arianespace

Tuuli viivyttää tuulta tutkivan satelliitin laukaisua

Ti, 08/21/2018 - 15:54 Jari Mäkinen
Vegan ylintä vaihetta nostetaan paikalleen

Pitkään ja hartaasti tehty Aeolus-satelliitti on parhaillaan lähtövalmiina Kouroun avaruuskeskuksessa Ranskan Guyanassa. Täksi päiväksi suunniteltua laukaisua on kuitenkin jouduttu lykkäämään ainakin vuorokaudella, koska – sinänsä ironisesti – liian kova tuuli viivyttää tämän maapallon tuulia tutkivan satelliitin lähtöä.

Aeolus on suomalaisittain kiinnostava, koska siinä on puolitoistametrinen Turun lähellä Tuorlassa Opteon Oy:ssä hiottu peili. Satelliitti ei kuitenkaan käytä peiliään perinteiseen tapaan ikään kuin suurena kaukoputkena, vaan satelliitin LIDAR-laitteisto sondaa lasereillaan sen avustuksella alla olevaa ilmakehää.

LIDAR tulee sanoista Light Detection and Ranging, ja se on vähän kuin valon aallonpituusalueella toimiva tutka: alas suunnattu laservalo heijastu takaisin ilmassa olevista pienhiukkasista ja molekyyleistä, jolloin suuren peilin avulla valo pystytään ottamaan vastaan ja sitä voidaan analysoida niin, että signaalista saadaan selville tuulen suunta ja voimakkuus. Laite pystyy ottamaan ikään kuin poikkileikkauksen ilmakehästä 30 kilometrin korkeuteen saakka.

Aeolus kuuluu Euroopan avaruusjärjestön maapalloa tutkivien Earth Explorer -satellittien sarjaan ja se on lajissaan ensimmäinen. Tuulta on mitattu aikaisemminkin erilaisin menetelmin, mutta Aeoluksen ultraviolettivalon alueella toimiva LIDAR on lajissaan ensimmäinen. Se on myös parempi ja tarkempi kuin mikään aikaisempi tutkimuslaite. Ei ihme, että sen tekemisen kanssa on ollut ongelmia.

Tutkijat saavat pian lähes reaaliajassa tietoa planeettamme tuulitilanteesta. Tämä auttaa ymmärtämään paremmin sitä, miten ilmakehä toimii: miten tuuli, ilmanpaine, lämpötila ja ilman kosteus liittyvät toisiinsa. Tämän ansiosta pystytään selvittämään myös sitä, miten tuulet vaikuttavat lämmön sekä kosteuden kiertoon maapallon pinnan, merien ja ilmakehän välillä. .

Siinä missä Aeoluksen havaintojen tuoma apu muun muassa ilmaston muuttumista koskevalle tutkimukselle on epäsuoraa, voidaan satelliitin keräämiä tietoja käyttää ihan sellaisenaan apuna sääennusteissa sekä vaikkapa pölyn, saasteiden tai siitepölyn kulkeutumisen arvioinnissa.

Aeoluksen 1,5 metriä halkaisijaltaan olevaa teleskooppiosaa tarkistetaan ennen kuin satelliitti laitettiin rakettiin.


Aeolus saapui laivalla Kouroun avaruuskeskukseen kesäkuun alussa ja sen jälkeen sitä on valmisteltu laukaisuun.

Se lähetetään matkaan Vega-kantoraketilla, jolle kyseessä on 12. lento. Kaikki aiemmat lennot ovat onnistuneet hyvin. Aeolus asennettiin raketin nokkakartion sisälle viime viikolla ja kuljetettiin laukaisupaikalla odottaneen raketin luokse sekä nostettiin sen päälle.

Alkuperäisen suunnitelman mukaan laukaisu olisi tapahtunut ensi yöllä klo 00.20 Suomen kesäaikaa, mutta koska sää laukaisupaikalla ei ole häävi ja ennusteen mukaan tuulet olisivat suunnitellun laukaisun aikaan liian kovia turvallista laukaisua varten, päätettiin jo eilen lähtöä lykätä ainakin 24 tunnilla.

Jos sää ei tuota yllätyksiä, tapahtuu lentoonlähtö nyt siis keskiviikon ja torstain välisenä yönä Suomen ajan mukaan – laukaisupaikalla Kouroussa tuolloin on vielä keskiviikon alkuilta.

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

Ma, 05/14/2018 - 16:00 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)

Harvinainen vika iski Ariane-rakettiin – toimitti satelliitit avaruuteen, mutta sai hengityksen lamaantumaan

Pe, 01/26/2018 - 11:34 Jari Mäkinen

Eurooppalainen Ariane 5 -kantoraketti laukaisi viime yönä Suomen aikaa kaksi satelliittia avaruuteen. Tällä kerralla kaikki ei kuitenkaan mennyt suunnitelman mukaisesti, sillä yhteys rakettiin menetettiin kesken lennon. Onneksi raketti teki työnsä ilman lennonjohtoakin ja satelliitit nyt ovat avaruudessa.

Vaikka 1990-luvulla Ariane 5 koki muutaman takaiskun, on euroraketti osoittautunut sen jälkeen erittäin luotettavaksi työjuhdaksi. Ennen eilistä laukaisua se oli lentänyt 82 kertaa ilman ongelmia, joten jos lento olisi epäonnistunut, niin kyseessä olisi ollut ensimmäinen huti sitten vuoden 2002.

Nyt tosiaan näyttää siltä, että rakettien laukaisusta vastaava Arianespace pääsi pelkällä säikähdyksellä; jos lento olisi epäonnistunut, olisi tälle vuodelle suunniteltu tiivis laukaisuohjelma ollut vaarassa, koska onnettomuuden syy olisi pitänyt selvittää ennen seuraavaa lentoa. Laukaisuihin ja tulevien rakettien valmisteluihin olisi tullut kuukausien viive.

Tämä olisi ollut erityisen hankalaa siksi, että tänä vuonna Ariane 5 tulee laukaisemaan avaruuteen tavallisten kuormien lisäksi kohti Merkuriusta lähtevän BepiColombo -luotaimen sekä Hubblen avaruusteleskoopin seuraajan James Webb Space Telescopen. Näistä JWST voidaan laukaista milloin vain, mutta Merkuriukseen täytyy lähteä ensi lokakuussa – tai lento lykkääntyisi jälleen kerran myöhemmäksi.

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. 

Viimeöinen Sojuz-laukaisu vei pikkujättiläisen taivaalle

La, 01/28/2017 - 09:09 Jari Mäkinen

Sojuz-kantorakettien laukaisut Euroopan avaruuskeskuksesta Kourousta ovat rutiinia, mutta tällaiset laukaisut eivät ole: viime yönä tehty VS16 -lento oli Sojuzin ensimmäinen lento geostationaariradalle, ja lisäksi lennon kyydissä oli kokonaan uudenlainen satelliittityyppi.

Suurin osa Maata kiertävistä tietoliikennesatelliiteista sijaitsee päiväntasaajan päällä noin 36 000 kilometrin korkeudessa olevalla kiertoradalla, jolla oleva satelliitti kiertää maapallon yhdessä vuorokaudessa. 

Niinpä tällä ns. geostationaariradalla oleva satelliitti pysyy nimensä mukaisesti paikallaan taivaalla yhdestä paikasta katsottuna, ja siksi esimerkiksi satelliittitelevisioantennit voidaan ruuvata paikoilleen sojottamaan vain yhteen suuntaan – suoraan kohti satelliittia.

Viime vuosina satelliittioperaattorit ovat lähettäneet avaruuteen yhä suurempia ja kyvykkäämpiä satelliitteja. Tällaiset satelliitit ovat massaltaan jopa kuutisen tonnia.

Tälle hurjalle kasvulle on kuitenkin tulossa nyt vastatrendi: pienet geostationaarisatelliitit. Elektroniikan pienentyessä ja tekniikan kehittyessä voidaankin tehdä sellaisia satelliitteja kuin nyt laukaistu Hispasat 36W-1. 

Kyseessä on ESAn ARTES-tietoliikennesatelliittien kehitysohjelman puitteissa suunniteltu ja saksalaisen OHB System -yhtiön tekemä pienikokoinen geostationaarinen tietoliikennesatelitti, joka massaltaan 3 210 kg – siis samaa luokkaa kuin paljon vaatimattomammat tietoliikennesatelliitit olivat vielä 2000-luvun alussa.

Hispasat 36

Tämä "SmallGTO", eli "pieni geostationaariradalle laukaistava satelliitti" on pienestä koostaan ja massastaan huolimatta täysiverinen tietoliikennesatelliitti. Siinä on 20 Ku-alueella olevaa transponderia (suurella tiedonsiirtonopeudella toimivaa laitteistoa, jotka ottavat signaalin vastaan ja lähettävät sen edelleen), kolme Ka-alueen transponderia (hieman suuremmalla taajuudella toimivaa transponderia), nykyaikaiset suuritehoiset aurinkopaneelit sekä antennit, joiden keilan kokoa ja suuntaa voidaan muuttaa kätevästi.

Satelliitit on suunniteltu myös edullisesti ja helposti sarjatuotettavaksi.

Tämä satelliitti, Hispasat 36W-1, on tehty espanjalaiselle tietoliikenneyhtiölle, joka sijoittaa tämän satelliitin Atlantin päälle välittämään tietoa Espanjan ja Portugalin sekä Etelä-Amerikan ja Kanarian saarten välillä.

Ensikerta Sojuzille

Laukaisu oli tavanomaista jännittävämpi myös siksi, että kyseessä oli ensimmäinen Sojuz-kantoraketilla tehty geostationaarilaukaisu. Sojuzeilla on lähetetty matkaan paljon erilaisia satelliitteja ja luotaimia, mutta tyypilliset tietoliikennesatelliitit ovat olleet sen verran painavia, ettei Sojuzin rahkeet ole riittäneet.

Lento kesti kaikkiaan 32 minuuttia, minä aikana Sojuz nousi lentoon, kipusi avaruuteen ja sysäsi satelliittinsa niin sanotulle siirtoradalle kohti 36 000 kilometrin korkeudessa olevaa rataa. Siirtorata on hyvin soikea kiertorata, jonka korkein kohta on geostationaariradan kohdalla. Satelliitin pitää itse käyttää siellä rakettimoottoriaan asettuakseen paikalleen.

Vuodesta on tulossa kiivas Kourousta raketteja laukaisevalle Arianespacelle. Suunnitelmissa on peräti 12 laukaisua, joista kuusi tehdään nyt keväällä. Seuraava on kalenterissa helmikuun 14. päivänä, jolloin Ariane 5 vie kaksi tietoliikennesatelliittia avaruuteen.

Video: Pieni italiaano kuskaa Googlea kiertoradalle

Yleensä uutisissa kerrotaan nykyisin satelliittien ja avaruusalusten laukaisuista silloin, kun jokin menee pieleen.

Niinpä monella on ajatus siitä, että raketit pamahtelevat yhtenään – vaikka oikeasti tilanne on juuri päinvastainen. Kantoraketteja laukaistaan nykyisellään keskimäärin yli kerran viikossa, ja toisinaan useamminkin, sillä esimerkiksi viime vuonna laukaisuita oli kaikkiaan 86. Siis jotakuinkin 1,6 lentoa per viikko.

Toisinaan lennot pakkaantuvat yhdelle viikolle, kuten juuri nyt.

Eilen Kiina lähetti avaruuteen Tiangong-2 -avaruusasemansa, mutta lisäksi Ranskan Guyanasta laukaistu Vega vei taivaalle peräti viisi pientä satelliittia: PerúSAT-1 on Perun avaruusjärjestö CONIDAn (kyllä, Perullakin on oma avaruusasioihin erikoistunut hallintonsa) optisella alueella toimiva kaukokartoitussatelliitti, ja SkySat-satelliitit 4, 5, 6 ja 7 kuuluvat Googlen omistamalle Terra Bella -yhtiölle. SkySatit ovat pieniä, maapallon pintaa kuvaavia satelliitteja, joilla Google päivittää mm. Google Maps -palveluaan.

Yllä oleva video näyttää tämän lennon kokonaisuudessaan. Kyseessä oli jo seitsemäs Arianespace -yhtiön tänä vuonna tekemä laukaisu ja samalla seitsemäs pitkälti italialaisvalmisteisen Vegan lento. Kaikki lennot ovat sujuneet hyvin.

Laukaisu tapahtui viime yönä Suomen aikaa ja klo 22.43.35 paikallista aikaa Kouroussa. Videolla näytetään lähtölaskennan viimeisen noin varttitunnin tapahtumat ja yli tunnin kestävä lento laukaisun jälkeen. Sen aikana raketti nousee avaruuteen ja kuljettaa kunkin satelliitin halutulle radalleen.

Laukaisu on videolla kohdassa 14.10 minuuttia.

Videolla näkyy hyvin se, että Vega on pieni kiinteällä polttoaineella toimiva raketti. Se nousee lentoon lähes saman tien moottorin käynnistämisen jälkeen ja kohoaa ylös hyvin nopeasti. Esimerkiksi raskas Ariane 5 sytyttää ensin nestemäisellä polttoaineella toimiva rakettinsa ja sen kerättyä täyden työntövoimansa, raketti alkaa nousta varsin hitaasti ylös. Mutta luonnollisesti nopeus lisääntyy sitä vauhdikkaammin, mitä kevyemmäksi raketti tulee polttoaineen ja nestehapen palaessa.

Ja mitä tulee vielä rakettien laukaisuihin, niin tämän viikon toiminta ei ole vielä ohitse! Tänään illalla on tarkoitus laukaista avaruuteen Atlas V -kantoraketti Vandenbergin lentotukikohdasta, Kaliforniasta. Sieltä on tarkoitus lähettää matkaan myös Aalto-1 Falcon 9 -raketilla, mutta laukaisun ajankohta on edelleen epävarma taannoisesta Falcon 9:n räjähdyksestä johtuen. 

Onnettomuudet ovat nykyisin hyvin harvinaisia, mutta Falcon 9:llä niitä on ollut tänä ja viime vuonna yhteensä kaksi, mikä on hieman huolestuttavaa.

Ensi yönä jyrisee – eeppinen satelliittilaukaisu Kourousta

Ke, 08/24/2016 - 18:45 Jari Mäkinen
VA230

Ariane 5 -kantoraketin laukaisut eivät ole mitenkään harvinaisia, mutta ensiöinen lento on hieman erikoisempi: kyydissä on kaksi Intelsat -yhtiölle kuuluvaa satelliittia. Tuplalaukaisukyky on ollut Arianen valtti, mutta nyt se on sen riippakivi...

Jos kaikki sujuu suunnitelman mukaan, nousee Ariane 5 lentoon Euroopan avaruuslaukaisukeskuksesta Kourousta Ranskan Guianasta tänään illalla klo 00:55 Suomen aikaa (6:55 paikallista aikaa) ja vie 45-minuuttia kaikkiaan kestävällä laukaisullaan kaksi tietoliikennesatelliittia radoilleen kohti geostationaarista kiertorataa.

Mikäli koodinimeä VA232 kantava lento onnistuu hyvin, tulee siitä 73. perättäinen täysin nappiin mennyt Ariane 5:n lento – Ariane 5 on tällä saavutuksellaan jo nyt eräs maailman luotettavimmista kantoraketeista.

Raketin nokassa olevan kuorman assa on 10 735 kg, mikä pitää sisällään kaksi satellititia ja niiden laukaisuun vaadittavien sovittimien ja kiinnikkeiden painot.

Intelsat 36 (vasemmalla) on pienempi, ja sen massa on 3 253 kg. Selvästi suuremman Intelsat 33e:n (oikealla) massa on puolestaan 6 600 kg. Kuvissa satelliitteja tankataan, jolloin henkilökunta joutuu käyttämään suojapukuja.

Satelliitit on asennettu kyytiin päällekkäin. Ylimmäisenä on Intelsat 33e, joka kuuluu yhtiön uusimpaan EpicNG-satelliittien sarjaan. Kyseessä on jo toinen tämän Boeing-yhtiön tekemien satelliittien kappale, ja tämä satelliitti sijoitetaan jotakuinkin Seychellien päälle geostationaariradalla. 

Toinen, nokassa alempi satelliitti, on vanhempaa sukupolvea edustava Intelsat 36. Sen on valmistanut Space Systems Loral -yhtiö, ja se sijoitetaan hieman idemmäs, 68,5° kohdalle itäänpäin nollameridiaanista. Sen työkenttänä tulee olemaan Etelä-Afrikka ja Intian valtameri.

Kyseessä on jo neljäs Ariane 5:n laukaisu tänä vuonna ja suunnitteilla on vielä yksi laukaisu lisää. Sen kyydissä on neljä kappaletta Galileo-satelliittinavigointijärjestelmän satelliitteja.

Ariane 5:n lentojen suunnittelu on nykyisin hieman hankalampaa kuin aikaisemmin, koska tietoliikennesatelliitit ovat aiempaa massiivisempia. Kun aikaisemmin Ariane 5 kykeni kuljettamaan helposti kaksi satelliittia avaruuteen, on nyt sopivien parivaljakoiden löytäminen hankalaa. Kun toinen satelliitti on suurempi ja painavampi, pitää toisen olla keskimääräistä kevyemmän. 

Tämä on yksi syy siihen, miksi Ariane on menettänyt hieman otettaan SpaceX -yhtiölle ja sen Falcon 9 -kantoraketille. Raketti on edullisempi, joten se pystyy kilpailemaan yhden satelliitin laukaisun kanssa Arianen kimppakyytiä vastaan. Ariane 5 pystyisi luonnollisesti laukaisemaan yksinään paljon nykysatelliitteja massiivisempiakin kuormia, mutta laukaisu maksaa liikaa. 

Tämä on yksi syy siihen, miksi Ariane 5:n seuraajasta, Ariane 6:stä suunnitellaan pienempää ja edullisempaa.

Päivitys 25.8. aamulla: laukaisu onnistui ja sen voi katsoa uudelleen alla olevalla videolla:

Valtavaa satelliittitilausta seurasi maailman suurin laukaisusopimus

To, 06/25/2015 - 20:52 Jari Mäkinen

OneWeb, maailman suurin satelliittimuodostelma, jonka tarkoitus on luoda internet-yhteys joka puolelle maapalloa, otti tänään jälleen askeleen eteenpäin. Satelliittisysteemiä rakentava yhtiö tilasi kantorakettilaukaisuita sekä Virgin Galactic -yhtiöltä kuin Arianespaceltakin. 

Tilaus on suurin koskaan tehty satelliittien laukaisusopimus: OneWeb tilasi 39 laukaisua Virginiltä ja 21 laukaisua Arianespacelta. Lisäksi se asetti alustavia varauksia yhteensä 108 laukaisulle, joista päätetään myöhemmin.

Etenkin Virginille tilaus on merkittävä, koska paitsi että se on suuri, on se ensimmäinen yhtiön kehittämälle LauncherOne -raketille (otsikkokuvassa). Kyseessä on avaruusturistialus SpaceShip2:n avaruushypyllylle lähettävän WhiteKnight2 -lentokoneen alta matkaan lähtevä kantoraketti, joka laukaistaan noin 15 kilometrin korkeudesta ja joka kykenee kuljettamaan 120-225 kg:n massaisen hyötykuorman Maata kiertämään. Yhden laukaisun hinta on vain noin 10 miljoonaa dollaria. Raketin ensimmäinen lento on tarkoitus tehdä ensi vuonna.

LauncerOne soveltuu siis erinomaisesti noin 150 kg:n OneWeb-satelliittien lähettämiseen. Todennäköisesti yksi raketti tulee laukaisemaan vain yhden satelliitin kerrallaan, koska OneWebin satelliitit tulevat kiertämään Maata 1200 kilometrin korkeudessa; ne tosin viedään avaruuteen ensin 500 kilometrin korkeuteen, mistä ne nousevat itse lopulliselle radalleen. 

Kirjoitimme satelliiteista ja OneWebistä tarkemmin viime viikolla.

Virgin Galactic on kehittänyt satelliittien laukaisuun soveltuvaan rakettisysteemiä jo jonkin aikaa ja sillä on projektin kimpussa noin 120 insinööriä Long Beachissa, Kaliforniassa. Siellä sijaitsee tehdas, missä raketteja tullaan valmistamaan.

OneWeb ei kuitenkaan laittanut kaikkia munia samaan koriin, vaan tilasi varmuuden varalta laukaisuita myös Arianespacelta, joka voi laukaista Sojuz-raketeilla useita satelliitteja kerralla. Laukaisut alkavat jo vuonna 2017 ja kaikkien 21 laukaisun on tarkoitus olla tehty vuoteen 2019 mennessä. Sitä varten laukaisuita tullaan tekemään Kouroun lisäksi Baikonurista ja mahdollisesti myös Plesetskistä.

Lisäksi OneWeb on varannut Arianespacelta viisi Sojuz-lentoa ja kolme uuden Ariane 6:n laukaisua, jotka tapahtuisivat 2020-luvun alussa. Kyseessä on samalla ensimmäinen Ariane 6:lle tehty laukaisutilaus.

Tänään OneWeb myös julkisti saaneensa uuden 500 miljoonan dollarin rahoituspaketin, eli hanke on taloudellisesti aiempaa varmemmalla pohjalla. Hankkeessa ovat nyt mukana satelliitit rakentava Airbus Group sekä Bharti Enterprises, Grupo Salinas, Hughes Network Systems, EchoStar, Intelsat, Qualcomm Incorporated, Coca-Cola Company ja Virgin Group.

Arianespacen toimitusjohtaja Stéphane Israël twiittasi yllä olevan kuvan tänään Lontoosta, missä sopimus allekirjoitettiin. "in toimitusjohtaja Greg Wylerin ja in kanssa Lontoossa. Vain minulla on kravatti, mutta Richard on ottamassa sitä pois."

Sentinel-2A on onnellisesti avaruudessa – katso laukaisuvideo

Ti, 06/23/2015 - 08:09 Jari Mäkinen

Sentinel-2A -satelliitti on nyt onnellisesti kiertoradallaan. Se on avannut aurinkopaneelinsa ja pitää yhteyttä normaalisti lennonjohtoon.

Vega-kantoraketin laukaisu tänään klo 22:52 paikallista aikaa onnistui täydellisesti: Vega nousi nopeasti rätisten tähtikirkkaalle, mutta ohuiden yläpilvien täplittämälle taivaalle ja lensi kohti pohjoista horisonttia kaartaen valaisten matkallaan pilviä. Näkymä oli kertakaikkisen kaunis, ja vaikka pienen raketin nopeaa kiihdyttämistä osasi odottaa, lento tuntui kestävän pitempään kuin etukäteen osasi ajatella. Vega oli selvästi näkyvissä minuuttien ajan, ennen kuin se muuttui tähdeksi tähtien joukossa.

Raketin ensimmäinen vaihe oli työnsä tehnyt vain minuutin ja 52 sekunnin jälkeen, minkä jälkeen syttyi nelivaiheisen raketin toinen vaihe. Se  sammui, kun lentoa oli kulunut 3 minuuttia ja 37 sekuntia. Silloin myös satelliittia suojannut nokkakartio irtaantui ja putosi pois, koska sitä ei enää tarvittu ja sen massasta haluttiin päästä eroon. Kolmas vaihe syttyi – ja sammui 6 minuutin ja 32 sekunnin kuluttua lentoonlähdöstä.

Lopuksi Vegan nestemäisellä polttoaineella toimiva ylin vaihe teki kaksi polttoa, joiden jälkeen Sentinel-2A pääsi tarkalleen aiotulle aurinkosynkroniselle, lähes Maan napojen kautta kulkevalle polaariradalle. Satelliitti irtaantui raketista, kun lentoa oli kulunut 54 minuuttia ja 43 sekuntia.

Nyt Sentinel-2A kiertää Maata 786 kilometrin korkeudella radalla, jonka kaltevuus päiväntasaajan suhteen on 98,5°.

Palaamme itse satelliittiin seuraavassa artikkelissamme (kunhan Kouroun yö on ohitse), mutta sitä odotellessa voi katsoa kuvia twitter-syötteessämme ja alla olevaa videota tämäniltaisesta laukaisusta:

Sentinel-2A:n laukaisun tärkeät hetket

Ti, 06/23/2015 - 00:43 Jari Mäkinen
Vega nousee lentoon

Vegan lennon VV05 laukaisuvalmistelut aloitettiin virallisesti 20. huhtikuuta 2015, jolloin kantoraketin ensimmäinen vaihe kuljetettiin laukaisualustalle paikoilleen asennettavaksi. Muut vaiheet seurasivat sitä sen jälkeen, kunnes lopulta 11. kesäkuuta nokkakartion sisällä jo ollut, periaatteessa laukaisuvalmis Sentinel-2A tuotiin paikalle ja liitettiin rakettiin.

Sentinel-2A laitettiin nokkakartion sisään 8. kesäkuuta erillisessä rakennuksessa ja kuljetettiin maanteitse laukaisualustalle.

Vegan neljännen vaiheen polttoaine tankattiin säiliöihinsä 15. kesäkuuta ja tankit paineistettiin 18. kesäkuuta. Seuraavana päivänä, 19. kesäkuuta (siis viime viikon perjantaina) tehdyssä katselmuksessa ei havaittu mitään ongelmia, joten laukaisu päätettiin tehdä tänään 22. kesäkuuta. 

Lähtölaskenta alkoi tänään iltapäivällä paikallista aikaa, ja tätä kirjoitettaessa (00:41 Suomen aikaa) kaikki näyttää hyvältä.

Lennon tapahtumat

-07h 45min    Lähtölaskenta alkoi
-05h 40min    Vegan “aivot” käynnistetään
-05h 30min    Vegan inertiaaliohjauslaitteisto aktivoidaan
-05h 30min    Telemetriatietoja välittävät radiolähettimet aktivoidaan
-04h 55min    Lentotietokone aktivoidaan ja lento-ohjelmisto ladataan siihen
-04h 55min    Vegan varojärjestelmät aktivoidaan
-04h 25min    Vegan kello asetetaan tarkkaan aikaan 
-04h 20min    Interiaaliohjausjärjestelmä nollataan
-03h 40min    Vegan vahinkolaukaisun estojärjestelmät puretaan
-02h 40min    Suojarakennuksen siirto sivuun alkaa. Se kestää n. 45 minuuttia.
-01h 55min    Interiaaliohjausjärjestelmä tarkistetaan 
-01h 20min    Telemetriatietoja välittävät radiolähettimet tarkistetaan
-01h 20min    Tutkavastaajat aktivoidaan
-00h 34min    Vega ja laukaisualusta ovat valmiit laukaisuun
-00h 10min    Viimeinen sääennuste saadaan ja laukaisun tekemisestä päätetään

-00h 04min 00sek    Synkronoitu lähtölaskenta alkaa    
-00h 00min 30sek    Automaattinen laukaisuohjelma käynnistyy
-00h 00min 08 sek    Viimeinen mahdollisuus keskeyttää laukaisu

+00h 00min 00sek    Ensimmäinen vaihe (P80) syttyy

+00h 00min 01sek    Vega irtoaa laukaisualustalta ja nousee lentoon
+00h 01min 52sek    Ensimmäinen vaihe sammuu ja putoaa pois
+00h 03min 37sek    Toinen vaihe sammuu ja putoaa pois
+00h 03min 54sek    Nokkakartio irtoaa ja putoaa pois
+00h 06min 32sek    Kolmas vaihe sammuu ja putoaa pois
+00h 07min 42sek    Neljännen vaiheen (AVUM) ensimmäinen poltto alkaa
+00h 16min 14sek    AVUM sammuu
+00h 51min 46sek    AVUM syttyy uudelleen
+00h 53min 52sek    AVUM sammuu
+00h 54min 43sek    Sentinel-2A irtoaa Vegasta
+00h 55min 20sek    Ensimmäinen yhteysmahdollisuus Sentineliin Perthin maa-aseman kautta
+01h 04min 55sek    Aurinkopaneeli avautuu (kestää n. 3 min)
+01h 43min 35sek    AVUM käynnistyy etääntyäkseen satelliitista
+01h 44min 04sek    AVUM sammuu; Vegan lento on ohi
+01h 56min 27sek    Yhteys satelliittiin Alaskasta
+01h 59min 59sek    Yhteys satelliittiin Huippuvuorilta

Kantoraketti Vega: pieni, mutta pippurinen italiaano

Ma, 06/22/2015 - 23:33 Jari Mäkinen
Kantoraketti Vega

Euroopan avaruussatamasta Kourousta laukaistaan avaruuteen nykyisin kolmenlaisia kantoraketteja: suurin on Ariane 5, pienin on Vega ja niiden välissä on venäläistekoinen Sojuz.

Näistä Vega on tuorein tulokas, jonka taustalla on se eräänlainen ongelma, että Ariane 5 on niin suuri raketti. Se voi kuljettaa 20-tonnisen lastin matalalle kiertoradalle, mikä on aivan liikaa, jos halutaan lähettää pienempi satelliitti. Vaikka monilla Ariane 5:n lennoilla laukaistaan useampi pieni satelliitti, on se aivan liian massiininen nykytrendin mukaisille pienehköille tutkimus- ja kaukokartoitussatelliiteille. Monille myös Sojuz on liian suuri ja kallis.

Esimerkiksi nyt laukaistava Sentinel-2 on massaltaan 1140 kg. Sen kokoiset satelliitit voitaisiin toki lähettää matkaan vaikkapa pienillä, mannertenvälisistä ohjuksista muokatuilla venäläisillä raketeilla, mutta jos (ja kun) Eurooppa haluaa olla omavarainen avaruustoimissaan, on hyvä, että meillä on myös oma tämän kokoluokan raketti.

Teknisesti Vega on myös paljon 1960-lukuisia ex-ohjuksia nykyaikaisempi ja sen laukaisu voidaan tehdä “normaaliin” tapaan Kouroun avaruuskeskuksessa sen nykyaikaisissa tiloissa venäläisten sotilastukikohtien sijaan.

Lisäksi tietysti mukana on iso annos eurooppalaista kauppa- ja teollisuuspolitiikkaa. Kun Ariane-rakettien tekemisestä vastaavat pitkälti Saksa ja Ranska, halusi viime aikoina avaruustoimintaan runsaasti panostanut Italia myös oman osuutensa kantoraketeista. Se puski voimakkaasti eteenpäin Vegan tekemistä ja lopulta tuloksena onkin hyvin italialainen raketti; Italia vastasi sen suunnittelusta ja noin 65% Vegasta tehdään Italiassa tai italialaiset yhtiöt tekevät työtä Kouroussa. Loput hankinnoista tulee mm. Ranskasta, Espanjasta, Belgiasta, Hollannista, Sveitsistä ja Ruotsista.

Strategisesti on myös tärkeää, että Eurooppa voi lähettää koska vain minkä kokoisen tahansa satelliitin mille tahansa kiertoradalle, ja siten Vega täydentää hyvin Arianea.

Suomi ei osallistu Euroopan avaruusjärjestön kantorakettiohjelmaan ja siksi siinä ei ole lainkaan suomalaisia osia tai osaamista.

Vähän kuin iso ilotulitusraketti

Vega on äärimmäisen yksinkertainen, sillä se käyttää pääasiassa kiinteää polttoainetta. Siinä missä esimerkiksi Ariane 5 käyttää ensimmäisen vaiheensa päämoottorissa ajoaineina nestemäistä vetyä ja happea, on sen sivuilla olevat, lentoonlähdössä tarvittavaa lisätyöntövoimaa tuottavat apuraketit kiinteällä polttoaineella toimivia.

Vega on pariaatteessa kuin yksi tuollainen apuraketti, joskin se koostuu kolmesta kiinteää polttoainetta käyttävästä ja yhdestä nestemäistä polttoainetta käyttävästä vaiheesta. Näin sen suorituskyky on optimoitu eri lennon vaiheisiin.

Yleistäen kiinteää polttoainetta käyttävä rakettimoottori on kuin ilotulitusraketti, eli siinä on kakku räjähtäen itsestään palavaa ainetta siten, että keskellä on pitkittäinen reikä, jonka kautta pakokaasut ohjataan suuttimeen ja sen kautta taaksepäin moottorista tuottamaan työntövoimaa.

Kiinteä rakettimoottori on siten yksinkertainen, eikä sen lentoonvalmistelu vaadi tankkaamista. Yleistäen se voidaan vain tuikata tuleen ja se toimii erittäin varmasti. Ongelmana on kuitenkin se, että moottoria ei voi hallita lennon aikana: sytyttämisen jälkeen sitä ei voi sammuttaa eikä sen työntövoimaa voi säätää. Sen sisärakenne on tosin tehty sellaiseksi, että työntövoima muuttuu suunnitellun lennon vaiheen mukaisesti sitä mukaa, kun polttoaine palaa moottorin sisällä.

Tämän hallitsemattomuuden vuoksi Vegassakin on ylin vaihe, joka toimii nestemäisellä polttoaineella. Sen rakettimoottoria voidaan säätää ja se voidaan sammuttaa sekä käynnistää uudelleen. Näin se pystyy viemään satelliitin tarkalleen halutulle radalle Maan ympärillä.

Vegan tapauksessa ylin vaihe toimii myös raketin “aivoina” – sen avioniikkalaitteisto sijaitsee siellä. Rakettimoottorina siinä on pieni, yksinkertainen ja luotettava ukrainalaistekoinen rakettimoottori. Sopivan kokoista moottoria ei ollut tarjolla Euroopassa, eikä sen kehittämiseen haluttu käyttää rahaa, koska tarvittava moottori oli saatavissa idästä.

Jo rutiinilaukaisu

Ensimmäinen Vega laukaistiin avaruuteen vuonna 2012 ja Sentinel-2A:n kiertoradalle vievä lento on järjestyksessään jo viides. Edellisellä lennollaan Vega laukaisi lyhyelle lennolleen  ESAn kokeellisen IXV-avaruusaluksen ja seuraavalla lennolla on kyydissä LISA-Pathfinder, jännittävä tähtitieteellinen tutkimuslento, jonka päämääränä on Lagrangen piste 1 noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta.

Vaikka LISA-Pathfinder ohjataankin kauemmaksi Maasta, on Vegan peruskauraa Sentinel-2:n kaltaiset Maan kiertoradalle laukaistavat, massaltaan 300-2500 kg olevat satelliitit. Vegan suunnittelussa tyypillisenä matkustajana on pidetty puolitoistatonnista satelliittia, joka laukaistaan noin 700 km:n korkeuteen Maan napojen kautta kulkevalle polaariradalle; Sentinel on juuri sen tyyppinen tapaus.

Vegan laukaisulistalla on tällä hetkellä kahdeksi seuraavaksi vuodeksi kolme kaukokartoitussatelliittia, kaksi ilmastotutkimussatelliittia (mm. Suomessa hiotun suuren peilin sisältävä ADM-Aeolus).

Vegasta ollaan myös kehittämässä äreämpää versiota, joka ulkoisesti ei juuri eroa nykyisestä. Tämä Lyra-niminen raketti olisi noin 30% voimakkaampi kuin nykyinen Vega, mutta sen tekeminen ja laukaisu maksaisi jotakuinkin saman verran kuin Vegalla nykyisin.  

 

 

P80-rakettimoottorin halkileikkausP80-rakettimoottori tarkemmin

Vegan ensimmäisen vaiheen rakettimoottori on italialaistekoinen (Fiat ja Avio) P80.

Se on kiinteällä polttoaineella toimiva rakettimoottori, eli moottori on käytännössä kuin suuri sylinteri, jonka yläosa on suljettu ja alaosassa on suutin. Keskellä on suuri määrä herkästi syttyvää ajoainetta, jonka keskiosassa on muotoiltu reikä pystysuunnassa. Kun moottori sytytetään, palaa ajoainekakku alhaalta ylöspäin ja synnyttää suuren määrän kuumaa pakokaasua, joka syöksyy ulos rakettimoottorin suuttimesta.

Ajoaine on polttoaineen ja hapettimen seosta, missä on mukana sidosainetta. Polttoaineena ja samalla sidosaineena on hydroksyylipäätteistä polyvinyylietyleeniä, eli käytännössä parafiinivahaa, hapettimena ammoniumperkloraattia ja lisäksi hieman alumiinipulveria.

Moottorin työntövoima on laukaisun aikaan 3040 kN, mutta työntövoima muuttuu lennon kuluessa. Sitä hallitaan siten, että moottorin keskellä pystyssä oleva tyhjä tila on välillä suurempi ja välillä ahtaampi, minkä lisäksi reikä ei ole pyöreä, vaan hieman tähtimäinen: silloin palopinta-alaa on enemmän ja näin kaasuntuotto on suurempi.

Hiilikuiturakenteinen moottorin ulkokuori on kolme metriä halkaisijaltaan, tyhjän moottorin paino on seitsemän tonnia ja polttoaineen kanssa sen massa on kaikkinensa 95 tonnia. Polttoainetta tästä on 80 tonnia, ja kun se sytytetään laukaisun koettaessa käyntiin, kestää palaminen 107 sekuntia.