ESAn tähtikartoittajasatelliitti Gaian laukaisua päätettiin lykätä viime viikolla myöhemmäksi suunnitellusta 20. marraskuuta, kun muutamia Gaian osia halutaan vaihtaa vielä ennen lennon alkua. Uusi päivämäärä päätettiin eilen: nyt tavoitteena on saada Gaia matkaan 20. joulukuuta.

Syynä lykkäykseen ovat Gaian ns. transponderit, tai tarkemmin ottaen niissä olevat osat, jotka pitävät Gaian Maahan lähetettävän radiosignaalin ajassa. Ne synnyttävät aikasignaalin, mitä Gaian radiolaitteistot tarvitsevat.

Gaian osissa ei ole havaittu mitään vikaa, mutta jo nyt avaruudessa olevassa satelliiteissa, joissa käytetään samoja osia, on ilmennyt häiriöitä. Jotta Gaia tulisi varmasti toimimaan suunnitellulla tavalla, päätettiin osat vaihtaa toisiin varmuuden vuoksi.

Transponderit on nyt irroitettu Gaiasta Kouroussa, ja ne on tuotu Eurooppaan. Osat vaihdetaan ja testataan, minkä jälkeen ne kuljetetaan uudelleen laukaisupaikalle ja asennetaan paikalleen Gaiaan.

Näitä yksittäisiä osia lukuun ottamatta Gaia on läpäissyt testit ja sen kantoraketti on jo lähes valmiina laukaisuun.

Testataan, testataan!

Kaikkia avaruuteen laukaistavia satelliitteja testataan hyvin tunnollisesti, koska avaruudessa vikoja on enää vaikea korjata. Yleinen sääntö on se, että kaikissa monimutkaisissa laitteissa on aina jotain vikaa, joten mikäli testeissä ei löydy yhtään mitään, niin se on huolestuttavaa. Myös Gaian tapauksessa testien aikana on löytynyt pieniä korjattavia asioita, mutta laukaisun lykkäämiseen johtanut syy on harvinainen.

Blogin otsikkokuvassa on Gaian sähkösysteemien testihuone Kouroussa. Se sijaitsee puhdastilan (missä Gaia on suojassa ulkomaailman pölyiltä, roskilta ja säältä) vieressä ja huoneiden välillä on ikkuna sekä reikä, jonka kautta suuri nippu johtoja kulkee tietokoneista ja testilaitteista Gaiaan. Testien aikana Gaia toimii jo samaan tapaan kuin avaruudessa, paitsi että se saa virtansa johdosta aurinkopaneelien sijaan; satelliitti on siis "hengissä" jo ennen laukaisuaan avaruuteen, ja sitä voi verrata hyvin vauvaan, jolle pääsy avaruuteen on vähän kuin syntymä pienelle lapselle. Lapsikin siirtyy siloin suojaisesta paikastaan ulkomaailmaan ja sen napanuora katkaistaan.

"Sähköjen kytkeminen päälle Kouroussa oli todella jännittävä tapaus", kertoo Gaian sähkösysteemi-insinööri Sam Verstaen. "Matkan ajaksi satelliitti oli sammutettu ja osin purettukin, joten oli mahdollista, että jotkin ruuvit olivat löystyneet tai liittimet irronneet. Emme tietenkään halunneet, että virran päälle laittamisen jälkeen Gaia alkaisi savuta!"

Luonnollisestikin kaikki ruuvit ja liittimet käytiin läpi tarkistuslistan avulla ja laitteistoissa on lukuisia varomekanismeja, jotka estävät satelliitin ja sen systeemien vaurioittamisen. Niinpä ei sinällään ollut mikään yllätys, että kaikki sujui hyvin.

"Gaia käynnistyi ja aloimme käydä testejä uudelleen läpi. Siihen kuuluu kaikkien systeemien ja alisysteemien käynnistäminen ja niiden toiminnan tarkistaminen. Nämä testit ovat viimeiset Gaialle tehtävät täydelliset testit ennen kantorakettiin asentamista, joten on hyvin tärkeää, että ne tehdään huolella. Näin Gaia on varmasti täydessä toimintakunnossa, kun se laukaistaan avaruuteen."

Testeissä myös tarkistetaan esimerkiksi kaikkien sensorien toiminta ja se, että ne näyttävät oikein. Muun muassa polttoainetankkien sisällä olevat lämpötila- ja paineanturit ovat tärkeitä jo silloin, kun Gaian polttoainetankkeja täytetään ennen laukaisua. Mikäli ne eivät toimi kunnolla, voi olla, että alukseen tankataan liian vähän tai liikaa polttoainetta.

Gaian X-aaltoalueen transponderit toimivat myös testeissä hyvin, mutta muutamassa samanlaisia osia käyttävissä, jo avaruuteen laukaistuissa satelliiteissa on havaittu vikoja. Syypäinä ovat näissä olleet todennäköisesti pienet aikasignaalia tuottavat osat, jotka päätettiin vaihtaa toisiin ennen laukaisua.

Gaian lisäksi laukaisuaan odottaa Kouroussa kaksi tietoliikennesatelliittia (ASTRA 5B ja Amazonas 4A, jotka laukaistaan Ariane 5:llä), piti lykkäystä suunnitellessa ottaa huomioon myös se, että kahden raketin laukaisun välillä pitää tyypillisesti olla kaksi viikkoa aikaa välissä, kun laukaisukeskuksen systeemit vaihdetaan Ariane 5 -raketista Sojuz-kantoraketin käyttöön.

Gaia tulee siirtymään laukaisun jälkeen myös 1,5 miljoonan kilometrin päähän Maasta ns. Lagrangen pisteeeseen 2, minne satelliitteja kannattaa lähettää vain tiettyinä aikoina. Marraskuun jälkeen laukaisuikkuna, eli aika, milloin laukaisu on mahdollista, aukeaa 17. joulukuuta ja sulkeutuu 5. tammikuuta 2014. Joulukuun 20. päivä on siten juuri sopiva, ja jos laukaisu lykkääntyy siitäkin esimerkiksi huonon sään vuoksi, voidaan lähtöä yrittää uudelleen parin viikon ajan ennen kuin sitä täytyy siirtää myöhemmäksi.

Lisää Gaiasta on Tiedetuubin pitkästä artikkelista parin viikon takaa: Gaia odottaa laukaisuaan.

Tähtitaivaan mikroaaltotaustasäteilyä havainnut Planck-teleskooppi sammutettiin 23. lokakuuta toimittuaan pari vuotta suunniteltua pitempään. Planckin tieteellinen johtaja Jan Tauber lähetti satelliittiin viimeisen käskyn, jolla Planck käänsi itsestään peruuttamattomasti virran pois päältä. Jo sitä ennen lennonjohto oli komentanut Planckin käyttämään ohjausrakettimoottoreitaan siten, että sen polttoainetankit tyhjenivät, jotta polttoaineen mahdollisesta räjähdyksestä joskus tulevaisuudessa ole vaaraa.

Planck ei kiertänyt Maata, eikä se siten tule putoamaan alas, vaan se etääntyy parhaillaan Maasta Aurinkoa kiertävällä radalla. Se teki havaintojaan ns. Lagrangen pisteessä noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta, joten tästä eteenpäin teleskooppi on ikään kuin kaukana meistä avaruudessa vapaasi oleva avaruusromu; sen sijainti tiedetään, eikä se siten tule olemaan uhka meille tai muille avaruusaluksille ainakaan tuhansiin vuosiin.

Havaintopaikalleen Planck laukaistiin vuonna 2009 yhdessä Herschel-infapunateleskoopin kanssa. Ne nousivat avaruuteen Ariane 5 -kantoraketilla ja lensivät erikseen samoille seuduille Lagrangen pisteeseen numero 2 (tai pikemminkin kiertämään tätä laskennallista paikkaa, missä Maan ja Auringon vetovoimat ikään kuin kumoavat toisensa).

Kumpikin teleskooppi käytti havaintolaitteidensa jäähdyttämiseen nestemäistä heliumia, ja kummankin tapauksessa helium riitti lähes tuplasti arvioitua pitempään. Kumpikin laite oli myös täysin riippuvaista heliumista, sillä ilman sitä havaintojen laatu kärsi niin paljon, ettei kallista teleskooppia kannattanut pitää toiminnassa – vaikka muuten laitteet olivatkin toiminnassa.

Planckissa on kaksi mikroaaltosäteilyä vastaanottavaa laitteistoa, matala-aaltopituinen LFI ja korkeammilla aallonpituuksilla toimiva HFI, joista HFI:n helium loppui ensin tammikuussa 2012. Sen jälkeen LFI jatkoi toimintaansa, ja ennätti tekemään peräti viisi täyttä taivaan kartoitusta ennen kuin sen helium pihisi loppuun nyt syksyllä. Tieteelliset havainnot lopetettiin 3. lokakuuta ja havaintolaitepaketista virta sammutettiin jo 19. lokakuuta.

Lokakuun aikana satelliittia valmisteltiin sammuttamiseen. Olennaisinta oli ohjata se radalle, millä se ei ole vaaraksi kenellekään.

Kyseessä oli samankaltainen toimenpide kuin Herschelillä aiemmin. “Nämä olivat kaksi ESAn ensimmäistä avaruusalusta Lagrangen pisteessä 2, joka on hyvin tärkeä paikka tieteellisesti", kertoo Andreas Rudolph, ESAn avaruusohjauskeskus ESOCissa tähtitedelennoista vastaava lennonjohtaja. Piste sijaitsee Maasta katsottuna poispäin Auringosta, joten se sopii erinomaisesti juuri tähtitieteellisiin havaintoihin.

"Planck 'passivoitiin' ja ohjattiin lentoradalle, mikä pitää sen Aurinkoa kiertävällä radalla poissa Maan ja Kuun läheisyydestä ainakin tuhansien vuosien ajan."

Ensin teleskooppi ohjattiin 9. lokakuuta pois Lagrangen pisteen luota Aurinkoa kiertävälle radalle kaksipäiväisellä, monimutkaisella manöveerillä. Radallaan Planck alkoi etääntyä hitaasti Maasta.

Sen jälkeen systeemejä sammutettiin vähitellen ja Planckin radiolähettimet kytkettiin pois päältä ja varmistettiin, ettei Planck enää koita ottaa yhteyttä. Tämä on hyvin tärkeää siksi, että luotain saattaisi joskus saada virtaa aurinkopaneeleihinsa ja alkaa lähettää, mikä voisi häiritä myöhempiä avaruusaluksia.

Lopulta 23. lokakuuta Jan Tauber painoi vertauskuvallisesti nappia, joka käynnisti ennalta laaditun ohjelman, mikä kytki kaikki Planckin laitteet pois päältä.

Kyseessä oli herkkä hetki, sillä Tauber ja koko tutkijajoukko oli tehnyt työtä Planckin parissa 1990-luvun lopusta alkaen ja toimintakuntoisen, mutta heliuminsa käyttäneen teleskoopin hylkääminen on aina vaikeaa.

Planck jättää jälkeensä hienon perinnön: maailman tarkimman ja parhaan kartan taivaan mikroaaltotaustasäteilystä, mikä on ikään kuin kaiku maailmankaikkeuden alkupamauksesta. Suomalaisille Planck oli erityisen tärkeä, sillä paitsi että suomalaistutkijat olivat - ja ovat edelleen - tärkeässä roolissa havaintotulosten käsittelyssä, niin Suomessa tehtiin Planckiin osa sen huipputarkoista vastaanottimista.

Tiedetuubi kirjoitti Planckista ja sen työstä viime maaliskuussa: Lähes täydellinen maailmankaikkeus?

Euroopan avaruustekniikkakeskuksen ESTECin käytävälle oli ilmestynyt omituinen betonikappale. Erilaisten avaruuslaitteiden ja satelliittimallien, joita avaruuskeskuksen seinillä ja käytäville on aseteltu ihmeteltäväksi, keskellä on nyt möhkäle betonia – siinä aivan Hubblen aurinkopaneelin vieressä.

Kyse ei kuitenkaan ole mistä tahansa palasesta betonia, vaan puolitoista tonnia painava mallikappale mahdollisen kuuaseman rakennusmateriaalista, joka on tehty Kuun pinta-ainetta muistuttavasta seoksesta 3D-tulostusmenetelmällä.

Juuri tästä kappaleesta ja sen tekemiseen käytetystä tekniikasta kerrottiin viime keväänä, kun ESA julkaisi tutkimuksen uudesta tavasta tehdä kuuasema aikaisempaa kätevämmin ja edullisemmin. Ryhmä rakennus- ja avaruusalojen asiantuntijoita, muun muassa tunnettu arkkitehtiyhtiö Foster + Partners, olivat lähestyneen aseman rakentamisen ongelmaa aivan uudesta näkökulmasta: ei mitään esivalmistettuja sylintereitä, jotka laukaistaisiin ensin kiertoradalle, hilattaisiin sieltä Kuun ympärille ja laitettaisiin laskeutumaan sen pinnalle, vaan koko asema voitaisiin tehdä paikan päällä, paikallisista materiaaleista.

Kätevin tapa valmistaa rakennuspalasia on käyttää sovellettua 3D-tulostintekniikkaa. Erikoisprintterin lähettäminen olisi suhteellisen edullista, ja sillä voitaisiin tehdä juuri sellaisia osia, mitä tarvitaan. Kun eri muotoisten, sisäosiltaankin monimuotoisten osien tekeminen olisi mahdollista, voitiin aseman suunnittelussakin ottaa uusia vapauksia.

Tuloksena oli kupolirakenne, joka haudataan Kuun pinnan alle. Sen "tiilet" olisivat lintujen luiden tapaan sisältä osittain onttoja, ohuiden, tarkasti laskettujen ja sijoiteltujen tukiranteiden täyttämää tyhjää tilaa, jolloin kappaleet olisivat lujia sekä kestäviä, mutta myös kevyitä ja niiden tekeminen vaatii vähän ainetta. Paitsi että muoto voitaisiin tehdä aivan millaiseksi halutaan, myös sisältä, olisi materiaalihävikki minimaalinen.

Brittiyhtiö Monolite onnistui valmistamaan juuri halutunlaisia rakennuspalasia D-Shape -tulostimellaan, joka on suunniteltu jopa kuusi metriä halkaisijaltaan olevien maanpäällisten rakennuskappaleiden valmistamiseen. Se tuottaa hiekkamaisesta raaka-aineesta betonia sekoittamalla siihen sidosainetta ja ruiskuttamalla aineen pienempien 3D-tulostinten tapaan kerros kerrokselta haluttuihin kohtiin tietokoneen ohjaamana.

Itse asiassa jättibetoniprintteriä on käytetty rakennusten sijaan toistaiseksi eniten keinotekoisten koralliriuttojen ja taideteosten tulostamiseen.

Kuun tapauksessa betoni olisi kuun pintaregoliittia, mihin lisätään ensin magnesiumoksidia ja tulostettaessa suolaa, mikä muuttaa aineen kivenkovaksi. Laitteella voisi tulostaa yhden kuuaseman periaatteessa viikossa. Huimaa!

Avaruus tuo uutta maanpäälliseenkin 3D-tulostukseen

Samalla kun kolmiulotteinen tulostus leviää Maan päällä, ollaan myös avaruusasemalle lähettämässä 3D-printteriä.

Se, että monien yksittäisten varaosien asemalle rahtaamisen sijaan osia voitaisiin tulostaa muovi- tai metalliseoksista siellä tarpeen mukaan on huima askel eteenpäin. Ongelmana avaruudessa on tosin painottomuus, mutta siihenkin on omat ratkaisunsa. Tulevaisuudessa, kun lennetään kauemmaksi ja kaikkien mahdollisten osien pakkaaminen mukaan on hankalaa, on printteri todella suureksi avuksi.

3D-tulostuksen vääntäminen avaruuskelpoiseksi on kehittänyt tekniikkaa myös maanpäällisessä käytössä paremmaksi. Varsin voimakasta tämä kehitys on ollut Euroopan avaruusjärjestön teknologiaosastolla, missä on kehitetty aivan uusi, mullistava tapa tehdä metallisia, hyvin vaikeita olosuhteita kestäviä 3D-tulosteita. Hanke on osoittautunut niin kiinnostavaksi kaupallisesti, että sen ympärille on kerätty ESAn, Euroopan unionin ja alan teollisuusyritysten yhteinen AMAZE-projekti.

Tätä monessa mielessä vallankumouksellista tekniikkaa esitellään Lontoon Tiedemuseossa nyt lokakuun 15. päivänä ja Tiedetuubissa kerrotaan luonnollisesti heti päivän annista.

Myös muut tiedotusvälineet ovat tervetulleita tilaisuuteen: kutsu sinne on ESAn nettisivuilla.

.
Maapallon painovoimakenttää maaliskuusta 2009 mitannut ESAn GOCE-satelliitti on päättämässä toimintaansa avaruudessa. Se suunniteltiin toimimaan alun perin vain 20 kuukauden ajan, mikä olisi riittänyt hienosti siihen, että GOCE olisi voinut mitata erittäin tarkasti painovoimakiihtyvyyden joka puolella planeettaamme.

Koska niin satelliitti itse kuin sen mittalaitekin, niin sanottu gravimetri, toimivat moitteetta, annettiin GOCEn hyrrätä niin kauan kuin mahdollista.

Syy, miksi GOCE joutuu nyt lopettamaan toimintansa, on hyvin yksinkertainen: siltä loppuu polttoaine.

Satelliitti on kiertänyt Maata hyvin matalalla kiertoradalla, noin 225 kilometrin korkeudella, jotta sen mittaukset olisivat mahdollisimman hyviä. Tuolla korkeudella ilmakehä on jo kaukana alapuolella, mutta siellä on silti hyvin ohutta kaasua, mikä hidastaa koko ajan satelliitin kiertoratanopeutta. Jotta se pysyisi oikealla radallaan, tulee vauhtia pitää yllä pienellä rakettimoottorilla, joka puskee satelliitille lisää nopeutta saman verran kuin ilmanvastus sitä vähentää.

Jotta ilmakehän ripeiden aiheuttama ilmanvastus olisi mahdollisimman pieni, muotoiltiin GOCE myös pitkäksi, aerodynaamiseksi puikulaksi. Se näyttää lähes yliäänilentokoneelta siipimäisine aurinkopaneeleineen ja pienine peräsimineen. Rakettimoottorina GOCEssa oli erittäin polttoainetaloudellinen ionimoottori, eli sähköinen työntövoimalaite, joka kiihdyttää aurinkopaneeleista tulevalla virralla xenon-kaasua hyvin suureen nopeuteen.

Mukaan oli pakattu 40 kiloa xenonia, joka onnistuneen lennonsuunnittelun ja pihin ajotavan ansiosta on riittänyt paljon kaavailtua pitempään. Mutta nyt xenon-tankki alkaa olla siis tyhjä, ja lokakuun puolivälissä löpö loppuu. Niinpä GOCE ei enää pysty pitämään yllä tarvittavaa ratanopeutta. Se alkaa vajota radaltaan alaspäin, ja mitä alemmas se tulee, sitä voimakkaammin ilmakehä ottaa siitä otettaan, kunnes lopulta se putoaa maahan.

GOCE on noin 5,3 metriä pitkä ja metrin halkaisijaltaan oleva putkilo, mihin on kiinnitetty pitkittäin rungon suuntaan olevat aurinkopaneelit molemmin puolin. Massaa satelliitilla on hieman yli tonnin verran.

Näin pieni satelliitti tulee tuhoutumaan lähes kokonaan ilmakehän kitkakuumennuksessa, mutta on mahdollista, että muutamat kestävimmät kappaleet selviytyvät osittain tulipätsistä ja putoavat pinnalle saakka.

Näin tapahtuu arvioiden mukaan noin kolmen viikon kuluttua polttoaineen loppumisesta, eli marraskuun alkupuolella. Tarkkaa aikaa ei voi laskea, koska putoaminen riippuu monesta eri tekijästä: tärkein vaikuttava asia on yläilmakehän kaasuntiheys, joka vaihtelee esimerkiksi Auringon aktiivisuuden mukaan. Kun Aurinko on aktiivinen, "nousee" ilmakehä korkeammalle.

GOCE kiertää maapalloa napojen kautta kulkevalla radalla, joten se voi periaatteessa syöksyä alas missäpäin tahansa Maata – myös Suomen yläpuolella. Kun putoamisen ajankohtaa ei voi vielä ennustaa, ei paikkaa, missä GOCE radallaan silloin on, pysty edes arvaamaan.

Se kuitenkin tiedetään, että on erittäin epätodennäköistä, että GOCEn putoava palanen vahingoittaisi ihmisiä, eläimiä tai rakennuksia. Kaksi kolmasosaa maapallon pinnasta on meriä ja maa-alueestakin suurin osa on hyvin harvaan asuttua.

Maahan putoaa joka vuosi noin 40 tonnia ihmisten avaruuteen lähettämiä satelliitteja, laitteita tai muita kappaleita, eikä niistä ole ollut haittaa. Tämä on lisäksi hyvin vähän verrattuna planeettaamme avaruudesta törmäävien luontaisten kappaleiden massaan. On todennäköisempää saada meteoriitti päähänsä kuin joutua GOCEn palasen runtelemaksi!

Vaikka riski onkin häviävän pieni, GOCEn rataa seurataan nyt hyvin tarkasti, ja kun se alkaa vajota alaspäin, tehdään putoamispaikasta jatkuvasti tarkentuvia arvioita. Ja jos on tarpeen, niin vaara-alueelta hätistetään lentokoneet sivummalle ja pelastusviranomaiset nostavat valmiuttaan.

Maapallo on päärynä

GOCEn itsensä keräämät tiedot auttavat myös sen putoamisen arvioinnissa, sillä yli neljä vuotta kestäneen mittausrupeaman tärkein tulos on ollut maapallon erinomaisen tarkka painovoimakartta. Nyt tiedämme paremmin kuin koskaan kuinka suuri on painovoiman veto eri puolilla planeettaamme ja minkä muotoinen täsmälleen ottaen Maa on.

Yksi konkreettinen tulos on Maan ns. geoidi, eli maapallon laskennallinen pinta, missä vesi ei voi virrata paikasta toiseen, vaan pysyisi täsmälleen paikallaan. Mikäli maapallon pinnalla olisi vain vettä, yksi maailmanlaajuinen valtameri, niin se ottaisi geoidin muodon, mikäli vuorovesiä ja merivirtoja ei olisi olemassa.

Nimi GOCE tuleekin sanoista "Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer", ja sen keräämien tietojen perusteella voidaan esimerkiksi ymmärtää paremmin merivirtoja, meriveden korkeutta ja jäädynamiikkaa sekä havaittuja, painovoiman vaihtelusta aiheutuvia omalaatuisia vääristymiä satelliittien radoissa.

Koko GOCE-lento, siis satelliitin tekeminen, laukaisu ja operointi, ovat tulleet maksamaan noin 350 miljoonaa euroa. Tuotoksiin verrattuna se on eräs kustannustehokkaimmista tutkimuslennoista.

GOCEn tietoja hyödynnetään myös Suomessa

Geodeettisella laitoksella on sovellettu GOCEn mittaamaa aineistoa korkeusjärjestelmien perustaksi sekä eri maiden korkeusjärjestelmien liittämiseen toisiinsa. Geoidin tarkka määritys auttaa esimerkiksi GPS-mittauksista saatujen korkeuksien muuntamista.

Painovoiman mittaaminen perinteiseen tapaan maan pinnalla vie paljon aikaa, eivätkä havainnot ole kattavia. Kiertoradalta sen sijaan saadaan mittauksia tasaisesti kaikkialta, myös merialueilta, ja tulokset ovat samanlaisia.

Suomalaiset ovat olleet aktiivisesti myös GOCEn teknisellä puolella: Space Systems Finland -yhtiö on ollut päävastuussa satelliitin keskustietokoneen ohjelmistosta. Kyseessä on ikään kuin satelliitin käyttöjärjestelmä, joka pitää satelliitin halutussa asennossa, kerää instrumenttien tuottamat havaintotiedot talteen ja välittää sekä välittömät maakomennot että muistiin ennalta syötetyt ja ajastetut toimintakäskyt tietokoneelle. Ohjelmisto myös raportoi laitteiston tilasta.

Ja aivan pian ohjelmisto tulee myös hallitsemaan GOCEn loppua: viimeiset siitä saatavat radiopiipahdukset ovat suomalaisohjelmiston lähettämiä.

Lue lisää GOCE:sta: GOCE, ESA's Gravity Mission

Kuusi astronauttia on parhaillaan Sardiniassa osallistumassa varsin omalaatuiseen harjoitukseen: heidät on lähetetään nyt viikonloppuna kuudeksi päiväksi syvälle luolaan, missä he saavat tulla toimiin omillaan ja turvautua vain mukanaan viemiinsä varusteisiin. Vaikka avaruuslentäjien suunta on yleensä ylöspäin, on tämä Maan sisustaan suuntautuva matka monessa mielessä samankaltainen kuin lento avaruuteen.

Syvällä luolassa on pimeää ja kosteaa, eli äkkiseltään ajateltuna olosuhteet ovat kaikkea muuta kuin avaruudelliset, mutta kyse onkin periaatteesta: luola ei ole ihmisen luontainen ympäristö, kuten ei ole avaruuskaan, ja pitkään luolassa ollessa aistit mukautuvat samaan tapaan kuin avaruudessa. Pimeys muuttaa tapaamme hahmottaa ympäristöä, omalaatuinen tuoksumaailma muuttaa hajuaistiamme, kaikuvat äänet virittävät kuuloaistin toiselle taajuudelle.

Lisäksi vain pieni osa luolastosta on pohjaltaan mukavaa ja tasaista. Muualla liikkuminen on kuin avaruuskävelyillä: turvavaljaat varmistavat sen, että avaruuteen karkaamisen sijaan luolassa ei pudota syvään halkeamaan. Kurssin alussa kaikki tarvikkeet kuljetettiin näin perusleiriin, mistä tehdään tutkimusmatkoja luolaston eri osiin kevyemmin varustein.

Pimeässä, vain otsalampun valossa työskentely on kuin avaruuskävelyllä Maan yöpuolella. Astronautit ovat yhteydessä luolan ulkopuolelle vain muutaman kerran päivässä heikon linkin kautta, eli oikeastaan huonommin kuin nykyisin avaruusasemalta ollaan yhteydessä Maahan.

Kaikkein tärkeintä on kuitenkin ryhmätyö. Kurssilaisten pitää luottaa toisiinsa ja toimia ryhmänä. Ja kun jäsenet tulevat eri maista ja ovat kokemukseltaan eri tasoilla, on tuloksena erinomaisen kiinnostavaa kulttuurillista oppimista sekä herkkiä hetkiä, missä astronauttikonkarit kertovat nuorille, vielä avaruuslentojaan odottaville tulokkaille kokemuksiaan.

Konkareita tällä, parhaillaan meneillään olevalla kurssilla ovat ESAn italialaisastronautti Paolo Nespoli, japanilainen Satoshi Furukawa sekä NASAn Mike Barratt. Heidän kanssan luolissa möyrivät vihreät astronautit Jeremy Hansen Kanadasta, Aleksei Ovchinin Venäjältä sekä NASAn Jack Fischer.

Kaikkiaan tämä CAVES-kurssi (lyhenne tulee sanoista Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skills) kestää lähes kaksi viikkoa ja se alkoi tämän viikon alussa. Ensin osallistujat tutustuvat toisiinsa, mukana oleviin kouluttajiin ja tutkijoihin, sekä opettelevat tuntemaan luolastoa, missä koulutus tapahtuu, sekä laitteistoja ja materiaalia, mitä he tulevat käyttämään. Turvallisuusohjeet, luolakiipeämistekniikat ja esimerkiksi valokuvaaminen luolaympäristössä ovat myös listalla.

Olennaista on myös köysien käsittely, kuljettaminen ja kiinnittäminen, sillä luolassa kulkeminen on yleensä maan sisällä tapahtuvaa kiipeämistä. Luolasto on täynnä halkeamia, syvänteitä, vesialueita ja usein luola itsessäänkin on hyvin kalteva - ellei jopa pystysuora.

Reitin merkitseminen ja kirjaaminen ovat samoin tärkeää, sillä kaikkien kannalta on hyvin suotavaa, että avaruuslentäjäkuusikko pääsee laajasta luolaverkostosta takaisin pinnalle. GPS ei yllättäen toimi maan alla.

Nyt viikonloppuna itse seikkailu alkaa ja astronautit lähtevät yksin kuudeksi päiväksi pimeään, kylmään ja kosteaan Sa Grutta -luolaverkostoon. Yksi päivä kuluu perusleirialueelle menemiseen ja sen pystyttämiseen, ja viimeinen päivä purkamiseen ja poistumiseen. Neljänä päivänä heti aamulla ollaan yhteydessä "lennonjohtoon", tehdään päivän tutkimussuunnitelma ja toteutetaan se. Illalla päivän tulokset käydään läpi ja suunnitellaan seuraavaa päivää.

Kun luolanautit palaavat takaisin pinnalle, on kokemus yleensä erittäin voimakas: tuoksut, valo, värit ja äänet tuntuvat voimakkailta ja tuoreilta, aivan kuten avaruudesta takaisin Maahan palattaessa.

Idean takana on Euroopan avaruusjärjestön astronauttikeskuksen kouluttaja Loredana Bessone, jonka vastuulla on muun muassa astronauttien selviytymiskoulutus ja yhteistyötaitojen kehittäminen. ESA järjesti hänen johdollaan vuonna 2010 vastavalituille uusille astronauteilleen selviytymisleirin Sardiniassa, jolloin kiipeily ja majoittuminen saaren laajassa luolaverkostossa oli mukana koulutusohjelmassa. Ajatus luolien käyttämisestä sinällään koulutuksessa hyppäsi tuolloin askeleen eteenpäin ja ensimmäinen CAVES-kurssi pidettiin vuonna 2011.

Tänä vuonna CAVES-kurssia voi seurata myös internetissä: kouluttajat, tutkijat ja itse avaruuslentäjät kertovat kokemuksistaan mm. blogissa, ESA:n CAVES-nettisivuilla ja Twitterissä nimellä @ESA_CAVES. Kuvia on Flickrissä ja seuraavassa on vielä kurssin esittelyvideo: