Haluatko kuulennolle? Suomalaisen mahdollisuus päästä astronautiksi on parempi kuin koskaan!

Vuoden 2009 astronauttiluokka kuvattuna ESAn päämajassa nimityksensä jälkeen.
Vuoden 2009 astronauttiluokka kuvattuna ESAn päämajassa nimityksensä jälkeen.
Join ESA!

Euroopan avaruusjärjestö etsii työkavereita kuvassa olevalle kuusikolle. Siinä ovat edellisen astronauttirekrytoinnin valitut, ESAn niin sanottu Astronauttiluokka 2009 kuvattuna ESAn pääkonttorilla Pariisissa nimityksensä jälkeen yhdessä silloisen pääjohtajan Jean-Jacques Dordainin kanssa.

Siitä alkaen he olivat virallisesti astronauttikandidaatteja, kunnes marraskuussa 2010 peruskoulutuksen jälkeen heistä tuli astronautteja – vaikka he eivät olleetkaan vielä päässeet käymään avaruudessa.

Otsikkokuvassa ovat (vasemmalta) Luca Parmitano, Alexander Gerst, Andreas Mogensen,  Samantha Christoforetti, Tim Peake ja Thomas Pesquet. Heidän lisäkseen ESAn astronauttiryhmään otettiin mukaan pari vuotta sitten myös Matthias Maurer, koska ryhmään kaivattiin jo täydennystä. Hän oli mukana 2008 hakuprosessissa, mutta jäi juuri ja juuri rannalle.

Nyt jokainen alkuperäisestä kuusikosta on käynyt avaruudessa, osa jopa kahteen kertaan. On siis aika etsiä heille seuraajia!

Join ESA!

Jopa 26 uutta astronauttia! 

(Lisäys 16.2. illalla: Tekniikka & Talouden mukaan Työ- ja elinkeinoministeriö käynnistää selvityksen Suomen osallistumisesta miehitettyihin avaruuslentoihin, eli suomalaisten pääsy astronauteiksi on nyt vähemmän riippuvaista poliittisista syistä – kenties jopa mahdollisuudet ovat parempia, koska kyseessä on – kenties – uusi Human Spaceflight and Exploration -ohjelmaan osallistuva maa.)

Euroopan avaruusjärjestö kertoi tänään 16. helmikuuta 2021 yksityiskohtia pian käynnistyvästä hakuprosessista. Suurimmat yllätykset verrattuna edelliseen hakuun vuonna 2008 ovat astronauttien määrässä, heidän rooleissaan ja siinä, että nyt haetaan myös erityisiä ”parastronautteja”.

Kun nyt astronautit ovat avaruusjärjestön vakihenkilökuntaa, tulevaisuudessa uusista astronauteista vain 4 – 6 otetaan hommiin samaan tapaan kuin aikaisemmin. Lisäksi noin 20 astronauttia koulutetaan määräaikaiset sopimukset mielessä, eli he voisivat tehdä esimerkiksi yksittäisiä lyhyitä lentoja kiertoradalle.

Tämä jako heijastaa hyvin muutosta, mikä on tulossa avaruuslentäjien työhön. Maan kiertoradalla tullaan tekemään myöhemmin enemmän tutkimusta ja sinne pääseminen tulee helpommaksi. Lyhytaikaisten, tiettyä tarkoitusta palvelevien lentojen määrä kasvaa, ja juuri tällaisiin lentoihin sopivat hyvin nämä uudenlaiset keikka-astronautit.

Esimerkiksi Axiom-yhtiö tulee tarjoamaan ensi vuodesta alkaen maksua vastaan lentomahdollisuuksia avaruusasemalle, ja näitä lentoja on tarkoitus tehdä turistien ja tutkijoiden tilauksesta. Osa eurooppalaisastronauttien lennoista on todennäköisesti juuri tällaisia noin viikon keikkoja avaruuteen.

Vakiastronauttien tehtäväksi jäävät vaativammat työt, eli pitkäkestoiset lennot Avaruusasemalle (tai tulevaisuudessa kenties avaruusasemille), Kuun kiertoradalle ja kenties myös Kuun pinnalle. 

Pitkäkestoisilla lennoilla pidetään yllä avaruusasemaa, jotta se olisi toiminnassa lyhytaikaisia vierailijoita varten. Kuuta kiertävälle radalle aloitetaan pian rakentaa avaruusasemaa, jonka toiminta vastaa nykyisen avaruusaseman toimintaa – paitsi että se on kauempana ja sillä työskentely on vaarallisempaa, koska Kuun luota ei päästä parissa tunnissa Maahan onnettomuustapauksissa.

Perinteisten superihmisastronauttien lisäksi ESA aikoo ottaa mukaan henkilöitä, jotka eivät ole fyysisesti täydellisiä. Avaruudessa työskennellessä jalat eivät itse asiassa ole kovin tärkeitä, joten yleistäen voisi sanoa, että jos hakija täyttää kaikki kriteerit jalkoja lukuun ottamatta, niin hän voi päästä mukaan. Tarkemmin: ”parastronauttien” jalka tai jalat voivat olla amputoitu tai epänormaalit polvesta alaspäin, tai jalat voivat olla eripituiset.

Myös lyhyet, alle 130 cm pitkät henkilöt voivat päästä mukaan.

Parastronauttienkin täytyy olla hyväkuntoisia ja täyttää kaikki muut kriteerit.

Ketkä kelpaavat mukaan?

Astronautin perustyyppejä on yleisesti ottaen kaksi: tutkijat tai insinöörit ja lentäjät, yleensä hävittäjälentäjät. Lisäksi heillä pitää olla vakaa mielenlaatu, mielellään pari yliopistotutkintoa ja harrastuksina lentämistä, sukeltamista tai muuta sellaista varsin astronauttimaista. Kielitaito on hyväksi, ja heidän täytyy olla muutenkin ”hyviä tyyppejä”.

Tarkemmin:

  • Hakijan täytyy olla jonkun ESAn jäsenmaan tai yhteistyömaan kansalainen.
  • Hänellä täytyy olla ylempi korkeakoulututkinto (maisteri) tai korkeampi koulutus joltain näistä aloista: luonnontieteistä, tekniikan alalta, matematiikasta, tietojenkäsittelystä. Toinen vaihtoehto koulutukselle on koelentäjäkoulu. Kummassakin tapauksessa vaaditaan lisäksi vähintään kolme vuotta työtä omalla alallaan.
  • Sujuva englannin kielitaito (CEFR C1) sekä vähintään yhden muun kielen tunteminen (CEFR B1-B2).
  • Hyvä motivaatio ja kyky työskennellä epäsäännöllisesti myös kaukana kotoa ulkomailla.
  • Joustavuus työpaikan suhteen (työ- ja asuinpaikka voi olla Euroopassa, muualla maailmassa tai avaruudessa)
  • Rauhallisuus paineen alla on tärkeää ja hänen täytyy suostua myös kivuliaisiin lääketieteellisiin tutkimuksiin.
  • Mieluiten (mutta ei välttämättä!) 27-37 vuoden ikä.

Sukupuolella ei ole väliä, paitsi että ESA kehottaa painokkaasti myös naisia hakemaan; astronautin työ ja koko avaruusala on ollut (ja on edelleen) varsin miehistä, joten harva tyttö tulee sitä edes vakavasti ajatelleeksi. Tähän halutaan saada muutos.

Miten haku etenee?

Nyt hakemuksia otetaan vastaan maaliskuun lopusta toukokuun 28. päivään saakka ja koko haku tapahtuu netissä osoitteessa https://www.esa.int/About_Us/Careers_at_ESA.

Hakijoiden tulee kirjautua käyttäjiksi ja vastata pohjustaviin kysymyksiin. Edellisessä haussa tämä oli 15 sivun mittainen lista.

Varsinaisessa hakemuksessa täytyy olla mukana CV (Europass), motivaatiokirje, kopio passista ja lisäksi todistus ilmailulääkäriltä siitä, että hakija täyttää yksityislentäjän lupakirjan vaatimukset lääketieteellisesti (vaikka lupakirjaa ei olisikaan).

Hakemuksia käsitellään alustavasti toukokuun ja kesäkuun 2021 aikana, ja heinäkuussa valitaan osa hakijoista jatkamaan psykologisiin testeihin. Ensimmäisten testien parhaat kutsutaan tarkempiin testeihin vuoden 2022 alussa. Niitä pidetään eri paikoissa syksyn aikana, ja jos vuoden 2008 hakua pitää esikuvana, oli silloin tässä vaiheessa mukana pari sataa henkilöä.

Edellisessä hakuprosessissa seuraavaan vaiheeseen, eli tarkkoihin lääketieteellisiin kokeisiin, kutsuttiin 80 henkilöä. Nyt näitä on tarkoitus pitää ensi vuoden keväällä touko-heinäkuussa 2022.

Heistä parhaat kutsutaan haastatteluihin. Viimeksi näitä oli vain yksi kierros ja siinä oli mukana noin 30 henkilöä, mutta nyt tulossa on kaksi haastattelukierrosta ja haussa on neljän sijaan yli 20 astronauttia, joten haastatteluihin kutsuttaneen paljon enemmän väkeä – kuten aikaisempiinkin karsintavaiheisiin.

Lopulta tuolloin todennäköisesti edelleen ESAn pääjohtajana toimiva, ensi kuussa kautensa aloittava Josef Aschbacher päättää valittavat henkilöt, jotka kutsutaan Kölniin, Euroopan astronauttikeskukseen peruskoulutusta varten. Päätökset tehdään lokakuussa 2022, ellei koronapandemia venytä aikataulua, ja jos vanhat merkit pitävät paikkansa, saavat uudet astronauttikokelaat muuttaa Saksaan varsin nopeasti sen jälkeen, kun ovat saaneet tiedon valinnastaan.

Tähän mennessä kaikki eurooppalaiset astronauttivalinnat ovat onnistuneet erinomaisesti, ja myös ESAn itse antama astronauttien peruskoulutus on erittäin hyvää. Myös ulkomaiset yhteistyökumppanit lähettävät tuoreita astronauttejaan Kölnissä sijaitsevaan Euroopan astronauttikeskukseen ottamaan oppia.

Suomi oli superaktiivinen edellisellä kerralla

Olin itse mukana edellisessä hakukierroksessa siten, että avustin tuolloin Euroopan avaruusjärjestöä suomenkielisissä tiedotusasioissa ja organisoin Suomessa hakuprosessiin liittyneitä tiedotustoimia. Pian sen jälkeen olin myös työssä ESAssa miehitettyjen avaruuslentojen parissa, joten pääsin seuraamaan astronauttikandidaattien peruskoulutus ja ensimmäisiä askeleita avaruuslentäjäuralla.

Koulutuksesta voin kirjoittaa joku kerta enemmän, mutta tässä vielä tuosta hakukierroksesta: Suomelle tämä kierros oli merkittävä, koska nyt otettiin mukaan kaikki jäsenmaat, siten myös Suomi.

Aikaisemmin astronautiksi pääseminen oli mahdollista ESAssa vain henkilöille, jotka ovat ovat ESAn miehitettyjen avaruuslentojen ohjelmaan osallistuvista maista.

Järjestimme siksi astronauttiurasta ison tiedotustilaisuuden Helsingissä toukokuussa 2008. Paikalle tuli toistasataa kiinnostunutta kuulemaan mitä ruotsalaisastronautti Christer Fuglesangilla ja ESAn astronauttikeskuksen astronauttiosaston johtajalla Horst Schaarschmidtillä oli kerrottavana.

Yllättäen (tai ei) Suomesta saatiin peräti 4 % kaikista hakemuksista, ja väkimäärään suhteutettuna olimme aktiivisin maa. Suomalaishakemuksia oli 336, kaikkiaan ESA sai hakemuksia 8413.

Suomalaiskandidaatit menestyivät myös erinomaisesti. Aivan loppukarsinnassakin oli mukana suomalainen, mutta kun tasavahvoja henkilöitä alettiin laittaa järjestykseen heistä riippumattomilla tekijöillä (kuten esimerkiksi k.o. henkilön kotimaan ESAn miehitettyihin avaruuslentoihin antaman osuuden mukaan), putosi suomalainen listan hännille.

Kansalaisuus ei kuitenkaan olisi ollut esteenä, jos joku muu syy olisi nostanut ehdokkaan selvästi muita paremmaksi. Käytännössä kuitenkin kaikki viimeisessä valinnassa mukana olevat ovat niin erinomaisia, että valinta tehtiin (ja tehdään varmasti jatkossakin) muiden tekijöiden perusteella: rahoitus sekä politiikka ovat olennaisia.

Esimerkiksi vuonna 2009 monet katsoivat Tim Peaken päässeen mukaan pääasiassa siksi, että ESA halusi innostaa Iso-Britanniaa osallistumaan enemmän ja aktiivisemmin eurooppalaisiin avaruushankkeisiin. Näin kävikin, kunnes Brexit sotki kuvioita (ESA ja EU ovat erillisiä organisaatioita ja vaikka Britannia jatkaa ESAn jäsenenä vanhaan tapaan, hankaloittaa Brexit heidän osallistumistaan ESA-hankkeisiinkin).

Neljän uuden astronautin sijaan valittiin kuusi, koska Italia iski euroja pöytään ja halusi kaksi italialaista.

Kädenojennuksena Pohjoismaille (ja muille pienille jäsenmaille) mukaan otettiin myös Tanskan Andreas Mogensen, ja hän on toistaiseksi tehnyt ”vain” yhden lyhyen matkan avaruusasemalle. Sen sijaan hän on erittäin kokenut CapCom, eli astronauttien kanssa lennonjohdosta yhteydessä oleva astronautti, jonka työ on eräs monista erittäin tärkeistä, mutta vähemmän otsikoissa olevista astronauttitehtävistä.

ESAn pääjohtaja on myös usein sanonut, että jokainen vuoden 2009 astronautti pääsee lentämään vähintään kaksi kertaa. Kaksi avaruuslentoa on yleinen vähimmäistavoite kaikille astronauttiryhmän jäsenille, joskin onnekkaimmat (ja sopivista maista kotoisin olevat) pääsevät avaruuteen kolmannenkin kerran. Käytännössä kun lentopaikkoja jaettaessa kansallinen rahoitus on myös olennaisessa osassa, joten se maa joka maksaa, sen maan edustajat pääsevät lentämään enemmän.

Lue lisää ESAn astronauteista ja astronauttikoulutuksesta: www.esa.int/YourWayToSpace

PS. Olen itsekin astronauttikandidaatti! 

Käydessäni ensimmäisen kerran juttukeikalla Nasan Houstonissa sijaitsevassa miehitettyjen avaruuslentojen keskuksessa 1990-luvun puolivälissä täytin hakulomakkeen, kun kävimme astronauttirekrytointitoimistossa osana kiertokäyntiä.

Ennen syyskuun 11. päivän terrori-iskuja vuonna 2001 ilmapiiri Nasassakin oli hyvin rento, ja jopa satunnaiselle suomalaistoimittajalle näytettiin paikkoja hyvin vapaasti. Ja myös annettiin vitsin vuoksi täyttää lomake, joka leimattiin saapuneeksi ja hylättiin saman tien. Ulkomaalaiset kun pääsisivät (ja pääsevät edelleen) mukaan vain hallitustenvälisillä sopimuksilla. 

Joka tapauksessa nauroimme, että olin tuon noin kaksi minuuttia astronauttikandidaatti.

PSS: Tämä teksti ilmeistyi ensin (lähes samanlaisena) Ursan blogina.

BepiColombo lentää perjantaina aamulla Maan ohi

Piirros Bepistä Maan luona
Piirros Bepistä Maan luona
Rosetta otti nätin kuvan Maasta 13. marraskuuta 2009.
Juno otti tämän kauniin kuvasarjan Maasta lokakuussa 2013.
Kartta ohilennon näkyvyydestä

Kun lähetämme luotaimia tutkimaan muita planeettoja ja taivaankappaleita, aina välillä ne tulevat matkallaan käymään lähellä maapalloa. Silloin ne pystyvät havaitsemaan omaa kotiplaneettaamme aivan kuten se olisi vain yksi taivaankappale muiden joukossa.

Maa on vain yksi kahdeksasta muusta planeetasta, mutta meille se on erityisen rakas ja tärkeä. Maa tosin on erilainen myös ihan muistakin syistä. 

Ensiksikin se on selvästi sininen planeetta. Sillä on meriä, ilmakehä ja pilviä. Maa ei ole Venuksen kaltainen helvetti, ei Kuun kaltainen käkkärä eikä Marsin kaltainen autiomaa. Maa näyttää luotainten ottamissa kuvissa mukavalta paikalta – varsinaiselta paratiisilta tyhjässä ja kylmässä avaruudessa

Ja sellainen se onkin.

Nyt meitä kohden on tulossa Merkuriusluotain BepiColombo. Lokakuussa 2018 alkanut Euroopan avaruusjärjestön ja Japanin avaruustutkimuskeskuksen lento Aurinkokuntamme sisintä planeettaa kohden kestää pitkään ja pitää sisällään monta ohilentoa: seitsemän vuotta kestävään menomatkaan kuuluu jopa yhdeksän lähiohitusta. 

Ensimmäinen näistä on nyt perjantaina 10. huhtikuuta tapahtuva Maan ohilento, ja sitä seuraa kaksi Venuksen ohitusta ja lopulta kuusi vempautusta Merkuriuksen läheltä ennen kuin luotain asettautuu kiertämään sitä.

Rosetta otti nätin kuvan Maasta 13. marraskuuta 2009.

30 vuotta Maan ohilentoja

Ensimmäinen luotain, joka tuli planeettainvälisestä avaruudesta Maan luokse, oli Halleyn komeettaa tutkinut luotain Giotto, jota ohjattiin kohti toista komeettaa Maan ohilennon avulla. Se lensi ohitsemme 22 730 kilometrin päästä heinäkuussa 1990. 

Maan vetovoimaa voi käyttää luotaimen radan muuttamiseen ja sen ratanopeuden lisäämiseen tai hidastamiseen samaan tapaan kuin muilla planeetoilla oli tehty jo aikaisemmin. Kyse on niin sanotusta painovoima- eli gravitaatiolinkoamista. 

Temppu on periaatteessa hyvin yksinkertainen: kun tiedetään mistä suunnasta luotain on tulossa kohti Maata (tai muuta taivaankappaletta), lasketaan tietokoneilla milloin ja mistä kohdasta kannattaa lentää Maan ohi, jotta tuloksena olisi haluttu ratamuutos. Käytännössä tietysti koko lentorata laukaisusta perille kohdeplaneetalle saapumiseen lasketaan jo etukäteen siten, että ohilennot ovat osa sitä. 

Useissa tapauksissa ilman gravitaatiolikouksia luotain vaatisi suuremman ja voimakkaamman raketin, tai itse luotain voisi olla kevyempi. Melkein kaikki uudet luotaimet käyttävät tätä temppua; Mars ja Venus ovat sen verran lähellä, että niille mentäessä tästä ei ole paljoa iloa.

Ensimmäinen luotain, joka käytti yksikertaista gravitaatiolinkousta, oli neuvostoliiton Luna 3 vuonna 1959. Luotain onnistui kuvaamaan Kuun Maahan näkymättömän puolen siten, että Kuun vetovoimaa käytettiin hyväksi lentoradan vääntämiseen sopivaksi.

Seuraavaksi gravitaatiolinkousta harrasti amerikkalainen Pioneer 10 vuonna 1973, kun se kävi ensimmäisenä lähettämänämme laitteena tutkimassa Jupiteria läheltä. Jättiläisplaneetta käänsi sen rataa ja sinkosi luotaimen ulos Aurinkokunnasta.

Amerikkalainen Mariner 10 puolestaan oli ensimmäinen luotain, jonka rata suunniteltiin vetovoimavempautus mielessä: luotain koukkasi Venuksen luota vuonna 1974 matkallaan kohti Merkuriusta.

Mariner 10 -luotaimella ja nyt ohitsemme kiitävällä BepiColombolla muutakin yhteistä kuin vain päämäärä, sillä Mariner 10:n monimutkaisen lentoradan laski italialainen Giuseppe Colombo – tuttavien kesken Bepi

”Bepi” Colombo hahmottelee lentorataa Merkuriukseen.

Kunnia gravitaatiolinkouksen keksimisestä menee kuitenkin Venäjälle, sillä Juri Kondratjuk kehitteli ajatusta vuosille 1918 ja 1919 päivätyissä kirjoituksissaan.

Ensimmäiset oikein kunnolla gravitaatiolinkousta käyttäneet luotaimet olivat Nasan Voyagerit, kun ne kävivät 1970- ja 1980-luvuilla tutkimassa Jupiteria ja Saturnusta. Voyager 2 teki vielä Uranuksen ja Neptunuksen ohilennot, jotka eivät nekään olisi onnistuneet ilman juuri oikein tehtyjä ohilentoja aiemmin matkalla.

Ohilentoja ei tietenkään tehty vain radan muuttamiseksi, vaan ennen kaikkea ohitettavan planeetan tutkimiseksi. Samalla kun kamerat kävivät ja mittalaitteet surisivat, taivaanmekaniikka huolehti lentoradan muuttumisesta ihan itsekseen.

Nyt maapallon ohilentoja käytetään myös luotaimen kameroiden ja mittalaitteiden testaamiseen ja kalibrointiin.

Juno otti tämän kauniin kuvasarjan Maasta lokakuussa 2013.

Maa saa vierailijan

Ensimmäinen luotain, joka käytti maapalloa gravitaatiolinkousetappina, oli Galileo. Jupiteria kohti lokakuussa 1989 lähetetty luotain pihisti vauhtia Maan lisäksi Venukselta ja toisen kerran maapallolta voidakseen kivuta ylöspäin Aurinkokunnassa. Jupiteria kiertämään se saapui joulukuussa 1995, ja sitä ennen se teki kaksi Maan ohilentoa, ensin joulukuussa 1990 960 kilometrin päästä sekä kaksi vuotta myöhemmin vain 305 km:n etäisyydeltä meistä.

Seuraava suurempi Maan luota matkallaan koukannut luotain oli Saturnusta tutkimaan lähetetty Cassini-Huygens. Se teki ensin kaksi Venuksen ohitusta (huhtikuussa 1998 ja kesäkuussa 1999), kunnes tuli Maan luokse elokuussa 1999. Se teki ohituksensa 1171 km:n päästä.

Kohti komeetta Tšurjumov–Gerasimenkoa lentänyt ESAn Rosetta teki peräti kolme Maan ohilentoa. Maaliskuussa 2005 se oli lähimmillään 1950 km:n etäisyydellä, marraskuussa 2007 hieman kauempana 5700 kilometrin ja kaksi vuotta myöhemmin 2481 kilometrin päässä meistä.

Myös Merkuriukseen lentänyt Nasan MESSENGER käytti Maata hyväkseen elokuussa 2005, kun se teki ohilennon 2348 kilometrin päästä. Siinä missä MESSENGER käytti Maata nopeutensa hidastamiseen, Jupiteria parhaillaan kiertävä Juno kiihdytti vauhtiaan Maan avulla lokakuussa 2013. Junon rata kulki vain 559 kilometrin päässä maapallon pinnasta.

Lisäksi useampi muukin luotain on tehnyt maapallon ohilentoja matkatessaan kohti komeettoja ja asteroideja. Tuorein itse lähettämämme avaruudesta tullut vierailija oli OSIRIS-Rex syyskuussa 2017 matkallaan kohti Bennu-asteroidia.

BepiColombo on nähnyt Maan ja Kuun jo maaliskuun alusta alkaen jopa pienellä ”selfiekamerallaan”.

Bepin voi nähdä taivaalla (periaatteessa)

Nyt maanantaina 6.4. illalla BepiColombo on vielä puolentoista miljoonan kilometrin päässä Maasta. Se tulee lähemmäksi koko ajan vähän yli 30 kilometrin sekuntinopeudella ja tulee menettämään tästä noin 5 km/s ohituksen aikana. Manöveerin tarkoituksena on radan muuttaminen ja nopeuden hidastaminen.

Kartta ohilennon näkyvyydestä

Valmistautuminen tähän ohitukseen alkoi jo helmikuussa, kun luotaimen ohjausrakettimoottoreilla tehtiin pieni hienosäätö rataan. Sen seurauksena BepiColombo olisi 10.4. klo 4:24:58 UTC (eli noin 7.25 Suomen kesäaikaa) lähimmillään Maata, jolloin etäisyys luotaimen ja Maan keskipisteen välillä olisi 19 064 km. Luotaimen etäisyys Maan pinnasta olisi siis 12 693 km. 

Maaliskuussa oli tarkoitus tehdä kolme pikku korjausta rataan, mutta ne eivät olleet tarpeen, koska rata oli alle prosentin tarkkuudella se mikä sen pitikin olla. Tarkistusten jälkeen myös viime lauantaille (4.4.) suunniteltu ratamuutos jätettiin tekemättä.

Luotaimen rata kulkee idästä länteen siten, että radan lähin kohta on Atlantin eteläosan päällä. Lähimmillään ollessaan luotain on periaatteessa harrastajakaukoputkella tai jopa kiikarilla havaittavissa, koska sen kirkkaus on 8 mag. 

Suomesta luotaimen näkeminen ei onnistu, koska paitsi että luotain on huomattavasti himmeämpi (noin 9,2 mag), on sen rata liian etelässä ja valoisa aamutaivaskin tekisi katsomisen mahdottomaksi. Täysikuusta ei siis ole meille lisähaittaa.

Jos luet tätä esimerkiksi Kapkaupungissa, niin silloin kannattaa herätä aikaisin aamulla ja sanoa heippa Bepille. Havaintopaikan mukaan lasketun sijaintikartan voi tehdä täällä: https://bepicolombo.iaps.inaf.it

Lisätietoja ohilennosta on ESA:n sivuilla:
– https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo-flyby/earth-flyby
– https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo-flyby/ground-based-observations

Juttu on julkaistu ensin Ursan blogina. Blogissa on myös enemmän kuvia.

Asteroidilento Hera toteutuu, Aurinkoa tarkkaileva L5 ei vielä – Euroopan avaruusjärjestön ministerikokous teki päätöksiä

Hera ja kaksi pikkusatelliitia asteroidia tutkimassa
Hera ja kaksi pikkusatelliitia asteroidia tutkimassa
APEX on kuuden yksikön Cubesat
Kimmo Kanto, Petri Peltonen ja Maija Lönnqvist
ESAn rintamerkki leijuu avaruusasemalla

Eurooppalaisen avaruuspolitiikan kiihkeä viikko on takana. Ensin keskiviikkona ja torstaina 27. – 28.11.2019 Euroopan avaruusjärjestö piti ministerikokouksensa Sevillassa, Espanjassa, ja tänään perjantaina 29.11. Euroopan unionin tutkimuksesta ja avaruustoimista vastaavat ministerit palaveerasivat Brysselissä. Koska Suomi toimii nyt EU:n puheenjohtajana, heilutti nuijaa tänään ministeri Katri Kulmuni.

ESA pitää ministerikokouksensa joka kolmas vuosi ja niihin kerätään paljon päätettävää järjestön tulevista tekemisistä, strategian painopisteistä ja toteutettavista ohjelmista.

Siinä missä edellinen kokous vuonna 2016 päättyi hieman lössähtäen, muodostui tästä kokouksesta varsin menestyksekäs. Osasyynä tähän oli jo pari vuotta kestänyt hyvä pohjatyö, mutta myös se, että avaruustoiminta on murrosvaiheessa ja ministereiltä odotettiin sekä melkeinpä edellytettiin nyt päätökisiä.

Tuloksena on Euroopan avaruusjärjestön suurin budjetti tähän mennessä:12,45 miljardia euroa seuraavaksi kolmeksi vuodeksi, ja 14,39 miljardia euroa, kun mukaan lasketaan viiden vuoden ajalle ennen kaikkea tiedeohjelmassa levittäytyvät pitkäkestoiset hankkeet. 

Tämä on erittäin hyvä saavutus ESAn pääjohtaja Jan Wörneriltä, joka pyysi 12,5 miljardia ja 14,5 miljardia.

Erityisesti tiedeohjelmalla on syytä hymyyn, koska sille budjetti lupaa peräti 1,671 milardia. Sen sijaan suurin kärsijä on tiedettä hieman sivuava avaruusturvallisuutta käsittelevä ohjelma, joka sai esitetyn 600 miljoonan sijaan 432 miljoonaa. Tällä rahalla ESA pystyy toteuttamaan superkiinnostavan Hera-lennon, jonka tarkoituksena on lähteä tutkimaan Didymos-kaksoisasteroidia läheltä mukanaan muun muassa suomalaistekoinen pieni nanosatelliitti.

Tämän pienen satelliitin tekee Reaktor Space Lab, Aalto-yliopisto kehittää cubesatiin kamerapohjaista navigointia ja Suomesta mukana ovat myös VTT ja Helsingin yliopisto.

APEX on kuuden yksikön Cubesat

Kuva: Tomi Kärkkäinen / Reaktor Space Lab


Sen sijaan toinen suomalaisittan kiinnostava hanke, Aurinkoa Lagrangen painovoimapisteestä 5 tutkiva luotain jää toistaiseksi rakentamatta. Hanketta johtaa ESAn avaruussäätoimistoa johtava Juha-Pekka Luntama, jonka lohdutukseksi lentoa ei kuitenkaan haudattu kokonaan: sen mukaan lähtevien tutkimuslaitteiden tekemiseen saatiin rahoitus, mutta itse avaruusaluksen tekemistä jouduttiin lykkäämään.

Maan havainnointiin ESA saa odotettua enemmän rahaa, 2,54 miljardia. Tällä muun muassa toteutetaa erittäin kiinnostava satelliitti, joka tulee kartoittamaan maapallon ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta erittäin tarkasti.

Toinen selvä voittaja on tietoliikenne, sillä avaruudessa käytettävän 5G-tekniikan kehitykseen saatiin hyvä rahoitus. Kokonaisuudessaan tietoliikenne sai pyydettyä vähemmän, mutta silti 1,51 miljardia on 30 % enemmän kuin aikaisemmassa ministerikokouksessa.

ESAn budjetti ministerikokouksen 2019 päättämänä

Miehitettyihin avaruuslentoihin ja aurinkokunnan tutkimukseen saatiin jotakuinkin pyydetty summa, 1,953 miljardia, ja sillä muun muassa rahoitetaan Kuuta kiertämään rakennettavaan avaruusasemaan kaksi eurooppalaista moduuulia. Lisäksi ministerit hyväksyivät kaksi uutta euroastronauttien lentoa avaruusasemalle: seuraavaksi matkaan päässee ranskalainen Thomas Pesquet ja häntä seuraa saksalainen, juuri Suomessa Slushissa vieraillut Mathias Maurer.

Kantorakettieen kehitykseen annettiin 2,24 miljardia euroa, mikä pitää sisällään ennen kaikkea Ariane 6- ja Vega C -rakettien jatkokehitystä. Sen sijaan aivan uusiin raketteihin – joita kovasti jo kaivattaisiin – ei saatu suoraa rahoitusta.

Kokouksen päätteeksi pidetyssä lehdistötilaisuudessa Wörner sanoikin, että "näette edessänne tyytyväisen pääjohtajan". Viime kuukausien aikana Wörner oli näyttänytkin väsyneeltä ja stressaantuneelta, mutta nyt ilo paistoi hänestä. 

"Ensimmäistä kertaa ministerikokousten historiassa emme joutuneet kokonaan peruuttamaan yhtään ehdotettua hanketta."

Kimmo Kanto, Petri Peltonen ja Maija Lönnqvist

Suomi lisäsi osuuttaan ja painoarvoaan

Suomen delegaatioon Sevillassa kuuluivat ministerin lisäksi delegaatiota vetänyt työ- ja elinkeinoministeriön alivaltiosihteeri Petri Peltonen (kuvassa keskellä), Business Finlandissa avaruusasioista vastaava Kimmo Kanto ja johtava asiantuntija Maija Lönnqvist.

"Ministerikokouksen päätöksissä korostui avaruusalan murroksesta johtuva tarve uudistumiseen, kertoo Peltonen TEM:in tiedotteessa.

Piensatelliittien ja yksityisten laukaisupalvelujen kehittyminen sekä avaruusdatan käyttö arkipäivän palveluissa mahdollistavat uudet globaalisti skaalautuvat liiketoimintamallit. Suomi on muutoksen edelläkävijöitä.

Suomi osallistuu ESA:n vapaaehtoisiin ohjelmiin kansallisen strategian ja vahvuuksien mukaisesti 16,2 miljoonalla eurolla vuodessa (aiemmin noin 8,5 miljoonaa euroa).

Valituilla ohjelmilla edistetään Suomelle tärkeitä teemoja, kuten ilmastonmuutoksen torjuntaa, arktisen alueen kehitystä, avaruuden kestävää käyttöä, satelliitti-5G:n kehitystä, autonomista liikennettä ja kyberturvallisuutta.

ESAn rintamerkki leijuu avaruusasemalla

Suomen lippu näkyy selvästi ESAn astronauttien rintamerkissä, mutta Suomi ei osallistu miehitettyjen avaruuslentojen ohjelmaan ja kantorakettejen kehitykseen.


 

Lisäksi Suomi osallistuu suoraan ESA:n perustamissopimuksen nojalla ESA:n pakollisiin ohjelmiin, joista erityisesti tiedeohjelmassa Suomi on ollut mukana useissa tärkeissä tiedehankkeissa. Pakollisten ohjelmien osalta Suomen vuosittainen rahoitus kasvaa nykyisestä 10,8 miljoonasta eurosta noin 12 miljoonaan euroon.  

Jatkossa Suomen vuosittainen rahoitus ESA:an on siten noin 28 miljoonaa euroa. ESA:n vuosittainen budjetti on noin 5,8 miljardia euroa.

ESA:n teollisuuspolitiikan mukaan rahoitus palautuu jäsenmaahan yrityksille, tutkimuslaitoksille ja korkeakouluille kohdistuvina tilauksina. Lisäksi rahoituksella mahdollistetaan suomalaisten työskentely ESA:ssa sekä yhteisen tutkimusinfrastruktuurin ja testiympäristöjen käyttö.

"ESA:n kautta suomalaiset pääsevät mukaan huippuluokan kansainvälisiin yhteishankkeisiin", korostaa Peltonen.

ESA:n ohjelmien aktiivisempi hyödyntäminen on yksi vuonna 2018 päivitetyn kansallisen avaruusstrategian toimenpiteitä. Strategian tavoitteena on luoda Suomesta vuonna 2025 maailman houkuttelevin ja ketterin avaruusliiketoimintaympäristö, josta hyötyvät kaikki täällä toimivat yritykset. Avaruusasiain neuvottelukunta ohjaa strategian toimenpanoa.

Tänään olleessa EU:n ns. Kilpailukykyneuvoston kokouksessa hyväksyttiin neuvoston päätelmät avaruusratkaisuista arktisiin tarpeisiin. Päätelmät korostavat eurooppalaisen avaruusinfrastruktuurin merkitystä arktisen ympäristön seurannan, arktisen liikenteen ja taloudellisen toiminnan kannalta.

Lisäksi ministerit keskustelivat kestävästä avaruustaloudesta. Käydyissä keskusteluissa korostui avaruuden kasvava merkitys Euroopan kilpailukyvylle ja kestävälle kehitykselle. Lisäksi ministerit korostivat, että Euroopan pitää olla johtavassa asemassa vastuullisen avaruustoiminnan edistämisessä kansainvälisesti.

"Avaruusteknologia, -data ja -palvelut luovat uusia liiketoimintamahdollisuuksia muiden alojen uudistumiseen ja kestävään kasvuun, ministeri Kulmuni sanoo TEM:in toisessa tiedotteessa.

Kannattaa muistaa, että EU ja ESA eivät ole sama asia, vaan ne toimivat yhdessä ja erikseen avaruushankkeissa. Yleistäen voi sanoa, että ESA on EU:n avaruusjärjestö samaan tapaan kuin Nasa on Yhdysvaltain avaruusjärjestö, joskin yhteys ei ole aivan yhtä kiinteä, koska ESAssa ja EUssa on jäsenmaita, jotka eivät kuulu toiseen. EU-kokouksessa

Video: Näin BepiColombo rynnisti matkaan kohti Merkuriusta – tältä se näytti laukaisupaikalta suomalaissilmin

Video: Näin BepiColombo rynnisti matkaan kohti Merkuriusta – tältä se näytti laukaisupaikalta suomalaissilmin

Viimeinkin! Tätä on kyllä odotettu! BepiColombo-luotain on matkalla kohti Merkuriusta. Suuri (ja pitkään kestävä) tutkimusmatka on alkanut.


20.10.2018

Pitkään rakenteilla ollut luotain lähetettiin matkaan kohti Merkuriusta aikaisin lauantaina 20. lokakuuta Suomen aikaa Kourousta, Etelä-Amerikasta.

Mukana luotaimessa on suomalaistekoinen mittalaite SIXS, jonka tekijöistä kolme oli mukana paikan päällä seuraamassa laukaisua. Tässä on mittalaitteen tieteellisenä johtajana toimivan Juhani Huovelinin kuvaama video laukaisusta ja tunnelmien kommentointia.

Suomalaiset ovat osallistuneet aikaisemminkin suurella osuudella Euroopan avaruusjärjestön satelliitteihin ja luotaimiin, mutta koskaan ei planeettatutkimusluotaimessa ole ollut näin paljon suomalaista tietotaitoa. 

Suurin osuus tulee SIXS-nimisen tutkimuslaitteen tekemisestä. Sen kehittämisestä on vastuussa Helsingin yliopisto ja siellä yliopistonlehtorina toimiva Huovelin on mittalaitteen päätutkija. SIXS toimii luotaimessa kimpassa brittiläisen MIXS-mittalaitteen kanssa, ja professori Karri Muinonen on sen toinen päätutkija. Professori Rami Vainio Turun yliopistosta vastaa puolestaan SIXS:in hiukkasilmaisimesta.

Kaikkiaan Suomesta BepiColombon tieteelliseen työhän osallistuu kaikkiaan toistakymmentä tutkijaa Helsingin ja Turun yliopistojen lisäksi Aalto-yliopistosta ja Ilmatieteen laitokselta.

Tutkijoiden lisäksi mukana hankkeessa on paljon suomalaista avaruusteollisuutta:

- Oxford Instruments Technologies Oy ja turkulainen Aboa Space Research Oy ovat vastanneet SIXS-instrumentin teknisestä suunnittelusta ja rakentamisesta.

- TalviOja Consulting Oy on vastannut SIXS-instrumentin lämpösuunnittelusta ja -mallinnuksesta.

- Space System Finland Oy on kehittänyt ohjelmistot SIXS- ja MIXS -mittalaitteiden yhteiseen ohjaus- ja tietojenkäsittely-yksikköön.

- Patria Aviation Oy (nykyisin RUAG Space Fnland Oy) on valmistanut SIXS:n ja MIXS:n yhteisen ohjaus- ja tietojenkäsittely-yksikön.

Näiden lisäksi Ilmatieteen laitos on ollut vastuussa projektipäällikön ja laadunvalvonnan työosuuksista.

Työn on rahoittanut pääosin Tekes, joka on ollut tämän vuoden alusta osa Business Finland -organisaatiota.

Siinä missä BepiColombon suunnittelu ja rakentaminen ovat olleet täynnä teknisiä haasteita sekä viivytyksiä, sujuivat Ariane 5 -kantoraketin valmistelu matkaan ja laukaisu avaruuteen erittäin sujuvasti. Kaikki meni juuri suunnitellusti, sää laukaisupaikalla oli hyvä, eikä raketin kanssa ollut teknisiä hankaluuksia.

BepiColombo kuljetettiin keväällä Euroopan avaruusjärjestön teknisestä keskuksesta ESTECistä osina rahtilennoilla Ranskan Guyanaan, missä kesän aikana osat testattiin vielä kerran sekä laitettiin yhteen. Lisätietoja osista on mm. tässä artikkelissamme.

Luotain liitettiin kantorakettiin aiemmin tällä viikolla, sen nokkakartio laitettiin paikalleen ja raketti kuljetettiin laukaisualustalle torstaina. Perjantaina illalla raketin tankkaaminen aloitettiin ja matkaan se päästi tarkalleen suunniteltuun aikaan klo 4.45 lauantaina Suomen aikaa.

Kun laukaisusta oli kulunut 27 minuuttia, oli BepiColombo oikealla radallaan kohti planeettainvälistä avaruutta ja se irtosi Ariane 5:n ylimmästä vaiheesta. Ensimmäinen signaali luotaimesta saatiin noin klo 5:20 aamulla, kun lentoonlähdöstä oli kulunut hieman alle 40 minuuttia.

Aurinkopaneelit avautuivat sen jälkeen ja vahvistus siitä, että ne olivat auki normaalisti saatiin noin tunti ja 14 minuuttia matkan alkamisen jälkeen. Tänään luotaimessa olevat pienet kamerat ottavat kuvia, joilla aurinkopaneelien oikea avautuminen voidaan myös visuaalisesti tarkistaa.

Merkuriusta kiertämään luotain saapuu joulukuussa 2025, mutta sitä ennen se tekee useita planeettojen ohilentoja – ensimmäinen on 13. huhtikuuta 2020, jolloin luotain vilahtaa Maan ohi 11 264 kilometrin etäisyydeltä. Ohilennoilla luotaimen rataa muutetaan sopivaksi.

Alla on vielä ESAn ja Arianespacen video raketin laukaisusta.

Tutkimusmatka Merkuriukseen on alkamassa – BepiColombo on viimeinkin valmis lähtöön

BepiColombo Kouroussa
BepiColombo Kouroussa
Piirros BepiColombosta Merkuriuksen luona

Matka kestää seitsemän vuotta ja perillä odottavat helvetilliset olosuhteet. Ei ihme, että luotaimen tekeminen on ollut vaikeaa ja siinä on mennyt kovasti aikaa. Nyt BepiColombo on kuitenkin lähes valmis lähtöön kohti Merkuriusta – aurinkokuntamme tuntemattominta planeettaa.

Bepi, Mio, MOSIF ja MTM ovat taas kiinni toisissaan!

Nämä ovat BepiColombo -luotaimen neljä osaa, jotka kuljetettiin laukaisupaikalle Kouroun avaruuskeskukseen viime keväänä kaikki erikseen, ja sen jälkeen kesällä ja nyt alkusyksystä niitä on valmisteltu laukaisuun ja lopulta ne liitettiin toisiinsa.

Tämän ja ensi viikon aikana paketti laitetaan kiinni Ariane 5 -kantoraketin nokkaan ja siirretään raketin mukana laukaisualustalle.

Jos kaikki käy suunnitellusti, nousee BepiColombo matkaan lauantaina 20. lokakuuta klo 4.45 aamulla Suomen aikaa. Jos raketti ei pääse vielä tuolloin matkaan, voidaan laukaisua yrittää uudelleen aina marraskuun 29. päivään saakka. Jos matkaan lähtö viivästyy sitäkin pitemmälle, pitää lentorataa laskea uudelleen.

Laukaisu tapahtuu Kouroun avaruuskeskuksesta, mutta tapahtumia seurataan suorana myös Helsingin observatoriolla (Kopernikuksentie 1, 00130 Helsinki). Klo 4 alkaen paikalla on suomalaisia luotaimen tekemiseen osallistuneita ja sen tutkimusohjelmissa mukana olevia suomalaisasiantuntijoita. Aamuöinen laukaisutilaisuus on avoin myös muille kiinnostuneille ja tiedotusvälineiden edustajille.

Jos olet kiinnostunut tulemaan mukaan, ilmoittaudu tällä lomakkeella.

Tilaisuudessa kerrotaan Merkuriuksesta ja BepiColombo -luotaimsesta, sekä luonnollisesti seurataan laukaisua ja tapahtumia sen jälkeen. Noin 40 minuutin kuluttua laukaisusta luotaimeen saadaan (toivottavasti) yhteys ja sen jälkeen se avaa suuret aurinkopaneelinsa.

Piirros BepiColombosta Merkuriuksen luona

Piirros BepiColombosta Merkuriuksen luona. Kuva: ESA.


Merkurius on planeetoista lähinnä Aurinkoa, ja sitä on tutkittu aikaisemmin vain kahdella luotaimella. Kyseessä on kenties huonoiten tunnettu aurinkokuntamme kiviplaneetta, joten BepiColombo -luotaimen lähettämiä tietoja ja kuvia odotetaan jo nyt kiivaasti.

Niitä joudutaan kuitenkin odottamaan vielä jonkin aikaa, sillä matka Merkuriukseen vie 7 vuotta. Lentäminen Merkuriukseen on vaativampaa kuin esimerkiksi luotaimen lähettäminen Plutoon!

Perille BepiColombo saapuu joulukuussa 2025, jolloin se asettuu kiertämään planeettaa. Matkan aikana luotain ohittaa Maan kerran (2020), Venuksen kahdesti (2020 ja 2021) ja Merkuriuksen peräti kuusi kertaa. Ohilentoja käytetään luotaimen radan ja nopeuden muuttamiseen ja niiden aikana tehdään myös tiedehavaintoja.

Merkuriuksen ympärillä luotainta odottaa kuuma helvetti: paitsi että Aurinko paahtaa siellä voimakkaasti, hohtaa myös kuuma Merkuriuksen pinta lämpöä luotaimeen. Luotain onkin suojattu hyvin kuumuutta vastaan – ja tämä on ollut suurin hankaluus sitä tehtäessä.

BepiColombo koostuu itse asiassa neljästä osasta: itse Merkuriusta tutkivasta luotaimesta Bepistä ja pienemmästä, japanilaisesta Merkuriuksen magneettikenttää tutkivasta kiertolaisesta Miosta, planeettainvälisen avaruuden läpi kaksikon kuljettavasta osasta sekä suojuksesta, joka varjostaa japanilaisluotainta ylimääräiseltä säteilyltä matkan aikana.

Merkuriuksen ympärillä luotain jakautuu osiin ja vain Bepi sekä Mio jäävät kiertämään Merkuriusta.

Luotain on suunniteltu toimimaan ainakin kevääseen 2027 saakka, mutta jos se toimii hyvin, odotetaan sen jatkavan työtään ainakin vuoteen 2028 saakka.

Suomen pääpanostuksena planeettaluotaimeen ovat röntgensäteilyä havaitseva tutkimuslaite SIXS, sekä brittiläisen MIXS-instrumentin kanssa yhteinen tietokone ja lentoohjelmisto.

BepiColombon dataa hyödyntävä suomalainen tiedeyhteisö panostaa mm. Merkuriuksen pinnan ja plasmaympäristön sekä Auringon tutkimukseen.

Tuulisatelliitin suomalaispeilin tarina – vielä kerran asiaa Aeoluksesta

Aeoluksen peili on kiiltävä
Aeoluksen peili on kiiltävä

Nyt keskiviikkona avaruuteen laukaistu Euroopan avaruusjärjestön Aeolus-satelliitti on kiinnostava monessa mielessä: ensinnäkin se tulee tuottamaan erittäin jännää tietoa maapallon tuulista, mutta toiseksi sen lasertutkimuslaitteen suuri peili on tehty Suomessa. Suomessa siksi, että muualla sitä ei osattu tehdä niin hyvin.

Aeolus mittaa tuulia periaatteessa hyvin yksinkertaisesti, mutta samalla varsin mutkikkaasti. Sen kyydissä on kaksi huipputarkkaa ultraviolettivalon alueella toimivaa laseria, joiden tekeminen avaruuskelpoisiksi, tarpeeksi tehokkaiksi ja samalla pitkäikäisiksi osoittautui erittäin hankalaksi. Laserit olivat tärkein syy siihen, että Aeoluksen tekemiseen meni vuosikaupalla enemmän aikaa kuin alunperin suunniteltiin.

Laserien valo suunnataan kohti maapalloa, missä osa siitä törmää ilmassa oleviin aerosoleihin ja molekyyleihin, joten valoa heijastuu takaisin ylös satelliittiin. Menetelmä on sama kuin tutkassa, mutta radioaaltojen sijaan käytetään ultraviolettivaloa, joka "näkee" myös pieniä ilmassa olevia hitusia, eikä ilmakehä vaikuta paljoakaan valon kulkemiseen. Samaan tapaan kuin tehokkaissa tutkissa tarvitaan takaisin heijastuneen signaalin vastaanottamiseen isoa antennia, tarvitaan hyvin heikon valopulssin havaitsemiseen iso peili.

Aeoluksen halkileikkauskuvat näyttävät hyvin, että se koostuu kahdesta osasta: itse satelliitista alhaalla ja siihen liitetystä Aladin-nimisestä tutkimuslaitteesta, joka on kuin suuri peilikaukoputki.


Käytännössä peili toimii suurena kaukoputkena, jonka peilin polttoväli on hyvin lyhyt, vain 1350 mm. Kun peilin halkaisija on 1,5 metriä, tulee teleskoopin aukkosuhteeksi f/0.9 – mikä on aika hyvä, erinomainen, kuten kaikki valokuvauksen harrastajat tietävät.

Koko ja polttoväli eivät kuitenkaan olleet mikään ongelma, kun peiliä tehtiin. Haastavaa siinä oli se, että koska laserit käyttävät ultraviolettivaloa, piti peilin pinnan tarkkuuden olla ällistyttävän hyvin oikean muotoinen: erittäin tarkasti paraboloidin muotoinen. Vaatimuksena satelliittia tehtäessä oli se, että peilin pinnan muodon tuli olla 50 kertaa tarkemmin oikea kuin oli avaruusteleskooppi Herschelin peilillä.

Avaruusteleskooppi Herschel on sopiva vertailukohde siksi, että sen peiliä tehtiin samaan aikaan kuin Aeoluksen peiliä, ja molemmat hiottiin oikeaan muotoonsa Tuorlan observatorion alueella olevassa Opteon Oy:ssä. Kumpienkin rakennusmateriaali on myös samanlainen: piikarbidia, joka on kovaa, avaruuden olosuhteissa hyvin oikean muotonsa säilyttävää, mutta samalla varsin kevyttä materiaalia. Se sopii hyvin peilin runkomateriaaliksi.

Aeoluksen peili hiontakoneessa.


Piikarbidi on aluksi pölyä, hyvin hienojakoista puuterimaista ainetta, joka puristetaan usean tuhannen ilmakehän paineessa kiinteäksi ja muotin avulla jo lähes lopulliseen muotoonsa. Aine sintrautuu paineessa kiinteäksi ja piikarbidikappaleita on lopuksi helppo kiinnittää toisiinsa.

Puristettu peili on siis suunnilleen oikean muotoinen, mutta sen jälkeen se pitää hioa tarkasti juuri oikeaan muotoonsa. Se tapahtuu suurella hiontakoneella, jonka sisällä peili pyörii ja veden sekä erilaisten hionta-aineiden avulla peilin pintaa jynssätään hienovaraisesti täsmälleen oikeanlaiseksi – toki koko ajan laatua tarkistaen. Ainoa paikka maailmassa, missä kovaa piikarbidia voidaan hioa tarpeeksi tarkasti näin suuressa mittakaavassa, on Tuorla.

Itse heijastava pinta höyrytetään sitten myöhemmin pinnan päälle alumiinista.

Herschelin ja Aeoluksen peilit saapuivat Suomeen 23. syyskuuta 2005 tuolloin uudella Airbus Beluga -rahtikoneella. Kuvassa isompaa Herschelin peiliä nostetaan koneen sisältä; Aeoluksen peili oli hieman pienemmässä, saman näköisessä kuljetuslaatikossa. Isoa Belugaa tarvittiin kuljetukseen sen koon (Herschelin peilin halkaisija oli 3,5 metriä ja laatikon liki metrin verran enemmän) vuoksi, ei niinkään sen massan vuoksi. Kuva: Vesa Mörsky via ESA.


Tarkalleen ottaen tilaus Tuorlaan peilin hiomisesta tuli silloiselta Astrium-yhtiöltä, joka on nyt osa Airbus-konsernia. Se vastasi Aeoluksen tekemisestä Euroopan avaruusjärjestölle.

"Muistelen, että ensimmäinen sitä koskeva tiedustelu/tarjouspyyntö tuli joskus vuoden 1995 paikkeilla", kertoo Opteonin Tapio Korhonen.

"Peilin koko taisi olla tuossa tarjouspyynnössä hieman pienempi, mutta aukkosuhde paraboloidilla oli vielä lyhyempi. Totesin, että testauksessa tuollaisessa peilissä tulee eteen paljon ongelmia – tarvittavaa ns. nollalinssiä suunnitellessa tuli aina vastaan linssien reuna-alueella tapahtuva kokonaisheijastus – joten oli parempi valita polttovälin aukkosuhteeksi f/0.9. Sellainen peilistä sitten tuli, halkaisija tosin on matkalla kasvanut."

Opteonin tiimi Aeoluksen valmiin peilin ääressä. Tapio Korhonen on kuvassa oikealla.


Peiliä työstettiin lopulta vuosi ja neljä kuukautta, eli kaksi kertaa kauemmin kuin samaan aikaan Tuorlassa työn alla ollutta Herschelin peiliä. Korhosen mukaan syynä oli se, että työ piti tehdä niin tarkasti ja piikarbidi on kovaa ainetta. Virheisiin ei ollut varaa, joten kaikki piti tehdä tarkasti.

"Peilien hionta on etupäässä pikkutarkkaa nysväämistä", toteaakin Korhonen ja muistuttaa, että Aeoluksen peili on yhä toiseksi suurin koskaan valmistettu teleskoopin piikarbidipeili Herschelin peilin jälkeen.

Syy siihen, miksi peilit tuotiin Tuorlaan hiottavaksi, johtuukin Korhosen hyvästä maineesta optiikan tekijänä ja peilien hiojana, sekä osittain varmaankin hänen motostaan: "Vaikeat asiat teemme heti, mutta mahdoton vie vähän aikaa."

Samankaltaisia avaruuspeilejä ei sittemmin ole Euroopassa tarvittu, joten Tuorlassa on jatkettu tähtitieteellisten kaukoputkien peilien hiomista asiakkaille ympäri maailman. Tällä hetkellä heillä on työn alla Iraniin Gargash-vuorelle noin kolmen ja puolen kilometrin korkeuteen tekeillä olevan kaukoputken apupeiliä.

"Halkaisijaltaan 3,4 metriä oleva pääpeili toimitettiin jo vuoden 2015 alussa, sitten he huomasivat että apupeilikin olisi mukava olla", vitsailee Korhonen ja harmittelee, että suunnitellut kauppapakotteet ja rahaliikenteen vaikeutuminen tekevät hanketta juuri nyt hankalammaksi.

Lisähankaluuksia tulee siitä, että tähtitieteilijät lähtivät pois Tuorlan observatoriosta ja alueella oleva, suoraan observatorion perustaneen Yrjö Väisälän työstä syntynyt yhtiö on hieman epämääräisessä tilanteessa. Korhosen mukaan näkymät mahdollisuuksista käyttää joitakin observatorion entisiä tiloja ovat varsin epäselvät, ja epävarmuutta lisäävät Suomen yliopistokiinteistöjen suunnitelmat esimerkiksi yhtiölle hyvin tärkeän mekaanisen verstaan purkamiseksi.

"Ei ainakaan helpota uusien hankkeiden suunnittelua", huokaa Korhonen ja kertoo lopuksi, että joka tapauksessa Opteon on mukana myös ESO:n uuden jättiteleskoopin ELT:n sekä amerikkalaisen vastaavan (mutta hieman pienemmän) TMT:n tekemisessä ja neuvottelee uusista töistä myös ESA:n sekä muun muassa intialaisten kanssa.

Jutussa olleita lyöntivirheitä on korjattu 26.8. aamulla ja samalla juttuun on lisätty kuvia sekä selitystä peilistä sekä sen hiomisesta.

Aeolus lähti tuulia tutkimaan

Aeolus lähti tuulia tutkimaan

Maapallon tuulia kartoittava satelliitti Aeolus laukaistiin onnistuneesti avaruuteen viime yönä klo 00.20 Suomen aikaa.

 

23.08.2018

Kouroun avaruuskeskuksesta lähetetty Vega-kantoraketti nosti 1360 kg massaltaan olleen Aeolus-satelliitin noin 320 kilometrin korkeudessa olevalle radalle maapallon ympärillä. Siellä satelliitti aloitti saman tien toimintansa ja oli yhteydessä ensin Etelämantereella Troll-tutkimusasemalla olevaan maa-asemaan klo 1.30 Suomen aikaa.

Nyt aluksi sen kaikki systeemit käydään läpi ja tuulien kartoittamisessa käytettävä laserlaitteisto käynnistetään vasta vähän ajan kuluttua.

Kiinteällä polttoaineella toimiva kevyt Vega nousi matkaan nopeasti ja suhahti vain muutamassa sekunnissa ylös taivaalle iltahämyisestä avaruuskeskuksesta. Kyseessä oli Vegan 12 lento; kaikki laukaisut tähän mennessä ovat sujuneet ongelmitta.

Aeolus on saanut nimensä Kreikan mytologian tuulten jumalalta ja se on viides Euroopan avaruusjärjestön niin sanotuista Earth Explorers -satelliiteista, jotka tutkivat eri maapallon ilmiöitä. Aiemmat ovat Maan painovoimakenttää mitannut, jo toimintansa lopettanut GOCE, Maan vesikiertoa ja merten suolaisuutta mittaava SMOS, jäätiköitä kartoittava CryoSat sekä Maan magneettikenttää mittaava Swarm.

Aeolus on suomalaisittain kiinnostava ennen kaikkea siksi, että sen lidar-laitteiston suuri 1,5 metriä halkaisijaltaan oleva peili on hiottu Tuorlan observatorion alueella Turun lähellä olevassa Opteon Oy:ssä. Satelliitin "sähkökaapin", aurinkopaneeleista eri systeemeille jakavan laitteiston, on tehnyt RUAG Space Finland Oy Tampereella; yhtiö valmisti myös signaalikäsittely-yksikön laserlaitteistoon.

Lisätietoja satelliitista ja sen tehtävästä on alla olevissa jutuissa.

Tuuli viivyttää tuulta tutkivan satelliitin laukaisua

Vegan ylintä vaihetta nostetaan paikalleen
Vegan ylintä vaihetta nostetaan paikalleen

Pitkään ja hartaasti tehty Aeolus-satelliitti on parhaillaan lähtövalmiina Kouroun avaruuskeskuksessa Ranskan Guyanassa. Täksi päiväksi suunniteltua laukaisua on kuitenkin jouduttu lykkäämään ainakin vuorokaudella, koska – sinänsä ironisesti – liian kova tuuli viivyttää tämän maapallon tuulia tutkivan satelliitin lähtöä.

Aeolus on suomalaisittain kiinnostava, koska siinä on puolitoistametrinen Turun lähellä Tuorlassa Opteon Oy:ssä hiottu peili. Satelliitti ei kuitenkaan käytä peiliään perinteiseen tapaan ikään kuin suurena kaukoputkena, vaan satelliitin LIDAR-laitteisto sondaa lasereillaan sen avustuksella alla olevaa ilmakehää.

LIDAR tulee sanoista Light Detection and Ranging, ja se on vähän kuin valon aallonpituusalueella toimiva tutka: alas suunnattu laservalo heijastu takaisin ilmassa olevista pienhiukkasista ja molekyyleistä, jolloin suuren peilin avulla valo pystytään ottamaan vastaan ja sitä voidaan analysoida niin, että signaalista saadaan selville tuulen suunta ja voimakkuus. Laite pystyy ottamaan ikään kuin poikkileikkauksen ilmakehästä 30 kilometrin korkeuteen saakka.

Aeolus kuuluu Euroopan avaruusjärjestön maapalloa tutkivien Earth Explorer -satellittien sarjaan ja se on lajissaan ensimmäinen. Tuulta on mitattu aikaisemminkin erilaisin menetelmin, mutta Aeoluksen ultraviolettivalon alueella toimiva LIDAR on lajissaan ensimmäinen. Se on myös parempi ja tarkempi kuin mikään aikaisempi tutkimuslaite. Ei ihme, että sen tekemisen kanssa on ollut ongelmia.

Tutkijat saavat pian lähes reaaliajassa tietoa planeettamme tuulitilanteesta. Tämä auttaa ymmärtämään paremmin sitä, miten ilmakehä toimii: miten tuuli, ilmanpaine, lämpötila ja ilman kosteus liittyvät toisiinsa. Tämän ansiosta pystytään selvittämään myös sitä, miten tuulet vaikuttavat lämmön sekä kosteuden kiertoon maapallon pinnan, merien ja ilmakehän välillä. .

Siinä missä Aeoluksen havaintojen tuoma apu muun muassa ilmaston muuttumista koskevalle tutkimukselle on epäsuoraa, voidaan satelliitin keräämiä tietoja käyttää ihan sellaisenaan apuna sääennusteissa sekä vaikkapa pölyn, saasteiden tai siitepölyn kulkeutumisen arvioinnissa.

Aeoluksen 1,5 metriä halkaisijaltaan olevaa teleskooppiosaa tarkistetaan ennen kuin satelliitti laitettiin rakettiin.


Aeolus saapui laivalla Kouroun avaruuskeskukseen kesäkuun alussa ja sen jälkeen sitä on valmisteltu laukaisuun.

Se lähetetään matkaan Vega-kantoraketilla, jolle kyseessä on 12. lento. Kaikki aiemmat lennot ovat onnistuneet hyvin. Aeolus asennettiin raketin nokkakartion sisälle viime viikolla ja kuljetettiin laukaisupaikalla odottaneen raketin luokse sekä nostettiin sen päälle.

Alkuperäisen suunnitelman mukaan laukaisu olisi tapahtunut ensi yöllä klo 00.20 Suomen kesäaikaa, mutta koska sää laukaisupaikalla ei ole häävi ja ennusteen mukaan tuulet olisivat suunnitellun laukaisun aikaan liian kovia turvallista laukaisua varten, päätettiin jo eilen lähtöä lykätä ainakin 24 tunnilla.

Jos sää ei tuota yllätyksiä, tapahtuu lentoonlähtö nyt siis keskiviikon ja torstain välisenä yönä Suomen ajan mukaan – laukaisupaikalla Kouroussa tuolloin on vielä keskiviikon alkuilta.

Video: Tällaista on syvällä luolassa kallion sisällä

Video: Tällaista on syvällä luolassa kallion sisällä

Thaimaassa on meneillään mittava pelastusoperaatio, kun nalkkiin jäänyt jalkapallojoukkue koetetaan saada turvallisesti ulos luolasta. Mutta millaista luolassa oikeasti on?

08.07.2018

Euroopan avaruusjärjestö on järjestänyt pitkään erikoisia luolatutkimukseen perustuvia koulutussessioita astronauteille. Nämä CAVES-koulutukset perustuvat siihen yksinkertaiseen havaintoon, että luolassa olemisella ja avaruuslennoilla on paljon yhteistä.

Painottomuutta ei luolissa ole, mutta eristyksissä pimeässä luolassa oleminen on vähän kuin olisi avaruudessa. Lisäksi luolassa kulkeminen vaatii samankaltaista valmistautumista ja turvallisuusmenetelmiä kuin avaruuskävelyllä. Luolissa toimitaan tiiminä kuin avaruuslennoilla ja vaara vaanii koko ajan.

Luolatutkijat käyttäjätkin paljon avaruuslennoille kehitettyjä laitteita ja menetelmiä; ei ollutkaan mikään ihme, että SpaceX:n Elon Musk innostui auttamaan thaipoikia ja pystyi haalimaan varsin nopeasti kasaan laitteita, joista saattaisi olla apua. Lisäksi hänellä on tukenaan kallioporausyhtiö Boring Company. Ei tosin ole tiedossa, kuinka paljon meneillään olevassa pelastusoperaatiossa on mukana Muskin väkeä.

CAVES-koulutusten perusteella voi tosin sanoa, mitä pojat kokevat päästessään (toivottavasti) takaisin päivänvaloon luolassa olemisen jälkeen: valo tuntuu kirkkaalta, tuoksut voimakkailta ja ympärillä oleva laaja maisema lähes huimaa. Tilanne on vähän samanlainen kuin pitkän avaruuslennon jälkeen, kun laskeutumiskapselin luukku avataan.

Pojilla tähän sekoittuu luonnollisesti ilo pelastumisesta – mikäli kaikki sujuu hyvin. Onnea operaatioon!

Uusi avaruusteleskooppi viivästyy jälleen – Hubblen seuraajaa saa odottaa vielä vuosikaupalla

JWST korjattavana. Kuva: Nasa
JWST korjattavana. Kuva: Nasa

Avaruusteleskooppi Hubblen seuraaja, uusi ja upea James Webb -avaruusteleskooppi on ollut jo tähän mennessä pitkä jatkumo viivytyksiä ja hankaluuksia. Nyt tähän pettymysten listaan saadaan yksi luku lisää, sillä teleskoopin saaminen laukaisukuntoon testien jälkeen kestää paljon oletettua kauemmin: tavoitteena on laukaista teleskooppi avaruuteen maaliskuun 30. päivänä vuonna 2021.

Uusi avaruusteleskooppi on teknisesti erittäin haastava, eikä kukaan odottanutkaan, että sen tekeminen kävisi ilman kommelluksia. Tällaista hankaluuksien ja viivytysten määrää tuskin kukaan kuitenkaan osasi arvata, kun teleskoopin tekemisestä päätettiin vuonna 2002. Silloin teleskooppi oli tarkoitus laukaista vuonna 2010.

Kuten tavallista, projektin aikana sen edistymistä on tarkkailtu paitsi Nasan ja hankkeessa mukana olevan Euroopan avaruusjärjestön toimesta, niin myös ulkopuolisen, riippumattoman työryhmän avulla. Nyt tuorein tällainen ulkopuolinen arviointi olettaa, että jäljellä olevia tehtäviä ei ennätetä saamaan valmiiksi edellisen aikataulun ja budjetin puitteissa.

Vielä viime vuonna Nasa odotti teleskoopin pääsevän matkaan tämän vuoden lokakuussa, mutta viime syyskuussa aikataulua jo löysättiin siten, että tuolloin tavoitteeksi otettiin vuosi 2019. Viimeksi nyt maaliskuussa laukaisu lykättiin kevääseen 2020. Viivytysten myötä kahdeksan miljardin dollarin budjettikatto menee myös rikki: siihen täytynee lisätä nyt yksi miljardi.

Teleskoopin testauksen aikana siitä löytyi pieniä vikoja, jotka pitää korjata. Tämä on normaalia, ja itse asiassa jos testin aikana ei löydetä mitään pientä fiksattavaa, olisi syytä huoleen.

Sen sijaan se ei ole normaalia, että teleskooppia tekevä Northrop Grumman -yhtiö on tehnyt viime aikoina monia virheitä. Esimerkiksi puhdistusaine, jolla teleskoopin venttiileitä oli valmisteltu laukaisukuntoon, ei ollutkaan oikeanlaista. Sen käyttäminen on mahdollisesti vaurioittanut venttiileitä, joten ne pitää nyt tarkistaa ja puhdistaa uudelleen – sekä kenties vaihtaa uusiin. Teleskooppiin syötettiin myös testien aikana ylijännitettä, ja siksi osa laitteista piti testata uudelleen-

Lisäksi suuren aurinkosuojan kiinnikkeiden kanssa on ollut sekoilua. Niitä ei oltu asennettu kunnolla ja osa niistä on kadonnut testin aikana.

Aurinkosuojasta löytyi myös kulumia, jotka piti korjata.

Northrop Grumman on syystäkin hieman pinteessä hankkeen kanssa ja se on vaihtanut teleskoopin kanssa työskenteleviä henkilöitä. Tämä on osaltaan myös saanut aikaan lisäviivästymistä.

JWST:n viivästyminen vuoteen 2021 saa aikaan harmaita hiuksia myös Euroopassa, sillä teleskooppi laukaistaan avaruuteen Ariane 5 -kantoraketilla. Näitä ollaan kuitenkin 2020-luvun alussa siirtämässä jo eläkkeelle, kun uusi Ariane 6 ottaa laukaisut hoitaakseen. Se ei kuitenkaan sovellu JWST:n laukaisuun. Ariane 5:n viimeisen laukaisun on tarkoitus olla vuonna 2022, joten vaikka JWST ei ole näillä näkymin viimeinen Ariane 5:n rahti, lykkääntyminen tuo paineita laukaisujen järjestelyyn. Ja jos laukaisu viivästyy tästä vielä lisää, niin Arianespacen täytyy pitää yllä Ariane 5:n laukaisujärjestelmiä suunniteltua pitempään.