kantoraketti

Raketti käytti jo lähes rutiininomaiseen tapaan kertaalleen lentänyttä ensimmäistä vaihetta. Tämä kyseinen vaihe vei viime kesänä FORMOSAT-satelliitin radalleen.

Tällä kerralla vaihetta ei otettu talteen, koska SpaceX on tuomassa käyttöön uusia, parempia rakettivaiheita, jotka ovat parempia kuin nämä ensimmäisen sukupolven takaisintulevat rakettivaiheet. 

Raketin ensimmäinen vaihe on sen kaikkein kallein osa, joten sen uudelleenkäyttäminen tuo sinällään jo olennaisia säästöjä. Lisäksi SpaceX pohtii koko ajan miten raketin muitakin osia voitaisiin käyttää uudelleen.

Ongelmana raketin ylemmän, toisen vaiheen kanssa on se, että se nousee lennon aikana jo hyvin korkealle ja käytännössä sen tuominen takaisin Maahan vastaa avaruusaluksen palauttamista takaisin. Ainakin toistaiseksi tämä ei ole kannattavaa, koska vaiheesta tulisi liian painava ja monimutkainen.

Sen kohtalona onkin ainakin vielä pudota ilmakehään ja tuhoutua siinä. Tällä kerralla toisen vaiheen nähtiin (hyvin todennäköisesti) putoavat Pohjois-Norjan taivaalla:

Sen sijaan satelliittia vain laukaisun ja lennon alkuvaiheen aikana suojaava nokkakartio voisi olla mahdollinen kohde kierrätykseen. Nokka halkeaa kahteen puolikkaaseen kahden minuutin ja 56 sekunnin lennon jälkeen, jolloin hiilikuituiset kartionpuolikkaat putoavat mereen.

Ne voitaisiin siis käydä onkimassa merestä takaisin – tai ne voitaisiin kopata talteen jo lennossa, jolloin merivesi ja isku veteen eivät pääsisi vahingoittamaan niitä.

Juuri tätä yritettiin tällä lennolla.

SpaceX on varustanut laivan suurella verkolla, kuten otsikkokuva näyttää, ja yrittää saada nokkakartion talteen. Laiva on nimeltään Mr. Stevens ja siitä on julkaistu parempiakin kuvia mm. Teslarati-sivustolla. Nyt lennon jälkeen myös SpaceX on julkaissut kuvia laivasta:

Nokan hinta ei ole kuin muutaman prosentin verran laukaisun kokonaiskustannuksista, mutta silti sen ottaminen talteen olisi kannattavaa. 

Juuri viime viikolla eräs maailman suurimmista nokkakartioiden valmistajista, sveitsiläinen RUAG, ilmoitti alkavansa uudelleenkäytettävien nokkakartioiden kehittämisen. Yhtiö toki ymmärtää, että kartioiden käyttäminen uudelleen ei välttämättä tee hyvää sen bisnekselle, mutta toisaalta uudelleenkäytettävät ovat alun perin kalliimpia ja samalla kun rakettien lähettäminen tulee yhä yleisemmäksi, on kysyntä varmasti kasvamassa koko ajan.

Erityisesti RUAG suuntaa sanansa Arianespacelle, joka on hieman pulassa SpaceX:n edessä. Ariane 5 edustaa jo vanhaa sukupolvea eikä ole uudelleenkäytettävä, samoin nyt suunnitteilla oleva Ariane 6 on kertakäyttöinen ja tuntuu jo nyt vanhanaikaiselta. Rakettivaiheiden tekeminen uudelleenkäytettäviksi on kallista ja vaikeaa, mutta nokkakartion käyttäminen uudelleen onnistuisi hyvin pienin investoinnein ja toisi saman tien säästöä.

Falcon 9 laukaisualustallaan Vandenbergissä, Kaliforniassa.

SpaceX yrittää tehdä seuraavan laukaisunsa tämän jälkeen jo ensi viikonloppuna. Falcon 9 aiotaan laukaista Floridasta, Cape Canaveralista lauantaina klo 7.35 Suomen aikaa kohti geostationaarirataa mukanaan toinen espanjalaissatellitti, Hispasat 30W-6 -tietoliikennesatelliitti.

Otsikkokuva: Instagram / pacalin, muut kuvat: SpaceX

Sivuraketit sammuivat suunnitellusti ja laskeutuivat hämmästyttävän tarkasti Cape Canaveralin laukaisukeskuksessa oleville laskeutumispaikoille. Näkymä kahdesta samanaikaisesti laskeutuvasta raketista oli huimaavan upea – aivan kuten se olisi ollut tieteistarinasta!

Keskimmäinen raketti sen sijaan tuhoutui laskeutuessaan. Siihen menetettiin yhteys juuri ennen laskeutumista ja nähtävästi tieto hankaluuksista saatiin saman tien, mutta sitä ei julkistettu hetimiten muutoin upeasti sujuneen lennon tunnelmaa pilaamaan. Alustavien tietojen mukaan sen polttoaine loppui hieman ennen laskeutumista ja vaihe iskeytyi mereen noin 500 km/h:n nopeudella. Laskeutumisen epäonnistuminen ei kuitenkaan haitannut itse raketin lentoa, ja sitä voi jopa pitää pienenä kauneuspilkkuna muutoin ällistyttävän hyvin menneessä lennossa.

Sivulla olleet rakettivaiheet olivat jo kerran lentäneitä ja kunnostettuja, kun taas keskimmäinen oli kokonaan uusi.

Noin yhdeksän minuutin päästä laukaisusta oli ylin vaihe ja sen päälle ruuvattu kirsikanpunainen Tesla Roadster avaruudessa. Siihen oli luonnollisesti laitettu mukaan kameroita, jotka näyttävät sykähdyttävän kauniita – ja samalla hieman melankolisia – kuvia SpaceX:n avaruuspukuun puettua mallinukkea katsomassa alas maapalloon.

Auton rakettiin kiinnittäneessä sovittimessa oli SpaceX:n yli 6000:n työntekijän nimikirjoitukset.

Ylin vaihe saavittu ensin soikean kiertoradan, jonka ylin piste oli noin 7000 kilometrin korkeudessa. Rakettimoottori syttyi sitten viiden aikaan aamuyöllä Suomen aikaa vielä yhteen polttoon, joka kiihdytti auton nopeuden noin 11 kilometriin sekunnissa ja sinkosi siten sen planeettainväliseen avaruuteen.

Viimeinen poltto näkyi hienosti Arizonassa olevan MMT-teleskoopin kokotaivaankamerassa:

SpaceX:n johtajaperustaja Elon Muskin Tesla ei siis lennä Marsiin, vaan Aurinkoa kiertävälle radalle, joka ylettyy hieman Marsin rataa kauemmaksi Aurinkokunnassa, lähes astroidivyöhykkeelle. Sieltä auto palaa takaisin Maan tienoille ja jää kiertämään Aurinkoa tällaiselle radalle, joka poukkoilee Maan ja Marsin ratojen välissä.

Riski jompaan kumpaan planeettaan törmäämisestä on häviävän pieni.

Musk totesi ennen lentoa, että mikäli raketti toimii suunnitellusti, niin yhtiö alkaa tarjota vastaisuudessa Falcon Heavyn lentoja vain hieman perinteisen Falcon 9:n nykyhintatasoa kalliimmalla. 

Tämä tarkoittaa pientä vallankumousta, sillä avaruuteen lähettämisen kilohinta putoaa roimasti ja suurienkin kuormien laukaisu tulee kohtalaisen edulliseksi. Yleistänen tuplasti nykyistä painavampia ja olennaisesti kookkaampia lasteja laukaisuhinnalla, joka on kolmanneksen nykyisestä.

Samalla se tarkoittaa vaikeuksia kilpailijoille, eurooppalainen Ariane 5 mukaan luettuna. Niiden on käytännössä mahdotonta vastata kilpailuun nykyisillä kantoraketeillaan.

*

Laukaisun voi katsoa uudelleen aiemmin julkaisemallamme videosivulla, mihin on linkki myös alla.

Mitä lennolla tapahtui?

Ariane 5:n lento VA541 nousi lentoon suunnitellusti eilen 25.1. klo 19.20 paikallista aikaa Kouroussa, eli klo 00.20 Suomen aikaa. 

Lento sujui normaalisti aina siihen saakka, kunnes raketin ensimmäinen vaihe lopetti toimintansa ja irtosi. Kun aikaa lentoon lähdöstä oli kulunut hieman yli yhdeksän minuuttia, aloitti toisen vaiheen moottori toimintansa ja raketin lähettämän telemetriasignaalin piti tulla kuuluviin maa-asemalla. 

Näin ei käynyt, vaan raketin toinen vaihe pysyi mykkänä. Lennonjohto ei pystynyt seuraamaan lentoa ja siksi epäilykset lennon epäonnistumisesta alkoivat nopeasti kasvaa.

Lennonjohdolla tosin ei ollut tässä vaiheessa enää mitään muuta tekemistä kuin lennon seuranta, sillä raketti teki työtään omien tietokoneidensa ja niihin tallennetun lentoprofiilin mukaisesti. 

Ja Ariane nähtävästi hoiti hommansa itsenäisesti loppuun saakka, sillä myöhemmin kumpikin satelliitti irtosi omille radoilleen ja niiden omistajat saivat niihin yhteydet.

Toistaiseksi ei kuitenkaan tiedetä vielä – ainakaan virallisesti – kuinka täsmälleen SES 14- ja  Al Yah 3 -tietoliikennesatelliitit ovat niille aiotuilla radoillaan. 

Ne piti viedä niin sanotulle supersynkroniselle radalle, mikä on noin 9000 kilometriä normaalia korkeammalla.

Tietoliikennesatelliitit, joiden lopullinen kiertorata on noin 36 000 kilometrin korkeudessa päiväntasaajan päällä, viedään yleensä raketilla "vain" radalle, joka vie niitä kohti lopullista rataansa.  Satelliitit siirretään tältä omin pienten moottoriensa avulla lopulliselle radalle.

Tavallista korkeampi siirtorata kuitenkin vähentää satelliittien omaa työtä ja säästää siten polttoainetta varsinaiseen toimintaan. Voi olla, että tällä kerralla säästö jääkin varsin vähäiseksi, mikäli satelliitit joutuvat korjaamaan rataansa epätarkan laukaisun vuoksi.

Vaikka Ariane 5 näyttääkin toimineen suunnitellusti, tutkitaan telemetrian katkeaminen varmasti perin pohjin ennen seuraavaa lentoa. Tämä kuitenkaan ei todennäköisesti aiheuta suuria paineita laukaisuohjelman suhteen. 

Falcon 9 CRS-13

Tämän rakettilaukaisusarjan piti alkaa alun perin jo viime viikolla, kun Kansainväliselle avaruusasemalle rahtia vievän Falcon 9 -raketin oli tarkoitus lähteä matkaan. Tätä laukaisua on lykkätty sittemmin useaan otteeseen, mutta nyt uudelleenkäytettävän, SpaceX -yhtiön Falcon 9 -raketin on tarkoitus lähteä matkaan perjantaina 15. joulukuuta klo 5.36 Suomen aikaa (päivitys: se lähti).

Kyseessä on siinä mielessä historiallinen lento, että raketissa on paitsi jo kertaalleen lentänyt ensimmäinen vaihe, niin myös aiemmin jo avaruudessa käynyt Dragon-rahtialus. Lento on siis kaksinkertainen kierrätyslento ja siten ennakkotapaus tulevasta, kun jo aikaisemmin lentäneitä avaruusaluksia ja kantorakettien vaiheita käytetään uudelleen.

Molemmat on kunnostettu lentojensa jälkeen ja testattu huolellisesti, joten ne varmastikin toimivat hyvin  – mutta tietenkään tästä ei ole varmuutta.

Kyseessä on jo 15. Dragon-aluksen lento ja 13. operationaalinen rahtilento ISS-asemalle. 

Laukaisu on myös merkittävä siinä mielessä, että se käyttää ensimmäistä kertaa SpaceX:n hallinnassa olevaa Cape Canaveralin laukaisualustaa, jolla tapahtui ikävä onnettomuus vuonna 2016. Raketti räjähti tuolloin testaamisen yhteydessä laukaisualustalla ja sai aikaan paitsi Falcon 9 -rakettien laukaisuohjelmaan suuren viivästyksen, niin myös tuhosi laukaisualustan lähes kokonaan.

Toisella yhtiön Floridassa olevalla alustalla, Cape Kennedyn puolella olevalla 39A:lla ollaan valmistelemassa lentoonsa Falcon Heavy -kantorakettia, jonka saaminen käyttöön olisi valtava askel eteenpäin nuorelle avaruusyhtiölle.

Ariane 5 ja Galileot

Tänään illalla Suomen aikaa rytisi Kouroun avaruuskeskuksesta matkaan Arianen lento VA240. Koodinimen V tarkoittaa ranskan kielen salaa vol, eli "lento", ja A merkitsee Arianea, joten kyseessä on jo 240. Arianen lento.

Tällä kerralla kyydissä oli neljä eurooppalaisen Galileo-navigointisysteemin satelliittia, jotka Ariane toimitti oikealle radalle, mistä satelliitit jatkavat kohti kukin omia ratojaan ja paikkojaan radoillaan.

Satelliitit 19, 20, 21 ja 22 tekevät Galileosta aimpaakin käyttökelpoisemman, sillä vaikka teoreettisesti systeemi on jo operationaalinen, kestää signaalin saaminen toisinaan hieman pitkään. Kunnolla toimiva Galileosta saadaan sitten, kun aktiivisten satelliittien määrä on 24 ja lisäksi avaruudessa on kuusi kappaletta varasatelliitteja. Tämä tapahtuu näillä näkymin vuonna 2020.

Ensi vuonna matkaan lähtee kaksi operationaalista satelliittia lisää ja kaksi varakappaletta. Seuraavaksi avaruuteen läheteään vielä neljä varakappaletta.

Arianen lento VA240 nousee lentoon.

Pikkuraketti Electron

Toinen laukaisu, jonka piti jo tapahtua, mutta jota on nyt lykätty keskiviikkoon, on Rocket Lab -yhtiön pienen Electron-raketin koelento Uudesta-Seelannista. 

Kyseessä on nano- ja mikrosatelliittien laukaisuun tarkoitettu uusi kantoraketti, joka on tehnyt jo yhden lennon aikaisemmin, mutta lento ei aivan mennyt suunnitelmien mukaan: laukaisu sinänsä sujui hyvin, mutta raketti ei onnistunut saavuttamaan kiertoratanopeutta.

Nyt tavoitteena on laukaista kolme satelliittia avaruuteen – mutta nähtäväksi jää, toimiiko raketti tällä kerralla toivotusti.

Lentoa on lykätty eteenpäin jo viime kesästä alkaen, ja nyt kun raketti oli oikeasti tarkoitus lähettää matkaan, on lentoa jouduttu lykkäämään jo pari kertaa perjantaista alkaen. Seuraava yritys oli keskiviikkona, mutta sitäkin lykättiin ainakin päivällä eteenpäin liian voimakkaiden tuulien vuoksi.

Päivitys: yhtiö on lykännyt Electronin laukaisua tammikuuhun 2018

Onnistunut avaruushyppäys

Toinen tänään illalla tapahtunut rakettilaukaisu ei tavoitellutkaan kiertorataa Maan ympärillä, vaan "pelkkää" pomppausta juuri ja juuri avaruuden puolelle.

Blue Origin -yhtiö kehittää uudelleenkäytettävää New Shepard -rakettia, jonka kuljettama kapseli voisi nostaa avaruusturisteja hyppylennoille noin sadan kilometrin korkeuteen. Lennoilla matkustajat näkisivät avaruudellisesti mustan taivaan ja kaarevan maapallon horisontin sekä kokisivat viitisen minuuttia kestävän painottomuuden

Lento – siis niin raketin nousu kuin laskeutuminen, sekä kapselin laskeutuminen laskuvarjon varassa – onnistuivat nyt hyvin, aivan kuten tapahtui myös jotakuinkin vuosi sitten lokakuussa 2016.

Yhtiö uhoaa nyt saavansa ensimmäiset maksavat matkustajat avaruuslennolle vielä ensi vuoden kuluessa. Kilpailusta Virgin Galactic -yhtiön kanssa tulee siis kova, sillä yhtiön käyttämän lentokonemaisen SpaceShip2:n on tarkoitus tehdä ensimmäinen kunnollinen avaruuslentonsa milloin vain ja matkustajalentojen on tarkoitus alkaa vuoden sisällä siitä eteenpäin.

Ellei siis mitään ihmeellistä tapahdu, alkaa suborbitaalinen avaruusturismi viimeinkin vuonna 2018!

New Shepard tämänpäiväistä edellisellä lennollaan.

Lisää lentoja tulossa loppuvuonna

Vuoden lopun toimintapyrskäys ei lopu tähän viikkoon.

Seuraavan avaruusasemalle suuntaavan kolmihenkisen miehistön on tarkoitus nousta matkaan Sojuz-aluksellaan 17. joulukuuta Baikonurin kosmodromista.

Joulukuun 22. päivänä on vuorossa Kaliforniasta, Vandenbergin lentotukikohdassa olevalta alustalta matkaan lähtevä Falcon 9 -raketti. Sen kyydissä on kymmenen Iridium-satelliittimatkapuhelinsysteemin satelliittia. Lento käyttää myös aiemmin jo lentänyttä ensimmäistä rakettivaihetta ja sen on tarkoitus laskeutua jälleen takaisin alas, Tyynellä valtamerellä kelluvan lavetin päälle.

Samana päivänä toiselta puolelta valtamerta, Japanista, on aikomus lähettää H-2A -kantoraketti Tanegashiman avaruuskeskuksesta. Mukana on muun muassa ilmakehää tutkiva satelliitti ja koealus, jonka on tarkoitus lentää hyvin alhaisella kiertoradalla. 

26. joulukuuta on vuorossa Baikonurista lähtevä Zenit-raketti, jonka kyydissä on AngoSat, Angolan ensimmäinen satelliitti (jonka tosin on rakentanut venäläinen Energia-yhtiö).

Ja sitten joulukuun 27. päivänä on vielä lähdössä japanilainen pieni SS-520-5. Sen on tarkoitus viedä avaruuteen samoin pieni TRICOM 1R, joka kooltaan Aalto-1:n tapaan kolmen yksikön kuutiosatelliitti. Japanilaiset koettavat osaltaan tulla mukaan pikkusatelliittien laukaisuun näillä raketeillaan.

Kiina saattaa vielä laukaista myös yhden satelliitin vielä tämän vuoden puolella: Long March 2D -raketin on tarkoitus viedä kiertoradalle kaksi Superview -kaukokartoitussatelliittia Taiyuanin avaruuskeskuksesta. Satelliitit pystyvät kuvaamaan Maan pintaa alle metrin tarkkuudella ja kiinalaiset aikovat myydä kuvia ulkomaiseen malliin täysin kaupallisesti niin kiinalaisille kuin myös ulkomaisille asiakkaille.

Vectorista suunnitellaan tehtäväksi kaksi versiota, 12 metriä korkea R-versio ja 16 metriä korkea H-versio. Pienempi voisi vielä 66 kg massaltaan olevan lastin matalalle kiertoradalle ja suurempi 160-kiloisen hyötykuorman.

Vector R voisi aloittaa kaupalliset lennot jo ensi vuonna ja sellaisia voidaan periaatteessa laukaista jopa sata vuodessa. Siis noin kaksi viikossa. 

Vector H puolestaan olisi valmis tositoimiin vuonna 2019 ja niitä voitaisiin laukaista 25 vuodessa, eli karkeasti laskettuna joka toinen viikko.

Tänäinen raketti oli Vector R:n prototyyppi, jonka tarkoituksena ei ollut nousta vielä kiertoradalle, vaan osoittaa vain tekniikan toimivan lentämällä vain ylös ja alas (vähän kuin Pohjois-Korean ohjukset)..

Laukaisu tänään tehtiin Georgiasta, Yhdysvalloista, mutta varsinaisiksi laukaisupaikoiksi suunnitellaan Cape Canaveralia Floridassa ja Kodiakin rakettikeskusta Alaskassa. Kodiakista on tähän saakka laukaistu lähinnä pieniä luotausraketteja, mutta paikka olisi erinomainen maapallon napojen kautta kulkevien satelliittien lähettämiseen.

* Juttua on päivitetty 4.8. aamulla: kyseessä oli jo toinen raketin lento, ei  ensilento. Oletimme, että edellinen laukaisu toukokuun 3. päivänä oli vain paljon vaatimattomampi testi, mutta sekin oli jo "kunnollinen" koelento. Kummallakin kerralla yhtiö käytti jo Vector R -raketin prototyyppiversiota.

Electron on kevyt raketti, jonka tarkoituksena on lähettää yhä suositummaksi tulevia pieniä satelliitteja avaruuteen. Sen kuorman massa voi olla suurimmillaan noin 220 kilogrammaa, joten raketti voi kuljettaa matalalle kiertoradalle kerralla joko pienen parven nanosatelliitteja tai yhden tai pari suurempaa minisatelliittia. 

Karkeasti luokitellen nanosatelliitit ovat Aalto-1:n kaltaisia cubesateja, joiden massa on kilosta kymmeneen, mikrosatelliitit ovat kymmenestä kilogrammasta sataan ja minisatelliitit ovat sadasta kilogrammasta muutamaan sataan. Lisäksi mukaan ovat tulossa pikosatelliitit, jotka ovat alle kilon massaltaan olevia todella pienikokoisia satelliitteja.

Näille kaikille on paljon markkinoita, ja tällä haavaa kysyntä ylittää laukaisutarjonnan, koska esimerkiksi cubesatien tekeminen on tullut varsin helpoksi ja edulliseksi. Lisäksi pikkusatelliiteilla pystytään nykyisin tekemään monia sellaisia tutkimuksia, mihin aikaisemmin tarvittiin suuri ja kallis satelliitti.

Rocket Labs on yksinkertaistanut laukaisumyyntinsä jopa niin pitkälle, että kuka tahansa voi ostaa laukaisun heidän nettisivujensa kautta. Käytännössä ostamista seuraa kuitenkin vielä monta muuta vaihetta, ennen kuin satelliitti voidaan kuljettaa laukaisupaikalle ja lähettää kiertoradalle.

Electron on tehty edulliseksi, yksinkertaiseksi ja helposti laukaistavaksi. Yhtiön tavoitteena onkin suhauttaa niitä avaruuteen noin kerran viikossa, ellei jopa useammin. 

Yhden laukaisun hinta on noin 4,9 miljoonaa dollaria, siis nykykurssilla noin 4,3 miljoonaa euroa. Yhden cubesatin lähettäminen maksaa alkaen 77 000 dollaria, siis noin 67 000 euroa.

Kaksivaiheinen kantoraketti on 17 metriä korkea ja 1,2 metriä halkaisijaltaan. Se pystyy laukaisemaan satelliitteja aina noin 500 kilometriä korkealla olevalle kiertoradalle.