Kiinassa tehtiin 3. joulukuuta kiinnostava uuden raketin koelento. Landspace-yhtiön Zhuque-3 on vähän kuin SpaceX:n Falcon 9:n kiinalaisversio, eli sen ensimmäinen vaihe on tehty uudelleenkäytettäväksi.

Tällä ensimmäisellä koelennolla ensimmäinen vaihe ei kuitenkaan onnistunut laskeutumaan pehmeästi alas. Muutoin tämä Jiuquanin avaruuskeskuksesta tehty laukaisu sujui hyvin, sillä raketin toinen vaihe toimi suunnitellusti ja vei avaruuteen pienen satelliitin painoisen painolastin eli niin sanotun massasimulaattorin. Se ei irronnut toisesta vaiheesta, vaan se jäi toisen vaiheen kanssa kiertämään yhdessä maapalloa.

Kunnes tänään ne putosivat hallitsemattomasti alas. Yhdysvaltain avaruusvoimien mukaan ne molskahtivat Tyyneen valtamereen Uuuden-Seelannin eteläpuolelle klo 14.39 Suomen aikaa (+/- minuutti).

Toinen vaihe on pituudeltaan noin 12 metriä ja halkaisijaltaan 4,5 metriä. Arvio sen massasta oli 7,5 – 11 tonnia. Näin suurimassainen ja kookas kappale ei tuhoudu ilmakehään osuessaan, vaan siitä selviytyy Maan pinnalle saakka kappaleita. Esimerkiksi kuumuutta kestämään tehty rakettimoottori ja mahdollisesti titaanista valmistetut säiliöt tuskin tuhoutuvat kokonaan.

Suomen perusteilla oleva Avaruustilannekeskus ja EU:n Avaruustilannekeskus ovat seuranneet putoavaa rakettivaihetta ja ennustivat, että se olisi pudonnut alas tänään perjantaina 30.1. noin klo 13-14 välisenä aikana. Putoamisaikaa ei voida ennustaa tarkasti, koska esimerkiksi ilmakehän yläosien kaasun tiheys juuri tänään lentoradan kohdalla ja kappaleen asento sekä pyöriminen vaikuttavat siihen, kuinka paljon ilmakehän yläosien harva kaasu hidastaa ratanopeutta. 

Mitä alemmaksi rakettivaihe putoaa, sitä enemmän ilmakehä sitä hidastaa, ja sitä tarkemmin putoamisajankohta voidaan arvioida. Lopulta kappale putoaa nopeammin ja nopeammin, kunnes ollessaan noin 80 kilometrin korkeudessa se alkaa hajota ilmakehään suurella nopeudella syöksyessään ja voimakkaasti kuumentuessaan.

Suurin osa ilmakehään putoavista satelliiteista ja muista kappaleista tuhoutuu kokonaan ilmanvastuksen ja suuren kuumuuden vuoksi. Esimerkiksi tänään 30. tammikuuta putoaa myös seitsemän Starlink-satelliittia sekä Yhdysvaltain puolustushallinnon koneellinen satelliitti Blackjack Aces-4. 

Delftin yliopiston Tudat-ennuste arvioi putoamispaikan hyvin tarkasti; rakettivaihe putosi jotakuinkin keltaisen renkaan osoittamaan paikkaan. Suomeen se ei olisi voinut pudota.

Vaikka rakettivaihetta on seurattu tarkasti viime aikoina mm. EU:n Avaruustilannekeskuksen käytössä olevilla kaukoputkilla (otsikkokuvassa on puolalaisen Chilessä sijaitsevan seurantateleskoopin ottama kuva 28. tammikuulta), ei sitä voida tarkkailla kuitenkaan koko aikaa. 

Putoamispaikka voidaan kuitenkin arvioida. Rakettivaihe kiertää Maata päiväntasaajan suhteen 56,94° kallellaan olevalla radalla, joten putoamispaikka voi olla vain alueella, joka ulottuu päiväntasaajalta noin 57° pohjoiseen ja etelään. Myös lentorata voidaan laskea ennen ja jälkeen ennustetun putoamisajan. Putoaminen voi tapahtua vain lentoradan kohdalla, joten esimerkiksi Suomeen kiinalaisraketti ei voi pudota. 

Viime kierroksillaan se kulkee mm. Skotlannin, Tanskan, Puolan, Valko-Venäjän ja Ukrainan päältä. 

Koska suurin osa maapallosta on merta, on kaikkein todennäköisintä, että rakettivaiheen rippeet molskahtavat veteen. Ja näin siis tapahtuikin.

Vastuulliset rakettilaukaisijat, kuten eurooppalainen Arianespace ja amerikkalainen SpaceX, ohjaavat rakettivaiheet putoamaan hallitusti alas sen jälkeen, kun hyötykuorma on toimitettu avaruuteen ja raketti on tehtävänsä tehnyt. 

Toisinaan siinä ei kuitenkaan onnistuta. Esimerkiksi Ariane 6:n ensilennolla käytetty raketin ylempi vaihe epäonnistui rakettimoottorinsa poltossa, joten vaihe on edelleen avaruudessa. Samoin viime vuonna SpaceX:n Falcon 9:n ylemmän vaiheen rakettimoottori ei toiminut suunnitellusti ja rakettivaihe putosi alas hallitsemattomasti Puolan päällä. Raketin jäänteitä löydettiin Maan pinnalta, mutta onneksi kukaan tai mikään ei jäänyt niiden alle.

Hyperloop on keksijä-yrittäjä Elon Muskin erinomainen ajatus supernopean junayhteyden rakentamiseksi. Kyseessä on periaatteessa putkipostisysteemi, missä matkustajavaunut liikkuvat hyvin nopeasti ilmasta lähes tyhjäksi imetyssä pitkässä putkessa.

Putkessa kun ei ole ilmanvastusta, on meno sujuvaa ja vauhdikasta – etenkin jos ja kun matkustajavaunut kulkevat ohuen ilmatyynyn päällä vielä parin sentin korkeudessa pinnan päällä leijuen. Tunnelissa on sen verran ilmaa, että junakapselien edessä oleva suuriahdin saisi siitä tiivistettyä suuressa nopeudessa tarvittavan määrän ilmaa kiskomaisten ilmatyynyjen toimintaa varten.

Musk esitti tämän jo amerikkalaisen rakettipioneeri Robert Goddardin pohtiman ajatuksen uudelleenlämmitettynä vuonna 2013 ja sen sijaan, että hän olisi alkanut tekemään systeemiä itse, hän heitti pallon yrityksille: ja muutamat ottivat kopin jopa niin innokkaasti, että ensimmäistä noin kolme kilometriä pitkää koerataa ollaan tekemässä. Varsinaiset kaupalliset sovellukset vielä tarkemmin suunnittelematta. 

Tarkoituksena on saada ensimmäiset yleisölle avoimet, rutiinikäytössä olevat Hyperloop-radat valmiiksi vuoteen 2021 mennessä.

Eräs suurimmista avoimista kysymyksistä suunnittelussa koskee junayksiköitä, eli kapseleita, jotka liikkuvat tyhjiöputken sisällä. Niiden tekeminen on erittäin haastavaa paitsi teknisesti, niin myös psykologisesti, sillä matkustamoissa ei voi olla ikkunoita ja etenkin suljetun paikan kammosta kärsiville matkustaminen suurella nopeudella suljetun, ilmatiiviin putken sisällä voi olla vaikeaa.

Lisähaasteensa tuo turvallisuus, sillä onnettomuustapauksissa putken sisällä pienen välimatkan päässä toisistaan kiitävät kapselit pitää pystyä pysäyttämään nopeasti putkessa olevien hätäpoistumisteiden kohdalle ja matkustajat tulee voida evakuoida puolessa minuutissa. Tai ainakin tämä on tavoitteena.

Näiden junayksiköiden tekemisessä otettiin suuri askel eteenpäin viime viikolla, kun Hyperloopia rakentavan Space X -yhtiön julistaman suunnittelukilpailun karsintakisan voittajat kokoustivat Teksasissa. Space X:n ja Teslan – kahden Muskin yhtiön – edustajat vertailivat saapuneita ehdotuksia ja valitsivat niistä viisi toteutettavaksi ja testattavaksi koeradalla. Kapseleista tehdään kooltaan puolikaskokoiset, toimivat versiot, ja aikomuksena on koeajaa niitä ensi kesänä.

Kaikkiaan mukana oli 380 ryhmää ympäri maailman ja viime viikolla noin sata näistä esitteli hahmotelmiaan. Voittajaksi tässä välikisassa valittiin Massachusettsin teknillisen yliopiston, kuuluisasta MIT:n opiskelijaryhmä ja hollantilaisen Delftin teknillisen korkeakoulun joukkue tuli toiseksi. Kolmas oli Wisconsinin yliopisto, neljäs Virginia Tech ja viides Kalifornian yliopiston Irvinen kampuksen joukkue.

Otsikkokuvassa on siis hollantilaisten tekemä ehdotus, mistä voi lukea lisää heidän nettisivultaan. Hiilikuiturakenteissa kapseleissa on suuret, ikkunoita jäljittelevät teräväpiirtotelevisiot, jotka näyttävät maisemaa junan ulkopuolella. Kapselit leijuvat ilmassa magneettisesti ja käyttävät liikkuessaan vain hyvin, hyvin vähän energiaa. Silti nopeus on noin 1000 km/h.

Defftin opiskelijat hahmottelivat myös tulevaisuutta hieman laajemmin kuin vain pelkän kapselisuunnittelun kannalta: heidän mielissään nykyisiä suurnopeusjunia voitaisiin osin korvata tai täydentää tulevaisuudessa Hyperloop-verkostolla, joka veisi matkaajia esimerkiksi Amsterdamista Pariisiin vain noin puolessa tunnissa.

Hollantilaisilla on hieman taustaa tällaisten kapselityyppisten joukkokuljetusvälineiden kehittämisessä, sillä edesmennyt astronautti, yliopiston professori Wubbo Ockels kehitti siellä kiinnostavaa Superbus-konseptia.

Ja mitä historiaan tulee, niin Hyperloop sinällään on myös toisinto ikivanhasta keksinnöstä: jo 1800-luvulla kehiteltiin erilaisia ns. pneumaattisen junaradan variaatioita, mutta ne kaatuivat senaikaisen tekniikan kömpelyyteen. Alla on piirros Lontoossa, Chrystal Palacessa vuonna 1864 olleesta "atmosfeerisen junan" koeradasta.

Laukaisu on lykkääntynyt moottorin virhesytytyksen vuoksi.

Hollantilaisen Delftin teknillisen yliopiston opiskelijaryhmä DARE koittaa tehdä tänään eurooppalaisten amatöörirakettien korkeusennätyksen: heidän Stratos II -rakettinsa tähtäimessä on 50 kilometrin korkeus. Vähintään.

Yhdessä espanjalaisten kanssa tehty hybridiraketti on uusi versio aiemmin 12,5 kilometrin korkeuteen nousseesta Stratos I -raketista, ja ryhmän aikomuksena on nousta vielä "oikeasti" avaruuteen, yli sadan kilometrin korkeuteen.

Stratos II on seitsemän metriä pitkä yksivaiheinen raketti, jonka moottorina on DHX-200 Aurora -niminen hybridirakettimoottori. Se käyttää hapettimenaan dityppioksidia (eli ilokaasua) ja polttoaineenaan parafiinin, sorbitolin ja alumiinin sekoitusta. Moottorin impulssi on 200 kNs, kun sen potku lasketaan koko noin 30 sekunnin toiminta-ajalle.

Raketin nokassa on kaksi laskuvarjoa, joista ensimmäinen pieni varjo auttaa vakauttamaan raketin asennon yliäänen nopeudella tapahtuvan putoamisen aikana ja toinen, varsinainen päävarjo, avautuu vasta noin 2-3 kilometrin korkeudessa.

Stratos II:n laukaisu oli tarkoitus tehdä jo eilen 1. lokakuuta, mutta epäsuotuisten tuulien vuoksi laukaisua lykättiin ensin torstaihin ja sitten teknisten syiden vuoksi perjantaihin. Ellei rakettia saada matkaan perjantaina, pitää laukaisua yrittää joskus toiste. 

Suoraa lähetystä Espanjassa sijaitsevalta laukaisupaikalta voi seurata alla.