DLR

Ensimmäinen tieto pinnalla olleesta MASCOTista oli hälyttävä: sen tutkimuslaitteet kuumenivat. Samalla itse laskeutuja ei kertonut mitään ylilämmöstä. Lennonjohdossa pääteltiin nopeasti, että tämä johtui siitä, että laskeutuja oli "ylösalaisin".

Niinpä ennalta tehty suunnitelma tehtävistä heitettiin roskiin, ja laskeutuja komennettiin pomppaamaan pinnalla, jotta se kääntyisi oikein päin. Näin kävikin, ja uudesta paikasta saatiin hyviä tutkimustuloksia.

"Kaikki mittalaitteet toimivat hyvin", kertoi Rauer, mutta ei näyttänyt vielä kuvia tai tietoja. Sen sijaan hän totesi iloisena, että "laskeutuja toimi pinnalla peräti noin 17 tuntia". Tänä aikana ennätettiin pomppia pari kertaa lisää, joten lopulta mittauksia saatiin kaikkiaan neljästä paikasta Ruygyn pinnalta.

"Laskeutumispaikkamme oli niin vaikea kuin kuvitella saattaa", Rauer totesi ja näytti kuvaa, missä Ruygun pinnalla tosiaan näkyi valtavasti kivenmurikoita. Siinä missä Hayabusa 1:n tutkima Itokawa oli suurelta osin tasainen, on Ryugu kivien peittämä.

Aurelie Moussi, MASCOT-hankkeen vetäjä Ranskan avaruustutkimuskeskuksessa CNES:issä jatkoi kertomalla, että "edes villeimmissä kuvitelmissamme emme odottaneet näin paljon iloa tästä lennosta."

Olennaisimmat ranskalaisten osat laskeutujassa oli pintaa tutkinut infrapunakamera sekä akku, joka perustui Rosetta-luotaimen Philae-laskeutujan akkuun.

"Odotimme akun toimivan kenties 12 tuntia, mutta siinä riitti virtaa peräti 17 tuntia. Se oli selvästikin todella hyvä."

Moussi oli myös iloinen siitä, että matka luotaimesta pinnalle kesti vain parisenkymmentä minuuttia kahden tunnin sijaan, sillä tämä aika voitiin käyttää tutkimuksiin.

"Lisäksi oli myös hienoa, että MASCOT oli hyvin yhteistyöhaluinen. Yhteys siihen toimi hyvin, paljon paremmin kuin odotimme.

Moussi mainitsi myös koko Hayabusan lentoa viime aikoina haitanneen yllättävän tekijän: taifuunit. Japania on piiskannut monta hirmumyrskyä, jotka ovat heilutelleet yhteydenpitoon käytettyjä antenneja niin paljon, että se on haitannut tietoliikennettä luotaimeen. Siitä huolimatta kaikki on mennyt hyvin.

Nyt vain odotamme konkreettisia MASCOT:in lähettämiä tietoja – ja tietysti lisää kuvia. Nyt koko laskeutumisesta on vain yksi, otsikossa oleva kuva, missä asteroidin röpelöisen pinnan lisäksi näkyy MASCOTin varjo yläoikealla.

MASCOT ei ole kovin suuri: vain noin 30 x 30 x 20 cm.

MASCOT osui pintaan ryömintävauhdilla, koska putoamisnopeus heikkopainovoimaisen asteroidin luona on hyvin pieni. Siksi laskeutujaa ei täytynyt varustaa laskutelineilla tai muilla vastaavilla, vaan tehdä vain sen verran tukevaksi, että se kestää pienen iskun.

Iskuja tuli itse asiassa useampia, sillä "laskeutuminen" oli sarja pomppauksia. Nähtävästi hyvin tumma Ryugun pinta sai MASCOTin hieman sekaisin ja se asettui makaamaan pinnalle ensin "väärin päin", eli sen "alas" laatikkomaisesta laskeutujasta katsova infrapunaspektrometri osoitti ylöspäin. Siksi laskeutuja heilautti itsensä oikeaan asentoon pienen sähkömoottorin kääntämän painon avulla.

Vasta sitten se aloitti mittauksensa mukanaan olevilla laitteilla: se katsoo ympärilleen stereokameralla ja tutkii alla olevaa maastoa infrapunaspektrometrillä. Se mittaa lämpötilaa ja tekee havaintoja magneettikentästä.

Jos kaikki sujuu hyvin, niin myöhemmin sama vempauttajalaite pompauttaa laskeutujan toiseen paikkaan, missä se tekee samat havainnot uudelleen. Jos tämänkin jälkeen akussa on vielä virtaa, voidaan havaintoja tehdä vielä muuallakin – mutta tämä näyttää nyt epätodennäköiseltä.

Virtaa laskeutuja saa siis akusta, eikä sillä ole aurinkopaneeleita. Se siis hiipuu silloin kun sähkö loppuu akuista. Tämän odotetaan tapahtuvan noin 16 tunnin kuluttua toiminnan alkamisesta, eli siitä, kun laskeutuja irtosi Huayabusasta, siis loppuiltapäivästä tai illansuussa Suomen aikaa.

Päivitys 3.10. klo 19: Päivän aikana tapahtumista ei ole kerrottu yksityiskohtaisesti, mutta kaikkia mittauksia on tehty onnistuneesti ja akussa on edelleen virtaa. Toiminta siis jatkuu hieman odotettua pitempään!

Hayabusa 2 kuvasi alaspäin kohti asteroidia laskeutumisen aikana. Tässä kuva on noin 130 metrin korkeudesta ja siinä näkyy hyvin luotaimen varjo asteroidin pinnalla.

Saksassa oleva MASCOTin lennonjohto oli testannut laskeutujan toimintaa jo ennen kuin se irrotettiin Hayabusasta. Sen kameralla otettiin kuvia ja magneettikenttämittarilla tehtiin havaintoja. Kuvia ei kuitenkaan ole vielä lähetetty Maahan – ne ovat luotaimen muistissa. Magnetometrin lukemat kertoivat puolestaan aurinkotuulen aikaan saamasta heikosta magneettikentästä ja luotaimen aiheuttamista voimakkaista häiriöistä, jotka luonnollisesti häipyivät sitä mukaa kun laskeutuja erkaantui siitä.

Juttua on päivitetty klo 15.40.

MASCOT on kooltaan vain 30 x 30 x 20 cm ja sen massa on 10 kg. Sillä on tukeva rakenne ja sen sisällä ovat tutkimuslaitteet, tietokone, akku ja radio, jonka kautta se lähettää tietojaan Hayabuysa 2 -luotaimelle, joka puolestaan välittää ne Maahan. Kuvassa laitteen mallikappale on ilman suojakuoria.

Nyt toukokuun lopussa Suomessa tehdyt tutkimuslennot liittyivät kansainväliseen CoMet-mittauskampanjaan (Carbon Dioxide and Methane Mission).

Mittaukset tehtiin Saksan Ilmailu- ja avaruuskeskuksen HALO-tutkimuslentokoneella, joka on Gulfstream G 550 -liikesuihkukoneesta muokattu lentävä laboratorio. Nimi HALO tulee sanoista High Altitude and Long Range Research Aircraft, eli kone pystyy lentämään korkealla ja pitkään.

Suomen mittauslennoilla koneella noustiinkin noin 15 kilometrin korkeuteen, kun tyypillisesti täällä tehdyillä mittauslennoilla on oltu "vain" noin kahdeksassa kilometrissä.

Koska kone pystyy lentämään hyvin pitkiä lentoja, teki se lentonsa 28. toukokuuta Saksasta, Münchenistä, missä koneen sijoituspaikka on. Otsikkokuvassa kone on lentämässä Münchenin kuuluisan Allianz-areenan päällä ja sen nokasta eteenpäin sojottava mittauspuomi näkyy hyvin.

Kone lensi 8,5 tuntia ja kävi lennollaan Pohjois-Suomen yllä, missä se kävi tekemässä mittauksia eri korkeuksilla.

Lennon aikana mitattiin kahden tärkeimmän kasvihuonekaasun, hiilidioksidin ja metaanin, pitoisuuksia ilmakehän eri korkeuksilla uusia menetelmiä kokeillen. Erityisesti stratosfäärissä kasvihuonekaasujen pitoisuudet tunnetaan huonosti, ja mittauksia on haastavaa tehdä muilla tavoin.

Tämä erikoisvarusteltu liikesuihkukone on sisustukseltaan hieman askeettisempi kuin raharikkaiden bisnesjetit.

Ilmatieteen laitoksella Sodankylässä suoritettiin samaan aikaan useita eri tyyppisiä mittauksia: kasvihuonekaasujen pitoisuutta tutkittiin kaukomittauksin sekä säähavaintopallon avulla stratosfääriin nostetulla AirCore-keräysjärjestelmällä.

Tutkimuslennoilla saatiin uutta tietoa kasvihuonekaasujen jakaumasta ja vaihtelusta ilmakehän eri korkeuksilla Lapin päällä. Tulokset ovat tärkeitä metaanin ja hiilidioksidin lähteiden ja nielujen tutkimuksessa, jotta voidaan entistä paremmin ennakoida tulevaisuuden ilmastonmuutosta ja sen vaikutuksia.

Samaan aikaan tehtiin myös mittauksia avaruudesta Nasan OCO-2 -satelliitilla sekä Japanin avaruusjärjestön GOSAT-satelliitilla. Näin niiden kaukaa tekemiä havaintoja voidaan verrata tarkkoihin paikan päällä ilmakehässä tehtyihin mittauksiin, mikä auttaa varmistamaan satelliittihavaintojen laatua.

Mittauksia käytetään OCO-2:n ja GOSAT:in havaintojen kvalifioinnin lisäksi myös Euroopan avaruusjärjestön Sentinel-5P -satelliitissa olevan TROPOMI-havaintolaitteen sekä kiinalaisen TanSatin havaintojen laadunvalvontaan.

*

Teksti perustuu osittain Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen. Kuvat: DLR

Nimi MASCOT tulee sanoista Mobile Asteroid Surface Scout, eli "liikkuva astroidin pintatiedustelija", mikä kertoo varsin suoraan mistä on kyse: luotain lähettää sen asteroidin pinnalle tutkimaan sitä läheltä. Laitteessa on eri aallonpituuksilla toimivia kameroita ympärille ja alas katsomiseen, magnetometri magneettikentän mittaamiseen ja mikroskooppi, jolla se pystyy tutkailemaan pinta-aineen hitusia hyvin tarkasti.

Radiolähettimiä ja -vastaanottimia voidaan käyttää tietojen välittämisen lisäksi tutkana, jolla voidaan sondata pinnan alla olevia kerrostumia.

MASCOT 1 on parhaillaan matkalla japanilaisen Hayabusa 2 -luotaimen mukana ja sen on tarkoitus päästä toimeen vuonna 2018. Ykkösen käytännössä samanlainen, tosin hieman päivitetty versio on tarjolla AIM-lennolle.

Kooltaan laite on 30 x 30 x 20 cm ja sen massa on noin kymmenen kiloa, mistä kolmisen kiloa on tutkimuslaitteita.

Pinnalle saavuttuaan se voi myös liikkua: pienen moottorin ja iskurin avulla MASCOT voi ponnauttaa itsensä useita kymmeniä metrejä pitkiin, heikossa asteroidin painovoimakentässä hitaisiin hyppäyksiin. Näin se pystyy tekemään mittauksiaan ja tutkimuksiaan useammassakin paikassa.

Siinä missä MASCOT 1:n eliniäksi arvioidaan vain noin 16 tuntia, voi kakkonen olla toiminnassa periaatteessa hyvinkin pitkän aikaa sen pinnalla joka puolella olevien aurinkopaneelien avulla.

Lisäksi pikkusatelliitteja ja törmääjä!

Laskeutujan ja itse AIM-luotaimen lisäksi suunnitelmassa on paljon muutakin.

Suomalaisittain kiinnostavia ovat mukaan laitettavat pienet cubesat-tyyppiset satelliitit, tai pikkuluotaimet, joita voi olla kaksikin kappaletta. Aalto-1 -satelliitin tekijät ovat mukana hahmottelemassa näitä, ja voi hyvinkin olla, että yksi näistä cubesateista tehdään Suomessa; täältä löytyy kaikki tarvittava tietotaito satelliittirungon tekemisestä aina suorituskykyiseen, kevyeen hyperspektrikameraan ja virtapihiin, mutta tarkkaan ja pienikokoiseen tutkalaitteistoon.

AIM-luotaimen suunnitellaan käyttävän myös lasersädettä tiedonvälitykseen Maan kanssa, mikä tekee siitä teknisestikin erittäin kiinnostavan. Luonnollisesti varalla olisi perinteisiä radiolinkkejä.

AIM liittyy myös jo nyt tekeillä olevaan asteroiditörmäyslentoon. NASAn kanssa yhdessä tehtävä (tai siis tässä vaiheessa vielä ehdotettavana oleva) AIDA, eli Asteroid Impact & Deflection Assessment, aikoo törmäyttää 300-kiloisen DART:iksi kutsutun aluksen kuuden kilometrin sekuntinopeudella Didykuun pintaan ja tutkia sitä kaukaa erilaisin kameroin ja mittalaittein. 

Suunnitelman mukaan törmäys tapahtuisi kuutisen kuukautta MASCOT 2:n laskeutumisen jälkeen, joten kohdekuusta saataisiin näin hyvinkin yksityiskohtaista tietoa ennen jysäystä. Lisäksi AIM-luotain voisi myös havaita törmäystä, jonka toivotaan voivan antaa hieman lisätietoa esimerkiksi siitä, voitaisiinko mahdollisesti Maata uhkaavia kappaleita sysätä sivuun radaltaan yksinkertaisesti niihin iskeytymällä.

Kuten yllä oleva Philaen lähettämä kuva pinnalta näyttää, on sen laskeutumispaikka varsin jylhän näköinen – siis kaikkea muuta kuin otsikkokuvassa olevan, ennen laskeutumista tehty piirros antoi luvan toivoa.

Mitä joulukuussa tapahtui?

Joulukuun 21. ja 22. päivien välisenä yönä Rosettan vastaanotin aktivoitui, ja lennonjohdossa ennätettiin jo iloita mahdollisuudesta saada jälleen yhteys laskeutujaan.

Eräs iloitsijoista oli Ilmatieteen laitoksen tutkija Walter Schmidt, joka ilmoitti Tiedetuubillekin hyvästä uutisesta.

"Kaikki tietomme tuolloin joulukuussa perustuivat Rosettan vastaanottimen päälle kytkeytymiseen ja siihen, että vastaanottimesta saatiin Rosettaan tietoa", kertoo Schmidt. 

"Kun vastaanotin havaitsi taustakohinaa voimakkaamman signaalin ja signaalin kaistanleveys oli vain muutamia kymmeniä kilohertzejä, oletimme signaalin olleen eittämättä laskeutujasta. Mikään saaduista tietopaketeista ei kuitenkaan sisältänyt mitään informaatiota, ja koska myöhemmin joulukuussa saimme muutamia vastaavia signaaleita myös sellaisiin aikoihin, jolloin Philae ei ollut lainkaan luotaimen kuuluvissa, oletamme nyt sähköisten häiriöiden saaneen aikaan nämä merkit signaalista."

"Signaalien alkuperä voi olla myös Rosettan vastaanotinlaitteiston elektroniikassa."

Joka tapauksessa yhteyttä yritetään ottaa tammikuun loppuun saakka, sillä pian sen jälkeen lämpötila laskeutumispaikalla laskee jo alle -51°C:n komeetan liikkuessa kauemmaksi Auringosta ja teoreettisetkin mahdollisuuden saada yhteys alkavat olla pienet. 

On myös mahdollista, että Philaen on peittynyt pölyyn ja komeetan pinnalta irronneeseen aineeseen, jolloin sen aurinkopaneelit eivät ole tuottaneet enää kuukausiin tarpeeksi sähköä toimintaan.

Niinpä – kun enää ei ole mitään menetettävää – lennonjohdossa suunnitellaan dramaattisia toimia viimeisiksi yrityksiksi saada yhteys Philaeen. Yksi näistä on lähettää laskeutujaan käsky, jolla se pyöräyttäisi sisällään olevan hyrrän pyörimään. 

Hyrrän tarkoituksena oli pitää laskeutujan asento vakiona laskeutumisen aikana ja se onnistui tehtävässään jopa suunniteltua paremmin. Philae pysyi oikein päin, vaikka se pomppi pari kertaa pinnasta takaisin lentoon.

Pyörivä hyrrä saa aikaan sen, että laskeutuja tärähtää ja se saattaa liikahtaa. Näin aurinkopaneelien päällä oleva pöly saattaa ravistua pois, ja jos laskeutuja on huonossa asennossa, se voi kääntyä parempaan asentoon. Tai jos se makaa nyt kyljellään nalkissa jyrkänteen vieressä, kuten nyt oletetaan, saattaa se myös kaatua ja menettää kaikki mahdollisuutensa. 

Vaikka Philae olisi edelleen toiminnassa, on myös mahdollista, että se ei vain pysty enää vastaamaan. Heinäkuussa olleiden yhteyksien aikaan oli jo selvää, että ainakin yksi kahdesta vastaanottimesta ja yksi kahdesta lähettimestä olivat rikkoutuneet. Ja lähettimestä toimivassakin oli häiriöitä.

Yhteyttä siis yritetään ottaa aktiivisesti tammikuun loppuun saakka, mutta vastaanotinta Rosetta-luotaimessa pidetään päällä senkin jälkeen siltä varalta, että laskeutuja vielä huhuilisi. 

"Yritämme loppuun saakka", vakuuttaa myös Schmidt.

Rosetta kiertää nyt noin 100 km:n etäisyydellä komeetasta. Kesän jälkeen sen etäisyyttä jouduttiin kasvattamaan, koska komeetta oli ratansa Aurinkoa lähimmässä osassa elokuussa ja silloin se oli aktiivisimmillaan. Silloin se purskautteli kaasua ja pölyä ympärilleen niin runsaasti, että luotaimen oli pysyttävä kauempana. Lisäksi Rosetta kävi tutkimassa erityisesti avaruutta kauempana komeetasta, jotta tiedettäisiin esim. kuinka kauas kaasu- ja pölyplivi ulottuu.

Kuten yllä oleva OSIRIS-kameran ottama kuva osoittaa, ei komeetta ole suinkaan vielä hiipunut. Kuvan ottohetkellä 12. joulukuuta Rosetta oli 104 kilometrin päässä komeesta.

Yhteys Rosettan ja Philaen välillä ensimmäinen sitten heinäkuun 9. päivän. Viime kesänä yhtys onnistuttiin saamaan useampaan kertaan, ennen kuin Philae jälleen mykistyi. Sen jälkeen Rosetta joutui siirtymään kauemmaksi komeetasta, jolloin se ei pystynyt enää "kuulemaan" kunnolla laskeutujaa. 

Koska komeetta etääntyy nyt koko ajan Auringosta ja valaistusolosuhteet muuttuvat komeetan pinnalla, ei laskeutujan odotetaan olevan toimintakunnossa enää ensi kevään jälkeen.

Sitä ennen on kuitenkin vielä hyvin aikaa mittauksiin ja kuvauksiin, jos yhteys vain saadaan pidettyä toiminnassa. Jos jo aikaisemmin oli selvää, että tehtävässään yli odotusten suoriutunut Philae on tukevaa tekoa ja sitkeä, niin nyt saatu yhteys vain vahvistaa tätä mielikuvaa.

Palaamme toivottavasti pian asiaan!