Kyllä, se on edelleen Mars!

Mars ja Jupiter iltataivaalla. Kuva: MH
Mars ja Jupiter iltataivaalla. Kuva: MH

Vastikään kerroimme Tiedetuubissa, kuinka naapuriplaneettamme Mars on kohtsillään oppositiossa. No nyt se on!

Tänä iltana 16. tammikuuta ainakin eteläisessä Suomessa on selkeää, ja taivaalla loistelee tähtien lisäksi kaksi kirkasta valopistettä, jotka eivät ole tähtiä. Toinen on täsmälleen vastapäätä Aurinkoa loimottava Mars, jonka tunnistaa punaisesta väristä, ja toinen Jupiter, joka on vieläkin kirkkaampi. 

Otsikkokuvassa näkyvät ne molemmat: Mars on Kaksosten tähdistössä suoraan Castorin ja Polluxin alapuolella, Jupiter Härässä lähellä Hyadien avointa tähtijoukkoa ja Aldebaran-tähteä. Jos iltakävelyn ajankohta on venähtävät kovin myöhäiseksi, kannattaa siis katsahtaa taivaalle (planeetat näkyvät toki tulevinakin iltoina...).

Perspektiiviä antanee se, että Jupiter on melkein seitsemän kertaa kauempana kuin Mars – ja silti se on planeetoista kirkkaampi. Syynä on tietysti se, että Jupiterin läpimitta on yli 20 kertaa suurempi kuin Marsin, ja lisäksi sen paksu pilvipeite heijastaa auringonvaloa tehokkaammin kuin punaisen planeetan pölyinen pinta.

 

 

 

 

 

Kosminen katoamistemppu

Neptunus peittyy Kuun taakse. Kuva: MH
Neptunus peittyy Kuun taakse. Kuva: MH

Toisinaan planeetta voi kadota taivaalta, mutta taustalla – tai pikemminkin etualalla – on yleensä hyvin näkyvä syy: Kuu

Tuskin oli Saturnuksen peittymiseltä Kuun taakse selvitty – tosin ainakin eteläisessä Suomessa tapahtuma jäi pilviverhon taakse – kun Neptunus jäi seuraavana päivänä Kuun kätkemäksi.

Jos Kuu ja planeetat vaeltaisivat taivaalla täsmälleen ekliptikan eli Auringon näennäisen reitin kohdalla, Kuu peittäisi planeetat taakseen joka kierroksella. 

Kuun rata on kuitenkin kallistunut yli viisi astetta Maan ratatasoon (eli ekliptikaan) nähden, planeettojenkin radat ovat kallellaan asteen tai pari. Siksi Kuu peittää planeettoja taakseen vain aika ajoin. Esimerkiksi Mars peittyy Kuun taakse helmikuussa, ja Venus syyskuussa.   

Siinä missä Saturnus näkyy helposti paljain silmin, Neptunus erottuu pienenä valopisteenä vain kiikarilla tai kaukoputkella. Kuun kulkeutuessa Aurinkokunnan uloimman planeetan eteen ei kiikarikaan riitä, sillä Kuu häikäisee vajaana puolikkaanakin niin, että peittymisen seuraaminen vaatii melko kookasta kaukoputkea.

Tammikuun 5. päivän sääennuste lupasi selkeää säätä jokseenkin siihen saakka, kun peittyminen alkaisi illansuussa parikymmentä minuuttia vaille viisi. Ja kas vain, lännestä alkoikin lipua pilvenriekaleita pian neljän jälkeen…

Vielä kymmenen minuuttia ennen h-hetkeä Kuun edessä oli ohutta pilveä niin, että kiertolaisemme ympärillä oli pieni kehä. Kuin ihmeen kaupalla pilvet kuitenkin kaikkosivat juuri sopivasti.

Ongelmia aiheutti myös taivaan valoisuus. Auringonlaskusta oli kulunut vain noin tunti, joten pimeys ei vielä ollut kunnolla laskeutunut. Se vaikeutti entisestään Neptunuksen erottamista Kuun kupeelta – eikä se erottunutkaan. Paitsi kuvissa ja niissäkin vain vaivoin.

Kuvauskalustona oli Nikon Z5 ja 150–600-millinen zoom-objektiivi maksimipolttovälillä. Räpsin viitisenkymmentä kuvaa erilaisilla asetuksilla, joista osuvimmiksi osoittautuivat 1/80 sekunnin valotusaika ja ISO-lukema 51 200.   

Näilläkin spekseillä Kuun taakse katoava Neptunus ikuistui vain pariin ruutuun, siinä kaikki. 

Jonkinlaista mittakaavaa ilmiölle antaa se, että tapahtumahetkellä Kuun etäisyys Maasta oli 372 230 kilometriä, Neptunuksen 4 514 292 200 kilometriä. Neptunuksen heijastama auringonvalo oli siis taivaltanut avaruudessa yli neljä tuntia ennen tallentumistaan kameran ccd-kennolle.

 

 

Kyllä, se on Mars!

Mars lähestymässä edellistä, vuoden 2022 oppositiota Härän tähdistössä. Kuva MH
Mars lähestymässä edellistä, vuoden 2022 oppositiota Härän tähdistössä. Kuva MH
Giovanni Schiaparellin laatima kartta Marsin kanavista. Kuva Giovanni Schiaparelli
Perseverance-kulkijan maisemakuva Airey Hilliltä. Kuva NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Punainen planeetta on talven mittaan kirkastunut ja näkyy nyt hyvin käytännössä koko pimeän ajan. Kuvassa Mars on lähestymässä edellistä oppositiota joulukuussa 2022.

Talvista iltataivasta koristaa kaksi vielä kirkkaampaa valopistettä. Auringonlaskun aikaan Venus on suoraan etelässä, mistä se kiertyy illan mittaan hitaasti kohti lounasta. Jupiter on puolestaan itäisellä taivaalla keskellä Härän tähtikuviota. Se on selvästi kirkkaampi kuin Aldebaran, tähdistön kirkkain tähti.

Jos malttaa mielensä ja on pukeutunut pakkassäähän riittävän lämpimästi, kannattaa odotella tovi. Jupiterin vanavedessä koillisen horisontin takaa nousee Mars, Punainen planeetta.

Kirkkaudessa se jää jälkeen Jupiterista, mutta päihittää silti Aldebaranin. Syy on selvä: Mars on lähestymässä oppositiota. Silloin planeetta on taivaalla vastapäätä Aurinkoa, nousee auringonlaskun aikoihin ja laskee vasta aamunkoitteessa. Samalla se on myös lähinnä Maata tällä kierroksellaan.

Opposition tarkka ajankohta on 16. tammikuuta. Lähimpänä Maata planeetta on jo 13.1., jolloin sen etäisyys on 96 miljoonaa kilometriä. Edellisen opposition aikaan joulukuun alussa 2022 etäisyys oli hivenen pienempi, noin 82 miljoonaa kilometriä. Siksi Mars näkyy nyt aavistuksen himmeämpänä ja näennäiseltä läpimitaltaan pienempänä (maksimissaan vähän alle 15 kaarisekuntia). Planeetta nousee kuitenkin hyvin korkealle ja loistelee parhaimmillaan etelän suunnalla 55 asteen korkeudella.

Värinsä perusteella Mars löytyy helposti taivaalta. Se on Kaksosten tähdistön Castorin ja Polluxin alapuolella, melko lähellä Kravun tähdistössä kiiluvaa Praesepen tähtijoukkoa (Messier 44). Tällä hetkellä Mars vaeltaa tähtien suhteen länteen päin ja etääntyy tähtisikermästä, mutta kulkusuunta muuttuu helmikuun lopulla, ja toukokuun alussa planeetta kulkee Praesepen editse. 

Taivaallinen siksak-liike johtuu siitä, että opposition aikoihin Maa ohittaa kauempana Auringosta kiertävän Marsin ”sisärataa” pitkin, jolloin ulompi planeetta näyttää liikkuvan jonkin aikaa takaperoiseen suuntaan.  

Nasan aurinkokuntasimulaattori näyttää hyvin tilanteen:

Opposition jälkeen Maan ja Marsin välimatka alkaa taas kasvaa, mutta naapuriplaneettamme näkyy hyvin ja sitä kannattaa myös katsella koko alkuvuoden. Mars katoaa näkyvistä vasta valoisten kesäöiden myötä.

Paljain silmin ja kiikarilla Mars näkyy selvästi punaisena tai pikemminkin oranssina valopisteenä. Kaukoputkella erottuu jo pinnan ”yksityiskohtia”, tummempia alueita vaaleampaa taustaa vasten. Kirkkauserot ovat varsin vähäisiä, joten ensikatsomalta ei välttämättä onnistu näkemään juuri mitään. Vähitellen silmä oppii kuitenkin erottamaan yhä paremmin planeetan pinnan sävyeroja. 

Tällä kertaa Marsin pohjoinen pallonpuolisko on hivenen kallistunut Maata kohti, joten ensimmäisenä huomio saattaa kiinnittyä valkoisena hohtavaan pohjoiseen napalakkiin, jonka vesi- ja hiilidioksidijäät heijastavat hyvin auringonvaloa. 

Erisävyisissä alueissa tapahtuu hitaita muutoksia, kun pölymyrskyjen kuljettama hieno hiekka vuoroin peittää ja vuoroin paljastaa tummia alueita. Pääpiirteissään ne pysyvät kuitenkin melko lailla ennallaan, joten omia havaintoja – planeetasta kannattaa tehdä piirroksia – voi mainiosti verrata Marsista aiemmin laadittuihin karttoihin. 

Giovanni Schiaparellin laatima kartta Marsin kanavista. Kuva Giovanni Schiaparelli

Jos keli sattuu olemaan todella hyvä ja planeetan kuvajainen näkyy kaukoputkessa vailla Maan ilmakehän aiheuttamaa voimakasta väreilyä, voi yrittää bongata myös Marsin kuuluisia kanavia. 

Giovanni Schiaparellin vuonna 1877 tekemät havainnot saivat aikaan todellisen Mars-kuumeen, kun hänen laatimissaan kartoissa (esimerkki yllä) planeetan pinnalla risteili suorien viivojen verkosto. Etenkin Percival Lowell innostui asiasta niin, että uskoi Marsin olevan asuttu, mutta kuivuva maailma, jonka sivilisaatio on rakentanut valtaisan kastelukanavaverkoston napajäätiköiden sulamisvesien johtamiseksi suotuisammille päiväntasaajan seuduille.

Sittemmin on käynyt täysin selväksi, että Marsissa ei ole ”pieniä vihreitä miehiä” eikä muutakaan kehittynyttä elämää – bakteeritason alieneista ei vielä ole varmaa tietoa – mutta näköharhoiksi osoittautuneita kanavia voi silti nähdä. Silmä kun pyrkii yhdistämään näkökyvyn rajamailla häilyviä erillisiä yksityiskohtia yhtenäisiksi viivoiksi. 

Varsinaisia pinnanmuotoja, kuten kraattereita, rotkoja ja tulivuoria, ei erotu suurillakaan kaukoputkilla, mutta niitä pääsee näkemään selailemalla luotainten ottamia kuvia. Marsin maastonmuotoihinkin voi tutustua, sillä punaiselle planeetalle on lähetetty useita kulkijoita, jotka ovat välittäneet Maahan valtaisan määrän maisemakuvia.  

Perseverance-kulkijan maisemakuva Airey Hilliltä. Kuva NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Venus loistaa iltataivaalla Markus Hotakainen Ke, 11/12/2024 - 08:30
Venus iltataivaalla. Kuva: Markus Hotakainen
Venus iltataivaalla. Kuva: Markus Hotakainen
Venus lähellä alakonjunktiota. Kuva: Markus Hotakainen

Siellä se taas on! Planeetoista kirkkain eli Venus näkyy auringonlaskun jälkeen matalalla etelälounaassa.

Kuluvana vuonna naapuriplaneettamme on näkynyt hyvin kehnosti, käytännössä ei juuri ollenkaan. Venus kiertää Aurinkoa Maan radan sisäpuolella, joten se ei ole koskaan oppositiossa eli taivaalla vastapäätä Aurinkoa kuten Mars ja muut ulkoplaneetat. Joko planeetta on aamutaivaalla ja nousee ennen Aurinkoa tai sitten iltataivaalla ja laskee horisontin taakse Auringon perässä.

Suurimmassa elongaatiossa Venus on mahdollisimman kaukana Auringosta, parhaimmillaan 47 asteen etäisyydellä. Tänä vuonna tällaista elongaatiota ei ole ollut ollenkaan: edellinen, suurin läntinen elongaatio oli 23. lokakuuta 2023, ja seuraava, itäinen, on 10. tammikuuta 2025. Siihen on aikaa siis vajaa kuukausi, joten Venuksen näkyvyys paranee kaiken aikaa.    

Joulukuun alussa planeetta laski noin 2,5 tuntia Aurinkoa myöhemmin, vuodenvaihteessa se viipyilee taivaalla vielä 4,5 tuntia Auringon jälkeen. Venus pysyttelee kuitenkin melko matalalla, joten planeetan bongaaminen edellyttää suhteellisen esteetöntä näkymää etelän ja lounaan suuntaan. ”Iltatähti” on kuitenkin niin kirkas, että se kajastaa helposti puiden lomitsekin.

Elongaatioiden välillä Venus on vuorotellen Auringon takana eli yläkonjunktiossa ja Maan ja Auringon välissä eli alakonjunktiossa. Edellisessä sitä on mahdoton nähdä, mutta jälkimmäisessä se toisinaan onnistuu. Venus on hyvin harvoin täsmälleen Maan ja Auringon välisellä linjalla, jolloin se kulkee Auringon kiekon editse – viimeksi vuonna 2012, seuraavan kerran vuonna 2117 – joten se ohittaa Auringon yleensä ylä- tai alapuolelta.

Venus lähellä alakonjunktiota. Kuva: Markus Hotakainen

Tammikuussa 2022 Venus kulki viitisen astetta Auringon yläpuolelta, joten sen saattoi hyvällä tuurilla nähdä vielä lähes tai jopa täsmälleen alakonjunktion hetkellä. Puolisentoista vuorokautta ennen ”h-hetkeä” Venus näyttäytyi kapeana sirppinä, jonka sakarat sojottivat oudosti ylöspäin. Pari päivää myöhemmin planeetta oli siirtynyt aamutaivaan puolelle.

Kreikkalaiset pitivät ilta- ja aamutaivaalla näkyvää Venusta kahtena eri planeettana, joilla oli nimet Hesperos ja Fosforos. Sittemmin kävi selväksi, että kyseessä on yksi ja sama taivaankappale, joka vain näkyy vuoroin aamulla, vuoroin illalla. Seuraavan kerran vaihto iltataivaalta aamuiselle tapahtuu maaliskuussa 2025. Silloin Venus on taas mahdollista nähdä hyvin kapeana sirppinä, sillä se ohittaa Auringon useiden asteiden päästä. Toki se edellyttää selkeää säätä juuri oikeaan aikaan.

Yllätysten joulukalenteri: Punainen taivas ja sininen auringonlasku

Auringonlasku Marsissa: Aurinko ympäristöineen on sininen, taivas punertava
Auringonlasku Marsissa: Aurinko ympäristöineen on sininen, taivas punertava
Punainen auringonlasku Pariisin lentoasemalla

Tästä alkaa Tiedetuubin Yllätysten joulukalenteri 2024. Luvassa on eri tyyppisiä juttuja kummallisista aiheista, ja tästä ensimmäisestä luukusta tunkevat esiin punainen planeetta ja sen sinertävät auringonlaskut.

Punainen on joulun ja punaisen planeetan Marsin väri.

Lämmin ja leppoisa punainen väri yhdistetään jouluun pyhän Nikolauksen punertavan asun ja siitä Coca-Cola -yhtiön 1930-luvulla mainoksiinsa ottaman, Haddon Sundblomin piirtämän punapukuisen joulupukin vuoksi.

Marsissa syy punerrukseen on sen sijaan ruoste eli rautaoksidi. Planeetan pinnalla on paljon rautapitoista hiekkaa, joka on hapelle altistuttuaan muodostanut rautaoksidia. Sitä on nykyisin kaikkialla Marsissa, pinnalla ja ilmassa.

Pinnalla hiukkaset heijastavat punaista valoa ja absorboivat muita värisävyjä, jolloin tuloksena punaisuutta.

Marsin kaasukehä on paljon ohuempi kuin maapallon ilmakehä – paine pinnalla Marsissa on noin sadasosa Maan pintapaineesta. Se koostuu myös pääosin ( noin 95 %) hiilidioksidista, joka yhdessä ilmassa olevan pölyn kanssa saa aikaan sen, että taivas Marsissa näyttää pääasiassa punertavalta.

Täällä maapallolla taivas on sininen ns. Rayleigh-hajonnan vuoksi. Kun eri värejä sisältävä Auringon valo törmää ilmakehän molekyyleihin, siroaa juuri sininen valo ilmamolekyyleistä tehokkaasti ja sitä näyttää tulevan joka puolelta suorastaan ylitsepursuavasti. 

Marsin ohuessa kaasukehässä tapahtuu vähemmän Rayleigh-sirontaa, mutta se vähä mitä tapahtuu, toimii juuri päin vastoin: yhdessä suurehkojen, valmiiksi punertavien pölyhiukkasten kanssa kaasukehän hiilidioksidi sirottaa valoa niin, että punaisen ja oranssin sävyt tulevat näkyvimmiksi.

Vaikka monissa kuvissa Mars näyttää suorastaan hersyvän punaiselta tai oranssilta, useimmiten värit ovat oikeasti aika laimeita.

Punainen auringonlasku Pariisin lentoasemalla

Myös auringonlaskut ja -nousut ovat erilaisia maapallolla ja Marsissa.

Kun täällä kotiplaneetallamme ne voivat olla romanttisen punaisia, on Marsissa pääasiallinen väri viileän sininen.

Olennaista on se, että valo kulkee Auringon ollessa matalalla taivaalla pidemmän matkan ilmakehän läpi kuin silloin, kun se on korkealla taivaalla.

Valon sironta tapahtuu voimakkaammin lyhyille aallonpituuksille, kuten siniselle valolle, joka siroutuu pois valon reitiltä ilmakehän läpi. Pidempiä aallonpituuksia, kuten punaista valoa, siroutuu vähemmän, jolloin ne pääsevät läpi ja värjäävät taivaan punaisen sävyiseksi.

Matalalla on valon edessä myös enemmän pölyä, savua ja aerosoleja, jolloin tapahtuu myös niin sanottua Mie-sirontaa. Tämä sironta on tehokkaampaa kaikille valon aallonpituuksille, mutta sillä on vähemmän aallonpituuteen liittyvää valikoivuutta kuin Rayleigh-sironnalla. Mie-sironta lisää usein juuri punaisen ja oranssin valon määrää.

Marissa ohuemman ja pääasiassa hiilidioksidia sisältävän kaasukehän sekä suuren pölymäärän vuoksi tapahtuu juuri päin vastoin: horisontin yläpuolella oleva Aurinko näyttää sinertävältä.

Muuten: kenties punaisin kohde avaruudessa on punainen jättiläistähti Betelgeuse. Se sijaitsee Orionin tähtikuviossa ylävasemmalla ja on paljain silminkin katsottaessa hyvin selvästi punertava. Tämä ylijättiläinen on spektriluokaltaan M1–M2 eli sen pintalämpötila on luokkaa 3 600 K. 

Nasan Mars-helikopteri Ingenuity on lentonsa lentänyt – mikä sai sen hyytymään?

Nasan Mars-helikopteri Ingenuity on lentonsa lentänyt – mikä sai sen hyytymään?

Punaisen planeetan ohuessa kaasukehässä toimimaan suunniteltu pieni helikopteri oli ensimmäinen ihmisen tekemä laite, joka nousi lentoon toisen planeetan pinnalla.

09.02.2024

Sen piti tehdä vain viisi lentoa, mutta lopulta sillä lennettiin 72 kertaa lähes kolmen vuoden aikana. Muutoin sillä olisi voinut lentää vielä enemmänkin, paitsi että tammikuun alussa sen roottori rikkoontui.

Jari Mäkinen selittää tällä videolla mitä tapahtui ja kertoo enemmänkin Mars-helikopterista. Miksi se tehtiin, millainen se on ja millaisia suunnitelmia on tulevaisuudessa uusiksi koptereiksi?

Millainen on Jezero-kraatteri ja miksi se on niin kiinnostava?

Millainen on Jezero-kraatteri ja miksi se on niin kiinnostava?
23.02.2021

Perseverance-kulkija on turvallisesti Marsin pinnalla Jezer-kraatterissa ja se on lähettänyt jo sieltä huikeita kuvia. Mutta millainen tämä kraatteri on ja miksi se on niin kiinnostava? Tällä videolla Jarmo Korteniemi kertoo ja Jari Mäkinen kyselee.

Nasan "Pertsa" -kulkija laskeutui Marsiin – kaikki sujui erinomaisesti

Nasan "Pertsa" -kulkija laskeutui Marsiin – kaikki sujui erinomaisesti

Nasan Perseverance -kulkija laskeutui 18. helmikuuta 2021 aikaa punaiselle planeetalle. Suomalaisittain Pertsaksi kutsutun, tonnin massaltaan olevan ydinkäyttöisen kulkijan pyörät koskettivat Marsin pintaa noin klo 22.55 Suomen aikaa. Alla on ennen laskeutumista julkaistu tietopaketti Marsista ja laskeutumisesta, ja kerromme tarkemmin laskeutumisesta sekä sen jälkeisistä tapahtumista lähipäivinä.

18.02.2021

Mars on ollut nyt helmikuussa ihmisten tekemien avaruusalusten kohteena. Ensin sitä kiertämään saapui Arabiemiraattien luotain ja sitten kiinalaisalus. Nyt vuorossa on Nasan Perseverance, joka ei jää kiertämään planeettaa, vaan tähtäsi suoraan sen pinnalle Jezero-kraatteriin.

Sen laskeutuminen kesti vain seitsemisen minuuttia siitä, kun kulkijaa suojaava kapseli osui Marsin kaasukehän yläosiin. Kaiken täytyi sujua hyvin, jotta laskeutuminen onnistui – ja kaikki sujui hyvin.

Jari Mäkinen kertoo videolla paitsi laskeutumisesta, niin myös yleisemmin Marsista ja sinne laskeutuneista aluksista. 

Jos halua tutustua asiaan tarkemmin, niin alla on linkkejä muihin Marsista, Perseverancesta ja asiaan liittyvistä asioista kertoviin juttuihin.

Helmikuun hurja hulabaloo Marsissa on alkanut

Helmikuun hurja hulabaloo Marsissa on alkanut

Hurja helmikuu Marsissa on alkanut hyvin: kaksi kolmesta tämän kuun aikana sinne saapuvasta luotaimesta ovat päässeet hyvin perille.

11.02.2021

Marsiin saapuu nyt helmikuussa 2021 kolme avaruusalusta.

Ensimmäinen oli Yhdistyneiden Arabiemiraattien Al'Amal 9. helmikuuta ja sitä seurasi kiinalaisten Tianwen-1 helmikuun 10. päivänä. Kumpikin asettui planeettainvälisen lennon jälkeen kiertoradalle Marsin ympärillä, ja nyt ne alkavat säätää rataansa hieman paremmaksi niiden tehtäviin sopiviksi.

Al'Amal tutkii ennen kaikkea Marsin kaasukehää ja sääilmiöitä siinä, joten sen rata on varsin kaukana planeetasta, jotta se saisi hyvän kokonaiskuvan siitä.

Tianwen-1 puolestaan valmistautuu lähettämään mukanaan olevan laskeutujan Marsin pinnalle touko- tai kesäkuussa. Luotain tarkkailee nyt laskeutumispaikkaa Utopiatasangolla, ja saatujen tietojen mukaan tarkempi laskeutumisaika päätetään myöhemmin.

Laskeutujan päällä on myös kulkija, joka rullaa alas Marsin pinnalle. Siellä se tekee tutkimuksiaan ja ottaa kuvia, mutta ennen kaikkea testaa tekniikkaa, jotta Kiina voisi lähettää tulevaisuudessa isompia ja parempia kulkijoita Marsiin. Lopulta punalippumaa voisi lähettää punaisen planeetan pinnalle myös ihmisiä.

Kolmas tässä kuussa saapuvista aluksista on Nasan Perseverance. Se on henkilöauton kokoinen ja -massainen laite, joka laskeutuu saman tien planeetan pinnalle. Videolla kerrotaan (siitäkin) enemmän, mutta kyseessä on todella hieno laite, joka perustuu teknisesti kymmenen vuotta sitten – ja edelleen toimivan – Curiosity-kulkijan tekniikkaan.

Sitä on nyt paranneltu. Kulkija on myös ensimmäinen askel kunnianhimoisessa hankkeessa, jonka tavoitteena on tuoda näytteitä Marsista Maan pinnalla olevissa laboratorioissa tutkittavaksi. Kulkija ottaa näytteittä ja pudottaa niitä pienissä kapseleissa Marsin pinnalle, mistä toinen kulkija voi myöhemmin käydä ne keräämässä Maahan lähetettäväksi.

Videolla kerrotaan näistä kaikista ja katsotaan myös tulevaan: vuonna 2022 lähetään (toivottavasti, viimein) matkaan eurooppalais-venäläinen ExoMars -kulkija, mihin varmasti palataan vielä uudelleen uusissa videoissa ja -jutuissa.

Mars: varaudu ihmiskunnan lähettämään luotainryöppyyn!

Tianwen-1:n laskeutuja laskeutumassa (visualisointi)
Tianwen-1:n laskeutuja laskeutumassa (visualisointi)
Al-Amal
Tianwen-1 avaruudessa
Perseverance lasketutuu
Viime kesänä matkaan lähteneet Mars-luotaimet saapuvat perille tästä viikosta alkaen. Punainen planeetta ei ole kokenut vastaavaa liikenneruuhkaa sitten alkuvuoden 2004, jolloin sinne saapui kolme avaruusalusta – aivan kuten nyt.

Aluksia on kaikkiaan kolme, yksi Yhdysvalloista, yksi Kiinasta ja yksi Yhdistyneistä Arabiemiraattikunnista. Eli luvassa on varsin jännä ja kovin erilaisia lentoja käsittävä kattaus.

Tässä niistä kaikista perustiedot.

Al-Amal

Ensinnä perille saapuu Al-Amal, eli Toivo, joka on kuvassa yläpuolella. Se saapuu perille 9. helmikuuta.

Kyseessä on Yhdistyneiden Arabiemiraattikuntien luotain, joka tosin on rakennettu pääosin Yhdysvalloissa ja se laukaistiin matkaan japanilaisella kantoraketilla heinäkuun 19. päivänä.

Luotain käynnistää rakettimoottorinsa jarrutuspolttoon klo 17.30 Suomen aikaa, ja käyttää moottoria 27 minuutin ajan. Koska radiosignaalilta kestää 11 minuuttia tulla Maahan, tieto siitä että onnistuiko Marsin radalle asettuminen saadaan noin kahdeksan minuuttia yli kuuden illalla.

Arabiemiraateissa on panostettu viime vuosina runsaasti avaruustoimintaan, kun maa varautuu öljynjälkeiseen aikaan. He ovat yksinkertaisesti ostaneet itselleen tietotaitoa ympäri maailman, ja esimerkiksi tässä mars-luotaimen tapauksessa aluksen teki Lockheed-Martin yhteistyössä Coloradon yliopiston kanssa, mutta arabiemiraattien tutkijat ja insinöörit ovat olleet mukana koko ajan. Laukaisu ostettiin puolestaan Mitsubishi-yhtiöltä, joka vastaa H-IIB -kantoraketin lennoista.

Al-Amal on laatikkomainen, kooltaan noin kaksi ja puoli kertaa kolme metriä, ja matkaan lähtiessään sen massa oli 1350 kg. Alus asettuu kiertämään Marsia, ja sieltä se tulee tutkimaan Marsin kaasukehää ja ottamaan kuvia pinnasta kolmella erilaisella instrumentilla.

Tärkein luotaimen tehtävä on seurata Marsin sään kehittymistä ja koettaa selvittää miten kaasukehästä vuotaa koko ajan vetyä ja happea avaruuteen. Tutkimuslaitteet on tehty Amerikassa, kuten siis itse luotainkin, ja ne on valittu siten, että ne täydentävät muiden Marsia tutkivien luotaimien havaintoja.

Tianwen-1 avaruudessa

Seuraavaksi 10. helmikuuta saapuu perille kiinalaisten Tianwen-1, ja kyseessä on todella kunnianhimoinen hanke: alus koostuu kahdesta osasta, luotaimesta, joka jää kiertämään Marsia, ja laskeutujasta. Laskeutujan päällä on kulkija, joka laskeutumisen jälkeen ajaa ramppia pitkin alas pinnalle ja liikkuu siellä itsenäisesti.

Yllä olevassa kuvassa oleva kokonaisuus asettuu ensin kiertämään Marsia yhdessä, nyt siis 10. helmikuuta, jos kaikki käy hyvin, laskeutuja irrotetaan vasta toukokuussa, jolloin se laskeutuu Utopiatasangolle. Sitä ennen luotaimella voidaan kuvata tarkemmin laskeutumispaikkaa ja tarkka ajankohta laskeutumiselle voidaan valita sitten myöhemmin.

Marsin kiertoradalle saapumisen aikataulu ei ole tiedossani, mutta luotaimen jo ottamia kuvia Marsista on julkaistu.

Laskeutuminen pinnalle tapahtuu todennäköisesti pinnalle ja sujuu varsin perinteiseen tapaan, eli ensin lämpökilpi suojaa laskeutujaa ja ilmanvastus hidastaa vauhtia, sitten avautuu laskuvarjo ja lopulta pinnalle laskeudutaan rakettimoottorien avulla hidastaen.

Jos kaikki sujuu hyvin, niin Kiinalle tästä lennosta tulee taas yksi sulka lisää hattuun. Kiina olisi näin kolmas Marsiin onnistuneesti laskeutunut maa, eikä Nasan lisäksi kukaan muu ole vielä onnistunut tätä ennen ajelemaan Marsin pinnalla rooverilla.

Kuusipyöräisen kulkijan tavoitteena on toimia kolme kuukautta Marsissa. Sinä aikana se etääntyy vähän matkan päähän laskeutujasta ja käy tutkimassa kiinnostavia kohteita ja kiviä.

Aivan kuten muidenkin, on myös kiinalaisten tavoitteena löytää merkkejä aikanaan Marsissa mahdollisesti olleesta elämästä.

Kulkijassa maatutka, joka pystyy havaitsemaan pinnanalaisia kerrostumia noin sadan metrin syvyyteen saakka. Kokemusta kulkijoista ja maatutkasta kiinalaiset ovat saaneet Yutu-kuukulkijoillaan, joista toinen on parhaillaan toiminnassa Kuun Maahan näkymättömällä puolella.

Perseverance lasketutuu

Tianwen-1 on siis todella kiinnostava hanke, mutta kaikkin jännin nyt Marsiin saapuvista aluksista on silti Nasan Perseverance-kulkija.

Se on kuin paranneltu versio nyt Marsissa olevasta Curiosity-kulkijasta, ja saapuu myös Marsiin samalla, hyvin dramaattisella tavalla.

18. helmikuuta kulkija saapuu suojakapselinsa sisällä Marsiin ja syöksyy suoraan sen kaasukehään. Lämpökilpi suojaa, vauhti hidastuu, laskuvarjot avautuvat, ja lopulta kulkija lasketaan alas rakettimoottorien avulla paikallaan pysyttelevän lavetin alta vinssillä (kuva yllä).

Näyttää hurjalta, mutta tämä on toiminut jo kerran ja vaikuttaa hyvältä tavalta saada tämä henkilöauton kokoinen ja massainen laite punaisen planeetan pinnalle.

Itse asiassa nyt systeemiä on vielä paranneltu, ja esimerkiksi laskeutuminen voidaan – ainakin periaatteessa – tehdä noin 40 metrin tarkkuudella haluttuun paikkaan. Siis tarkoitus on nyt osua tenniskentän kokoiselle alueelle noin 500 miljoonaa kilometriä pitkän lennon päätteeksi.

Laskeutumisen loppuhuipentuma kestää vain seitsemisen minuuttia, ja sinä aikana nopeus putoaa 21 000 kilometristä tunnissa nollaan ja eikä virheille ole juuri tilaa. Muuten: toimintaa ohjaa yli 500 000 riviä tietokonekoodia, ja laskeutumisen aikana on toiminnassa 76 räjähtävää pulttia, joiden kaikkien pitää toimia just eikä melkein.

Jos kaikki sujuu hyvin, koskettavat kulkijan pyörät Marsin pintaa torstaina 18. helmikuuta klo 22.55 illalla Suomen aikaa.

Laskeutumispaikka on Jezero-kraatteri ja se on eräs kiinnostavimmista paikoista Marsin pinnalla. Se on noin 49 kilometriä halkaisijaltaan oleva kraatteri, ja sen pohjalla on ollut kauan aikaan sitten vettä. Sieltä on havaittu selvästi veden jättämiä jälkiä ja kerrostumia, jotka mahdollisesti pitävät sisällään merkkejä ammoisesta elämästä.

Mukana kulkijassa on samantyyppinen paketti tutkimuslaitteita kuin on Curiosityssä, siis noin kymmenen vuotta sitten Marsiin laukaisussa kulkijassa. Laitteet ja kamerat ovat vain parempia.

Mutta on silti jotain uuttakin: Perseverancessa on mukana laitteisto, jonka avulla yritetään irrottaa Marsin pinta-aineksesta happea. Tämä on erittäin tärkeää tulevaisuuden kannalta, sillä olisi tyhmää ja jopa mahdotonta kuljettaa kaikkea happea ja polttoainetta Maasta Marsiin. Sen sijaan sitä olisi tärkeää pystyä tekemään paikan päällä Marsissa olevista aineista. Perseverancen avulla voidaan nyt ensimmäisen kerran testata, miten tämä onnistuisi oikeasti Marsissa irrottamalla kaasukehässä olevasta hiilidioksidista happea.

Lisäksi kulkija pystyy laittamaan talteen 43 näytettä Marsin pinnalta pieniin putkiloihin. Näytteet analysoidaan, kuvataan ja laitetaan talteen, ja myöhemmin joku tuleva kulkija voi käydä ne hakemassa ja lähettää takaisin Maahan maanpäällisissä laboratorioissa tutkittavaksi. Kyse on siis ensimmäinen osa kunnianhimoista hanketta, jonka tarkoituksena on tuoda näytteitä Marsista maanpäällisissa laboratorioissa tutkittavaksi.

Ja mitä vielä tulevaisuuteen tulee, niin kulkijan mukana on myös pieni helikopteri, jonka tehtävänä on yksinkertaisesti testata sitä miten Marsin hyvin ohuessa kaasukehässä voi lentää.

Kopteri toimii varmaankin vain noin 30 päivän ajan, ja vaikka tästä ei varsinaisesti ole tutkimuksen kannalta hyöty, niin tulevaisuudessa lentävillä laitteilla voi olla paljonkin käyttöä. Ilmasta kun on hyvä nähdä suuriakin alueita ja esimerkiksi voidaan saada kuvia kulkijan ympäristöstä eri kuvakulmista kuin itse kulkijasta. Niiden avulla voitaisiin löytää parhaimpia ja turvallisimpia reittejä hankalissa maastoissa ja säästää paljon aikaa.

Tämä Perseverancen laskeutuminen tapahtuu siis 18. helmikuuta, ja sen jälkeen uusia Mars-luotaimia pitää odotella parin vuoden ajan. Vuonna 2022 lähtee matkaan toivottavasti myös eurooppalais-venäläinen ExoMars-kulkija, jonka piti lähteä matkaan jo tässä laukaisuikkunassa, mutta aikataulu oli jo tiukka ennen koronaa ja pandemian kaikki rajoitukset saivat sitten aikaan sen, että lentoa päätettiin siirtää seuraavaan kertaan, kun Maa ja Mars ovat radoillaan sopivasti.

Marsissa on muuten tällä hetkellä toiminnassa kuusi luotainsa Marsin kiertoradalla ja kaksi laitetta sen pinnalla. Kaikkiaan siis kahdeksan ihmisen tekemää härveliä hyrrää punaista planeettaa tutkimassa. Jos kaikki sujuu nyt hyvin, niin pian siellä on kolme lisää, ja mikäli kiinalaiskulkijan laskeutuminenkin sujuu hyvin, niin keväällä Marsissa olisi peräti 12 alusta, kahdeksan kiertoradalla ja neljä pinnalla.

Marsissa alkoi uusi vuosi

Luotainten saapuminen osuu Marsin uuden vuoden ensi päiville, sillä uudenvuodenjuhlia vietettiin marsilaisittain 7. helmikuuta 2021. Sikäläisen kalenterin mukaan alkoi vuosi 36.

Marsin uusi vuosi alkaa kevätpäiväntasauksesta, eli hetkestä, jolloin Aurinko siirtyy eteläiseltä tähtitaivaalta pohjoiselle tähtitaivaalle. Kevätkausi alkoi siis samalla Marsin pohjoisella pallonpuolella.

Meidän ajanlaskussamme vuodenvaihde ei ole sidottu tähtitieteeseen, vaan enempi historiallisiin ja kalenteriteknisiin syihin. Marsin suhteen sen sijaan ajankohdasta on voitu sopia, ja se on laitettu kevätpäivänseisaukseen.

Koska Marsin vuosi on 1,88 kertaa Maan vuosi, toistuu marsilainen uudenvuodenjuhla 687 Maan päivän välein.

Vuosi 36 tulee puolestaan siitä, että tutkijat ovat päättäneet laittaa nollavuoden Maan vuoteen 1955, koska tuon vuoden aikana oli voimakas, koko planeetan peittänyt pölymyrsky.