Venukseen suunnattu luotain putoaa Maahan – osia selviää pinnallekin

Venera-kapseli
Venera-kapseli

Ammoisen Neuvostoliiton lähettämä Venus-luotain putoaa Maahan noin kahden viikon päästä.  Vuonna 1972 laukaistu luotain oli jatkoa kuuluisalle ja menestyksekkäälle Venera-luotainten sarjalle, mutta raketin ylimmän vaiheen vian vuoksi se jäikin nalkkiin kiertämään Maata. Sen puolisen tonnia massaltaan oleva laskeutumiskapseli selviää todennäköisesti Maan pinnalle, ja muodostaa siksi varsin merkittävän uhan.

Jos luotain olisi päässyt suunnitellusti matkaan kohti Venusta, siitä olisi tullut Venera 9. Mutta Neuvostoliiton tavan mukaan, kun lento epäonnistui, se sai vain koodinimen Kosmos 482.

Luotain lähetettiin matkaan Baikonurin kosmodromista Molnija-tyyppisellä raketilla 31. maaliskuuta 1972, vain neljä päivää Venera 8 -luotaimen jälkeen. Sen oli tarkoitus lentää samaan tapaan kohti Venusta ja sen  massaltaan 495 kg olevan laskeutumiskapselin piti syöksyä Venuksen kaasukehän läpi ja laskeutua planeetan pinnalle. 

Luotain asettui normaalisti kiertämään maapalloa, mutta kun raketin ylin vaihe käytti rakettimoottoreitaan sysätäkseennluotaimen planeettainväliselle siirtoradalle kohti Venusta, tapahtui räjähdys. Luotain hajosi neljään osaan, joista kaksi putosi parin päivän päästä ilmakehään ja tuhoutuivat siinä, mutta kaksi osaa sinkoutuivat korkeammalle kiertoradalle. Sen korkein kohta oli 9800 kilometrin päässä ja matalin 210 kilometrin päässä. Radan inklinaation oli 52°.

Kierrettyään Maata nyt 53 vuoden ajan, luotaimen rata on tullut alemmaksi, ja laskelmien mukaan luotain putoaa Maahan arviolta 9.–10. toukokuuta 2025

Ajankohta tarkentuu mitä lähemmäksi putoaminen tulee.

Koska luotaimen laskeutumiskapseli on suunniteltu selviytymään Venuksen paksun kaasukehän läpi ja toimimaan Venuksen pätsimäisissä olosuhteissa, se ei tule tuhoutumaan Maan ilmakehässä.

Jonnekin päin maapalloa putoaa siis parin viikon päästä puoli tonnia painava teräskuula.

Sen verran putoamispaikasta kuitenkin tiedetään, että se on jossain luotaimen kiertoradan alapuolella. Koska rata on kallellaan päiväntasaajaan verrattuna 52 astetta, tapahtuu putoaminen leveyspiirien 52°N ja 52°S välillä. Vaara-alue on siis jotakuinkin Amsterdamin ja Etelä-Amerikan eteläkärjen välisellä alueella ympäri maapallon.

Venera 7

Venera 8 onnistui

Kosmos 482:sta olisi tullut Venera 9, jos se olisi päässyt normaalisti matkaan, ja se oli samanlainen kuin Venera 8, joka puolestaan oli lähes samanlainen kuin yllä olevassa kuvassa oleva Venera 7. Kokonaisuudessaan sen massa oli 1 180 kg, ja alla oleva pallomainen osa, laskeutuja, oli massaltaan 495 kg. 

Venera 8 onnistui tehtävässään hyvin, vaikka sen matkakumppani joutuikin vaikeuksiin.

Se saavutti Venuksen 117 päivässä, teki matkallaan mittauksia kosmisista säteistä, aurinkotuulesta ja Auringon ultraviolettisäteilystä.

Laskeutuminen Venukseen tapahtui tapahtui 22. heinäkuuta 1972. Venuksen paksu kaasukehä jarrutti laskeutujaa sen planeettainvälisestä lentonopeudesta 41 696 km/h pian 900 kilometriin tunnissa. Laskuvarjo, jonka halkaisija oli 2,5 metriä, avautui 60 km:n korkeudessa.

Laskeutumisensa jälkeen Venera 8 jatkoi tietojen lähettämistä 50 minuuttia ja 11 sekuntia ennen kuin se sammahti – Venuksen suuri paine ja lämpötila, rikkihapposade ja muutenkin helvetilliset olosuhteet olivat sille liikaa. Luotain itse ennätti mittaamaan kaasukehän paineeksi pinnalla noin 90 Maan ilmakehää ja lämpötilaksi 465 °C.

Venera 8 lähetti tietoja laskeutumisensa aikana. Valaistuksen jyrkkä väheneminen havaittiin 35–30 km:n korkeudessa, missä tuulen nopeus oli yllättäen alle 1 km/s. Kaasukehä oli suhteellisen selkeä tuon korkeuden – missä on pilvikerroksen alaosa – ja pinnan välillä.

Pinnalla ollessaan luotaimen gammaspektrometri mittasi kallioperän uraani/torium/kalium-suhteen, joka oli samankaltainen kuin graniitilla.

Kahdeksikon seuraaja Kosmos 482 on puolestaan pitkäikäisempi, mutta se on ollut tuon koko 53 vuoden ajan mykkänä. 

Seuraamme tilannetta.

Venera 5

Piirros Venera 5 -luotaimesta, joka oli periaatteeltaan samanlainen kuin seuraavat Venerat. Kuvat: Lavochkin.

Avaruusraketti yrittää jälleen laskeutumista, mutta ei hyvältä näytä

Falcon 9, joka laukaisee SES-9 -satelliitin
Falcon 9, joka laukaisee SES-9 -satelliitin


Space X -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti oli tarkoitus laukaista torstain ja perjantain välisenä yönä avaruuteen ja aikomuksena oli paitsi kuljettaa tietoliikennesatelliitti avaruuteen, niin myös ohjata raketin ensimmäinen vaihe palaamaan takaisin laukaisupaikalle. Laukaisua kuitenkin lykättiin viime hetkellä muutamalla päivällä. Vaikka itse laukaisun suhteen kaikki näyttää hyvältä, ovat toiveet laskeutumisen onnistumisesta tällä kerralla varsin matalalla. Yrittänyttä ei kuitenkaan laiteta!

(Juttua on päivitetty perjantaina 26.2. yöllä klo 2 Suomen aikaa)

Kantoraketin oli tarkoitus nousta matkaan klo 1.46 Suomen aikaa Cape Canaveralista, Floridasta, mutta lähtölaskentakello pysäytettiin kohtaan 1:41 minuuttia ennen lentoonlähtöä, koska raketin käyttämän nestemäisen hapen tankkauksessa oli ongelma. Space X ei ilmoittanut saman tien ajankohtaa uudelle laukaisuyritykselle, vaan totesi sen tapahtuvan "seuraavien päivien kuluessa".

Laukaisua yritettiin jo edellisenä yönä, mutta silloin lennonjohto päätti lykätä laukaisua vuorokaudella, koska rakettimoottoreissa käytettävän nestehapen lämpötila ei ollut aivan niin matala kuin toivottiin – nähtävästi sama tai samankaltainen ongelma toistui nytkin, koska varsinainen tankkaus oli jo ohitse keskeytyksen tapahtuessa.

5,2 tonnia massaltaan olevan SES 9 -tietoliikennesatelliitin toimitus geostationaariradalle on Falcon 9:n suorituskyvyn ylärajoilla, ja kun käytetyt ajoaineet (nestehappi ja kerosiini) ovat tavallista kylmempiä, saadaan niitä pakattua tankkeihin hieman enemmän. 

Näin lentoon saadaan hieman lisää marginaalia mahdollisten ongelmien varalta.

Kyseessä on raketin uusi, voimakkaampi versio, joka käyttää superkylmää polttoainetta ja hapetinta. Kerosiini on jäähdytetty -6°C:n lämpötilaan ja nestehappi on -207°C:n lämpötilassa normaalin -183°C:n sijaan. Polttoaine ja nestehappi ovat tiheämpiä ja antavat siten lähes 20 % lisää potkua Merlin 1D -rakettimoottoreille.

Tarkoituksena on myös yrittää jälleen kerran laskeutumista raketin ensimmäisellä vaiheella. Viilennyksen ansiosta mukaan saatava polttoaine ja hapetin ovat osaltaan tarpeen juuri siksi, että näin rakettivaiheella on tarpeeksi menovettä käytössään laskeutumista varten.

Rakettivaihehan vempauttaa itsensä oman osuutensa päätyttyä takaisin tulosuuntaan ja hidastaa lentoansa rakettimoottoreilla, jotka hetkeä aikaisemmin kiihdyttivät rakettia sekä sen kuormaa kohti kiertorataa. Rakettivaihe avaa sivuillaan taitettuina olevat laskeutumisjalat ja laskeutuu pystysuoraan helikopterin tapaan merellä noin 650 km mantereesta olevalle jalkapallokentän kokoiselle kelluvalle lavetille.

Space X onnistui tässä laskeutumisessa ensimmäisen kerran viime joulukuussa, mutta tuo laskeutuminen tapahtui kiinteälle maalle lähelle laukaisupaikkaa. Sen sijaan kaikki yritykset laskeutua lavetin päälle merellä ovat epäonnistuneet erilaisista syistä. Syyt on yleensä pystytty selvittämään hyvin jälkikäteen ja kerta toisensa jälkeen laskeutuminen on onnistunut yhä paremmin – tai siis epäonnistunut yhä vähemmin. Viimeisin tällainen laskeutumisyritys olisi onnistui lähes täydellisesti, kunnes yksi laskeutumisjaloista petti – oletettavasti siitä syystä, että jalka ei ollut lukittunut kunnolla laskeutumisasentoon.

Tällä kerralla toiveet tosin eivät ole korkealla.

Satelliitti vaatii noin kaksi sekuntia pitemmän ensimmäisen vaiheen toiminnan, joten polttoainetta on joulukuista lentoa vähemmän käytettäväksi laskeutumiseen. Myös ensimmäisen vaiheen nopeus on liki kaksi kertaa suurempi kuin joulukuussa ennen laskeutumismanöveerien aloittamista, mikä osaltaan vaatisi suurempia rakettimoottorien polttoja ja samalla enemmän polttoainetta.

Paitsi että suurempi nopeus vaatii lisää polttoainetta, se rasittaa rakettivaihetta mekaanisesti enemmän. 

Mutta voi olla, että Space X vain haluaa hillitä odotuksia, jotka aiemmilla kerroilla ovat olleet lähes ylimitoitettuja: monet kuvittelivat koko lennon epäonnistuneen, kun rakettivaihe vain töppäsi laskeutumisessa.

*

Alla on yhtiön tekemä video joulukuun lennosta ja sen onnistuneesta laskeutumisesta; tällä kerralla siis laskeutumista ei tehdä kiinteälle maalle, vaan yritetään jälleen merellä olevalle lautalle.

Kiinan Chang'e 3 laskeutui Kuuhun

Laskeutumisen aikana otettu kuva Kuun pinnasta
Laskeutumisen aikana otettu kuva Kuun pinnasta
Estrackin New Norcian asema Australiassa

Kiinan Chang'e 3 -kuualus laskeutui Kuun pinnalle onnistuneesti nyt lauantaina iltapäivällä virallisen tiedotteen mukaan klo 15:12 Suomen aikaa. Ensimmäisissä lennonvalvonnan välittämissä kuvissa ja virallisen tiedoksiannon mukaan kaikki näyttää sujuneen hyvin.

Alus sytytti rakettimoottorinsa noin 12 minuuttia ennen Kuun pinnalle asettumistaan ja alkoi pudottautua alaspäin kiertoradalta Kuun ympärillä siten, että sen laskeutumisrata vei kaartaen Mare Imbriumia, Sateenkaarilahtea, kohden. Noin sadan metrin korkeudessa aluksen rakettimoottorit pysäyttivät laskeutumisen ja Chang'e 3 jäi leijumaan paikalleen. Sen kameralaitteet kuvasivat alla olevaa maastoa ja koittivat etsiä mahdollisia vaaranpaikkoja tai liian jyrkkiä rinteitä, joita laskeutuessa tulisi välttää.

Sitten alus jatkoi pudottautumistaan hitaasti alaspäin rakettimoottorien varassa ja sammutti moottorinsa jotakuinkin viiden metrin korkeudesta, mistä alus humsahti pinnalle Kuun heikon painovoiman vetämänä. Törmäys pintaan ei ollut voimakas, mutta laskeutumisjaloissa oli iskunvaimentimet, jotka rikkoontuivat laskeutumisessa ja siten heikensivät shokkia.

Lennonjohto tarkistaa parhaillaan laskeutujan kuntoa ja tutkii laskeutumisaluetta. Myöhemmin illalla (alustavien tietojen mukaan noin kuuden tunnin päästä) kuukulkijan ramppi lasketaan alas ja 140-kiloinen Yutu, eli "Jadepupu", rullaa kuun pinnalle. Sen jälkeen kulkija ja Chang'e 3 valokuvaavat toisensa – kuvat julkistettaneen välittömästi, joten vielä tänään illalla on tiedossa historiallisia kuvia Kuun pinnalta!

Kiinasta tuli näin kolmas onnistuneesti Kuun pinnalle laskeutunut maa ja saavutus vahvistaa sen asemaa eräänä maailman avaruussuurvaltana.

Laskeutumispaikka kuvakoosteena ja niiden perusteella arvioitu rata sekä ratakorkeus. Kuvat: Tezio / Forum de la conquete spatiale

Eurooppa avusti laskeutumisen aikana

Euroopan avaruusjärjestön maailmanlaajuinen avaruuskommunikaatioverkosto Estrack avusti Kiinaa laskeutumisen aikana, aivan kuten se teki jo kuualuksen laukaisun aikaan sekä sen matkan kuluessa. Estrack-verkostoon kuuluu kymmenen antennia seitsemässä eri maassa.

Kiinalla on oma, koko ajan kasvava antenniverkostonsa, mutta ESAn apu auttaa kiinalaisia varmistamaan heidän omat mittauksensa ja tietonsa. Tästä on suurta apua, koska kiinalaisilla ei ole toistaiseksi paljoa kokemusta vaativista taivaankappaleiden välisistä avaruuslennoista.

ESAn tarkkaili ensinnä laukaisun jälkeen kuualuksen signaalia 35-metrisessä Australian New Norciassa olevalla antennillaan ja mittasi signaalin Doppler-siirtymää. Tämä kertoi välittömästi aluksen nopeuden muutoksista.

Matkan ainana, 4-7 joulukuuta, jälkeen Estrackin Kouroussa sijaiteva antenni välitti tietoa Chang'e 3:n ja Pekingissä sijaitsevan lennonjohdon välillä. Lisäksi asema pystyi analysoimaan signaalista aluksen tarkan lentoradan kohti Kuuta.

Nyt laskeutumisen aikana ja sen jälkeen Kiinan lennonjohto on yhteydessä laskeutujaan ja kulkijaan omien antenniensa välityksellä. Ne sijaitsevat Kashissa Kiinan kaukaisessa länsiosassa ja luoteessa Jiamusin alueella.

Lisäksi Estrackin New Norcian asema seurasi laskeutumista tänään klo 14:36 (Suomen aikaa) alkaen ja jatkaa seurantaa aina iltaan, klo 20:30 saakka. Tarkoituksena on jälleen varmistaa kiinalaisten omia mittauksia ja olla varalla.

New Norcian antennin toinen tehtävä on nyt laskeutumisen jälkeen mitata yhdessä Espanjassa, Cebrerosissa olevan toisen 35-metrisen antennin kanssa interferometrisesti laskeutujan tarkka sijainti Kuun pinnalla. ESAn menetelmät ja tekniikka aluksen sijainninmäärityksessä on parasta maailmassa.

Estrackin New Norcian asema Australiassa

Videokooste laskeutumisesta:

Tiedetuubin aiemmat artikkelit Kiinan kuulaskeutumisesta:

  • Kiina hamuaa palaa Kuusta tänään
  • Chang'e-3-luotain saapui Kuuta kiertämään
  • Kiina esitteli kuukulkijaansa