Apollo-astronautit sekoittivat mittauksia Kuussa ja tutkijat Maassa

To, 06/07/2018 - 14:14 By Jarmo Korteniemi
Kuva: NASA

Tuore tutkimus osoittaa, että astronautit muuttivat havaittavasti Kuussa ympäristöä jonka olosuhteita mittasivat. Tapaus muistuttaa myös siitä, kuinka tärkeää kerätyn aineiston tallentaminen myöhempää käyttöä varten on.

Kuussa 1970-luvulla käyneet astronautit asensivat laskeutumispaikkojensa lähelle lämpötila-antureita. Niitä jätettiin paitsi pinnalle, myös kairattiin pinnan alle.

Antureiden avulla haluttiin selvittää, millainen on Kuun sisäosista tuleva lämpövuo. Oli vielä epäselvää, onko Kuun ydin täysin jäähtynyt, vai yhä kuuma, kuten Maalla. (Nykyisin tiedetään, että ydin on ainakin osittain sula, ja siellä vallitsee 1000 - 2000 asteen lämpötila.)

Anturit toimivat vuosikausia kahdella laskeutumispaikalla: Apollo 15 heinäkuusta 1971 tammikuuhun 1977, ja Apollo 17 joulukuusta 1972 syyskuuhun 1977.

Yllättävin havainto kuitenkin oli, että pinnan alle sijoitetut anturit vaikuttivat vuosien varrella lämpenevän 1-2 asteella. Mittaukset tehtiin niin syvällä, ettei Kuun vuorokauden vaikutus enää siellä näy. Pinnalla ei muutosta rekisteröity.

Ilmiön syystä on käyty juupas-eipäs -keskustelua lähes 50 vuoden ajan. Kukaan ei kuitenkaanmolebaiemmin onnistunut selittämään asiaa tyhjentävästi. Kuuta ulkoa lämmittävä Auringon säteily ei ainakaan ollut muuttunut. Syy oli joko astronauttien toiminnassa, ehkä antureissa tai niiden asennuksessa, tai kenties Kuun radan muutoksissa. Myös Maasta tulevan "ylimääräisen" säteilyn uumoiltiin selittävän havainnot.

Lisäongelman aiheutti sekin, ettei kaikki mittausaineisto ollut enää tallella. Raakadata oli alunperin tallennettu Houstonissa magneettinauhoille, jotka luovutettiin tutkijoille analysoitavaksi ja arkistoitavaksi. Mutta mittausten loputtua oli tutkimusdataa kuitenkin talletettu vain vuoteen 1974 asti. Kolme - kenties ratkaisevaa - vuotta uupui.

Apollo 15:n ja 17:n mittauspaikat. (Nasa)

Hypätään nykyaikaan. Mysteeriä alettin ratkoa perinpohjin uudelleen Houstonin Lunar and Planetary Institutessa, joka perustettiin juuri kuulentojen tieteelliseksi tukiasemaksi. Lopulta vuonna 2010 tutkijat kaikeksi onneksi löysivat NASAn teknisen tiimin rutiininomaisesti tallentamat, ilmeisesti aiemmin unohtuneet "ylimääräiset" varastokopiot toisesta arkistosta. Ja niiden joukosta löytyi satoja logeja, jotka kattoivat lämpötila-antureidenkin tiedot. Mukaanlukien kadonneen loppujakson. Vanhojen nauhojen entisöinti alkoi, ja kesti analysoinnin kera yhteensä kahdeksan vuotta.

Lopulta selvisi, että lämpötilan nousu todella jatkui läpi koko mittausjakson. Mikä mielenkiintoisinta, muutos oli suurinta lähempänä pintaa, ja lämpötilagradientti pieneni ajan mittaan.

Ilmiön syy näkyy selvästi luotainten ottamissa kuvissa, kuten alla, kun sitä osaa etsiä. Maasto on nimittäin poikkeuksetta ympäristöä tummempaa siellä, missä on kävelty tai ajettu kuuautolla. Näissä kohdissa pinta myös imee hieman enemmän Auringosta tulevaa säteilyä.

Kuva: NASA / LRO 
LRO-luotaimen ottama kuva Apollo 17:n laskeutimispaikasta. (NASA)

Yksinkertainen malli riitti selittämään, että pinnan muutokset olivat syynä tutkijoita askarruttaneeseen lämpötilan nousuun metrin syvyydellä pinnan alla. Asentaessaan mittalaitteita astronautit olivat onnistuneet muuttamaan miljoonia vuosia tasapainossa ollutta pintamateriaa niin, että se havaittiin - jopa tuon ajan tekniikalla.

Tutkimus julkaistaan piakkoin JGR Planets -julkaisusarjassa.

Kyseessä on oiva esimerkki siitä, kuinka helposti havainnointi lähes aina vaikuttaa mittaukseen. Yleensä vaikutus on häviävän pieni, mutta tällä kertaa se oli havaittava ja päänvaivaa aiheuttava. (Ilmiö on kuitenkin hieman erilainen kuin kvanttimaailmassa vallitseva epätarkkuusperiaate.)

Löytö auttaa myös muiden, jo tehtyjen mittausten tulkinnassa, ja antaa vihiä kuinka tulevia kuututkimuksia kannattaa (tai ei kannata) toteuttaa.

Lähde: AGUn blogi ja tutkimusartikkeli (maksumuurin takana)

Otsikkokuvan kaatuminen ei liity mittausvirheisiin. Kuvat: NASA

Tagit
Apollo-lennot
lämpötila
arkistot

Video: Näin Newtonistakin tulee digi

By Jari Mäkinen on Ti, 03/13/2018 - 13:43

Arkistoja muutetaan digitaaliseen muotoon joka puolella maailmaa – myös Suomessa – mutta Cambridgen yliopiston kirjasto on tehnyt tästä työstä kauniin ja runollisen videon. Itse asiassa video on runo: Imtiaz Dharkerin kirjoittama ‘Digital’

 

Video näyttää hyvin kauniisti miten teoksia digitoidaan pieteetillä. Kirjoja ei vain heitetä skanneriin, vaan usein niitä pitää ensin kunnostaa ja sitten digitointi itsessään tehdään tarkasti, huolellisesti ja alkuperäisiä teoksia kunnioittaen. 

Tarkoituksenahan on tehdä kerralla niistä niin hyvä ja tarkka digitaalinen versio, ettei työtä tarvitse tehdä ihan jokaisen teknologisen uudistuksen jälkeen uudelleen, vaan nyt tehdyt tiedostot ovat käyttökelpoisia pitkän aikaa tulevaisuudessakin.

Viime viikolla videolla esitelty Cambridgen yliopiston kirjasto twiittasi, että nyt myös maailmakuvamme ja fysiikan kannalta käänteentekevä teos, Isaac Newtonin Principia, on päässyt mukaan digitoitujen teosten joukkoon.

Principia on luonnollisesti ollut varmaankin yksi ensimmäisistä digitoiduista arkistojen aarteista, mutta tässä onkin kyseessä hieman erikoisempi versio: kirjan alkuperäinen käsikirjoitus, missä on paitsi Newtonin, niin myös Edmond Halleyn merkintöjä.

Käsikirjoitus on nyt kaikkien ihailtavissa myös netissä: joko alla tai osoitteessa Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (MS/69). Teoksen lukemiseen menee vähän aikaa, sillä siinä on sivuja 946.

Arkistojen digitointi on iso työ joka puolella, ja sitä tehdään myös Suomessa. Jo nyt Kansalliskirjaston DIGI-palvelussa on mm. kaikki Suomessa vuosina 1771-1929 ilmestyneet sanomalehdet sekä paljon muuta tuoreempaakin materiaalia.

Ongelmana – jos niin voi sanoa – uudempien julkaisuiden kanssa on se, että niitä on varsin paljon ja mitä tuoreempiin julkaisuihin tullaan, sitä laajemmin ne ovat tekijänoikeuksien alaisia. Tämä rajoittaa ymmärrettävästi niiden vapaata julkaisua netissä.

Cambridgen digikirjaston ja oman Digi-kansalliskirjastomme lisäksi kannattaa tutustua aivan erinomaiseen europeana collections -palveluun.

Tilaa aihepiirin arkistot RSS-syöte