiheesta, pääsee Rosetta pian postiauton kyytiin ja matkaamaan sen mukana ainakin vuoden, mutta toivottavasti yli puolentoista vuoden ajan.

Vaikka laatikkomainen luotain itse ei olekaan valtava, ovat sen aurinkopaneelit suuret. Niiden kärkiväli on 32 metriä ja pinta-ala 64 neliömetriä. Siivet ovat suuret, koska luotaimen 24 tieteellistä tutkimuslaitetta vaativat paljon virtaa ja sen saamiseen auringonvalosta kaukana Marsin radan toisella puolella tarvitaan paljon pinta-alaa.

Rosetta oli kaukaisimmillaan Auringosta noin 800 miljoonan kilometrin päässä, kun Jupiterin keskietäisyys Auringosta on 741 miljoonaa kilometriä. Siellä Auringon säteilyteho on vain noin 4% siitä mitä sen on Maan seuduilla. Nyt paneelien lasketaan tuottavan noin 400W:n tehon, kun taas parhaimmillaan tehoa tulee 8700 wattia. Onneksi suurin tehontuotto ja tehontarve osuvat jotakuinkin samaan aikaan, silloin kun kaikki tutkimuslaitteet ovat päällä komeetan ollessa lähempänä Aurinkoa. Tämä tapahtuu 13. elokuuta 2015, jolloin Rosettan etäisyys Auringosta on noin 185 miljoonaa kilometriä.

Luotaimen mustanpuhuvassa pinnassa on kaihdinverhoja muistuttavia laatikoita, jotka ovat toinen luotaimen erikoisuus. Koska Rosettan tulee pystyä toimimaan niin kaukana kylmässä avaruudessa kuin lähempänäkin Aurinkoa, on sen lämmönsäteilimet peitetty räppänöin. Kun kaikki sähkölaitteissa syntyvä lämpö halutaan pitää mahdollisimman tiiviisti aluksen sisällä sitä lämmittämässä, suljetaan lämmönsäteilimet, mutta kun lämpöä lähellä Aurinkoa oli liikaa, ne avattiin apposelleen.

Rosettan kyljessä matkaa pieni laskeutuja, joka on nimeltään Philae. Nimi liittyy Rosettaan siten, että Philae on Niilissä oleva saari, mistä löytyneen obeliskin avulla Rosettan kivi pystyttiin tulkitsemaan.

Luotaimessa ja laskeutujassa olevien tutkimuslaitteiden avulla mitataan, kuvataan ja sondataan monipuolisesti niin komeetan ydintä kuin sen ympäristöäkin. Ydintä havaitaan erityisesti neljällä mittalaitteella: ALICE-ultraviolettispektrometri, korkearesoluutioinen kamera OSIRIS, VIRTIS-kuvaspektrometri ja MIRO-mikroaaltoradiometri/spektrometri. COSIMA- ja ROSINA-spektrometrit ja MIDAS-mikroskooppi havaitsevat ytimen koostumusta ja ytimestä irtoavan kaasun sekä pölyn virtauksia. GIADA-niminen laite analysoi pölyä ytimen läheisyydessä, ja RPC-sensoriryhmä kuvaa komeettaa ympäröivän kaasukehän, koman, sisäistä rakennetta ja sen vuorovaikutusta aurinkotuulen kanssa. Loput kaksi tutkimusvälinettä CONSERT ja RSI käyttävät hyväkseen Rosettan radiolaitteistoja, toinen ytimen sisärakenteen tutkimiseen ja toinen määrittelemään ytimen sisällä olevien massojen jakautumista ja koman rakennetta.

Philae-laskeutujassa on mukana myös täysi paketti havaintolaitteita. Näistä monista eri puolille laskeutujaa sijoitetuista kameroista muodostuva CIVA/ROLIS –järjestelmä ottaa korkearesoluutioisia stereopanoraamakuvia. APXS, COSAC ja Ptolemy analysoivat ytimen pintakerroksen koostumusta. SESAME-seismometri tutkii pintaa kahden metrin syvyydeltä, ja sen piirteitä tutkii MUPUS-instrumentti. ROMAP-magnetometri ja CONSERT tutkivat magneettikenttää ja sen vuorovaikutusta aurinkotuulen kanssa.

Komeetasta tehdään siis laajalla skaalalla mittauksia, joiden perusteella saamme paljon tietoa siitä miten komeetta toimii, mikä on sen rakenne ja millainen on sen historia. Näin päästään kiinni aina aurinkokunnan syntyyn saakka.

Mittalaitteiden tekemiseen ovat osallistuneet ESAn jäsenvaltioiden lisäksi ryhmät Yhdysvalloista, Unkarista, Taiwanista ja Venäjältä. Suomi on mukana niin aktiivisesti, että siitä tarkemmin hieman tuonnempana.

Puolipakolla alas pinnalle

Kunhan Rosetta on tutkinut tarpeeksi Chury-komeetan ydintä, päätetään elo-syyskuussa paikka, minne todennäköisesti marraskuussa laskeutuja lähetetään mittauksiaan tekemään.

Kun normaalisti laskeutujat tarvitsevat rakettimoottorit tai laskuvarjon laskeutumisnopeuden hillitsemiseksi, pitää komeetan heikossa painovoimakentässä laskeutujaa suorastaan työntää rakettimoottorilla kohti komeetan pintaa.

Laskeutuminen kestää vartista puoleen tuntiin riippuen siitä, miltä korkeudelta päätämme aloittaa laskeutumisen. Koska Rosetta ja komeetta ovat kaukana Maasta, ei laskeutumista voi kauko-ohjata, vaan Philae toimii automaattisesti. Laskeutumiskäskyn jälkeen lennonjohto voi vain toivoa parasta ja odottaa radioviestiä komeetan pinnalta.

Pintakosketuksen aikaan laskeutuja ankkuroi itsensä pinnalle kahdella harppuunamaisella ankkurilla. Tämän jälkeen sen laskeutumisjaloissa olevat ruuvit kiinnittävät laitteen tiiviimmin pintaan kiinni. Koska komeetan pinnan tarkkaa rakennetta ei tiedetä, on harppuunoissa kaksimetriset vaijerit siltä varalta, että kiinteän pinnan päällä on paksulti höttömäistä ainetta.

Pinta voi olla hyvinkin haperoa jäämurskaa tai kivikovaa kalliota, joten harppuunat on suunniteltu toimimaan mahdollisimman erilaisissa pintamateriaaleissa. Koskaan aikaisemmin avaruuslaitteissa ole tarvittu ankkureita. Jos tarrautuminen Churyn pinnalle ei onnistu, sinkoutuu laskeutuja takaisin avaruuteen.

Vaikeaniminen, mutta kiinnostava komeetta

Täydelliseltä nimeltään 67P/Churyumov-Gerasimenko oleva Rosettan kohdekomeetta on eräs ns. jaksollisista komeetoista, jotka ikään kuin ovat jääneet loukkuun sisempään aurinkokuntaan niiden tullessa liian lähelle Jupiteria. Se on siten suhteellisen “uusi” komeetta sisemmässä aurinkokunnassa, ja koska tätä ennen se on viettänyt koko historiansa kauempana Auringosta, on se säilynyt todennäköisesti hyvin samanlaisena aurinkokunnan alusta alkaen ja siksi se on hyvin mielenkiintoinen kohde.

Komeetta löydettiin syyskuussa 1969 Alma-Atan astrofysikaalisessa instituutissa Kazakstanissa. Sen havaitsi tähtitieteilijä Klim Tshurjumov Kiovan yliopistosta Ukrainasta kuvista, jotka oli ottanut hänen kollegansa Svetlana Gerasimenko Dushanben astrofysiikan instituutista Tadzikistanista. Suomalaisittain translitteroituna komeetan nimi olisi Tshurjumov–Gerasimenko, mutta se on merkitty virallisiin listoihin englanninkielisen kirjoitusasun mukaan ja siten Tiedetuubi käyttää sitä.

Churyn rata muuttui olennaisesti vuosina 1840 ja 1959, jolloin se ohitti Jupiterin hyvin läheltä. Ohitusten seurauksena komeetta kiertää nyt Aurinkoa soikealla, planeettojen ratatasoon verrattuna hieman kallistuneella radalla. Sen kiertoaika on 6,6 vuotta ja radan Aurinkoa lähinnä oleva piste (periheli) sijaitsee Maan ja Marsin kiertoratojen välissä. Radallaan se etääntyy Jupiterin rataa kauemmaksi.

Komeetan epämuotoinen ydin näyttää olevan halkaisijaltaan noin 4 km ja tarkoituksena on parkkeerata Rosetta sen ympärille noin 25 km korkeudella olevalle kiertoradalle. Philaen vapauttamista vasten Rosetta lähestyy komeettaydintä noin kilometrin korkeudelle.

Rosetta tutkii komeettaa yli vuoden ajan ainakin joulukuuhun 2015 asti, jolloin se on jälleen jo etääntymässä Auringosta lokakuussa 2015 olleen perihelin ohittamisen jälkeen.

Suomi ja Rosetta

Rosettan tarkempi suunnittelu alkoi samoihin aikoihin 1990-luvulla, kun Suomi liittyi Euroopan avaruusjärjestöön, joten kyseessä on eräs ensimmäisistä eurooppalaisluotaimista, mihin suomalaiset yhtiöt ja tutkijat pääsivät kunnolla mukaan alusta alkaen.

Koko luotaimen toiminnan kannalta olennaisin suomalaisosa on sen koko runkorakenne: Rosettan perusrakenne on Patria-yhtiön rakentamaa komposiittimateriaalia. Patrian elektroniikkaosasto on lisäksi tehnyt luotaimen sähköjärjestelmän virranjakoyksiköt, joista toinen toimittaa sähkövirtaa itse luotaimen eri laitteille, ja toinen sen tieteellisille instrumenteille. Jakoyksiköt huolehtivat osaltaan myös luotaimen lämmönhallinnasta, joka joutuu varsin koville lennon aikana.

Tiedepuolella Ilmatieteen laitos on ollut olennaisessa osassa kuuden itse emoluotaimessa olevan laitteen suunnittelussa ja rakentamisessa. Näistä neljä on kiertolaisessa olevaa mittalaitetta: COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer), MIP (Mutual Impedance Probe), LAP (Langmuir Probe) ja ICA (Ion Composition Analyzer). Erityisesti COSIMA on IL:n väen lempilapsi, sillä sen aiempi versio on tutkinut jo komeettaa amerikkalaisen Stardust-luotaimen mukana ja toinen versio toimii parhaillaan Venus Express -luotaimessa.

Philae-laskeutujan laitteista IL on päävastuussa veden etsintään käytettävästä, PP-laitteesta (Permittivity Probe), jonka lisäksi se toimittaa massamuistin laskeutujan muistiyksikköön. PP-laite liittyy laskeutujassa olevaan suurempaan instrumenttikokonaisuuteen, SESAMEen, jonka tehtävänä on mitata komeetan ytimen pintakerrosten ominaisuuksia, erityisesti sähköisiä ominaisuuksia. PP-laitteen anturit ovat ensimmäiset komeetan pintaan osuvat laskeutujan osat, koska laskeutujan laskutelineinä toimivien jalkojen tassut ovat itse asiassa laitteen antureita.

Nyt IL:n väki varautuu ottamaan vastaan tietoja laitteistaan ja aloittamaan niiden analysoinnin. Luvassa on siten jännä vuosi myös Helsingin Kumpulassa.

Artikkelia on päivitetty signaalin saamisen jälkeen ja muutamia lukuarvoja on tarkennettu.

Hyvää huomenta, Rosetta!

Markus Hotakainen

Maanantaina puolen päivän aikaan 807 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta pärähtää soimaan herätyskello. Silloin loppuu – toivottavasti – yli kaksi ja puoli vuotta jatkunut Rosetta-luotaimen uinuminen. On aika alkaa valmistautua komeetalle suuntautuvalle kotikäynnille.

Rosetta laukaistiin pitkälle matkalleen 2. maaliskuuta 2004. Lähtö viivästyi moneen otteeseen ja alkuperäinen kohde, komeetta 46P/Wirtanen vaihtui 67P/Churyumov-Gerasimenkoon. Se kiertää Aurinkoa radalla, jolla se palaa Aurinkokunnan sisäosiin noin 6,5 vuoden välein. Seuraavan kerran komeetta saapuu periheliin eli Aurinkoa lähinnä olevaan ratansa pisteeseen elokuussa 2015 – ja silloin sen seurana on eurooppalainen luotain.

Kesästä 2011 lähtien Rosetta on ollut syvässä unessa. Tuolloin sen 32 metrin pituiset aurinkopaneelit suunnattiin kohti Aurinkoa ja luotain saatettiin hitaaseen pyörimisliikkeeseen. Minuutin pyörähdysaika riitti pitämään sen vakaasti samassa asennossa Auringon suhteen. Ainoastaan tietokone ja lämmittimet jatkoivat toimintaansa.

Kun tietokoneen kello näyttää maanantaina aamupäivällä kymmentä UT-aikaa, käynnistyy tapahtumasarja, jonka tuloksena luotain on taas täysin valveilla. Ensin luotaimen asennonmäärityksessä käytettävät tähtikaukoputket alkavat lämmetä toimintakuntoon. Noin kuuden tunnin kuluttua hidas pyörimisliike pysähtyy ja luotain tarkistaa asentonsa tähtien suhteen.

Kun asento on selvillä, Rosetta kääntyy kohti Maata, kytkee radiolähettimensä päälle, suuntaa antenninsa ja ilmoittaa lennonjohdolle olevansa hereillä. Luotaimen etäisyys on niin suuri, että signaalin matka Maahan saakka kestää kolme varttia. Tieto luotaimen tilasta on odotettavissa illalla kello 19.30–20.30.

Luotaimen yleiskunnon tarkistuksen jälkeen aletaan käynnistellä sen tieteellistä laitteistoa, johon kuuluu kaikkiaan 11 instrumenttia. Tähän kriittiseen vaiheeseen on varattu aikaa useita kuukausia, sillä Rosetta on vielä noin yhdeksän miljoonan kilometrin etäisyydellä komeetasta. Toukokuussa tehdään radankorjaus, joka suuntaa sen täsmälleen kohti 67P/Churyumov-Gerasimenkon ydintä elokuussa.

Aiemmista komeettaluotaimista poiketen Rosetta ei tee pelkkää pikaista ohilentoa, vaan asettuu komeetan ydintä kiertävälle radalle, ja kulkee sen rinnalla perihelin tuolle puolen. Luotaimen on määrä toimia aina joulukuun 2015 loppuun saakka, jolloin komeetta on jo kovaa vauhtia etääntymässä Auringosta.

Sen lisäksi, että Rosetta asettuu komeettaa kiertävälle radalle, se lähettää ytimen pinnalle marraskuussa 2014 Philae-laskeutujan. Se ankkuroituu komeetan höttöiseen pintaan ja välittää – mikäli kaikki menee suunnitelmien mukaan – kymmenen mittalaitteen tuottamaa tietoa paikan päältä, kun Aurinkoa lähestyvän komeetan ydin syöksee yhä vinhemmin kaasua ja pölyä avaruuteen.

Rosettan mukana on myös suomalaista tekniikkaa, sillä Patria on rakentanut sen rungon ja Ilmatieteen laitos on osallistunut laskeutujan mittalaitteiden sekä tietokoneosien tekemiseen. Tarkempia tietoja Ilmatieteen laitoksen osuudesta löytyy IL:n sivuilta.

Komeettaluotaimen hidasta herättelyä voi seurata suorana nettilähetyksenä. Tarkemmat tiedot ja lähetyksen aikataulu löytyy ESAn Rosetta-sivuilta. Myös Tiedetuubi pysyttelee ajan tasalla Rosettan kuulumisista.

Kuvat ESA/AOES Medialab