SpaceX vie seuraavat astronautit Kuun kamaralle ja tähtää jo Marsiin

Visualisointi Starshipin kuuversiosta
Jari Mäkinen

Teknoguru Elon Muskista voi olla montaa mieltä, mutta sitä miten hän on rakentanut SpaceX -yhtiöstään olennaisen osan maailman avaruustoimintaa, ei voi kuin ihailla. 

Yhtiö on juuri valmistautumassa jo toiseen rutiininomaiseen astronauttien lentoon avaruusasemalle, ja samaan aikaan se sai Nasalta historiallisen toimeksiannon: yhtiön ehdotus Nasan seuraavien kuulentojen tekemiseksi valittiin ainoana kolmesta tarjokkaasta toteutettavaksi.

Se tarkoittaa siis sitä, että seuraavat ihmiset – joiden mukana ensimmäinen nainen ja ensimmäinen ei-valkoinen – laskeutuvat Kuun pinnalle SpaceX:n aluksella. 

Mahdollisia tulevia kuuastronautteja saattaa hieman puistattaa se, että tähän mennessä kaikki Starship-alukset ovat räjähtäneet lentonsa jälkeen. Muilta osin koelennot ovat sujuneet hyvin ja yksi lennosta meni jopa niin hyvin, että alus laskeutui alas pehmeästi – mutta räjähti hieman sen jälkeen. Viimeisin puolestaan pamahti näyttävästi jo ennen laskeutumista.

Toisaalta astronautteja saattaisi huolestuttaa vielä enemmän se, että kilpailevia ehdotuksia ei ole vielä edes testattu. Ne ovat vasta enemmän tai vähemmän paperilla (lue: CAD-ohjelmissa tietokoneissa). Niiden saaminen lentokuntoon ja hyväksytyksi avaruuslentäjien kuljettamiseen vuoteen 2024 mennessä olisi vaatinut ihmeen. Tai useita sellaisia.

Kolmanneksi tulevien kuukävelyistä haaveilevien astronauttien mieleen saattaa tulla historia: siinä missä kaksi karsiutunutta ehdotusta luotti perinteiseen, jo Apollo-aikaan toimivaksi havaittuun periaatteeseen, on SpaceX puolestaan heittänyt peliin usein utopistisilta vaikuttaneita ideoita, ja toteuttanut tähän mennessä ne kaikki. Aikataulut ovat paukkuneet, mutta tulosta on lopulta tullut.

Onkin varsin todennäköistä, että myös Starship saadaan lopulta toimimaan, kuten myös sen avaruuteen laukaiseva suuri raketti, Super Heavy.

Nasan tekemä päätös on monessa mielessä merkittävä. Ja itse pidän sitä myös hyvänä päätöksenä, sillä se katsoo enemmän tulevaan kuin menneeseen, eikä keskity vain astronauttien saamiseen Kuun pinnalle lippua heiluttamaan, vaan pysyvämpään toimintaan Kuussa.

Tätä Nasa haluaa, mutta taustalla näkyvä alus ei toteudu – ainakaan nyt tehdyn päätöksen mukaan.

Mistä oikein on kyse?

Joukukuussa 2017 silloinen Yhdysvaltain presidentti Donald Trump allekirjoitti direktiivin, jonka mukaan Nasan pitäisi lennättää amerikkalaiset Kuun pinnalle ja takaksin vuoden 2024 loppuun mennessä. 

Nasa oli jo tätä aikaisemmin ollut tekemässä kansainvälisten kumppaniensa kanssa suunnitelmia Kuuta kiertämään perustettavasta tutkimusasemasta, mutta nyt mukaan tuli myös pikavauhdilla keikka Kuun pinnalle. Alun perin ajatuksena oli mennä sinne vasta myöhemmin.

Sen jälkeen Nasassa jatkettu Lunar gateway -hanketta ja palloteltu sen lisäksi eri vaihtoehtoja kuuhunlaskeutumisen tekemiseksi. Niinpä Nasa pyysi yhdysvaltalaisia avaruusalalla toimivia yhtiöitä ehdottamaan aluksia, joilla tämä voitaisiin toteuttaa.

Viime vuonna huhtikuussa Nasa valitsi kolme tarjousta, joita on siitä alkaen muutettu konreettisemmiksi.

Niin sanottu ”National Team” oli neljän yhtiön yhteenliittymä. Sitä veti Amazon-miljardööri Jeff Bezosin perustama Blue Origin, ja mukana olivat myös avaruus- ja ilmailujättiläiset Lockheed Martin ja Northop, sekä pienempi Draper.

Toinen loppukisaan valittu tarjoaja oli vähemmän tunnettujen Dyneticsin ja Sierra Nevada Corporationin yhteishanke. Se tarjosi ”Kansallisen tiimin” tapaan hieman Apollo-kuualuksia suurempaa alusta, joilla olisi päästy kyllä Kuun pinnalle ja takaisin, mutta kummakin rahtikapasiteetti etenkin paluusuunnassa oli varsin rajallinen. 

Nasan toiveena on ollut, että astronauttien lisäksi Kuun pinnalle ja myös sieltä takaisin saataisiin myös tavaraa.

Kolmas jatkoon päässyt oli SpaceX, mutta sen mahdollisuuksia pidettiin aika huonoina. Se kun tarjosi utopistiselta tuntuvaa rakettia, joka olisi huomattavasti muita suurempi ja olisi lisäksi monikertakäyttöinen. Sen kyydissä voisi laskeutua Kuuhun periaatteessa pienen pataljoonan verran avaruuslentäjiä ja kuormaa voisi olla noin sata tonnia. Takaisinkin kuukiviä ja muuta tavaraa voisi olla kyydissä useita tonneja, jopa kymmeniä tonneja.

Otsikkokuva uudelleen, nyt lisättynä kisassa mukana olleilla ehdotuksilla samassa mittakaavassa Starshipin kanssa.

Starship on siis aivan liian suuri nyt annettuun tehtävään, sillä kyseessä on virallisesti vain kaksi lentoa Kuun pinnalle. Ensimmäisellä laskeutujaa testataan ja toisella pieni joukko astronautteja on mukana. Jos matka voitaisiin tehdä taksilla, niin miksi ottaa menopeliksi rekka-auton ja bussin risteytymä?

Valinnallaan Nasa katsookin tulevaisuuteen. Jos ja kun lentoja jatketaan tuon ensimmäisen laskeutumisen jälkeen, olisi hyvä, jos Kuussa voitaisiin tehdä jotain kunnollista. Kuten esimerkiksi perustaa pysyvä kuuasema. Käynnistää kaivostoiminta. Rakentaa suuri radioteleskooppi. Siihen Starship sopii erinomaisesti.

Lisäksi alus sopisi myös laskeutumiseen Marsiin. Siinä missä kilpailevat ehdotukset olisivat olleet vain hyvin optimoituja ratkaisuita tähän yksittäiseen lentoon, pikaiseen Kuussa käymiseen, voidaan Starshipin avulla suunnitella siis jo ensimmäisiä askelia Marsissa.

Bonuksena on se, että Starshipin rakettimoottorit toimivat metaanilla ja hapella. Näitä saadaan tiristettyä vedestä, jota voidaan kaivaa niin punaisen planeetan pinnan alta tai kuin Kuun napaseutujen kraatteripohjistakin.

Ainoa iso kysymys onkin se, täyttääkö Starship sille asetetut vaatimukset. Saako SpaceX sen toimimaan se lopulta? Mutta samaa voi kysyä myös kilpailijoista, ja vielä painokkaammin.

Starshipin prototyyppi numero 9 pamahtaa lentonsa päätteeksi. Koko lento on nähtävissä täällä: https://youtu.be/_zZ7fIkpBgs

Nasa olisi mielellään valinnut jatkoon kaksi vaihtoehtoa, jotta toinen niistä olisi ainakin toteutunut. Tämä kahden toisiaan täydentävän hankkeen strategia osoittautui hyväksi ratkaisuksi niin avaruusaseman rahtilentojen kuin myös astronauttien lennättämisen suhteen.

SpaceX on mukana näistä kummassakin, ja on itse asiassa ainoana yhtiönä onnistunut tekemään kohtalaisen hyvin ajoissa kummatkin. Se ei ole vähäinen meriitti, sillä jos ajatellaan erityisesti ihmisten lennättämistä avaruusasemalle ja takaisin, niin SpaceX:n toinen rutiinilento on lähdössä matkaan nyt alkuviikosta, ja näitä kahta lentoa on edeltänyt jo automaattinen koelento ja astronauttien tekemä koelento viime kesänä. 

Toinen tekeillä oleva alus, Boeingin Starliner, ei ole tehnyt vielä kuin yhden epäonnistuneen koelennon avaruudessa.

Boeing Starliner ensimmäisen, lyhyeksi jääneen koelentonsa jälkeen joulukuussa 2019. Alus ei ole lentänyt sen jälkeen, eikä päässe ennen kesää.

Vaikka Starship on suurin ja kunnianhimoisin tarjotuista kuualuksista, oli se selvästi edullisin Nasalle. Hintalapussa on ”vain” 2,89 miljardia Yhdysvaltain dollaria siinä missä kilpailijat olivat olennaisesti kalliimpia. Tarkkoja lukuja muista ei ole julkaistu, mutta ero oli todennäköisesti useampia miljardeja.

Koska Nasa ei saanut kuulentoihin kongressilta niin paljon rahaa kuin olisi ollut tarpeen kahden aluksen valitsemiseksi, oli valinta varmasti helppo myös budjettisyistä. Rahaa muuhun kuin SpaceX:n tarjoukseen ei ollut.

SpaceX saattoi hinnoitella aluksensa näin, koska yhtiö on tekemässä Starshipiä joka tapauksessa. Se on kustantanut itse aluksen ja Super Heavyn kehitystyötä jo yli viiden vuoden ajan, ja kuulentoja varten aluksesta tehdään vain erillinen versio. Maan ilmakehässä lentämistä (tai siis hallittua putoamista) varten Starshipissä olevia vakaimia ja maahanpaluussa tärkeää lämpösuojakerrosta ei Kuussa tarvita, minkä lisäksi rakettimoottorit sijoitettaneen kuuversiossa eri tavalla, jotta laskeutuessa kuupöly ei pöllyäisi niin paljoa. Nämä ovat helppoja asioita toteuttaa, kun perusversio Starshipistä on valmis.

Nasan valinta on myös aikamoinen isku poliitikoille ja perinteiselle avaruusalalle.

Monet poliitikot ovat olleet tuohtuneita ratkaisusta, koska SpaceX:n valinta ei tuo niin paljon työpaikkoja kuin muiden – eikä etenkään polittikkojen edustamille perinteisten avaruustoimien työllistämille aluille. SpaceX tekee suurimman osan toimistaan tällä hetkellä varsin pienellä tiimillä Kaliforniassa ja Teksasissa.

Avaruussukkulan eläkkeelle sysäämisen jälkeen synnytetty hanke uuden kantoraketin ja avaruusaluksen tekemiseksi on erinomainen erimerkki siitä, miten avaruuspolitiikka ja aluepolitiikka lyövät kättä. Monen välivaiheen kautta nyt on tulossa Orion-niminen avaruusalus ja SLS (Space Launch System) -kantoraketti, jotka muistuttavat monessa suhteessa avaruussukkulan tekniikan ja Apollo-kuualusten yhteenliittymää.

Sitä julkistettaessa käytettiinkin ilmausta ”Apollo steroideilla”, ja se pätee edelleen.

Kuvittele Apollo-ohjelman Saturn V -kuuraketti ja avaruussukkula: se on SLS.

Hanke on noin vuosikymmenen myöhässä, siihen on lastattu koko ajan lisää rahaa, ja ensimmäistä lentoa odotetaan vasta tämän vuoden lopussa – todennäköisesti ensi vuoden alkupuolella. Sekin on automaattinen koelento, ja avaruuslentäjät pääsevät kiertämään Kuuta SLS:n avaruuteen sysäämällä Orion-aluksella vasta vuonna 2023.

SpaceX:n (todennäköisesti hieman epärealistisissa) suunnitelmissa Starship tekisi samoihin aikoihin Kuun ympärilennon turistit kyydissään.

Tuo lento ei siis laskeutuisi Kuuhun, koska lento Kuun pinnalle tapahtuu hieman eri tavalla. Nykyisen kaavailun mukaan Starshipin kuuversio laukaistaisiin avaruuteen Super Heavyllä samaan tapaan kuin muutkin Starshipit. Kehitteillä on useita versiota aluksesta: yksi rahtia, yksi ihmisiä, yksi avaruudessa tehtäviä polttoainetäydennyksiä ja yksi kuulaskeutumista varten.

Koska Starship käyttää polttoainetta kiertoradalle noustessaan, tankattaisiin Kuu-Starship tankkeri-Starshipin avulla Maan kiertoradalla siten, että alus voisi jatkaa matkaansa kohti Kuuta. Automaattisesti lentävä kuu-Starship jäisi kiertämään Kuuta ja odottaisi siellä matkustajiaan, jotka saapuisivat SLS:n laukaisemalla Orion-aluksella.

Alukset telakoituisivat Kuun luona, astronautit siirtyisivät Starshipin sisälle, laskeutuisivat sillä alas, viettäisivät kenties pari viikkoa Kuun pinnalla, nousisivat Starshipillä Kuuta kiertävälle radalle ja hyppäisivät siellä uudelleen Orionin kyytiin ja palaisivat Maahan.

Tämä tuntuu typerältä, mutta ei ole: vaikka Kuuhun voitaisiinkin mennä yhdellä aluksella, tarvittaisiin paluumatkaa varten toinen. Kuu-Starship ei pysty palaamaan Maahan, koska se on tehty Kuussa ja sen luona toimintaa varten. Sen sijaan voisi olla järkevää ja edullisempaa käyttää toista Starshipiä, mutta tässä politiikka tulee taas mukaan kuvaan: kun SLS on nyt kerran tehty, niin niitä pitää käyttää, vaikka se on kallista.

Pitemmällä tähtäimellä on aika selvää, että mikäli Starshipit toimivat suunnitellusti, ei Orionille ja SLS:lle ole mitään virkaa. Siksi tämä Nasan tekemä päätös on iso isku etenkin Boeingille, joka on SLS:n rakentaja. Mutta se saa syyttää vain itseään, koska on tuudittautunut helppojen dollarien virtaan Washingtonista, eikä ole lähtenyt innovoimaan.

”Valitsimme vaihtoehdon, joka oli edullisin hallitukselle”, sanoi Nasan miehitettyjen avaruuslentojen johtaja Kathy Luedersperjantaina, mutta selvästi Nasa haluaa nyt ottaa etukenon tulevaisuuteen ja ravistaa vähitellen historian painolastia.

Onkin jännää nähdä miten tähän reagoidaan täällä Euroopan puolella. ESA toimittaa Orion-aluksiin niiden huoltomoduulit ja on mukana Lunar Gateway -hankkeessa, mutta jos Orion tekee vain muutaman lennon, ei tälle yhteistyölle ole tiedossa jatkoa. Samalla Starshipin ja Super Heavyn yhdistelmä on yhä suurempi uhka kaupallisilla satelliittilaukaisumarkkinoilla Ariane 6:lle, joka on jo nyt vanhanaikainen verrattuna SpaceX:n Falcon 9:ään.

Toivottavasti Nasan päätös saa aikaan siis reaktioita myös tällä puolella Atlantia.

SpaceX:n kuvitelmissa Starshipit lentävät Kuussa oleville asemille. Liikennettä vauhdittaa se, että sama alus voisi lentää Maasta Kuuhun ja palata takaisin Maahan. Siksi tässä aluksessa on ilmakehässä tarvittavat vakaajat ja ”mahapuolella” lämpösuojakerros.

-

Teksti on julkaistu myös Ursan blogeissa.

Tiedetöppäysjoulukalenteri 24: Kosmonauttien peruutettu kuumatka

N1-raketti ja Neuvostoliiton avaruusjohtajia
Jari Mäkinen

51 vuotta sitten jouluna Apollo 8 kiersi Kuuta. Kolmen astronautin kuumatkan myötä Yhdysvaltain ja Neuvostoliiton kiihkeä avaruuskilpa päättyi, vaikka vasta Apollo 11:n lento heinäkuussa 1969 toi "voiton" Amerikkaan. Rautaesiripun toisella puolella oli tapahtunut kenties kalleimmaksi tullut tieteellistekninen töppäys ikinä.

Neuvostoliitto oli avaruusajan alussa aivan omassa luokassaan. Se onnistui lähettämään ensimmäisenä avaruuteen niin satelliitin kuin ihmisenkin, ja ero oli suuri paitsi ajassa, niin myös teknisesti: itänaapurin raketti oli voimakkaampi ja avaruuslaitteet parempia.

Kahdesta nolosta häviöstä suivaantunut presidentti John F. Kennedy päätti lähettää vuonna 1961 amerikkalaiset ensinnä Kuuhun, ja polkaisi käyntiin massiivisen Apollo-ohjelman. Sen säikäyttämänä Neuvostoliitto puolestaan päätti myös lähettää kosmonautit kohti Kuuta. 

Tosin Kennedy tarjosi Neuvostoliitolla mahdollisuutta lentää Kuuhun yhdessä; on vaikea sanoa oliko kyse teatterista vai aidosta tarjouksesta, mutta ulos oli selvä. Nikita Hruštšov totesi Neuvostoliiton avaruussaavutukset mielessään, että “jos amerikkalaiset lähettävät astronautin avaruuteen, me lähetämme kaksi kosmonauttia, jos hekin lähettävät kaksi, niin me lähetämme kolme, ja jos he lentävät Kuuhun, niin me lennämme ennen heitä”.

Neuvostoliitossa käynnistettiinkin oma kuulento-ohjelma. Avaruusohjelmaa johtanut Sergei Korolev (otsikkokuvassa alhaalla keskellä) suunnitteli jo suurta N1-nimistä rakettia, ja hahmotteli samalla myös nopeammin toteutettavaa ratkaisua, missä Sojuz-raketeilla voitaisiin toteuttaa lento Kuuhun: kuualukset ja laskeutumiskapselit lähetettäisiin omilla raketeillaan.

Mutta sitten politiikka ja henkilösuhteet astuivat peliin. Korolevia ei nimettykään kuuhankkeen pääsuunnittelijaksi. 

Korolevin kilpakumppani oli jo aiemmin ollut Valentin Glusko (otsikkokuvassa alhaalla oikealla). Eräs hänen parhaimmista työtovereistaan oli sotilaallisia ohjuksia kehittänyt Vladimir Tselomei (otsikkokuvassa vasemmalla), jonka hyvä ystävä oli Hruštšovin poika Sergei. Tämä varmaankin vaikutti siihen, että Korolev joutui Kremlin epäsuosioon, ja niin kuulennot annettiin työparin Glusko & Tselomei tehtäväksi.

He alkoivat suunnitella miehitettyä lentoa Kuun ympäri jo lokakuuksi 1967, vallankumouksen 50. vuosipäivän kunniaksi. Ensimmäisen avaruuskävelyn tehneen, kokeneen kosmonautin Aleksei Leonovin johtama pilottiryhmä lähetettiin riskialttiiseen kuulentokoulutukseen. 

Tarkoituksena oli kehittää nykyisin Proton-nimisenä tunnettava kantorakettia UR-500, joka olisi kyennyt sinkoamaan Korolevin tiimin suunnitteleman kuualuksen, Sojuzin, juuri ja juuri ympäri Kuun. Kuuhun laskeutumista vasten olisi tarvittu toinen rakettilaukaisu, jonka kyydissä oli kuumoduuli. Alukset olisivat telakoituneet Maan kiertoradalla.
 

N1:n mallikappale laukaisualustalla vuonna 1967

N1:n mallikappale laukaisualustalla vuonna 1967.

 

Politbyroo antoi kuitenkin Hruštšoville kenkää syksyllä 1964, jolloin Korolevin asema parani jälleen. Työ N1:n kanssa saattoi jatkua. Jättiraketti olisi hieman kuten amerikkalaisten kuuraketti Saturnus V; hieman matalampi, mutta leveämpi, mutta periaatteessa samantapainen.

N1:n käyttöä kuuohjelmassa ei kuitenkaan hyväksytty, mutta kun kahden raketin menetelmä osoittautui liian hankalaksi ja vaaralliseksi, katseet kääntyivät N1:n suuntaan. 

Sen kehittäminen oli kuitenkin hankalaa, koska pätevänä rakettimoottorien suunnittelijana tunnettu Glusko ei suostunut yhteistyöhön. Niinpä Korolev joutui tyytymään enemmänkin suihkumoottoreita suunnitelleen Nikolai Kuznetsovin apuun. Tuloksena oli heikompitehoiset ja epäluotettavammat moottorit, joita tarvittiin peräti 30 kappaletta N-1:n ensimmäiseen aiheeseen.

Tarina sai kuitenkin saanut yllättävän käänteen jo tammikuussa 1966, kun Korolev kuoli moskovalaisen sairaalan leikkauspöydälle. Kuuohjelman johtoon asetettiin Valeri Mishin, jolla oli kuitenkin jatkuvia vaikeuksia Politbyroon kanssa, minkä ansiosta Tselomei onnistui pitämään myös omaa suunnitelmaansa koko ajan esillä.

Kuuhanke meni kuitenkin eteenpäin. Nykyisin Sojuzina tunnettu alus oli aluksi tarkoitettu kuulentoihin, tosin hieman erikoisvarusteltuna. Itänaapurien kuumoduuli oli vähän kuin amerikkalaisten kuumoduuli, paitsi että vain yhdelle kosmonautille mitoitettu miehistöosa oli pienempi ja muodoltaan pallomainen, minkä lisäksi moduulin päällä oli suuri asennonsäädöstä huolehtiva osa.  

Siinä missä Apollot olivat kolmepaikkaisia ja Kuuhun laskeutui kaksi astronauttia, oli neuvosysteemissä vain kaksi matkalaista.  Heistä toinen siirtyisi Kuun kiertoradalla avaruuspuvussa ulkokautta kuumoduuliin ja laskeutuisi sillä Kuun pinnalle, missä hän vuoden 1969 suunnitelmien mukaan viipyisi vain neljä tuntia.  Alukset telakoituisivat toisiinsa Kuun kiertoradalla ja Kuun pinnalla käynyt kosmonautti siirtyisi Sojuziin, mikä palaisi Maahan. 

Ajatuksena oli myös – turvallisuuden vuoksi – miehittämättömän kuumoduulin lähettäminen etukäteen Kuun pinnalle. Miehitetty moduuli laskeutuisi sen luokse, ja paluumatka voitaisiin tehdä tyhjänä laskeutuneella aluksella.  Käytännössä laskeutuminen kävelymatkan etäisyydelle miehittämättömästä aluksesta on hyvin vaikeata, lähes mahdotonta, minkä vuoksi ajatuksesta luovuttiin. 

Ensimmäisellä N1:n koelennolla oli kyydissä Zond L1S-1 -salanimen saanut Sojuz ja tarkoitus oli tehdä ilman kosmonautteja automaattinen lento Kuun ympäri. Helmikuun 21. päivänä vuonna 1969 tehty laukaisu kuitenkin epäonnistui, kun raketti mäsähti moottoririkkojen vuoksi Baikonurin maankamaraan kolmen minuuttia kestäneen lennon päätteeksi.

Jos lento olisi mennyt hyvin, olisi Neuvostoliitolla ollut vielä mahdollisuus voittaa kuukilpailu, mutta nyt se näytti jo epätodennäköiseltä.

N1:n toinen koelento päättyi räjähdykseen

Lopullisesti kisa menetettiin 3. heinäkuuta, kun toinenkin koelento päättyi onnettomuuteen (kuva yllä). Nyt suuri raketti räjähti laukaisualustalla, joten laukaisualustan vaurioituminen teki tapauksesta vieläkin vakavamman takaiskun.

Kun kaksi muutakin koelentoa kesäkuussa 1971 ja marraskuussa 1972 päättyivät räjähdyksiin, vuodelle 1974 suunniteltu viides lento peruutettiin. Samoin koko N1-ohjelma peruutettiin lopulta toukokuussa 1974. Haaveet siitä, että kosmonautit olisivat käyneet Kuussa 1970-luvulla haudattiin. Neuvostoinsinöörit olivat jo muokanneet aluksiaan siten, että Kuussa olisi voitu olla kenties parikin viikkoa, mahdollisesti jopa kuukauden ajan. Kuussa olisi voinut olla samanaikaisesti useampia aluksia.  Jos nämä suunnitelmat olisivat toteutuneet, eli kosmonautit olisivat olleet Kuussa esimerkiksi vuonna 1980, olisi avaruuslentojen kehitys saattanut muodostua hyvinkin erilaiseksi.

Nyt kuitenkin voi sanoa, että N1-hanke oli kenties ihmiskunnan kallein tieteellistekninen harha-askel. N1:n kehittäminen ja siihen liittyneet kustannukset olivat arviolta 115 miljardia nykyeuroa, kun koko Yhdysvaltain Apollo-hankkeen hinta oli noin  140 miljardia euroa nykyarvon mukaan laskettuna.

Ihan hukkaan N1:n parissa tehty työ ei kuitenkaan mennyt, koska kokemuksia voitiin käyttää hyväksi 1980-luvulla lentäneen suuren Enegria-raketin ja sen kuljettaman Buran-sukkulan kanssa. Ne toimivat hyvin: Energia teki kaksi lentoa ja Buran yhden, ennen kuin ne laitettiin koipussiin Neuvostoliiton lopun koittaessa.

Buran ja Energia

Energia-rakettia Buran selässään kuljetetaan laukaisualustalle Baikonurissa.

Yllätysveto SpaceX -yhtiöltä: lähettää ryhmän taiteilijoita kuumatkalle

Jari Mäkinen

Väsyneeltä näyttänyt ja kohujen ryöpyttämä Elon Musk nousi aamuyöllä Suomen aikaa lavalle tulevan kuulentäjän kanssa ja kertoi mitä on suunnitteilla: japanilainen taiteilija Yusaku Maezawa ja 6-8 muuta taiteilijaa tekevät vuonna 2023 matkan Kuun ympäri uuden jättiraketin avulla. Musk selitti myös mitä Big Falcon Rocket -nimiselle raketille kuuluu.

Kerroimme jo viikonloppuna tärkeimmät Big Falcon Rocket -kantorakettia koskevat uutiset, mutta maanantaina illalla Kalifornian aikaa pidetyssä tilaisuudessa Elon Musk kertoi (kovasti takellellen) kiinnostavia lisätietoja.

Esimerkiksi sen, että hahmotelmissa avaruusaluksen alaosaan ilmestyneet suuret vakaajat ovat itse asiassa laskeutumistelineiden ja laippojen yhdistelmiä, ja niistä yksi on mukana tällaisena pelkästään siksi, että se on kaunista. Tai tarkemmin sanottuna: kolme vakaajaa toimivat myös laskeutumisjalkoja, ja vaikka vakaajia tarvittaisiin vain kaksi, täytyy jalkoja olla kolme, ja nämä kaikki on tehty saman näköisiksi.

Kun avaruusalus palaa Maahan, syöksyy se alas ilmakehään suurella nopeudella. Aluksen yksi kylki on lämpökilvin suojattu, ja se käännetään alaspäin ottamaan vastaan ilman kitkakuumennuksen. Samalla puolella olevat kaksi alaosan vakaajaa kääntyvät ennen paluuta viistoon siten, että ne ovat lähes kiinni aluksen rungossa. Näin aerodynaamisesti sulavalinjaisempi, ja pienillä vakaajien asennon muutoksilla voidaan hallita suuntaa putoamisen aikana. Kolmas vakaaja, joka on aluksen "päällä" tässä vaiheessa, ei tee mitään – sitä ei voi liikuttaa, eikä siinä ole laippoja tai muita sellaisia.

Ennen laskeutumista kummatkin "alaosan" vakaajat käännetään suoraan, jolloin kaikki kolme vakaajaa ovat symmetrisesti. Vakaajat ovat tukevatekoiset ja niiden päissä on eräänlaiset tassut, joiden varaan alus asettuu Maan pinnalla.

Myös aluksen nokassa on kaksi pientä vakaajaa, joiden avulla lentoa ilmassa hallitaan.

Ainakin tässä turistikuulentoihin suunnitellussa versiossa on iso maisemaikkuna nokassa ja sen vieressä paljon pieniä ikkunoita. Muskin mukaan 1000 kuutiometriä tilavuudeltaan olevassa paineistetussa tilassa on "tilaa pitää hauskaa, koska hauskanpitoa avaruudessa ei arvosteta tarpeeksi", hytit matkustajille ja suuri katsomomainen tila maisemaikkunan alla. Eräässä videossa olleessa kuvassa ikkunan edessä oli viulunsoittaja leijumassa painottomuudessa.

Tilaisuudessa julkistettiin myös ensimmäisen lennon ostanut raharikas: hän on 42-vuotias japanilainen muotikeisari Yusaku Maezawa, joka John F. Kennedyn kuuluisaa kuupuhetta 1960-luvulta mukaillen totesi "I choose to go to the Moon". Kennnedy sanoi Yhdysvaltoihin viitaten "We chose to go to the Moon".

Yusaku Maezawa

Hän ei tosin lähde matkaan yksin, vaan ottaa mukaansa 6 – 8 taiteilijaa, jotka valitaan matkalle myöhemmin. Hankkeen nimi on Dear Moon, ja sille on tietysti tehty jo nettisivu dearmoon.earth, luotu hashtag #earthmoon ja koostettu inspiroiva video:

Idea lähettää ensimmäiselle turistilennolle Kuuhun juuri taiteilijoita mm. Basquiat'n ihailijaksi julistautuneen Maezawan johdolla, on hyvin SpaceX:n ja Muskin tyyppinen. Se on paitsi kiinnostavaa sinällään, niin myös sisältää annoksen humaanisuutta. Ja kyllä, tulee menemään läpi mediassa ja netissä kuin häkä, millä ei ole ainakaan haitallista vaikutusta yhtiön rekrytoinnille ja tulevien lentojen myynnille..

Tällä haavaa suurin uhka yhtiön maineelle on kuitenkin itse Musk, joka rypee (suurelta osin itse aiheuttamassaan) huonossa julkisuudessa.

Turistilento tapahtuu suunnitelman mukaan vuonna 2023, mutta tuohon kannattaa suhtautua vielä pienellä varauksella, koska jättirakettia ollaan vasta tekemässä ja sen koelennot ovat vielä edessä.

Kannattaa kuitenkin huomata se, että yhtiön esittelemissä piirroksissa tapahtuu muutoksia, ja tämä on hyvä merkki: raketti ei ole vain haavetta, vaan sitä tehdään vakavasti.

Alla on aamuyöllä Suomen aikaa ollut tilaisuus kokonaisuudessaan.

SpaceX:n uusi jättiraketti hahmottuu – yhtiö on lähettämässä turisteja sillä kuumatkalle

Jari Mäkinen

Huhupuheet käyvät taas kiivaina, sillä ensi maanantaina on tulossa todella kiinnostava tapahtuma: SpaceX kertoo lisätietoja uudesta jättiraketistaan sekä tulevista kuumatkoista sillä. Jotain tiedetään kuitenkin jo nyt.

Samalla kun Nasa ja ESA valmistautuvat kertomaan lokakuussa pienistä edistysaskelistaan tulevien kuulentojensa suhteen (ja ilmoittamaan myös niiden myöhästymisestä edelleen), pitää SpaceX:n johtajaperustaja Elon Musk nyt maanantaina yhtiönsä tulevia toimia kartoittavan esitelmän. Suomen aikaa ollaan tuolloin tosin jo tiistain puolella.

SpaceX kertoi kuitenkin jo eilen perjantaina mistä on kyse: ensimmäisestä sopimuksesta kuuturistin lennättämiseksi. Kuulentolipun ostanutta henkilöä ei ole vielä paljastettu, mutta asiaa sivunneissa twiiteissä ollut Japanin lippu, joten kyseinen raharikas seikkailija tullee sieltä suunnalta.

Turisteja tulee varmastikin lisää, sillä SpaceX suunnittelee kuulentojaan pitkällä tähtäimellä.

"BFR Lunar Mission", kuten uudella jättiraketilla tehtävät kuulennot on nimetty, ovat nähtävästi noin viikon mittaisia lentoja, joilla alus käy Kuun kiertoradalla. Ne muistuttavat hyvin todennäköisesti niitä lentoja, joita yhtiö aikoi tehdä aikanaan Dragon-aluksellaan.

Joku saattaa muistaa, että vuoden 2017 helmikuussa SpaceX kertoi jo myyneensä kaksi kuulentoa, joita tuolloin luvattiin ennen tämän vuoden 2018 loppua (tässä silloinen juttumme aiheesta). Viimevuotisen kaavailun mukaan Dragon olisi noussut nyt joulukuussa matkaan Falcon Heavy -raketilla ja kiertänyt Kuun samaan tapaan kuin Apollo 8 jouluna 1968 – siis 50 vuotta sitten.

Näin ei tule tapahtumaan, koska miehitetyn Dragonin kehitys on viivästynyt ja koska sillä ei tulla koskaan lentämään Kuuhun. Sen sijaan SpaceX on kiihdyttänyt uuden superrakettinsa ja siihen kuuluvan avaruusaluksen tekemistä. Tämä Big Falcon Rocket tulee korvaamaan paitsi Dragon-alukset, niin myös Falcon 9 sekä Falcon Heavy -kantoraketit.

BFR on yksinkertaisesti voimakkain koskaan rakennettu avaruusalus. Se on lähes yhtä pitkä (tai korkea) kuin ammoinen Apollo-lentoja varten tehty Saturn V -kantoraketti, sillä sen koko pituus on 106 metriä (Saturn V oli 110 metriä). Raketin halkaisija on 9 metriä, mutta vaikka tämä on metrin vähemmän kuin Saturn V:n halkaisija, on raketti näin paksu koko pituudeltaan nokkaa lukuun ottamatta; kuuraketti oli paksu vain alaosaltaan ja kapeni vaihe vaiheelta.

Lentoonlähdössä BFR:n massa on noin 4400 tonnia, kun kuuraketti Saturn V oli 2 970 tonnia. Suurin osa massasta on polttoainetta, ja sitä uudessa raketissa on paljon. Polttoaineina ovat metaani ja happi.

Siinä missä Saturn V:n ensimmäisessä vaiheessa oli viisi suurta rakettimoottoria, on BFR:ssä 42 pienempää moottoria. Suurempi moottorien määrä lisää luotettavuutta, sillä niistä useampikin voi mennä rikki laukaisun aikana ja raketti voi silti lentää normaalisti avaruuteen. Kuuraketin ensimmäisen vaiheen viisi moottoria tuottivat 34 000 kN:n työntövoiman, BFR:n moottoreista lähtee 35 100 kN.

BFR kykenee laskelmien mukaan nostamaan 150 tonnin lastin matalalle kiertoradalle Maan ympärillä, ja koska raketin avaruusalusosa voidaan tankata uudelleen avaruudessa, pystytään myös kohti Marsia viemään samainen noin 150 tonnia. Alus pystyy myös tulemaan takaisin Maahan Marsista, jolloin sillä voi olla kyydissään 50 tonnin lasti.

BFR:n avaruusaluksesta on suunnitteilla kolme versiota: yksi miehitettyjä avaruuslentoja varten, yksi automaattinen rahtiversio mm. satelliittien lähettämistä varten ja tankkeriversio, jolla voidaan viedä kiertoradalle jo nousseeseen alukseen lisää metaania ja nestehappea esimerkiksi Marsiin lentämistä varten. Todennäköisesti myös kuulennot, joilla laskeudutaan Kuun pinnalle, tarvitsevat tankkauksen avaruudessa.

Koska alus pystyy siis tekemään jopa Mars-matkoja, eivät kuulennot ole sille mikään ongelma. Se pystyy suunnitelmien mukaan myös laskeutumaan Kuun pinnalle, joskin ensimmäisillä turistilennoilla vain kierretään ensin Kuuta. Hyvin todennäköisesti ensin Kuun ympäri mennään vain radalla, joka kiepsauttaa aluksen Kuun takaa jälleen kohti Maata, sen jälkeen aluksella asetutaan kiertämään Kuuta ja sitten vasta käydään laskeutumassa.

Kaikki tämä kuulostaa kovin helpolta, mutta se ei ole sitä. Onkin odotettavissa, että aikataulu venyy tästä hieman – kuten on käynyt aina aikaisemminkin – mutta SpaceX:n suunnitelma on tällä hetkellä tihkuneiden tietojen mukaan paljoin edellä avaruusjärjestöjen vanhaan tekniikkaan nojaavasta kuulentosuunnitelmasta ja nyt näyttää siltä, että SpaceX on viemässä turisteja jo kuulennoille isolla ja mukavalla raketillaan samaan aikaan kuin ammattiastronautit vasta kipuavat pieneen Orion-kapseliinsa.

Ja vaikka BFR:n osia ollaan jo tekemässä, elää hanke vielä. Siitä yksi esimerkki on otsikkokuva, missä on tuorein hahmotelma avaruusaluksesta: sille on ilmestynyt nyt aiempaa suuremman vakaajat. Tämä on odotettua, sillä aiemmissa hahmotelmissa olleet pienet tyngät vaikuttivat aerodynaamisesti hieman heppoisilta – alus kun Maahan palatessaan lentää ilmakehän läpi ja tämän lennon aikana sitä kannattaa ohjata vakaajilla.

Toinen olennainen muutos on rakettimoottorien määrässä: nyt niitä näyttää olevan "vain" seitsemän aiemman yhdeksän sijaan. Voi olla, että avaruusaluksesta on tulossa hieman aiemmin suunniteltua pienempi.

Muutoksia voi myös pitää merkkeinä siitä, että hanke menee todella eteenpäin, eivätkä julkistetut kuvat aluksesta ole vain taiteilijoiden näkemyksiä.

Sattuuhan sitä paremmissakin (tiede)piireissä – osa 2

Halley ja kompassivariaatio
Markus Hotakainen

Tiede ei läheskään aina etene voitosta voittoon, orastavasta hypoteesista toimivaan teoriaan. Matkan varrella on mutkia ja umpikujia, eivätkä tutkijatkaan ole kuin ihmisiä erheineen ja harhoineen. Jotkut niistä ovat aika kummallisia.

Edmund Halley tunnetaan nimikkokomeetastaan, joka palaa Aurinkokunnan sisäosiin noin 76 vuoden välein. Halley tutki aiemmin näkyneiden komeettojen ratoja ja päätyi siihen, että vuosina 1531, 1607 ja 1682 näkyneet pyrstötähdet olivat yksi ja sama taivaankappale. Hän ennusti komeetan palaavan taas vuonna 1759, mutta ei ehtinyt nähdä ennustuksensa toteutuvan. Halleyn komeetasta muodostui kuitenkin pysyvä muistomerkki suurelle tiedemiehelle.

Kaikissa ennusteissaan ja ajatuksissaan Edmund Halley ei ollut oikeilla jäljillä. Parikymppisenä nuorukaisena hän matkasi Saint Helenan saarelle laatiakseen luettelon eteläisen taivaan tähdistä. Merimatkoilla Halley tarkkaili tuulia, ilmavirtauksia ja Maan magneettikenttää. Paikoin kompassilukemissa esiintyi outoja poikkeamia, jotka vaativat selitystä. Ja sellaisen Halley myös kehitti.

Maa oli hänen mukaansa rakentunut sisäkkäisistä pallonkuorista ja kullakin niistä on oma magneettikenttänsä. Pallonkuoret pyörivät erilaisilla nopeuksilla ja näistä pyörimisliikkeistä aiheutuvat uloimman kuoren pinnalla – eli merillä ja mantereilla – havaitut magneettiset häiriöt.

Pallonkuorien välissä on myös ilmakehä, josta vuotava kaasu aiheuttaa kaukana pohjoisessa leimuavat revontulet. Tutkiessaan Maan magneettikenttää Halley siis löysi selityksen revontulille, joiden myöhemmin on todettu olevan nimenomaan Maan magneettikenttään liittyvä ilmiö. Tosin Halleyn selitys oli virheellinen.

Parkesin radioteleskooppi

Selitystä vailla ovat edelleen "nopeat radiopurkaukset" (Fast Radio Burst eli FRB), jotka ovat askarruttaneet tähtitieteilijöitä jo vuosien ajan. Niitä on havaittu eri puolilla taivasta, ne ovat hyvin lyhyitä, vain millisekuntien mittaisia, mutta hyvin voimakkaita. Purkausten tutkiminen on hankalaa, koska ainoastaan yhdessä tapauksessa niiden on todettu toistuvan, muuten ne ovat olleet yksittäisiä "signaaleja".

Toistuva purkaus tunnetaan nimellä FRB 121102 ja sen lähde on saatu paikallistettua kolmen miljardin valovuoden etäisyydellä sijaitsevaan kääpiögalaksiin. Purkauksen syntymekanismista ei kuitenkaan ole varmaa tietoa. Kyseessä saattaa olla supermassiivinen musta aukko tai neutronitähti ja jompaan kumpaan liittyvät energiset ilmiöt.

Joissakin tapauksissa mystisten radiosignaalien lähde on löytynyt lähempää. Todella paljon lähempää.

Australiassa Parkesin observatoriossa pähkäiltiin 17 vuoden ajan kummallisia radiopurskeita, joita oli havaittu aika ajoin 1990-luvun lopulta lähtien. Niille annettiin nimeksi "peryton" ja jo vuonna 1998 niiden todettiin olevan hyvin paikallisia: lähde voisi olla korkeintaan viiden kilometrin etäisyydellä observatoriosta. Signaalit eivät siis tulleet lainkaan avaruudesta, vaan niiden täytyi olla peräisin jostain maanpäällisestä lähteestä. Hyvänä kandidaattina pidettiin ukkosmyrskyjen salamointia.

Todellisuudessa radiopurkaukset olivat lähtöisin observatoriosta itsestään, tarkemmin sanottuna sen mikroaaltouunista. Kun radioteleskooppiin asennettiin uusi vastaanotin, sillä havaittiin hyvin voimakkaita signaaleja 2,4 gigahertzin taajuudella – joka on sattumoisin mikroaaltouunissa ruokaa ja juomaa lämmittävän sähkömagneettisen säteilyn taajuus.

Mikroaaltouunit ovat toki eristettyjä, sillä niiden lähettämä säteily ei ole ihmiselle terveellistä. Hätäiset tähtitieteilijät tapasivat kuitenkin tempaista uunin luukun auki, kun se oli vielä päällä, joten sieltä ehti "vuotaa" lyhyt signaali ennen kuin laite sammui. Ja radioteleskoopin mittauksissa se näkyi pitkällistä päänvaivaa aiheuttaneena mystisenä "perytonina".

 

Gemini 12 -astronautit helikopterin luona

Takaisin avaruuteen ja miehitettyihin lentoihin. Yhdysvaltain avaruusohjelman kehittyessä kohti kuulentoja alettiin kaksipaikkaisilla Gemini-aluksilla tehdä pidempiä, jopa pariviikkoisia lentoja. Niiltä palanneet astronautit näyttivät karvanaamaisilta hampuuseilta, mikä ei tietenkään sopinut avaruussankareiden silkoiseen julkikuvaan.

Viimeistään kuulennoille oli saatava mukaan partakone, joka toimisi myös avaruudessa. Teknisesti asiassa ei ollut ihmeempää haastetta, sillä sähköllä toimivia parranajokoneita oli ollut markkinoilla jo pitkään. Ongelmana oli toimenpiteen sivutuote eli partakarvat. Painottomuudessa ne ajelehtisivat ympäri alusta, tukkisivat suodattimet ja aiheuttaisivat pahimmassa tapauksessa oikosulkuja sähkölaitteissa.

NASAssa alettiin kehittää partakoneeseen integroitavaa imuria, joka pitäisi huolen siitä, että ilmaan ei pääsisi mitään ylimääräistä tavaraa. Ratkaisu oli periaatteessa toimiva, mutta käytännössä imuria ei saatu millään ilveellä niin luotettavaksi, etteikö partakarvoja olisi aina päässyt karkuun. Hankkeeseen uponneesta rahamäärästä ei ole tarkkaa tietoa, mutta dollareita paloi vähintään kuusi-, ehkä seitsennumeroinen summa.

Eräänä aamuna yksi insinööreistä äkkäsi kylpyhuoneen peilin edessä partaa ajaessaan, että perinteinen partavaahdon ja -höylän yhdistelmähän voisi toimia myös avaruudessa…

Kuvat: Public Domain, NASA, John Sarkissian/CSIRO

NASA on yhä enemmän tuuliajolla - nyt sen väliaikainenkin johtaja lähtee

Jari Mäkinen

Samaan aikaan kun Yhdysvaltain kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto koettaa kerätä voimiaan uusiin kuulentoihin, on sen hallinto yhä suuremmissa vaikeuksissa. Nasan väliaikainen johtaja Robert Lightfoot on saanut kyllikseen ja siirtyy eläkkeelle huhtikuun loputtua.

Nasan edellinen administraattori Charles Bolden erosi tehtävästään presidentti Trumpin astuttua valtaan aivan kuten yleensä presidenttien vaihtuessa on tapahtunut.

Usein uuden presidentin tultua on häneltä mennyt vähän aikaa Nasan johtajan nimittämiseen, mutta koskaan siihen ei ole mennyt näin kauaa: kun Lightfoot lopettaa pestinsä 30. huhtikuuta, tulee hän olleeksi väliaikaisena johtajana 406 vuorokautta, eli reippaasti yli vuoden.

New York Timesin mukaan Lightfoot lähetti viime maanantaina henkilökunnalleen pitkän sähköpostin, missä hän kertoi päätöksestään.

Sähköpostissa Lightfoot kertoo lähtevänsä raskain sydämin, mutta ei kerro suoraan syytä lähtöönsä. Sitä ei kuitenkaan ole vaikea arvata: samaan aikaan kun presidentti haluaisi Nasan tekevän yhtä ja toista komeaa, on sen rahoitusta nipistetty, tutkimusohjelmiin puututtu ja Trumpin hallinnon osoittaman uuden johtajan Jim Bridenstinen nimitys on jäänyt jumiin senaattiin. Kaikki demokraatit vastustavat hänen valintaansa, koska häntä pidettään epäpätevänä tehtävään.

Bridenstine on esimerkiksi kyseenalaistanut ilmastonmuutoksen ja jopa monet republikaanit, kuten Floridan senaattori Marco Rubio epäilee hänen kykyään toimia Nasan johtajana.

Lightfootin lähtö on isku myös Yhdysvaltain avaruuspolitiikkaa linjaavalle Avaruusneuvostolle, jonka pitäisi luotsata Nasaa Kuuhun ja kaupallistaa avaruusasema vuonna 2025. 

Koska varajohtajankin paikka on edelleen täyttämättä, ottaa toukokuussa Nasan hoitoonsa virka-asteikon kolmas, avaruustekniikasta vastannut apulaisjohtaja Steve Jurczyk. Myös monta muuta avainpaikkaa Nasassa on täyttämättä.

Johtajatason ongelmista huolimatta lähiaikojen toimet menevät Nasassa suunnitelmien mukaan, joten esimerkiksi seuraava Mars-laskeutuja InSight ei välitä pääkonttorin kuohuista.

Trump haluaa Kuuhun

Yhdysvaltain presidentti on nimittämässä Nasan johtajaksi tiedeskeptikkoa, mutta haluaa Nasan lähtevän nyt takaisin Kuuhun. Onko Space Policy Directive-1 -nimellä kulkeva asiakirja uusi lähtölaukaus kuulennoille, hajoita ja hallitse -temppu Nasassa vai pelkkää bluffia?

Muistatteko syyskuun 2005? Silloin Valkoisessa talossa istui George W. Bush ja Nasan johtajana oli Michael Griffin. Tuolloin takana oli avaruussukkula Columbian onnettomuus ja Nasa päätti siirtää sukkulat eläkkeelle heti kun Kansainvälinen avaruusasema oli saatu valmiiksi.

Sukkuloiden seuraajaksi Griffin esitteli suureellisen suunnitelman, Constellationin, joka veisi Yhdysvallat takaisin Kuun kamaralle. Suunnitelma oli "Apollo steroidella", eli ulkoisesti kuin ammoinen kuuohjelma, mutta siten, että alukset olisivat isompia ja parempia, raketit käyttäisivät avaruussukkuloista perittyä tekniikkaa ja miehistön koko lennoilla voisi olla suurempi kuin Apollo-lennoilla.

Periaatteessa suunnitelma oli hyvä, paitsi että suunnitelma oli mielikuvitukseton, eikä sille annettu koskaan riittävästi rahaa toteuttamista varten. Nyt viimein valmistuva Orion-alus on tuolloin hahmotellun aluksen viivästynyt ja kovasti vaatimaton versio; tulossa oleva superraketti on sekin nysverö suunnitelmiin verrattuna.

Kuuhunlaskeutumisalus on unohdettu kokonaan ja Nasa valmistautuu nyt vain lennättämään astronautteja turvallisesti Kuun ympäri vuonna 2019 (tai todennäköisesti vasta joskus 2020-luvun alussa).

kuulennot
Donald Trump
kuu
Nasa
Orion-avaruusalus
SpaceX
Blue Origin
blogi
Avaruus

SpaceX lähettää miehitetyn aluksen Kuuta kiertämään – Nasa jää taas jalkoihin

Jari Mäkinen

SpaceX:n johtaja Elon Musk kertoi tänään illalla Suomen aikaa, että hänen yhtiönsä lähettää miehitetyn Dragon-aluksen kiertämään Kuun ensi vuonna. Nasaa ei hommaan tarvita lainkaan, koska matkan maksavat kaksi avaruusturistia.

Tätä ei osattu odottaa, kun Musk viestitti tyypilliseen tapaansa twitterissä tänään pitävänsä yllättäen tiedotustilaisuuden.

Olisi ollut loogista kertoa jotain tulevista Falcon 9 -raketin uudelleenkäytettävän vaiheen lennoista tai raketin raskaasta versiosta, mutta ei: nyt SpaceX tähtää puoliyllättäen Kuuhun.

Suunnitelman mukaan Falcon 9 Heavy -kantoraketti nostaa miehitetyn Dragon-aluksen avaruuteen ja sinkoaa sen kohti Kuuta. Alus kiertää Kuun käyden sen takapuolella Maasta katsottuna ja palaa sieltä takaisin kotiin. Lento käyttää todennäköisesti rataa, jolla alus linkoaa itsensä Kuun painovoiman avulla takaisin kohti Maata; tämä on paitsi turvallista, niin myös vähentää aluksen monimutkaisuutta, koska suurta ratapolttoa Kuun kiertoradalla ei tarvita.

Kyseessä on siis vähän kuin Apollo 8 -lento vuodelta 1968, jolloin astronautit ottivat klassikoksi tulleen (alapuolella olevan) kuvan Kuun horisontin päälle nousevasta maapallosta.

Aikataulu kuulennolle on tiivis, sillä kaksi avaruusturistia on tarkoitus lähettää ainutlaatuiselle kuumatkalleen jo ensi vuoden lopussa. Näin heistä tulisi ensimmäisiä Maan lähiavaruuden ulkopuolelle lähteneitä ihmisiä sitten Apollo-lentojen.

Muskin mukaan matkalaiset ovat maksaneet jo huomattavan ennakkomaksun ja he alkavat kouluttautua matkalleen tänä vuonna. Samoin SpaceX tavitsee heille kuljettajan tai kaksi, ja heidän koulutuksensa alkaa myös samaan aikaan. Halukkaita tehtävään varmasti riittää.

"Asiakkaamme eivät ole Hollywoodista", täsmensi Musk tiedotustilaisuudessa. "He tietävät, että lento ei ole täysin vaaraton."

Yhtiön mukaan muitakin kuulennosta kiinnostuneita on jo jonossa, joten matka tuskin jää viimeiseksi. 

Venäläiset ovat puhuneet jo pitkän aikaa lähettävänsä turisteja kuumatkalle modifioiduilla Sojuz-aluksilla (jotka kehitettiin aikanaan Neuvostoliiton kuulentoja varten), mutta nämä suunnitelmat eivät ole toteutuneet.

Vaikka Nasa ei olekaan mukana lennolla suoranaisesti lainkaan, on se välillisesti tehnyt lennon mahdolliseksi, koska SpaceX on tehnyt miehitettyä Dragon-alusta osana Nasan kaupallisten avaruuslentojen ohjelmaa. Sen tarkoituksena on ollut saada avaruusasemalle "taksi", jolla miehistönvaihdot saataisiin tehtyä paitsi kätevämmin ja edullisemmin, niin myös amerikkalaisella aluksella.

Turistit pääsevät pian ihailemaan myös Kuun horisontin takaa nousevaa Maata Apollo-astronauttien tapaan.

Lennolla ei siis laskeuduta Kuuhun, vaan tehdään "vain" Kuun ohilento hieman samaan tapaan kuin Nasa ja ESA ovat suunnitelleet tekevänsä Orion-aluksella vuonna 2021. SpaceX siis kiilaa ohi monella vuodella ja saa varmasti aikaan vipinää myös avaruusjärjestöissä.

Jo tätä ennen Yhdysvaltain presidentti Donald Trump on osuttanut Nasan väliaikaisen johtajan tutkimaan mahdollisuutta tehdä miehitetty kuulento suunniteltua aikaisemmin, kenties jo ensi vuoden lopussa. Tämä olisi mahdollista laittamalla ensimmäiselle, miehittämättömäksi suunnitellulle lennolle astronautteja mukaan, mutta se vaatisi aluksen nykyistä huomattavasti nopeampaa kehittämistä. Nyt ajatuksena on ollut lennättää alus ilman mm. elossapitolaitteita ja ohjaamotauluja.

Trumpilla näyttää olevan rahahanat nyt löysällä tänäisen puolustusbudjetin korotusehdotuksen perusteella, joten tällaiseen kansallishenkeä nostattavaan temppuun varmasti löytyy hieman rahaa. Ellei sitten hänelle riitä se, että SpaceX pääsee lentämään pian Kuun ympäri ja näyttämään siellä tähtilippua.

Nasan ja ESAn tarkoituksena on ollut tehdä miehittämätön, kolmeviikkoinen koelento Orion-aluksella ensi vuoden lopussa. Miehitetty lento on virallisen nykysuunnitelman mukaan vuorossa vuonna 2021.

SpaceX käyttää kuulentojen lähettämiseen Falcon 9:n raskasta versiota, jonka on tarkoitus tehdä ensilentonsa tänä kesänä. Raketti on periaatteessa kolme Falcon 9 -kantoraketin ensimmäistä vaihetta nipussa, jolloin tuloksena on voimakkain tällä hetkellä oleva kantoraketti.

Lähetyspaikkana on Cape Kennedyn laukaisualusta 39A, mistä yhtiö teki juuri ensimmäisen lentonsa. Sieltä lähtivät myös Apollo-kuulennot matkaan.

Vaikka kyseessä on "vain" lento Kuun ympäri, vaatii se huomattavasti maapallon lähellä tapahtuvia avaruuslentoja enemmän tietotaitoa. SpaceX:llä on jo kohtalaisesti kokemusta miehittämättömän Dragon-aluksen lentämisestä, mutta se ei ole tehnyt vielä miehitettyjä lentoja – saati kuulentoja.

Kuulento kiihdyttää miehitetyn Dragonin tekemistä ja lentokuntoon saattamista, ja tämän ansiosta lennot avaruusasemallekin voitaneen aloittaa vuonna 2018.

Samoin kuumatka auttaa yhtiötä keräämään kokemusta Marsiin lentämistä varten – Musk on uhonnut lähettävänsä Dragonin myös punaiselle planeetalle ja kehittävänsä myöhemmin suuria aluksia, jolla suuri määrä ihmisiä voisi lentää Marsiin.

Kannattaa kuitenkin muistaa, että suurin osa Muskin hankkeista on toteutuneet aluksi ilmoitettua hitaammin. 

AIkataulun suhteen kuulennon edessä onkin vielä kolme suurta epävarmuustekijää: turistit käyvät läpi vielä tarkan lääkärintarkastuksen, Falcon 9:n raskas versio ei ole vielä lentänyt kertaakaan ja miehitetty Dragon on vasta valmistumassa.

Mutta kannattaa myös muistaa, että oikeastaan kaikki Muskin lupaamat hankkeet on lopulta toteutettu, joten todennäköisyys kaupallisen avaruusturistikuulennon toteutumiseen on erittäin suuri. Se, tapahtuuko se ensi vuonna vai ei, on sitten toinen asia.

Juttua on hieman laajennettu ja muokattu sen alkuperäisen julkaisun jälkeen. Jutun alkuun on myös lisätty tiistaina 28.2. aamulla tiivistys siitä, miten lento tapahtunee.

Kiina aikoo tuoda palan Kuuta itselleen

Jari Mäkinen

Laskeutuminen Kuun Maahan näkymättömälle puolelle, näytteen haku Kuun pinnalta ja lopulta taikonauttien lento Kuuhun. Kiinalla on suuria suunnitelmia luontaisen kiertolaisemme suhteen.

Kiina on lisännyt hitaan varmasti aktiivisuuttaan (myös) avaruusalalla, ja nyt se valmistautuu tekemään yhden avaruuslentojen kehittyneisyyttä osoittavan tempun, josta vain Yhdysvallat ja Neuvostoliitto ovat suoriutuneet aikaisemmin: tuomaan näytteen Kuun pinnalta Maahan laboratorioissa tutkittavaksi.

Jos kaikki sujuu suunnitelman mukaisesti, Pitkä marssi 5 -kantoraketti nousee lentoon Wenchangin avaruuskeskuksesta marraskuussa 2017 ja sinkoaa 8,2 tonnia massaltaan olevan Chang'e 5 -aluksen kohti Kuuta.

Se laskeutuu, kairaa näytteen kuuperästä, laittaa sen maahanpaluualuksen sisälle, minkä jälkeen alus laukaistaan pois Kuusta kohti maapalloa, ja lopulta tukevasti suojattu näytekapseli laskeutuu laskuvarjojen varassa Gobin autiomaahan lähelle Kiinan ja Mongolian rajaa. Myös Shenzhou-alukset käyttävät tätä aluetta laskeutumisiin.

Lisähaasteen Chang'e 5:n lentoon tuo se, että näytekapseli ei palaa suoraan Maahan, vaan se kiinnittyy ensin Kuun kiertoradalla emoalukseen, joka tuo kapselin Maahan. Emoalus kuljettaa mukanaan myös itse laskeutujaa: se vie laskeutujan ensin Kuun kiertoradalle, mistä se lähetetään vasta laskeutumaan Kuuhun.

Näin laskeutujasta ja näytekapselista saadaan kevyempiä, vaikkakin lennosta tulee telakoitumisen vuoksi monimutkaisempi.

Alusta ollaan luonnollisesti jo valmistamassa ja otsikkokuvassa on sen maahanpaluukapseli. Se on tyypilliseen tapaan kellon muotoinen, sillä sen litteässä alaosassa on lämpösuojakilpi.

Laskeutumispaikkaa ei ole vielä päätetty, mutta laskeutujan toiminta kestänee vain yhden Kuun päivän ajan, siis noin 14 vuorokautta. Laskeutujan varustaminen siten, että se kestäisi toimintakunnossa myös Kuun kylmän ja pari viikkoa (Maan aikaa) kestävän yön, lisäisi sen massaa ja monimutkaisuutta olennaisesti. 

Kyseessä on ensimmäinen kerta sitten vuoden 1976, kun Kuusta tuodaan näyte Maahan. 1970-luvun alun Apollo-lentojen jälkeen toi tuolloin neuvostoliittolainen Luna 24 noin 170 grammaa kuuperää Kriisien merestä.

Seuraavaksi Kuun kääntöpuolelle

Näytteen hakemisen jälkeen Kiina aikoo laskeutua vuonna 2018 Kuun Maahan näkymättömälle puolelle. Tämä on haastavaa siksi, että sieltä ei ole suoraan radioyhteyttä Maahan, joten aluksen pitää olla hyvin autonominen ja lisäksi Kuuta kiertämään pitää lähettää linkkisatelliitti.

Tämän Chang’e 4 -luotaimen kohteena voi olla esimerkiksi Kuun etelänavan luona olevat kraatterialueet. Jos kumpikin tuleva luotain onnistuu tehtävässään, on tarkoitus vuonna 2020 tuoda näyte Maahan tuolta todella kiinnostavalta alueelta.

Tämä olisi jotain todella uutta; alueella oletetaan olevan paljon vesijäätä, mikä tekisi tulevaisuudessa miehitetyt kuulennot ja -asemat paljon helpommiksi toteuttaa.

Ja kyllä, Kiina haluaa ihan virallisesti myös lähettää aikanaan ihmisiä Kuun pinnalle. Tästä ei kuitenkaan ole tarkkaa aikataulua.

Pitkälle se on kuitenkin jo päässyt siitä, kun maa lähetti ensimmäisen kuuluotaimensa Chang'e 1:n kymmenen vuotta sitten.

Nämä uudet, entistä kunnianhimoisemmat kuulennot ovat osaltaan mahdollisia siksi, että Kiinalla on käytössään uusi, voimakas kantoraketti. Pitkä marssi 5 (kiinaksi Changzheng 5) pystyy lähettämään noin kahdeksan tonnia massaltaan olevan lastin kohti Kuuta, eli Chang'e 5 on juuri ja juuri sen suorituskyvyn rajoissa.

Kuuluotaimien lisäksi raketilla on mahdollista lähettää muita raskaampia lasteja avaruuteen: matalalle kiertoradalle Maan ympärillä se voi singota 25-tonnisen kuorman (kuten esimerkiksi avaruusaseman moduulin) ja geostationaariradalle 14 tonnia olevan satelliitin.

Raketti avaa mahdollisuuksia myös uusille planeettaluotaimille sekä asteroidien tutkimiselle.

Yllätys – Kiinalaisten kuulaskeutuja on edelleen voimissaan

Chang'e 3
Jari Mäkinen

Kiinalainen Chang'e 3 -laskeutuja asettui pehmeästi Kuun pinnalle kolme vuotta sitten. Hieman yllättäen itse laskeutuja toimii edelleen, vaikka sen mukana ratsastanut pieni kulkija onkin jo hiipunut.

Kiinan Chang'e 3 oli ensimmäinen Kuun pinnalle laskeutunut luotain sitten vuoden 1976, jolloin Neuvostoliiton Luna 24 laskeutui sinne pehmeästi.

Kiinalaisalus laskeutui 14. joulukuuta 2013 Sateiden mereen, eli Mare Imbriumiin, Kuun pohjoispuolelle, eli Suomesta katsottuna Kuun yläosaan, sen puolivälin vasemmalle puolelle. Sateiden meri on siellä näkyvä, selvästi tumma ympyrä.

Chang'e 3 vapautti ensi töikseen päällään matkanneen pienen kulkijan Kuun pinnalle, mutta tämä Yutu-kulkija kärsi alusta alkaen suurista lämpötilaeroista ja jäi kököttämään paikalleen tammikuun alussa 2014.

Siihen saatiin radioyhteys vielä helmikuussa 2014, minkä jälkeen se lähetti vielä satunnaisesti telemetriatietojaan aina viime vuoden maaliskuuhun saakka, jolloin se vaikeni.

Sen sijaan varsinainen laskeutuja on ollut toiminut paremmin. Kiinan tiede-, teknologia ja puolustusteollisuushallinnon julkaiseman tiedotteen mukaan laskeutuja herätettiin nyt 9. joulukuuta, jotta se olisi toiminnassa kolmantena laskeutumisensa vuosipäivänä. Se, että laskeutuja herätettiin, tarkoittaa sitä, että se ei ole toiminut jatkuvasti, vaan on ollut välillä horroksessa.

Tiedotteen mukaan Chang'e 3 on ottanut muun muassa 232 kuvaa 16. syyskuuta olleen osittaisen kuunpimennyksen aikaan ja käyttänyt mukanaan olevaa pientä, tähtitaivaan kuvaamiseen tarkoitettua ultraviolettikaukoputkea.

Alla on yksi tämän 15 cm halkaisijaltaan olevalla peilillä varustetun kaukoputken ottamista kuvista. Kyseessä on M101, ns. Tuulimyllygalaksi, joka sijaitsee Isossa Karhussa. 

M101 Chang'e-3:n kuvaamana

Tieteellisesti kuva ei ole valtavan merkittävä, mutta osoittaa hyvin, että tämä ensimmäinen (ja ainoa) Kuun pinnalla oleva erityisesti tähtitieteellisiin havaintoihin tarkoitettu tutkimuslaite toimii.

Samaa voi sanoa muutenkin Chang'e 3:n tieteellisestä annista, sillä se on jäänyt vaisuksi. Laskeutujan päätehtävä onkin ollut testata tekniikkaa ja osoittaa, että Kiina pystyy laskeutumaan Kuuhun sekä operoimaan siellä olevaa luotainta. Se, että suunnitellut vuoden sijaan laskeutuja on toiminut jo kolme vuotta, on kiinalaisittain miellyttävä yllätys.

Vaikka suuresti ei luotamella ollakaan tiedettä tehty, on se kerännyt kyllä myös kiinnostavia tietoja ja kuvia. Kerroimme muun muassa kaikessa hiljaisuudessa julkaistuista kuvista tämän vuoden alussa. Suurin yksittäinen Chang'e 3:n tekemä tieteellinen havainto on laskeutumispaikalta löytynyt uudenlainen basalttikivi, joka sisältää runsaasti tummaa rautatitaanioksidia.

Kiina on luvannut julkistaa lisää tiedetuloksia ensi maaliskuussa.

Silloin kerrottaneen lisää seuraavasta kiinalaisesta kuuluotaimesta, joka on aikomus laukaista matkaan jo ensi vuoden lopussa. Chang'e 5 on itse asiassa Chang'e 3:n kaksoiskappale, jota on viritelty siten, että laskeutuva voisi ottaa myös näytteen Kuun pinnasta ja singota sen takaisin Maahan. 

Erityisen kiinnostavan tästä laskeutumisesta tekee näytteenhaun lisäksi se, että laskeutuminen on tarkoitus tehdä Kuun Maahan näkymättömälle puolelle.

Yutu-kulkija laskeutujan kameran kuvaamana.

 
Tilaa aihepiirin kuulennot RSS-syöte