Video: Rakettilaukaisu toi upean valonäytelmän Kalifornian taivaalle

Nyt sunnuntaina 7. lokakuuta avaruuteen Kaliforniasta noussut Falcon 9 -raketti toi taivaalle upean valonäytelmän, jota jotkut hämmästelivät peloissaan, ja toiset ihailivat haltioissaan. Video näyttää tämän lennon kokonaisuudessaan, mutta upeimpia kuvia taivaalta ei videolla valitettavasti ole.


Se, miltä raketin laukaisu näyttää, riippuu monista tekijöistä, mutta sunnuntaina illalla paikallista aikaa ollut laukaisu näkyi niin hyvin kuin mahdollista. Sää oli selkeä, ja taivas oli juuri pimentynyt auringonlaskun jälkeen, kun Falcon 9 rynnisti matkaan Vandenbergin laukaisukeskuksesta.

Vandenberg sijaitsee hieman Los Angelesista luoteeseen Kalifornian rannikolla, joten etelän suuntaan lentänyt raketti oli näkyvissä koko Los Angelesin alueella hienosti. Horisontin alla ollut Aurinko pääsi vielä sopivasti valaisemaan raketin pakokaasuja, jolloin taivaalla oli parhaimmillaan kirkkaana pisteenä kiitävä raketti sekä suuri, aavemaisesti hohtava pilvi. Kun raketti suhahti nopeasti ensin ylöspäin ja kaartui sitten kohti horisonttia, pysyi valopilvi paikallaan hitaasti harventuen pitempään.

Twitterissä iloittiin, että siinä missä pohjoisessa on revontulia, on Los Angelesilla upeat rakettilaukaisut.

Ennen laukaisua Kaliforniassa annettiin myös harvinainen varoitus yliäänipamauksista. Syynä oli se, että ensimmäistä kertaa SpaceX aikoi tehdä rakettinsa ensimmäisellä vaiheella laskeutumisen lähelle laukaisupaikkaa. 

Tätä ennen rakettivaiheet ovat laskeutuneet merellä olleen robottilaivan päälle. Vain Floridassa tehtävissä laukaisuissa ovat raketit tulleet alas myös kiinteälle maalle. 

Takaisin palatessaan rakettien nopeus hidastuu yliäänen nopeudesta äänen nopeutta hitaammaksi, jolloin kuullaan myös yliäänipamaus. Myös laukaisun aikana lähdön yhteydessä pamahtaa, kun raketti rikkoo kiihdyttäessään äänivallin.

Kyydissä tällä kertaa raketissa oli argentiinalainen SAOCOM 1A -tutkasatelliitti. Nimi tulee sanoista Satélite Argentino de Observación COn Microondas, ja satelliitti on kokonaan Argentiinassa suunniteltu ja rakennettu. Tarkoituksena on lähettää toinen samanlainen satelliitti avaruuteen ensi vuonna.

 

Seuraava Kaliforniasta tehtävä Falcon 9 -raketin laukaisu on suomalaisittain kiinnostava, sillä sen kyydissä on kaksi suomalaissatelliittia: noin vuoden päivät laukaisua odottanut Suomi 100 -satelliitti sekä Iceye -yhtiön toinen testisatelliitti. Laukaisu on tämänhetkisen (10. lokakuuta) suunnitelman mukaan marraskuun 19. päivänä.

Lennosta on tulossa kiinnostava siksi, että SpaceX käyttää silloin mahdollisesti ensimmäistä kertaa jo kaksi laukaisua aiemmin tehnyttä rakettivaihetta. Rakettivaiheet huolletaan ja tarkistetaan huolellisesti ennen uutta lentoa, joten syytä huoleen ei ole. Asiaa voi katsoa myös siten, että kyseessä on jo sisäänajettu raketti, joka on todistanut jo kaksi kertaa toimineensa hyvin.

Raketti teki taivastaidetta Kaliforniassa. Tämän kuvan otti nimimerkki Farhill, jonka Flickr-sivulla on lisää kuvia.

Jos haluat katsoa yllä olevasta videosta vain kohokohdat, niin laukaisu tapahtuu kohdassa 16:40 ja ensimmäisen vaiheen laskeutuminen kohdassa 24:50.

Yllätysveto SpaceX -yhtiöltä: lähettää ryhmän taiteilijoita kuumatkalle

Ti, 09/18/2018 - 08:37 By Jari Mäkinen

Väsyneeltä näyttänyt ja kohujen ryöpyttämä Elon Musk nousi aamuyöllä Suomen aikaa lavalle tulevan kuulentäjän kanssa ja kertoi mitä on suunnitteilla: japanilainen taiteilija Yusaku Maezawa ja 6-8 muuta taiteilijaa tekevät vuonna 2023 matkan Kuun ympäri uuden jättiraketin avulla. Musk selitti myös mitä Big Falcon Rocket -nimiselle raketille kuuluu.

Kerroimme jo viikonloppuna tärkeimmät Big Falcon Rocket -kantorakettia koskevat uutiset, mutta maanantaina illalla Kalifornian aikaa pidetyssä tilaisuudessa Elon Musk kertoi (kovasti takellellen) kiinnostavia lisätietoja.

Esimerkiksi sen, että hahmotelmissa avaruusaluksen alaosaan ilmestyneet suuret vakaajat ovat itse asiassa laskeutumistelineiden ja laippojen yhdistelmiä, ja niistä yksi on mukana tällaisena pelkästään siksi, että se on kaunista. Tai tarkemmin sanottuna: kolme vakaajaa toimivat myös laskeutumisjalkoja, ja vaikka vakaajia tarvittaisiin vain kaksi, täytyy jalkoja olla kolme, ja nämä kaikki on tehty saman näköisiksi.

Kun avaruusalus palaa Maahan, syöksyy se alas ilmakehään suurella nopeudella. Aluksen yksi kylki on lämpökilvin suojattu, ja se käännetään alaspäin ottamaan vastaan ilman kitkakuumennuksen. Samalla puolella olevat kaksi alaosan vakaajaa kääntyvät ennen paluuta viistoon siten, että ne ovat lähes kiinni aluksen rungossa. Näin aerodynaamisesti sulavalinjaisempi, ja pienillä vakaajien asennon muutoksilla voidaan hallita suuntaa putoamisen aikana. Kolmas vakaaja, joka on aluksen "päällä" tässä vaiheessa, ei tee mitään – sitä ei voi liikuttaa, eikä siinä ole laippoja tai muita sellaisia.

Ennen laskeutumista kummatkin "alaosan" vakaajat käännetään suoraan, jolloin kaikki kolme vakaajaa ovat symmetrisesti. Vakaajat ovat tukevatekoiset ja niiden päissä on eräänlaiset tassut, joiden varaan alus asettuu Maan pinnalla.

Myös aluksen nokassa on kaksi pientä vakaajaa, joiden avulla lentoa ilmassa hallitaan.

Ainakin tässä turistikuulentoihin suunnitellussa versiossa on iso maisemaikkuna nokassa ja sen vieressä paljon pieniä ikkunoita. Muskin mukaan 1000 kuutiometriä tilavuudeltaan olevassa paineistetussa tilassa on "tilaa pitää hauskaa, koska hauskanpitoa avaruudessa ei arvosteta tarpeeksi", hytit matkustajille ja suuri katsomomainen tila maisemaikkunan alla. Eräässä videossa olleessa kuvassa ikkunan edessä oli viulunsoittaja leijumassa painottomuudessa.

Tilaisuudessa julkistettiin myös ensimmäisen lennon ostanut raharikas: hän on 42-vuotias japanilainen muotikeisari Yusaku Maezawa, joka John F. Kennedyn kuuluisaa kuupuhetta 1960-luvulta mukaillen totesi "I choose to go to the Moon". Kennnedy sanoi Yhdysvaltoihin viitaten "We chose to go to the Moon".

Yusaku Maezawa

Hän ei tosin lähde matkaan yksin, vaan ottaa mukaansa 6 – 8 taiteilijaa, jotka valitaan matkalle myöhemmin. Hankkeen nimi on Dear Moon, ja sille on tietysti tehty jo nettisivu dearmoon.earth, luotu hashtag #earthmoon ja koostettu inspiroiva video:

Idea lähettää ensimmäiselle turistilennolle Kuuhun juuri taiteilijoita mm. Basquiat'n ihailijaksi julistautuneen Maezawan johdolla, on hyvin SpaceX:n ja Muskin tyyppinen. Se on paitsi kiinnostavaa sinällään, niin myös sisältää annoksen humaanisuutta. Ja kyllä, tulee menemään läpi mediassa ja netissä kuin häkä, millä ei ole ainakaan haitallista vaikutusta yhtiön rekrytoinnille ja tulevien lentojen myynnille..

Tällä haavaa suurin uhka yhtiön maineelle on kuitenkin itse Musk, joka rypee (suurelta osin itse aiheuttamassaan) huonossa julkisuudessa.

Turistilento tapahtuu suunnitelman mukaan vuonna 2023, mutta tuohon kannattaa suhtautua vielä pienellä varauksella, koska jättirakettia ollaan vasta tekemässä ja sen koelennot ovat vielä edessä.

Kannattaa kuitenkin huomata se, että yhtiön esittelemissä piirroksissa tapahtuu muutoksia, ja tämä on hyvä merkki: raketti ei ole vain haavetta, vaan sitä tehdään vakavasti.

Alla on aamuyöllä Suomen aikaa ollut tilaisuus kokonaisuudessaan.

SpaceX:n uusi jättiraketti hahmottuu – yhtiö on lähettämässä turisteja sillä kuumatkalle

La, 09/15/2018 - 10:31 By Jari Mäkinen

Huhupuheet käyvät taas kiivaina, sillä ensi maanantaina on tulossa todella kiinnostava tapahtuma: SpaceX kertoo lisätietoja uudesta jättiraketistaan sekä tulevista kuumatkoista sillä. Jotain tiedetään kuitenkin jo nyt.

Samalla kun Nasa ja ESA valmistautuvat kertomaan lokakuussa pienistä edistysaskelistaan tulevien kuulentojensa suhteen (ja ilmoittamaan myös niiden myöhästymisestä edelleen), pitää SpaceX:n johtajaperustaja Elon Musk nyt maanantaina yhtiönsä tulevia toimia kartoittavan esitelmän. Suomen aikaa ollaan tuolloin tosin jo tiistain puolella.

SpaceX kertoi kuitenkin jo eilen perjantaina mistä on kyse: ensimmäisestä sopimuksesta kuuturistin lennättämiseksi. Kuulentolipun ostanutta henkilöä ei ole vielä paljastettu, mutta asiaa sivunneissa twiiteissä ollut Japanin lippu, joten kyseinen raharikas seikkailija tullee sieltä suunnalta.

Turisteja tulee varmastikin lisää, sillä SpaceX suunnittelee kuulentojaan pitkällä tähtäimellä.

"BFR Lunar Mission", kuten uudella jättiraketilla tehtävät kuulennot on nimetty, ovat nähtävästi noin viikon mittaisia lentoja, joilla alus käy Kuun kiertoradalla. Ne muistuttavat hyvin todennäköisesti niitä lentoja, joita yhtiö aikoi tehdä aikanaan Dragon-aluksellaan.

Joku saattaa muistaa, että vuoden 2017 helmikuussa SpaceX kertoi jo myyneensä kaksi kuulentoa, joita tuolloin luvattiin ennen tämän vuoden 2018 loppua (tässä silloinen juttumme aiheesta). Viimevuotisen kaavailun mukaan Dragon olisi noussut nyt joulukuussa matkaan Falcon Heavy -raketilla ja kiertänyt Kuun samaan tapaan kuin Apollo 8 jouluna 1968 – siis 50 vuotta sitten.

Näin ei tule tapahtumaan, koska miehitetyn Dragonin kehitys on viivästynyt ja koska sillä ei tulla koskaan lentämään Kuuhun. Sen sijaan SpaceX on kiihdyttänyt uuden superrakettinsa ja siihen kuuluvan avaruusaluksen tekemistä. Tämä Big Falcon Rocket tulee korvaamaan paitsi Dragon-alukset, niin myös Falcon 9 sekä Falcon Heavy -kantoraketit.

BFR on yksinkertaisesti voimakkain koskaan rakennettu avaruusalus. Se on lähes yhtä pitkä (tai korkea) kuin ammoinen Apollo-lentoja varten tehty Saturn V -kantoraketti, sillä sen koko pituus on 106 metriä (Saturn V oli 110 metriä). Raketin halkaisija on 9 metriä, mutta vaikka tämä on metrin vähemmän kuin Saturn V:n halkaisija, on raketti näin paksu koko pituudeltaan nokkaa lukuun ottamatta; kuuraketti oli paksu vain alaosaltaan ja kapeni vaihe vaiheelta.

Lentoonlähdössä BFR:n massa on noin 4400 tonnia, kun kuuraketti Saturn V oli 2 970 tonnia. Suurin osa massasta on polttoainetta, ja sitä uudessa raketissa on paljon. Polttoaineina ovat metaani ja happi.

Siinä missä Saturn V:n ensimmäisessä vaiheessa oli viisi suurta rakettimoottoria, on BFR:ssä 42 pienempää moottoria. Suurempi moottorien määrä lisää luotettavuutta, sillä niistä useampikin voi mennä rikki laukaisun aikana ja raketti voi silti lentää normaalisti avaruuteen. Kuuraketin ensimmäisen vaiheen viisi moottoria tuottivat 34 000 kN:n työntövoiman, BFR:n moottoreista lähtee 35 100 kN.

BFR kykenee laskelmien mukaan nostamaan 150 tonnin lastin matalalle kiertoradalle Maan ympärillä, ja koska raketin avaruusalusosa voidaan tankata uudelleen avaruudessa, pystytään myös kohti Marsia viemään samainen noin 150 tonnia. Alus pystyy myös tulemaan takaisin Maahan Marsista, jolloin sillä voi olla kyydissään 50 tonnin lasti.

BFR:n avaruusaluksesta on suunnitteilla kolme versiota: yksi miehitettyjä avaruuslentoja varten, yksi automaattinen rahtiversio mm. satelliittien lähettämistä varten ja tankkeriversio, jolla voidaan viedä kiertoradalle jo nousseeseen alukseen lisää metaania ja nestehappea esimerkiksi Marsiin lentämistä varten. Todennäköisesti myös kuulennot, joilla laskeudutaan Kuun pinnalle, tarvitsevat tankkauksen avaruudessa.


Koska alus pystyy siis tekemään jopa Mars-matkoja, eivät kuulennot ole sille mikään ongelma. Se pystyy suunnitelmien mukaan myös laskeutumaan Kuun pinnalle, joskin ensimmäisillä turistilennoilla vain kierretään ensin Kuuta. Hyvin todennäköisesti ensin Kuun ympäri mennään vain radalla, joka kiepsauttaa aluksen Kuun takaa jälleen kohti Maata, sen jälkeen aluksella asetutaan kiertämään Kuuta ja sitten vasta käydään laskeutumassa.

Kaikki tämä kuulostaa kovin helpolta, mutta se ei ole sitä. Onkin odotettavissa, että aikataulu venyy tästä hieman – kuten on käynyt aina aikaisemminkin – mutta SpaceX:n suunnitelma on tällä hetkellä tihkuneiden tietojen mukaan paljoin edellä avaruusjärjestöjen vanhaan tekniikkaan nojaavasta kuulentosuunnitelmasta ja nyt näyttää siltä, että SpaceX on viemässä turisteja jo kuulennoille isolla ja mukavalla raketillaan samaan aikaan kuin ammattiastronautit vasta kipuavat pieneen Orion-kapseliinsa.

Ja vaikka BFR:n osia ollaan jo tekemässä, elää hanke vielä. Siitä yksi esimerkki on otsikkokuva, missä on tuorein hahmotelma avaruusaluksesta: sille on ilmestynyt nyt aiempaa suuremman vakaajat. Tämä on odotettua, sillä aiemmissa hahmotelmissa olleet pienet tyngät vaikuttivat aerodynaamisesti hieman heppoisilta – alus kun Maahan palatessaan lentää ilmakehän läpi ja tämän lennon aikana sitä kannattaa ohjata vakaajilla.

Toinen olennainen muutos on rakettimoottorien määrässä: nyt niitä näyttää olevan "vain" seitsemän aiemman yhdeksän sijaan. Voi olla, että avaruusaluksesta on tulossa hieman aiemmin suunniteltua pienempi.

Muutoksia voi myös pitää merkkeinä siitä, että hanke menee todella eteenpäin, eivätkä julkistetut kuvat aluksesta ole vain taiteilijoiden näkemyksiä.

Video: Raketti tienristeyksessä

Jos Los Angelesin lentoaseman eteläpuolella ajelee Hawthorne -nimisessä paikassa, saattaa siellä törmätä yllätykseen: risteyksessä olevaanb kantorakettiin. Se ei tosin ole ajoradalla, vaan turvallisesti SpaceX -yhtiön pääkohttorin pihalla.

SpaceX on vallannut vähitellen varsin suuren osan Hawthornen paikallisen lentokentän vierellä olevista rakennuksista. Siellä sijaitsee nyt yhtiön päämaja sekä sen ympärillä on koko joukko kiinnostavan näköisiä rakennuksia, joissa on mielenkiintoa herättäviä tekstejä: esimerkiksi Dragon processing facility ja niin edelleen.

Dragon on yhtiön avaruusalus, jonka miehittämättömät versiot kuljettavat nyt rahtia avaruusasemalle ja tuovat sieltä takaisin Maahankin tavaraa, ja jonka uusi miehitetty versio tekee pian ensilentonsa.

Eniten huomiota herättää kuitenkin päärakennuksen edessä kaikkien ihailtavana oleva Falcon 9 -kantoraketin ensimmäinen vaihe. Kyseessä on aivan ensimmäinen onnistuneesti takaisin palannut rakettivaihe, joka teki ensimmäisen (ja ainoan) lentonsa joulukuussa 2015. Tätä vaihetta tutkittiin tarkasti lennon jälkeen ja sen avulla tekniikkaa kehitettiin eteenpäin, mutta uuden lennon sijaan se päätyi näyttelyesineeksi. Yhtiö ihan syystäkin haluaa muistella sen avulla saavutustaan, joka on merkkipaalu avaruuslentojen historiassa.

Tarkalleen ottaen kyseessä on rakettivaihe numero B1019 ja ensimmäinen ns. Full Thurst -version Falcon 9:n ensimmäinen vaihe. Tässä versiossa käytetään mm. tavallista kylmempiä ajoaineita, koska kylmemmät ja siten tiheämmät kerosiini sekä nestehappi ovat tilavuutta kohden energeettisempiä. Siinä oli myös ensimmäiset suurempitehoiset Merlin-rakettimoottorit. Raketin rakennetta, ohjaimia ja laskeutumisjalkoja oli myös paranneltu.

Kuormana tällä 22. joulukuuta 2015 olleella lennolla oli 11 kappaletta Orbcomm-yhtiön satelliitteja. Sen jälkeen, kun ensimmäinen vaihe oli tehnyt tehtävänsä, se kääntyi takaisin ja laskeutui Cape Canaveralissa laukaisupaikan lähellä olevalle laskeutumisalueelle, joka tunnetaan nimellä LZ-1, eli Landing Zone 1.

Raketti on siis kaikkien nähtävissä ja ihailtavissa Hawthornessa Crenshaw Boulevardin ja Jack Northrop Avenuen risteyksessä SpaceX:n pääkonttorin edessä. Pääkonttorille ei sen sijaan mennä noin vain sisälle, eikä siellä oteta kuvia, mutta siellä on esillä paljon muuta yhtiön historiaa alkaen ensimmäisestä takaisin avaruudesta palanneesta Dragon-aluksesta. Sen osoite on asianmukaisesti 1 Rocket Road.

SpaceX:n pääkonttorin piha

Miksi viime perjantainen Falcon 9 -raketin lento oli vallankumous – tässä kuusi yksinkertaista syytä

Ma, 05/14/2018 - 16:00 By Jari Mäkinen
Falcon 9 Block 5 nousee lentoon. Kuva: SpaceX

Avaruusyhtiö SpaceX laukaisi viime perjantaina Bangladeshin tilaaman tietoliikennesateliitin Maata kiertämään. Satelliitti ja laukaisu sinällään eivät olleet mitään erityistä, sillä kaikki kävi hyvin rutiininomaisesti, mutta lennossa oli monta seikkaa, jotka tekevät siitä hyvin tärkeän. Otsikossakin oleva sana "vallankumouksellinen" ei ole juurikaan liioittelua.

Uutisissa on kerrottu viime perjantain lennosta ja siitä, että kyseessä oli SpaceX -yhtiön Falcon 9 -kantoraketin uusi versio. Yhtiön johtajaperustaja Elon Musk hymisteli onnistuneen lennon jälkeen tyytyväisenä ja kertoi hieman yhtiön suunnitelmista tulevaisuudessa.

Suunnitelmat ovat hienoja ja pelottavia, riippuen siitä, keneltä kysytään. Jos kyse on satelliitteja avaruuteen laukaisevista yhtiöistä tai tahoista, jotka haluaisivat tulla mukaan avaruusliiketoimintaan, niin Muskin visiot ovat aivan upeita.

Jos taas asiaa kysytään nyt satelliitteja avaruuteen laukaisevilta kilpailijoilta, etenkin eurooppalaiselta Arianespacelta, niin vastauksena on pelokas ilme sekä selittelyä.

Tässä yksinkertaistettuna kuusi syytä, miksi Falcon 9:n lento oli tärkeä – ja miksi Eurooppa on pulassa.

Perjantain laukaisun ensimmäinen vaihe laskeutui suunnitellusti Atlantilla odottaneen lavetin päälle.

1. Tämä on oikeasti uudelleenkäytettävä raketti

SpaceX on osoittanut jo hienosti, miten Falcon 9 -kantorakettien ensimmäiset vaiheet saadaan palautettua takaisin alas niin kiinteälle maalle kuin merellä kelluvalle laskeutumisalustalle. 

Tähän mennessä näin on tehty 25 kertaa: 14 lentoa on tehty siten, että ensimmäinen vaihe on laskeutunut merellä olevalle lavetille, ja 11 ensimmäistä vaihetta on laskeutunut rannalle. Kahdeksan näistä palautetuista vaiheista on laukaisu uudelleen ja kaikki ovat toimineet hyvin. 

Perjantain lennolla oli käytössä uusi versio ensimmäisestä vaiheesta. Sen tekemisessä oli otettu huomioon raketteja puhdistettaessa ja uuteen lentoon valmistellessa tehtyjä havaintoja. Uuden ensimmäisen vaiheen rakettimoottorit on kiinnitetty eri tavalla, rakenteessa on muutoksia ja niiden pintamateriaalit kestävät paremmin kuumennusta, jonka kohteeksi vaiheet joutuvat alas palatessaan.

Parannusten ansiosta rakettivaiheet voidaan – ainakin suunnitelmien mukaan – lennättää uudelleen sata kertaa, ja kymmenen lentoa voidaan tehdä peräjälkeen vain hyvin pienin korjauksin. Periaatteessa vaihe tulee vain alas, se tarkastetaan ja voidaan käyttää saman tien uudelleen. Kymmenennen lennon jälkeen osia pitänee vaihtaa ja vaihe täytyy käydä tarkemmin läpi.

Musk lupasi, että vuoden kuluessa yhtiö aikoo lennättää saman ensimmäisen vaiheen uudelleen 24 tunnin sisällä. Tätä hän tosin uhosi tapahtuvaksi jo viime vuoden puolella, mutta aikataulu on viivästynyt; ajankohdan sijaan kannattaakin kiinnittää huomio siihen, että näin tulee varmasti käymään ja sen ansiosta rakettien lennätykset tulevat paljon edullisemmiksi ja helpommiksi.

Ensimmäisen vaiheen uudelleenkäyttämisen lisäksi SpaceX aikoo ottaa käyttöön myös uudelleenkäytettävät nokkakartiot ja raketin toiset vaiheet. Näiden talteen ottamisesta on tehty jo kokeita, mutta ne eivät ole vielä onnistuneet. Periaatteessa näin kuitenkin voidaan tehdä ja varmasti niin tukee käymään.

Toisen vaiheen uudelleenkäyttö on paljon vaikeampaa, koska se palaa takaisin suurella nopeudella kiertoradalta ja sen saaminen laskeutumaan siististi jaloilleen on hyvin hankalaa. SpaceX:n idea vaiheen palauttamisesta alas suurten, puhallettavien pallojen avulla on kuitenkin hyvä ja toimii teoriassa. 

Ainakin periaatteessa siis koko Falcon 9 voisi olla siis uudelleenkäytettävä.

2. Avaruuslaukaisun hinta romahtaa

Vaikka Falcon 9:stä voitaisiin kätevästi käyttää uudelleen ainoastaan sen ensimmäiset vaiheet, niin jo raketin nykyversiolla satelliitin laukaisun hinta avaruuteen tulee putoamaan olennaisesti. Ensimmäinen vaihe on raketin suurin ja kallein osa, joten jo niitä kierrättämällä hintaa voidaan laskea. 

Näyttää siltä, että aiemmin SpaceX:n mainostama 30 prosentin hinnan lasku on oikeasti suurempi. Nyt Musk puhuu vain 5-7 miljoonaa dollaria (noin 4-6 milj. euroa) maksavasta satelliittilaukaisusta, mikä on vain kymmenesosa nykyisestä hintatasosta. Vaikka tässä olisi hieman löysän puheen lisää, on suunta kohti olennaisia hinnanalennuksia.

Tämä tarkoittaa sitä, että yhä useammat voivat käyttää avaruutta hyväkseen, mikä lisää laukaisujen kysyntää, mikä osaltaan pudottaa hintoja edelleen. 

Sana vallankumous ei etenkään tässä mielessä ole yhtään liioittelua.

3. Kilpailijat ovat pulassa

SpaceX ei ole päässyt markkinajohtajaksi helpolla. Se on kehittänyt härkäpäisesti konkarien ja "viisaampien" neuvojen vastaisesti tekniikkaansa yli 14 vuoden ajan, eikä ole masentunut takaiskuista. 

Yhtiön kilpailijat ovat puolestaan lennättäneet perinteisiä kantorakettejaan aivan kuten ennen, ja vasta viime vuosina ne ovat alkaneet pohtia miten vastata SpaceX:n asettamaan haasteeseen.

Pahimmassa pulassa on eurooppalainen Arianespace, joka käyttää pääasiassa Ariane 5 -kantorakettia. Ariane on ollut kaupallisten satelliittilaukaisuiden työhevonen siitä alkaen, kun se tuli käyttöön 1990-luvun lopussa. Silloin Ariane 5 oli uusi raketti, joka oli 1960-luvulta peräisin olevia (edelleen käytössä olevia) amerikkalaisraketteja yksinkertaisempi, tehokkaampi ja edullisempi suhteessa laukaistavaan massaan.

Nyt tekeillä on uusi Ariane, numeroltaan kuusi. Se on vieläkin yksinkertaisempi ja sen koko on sopeutettu sopimaan paremmin nykyisin laukaistavien tietoliikennesatelliittien massoihin. Mutta se on edelleen kertakäyttöinen, perinteisen tyylinen raketti.

Raketista on tulossa muutama versio, joista pienimmän laukaisu maksaa arvioiden mukaan 75 miljoonaa euroa ja raskaimman 90 miljoonaa. Eroa on hieman verrattuna SpaceX:n lupaamaan, jotakuinkin saman kokoisen satelliitin laukaisevaan Falcon 9:ään ja sen noin viiteen miljoonaan euroon.

Euroopassa tutkitaan kyllä aktiivisesti erilaisia uudelleenkäytettäviä raketteja, mutta juuri nyt olemme kaukana takana kehityksessä. Ei ihme, että Arianespacen johtaja Stéphane Israël on taas nyt toukokuun puolivälissä kehottanut puolipaniikissa eurooppalaisia avaruusrahoituksesta vastaavia päättäjiä reagoimaan; Ariane-raketteja valmistava Airbus tekee jo itse omia suunnitelmiaan, mutta koska Ariane on poliittisvetoinen projekti, ei se pysty menemään itsekseen eteenpäin ilman, että nyt käynnissä oleva Ariane 6 -työ joutuisi hankaluuksiin. Vaikea ongelma.

Callisto. Kuva: CNES
Callisto on suunnitteilla oleva uudelleenkäytettävän raketin demoversio. Sen takana ovat Ranskan ja Saksan avaruushallinnot. Ensilentoa suunnitellaan vuodeksi 2020. Kuva: CNES.

5. Luotettavuus paranee

Nyt lentänyt Falcon 9:n versio on tehty täyttämään kaikki miehitettyjen avaruuslentojen turvallisuusmääräykset, koska tämän avulla SpaceX aikoo lennättää astronautteja kyytivää Dragon-alustaan avaruuteen.

Tämä tarkoittaa monia luotettavuutta parantavia muutoksia, mutta ennen kaikkea sitä, että raketin tulee kestää suurempia ulkoisia voimia laukaisun aikana ilman vaurioita ja sen systeemien pitää olla moninkertaisesti varmennettuja. Esimerkiksi rakenteet ovat nyt tehty siten, että ne kestävät 40 % enemmän voimia kuin laukaisun aikana odotetaan tapahtuvan.

Jo nyt Falcon 9 on ollut siinä mielessä kilpailijoitaan parempi, että se on voinut jatkaa lentoaan normaalisti, vaikka kaksikin sen moottoreista rikkoontuisi laukaisun aikana. 

Parempi luotettavuus on luonnollisesti hyvä uutinen myös satelliittien laukaisijoille. Satelliitteja vakuuttavat yhtiöt puolestaan joutuvat laskemaan vakuutushintojaan, mikä osaltaan vähentää kustannuksia. Vakuutukset eivät ole pakollisia, mutta lähes kaikki ottavat sellaisen.

Suunnitelmien mukaan ensimmäinen uuden Dargon-aluksen lento tapahtuu elokuussa, joskin on mahdollista, että tätä automaattisesti ilman matkustajia tehtävää lentoa tullaan lykkäämään. Astronautteja kyytiin otetaan vasta aikaisintaan loppuvuodesta; uuden Falcon 9:n täytyy lentää virheettömästi seitsemän kertaa ennen kuin ihmisiä uskalletaan laittaa sen nokkaan.

 

Kuvapari näyttää uuden (oikealla) ja vanhan (vasemmalla) Falcon 9:n olennaisimmat ulkoiset erot: uudelleensuunnitellut laskeutumisjalat ja hiilikuituinen osa ensimmäisen ja toisen vaiheen välissä.

6. SpaceX on pian alan valtias

SpaceX-yhtiöllä on nykyisin käytössään kolme laukaisualustaa, joista se pystyy tekemään laukaisuita jo nyt lähes samanaikaisesti. Kaksi näistä on Floridassa ja yksi Kaliforniassa, ja ne soveltuvat hyvin niin tietoliikenne- kuin tutkimussatelliittienkin laukaisuun. Kennedyn avaruuskeskuksessa oleva alusta sopii myös miehitetyille avaruuslennoille ja mistä tahansa voidaan laukaista rahteja pois maapalloltakin. 

Yhtiöllä on siis käytössään nyt yhtä monta laukaisualustaa kuin Euroopalla Kouroussa olevassa avaruuskeskuksessa ja enemmän kuin kilpailijoillaan.

Tähän mennessä tänä vuonna SpaceX on tehnyt yhdeksän lentoa ja viime vuonna se teki kaikkiaan 18 lentoa. Tänä vuonna se aikoo tehdä noin 30 lentoa.

Kun se alkaa vielä laukaisemaan rakettejaan tätäkin useamminkin, ensi vuonna mahdollisesti jo useita viikossa, tulee siitä pian alan ehdoton valtias. Kuka ostaisikaan kyytejä enää muilta, jos hinta on edullinen ja lentoja tehdään koko ajan?

Monopolitilanne on kuitenkin aina ongelmallinen, koska kilpailu tekee aina hyvää – ja jos Falcon 9:lle tapahtuu onnettomuus ja lennot joudutaan keskeyttämään, on tuloksena varsin suuri kaaos. Toivottavasti kilpailijat pääsevät samalle tasolle pian. 

Väläys tulevasta: BFR syrjäyttää Falcon 9:n

SpaceX laukaisi alkuvuodesta Falcon 9:n raskaan version ja sinkosi sillä näyttävästi Tesla -urheiluauton planeettainväliseen avaruuteen. Voi olla, että näitä lentoja ei pahemmin tulla enää tekemään, koska yhtiön valmisteilla oleva uusi, suuri raketti BFR (Big Falcon Rocket) tulee syrjäyttämään sen.

Musk on twiittaillut aina välillä kuvia BFR:n osista ja nähtävästi työt sen tekemiseksi ovat jo varsin pitkällä. Yhtiö on varannut niiden valmistamiseen paikan Kaliforniasta sopivasti Long Beachin sataman luota ja raketin prototyypin testaaminen alkaa ensi vuonna. Jos kaikki käy nyt suunnitellusti, ensimmäinen raketti lentäisi vuonna 2020.

BFR on kokonaan uudelleenkäytettävä ja se pystyy nostamaan 150 tonnia kerrallaan Maata kiertämään. Siitä onkin aikomus tehdä ensimmäinen todellinen avaruusrekka, jolla viedään rahtia kimppakyydillä avaruuteen. Nyt jokainen satelliitti lähetetään omalla raketillaan, tai parhaimmillaan kyydissä on kolme satelliittia – kun mukaan ei lasketa nanosatelliitteja, joita voidaan viedä jo satakuntakin kerralla. Vastaisuudessa isojenkin satelliittien kanssa tehdään juuri niin: BFR vie ne ylös ja sinkoaa siellä omille teilleen.

Falcon 9 Heavyä ei siis tarvita mihinkään, ja itse asiassa Falcon 9 jäänee pian myös eläkkeelle. Se saattaa olla antiikkinen jo viiden vuoden päästä (Ariane 6:sta ja muista tekeillä olevista uusvanhoista raketeista ei kannata edes puhua tässä yhteydessä).

Amazon-miljardööri Jeff Bezosin Blue Origin on tekemässä vastaavanlaista New Glenn -rakettia, jonka tehdas on jo harjakorkeudessa Floridassa Cape Canaveralissa.

Vaikka perinteisistä avaruusyhtiöistä ei näytäkään olevan vastaajiksi kilpailuun tässä uuden avaruusajan alussa, on tiedossa todella kiinnostavia aikoja. Ja perjantainen Falcon 9:n lento oli tässä yksi tärkeä välitavoite.

(Juttua on korjattu: satelliitti oli Bangladeshin tilaama, ei Indonesian, kuten tekstissä alun perin kirjoitettiin)

Miksi SpaceX haluaa nyt laskeutua raketillaan alas jättikokoisen vappupallon avulla?

Ke, 04/18/2018 - 23:51 By Jari Mäkinen

Tempauksistaan tunnettu SpaceX -avaruusyhtiö ja sen johtaja Elon Musk ovat jo pitkään kertoneet, että heidän tavoitteenaan on käyttää kantoraketit kokonaisuudessaan uudelleen. Nyt vain ensimmäiset vaiheet voivat palata takaisin alas, mutta ylemmät vaiheet ovat kertakäyttöisiä. Ensi yön lennolla testataan menetelmää, jolla niitäkin saataisiin talteen. Ratkaisu on huipputekninen: jättisuuri ilmapallo.

Tähän mennessä SpaceX on onnistunut saamaan takaisin alas ehjinä kaikkiaan jo 23 Falcon 9 -kantoraketin ensimmäistä osaa ja niistä 11 on lentänyt jo uudelleen.

Rakettivaiheissa on uudelleenkäytettävät moottorit, laskeutumisjalat, ilmaohjaimet ja hyvät hallintalaitteet sekä ylimääräistä polttoainetta, joiden avulla ne voivat laskeutua pehmeästi helikopterin tapaan pystysuoraan joko merellä olevan lavetin tai laukaisualustan vieressä olevan alueen päälle.

Toiset vaiheet (ks. otsikkokuva) sen sijaan ovat kertakäyttöisiä.

Kun ne ovat päättäneet tehtävänsä ja kiertävät Maata avaruudessa, ne ohjataan nykyisin tuhoutumaan ilmakehässä jossain Tyynenmeren päällä. Jos niistä jäisi ilmakehän kitkakuumennuksen jälkeen joitain palasia jäljelle, molskahtaisivat ne turvallisesti mereen alueella, missä ei ole käytännössä ketään.

Jotta toiset vaiheet saataisiin ehjinä alas ensimmäisten vaiheiden tapaan, pitäisi ne suojata kitkakuumennusta vastaan lämpösuojilla samaan tapaan kuin esimerkiksi avaruussukkula, mutta se olisi kallista ja hankalaa. 

Nyt ideana onkin muuttaa toisten vaiheiden massan ja pinta-alan välistä suhdetta siten, että ne putoavat alas sen verran hitaasti, että ne eivät joudu niin suuren kuumennuksen kohteeksi. Lämpötilahan syntyy ilmanvastuksen kitkakuumennuksesta, ja jos nopeutta on vähemmän ja putoavan kappaleen ilmanvastus on hyvin suuri, on tilanne ihan toinen.

Yksi tapa lisätä ilmanvastusta ja massan sekä pinta-alan suhdetta on yksinkertaisesti puhaltaa putoava kappale hyvin suureksi. Sen voi tehdä esimerkiksi ilmatyynyn kaltaisilla auki puhallettavilla suurilla tyynyillä, jotka avautuisivat esimerkiksi pienten kaasunkehittimien (lue: paljon kaasua tuottavien räjähdyspanosten) avulla.

Ne olisivat siis kuin suuria vappupalloja, tai yksi iso sellainen. Ja hyvin tukeva sellainen, sillä sen pitää silti kestää varsin suurella nopeudella tapahtuvan syöksyn ilmakehään sekä jonkin verran kuumennusta.

Nähtävästi SpaceX aikoo testata tätä tekniikkaa nyt tulevalla TESS-eksoplaneettametsästäjän lennolla.

Jo aikaisemmin yhtiö on harjoitellut tarkkuuspudottamista Tyynenmeren päällä ja se on myös koettanut napata talteen raketin nokkakartion suurella laivaan kiinnitetyllä verkolla. Se ei aivan onnistunut, mutta periaatteessa temppu voisi onnistua – myös ensimmäisten vaiheiden palautukset menivät aluksi pahasti pieleen, kunnes nyt ne on saatu lähes rutiininomaisiksi.

Epäilevät tuomaat, jotka ennättivät epäonnistumisten jälkeen tuomita koko manöveerin mahdottomana, ovat nyt hiljaa.

Tekniikalla on suomalaisyhteys

Auki puhaltuva pallomainen osa laskeutujaa ei ole mikään uusi ajatus, sillä sellaisia on teoreettisesti on pohdittu pitkään.

Näitä on ennätetty jo testaamaankin pienessä mittakaavassa, ja myös Ilmatieteen laitoksen suunnittelema Mars-luotain käytti puhallettavaa ilmatyynyä. Se paitsi lisäisi laskeutujan pinta-alaa ja hidastaisi siten sen nopeutta, niin myös toimisi suojana kuumennusta vastaan ja sen jälkeen olisi kuin laskuvarjo.

MetNet olisi edelleen hyvä konsepti, mutta se ei ole toteutumassa näillä näkymin – ainakaan lähiaikoina.

Tiedetuubi kertoi Nasan testistä ja MetNetistä artikkelissa vuonna 2015.

Raketissa häikkiä – TESS jäi laukaisualustalle

Ti, 04/17/2018 - 08:32 By Jari Mäkinen

Eksoplaneettametsästäjä TESS ei päässyt yöllä matkaan. Laukaisua yritetään uudelleen keskiviikkona.

TESS-satelliittia kuljettavan Falcon 9 -kantoraketin laukaisuvalmistelut jouduttiin keskeyttämään eilen illalla raketin ohjaus- ja navigointilaitteissa olleen mahdollisen vian tarkistusten vuoksi.

SpaceX -yhtiön ja Nasan mukaan uusi yritys tehdään ensi torstaina klo 1.51 yöllä Suomen aikaa.

Laukaisun jälkeen SpaceX koettaa jälleen tuoda raketin ensimmäisen vaiheen takaisin maahan. Siksi Atlantilla Floridan itäpuolella oleva robottialus “Of Course I Still Love You” – jotakuinkin jalkapallokentän kokoinen laskeutumislavetti – odottelee paikallaan uutta laukaisuyritystä.

Twiitissä mainittu GNC tarkoittaa ohjaus-, navigointi- ja hallintasysteemiä (guidance, navigation and control).

Eksoplaneettojen metsästäjä lähtövalmiina – seurannassa 200 000 lähitähteä

Ma, 04/16/2018 - 13:28 By Jari Mäkinen
Piirros TESS-satelliitista

Uusi eksoplaneettoja etsivä teleskooppi lähetetään ensi yönä avaruuteen, jos kaikki sujuu suunnitellusti. TESS tulee todennäköisesti löytämään tuhansia uusia mielenkiintoisia maailmoja.

Eksoplaneetta on jotain muuta tähteä kuin Aurinkoa kiertävä planeetta. Niitä tuntuu olevan hyvinkin runsaasti – jopa niin, että todennäköisesti lähes kaikilla taivaalla olevilla tähdillä on planeettoja ympärillään. Kyse on vain siitä, kuinka monia näistä voimme havaita.

Nyt huhtikuussa 2018 tunnetaan kaikkiaan 3758 eksoplaneettaa, jotka ovat 2808 tähden ympärillä. 627 tähdellä on enemmän kuin yksi planeetta.

Mahdollisia uusia löytöjä – todennäköisiä tapauksia, joita ei ole vielä varmistettu – on tuhansia lisää.

Pian eksoplaneettoja tullaan löytämään varmasti vieläkin enemmän, sillä nyt yöllä avaruuteen laukaistavan TESS-satelliitin odotetaan lisäävän listalle tuhansia uusia planeettoja.

TESS, eli Transiting Exoplanet Survey Satellite, tulee havaitsemaan noin 200 000 meitä lähellä sijaitsevaa tähtiä siten, että se yksinkertaisesti mittaa erittäin tarkasti näiden tähtien kirkkautta.

Kuten satelliitin nimi jo kertoo, se käyttää hyväkseen transitiomenetelmää, eli se havaitsee eksoplaneettoja katsomalla sitä, milloin planeetat kulkevat tähden edestä. Planeetan peittäessä tähden pintaa, tulee tähdestä hieman vähemmän valoa, eli sen kirkkaus laskee vähän.

Kirkkauden väheneminen on hyvin pientä, joten satelliitin tulee tehdä erittäin tarkkoja havaintoja.

Satelliitti itsessään ei löydä eksoplaneettoja, vaan se tekee vain rutiininomaisesti havaintoja ja lähettää niitä tutkijoille. Tietokoneilla analysoidaan tätä suurta valokäyrämäärää ja lopulta, kun jonkun tähden valovaihteluista löydetään säännönmukaisuutta, otetaan se tarkempaan seurantaan. Jos samaa vaihtelua havaitaan lisää, voidaan lopulta eksoplaneettahavainto vahvistaa.

Valokäyrässä olevasta vaihtelusta voidaan laskea planeetan kiertoaika, määrittää sen massa ja kiertorata sekä arvioida planeetan kokoa. Näiden perusteella voidaan edelleen tehdä johtopäätöksiä siitä, millainen planeetta on kyseessä; onko se pieni ja tiheä kiviplaneetta vai suuri ja kevyt kaasujättiläinen. 

TESS-hankkeen tutkijat arvioivat, että he saattavat löytää noin 300 jotakuinkin Maan kokoista eksoplaneettaa sen kahden vuoden aikana, jonka satelliitin toivotaan ainakin tekevän havaintojaan.

Huono puoli TESSin käyttämässä havaintometodissa on se, että sen avulla voidaan löytää vain planeettoja, joiden ratataso tähtensä ympärillä on sellainen, että planeetta kulkee suoraan Maan ja tähden välistä.

TESS tekeillä

TESS on varsin pieni: sen massa on laukaisun aikaan 350 kg ja koko 3,7 × 1,2 × 1,5 metriä. Samoin sen havaintolaitteena oleva neljän kameran paketti on varustettu laajakulmaisilla (24°) linssillä, joiden aukko on kooltaan vain 10 cm. Niinpä TESS ei voi tehdä eksoplaneetoista tarkkoja havaintoja, vaan siihen tarvitaan suurempia teleskooppeja. 

Tähän mennessä tehokkain eksojen etsijä on ollut Nasan Kepler-avaruusteleskooppi, joka on monessa mielessä erilainen kuin TESS.

Ensinnäkin Kepler on suurempi, sillä sen massa oli yli tonnin ja sen havaintolaitteena oli tehokas, 1,4 metriä halkaisijaltaan olevalla peilillä varustettu teleskooppi. Se pystyi havaitsemaan siis paljon himmeämpiä tähtiä kuin TESS.

TESSin etuna on kuitenkin se, että se tulee katsomaan koko taivasta; Kepler teki tarkkoja katsauksia eri puolille ja koetti löytää mahdollisimman paljon eksoplaneettoja, mutta TESS katsoo kaikkialle ja koettaa löytää vain kiinnostavia tapauksia lähimpien tähtien ympäriltä.

Menee omituiselle radalle

TESS laukaistaan avaruuteen SpaceX:n Falcon 9 -kantoraketilla Floridasta, Cape Canaveralista. Laukaisuaika on ensi yönä* klo 1.51 Suomen aikaa ja koska satelliitti laukaistaan varsin mielenkiintoiselle kiertoradalle Maan ympärillä, pitää laukaisun tapahtua vain 30 sekuntia kestävän laukaisuikkunan aikana. 

Tällä hetkellä (keskiviikkona 18.4. iltapäivällä) laukaisuun sopivan sään todennäköisyys on yli 90 %.

Päämääränä TESSillä on erittäin soikea kiertorata Maan ympärillä. Kaukaisimmillaan se on noin Kuun etäisyydellä meistä, mikä tarkoittaa sitä, että satelliitti joutuu tanssimaan Maan ja Kuun painovoimakenttien tahdissa. Tästä on se hyvä puoli, että Maa ja Kuu pitävät rataa luontaisesti hyvin stabiilina.

Yksi kierros radalla kestää 13,7 vuorokautta.

Lento tällaiselle radalle vaatii varsin paljon energiaa, ja siksi pieni satelliitti laukaistaan matkaan "liian" suurella kantoraketilla – TESS näytti hyvin pieneltä laitteelta Falcon 9:n suuren nokkakartion sisällä.​

Seuraava siirto tulee Euroopasta

Euroopan avaruusjärjestö hyväksyi maaliskuussa erääksi seuraavista suurista avaruustiedehankkeistaan Ariel-nimisen eksoplaneettateleskoopin. Siitä on tulossa seuraava todella tehokas avaruuteen lähetettävä eksojen tutkija.

Sitä tosin saadaan odottaa vielä jonkin aikaa, sillä tämä noin 1300-kiloinen laite lähetetään matkaan vuonna 2028.

Nimi Ariel tulee sanoista Atmospheric Remote‐sensing Infrared Exoplanet Large‐survey mission, eli se ei tule enää vain etsimään eksoplaneettoja, vaan tutkimaan tuhansia erilaisia eksoplaneettoja ja kartoittamaan niiden hyvin paljon toisistaan poikkeavia ominaisuuksia.

Erityisesti Ariel kiinnittää huomiota lämpimien ja kuumien, hieman maapalloa suurempien sekä jättiläisplaneettojen kokoisten eksoplaneettojen kaasukehiin. Tavoitteena on havaita yksinkertaisesti mahdollisimman paljon erilaisia kaasukehiä ja päästä tutkimaan niiden yleisiä ominaisuuksia. Nythän tunnemme kunnolla maapallon ilmakehän lisäksi vain muutamia omassa aurinkokunnassamme olevia kaasukehiä.

Ariel pystyy havaitsemaan kaasukehistä mm. vesihöyryä, hiilidioksidia ja metaania. Toivon mukaan näiden määrien vaihteluita voidaan seurata pitkän aikaa, jolloin voisimme saada selville mm. eksoplaneettojen muuttumista vuodenaikojen mukaan.

Ariel laukaistaan Ariane 6 -kantoraketilla toivon mukaan vuoden 2028 puolivälissä ja sen lento kestää ainakin neljä vuotta. Satelliitti viedään Maan "varjopuolelle" 1,5 miljoonan kilometrin päähän maapallosta niin sanottuun Lagragnen pisteeseen 2.

*

Huom! Juttua on päivitetty keskiviikkona 18.4. Laukaisu maantain ja tiistain välisenä yönä jouduttiin siirtämään keskiviikon ja torstain väliseksi yöksi, ja tätä koskevat kohdat jutusta on muutettu.

SpaceX:n "vi**n iso raketti" aloittaa koelennot ensi vuonna – kohteina pian kiertorata, Kuu ja Mars.

Ke, 03/21/2018 - 00:35 By Jari Mäkinen
BFR:t Kuussa taiteilijan näkemänä

SpaceX on ilmoittanut aloittavansa uuden jättisuuren rakettinsa, lempinimeltään BFR:n (Big Fucking Rocket tai siistimmin Big Falcon Rocket) koelennot ensi vuonna. Samalla uudelle raketille ollaan jo varaamassa rakennus- ja kuljetuspaikkona. Onko uusi aika alkamassa?

SpaceX ja sen perustajajohtaja Elon Musk ovat tunnettuja siitä, että he tekevät mitä lupaavat, mutta samalla aikataulut venyvät aika tavalla.

Niin on käynyt tähän mennessä oikeastaan kaikissa yhtiön hankkeissa, mutta lopulta yhtiö on päässyt Falcon 9 -raketeillaan asemaan, missä sitä voidaan eittämättä pitää maailman johtavana avaruuslaukaisijana.

Falcon 9:n tuorein lento oli järjestyksessään jo 50:s ja muutamista onnettomuuksista huolimatta sen luotettavuus on osoittautunut erinomaiseksi.

Falcon 9:n ja sen raskaan, vähän aikaa sitten ensilentonsa tehneen Falcon Heavyn ura näyttää tosin jäävän lyhyeksi, sillä yhtiö aikoo korvata ne sekä tulevan miehitetyn Dragon-aluksensa uuden version varsin pian aivan uudella, todella suurella avaruusaluksella.

Huhujen mukaan uuden avaruusaluksen prototyyppiä ollaan jo rakentamassa ja Muskin mukaan tekee ensilentonsa ensi vuonna.

BFR koostuu kahdesta osasta: alla olevasta kantoraketista sekä sen päällä olevasta avarusualuksesta. Kummatkin ovat uudelleenkäytettäviä.

Ensilento tosin on vain pieni avaruusaluksen – ei koko raketin – pomppaus muutaman kilometrin korkeuteen Teksasissa, ja tarkoituksena on yksinkertaisesti testata aluksen kykyä nousta ja laskeutua pystysuoraan sen omien rakettimoottorien avulla. 

Tärkeää näissä testeissä on se, että alus on suunniteltu nousemaan ja laskeutumaan pystysuoraan, ja siksi tätä ominaisuutta pitää testata kunnolla. Koska alus myös laskeutuu rakettimoottorien avustuksella, pystyy se toimimaan Maan lisäksi myös Kuussa ja Marsissa – kohteissa, minne alus varmasti tulee lentämään myöhemmin.

Muilla taivaankappaleilla homma hoituu kätevämmin kuin täällä maapallolla, koska niillä on pienempi painovoima.

Aluksen tarkoituksena paitsi viedä yksinkertaisesti rahtia avaruuteen, niin myös kuljettaa kymmeniä ihmisiä kerralla Marsiin, mutta tietysti se kykenee paljon muuhunkin. Sillä varmasti tullaan tekemään esimerkiksi kuulentoja.

Se on iso

BFR koostuu siis suuresta kantoraketista ja sen päällä avaruuteen saakka lentävästä avaruusaluksesta.

Kantoraketissa on 31 metaanilla ja nestehapella toimivaa Raptor- moottoria, jotka tuottavat lähes kaksi kertaa enemmän työntövoimaa yhdessä kuin kuuraketti Saturn V:n moottorit aikanaan.

Saturn V:n viisi F-1 -moottoria tuottivat noin 34 000 kN voimaa lentoonlähdössä; BFR:n moottorit tuottavat puolestaan noin 53 380 kN.

BFR:n kantorakettivaihe ja itse avaruusalus ovat yhdessä 106 metriä korkea yhdistelmä, jonka halkaisija on noin yhdeksän metriä. Alus pystyy kuljettamaan noin 150 tonnia tavaraa matalalle kiertoradalle Maan ympärillä ja satakunta tonnia Kuuhun.

Samalla alus on uudelleenkäytettävä: kuten Falcon 9:n ensimmäiset vaiheet nyt, palaavat BFR:n kantoraketit takaisin Maahan heti työnsä päätyttyä ja avaruusalukset lentonsa päätteeksi. 

Kriitikoiden mielestä alukset eivät voi olla kuitenkaan kannattavia taloudellisesti, koska uudelleenkäytettävyyden vuoksi niissä on laukaisun aikaan niin paljon laskeutumisen vaatimaa "ylimääräistä" ajoainetta (hapetinta ja polttoainetta), että laukaisun hinta tulee liian kalliiksi. Tosin tätä samaa sanottiin myös Falcon 9:n ensimmäisten vaiheiden palauttamisista, ja väite osoittautui vääräksi.

Jää siis nähtäväksi kuinka edullinen aluksesta tulee, mutta SpaceX:n laskelmien mukaan alus on paitsi teknisesti mahdollinen, niin myös taloudellisesti kannattava. Yhtiön mukaan BFR:n lento maksaa saman verran kuin yhtiön ensimmäisen raketin, pienen Falcon 1:n laukaisut viime vuosikymmenellä.

BFR voi tehdä avaruustoiminnalle saman kuin Jumbo-Jet lentomatkustamiselle – uusi aika alkaa, kun iso koko tuo mukanaan suuria säästöjä.

Lisäksi se olisi vallankumouksellinen siksi, että alus on kokonaan uudelleenkäytettävä. Se pystyisi lentämään kiertoradalle ja takaisin lähes lentokonemaisesti: noustaan ilmaan, viedään kuorma avaruuteen, palataan takaisin, tankataan ja lennetään uudelleen.

BFR vapauttaa rahtia avaruuteen

BFR:n avaruusalus voisi olla miehitetty tai automaattinen. ja se voisi tehdä (toiveikkaan ajattelun mukaan) ensilentonsa avaruuteen vuonna 2020. Mars-lennot voisivat alkaa (jälleen hyvin optimistisesti ajatellen) vuonna 2024. Kuulennot siinä välissä.

Yhtiön tarkoituksena on korvata 2020-luvun alusta alkaen kaikki sen nykyiset raketit (Falcon 9 ja Falcon Heavy) ja alukset (Dragonin eri versiot) BFR:llä. 

SpaceX on tiettävästi neuvottelemassa rakettien tekemiseen tarvittavista tiloista Los Angelesin läheltä Long Beachin satama-alueelta, sillä näin suurten rakettien ja avaruusalusten kuljettaminen maanteitse laukaisupaikalle Floridaan on käytännössä mahdotonta.

Ars technica -julkaisun mukaan kyseessä on suuri teollisuuskompleksi, jota tullaan käyttämään "suurien kaupallisten liikennevälineiden rakentamiseen ja käyttöön" ja tiloissa tullaan tekemään "tutkimus- ja kehitystyötä sekä todennäköisesti suorittamaan yleisiä tuotantotoimenpiteitä, kuten hitsaamista, komposiittien valmistusta, maalausta ja osien kokoonpanoa".

Määränpäänä Kuu: Orion vs. BFR

SpaceX on tehnyt aina lupaamansa ja kaikki merkit viittaavat BFR:n lentoihin varsin pian.

Silti toistaiseksi raketista saadut tiedot ovat pelkkää puhetta, kun taas toinen otsikoissa oleva avaruusalus, Orion, Nasan kumppaniensa tekemä ensimmäinen "oikea" kuualus sitten Apollojen on jo valmistumassa.

Itse asiassa Orion teki jo vuonna 214 ensilentonsa, tosin vajavaisena ja ainoastaan pikaisen menopaluu-lennon avaruuteen, ei kunnolla kiertoradalle – saati sitten Kuun luokse.

Tämänhetkisen suunnitelman mukaan nelipaikkainen Orion (kuvassa yllä) ja sen eurooppalaisvalmisteinen huoltomoduuli nousevat uusvanhalla SLS-raketilla ensilennolleen Kuun ympäri ensi vuonna. 

Alus on siis mitä suurimmissa määrin totta ja sen edistymistä on voitu seurata jopa tuskastuttavan tarkasti, kun Nasa on tiedottanut hankkeen pienimmistäkin edistysaskelista. Kokonaisuudessaan hanke on kärsinyt valtavasti Yhdysvaltain avaruuspolitiikan heilahteluista ja itse avaruusalus on pienentynyt ja lennot ovat lykkääntyneet.

Orionin hyvä puoli on se, että siitä on varmasti tulossa pätevä ja moniin erilaisiin lentoihin sopiva alus, mutta samalla se on jo nyt vanhentunut. Lisäksi suunnitteilla oleva kuulento-ohjelma on erittäin konservatiivinen ja ponneton, etenkin verrattuna SpaceX:n (hieman lennokkaisiin) suunnitelmiin.

Ammattiastronautit Kuuta kiertämässä Apollo-aluksen uudelleenlämmitetyllä versiolla voivat olla harmissaan, jos SpaceX:n avaruusalus suhauttaa noin vain Kuun pinnalle kymmenet turistit mukanaan. Ja jos Kuun pinnalle voidaan viedä turisteja, miksi ei myös kokonainen geologien kenttäretki?

Joka tapauksessa tämänhetkisen virallisen suunnitelman mukaan nyt avaruusasemayhteistyöhön osallistuvat (läntiset?) maat rakentavat Kuun kiertoradalle avaruusaseman, jonka tekeminen alkaisi vuonna 2023 ja se olisi valmis ensi vuosikymmenen loppuun mennessä.

Sitä voisi käyttää kauemmaksi avaruuteen suuntaavien lentojen valmisteluun ja lopulta asema voitaisiin lähettää kohti Marsia astronauttien kanssa.

Hankkeen nimi on Deep Space Gateway, eli "Syvän avaruuden portti", ja se on toistaiseksi vain hahmotelma eikä sille ole rahoitusta.

Sen sijaan aikomuksena on käyttää ensimmäisiä Orionin miehitettyjä lentoja aseman rakentamisen aloittamiseen ja toivoa, että rahaa saadaan kasaan tarpeeksi myöhemmin. 

Aivan ensimmäinen Orionin lento on toisin automaattinen: alus lentäisi vuoden 2019 alussa Kuun ympäri ja palaisi takaisin Maahan. Lento kestäisi 26–40 vuorokautta ja testaisi Orion-alusta ja sen huoltomoduulia perinpohjaisesti.

Seuraava lento olisi vuonna 2023 (siis neljän vuoden päästä miehittämättömästä lennosta!), jolloin mukana olisi neljä avaruuslentäjää, jotka viipyisivät kenties kolmekin viikkoa Kuun ympärillä.

Sitä seuraavia lentoja ei ole suunniteltu vielä tarkemmin, koska niihin ei ole rahoitusta.

Periaatteessa kuitenkin noin kerran vuodessa tehtävillä lennoilla rakennettaisiin nykyisen avaruusaseman tapaan lento lennolta useasta osasta koostuva asema, joka kiertäisi Kuuta ja olisi pitkiä ajanjaksoja kerrallaan miehitettynä. Lopullisessa asemassa olisi ainakin huoltomoduuli, asuinmoduuli, ilmalukko, varasto ja telakointiportti.

Jos kuitenkin SpaceX viilettää samaan aikaan suurella avaruusaluksellaan Kuun pinnalle saakka, on aika todennäköistä, että tähän viralliseen suunnitelmaan tulee muutoksia. Ei ole mitenkään mahdotonta, että Orion ja sen laukaisuun tehty avaruussukkulan tekniikkaan pitkälti perustuva SLS-raketti tullaan peruuttamaan parin lennon jälkeen.

Kannattaa myös muistaa se, ettei SpaceX ole yksin kehittämässä jättirakettia – vaikkakin se on suunnitelmissaan pisimmällä. Cape Canaveralissa rakennetaan jo tehdasta suurten, uudelleenkäytettävien New Glenn -rakettien valmistukseen ja kiinalaiset testaavat pian omaa jättiläistään, Pitkä marssi 9 -kantorakettia. 

Elämme jänniä aikoja!

Juttua on editoitu ja selkeytetty ensijulkaisun jälkeen.

Salaisuus paljastui: SpaceX:n laukaisemassa satelliitissa suomalaisia osia

To, 03/01/2018 - 10:55 By Jari Mäkinen

Sinänsä ei ole mikään salaisuus, että Forssassa päämajaansa pitävä DA-Group on tehnyt ja tekee monenlaisia huippuluokan mikroaaltotekniikkaa myös avaruuslaitteisiin, mutta harva sitä vain tietää. Eräs näistä avaruuslaitteista oli viikko sitten avaruuteen lähetetty PAZ-satelliitti, jonka tutkan tekemiseen suomalaiset osallistuivat tärkeässä osassa.

DA-Group suunnitteli ja valmisti PAZ-satelliittiin SAR-tutkan alijärjestelmiä ja instrumentteja vuosien 2009 - 2012 aikana, jolloin se oli alihankkijana nykyisin Airbus-konsernin avaruus- ja puolustusosastoon kuuluvalle, silloiselle EADS CASA Espacio -yhtiölle.

PAZ on Espanjan tilaama edistyksellinen tutkasatelliitti, joka kuvaa Maata ns. synteettisen apertuurin mikroaaltotutkalla. Siis periaatteessa samanlaisella laitteella kuin suomalaisen Iceyen X1-satelliitti, paitsi että PAZ on suurempi ja myös sen tutka on kookkaampi.

Koska PAZ palvelee espanjalaisia ja eurooppalaisia puolustus- ja pelastusorganisaatioita (siviilikäyttäjien ohella), on sen tutka myös tehty huomattavasti suomalaissatelliittia toimintavarmemmaksi.

Tarkalleen ottaen PAZ-satelliitin tutka on X-taajuuskaistalla toimiva SAR-tutka (Synthetic Aperture Radar, synteettisen apertuurin tutka), ja DA-Groupin toimittamat tutkan alijärjestelmät jakavat tutkan lähetyssignaalin hyvin stabiilisti eri antennielementeille sekä yhdistävät eri antennielementeiltä tulevat tutkasignaalit. 

PAZ on osa kolmen satelliitin konstellaatiota yhdessä saksalaisten TerraSAR-X ja TanDEM-X –satelliittien kanssa; DA-Group toimitti myös niihin alijärjestelmiä satelliitit rakentaneen Airbus Defence and Spacen saksalaisosan alihankkijana. 

Noin viisi metriä pitkä ja 2,4 metriä halkaisijaltaan olevan pötkylän kokoinen, laukaisun aikaan 1,3-tonninen PAZ-satelliitti laukaistiin onnistuneesti SpaceX Falcon 9 –kantoraketilla Vandenbergin lentotukikohdasta Kaliforniasta viime torstaina 22.2. klo 16:17 Suomen aikaa ja sen ylimmän vaiheen palauttaminen takaisin Maahan (ilmakehässä tuhoutumaan) sai aikaan upean valoilmiön, joka näkyi myös Suomen taivaalla.

PAZ-satelliitti puhdastilassa rakentamisen aikana.

 

Suomalainen suuri, mutta hiljainen avaruusosaaja

DA-Group on eräs harvoista pitkään avaruusalalla olleista suomalaisyhtiöistä. Se on tehnyt osia mm. Planck-avaruusteleskooppiin ja Saturnuksen Titan-kuuhun laskeutuneeseen Huygens-luotaimeen.

Suurin osa yhtiön työstä on kuitenkin alijärjestelmien ja instrumenttien suunnittelu sekä valmistaminen tutkasatelliitteihin. Tekeillä juuri nyt on osia kymmeneen eri satelliittiin muun muassa ESA:n Sentinel- sekä MetOp-SG -ohjelmissa. Yhtiö esimerkiksi tekee Sentinel-1 –tutkasatelliitteihin täydelliset tutkasignaalin jakojärjestelmät; kahden jo taivaalla olevan satelliitin jatkoksi on jo valmisteilla kaksi lisää.

Uuden sukupolven MetOp-SG –sääsatelliitteihin yhtiö toimittaa 89 GHz:n vastaanottimet meteorologisiin ilmakehän mittauksiin. Ensimmäinen MetOp-SG –satelliitin laukaisu on vuonna 2021 ja viimeisin samasta satelliittiperheestä vuonna 2036. 

DA-Group on eräs parhaimmista eurooppalaisyhtiöistä, kun kyse on radioaaltoteknologiasta sekä mikroaalto- ja millimetriaaltoteknologioista.

Kuten aina avaruuslaitteilla, pelkkä suunnittelu ei riitä: tuotanto sisältää vaativan tarkkuusmekaniikan valmistuksen ja elektroniikka-asennuksen sekä toiminnalliset testaukset ja ympäristötestit. Näitä ovat esimerkiksi tyhjiötestaus, sähkömagneettisen yhteensopivuuden ja häiriösiedon testaus sekä täristystestit.

”Laatuvaatimukset ovat äärettömän korkeat. Huoltokeikkoja yli 500 kilometrien korkeudessa maapalloa kiertäviin laitteisiin ei tehdä”, toteaa toimitusjohtaja Sami Kotiniemi yhtiön tiedotteessa.

”Avaruushankkeiden pitkä prosessiaika asettaa konsernin toiminnalle merkittäviä haasteita. DA-Groupilla on kuitenkin poikkeuksellisen kokonaisvaltainen osaaminen avaruuslaitteista, ja tuotantoprosessi laitteiden suunnittelusta testaukseen pystytään hoitamaan lähes kokonaan talon sisällä. Avaruusalalla laadunvalvonta on keskeisessä asemassa. Luotettavuus on helpompi taata, kun koko toimitusketju on oman kokeneen henkilökunnan käsissä.”

DA-Group osti 2015 Sanoma-konsernin entisen painotalon Forssassa, jolloin avaruuselektroniikan komponenttien vaatiman puhdastilan koko voitiin nelinkertaistaa. Lisäksi yhtiöllä on toimipiste Tampereella.

Samalla kun hurrataan uusille avaruusalan start-up -yrityksille, kannattaa pitää mielessä, että konkaritkin jatkavat työtään – vaikka hieman taka-alalla.

*

Jutun pohjana on DA-Groupin tiedote.

Yhtiön yhdessä VTT:n kanssa tekemiä Planck-satelliitin mikroaalto-osia on nähtävissä kirjoittajan kuratoimassa Avaruusasema WeeGee -näyttelyssä Espoossa, näyttelykeskus WeeGeessä aina 2.4.2018 saakka.