Vanhan tutun uudet ilmiöt

Aurinko on tunnetusti ainoa tähti, jota pystymme tarkastelemaan yksityiskohtaisesti. Silti se kätkee sisuksiinsa ja jopa pinnalleen – tai siis alueelle, jolla plasma muuttuu sisemmäs mentäessä läpinäkymättömäksi ja jolta tulee juuri tälläkin hetkellä syksyistä maisemaa kirkastava auringonvalo – yhä arvoituksia.

Yksi niistä on se, miten vajaan kuudentuhannen asteen lämpötilassa olevan pintakerroksen eli fotosfäärin yläpuolella voi olla 10 000 asteen lämpöinen kromosfääri JA sen yläpuolella jopa miljoona-asteinen korona. Tilanne olisi kärjistetysti ja mutkia vähän oikoen sama, jos kylmään veteen laittaisi pussillisen pakastevihanneksia ja hetkeä myöhemmin vesi kiehuisi, mutta vihannekset olisivat edelleen jäässä.

Kesällä 2013 Maata kiertävälle radalle laukaistu Interface Region Imaging Spectrograph eli IRIS-satelliitti sai tehtäväkseen ratkoa tätä arvoitusta. Satelliitti tähyää Aurinkoon ultraviolettiteleskoopilla, johon kiinnitetyn spektrografin avulla saadaan tehtyä ennennäkemättömän tarkkoja havaintoja. Paljon tarkempia kuin vain kolmisen vuotta aiemmin lähetetyllä Solar Dynamics Observatorylla eli SDO-satelliitilla. Nimensä mukaisesti IRIS tarkkailee siirtymäaluetta (Interface Region), jossa kromosfääri vaihtuu koronaksi ja lämpötila kasvaa huimasti.

Ja johan alkoivat asiat selvitä. IRIS on löytänyt peräti viisi uutta ilmiötä, jotka liittyvät nimenomaan energian eli lämmön siirtymiseen suhteellisen vilpoisan kromosfäärin alaosista superkuumaan koronaan.

Ilmiöiden nimitykset ovat kuin suoraan tieteiskirjallisuudesta: Nanoflaret. Siirtymäalueen silmukat. Aurinkopommit. Aurinkotuulen suihkut. Kierteet. Kuulostaa mielenkiintoiselta ja sitä se myös on.

Voimakkaiden flarepurkausten pikkuserkut eli nanoflaret ovat purkauksia, jotka kiihdyttävät sähköisesti varatut hiukkaset huimiin nopeuksiin. Pienikokoiset, paljon protuberansseja vaatimattomammat silmukat puolestaan saavat aikaan kromosfäärin yläosista tulevan säteilyn.

Magneettikentän voimaviivojen rekonnektion eli uudelleenkytkeytymisen synnyttämät pommit lämmittävät viileiden plasmakerrosten välistä löytyneen plasman jopa 100 000 asteen lämpötilaan – lähellä Auringon pintaa.

Aurinkotuulen syntysijoilla esiintyvissä suihkuissa plasma kuumenee hetkessä kymmenestätuhannesta noin sataantuhanteen asteeseen. Kierteet taas ovat muutamien satojen kilometrien läpimittaisia plasmapyörteitä, joita magneettiset aallot synnyttävät. Ja magneettisia aaltoja on pidetty yhtenä pääepäiltynä etsittäessä syyllistä kromosfäärin ja koronan korkeisiin lämpötiloihin.

Kaikki tämä yhdellä satelliitilla ja sen yhdellä ainokaisella teleskoopilla. Mikä tässä nyt sitten on tarinan opetus? Tiede ei ole satunnaista sohimista, jonka tuloksena toisinaan osutaan johonkin. Jos aikoo saada vastauksia, pitää osata esittää oikeita kysymyksiä. Havaintojen selittämiseksi laaditaan teorioita, ja niiden antamien ennusteiden perusteella tehdään uusia havaintoja. Jos ne eivät vastaa ennusteita, teoriaa rukataan. Näin tiede etenee.

Mars-luotain saapui perille - taas

Naapuriplaneettamme lähistöllä alkaa olla ruuhkaista. Viikon sisällä sitä kiertävälle radalle on asettunut kaksi uutta luotainta kolmen vanhan lisäksi. Nasan MAVEN ja Intian Mangalyaan tulivat perille peräkanaa ja tekivät seuraa niin ikään Nasan Mars Odysseylle ja Mars Reconnaissance Orbiterille sekä ESAn Mars Expressille.

Voipi olla, että tuore kaksikko löytää jopa vettä - jälleen kerran. Se ei kuitenkaan ole kummankaan varsinainen tutkimuskohde, vaan tällä kertaa tähytään Marsin kaasukehään; tosin Mangalyaan tutkii myös planeetan pintaa. Ensimmäisessä intialaisen luotaimen lähettämässä kuvassa näkyy palanen päiväntasaajan tienoilla sijaitsevan Syrtis Majorin kraatterikenttää.

Planeettoja ja muita aurinkokunnan kohteita on tutkittu luotainten avulla jo niin ahkerasti, että homma alkaa tuntua arkipäiväiseltä. Tälläkin hetkellä luotaimia on työn touhussa Marsin lisäksi Merkuriusta, Venusta ja Saturnusta sekä Churyumov-Gerasimenko-komeettaa kiertävillä radoilla, yksi luotain on matkalla kohti kääpiöplaneetta Cerestä ja toinen tähtää toiseen kääpiöplaneettaan eli Plutoon, jonka ohi se pyyhältää ensi kesänä. Puhumattakaan useista muista Aurinkoa ja planeettainvälistä avaruutta tutkivista laitteista.

Avaruusprojektit ovat kuitenkin aina riskaabeleja eikä onnistuminen ole ollenkaan varmaa. Sitä paitsi ne ovat universumin mittapuulla melkoista ylellisyyttä.

Melkein kaikki maailmankaikkeudesta saamamme tieto perustuu sähkömagneettiseen säteilyyn. Kosmisen säteilyn hiukkaset ja liki massattomat neutriinot kuljettavat nekin omaa viestiään, mutta myös niiden osalta pätee sama totuus kuin säteilyn suhteen: voimme tarkastella maailmankaikkeutta vain matkan päästä. Ja pääsääntöisesti HYVIN pitkän matkan.

Paikan päälle ei ole menemistä. Vaikka se olisi teknisesti mahdollista (mitä se ei todellakaan ole), monet avaruuden ilmiöt ovat niin energisiä, että hentoinen ihminen olisi hetkessä sitä samaa tähtien tuhkaa, josta olemme alkujaan syntyneet. Eikä mekaanisten koneiden kohtalo olisi sen kummempi. Päreiksi menisivät.

Samalla joudumme turvautumaan ikivanhaan tietoon, eilispäivän uutisiin. Edes lähimmän tähden, Proxima Centaurin, tapauksessa emme voi tietää, miltä se näyttää juuri nyt, vaan kaukoputkiimme kertyy 4,2 vuotta sitten matkaan lähtenyttä valoa. Muiden tähtien, galaksien ja kvasaarien kohdalla tilanne on vielä huonompi. Kokonaiskuvamme maailmankaikkeudesta ei kerro yhtään mitään siitä, millainen se on tällä nimenomaisella hetkellä.

Onneksemme kosmisen kalenterit sivut kääntyvät paljon hitaammin kuin hektisessä arkielämässämme. Tähdet säteilevät miljoonia tai miljardeja vuosia, galaksit pyörivät niin hitaasti, että yhteen kierrokseen menee satoja miljoonia vuosia. Voimme päätellä, millaisia eri kohteet ovat kehityksensä eri vaiheissa, koska näemme samanaikaisesti monia kohteita, jotka ovat kullekin kohteelle tyypillisen kehityksen eri vaiheissa. Äkilliset tapahtumat kuten supernovaräjähdykset ja gammapurkaukset ovat asia erikseen, mutta niistäkin saadaan tietoa eri etäisyyksiltä ja siten eri aikakausilta.

Maailmankaikkeus muuttuu hyvin hitaasti, mutta kosminen kattonopeus - 299 792 kilometriä sekunnissa - takaa sen, että pystymme tarkastelemaan joka hetki sen kaikkia kehitysvaiheita. Näemme kerralla koko draaman kaaren. Ainoastaan aurinkokuntaa pystymme tutkimaan reaaliajassa - tai no, korkeintaan muutamien minuuttien tai tuntien viiveellä.

(Teksti on julkaistu myös Ursan Avaruustuubissa.)

Eläintarha taivaalla

Illat ja etenkin yöt alkavat jo olla melkoisen pimeitä ja tähtiharrastajien on korkea aika puhallella pölyt ja hämähäkinseitit havaintolaitteista. Tähtien ilmestyessä taivaalle ne tervehtivät meitä tuttuina hahmoina: tuolla on Joutsen ja tuolla Kotka. Tuolla Pieni hevonen, Pegasus, Kalat, Oinas…

Eläinten lisäksi tähtitaivaalle on sijoitettu ihmisiä, joko kuolevaisia tai jumalten kaltaisia, jopa jumalia. Onpa siellä kokonainen kuningashuonekin. Kassiopeia, Kefeus, Andromeda, Perseus, Herkules… Iso osa tähdistöistä on kuitenkin eläimiä, onhan taivaalla eläinratakin – vaikka kaikki sen tähdistöt eivät kuulukaan eläinkuntaan.

Vanha totuus lienee, että entisaikain ihmisillä on varsin vilkas mielikuvitus, sillä useimmat tähdistöt eivät muistuta esikuvaansa alkuunkaan. Leijonan voi mieltää savannien kuninkaaksi ja Delfiinin vedessä viihtyväksi nisäkkääksi, mutta esimerkiksi Kalat on jo hankalampi ja vaikkapa Oinas aivan toivoton tapaus.

Mieltymyksemme sijoittaa eläinystäviämme tai -vihollisiamme taivaalle ei rajoitu ainoastaan tähdistöihin ja tähtikuvioihin. Muinaisten kansojen öinen harrastus on säilynyt vireänä myös kaukoputkien aikakaudella. Monet tähtienväliset kaasu- ja pölypilvet sekä galaksit ovat saaneet eläimistöön viittaavan nimen – itse asiassa useissa tapauksissa jo ennen kuin niiden todellisesta luonteesta tiedettiin oikeastaan mitään.

Mielenkiintoista on se, että näiden syvän taivaan kohteiden nimet vastaavat melkeinpä poikkeuksetta aika osuvasti niiden ulkomuotoa. Syynä on epäilemättä se, että etenkään nykyisemmin annetut nimet eivät ottaisi vakiintuakseen, elleivät kohteet todella muistuttaisi esikuviaan. Tuskinpa Rapusumuakaan sanottaisi Rapusumuksi, ellei Rossen jaarli olisi antanut nimeä jo 1800-luvulla.

Kuvassa on pieni valikoima tähtienvälisen eläinmaailman edustajia. Puolet niistä on eteläisellä taivaalla (Rauskusumu Alttarin sekä Perhossumu ja Kissantassusumu Skorpionin tähdistössä), puolet pohjoisella (Hevosenpää Orionin, Kilpikonna Herkuleen ja Norsunkärsä Kefeuksen tähdistössä).

Sumujen viehätystä ei vähennä tieto niiden todellisesta luonteesta. Ne ovat kaasua ja pölyä, joka on levinnyt avaruuteen kuolevasta tähdestä tai josta on syntymässä uusia tähtiä. Rausku, Kilpikonna ja Perhonen ovat planetaarisia sumuja, jollaiseksi Aurinkokin aikanaan päiviensä päätteeksi puhaltuu. Hevosenpää ja Norsunkärsä ovat tiheitä pölypilviä, Kissantassu puolestaan emissiosumu, jossa kaasu loistaa omaa valoaan. Kaikissa niissä on kuitenkin sekä kaasua että pölyä.

Harmi vain, että useimpien näkemiseen tarvitaan iso kaukoputki. Eikä eläimen hahmo silloinkaan välttämättä erotu kovin hyvin. Onneksi maailman suurimmat teleskoopit ja avaruuteen sijoitetut havaintolaitteet tarjoavat meille tieteellisen tiedon lisäksi myös tällaisia esteettisiä elämyksiä.

[Ursan Avaruustuubi]

Tuubiuutisia ja rekallinen avaruutta

Tiedetuubi on ollut viime viikkoina tavallista hiljaisempi, koska kaikki tekijämme ovat olleet kovin kiireisiä: Tiedetuubia tehdään yhä edelleen harrastuksena ja vapaaehtoisvoimin, joten kun muut työt pakkaavat päälle, on aikaa Tiedetuubille hieman vähemmän.

Etenkin minulla on ollut hieman hoppua viime aikoina, koska tekeillä on ollut jälleen yksi varsin suuri projekti: Avaruusrekka tulee jälleen. Avarusrekka v.2 lastataan Rosetta-luotaimella ja se starttaa perjantaina 2.5. Vaasasta liki kuukauden kestävälle matkalleen ympäri Pohjoismaita. Ellei mitään ihmeellistä tapahdu, tulee rekasta varsin hieno ja kiertueesta upea!

Kiertueen organisointi, näyttelyn suunnittelu ja monenmoiset hankkeeseen liittyvät asiat ovat pitäneet kiireisenä jo useamman kuukauden, joten Tiedetuubi on joutunut kärsimään jo viikkojen ajan. Aika noin kuukautta ennen kiertuetta oli kaikkein kiireisin, kunnes nyt voimme oikeastaan vain odottaa, että rumba pyörähtää käyntiin. Ensi viikolla tähän aikaan rekkaa ollaan jo rakentamassa Seinäjoen luona ja vappuna sen pitäisi valmistua.

Samalla myös Tiedetuubi tulee vilkastumaan, etenkin siksi, että se on luonnollisesti aktiivisesti mukana myös Avaruusrekan kiertueella. Tavoitteena on seurata menoa päivittäin paitsi artikkelein, niin myös videoin, ja vaikka aivan päivittäiseen tarjontaan ei aika riittäisi, tulee retkestä runsaasti materiaalia Tiedetuubiinkin.

Kyseessä on jo toinen kerta, kun Avaruusrekka lähteen tielle. Koko hankkeen tausta on oikeastaan jo 1990-luvulla, kun sain päähäni alkaa järjestää avaruusnäyttelyä. Suomessahan ei sitten Otaniemessä vuonna 1984 olleen pääasiassa neuvostoliittolaista avaruustekniikkaa esitelleen Avaruus 2000 -näyttelyn jälkeen oltu esitelty avaruutta suuressa näyttelyssä yleisölle, joten koitin järjestää sellaisen. Aivan heti hanke ei saanut kuitenkaan tuulta purjeisiinsa, kunnes vuonna 1999 se nytkähti eteenpäin, pääasiassa Ursan ja Tekesin suosiollisella avustuksella.

Helsingissä Kaapelitehtaalla vuonna 2001 olleesta Avaruus 2001 -näyttelystä tuli lopulta varsin massiivinen tapaus, sillä Euroopan avaruusjärjestön lisäksi paikalla olivat käytännössä kaikki maamme avaruusalan toimijat. Vaikka näyttelyn jälkeen päätin, etten enää ikinä tee mitään vastaavaa, tuli Avaruus 2003 -näyttelystä vieläkin suurempi tapaus: mukana oli myös Euroopan eteläinen observatorio ja suuri määrä tähtiharrastusyhdistyksiä. Nyt näyttely valtasi myös Kaapelitehtaan Merikaapelihallin parven.

Sen jälkeen päätökseni olla enää järjestämättä avaruusnäyttelyitä piti usean vuoden ajan, kunnes ajattelin, että massiivisen ja lyhytaikaisen näyttelyn sijaan pienimuotoinen, pitempään avoinna oleva näyttely voisi olla myös jännittävä. Niin sai alkunsa Avaruus 2007, joka oli avoinna vuosien 2007 ja 2008 taitteessa Ilmailumuseossa Helsinki-Vantaan lentoaseman vieressä.

Ongelmana kummassakin näyttelyssä oli se, että ne olivat pääkaupunkiseudulla, ja vain aiheesta erityisesti kiinnostuneet tulivat niitä katsomaan. Niinpä ryhdyin tuolloin jo miettimään miten pienen näyttelyn voisi viedä kiertueelle muillekin paikkakunnille. Kun huomasin netistä erilaisia vaihtoehtoja selaillessani ME-Autot Oy:n mainion rekka-auton perävaunusta tehdyn näyttelytilan, niin syntyi ajatus Avaruusrekasta. Se kutkutti mieltä parin vuoden ajan, kunnes se varustettiin matkaan vuonna 2012. Kiertue oli suuri menestys, ja jo kiertueen aikana mietin miten ja milloin rekka kannattaisi lähettää uudelleen matkaan.

Se aika on nyt: ESAn Rosetta on aikamme huimin tutkimusmatka, ja jos lento olisi NASAn, niin siitä olisi rummutettu jo kaikkialla maailmassa kaikissa mahdollisissa tiedotusvälineissä. ESAlla ei ole samaa mainetta, eikä haluakaan yhtä massiiviseen mediahässäkkään. Sen sijaan ESA haluaa kyllä kertoa mistä Rosettan lennossa on oikein kyse, ja Avaruusrekan muuttaminen Rosetta-rekaksi on vain yksi osa sitä kaikkea tiedotusta, mitä lennosta tänä vuonna tehdään.

Rosetta-rekka kiertää siis Suomen lisäksi Norjassa, Tanskassa ja Ruotsissa, ja päinvastoin kuin edellinen Avaruusrekkakiertue, keskittyy tämä tiukasti Rosetta-luotaimeen ja sen huiman jännittävään lentoon komeettaa tutkimaan. Rekan sisälle tehdään komeetan pintamalli, jonka pitäisi olla hyvin todenmukainen – paitsi tietysti paljon pienempi kuin oikea pyrstötähden ydin. Olemme miettineet paljon sen tekemistä ja pinnan rakenteen saamista hyvän näköiseksi, mutta vasta oikeasti tekeminen näyttää miten käy.

Mukana on luonnollisesti myös Rosetan ja sen laskeutujan mallikappaleet, ja niiden lisäksi rekassa kokataan komeettaytimiä – tai ainakin melkein. Jokaisessa maassa rekan mukana kulkee asiantuntijoita ja Rosetta-lentoon osallistuvia tutkijoita, ja samoin Suomessakin Ilmatieteen laitos on mukana tukevasti kiertueella.

Mutta jo ennen Rosetta-rekkaa Tiedetuubissa tapahtuu: olemme mukana ensi lauantaina Heurekan K-18 -illassa ja teemme sieltä välittömästi sen jälkeen illan tunnelmia ja tapahtumia esittelevän videon (jota saavat katsoa myös nuoremmat).

Vaikka Tiedetuubi onkin siis ollut vaisu viime viikkoina, on se vain tyyntä myrskyn edellä...

Kööpenhamina: vihreä kaupunki

Joka vuosi 22. huhtikuuta vietetään Maapallopäivää, Earth Day -tapahtumaa, johon osallistuu enemmän tai vähemmän suorasti noin miljardi ihmistä 190 maassa.

Tänä vuonna teemana on "vihreät kaupungit". Koska yhä suurempi osa ihmisistä asuu kaupungeissa, on tarve ekologisesti kestävien kaupunkien kehittämiseen yhä suurempi. Nykyisiä kaupunkeja voidaan muuttaa sellaisiksi ja uusia kaupunginosia – ja kokonaisia kaupunkejakin – suunniteltaessa viheralueiden ja liikenneyhteyksien harkinnalla voidaan saada paljon aikaan.

Osana teemapäivää Euroopassa valitaan joka vuosi "vihreä pääkaupunki" ja tänä vuonna valinta osui Kööpenhaminaan. Kuten tämä ranskalaisen SPOT-5 -satelliitin ottama kuva näyttää, ei kaupunki voi ollakaan juuri vihreämpi: tanskalaiset ovat rakentaneet pääkaupunkiaan uusiutuvan tekniikan avulla malliesimerkiksi tulevaisuuden kaupunkisuunnittelusta ja aikovat olla täysin hiilineutraali vuonna 2025.

Avaruustekniikka auttaa osaltaan saavuttamaan vastaavia tavoitteita niin osana ympäristösuunnittelua kuin tarjoamalla esimerkiksi virtapihiä teknologiaa.

Kuva on otettu 21. huhtikuuta 2011 ja sen alkuperäisversion resoluution on 2,5 metriä.

Ei rampata!

Ihan ensimmäiseksi ei välttämättä tulisi mieleen, että mustilla aukoilla ja legendaarisella Kummeli-viihdesarjalla voisi olla mitään yhteistä, mutta jos oikein hakemalla hakee ja talikolla tonkii, jotain silti löytyy: ramppaaminen.

Tikkitakkisen A-ryhmäkaksikon ylenkatseinen kritiikki kohdistui monen muun ärsyttävän asian ohella myös siihen, että monet tuppaavat kulkemaan ovensuussa päättämättömästi edestakaisin. Nyt unohtuivat avaimet. Olikos siellä sateista? Hellanlevyt pitää tarkistaa. Veinkö jo roskat? Kännykkä jäi!

Joko mennään ulos tai tullaan sisään, mutta ei rampata!

Mustan aukon tapahtumahorisontti on vähän niin kuin sketsin ovi, josta selkeästi A-ryhmään kuulumaton tumpelo ja naurettava pelle ravaa päätään raapien ja taskujaan taputellen ees ja taas. Siinäkään ei ole ramppaamista.

Perinteisen käsityksen mukaan tapahtumahorisontti muodostaa äärimmäisen rajan, jonka ylitettyään on ikuisesti mustan aukon vankina – mitä "ikuisesti" sitten tarkoittaakaan paikassa, missä meidän tuntemamme fysiikan lait eivät päde. Painovoima pitää huolen siitä, että edes valo, joka vinhasta vauhdistaan huolimatta joutuu kiltisti noudattamaan universaalia nopeusrajoitusta, ei pääse karkuun.

1970-luvulla Stephen Hawking teoretisoi, että mustat aukot kaikesta huolimatta säteilevät. Keksijänsä mukaan nimetty Hawkingin säteily ei kuitenkaan tarkkaan ottaen tule mustan aukon sisältä, vaan aavistuksen tapahtumahorisontin ulkopuolelta. Tyhjästä putkahtaneiden virtuaalisten hiukkasparien epäonniset puoliskot syöksyvät syöveriin, orvoksi jääneet toiset puoliskot tekeytyvät todellisiksi hiukkasiksi ja pakenevat rikospaikalta. Mustiin aukkoihin on tosiaankin tarjolla vain menolippuja.

Tosin sellaistakaan ei kannata ostaa. Joseph Polchinskin ja kumppaneiden pari vuotta sitten kehittelemän palomuurimallin mukaan tapahtumahorisontin kohdalla on niin valtaisa energiakenttä, että mikä tahansa sen ylittämistä yrittävä kärähtää karrelle saman tien. Mustan aukon sisuksissa lymyävän singulariteetin aiheuttamista ongelmista ei siis tarvitse olla huolissaan, koska matka tyssää jo tullissa.

Jotta tilanne ei olisi liian yksinkertainen – mitä se missään tapauksessa ei muutenkaan ole – Hawking on vastikään esittänyt, että tapahtumahorisontti saattaakin olla pelkkää harhaa. Kvanttimaailman epämääräisyys aiheuttaa sen, että mustalla aukolla ei olekaan täsmällistä rajaa, vaan sitä ympäröi eräänlainen näennäishorisontti, joka voi olla milloin missäkin – vähän niin kuin valtioiden rajat Euroopassa pitkin 1900-lukua.

Kun olosuhteet ovat otolliset, mustasta aukosta voikin lähteä lätkimään. Kaikki aukkoon pudonnut aine, energia ja informaatio pääsevät palaamaan takaisin tutun turvalliseen maailmankaikkeuteemme, vaikka niiden olemuksesta ei voikaan enää päätellä mitään siitä, millaista ainetta, energiaa ja informaatiota aukkoon on aikojen saatossa joutunut.

Sen lisäksi, että eri teorioiden mukaan mustan aukon tapahtuma- tai näennäishorisontissa voi sittenkin rampata, sama rasittava ramppaaminen on riesana myös näiden teorioiden työstämisessä. Ollako vai eikö olla, mennäkö vaiko tulla? Syynä ei kuitenkaan ole se, että kosmisten kummajaisten kimpussa ahertavat tutkijat eivät kuuluisi parhaaseen A-ryhmään, vaan se, että mustat aukot ovat varsinaisia venkuloita.

Tekniikan vastaisku

Verkkoyhteys katkeaa juuri silloin, kun olet lähettämässä suurta liitetiedostoa. Kengännauha on auennut ja kompastut heti, kun olet ostanut torikahvilasta kupillisen kuumaa juomaa. Kaupan kassalla hedelmäpussi jumittuu liukuhihnan väliin ja kun kiskot sitä irti, pussi repeää ja appelsiinit vierivät pitkin lattiaa.

Kuulostaako tutulta? Epäilemättä. Silkkaa sattumaako? Tietenkin. Vai onko…?

H. Chandler Elliott kirjoitti vuonna 1954 kiehtovan tieteisnovellin Inanimate Objection. Tarina kertoo mielisairaalassa olevasta miehestä, eläkkeellä olevasta majuri Angus G. Burnsidesta, joka on kaikin puolin normaalin oloinen: eloisasti keskusteleva, loogisesti ajatteleva, perustellusti argumentoiva, ystävällinen, kohtelias ja leppoisa ihminen.

Ainoa tolkullisesta olemuksesta poikkeava tekijä on se, että majurilla on pähkähullu teoria. Hänen mukaansa eloton luonto on valmistelemassa suurta offensiivia. Kömpelyyden, unohduksen, taitamattomuuden tai puhtaan sattuman piikkiin laitetut avainten katoamiset, maitolasin kaatumiset sanomalehden päälle ja parkkikolikoiden kierimiset auton alle ovatkin ”tietoista” toimintaa.

Majuri Burnsiden teorian mukaan suunnitellun vastaiskun taustalla on ihmisen kyltymätön halu luoda maailmaan järjestystä. Elottoman luonnon luontainen taipumus on lisätä epäjärjestystä eli entropiaa, mutta ihmiskunnan toimet tekevät – ainakin paikallisesti – moiset yritykset tyhjiksi.

Elottomien esineiden kannalta siivoamisemme, järjestämisemme ja rakentamisemme ovat yhtä haitallisia kuin meidän mielestämme ovat kaikki kaaosta aiheuttavat ilmiöt myrskyistä maanjäristyksiin ja tuhoisiin tulipaloihin. Siksi asialle pitää tehdä jotain.

Novellissa eloton luonto tekee – majurin mielestä – ainoastaan vähäisiä terrori-iskuja käyttämällä hyväksi ihmisten huolimattomuutta, jolloin ikävät ilmiöt menevät useimmiten huolimattomuuden piikkiin. Majurin mukaan vaikutelmaa vahvistaa se, että mikäli joku saa asiasta vihiä, iskut loppuvat siihen paikkaan. Jos työmatkoillaan on joutunut jäämään samoihin punaisiin valoihin viitenä kiireisenä aamuna peräkkäin ja alkaa epäillä jotain olevan tekeillä, seuraavalla viikolla liikennevalot käyttäytyvät taas aivan normaalisti ja asia unohtuu.

Se on kuitenkin vasta alkua. Majuri spekuloi, mitä tapahtuisi, jos esimerkiksi laajalta alueelta menisivät sähköt päiväkausiksi. Mielenkiintoista on kuvitella, mitä nykymaailmassa – 60 vuotta myöhemmin – tapahtuisi, jos sähköt todella katkeaisivat pitkäksi aikaa. Itse asiassa sitä ei tarvitse edes kuvitella. Auringossa tapahtuneiden purkausten aiheuttamat geomagneettiset myrskyt ovat saaneet aikaan sähkökatkoja, joiden seuraukset ovat antaneet esimakua siitä, millainen maailma olisi ilman sähköä.

Se olisi juuri sellainen, mihin eloton luonto Elliottin novellissa tähtää. Seuraavan kerran, kun imurin johto jää kiinni kynnykseen, jossa ei ole teräviä reunoja, tai tuuli puhaltaa päästäsi hatun lähitienoon ainoaan vesilätäkköön, tai kotiavaimet putoavat terassin lattialle sen ainoan raon kohdalle, josta ne mahtuvat sujahtamaan lankkujen alle…

Kannattaa pitää mielessä, että majuri Burnsiden mukaan eloton luonto on käymässä vasta sissisotaa.

Maapallon vartijat

Vain muutamaa kuukautta Gaian laukaisun jälkeen on jälleen vuorossa ESAn uuden satelliitin laukaisu: nyt matkaan lähteen Sentinel 1, uuden sukupolven kaukokartoitussatelliitti.

Sentinel 1 on tutkasatelliitti ja eräällä tapaa maailman suurimman ympäristösatelliitti Ensivatin seuraaja. Siinä missä vuonna 2002 laukaisu Envisat oli suuri ja varustettu kymmenellä tehokkaalla eri tavoin Maata ja sen ympäristöä havainneella mittalaitteella, on Sentinel 1 pienempi ja siinä on mukana vain tutka: pilvien läpi näkevä, mantereita, meriä ja jäätiköitä kartoittanut tutka oli kenties Envisatin tärkein havaintolaite.

Nyt tutka on paitsi parempi, lähetetään niitä peräti kaksi avaruuteen, sillä Sentinel 1 koostuu kahdesta satelliitista. Niistä ensimmäinen, Sentinel 1A on lähdössä nyt ja sen sisarsatelliitti, samanlainen Sentinel 1B seuraa sitä ensi vuonna. Näin satelliitit pystyvät keräämään havaintoja yhdessä tuplanopeudella ja vaikka toinen satelliiteista sammuisi, olisi toinen käytössä senkin jälkeen.

Sentinel 1 laukaistaan lähes Maan napojen kautta kulkevalle ns. aurinkosynkroniselle kiertoradalle, joka korkeus on keskimäärin 693 km. Itse satelliitti on 2,8 metriä pitkä, 2,5 m leveä ja 4 metriä korkea laatikko, mistä sojottaa sivuille kaksi kymmenmetristä aurinkopaneelia sekä alaosassa 12 metriä pitkä tutka-antenni.

Tutka on niin sanottu SAR-tutka, Synthetic Aperture Radar, eli suuren laskennallisen läpimitan tutka. Tämä tarkoittaa sitä, että tutkamittauksissa käytetään hyväksi satelliitin liikkumista ja matematiikkaa: kun satelliitti kulkee eteenpäin radallaan ja se kuvaa koko ajan allaan olevaa maastoa, voidaan useiden satojen metrien päässä toisistaan otettujen tutkamittausten kaiut käsitellä yhdessä aivan kuin ne olisi tehty yhdellä suurella, satoja metriä halkaisijaltaan olevalla antennilla. Näin tutkan tarkkuus on paljon parempi kuin olisi yhden 12-metrisellä antennilla varustetun perinteisen mikroaaltotutkan.

Parhaimmillaan tutkakuvat ovat tarkkuudeltaan viiden metrin luokkaa, jolloin kuvauskaista satelliitin alla on 250 km leveä. Sentinel 1 voi myös kartoittaa laajasti, noin 400 km leveää siivua Maan pinnalta allaan, jolloin resoluutio on 40 m.

Satelliitin tietoja voidaan ottaa vastaan Huippuvuorilla, Italian Materassa ja Maspalomasin antennilla Gran Canarian lomasaarella. Samoin Kiirunassa, Ruotsissa, oleva ESAn maa-asema voi ottaa vastaan sen kuvia, mutta Kiirunan päätehtävä on toimia Sentinel 1:n lennonjohtona.

Sentinel 1:n uutuus on laserlinkki, jonka kautta se voi lähettää tietojaan rutiininomaisesti ESA:n EDRS-järjestelmän kautta. European Data Relay System, eli Eurooppalainen tietojenvälitysjärjestelmä tulee koostumaan neljästä vastaanotin-lähettimestä, jotka asennetaan geostationaariradalle laukaistaviin tiedonvälityssatelliiteihin. Ensimmäinen EDRS-laite on mukana Eutelsat 9B -satelliitissa, joka laukaistaan avaruuteen ensi vuonna. Laitteiden avulla ESAn satelliitit voivat lähettää tietojaan laserlinkillä johonkin kolmesta laservastaanottoasemasta, jotka sijaitsevat Weilheimissä, Saksassa, Redussa, Belgiassa ja Harwellissä, Iso-Britanniassa.

Tässäkin mielessä Sentinel 1 on uuden ajan avaus.

ESA palkitsee ensimmäiset Galileo-paikantajat

Uuden eurooppalaisen Galileo-paikannussysteemin neljä ensimmäistä satelliittia laukaistiin avaruuteen vuosina 2001 ja 2012. Tämä oli minimimäärä satelliitteja, mikä vaaditaan paikantamiseen, mutta silti tuolloin Galileo oli vielä pienen askeleen päässä käyttöön ottamisesta.

Noin vuoden kestäneen työn jälkeen Galileon maalaitteistotkin olivat viimein käyttökunnossa, joten maaliskuun 12. päivänä 2013 tehtiin Galileo-systeemin ensimmäinen kunnollinen paikannus. Tämä tapahtui ESAn navigaatiolaboratoriossa ESTECissä, Alankomaissa, ESAn tekniikkakeskuksessa. Siitä tuli historian ensimmäinen paikka, joka tarkka sijainti tiedettiin myös Galileon määrittämänä.

Sen jälkeen systeemiä on testattu intensiivisesti. Nyt mukana työssä oli ESAn paikannusväen lisäksi myös navigoinnista kiinnostuneet tutkimuslaitokset ja teolliset yritykset, jotka ovat tuomassa markkinoille Galileo-paikannuslaitteita.

Niinpä ensimmäiset Galileo-paikantimet ovat nyt jo saatavilla ja ESA juhlistaa tätä antamalla kunniakirjat ensimmäisille, jotka onnistuvat nappaamaan taivaalta signaalin neljästä Galileo-satelliitista ja määrittämään niiden avulla sijaintinsa.

Tarkemmat tiedot vaadittavasta sijainninmäärityksestä ja kunniakirjakampanjasta on ESAn nettisivuilla.

Parempaan käyttöön Galileo tulee myöhemmin tänä vuonna, kun uusia satelliittia laukaistaan avaruuteen. Suunnitelmissa on laukaista kaksi Soyuz ST-B -kantorakettia vuoden toisella puoliskolla Kouroun avaruuskeskuksesta, ja kumpikin laukaisu veisi mukanaan kaksi satelliittia. Näin avaruudessa olisi vuoden lopussa jo kahdeksan satelliittia – näistä kaksi on ensimmäisiä testisatelliitteja ja kuusi jo lopullisia satelliitteja.

Lopulta Galileo-konstellaatioon kuuluu 30 satelliittia, joiden avulla järjestelmä toimii kaikkialla maapallolla. Jos kaikki sujuu hyvin, on Galileo täysin valmis vuonna 2020, mutta se olisi siis käytettävissä jo tästä vuodesta alkaen.

Testilaitteiden lisäksi kaupan hyllyille normaaliin myyntiin tarkoitettuja Galileo-paikannuslaitteita tulee myös markkinoille tästä vuodesta alkaen. Monet eri laitteisiin asennettavat satelliittipaikannuspiirit ovat jo teknisesti valmiita ottamaan vastaan Galileo-signaalia, mutta ne vaativat vielä ohjelmistopäivitykset toimiakseen.

Lue myös hyvä tietopaketti Galileosta!

Keksi nimi Andreasin lennolle!

ESAn tanskalainen avaruuslentäjä Andreas Mogensen nousee kansainväliselle avaruusasemalle ensi vuonna, mutta hänellä on ongelma: hänen avaruuslennollaan ei ole vielä nimeä.

Eurooppalaisilla avaruuslennoilla on aina ollut virallisen koodin lisäksi jokin erityinen, lennon henkeä kuvaava nimi. Esimerkiksi Luca Parmitanon puolivuotinen lento avaruusasemalle viime vuonna kantoi nimeä Volare, koska Luca on lentäjä ja hänelle lento avaruuteen oli äärimmäisin lentämisen muoto. Samantha Christoferettin tuleva lento on Futura ja Alexander Gerstin lento on Blue Dot, eli "sininen piste".

Lista edellisistä ESAn lentojen nimistä on ESAn miehitettyjen avaruuslentojen sivulla.

Jotta pohjoismaalaiselle astronautille saataisiin hyvä lennon nimi, pyytää ESA myös suomalaisilta ehdotuksia. Andreasin lento tulee kestämään kymmenen vuorokautta – eli kyseessä ei ole tällä kertaa pitkäkestoinen lento – mutta senkin aikana tehdään runsaasti tutkimusta. Lennon pääpaino on teknologian testaamisesssa. Lennosta kerrotaan suomeksi mm. tässä Tiedetuubin artikkelissa.

Andreas on koulutukseltaan insinööri ja hän on ollut mukana myös esimerkiksi ESAn kuulaskautujaa tutkineessa hankkeessa sekä Swarm-lennossa. Hänet valittiin astronautiksi vuonna 2009.

Rugbyä, koripalloa, vuorikiipeilyä sekä laskuvarjohyppyjä harrastava tanskalainen on ollut aina kiinnostunut tieteistä, etenkin astrofysiikasta ja eksobiologiasta.

Millainen nimi lennolle?

Nimelle ei aseteta moniakaan ennakkovaatimuksia. Sen tulisi olla lyhyt ja iskevä, ja mikä tärkeintä, nimi ei saa olla tai siinä ei saa olla osana mikään tekijänoikeussuojattu nimi tai merkki. Siinä ei saa siten olla henkilöiden tai asioiden nimiä, elleivät ne ole esimerkiksi mytologisia tai yleisesti tunnettuja symboleja. Se voi koostua myös useammasta sanasta. Nimen lisäksi ehdotuksessa tulisi olla lyhyt selitys siitä, miksi nimi on hyvä.

Kilpailu on avoin vain ESAn jäsenmaiden asukkaille.

Ehdotukset tulee lähettää viimeistään 24. maaliskuuta 2014 klo 13 Suomen aikaa (12:00 Keski-Euroopan aikaa).

Tarkat tiedot kilpailusta ja osallistumislomake ovat ESAn nettisivuilla (englanniksi).

Vaivaa aivojasi ja keksi Andreasin lennolle hyvä nimi!