Progress putoaa

(Melkein) kaikki Progress M-27M -aluksen tapauksesta ja mitä et ole huomannut siitä kysyä. Seuraamme putoamistilannetta sivuillamme jatkuvasti.

ATV:n aika päättyy

Viimeinen eurooppalainen ATV-rahtialus irroittautui Kansainväliseltä avaruusasemalta lauantaina ja se ohjataan syöksymään ilmakehään tänään sunnuntaina. Alus tuhoutuu turvallisesti Tyynen valtameren päällä illalla noin klo 20.12 Suomen aikaa.

Samalla päättyy yli kymmemen vuotta kestänyt jakso Euroopan avaruusjärjestön historiassa. Ensimmäinen viidesta Automatic Transfer Vehicle -rahtialuksesta lähetettiin avaruusasemalle maaliskuussa 2008, ja aluksen suunnittelu ja rakentaminen aloitettiin jo vuosia aikaisemmin. 

Kuten nimi “automaattinen siirtoalus” antaa ymmärtää, on kyseessä miehittämätön avaruusalus. Tämän pitkälti autonomisen aluksen ohjauskeskus sijatsee Toulousessa, Ranskassa.

Ensimmäinen aluksen, nimeltään Jules Verne, jälkeen on asemalla vieraillut neljä muuta alusta. Viimeisin, Georges Lemaître, laukaistiin matkaan viime heinäkuun lopussa, ja sen lennosta muodostui pitkä ja tapahtumarikas.

ATV sinällään on ollut suurin käytössä ollut avaruusalus sen jälkeen kun Yhdysvaltain avaruussukkula jäi eläkkeelle. Ja viimeinen ATV oli raskain näistä avaruusrahtareista: yli 20 tonnia painaneessa aluksessa oli mukana 6617 kg ruokaa, varusteita ja tarvikkeita avaruusaseman miehistölle. Kyseessä oli myös raskain Ariane 5 -kantoraketin koskaan avaruuteen lähettämä kuorma.

Asemalla tuolloin ollut saksalainen ESAn astronautti Alexander Gerst ja kosmonautti Alexander Skvortsov valvoivat aluksen telakoitumista ISS-asemaan 12. elokuuta ja alkoivat tyhjentää sitä heti saapumisen jälkeen. Seuraavan puolen vuoden aikana miehistöt ovat korvanneet ATV:n mukanaan tuoman rahdin roskilla ja käytöstä poistetuilla tavaroilla, jotka palavat ilmakehässä ATN:n mukana. Näin ATV auttaa myös avaruusaseman jätehuollossa, koska avaruuteen ei asemalta heitetä mitään.

Samoin rahtialus vei tankeissaan asemalle polttoainetta, happea, ilmaa ja vettä, jotka on siirretty aseman tankkeihin.

ATV:n tehtävänä on ollut myös muuttaa avaruusaseman rataa. Se on tehnyt niin suunniteltuja ratakorkeuden nostamisia kuin myös pikaisia ratakorjauksia esim. silloin kun jokin avaruusromukappale on tullut turvarajan sisäpuolelle. Näin tapahtui kaksi kertaa viime lokakuussa.

Nyt tammikuussa ATV myös myös hidasti avaruusaseman ratanopeutta  ja laski asemaa siten hieman alemmalle kiertoradalle – tämä on erittäin harvinaista, koska asemaa nostetaan yleensä ylemmäksi, koska matalammalla radalla hyvin ohuen ilman vastus on suurempi ja siten aseman nopeus hidastuu siellä enemmän. Tällä kertaa syynä oli kuitenkin se, että asemalle tullut Dragon-rahtialus oli niin täyteen lastattu, että se ei olisi kyennyt nousemaan alkuperäiselle radalle. Myös aivan ensimmäinen ATV teki saman tempun vuonna 2008.

Maahanpalua aikaistettiin

Koska kyseessä on viimeinen ATV ja tämän kokoisten alusten syöksyt ilmakehään ovatharvinaisia, oli tarkoituksena alun perin tutkia aluksen tuhoutumista tarkasti ja ohjata alus siksi uudenlaiseen, hyvin loivalle radalle alaspäin. Näin ESAn ja Nasan tutkijaryhmät olisivat voineet havaita lähelta lentokoneista tarkasti sitä miten alus tuhoutuu ilmakehän kitkakuumennuksessa.

Alus olisi ollut avaruusasemasta irtaantumisensa jälkeen 13 vuorokautta yksin avaruudessa valmistautumassa uudenlaiseen maahanpaluuseen.

Normaalisti erittäin luotettavasti toimineen aluksen yksi neljästä virtapiiristä kuitenkin rikkoontui viime viikolla, jolloin alus siirtyi automaattisesti varotilaan. ATV pystyy ja on suunniteltu toimimaan siten, että yhden piirin vika ei vaikuta sen lentoon – itse asiassa se voisi toimia normaalisti vain kahdella – mutta kuten avaruustoiminnassa aina, vika johtaa aina turvatoimien korostamiseen. 

Siksi ATVn lennonjohtajat eivät halunneet ottaa riskiä toisen virtapiirin rikkoontumisesta suunnitellun pitkän yksinlennon aikana, joten he päättivät tuoda aluksen turvallisesti alas “perinteistä” nopeaa maahanpaluurataa pitkin.

Näin ollen alus on avaruudessa 30 tuntia eilen tapahtuneen lähdön jälkeen ja syöksyy maahan tänään illalla noin klo 20 Suomen aikaa.

Tapahtumista saadaan kuitenkin (ainakin toivottavasti) hyviä tietoja, koska aluksessa on mukana kaksi laitteistoa, jotka mittaavat lämpötilaa ja monia muita tietoja aluksesta maahanpaluun aikana ja lähettävät tietoja tutkijoille. Mukana on myös laitteisto, joka kuvaa tapahtumia paluun aikana ja pystyy periaatteessa näyttämään miltä aluksen mukana matkustaminen tuntuisi.

Euroalus tekee kuuman hypyn avaruuteen

To, 01/29/2015 - 12:51 By Jari Mäkinen

Avaruusrintamalla tapahtuu taas: nyt koelentovuorossa on eurooppalainen avaruusalus IXV, Intermediate eXperimental Vehicle, joka testaa maahanpaluutekniikkaa tekemällä helmikuussa loikkauksen avaruuteen ja tulemalla sieltä suurella nopeudella saman tien takaisin.

IXV ei ole minkään tulevan avaruusaluksen mallikappale, vaan se on tehty nimenomaan koekoneeksi: se testaa uudenlaisia lämpösuoja- ja ohjausmenetelmiä, joita voidaan käyttää myöhemmin varsinaisia avaruusaluksia rakennettaessa. Periaatteessa tämänkaltaista alusta voitaisiin käyttää myöhemmin jopa miehitettynä avaruusaluksena.

Lento oli tarkoitus tehdä jo viime lokakuussa, mutta silloin sitä päätettiin lykätä, koska lentorataa ja Vega-kantoraketin ohjelmointia haluttiin vielä tarkistaa. Lopulta rataan tehtiin pieniä muutoksia ja aluksen valmistelua lentoaan varten jatkettiin nyt alkuvuodesta.

Viime viikolla tämä viitisen metriä pitkä, noin kaksi tonnia painava puikulamainen alus tankattiin ja tällä viikolla se asennettiin kiinni raketin ylimpään vaiheeseen. Parhaillaan kantoraketin nokkakartiota ollaan asentamassa aluksen ympärille.

Lentoon alus on tarkoitus lähettää 11. helmikuuta.

Avaruuslennosta tulee varsin lyhyt, sillä matka laukaisualustalta Kouroun avaruuskeskuksesta Etelä-Amerikassa laskeutumiseen Tyyneen valtamereen kestää vain 100 minuuttia, eli tunnin ja 40 minuuttia.

Vaikka IXV nousee lennollaan kunnolla avaruuteen 420 kilometrin korkeuteen, se aloittaa laskeutumisen saman tien, koska tarkoituksena ei ole testata lentämistä avaruudessa, vaan nimen omaan laskeutumista. Se osuu ilmakehään 27 000 kilometrin tuntinopeudella (7,5 km/s) ja sen ulkopinta alkaa kuumeta ilmanvastuksen kitkakuumennuksen vuoksi noin 120 kilometrin korkeudesta alkaen. Siellä ilma on vielä hyvin harvaa, mutta suurella nopeudella lennettäessä se alkaa jo tuntua.

Alus kiitää ilmakehässä avaruussukkulan tapaan ilman moottorivoimaa moninkertaisella äänen nopeudella ja jarruttelee vauhtiaan, joka putoaa myös ilmanvastuksen vuoksi koko ajan. Samalla sen pinta kuumenee noin 1600°C:n lämpötilaan.

Lopulta alus laskeutuu laskuvarjojen varassa pehmeästi Tyyneen valtamereen Panaman länsipuolelle, missä sitä on odottamassa Nos Aries -niminen pelastusalus. Se poimii IXV:n kyytiinsä ja tuo takaisin Eurooppaan tutkimuksia varten.

Lentonsa aikana IXV tallettaa tietoja sensoreistaan ja laitteidensa toiminnasta sisällään olevaan muistiin, mutta myös lähettää niitä satelliitin kautta lennonvalvomoon siltä varalta, että lennon jälkeen tietoja ei saataisi talteen.

Kuva: IXV kuvattuna alapuolelta kantoraketin nokassa ilman nokkakartiota. Aluksen suurimman lämpörasituksen kohteeksi joutuva suojaus näkyy tässä hyvin.

Euroopassa on runsaasti osaamista avaruustekniikassa ja Euroopan avaruusjärjestö on testannut aikaisemminkin maahanpaluuta, mutta juuri alusten saaminen turvallisesti takaisin Maan pinnalle on eräs asioista, missä Eurooppa kaipaa lisää kokemusta. 

Erityisen kiinnostavaa IXV:n tekemisessä ja sen lennossa on testata luonnollisesti periaatteessa uudelleenkäytettävän, keraamista tiilistä ja sulavasta aineesta koostuvan lämpösuojan toimintaa. Aluksen runkorakenne on kevyttä ja kestävää hiilikuitua, jonka kestävyys maahanpaluussa on myös huomion kohteena. Samoin ohjaus- ja navigointilaitteet, laskuvarjot ja ilmanohjaimia käyttävät aktuaattorit ovat tekniikkaa, mitä Euroopassa ei ole aikaisemmin koeteltu oikeissa maahanpaluun olosuhteissa.

Kuva: IXV:n laskuvarjoja ja lentolaitteistoja testattiin kesällä 2013 pudottamalla nyt avaruuteen laukaistavan aluksen näköinen ja kokoinen koelentoversio helikopterista mereen Sardinian luona. Alusta ei oltu varustettu avaruuslentoa varten, eikä siinä ollut esimerkiksi täydellistä lämpösuojakilpeä. Tämä koekoneen koekone oli viime syksyllä esillä Euroopan avaruutekniikkakeskus ESTECissä, Hollannissa. 



Kosmos-1220 on syöksynyt alas

La, 02/15/2014 - 16:32 By Jari Mäkinen

Huom: Tekstiä on päivitetty sunnuntaina klo 12:00.

USSTRATCOM, Yhdysvaltain puolustushallinnon alaisen satelliitteja seuraavan keskuksen mukaan Kosmos-1220 putosi Maahan klo 3:40 Suomen aikaa (± 30 sekuntia) pohjoisen Saudi-Arabian päällä (karkeat koordinaatit 28°N 39°E). Satelliitti on siis syöksynyt alas edellisellä kierroksellaan verrattuna yllä olevaan karttaan, joka perustui lauantaina illalla tehtyyn arvioon.

Ainakaan toistaiseksi Saudi-Arabiasta ja muualta alueelta ei ole tullut silminnäkijähavaintoja tai tietoja löytyneistä osista.

Satelliitteja havaitsevat harrastajat seurasivat Kosmos-1220:n kirkkautta ja rataa aktiivisesti ympäri maailman eilisillan aikana. Useat heistä olivat varautuneet kiikarein, sillä normaalisti satelliittia ei ole nähnyt helposti paljain silmin, mutta satelliitti olikin yllättävän kirkas ja liikkui nopeasti: nämä olivat merkkejä siitä, että se oli jo hyvin matalalla kiertoradalla ja putoamassa alas pian. Se myös saapui useiden havaitsijoiden näkymiin hieman ennustettua aikaisemmin, mikä sekin kertoi lopun olevan lähellä.

Alla olevan kuvasarjan otti Monika Landy-Gyebnar Unkarissa puolenyön jälkeen nyt sunnuntaina. Kuvissa satelliitti on selvästi näkyvissä ja sen kirkaus vaihteli: satelliitti oli jo todennäköisesti pyörimässä kiihvyvällä vauhdilla.

Tämän vuonna 1980 laukaistun tiedustelusatelliitin rata muuttui viime päivinä yhä pyöreämmäksi ja sen korkeus putosi tasaisesti. Mitä alemmaksi satelliitti tuli ilmakehän korkealla olevien rippeiden sen vauhtia hidastaessa, sitä voimakkaammin alaspäin tultaessa tiehämpi yläilmakehä hidasti sen ratanopeutta, ja sai siten korkeuden putoamaan entistä nopeammin. Tyypillisesti satelliittien lopullinen syöksy ilmakehään tapahtuu silloin, kun korkeus on noin 100-120 kilometriä. Ilmakehän kitka saa satelliitin ulkoiset osat (kuten aurinkopaneelit ja antennit) irtoamaan noin 80 kilometrin korkeudessa ja vähitellen ilmanvastus kuumentaa noin 25-kertaisella äänen nopeudella kulkevan satelliitin pinnan noin 1500°C:n lämpötilaan. Se, kuten kaikki siitä jo irronneet osat, alkavat sulaa ja höyrystyä kuin Maahan törmäävä meteori.

Pienimmät satelliitit – kuten suurin osa meteoreistakin – tuhoutuu täysin ilmakehään osuessaan, eikä niistä selviä pinnalle saakka mitään. Kosmos-1220 painaa kuitenkin arvioiden mukaan kenties jopa kolme tonnia, joten näin suuresta satelliitista putoaa osia maan pinnalle. Erityisesti tukevatekoiset osat, kuten rakettimoottorit, sekä titaanista ja hiilikuidusta tehdyt kestävät ja kuumuutta hyvin sietävät osat, kuten polttoainesäiliöt, ovat tällaisia. Myös kevyt ja kestävä lämpösuojamateriaali saattaa selvitä pinnalle, aivan kuten Skylab-avaruusaseman putoamisesta kertovassa osassa taannoisella Nullarbor-videollamme käy ilmi.

Kerroimme tarkemmin Kosmos-1220 -satelliitista alkuperäisessä artikkelissamme Suuri vakoilusatelliitti putoamassa Maahan. Viime marraskuussa Maahan pudonnesta, nyt putoamassa olevaa satelliittia paljon pienemmästä GOCE-satelliitista kerrottiin useissa jutuissamme; näistä kattavin oli Minne GOCE putosi? marrraskuun 8. päivänä.

Upravlenniye Sputnik Passivny

Salaisesta Kosmos-1220:sta on tihkunut lisätietoja viime päivinä. Kyseessä oli venäjäksi Upravlenniye Sputnik Passivny, passiivinen tiedustelusatelliitti, joka oli varustettu monipuolisella radiovastaanotinlaitteistolla, jolla otettiin vastaan sotalaivojen lähettämiä radiosignaaleita. Tarkoituksena oli paitsi pyrkiä nappaamaan viestejä, niin myös seurata missa laivoja oli ja minne ne olivat kulkemassa.

Neuvostoliitolla oli kahdenlaisia laivastovakoilusatelliitteja, joista Kosmos-1220:n kaltaiset saivat sähkövirtansa aurinkopaneeleista, ja toiset US-A -nimiset oli varustettu ydinreaktorein (A tarkoittaa nyt aktiivista).

US-P

A-satelliiteissa oli passiivisen vastaanotinlaitteiston lisäksi tutka, jolla se pystyi myös seuraamaan tarkemmin laivojen liikkeitä ja olemusta. Tutka vaati enemmän virtaa ja siksi aurinkopaneelit korvattiin ydinreaktorilla. Tämäntyyppinen satelliitti Kosmos-954 putosi tammikuussa 1978 Kanadaan ja sen lievästi radioaktiivisia osia löydetiin myös pinnalta: pienien osien lisäksi laajoilta asumattomilta pohjoisen Kanadan autiomailta löydettiin suuressa operaatiossa 12 suurempaa osaa, joista kahta lukuun ottamatta kaikki olivat radioaktiivisia.

Tällä kertaa tätä pelkoa ei kuitenkaan ole, koska Kosmos-1220:ssa ei ole ydinrekatoria.

Taivaalta putoaa tavaraa koko ajan

Kosmos-1220:n putoaminen oli merkittävä tapaus vain siksi, että se oli varsin massiivinen satelliitti ja siitä selvisi kappaleita varmasti maan pinnalle saakka. Ihmisen avaruuteen lähettämiä kappaleita putoaa alas hyvin usein; pienempiä osia joka päivä, suurempia satelliitteja ja kantorakettien kappaleita pari kertaa kuukaudessa.

Nykyisin toiminnassa olevat satelliitit pyritään tuhoamaan hallitusti yleensä eteläisen Tyynen valtameren päällä, missä niistä ei aiheudu haittaa. Satelliitteja avaruuteen vievät kantoraketit puolestaan toimivat nykyisin siten, ettei niistä jää avaruuteen juurikaan avaruusromua. Aiemmin esimerkiksi rakettien ylimmät vaiheet jäivät kiertämään Maata – ellei niitä räjäytetty, minkä kuviteltiin olevan hyvä tapa päästä niistä eroon, mutta joka on osoittautunut pahimmaksi mahdollisesti tavaksi, koska silloin yhden kappaleen sijaan kiertoradalle jäi kokonainen pilvi pienempiä hitusia.

Seuraavaksi Maahan putoava kappale onkin rakettivaihe. Kyseessä on vuonna 1961 laukaistun Delta-kantoraketin ylin vaihe. Raketti vei aikanaan avaruuteen erään ensimmäisistä sääsatelliiteista, amerikkalaisen TIROS 1:n. Osa syöksyy alas näillä näkymin 19. helmikuuta, mutta tuhoutunee täysin ilmakehässä.

Sen jälkeen vuorossa on pieni Picodragon-satelliitti helmikuun 27. päivänä, SL-8 -rakettivaihe 16. huhtikuuta ja ARDUSAT-X -satelliitti 29. huhtikuuta. Nämä kaikki tuhoutuvat ilmakehässä, eikä niistä ole vaaraa.

Suurin lähiaikoina Maahan palaava avaruusalus on kiinalaisten avaruusasema Tiangong 1, joka on tarkoitus pudottaa alas radaltaan 24. kesäkuuta. Sen massa on yli kahdeksan tonnia, joten siitä tulee selviämään pinnalle saakka suuria osia. Asema on kuitenkin edelleen lennonjohtonsa hallinnassa ja se tullaan pudottamaan kontrolloidusti Tyyneen valtamereen. Kiina suunnittelee erityistä havaintokampanjaa, sillä kyseessä on suurin Kiinan avaruuteen lähettämä ja sieltä alas putoava avaruusalus. Maahanpaluun ajankohta saattaa vielä muuttua, sillä lennonjohto voi päättää pudottaa Tiangongin aikaisemminkin – se on kiertänyt viime kesästä alkaen tyhjänä avaruudessa, kun Shenzhou 10 -aluksella siellä vierailleet kolme taikonauttia palasivat takaisin Maahan.