Orion meni ja tuli

Iltapäivällä Suomen aikaa Delta IV Heavy -kantoraketti nousi Cape Canaveralista jylisten kohti avaruutta keulallaan Orion-testialus. Eilinen kamppailu sääolojen, teknisten ongelmien ja väärään paikkaan päätyneen veneen kanssa olivat pelkkä muisto.

Vaikka sääennuste lupaili alle 50 prosentin todennäköisyydellä kelvollista keliä ja aamulla Floridan taivasta peitti pilviverho, matkaan päästiin ensiyrittämällä, heti 2 tunnin ja 40 minuutin mittaisen laukaisuikkunan alkuhetkillä.

Aamun sarastaessa Delta-raketti kohosi ilmaan ja kuljetti mukanaan Orion-kapselin Maan kiertoradalle. Neljä minuuttia laukaisun jälkeen irtosivat apuraketit ja 12 minuuttia myöhemmin sammui kantoraketin toinen vaihe. Orion oli päässyt radalleen.

Kun alus oli kiertänyt Maan kertaalleen, toinen vaihe syttyi uudelleen, jolloin radan etäisin piste loittoni noin 5 800 kilometrin korkeuteen eli 15 kertaa Kansainvälisen avaruusaseman kiertorataa korkeammalle. Näin kaukana maapallosta miehitettyjä avaruuslentoja varten suunniteltu alus ei ole käynyt sitten vuoden 1972, jolloin viimeisen kuulennon tehnyt Apollo 17 -miehistö palasi kohti kotia.

Orionin lento eteni käsikirjoituksen mukaan, sillä todellinen suurin korkeus poikkesi etukäteen lasketusta vain joitakin satoja metrejä. Samalla pienin etäisyys putosi alle nollaan, sillä toisen kierroksen päätteeksi alus palasi Maan ilmakehään.

Noin 4,5 tuntia kestäneen lentonsa aikana alus kulki kahdesti van Allenin säteilyvyöhykkeiden läpi ja teki mittauksia siihen kohdistuvasta hiukkassäteilystä. Etääntyminen liki 6 000 kilometrin päähän maapallosta teki mahdolliseksi testaamisen, miten Orion suoriutuu suurella nopeudella tapahtuvasta paluusta Maan ilmakehään.

Orionin nopeus oli yli 32 000 kilometriä tunnissa ja sen suojakilven lämpötila nousi kaikkein kiivaimman ilmajarrutuksen aikana yli 2 000 asteeseen. Silloin aluksen hidastuvuus oli 8,2 g:tä eli yli kahdeksankertainen Maan painovoimaan verrattuna. Pikaisen avaruusvisiitin päätteeksi Orion loiskahti mereen Kalifornian rannikon edustalle noin 1 000 kilometriä San Diegosta lounaaseen.

Lennon loppuvaiheet toivat varmasti kaikille Apollo-sukupolven edustajille mieleen muistumia 1960-luvun lopusta ja 1970-luvun alusta, kun kuuastronautit palasivat Maahan leijuen kolmen kirjavan jarruvarjon varassa kohti Tyynenmeren aaltoja. Loiskahduksen jälkeen kaikki ilmatyynyt, joiden oli määrä pyöräyttää mahdollisesti nurinniskoin päätynyt Orion oikeinpäin, eivät avautuneet, mutta kapseli kellui silti siististi valtameren aalloilla.

Laskeutumisen jälkeen kapselin laitteet pidettiin päällä vielä tunnin ajan kaikkien mahdollisten mittaustulosten saamista varten. Seuraavaksi NASAssa puretaan lennon aikana kerätyt tiedot, joista keskeisimmät liittyvät suojakilven toimintaan: pysyikö lämpötila kapselin sisällä koko paluun ajan sellaisessa rajoissa, ettei miehistölle olisi ollut siitä haittaa tai vaaraa.

Ensimmäinen konkreettinen askel kohti Marsia on otettu, mutta matkaa on vielä riittämiin, sillä seuraava Orion-aluksen koelento on suunniteltu vuodelle 2017, ja ensimmäinen miehitetty lento tehdään aikaisintaan vuonna 2021.

Lue myös ennakkojuttumme Orion-aluksesta ja tulevasta intialaisten avaruusaluksen koelennosta.

Orion-kapseli yrittää uudelleen perjantaina

Orion EFT-1 valmis lähtöön
Orion EFT-1 valmis lähtöön

Otsikkokuvassamme oleva kantoraketti oli tarkoitus laukaista torstaina iltapäivällä klo 14:05 Suomen aikaa monessa mielessä historialliselle lennolle, mutta lopulta lento jouduttiin peruuttamaan. Liian kovat tuulet ja vikailmoituksia lähetellyt venttiili viivyttivät ensi lentoa, kunnes se päätettiin siirtää perjantaille. Silloin tosin sääennuste lupaa vain 40% todennäköisyydellä sopivaa säätä laukaisuun, mutta lentoa yritetään.

Kyseessä on Nasan uuden Orion-avaruualuksen ensimmäinen koelento. Lento on miehittämätön, mutta sillä testataan tämän uuden miehitetyn aluksen koemntomodulin (ja samalla maahanpaluumodulin) toimintaa tositoimissa. Vaikka tietokoneilla ja muilla keinoilla voidaan tehdä yhä monimutkaisempia ja luonnollisempia testejä, on edelleen lentäminen oikeasti avaruudessa paras tapa koittaa onko avaruusaluksesta mihinkään.

Orion on ensimmäinen Nasan astronautteja kuljettamaan kykenevä alus sitten sukkulan eläkkeelle jäämisen ja samalla ensimmäinen alus Apollojen jälkeen, joka nousee matalaa kiertorataa korkeammalle.

EFT-1 -nimen (Exploration Flight Test 1) saaneella lennolla Orion-aluksen komentomoduuli laukaistaan soikealle radalle Maan ympärillä, mutta alus tekee vain kaksi kierrosta ennen kuin se ohjataan takaisin alas Tyyneen valtamereen Kalifornian rannikon tuntumaan. Alus nousee aina 5807 kilometrin korkeuteen, mistä se syöksyy alas ilmakehään suurella nopeudella. Koko lento kestää vain 4 tuntia ja 24 minuuttia.

Vaikka lennon ajoitus tähän ja sen saama suhteettoman suuri mediahuomio on osittain Nasan yritys pitää mielenkiintoa pitkään tekeillä olleeseen ja aikataulustaan myöhässä olevaan hankkeeseen yllä, on kyseessä oikeasti tärkeä lento. Onhan kyseessä uusi miehitetty avaruusalus, jolla voidaan 2020-luvulla lentää tutkimaan Kuuta tai asteroideja. Se on siis erillinen alus verrattuna Dragon v.2- tai CST-100 -aluksiin, joita Nasa rahoittaa ja joilla on tarkoitus lentää vain Maan kiertoradalle ja takaisin; Orion soveltuu pitkiin, ulkoavaruuteen suuntaaviin lentoihin (tosin Space X kehittää Dragon-alustaan myös Mars-lentoihin sopivaksi, mutta tässä vaiheessa virallisesti se on “vain” taksialus avaruusasemalle).

Orion-alus perustuu avaruussukkuloiden eläkkeellesiirtämispäätöksen aikaan syntyneeseen, mutta sittemmin lakkautetussa Constellation-hankkeessa linjattuun CEV-alukseen (Crew Exploration Vehicle), jonka tämä nykyinen versio päätettiin rakentaa toukokuussa 2011, kun Nasa linjasi tulevaisuuden lentosuunnitelmiaan uusiksi ja päätti keskittyä miehitetyyn lentoon asteroidia tutkimaan. Kuuta ei kuitenkaan jätetty täysin sivuun, vaan alus päätettiin tehdä kykeneväksi kaikinlaisiin pitkäkestoisiin lentoihin Maan lähiavaruuden ulkopuolelle.  

Orion-alus voi kuljettaa neljää astronauttia siinä missä alkuperäinen Orion oli tehty kuudelle. Muutenkin alusta on pienennetty, mutta edelleen se on olennaisesti suurempi kuin esimerkiksi ammoinen Apollo-kuualus, mihin alusta voi hyvin verrata niin ulkomuodoltaan kuin muutekin.

Tämä torstainen koelentokin on kuin suoraan Apollo-ohjelmasta: se lähes samanlainen vuonna 1967 tehdyn miehittämättömän Apollo 4-lennon kanssa. Silloin – kuten nytkin – testattiin aluksen ohjausjärjestelmiä ja lämpökilven toimintaa olosuhteissa, jotka vastaavat paluuta kuuradalta tai jostain muualta kauempaa.

Jos kaikki sujuu hyvin, niin seuraava tärkeä koelento on vuonna 2017, kun Orion lennätetään miehittämättömänä Kuun ympäri. Syynä pitkään taukoon lentojen välillä on se, että kun nyt kyseessä on “vain” Orionin komentomonduuli (mikä on aluksen tärkein osa, koska astronautit ovat sen sisällä ja joka palaa takaisin Maahan), niin ennen seuraavaa lentoa pitää aluksen huoltomoduuli sekä sitä varsinaisille lennoille lähettävä uusi kantoraketti saada valmiiksi. 

Niiden tekemisessä on vielä paljon puolivalmista, eikä suuren kantoraketin koko rahoituskaan ole vielä kunnossa. Siksi voisi sanoa, että yhtä tärkeää aluksen testaamisen kanssa tässä koelennossa on se, että Nasa haluaa näyttää niin poliitikoille kuin suurelle yleisöllekin, että jotain tapahtuu. Liki vuosikymmenen puhumisen jälkeen “uusi” avaruusalus on lopulta valmistumassa!

Eurooppalainen huoltomoduuli

Amerikkalaisten taloustilanne on saanut aikaan myös sen, että eurooppalaisten on ollut mahdollista päästä hankkeeseen mukaan. Jos Nasalla olisi ollut riittävästi dollareita, se olisi tehnyt koko aluksen Yhdysvalloissa, mutta nyt Euroopan avaruusjärjestö rajoittaa tulevien Orion-alusten huoltomoduulit. Ne kehitetään ATV-rahtialuksen huoltomoduulista, joka on osoittautunut erittäin varmatoimiseksi ja sopivaksi myös miehitettyihin lentoihin. Sitä toki pitää virittää uutta tehtävää varten ja siiten menee aikaa.

Siinä missä Orion-alukset valmistaa Nasalle Lockheed Martin, tekee huoltomodulit Airbus Defence and Space. SLS-kantorakettia (Space Launc System) tehdään puolestaan Boeingin johdolla, ja mukana on monta avaruussukkuloiden tekemiseen ja huoltamiseen osallistunutta yhtiötä. Raketti onkin kuin Apollo-aikaiselta Saturnus 5 -raketilta näyttävä laite, joka on laitettu kasaan avaruussukkulan polttoainetankista ja apuraketeista. Luonnollisesti se ei ole täysin sama, mutta perustekniikka luottaa sukkulaan.

Alkuvaiheessa SLS pystyy nostamaan 70 tonnia painavan kuorman matalalle Maan kiertoradalle, mutta kun sukkula-aikainen tekniikka korvataan uudella raketin toisessa versiossa 2020-luvulla, se pystyy lennättämään jopa 130 tonnia avaruuteen. Näin se olisi maailman voimakkain kantoraketti – tehokkaampi kuin sadan tonnin lastin kuljettamaan kyennyt Neuvostoliiton taannoinen Energia, joka teki vain kaksi lentoa 1980-luvulla.

Jos kaikki sujuu nykyisen suunnitelman mukaan, on seuraava  Orion-aluksen koelento vuonna 2017, jolloin koko lopullinen, miehitettyihin lentoihin kykenevä Orion laukaistaan miehittämättömänä kiertämään Kuun.

Seuraavalla lennolla vuonna 2021 aluksella tehtäisiin jo miehitetty lento, nyt Kuun läheisyyteen kaapattua asteroidia tutkimaan. Sitä seuraavakin lento on jo kirjattu aikatauluun, vuodelle 2022, mutta sen kohde on toistaiseksi avoin. Sama pätee itse asiassa koko ohjelmaan; on täysin mahdollista, että jo nyt syntyessään hieman vanhahtava hanke haudataan ennen kuin se pääsee tositoimiin.

Intia tulee mukaan miehitettyihin avaruuslentoihin

Jo pitkään avaruustoimissaan yhä kunnianhimoisempia hankkeita tehnyt Intia on puhunut jo pitkään oman miehitetyn avaruusaluksen rakentamisesta. Mikäli Intian avaruustutkimusorganisaatio IRSOon on uskominen, niin maasta tulee varsin pian neljäs valtio, joka kykenee omatoimisesti miehitettyihin avaruuslentoihin.

Nyt intialaiset ovat siirtymässä puheista tekoihin, sillä heidän uusi avaruusaluksensa on valmistunut ja sillä aiotaan tehdä koelento vielä nyt joulukuussa. Alus on tällä hetkellä Satish Dhawanin avaruuskeskuksessa Sriharikotassa odottamassa asentamista GSLV-kantoraketin nokkaan. Tarkoitus on tehdä lento joulukuun 15. ja 20. päivien välisenä aikana.

Kuten Kiinakin aikanaan, etenee Intia hyvin rauhallisesti eteenpäin kohti miehitettyjä lentoja. Nyt tehtävän miehittämättömän koelennon jälkeen luvassa on uusia miehittämättömiä lentoja, kunnes todennäköisesti vasta kymmenen vuoden kuluttua intialaisen avaruuslentäjät (joita myös vyomanauteiksi kutsutaan) voisivat päästä aluksella matkaan. Se vaatii avaruusaluksen intialaisen GSLV-kantoraketin uuden, voimakkaamman version tekemistä.

Tällä tulevalla koelennolla on tarkoitus testata avaruusaluksen toimintaa maahanpaluussa, sen 31 metriä halkaisijaltaan olevan laskuvarjon toimintaa ja luonnollisesti käyttäytymistä avaruudessa sekä laskeutumisen aikana yleisestikin. Tässä koealuksessa ei ole vielä sisustusta tai elossapitolaitteita, joten se ei vielä soveltuisikaan ihmisille.

Lennon aikana alus ei jää lainkaan Maan kiertoradalle, vaan se tekee “vain” ballistisen hyppäyksen avaruuteen ja tulee saman tien takaisin. Alus irrotetaan raketista 126 kilometrin korkeudessa ja se laskeutuu Bengalin lahteen mereen noin 600 kilometrin pääsän Intian rannikolta.

Intialaiset ovat jo aikaisemmin testanneet maahanpaluutekniikoita ja heidän ensimmäinen lämpökilvellä varustettu kapselinsa lensi vuonna 2007. Se oli vain pieni ja sen massa oli 555 kg, kun nyt avaruusaluksen massa on noin kolme tonnia.

Hayabusa-2 lähti matkaan kohti asteroidia

Hayabusa-1:n näytekapseli laskeutumisen jälkeen Australian Woomerassa.

Vain paria viikkoa sen jälkeen kun Rosetta-luotaimen pieni laskeutuja tutki komeettaa sen pinnalla, lähetti Japani jo toisen luotaimensa asteroideja tutkimaan. Hayabusa-2 -lennon tarkoituksena on käydä tutkimassa asteroidia nimeltä 1999 JU3 ja tuoda sieltä näyte Maahan.

Luotain laukaistiin matkaan nyt keskiviikkona aamulla klo 6:22 Suomen aikaa H-IIA -kantoraketilla Japanin eteläosassa Tyynessä valtameressä olevan (maailman kauneimmaksi avaruuskeskukseksi mainitun) Tanegashiman laukaisukeskuksen alustalta Y. Se pääsi onnistuneesti avaruuteen ja avasi siellä aurinkopaneelinsa. Mukana lentäneet kolme pientä muuta satelliittia vapautettiin myös omille teilleen raketin ylimmästä vaiheesta ilman ongelmia; eräs näistä on eräänlainen avaruustaideteos, pieni veistos, joka koittaa yhdistää avaruuslentämistä ja taidetta. Tarkoitus oli laukaista raketti matkaan jo viime viikonloppuna, mutta huono sää esti kuitenkin laukaisun.

Lento noudattelee varsin pitkälle Hayabusa-1 -luotaimen lentosuunnitelmaa. Ykkönen laukaistiin matkaan toukokuussa 2003 ja se pääsi perille asteroidi Itokawan luokse syyskuussa 2005. Siellä se paitsi kuvasi ja mittasi asteroidia, niin myös hivuttautui hyvin lähelle sen pintaa ja koitti irrottaa pinnalta näytteitä suppiloon, mistä näytteet ohjattiin luotaimessa olevaan laskeutumiskapseliin. Tämän yhteydessä luotain sinkosi asteroidin pinnalle pienen laskeutujan, joka teki mittauksia ja joka toimi myös apuna luotaimen lähestyessä pintaa.

Aurinkokunnan pienkappaleiden tutkimus on muutenkin nyt hyvin ajankohtaista. Paitsi että Rosetta jatkaa vielä yli vuoden ajan komeettansa seuraamista, ennättää Nasan Dawn-luotain tapaamaan asteroidia jo ennen kuin Hayabusa-2 ehtii kohteensa luokse. Jo vuodesta 2007 avaruudessa matkannut ja Vesta-asteroidia vuosina 2011-2012 tutkinut luotain saapuu toisen kohteensa, Cereksen, luokse ensi vuoden huhtikuussa.

Kuva: Hayabusa-1 kuvasi varjonsa Itokawan pinnalla

Epäonninen Hayabusa-1

Alkuperäisen suunnitelman mukaan Hayabusa-1:n tarkoitus oli palata Maahan näyte mukanaan vuonna 2007, mutta se saapui vasta kolmea vuotta myöhemmin. Syynä tähän olivat suuret vaikeudet, mitä lennon aikana koettiin: oli oikeastaan ihme, että alus pystyi tekemään mitään! Ensin jo menomatkalla suuri aurinkopurkaus vaurioitti aluksen aurinkopaneeleita, jolloin niiden tuottama sähköteho putosi olennaisesti. Tämän seurauksena luotaimen sähkövirtaa vaativien ionimoottorien työntövoima pieneni ja sen seurauksena edelleen mm. aika, jonka luotain saattoi olla asteroidin luona ennen paluutaan, lyheni ja samalla näytteenottokertojen määrää jouduttiin supistamaan kolmesta kahteen. Sitten asteroidin luona oltaessa kaksi luotaimen asennonsäädössä käytettävistä gyroskoopeista rikkoutui, jolloin luotaimen hallinnasta tuli hankalaa. Lisäksi sen polttoainetankki näytti vuotavan. 

Luotain onnistui ottamaan kuvia asteroidista ja tekemään useita tutkimuksia, mutta pienen MINERVA-mikroluotaimen irrottaminen luotaimen kyljestä epäonnistui ja koska ilman sitä itse luotaimen “laskeutuminen” pinnalle oli vaikeaa, ne eivät onnistuneet niin hyvin kuin toivottiin.

Sitten lennonjohto menetti kokonaan yhteyden Hayabusaan, kunnes sai sen jälleen hallintaansa. Lopulta se saatiin takaisin toimintaan, ja huolimatta rikkoontuneista gyroskoopeista ja tehottomista ionimoottoreista Hayabusa kykeni lähtemään paluumatkalle ja sen pikku kapseli laskeutui Australian aavikolle toukokuussa 2010.

Vaikka odotukset eivät olleet suuria, löydettiin laskeutumiskapselin sisältä 1500 pientä hitusta, jotka olivat peräisin Itokawan pinnalta. Ne olivat kiviperäisiä ja sisälsivät paljon oliviinia ja pyrokseenia samaan tapaan kuin monet kivimeteoriitit. Hayabusan instrumentit havaitsivat jo paljon näitä aineita asteroidin pinnallakin.

Alla on kuva Hayabusa-1:n näytekapselista laskeutumisen jälkeen Australian Woomerassa.

Hayabusa-1:n näytekapseli laskeutumisen jälkeen Australian Woomerassa.

Samanlainen, mutta ei samanlainen

Vaikka Hayabusa-2 tulee tekemään kaiken samaan tapaan kuin edeltäjänsä, ovat japanilaiset nyt tehneet paljon varmistaakseen sen, että luotain toimisi paremmin ja olisi kestävämpi.

Uuden luotaimen ionimoottorit ovat paremmat, ohjauslaitteisto on laitettu käytännössä kokonaan uusiksi, antennit sekä asennonsäätölaitteet vaihdettu nykyaikaisiin.

Mukana luotaimessa on MINERVA-mikroluotaimen lisäksi myös pieni lasketuja, jota suunniteltiin myös Hayabusa-1:een, mutta joka jätettiin lopulta pois. Tämän MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) -laitteen on tehnyt Saksan ilmailu- ja avaruushallinto DLR yhdessä Ranskan kansallisen avaruuskeskus CNES:in kanssa.

Lisäksi Kakkosen mukana on pieni iskeytyjä, joka ammutaan kohti pintaa. Kun se törmää pintaan noin kahden kilometrin tuntinopeudella, muodostuu pieni kraatteri ja siitä sinkoaa ulos materiaalia myös hieman syvemmältä, joten sitä tutkimalla voidaan ikään kuin nähdä myös näkyvän pinnan alle. Jotta törmäys olisi tehokas, on iskeytyjässä 2,5 kilogrammaa kuparia ja 4,5 kg räjähdysainetta.

Iskeytyjä-räjähtäjän lähettämisen jälkeen Hayabusa-2 siirtyy asteroidin taake turvaan, mutta jotta iskua ja sen tuloksena olevaa pilveä voitaisiin tutkia reaaliajassa, lähetetään tapahtumia havainnoimaan erillinen pieni laite, DCAM3. Koska törmäyspilvi leijuu pitkään pinnan yläpuolella, voi luotain käydä imaisemassa siitä näytteitä sisäänsä. 

Lisäksi se poimii näytteitä edeltäjänsä tapaan lähestymällä asteroidia hitaasti hyvin lähelle – oikeastaan siis laskeutumalla, vaikka sillä ei ole laskeutumisjalkoja tai muitavastaavia – ja ottamalla näytteitä tötterömäisellä keräimellään maahanpaluukapselin sisällä olevaan säiliöön.

Näiden kaikkien lisäämisen jälkeen luotaimen kokonaismassa laukaisun aikaan on 590 kg, eli 80 kg enemmän kuin Hayabusa-1.

Mikäli Hayabusa-2 pääsee onnellisesti matkalleen keskiviikkona, se saapuu kohdeasteroidinsa luokse heinäkuussa 2018 ja lähtee takaisin paluumatkalle puolentoista vuoden tutkimusten jälkeen joulukuussa 2019. Näin sen näytekapseli voisi palata Maahan vuotta myöhemmin, joulukuussa 2020.

Kohteena on siis asteroidi (162173) 1999 JU3, mutta se ristittäneen pian “kunnollisella” nimellä – aivan kuten Hayabusa 1:n laukaisun aikaan sen kohde 1998 SF36 nimettiin japanilaisen rakettitutkijan Hideo Itokawan mukaan Itokawaksi. Siinä missä Itokawa oli kivinen S-luokan asteroidi, kuuluu 1998 SF36 C-luokkaan; ne sisältävät todennäköisesti enemmän vettä ja jäätä, ja ovat siten koostumukseltaan ikään kuin kivisten, kovien asteroidien ja komeettojen välimaastossa.

Uusi, todella jännittävä tutkimusmatka on jälleen alkamassa – mutta valitettavasti avaruuden pitkien etäisyyksien vuoksi matka etenee tuskastuttavan hitaasti!

Uuden Arianen tekemisestä päätettiin

Ariane 6
Ariane 6

Huom: Jutussa oli aluksi vanhentuneita hyötykuorma- ja hintatietoja, jotka on nyt korjattu. Pahoittelut!

Tänään 2.12. pidettiin Luxemburgissa Euroopan avaruusjärjestön jäsenmaiden huippukokous ministeritasolla. Asialistalla oli useita kulisseissa paljon poliittista vääntöä aikaan saaneista päätöksistä, ja näistä olennaisin oli se, mitä tehdä Ariane 5:lle.

Ongelmana on ollut se, että tietoliikennesatelliittien koot vain kasvavat, joten nykyinen Ariane 5 on käynyt hieman epäkäytännölliseksi. Se suunniteltiin 1990-luvulla laukaisemaan kaksi tai kolme kookasta satelliittia kerralla avaruuteen, mutta nykyisin tyypillinen Arianella laukaistava satelliitti painaa kuutisen tonnia. Se ei kykene laukaisemaan kuin yhden tällaisen järkälesatelliitin, sekä lisäksi toisen normaalia kevyemmän satelliitin.

Aivan hyödytön ei Ariane 5 siis ole, mutta sopivan satelliittiparin löytäminen käy koko ajan hankalammaksi. Olisikin kätevämpää, jos Ariane olisi siis suurempi ja voimakkaampi, tai sitten sille tehtäisiin uusi, edullisempi ja hieman pienempi työnjatkaja, joka voisi laukaista yhden ison satelliitin kerrallaan – tai pari pienempää.

Tämä olikin ministerikokouksen suurin ongelma, etenkin kun siihen sotkeentui kahden suuren jäsenmaan omat edut: Saksa olisi halunnut jatkaa Ariane 5:n tekemistä (koska suuri osa valmistamisesta on saksalaisilla ja he hallitsevat hyvin nestemäisten rakettimoottorien tekeniikkaa), mutta Ranska ajoi voimakkaasti Ariane 6:n tekemistä (koska he vastaavat suurimmasta osasta suunnittelua ja vastaavat kimpassa italialaisten kanssa kiinteistä rakettimoottoreista, joihin uusi raketti turvaa enemmän).

Ariane 6 on edullisempi ja yksinkertaisempi

Aikanaan Ariane 5:stä sanottiin, ettei kantorakettia voi enää tehdä yksinkertaisemmin ja edullisemmin. Ajan myötä Arianea on opittu tekemään kuitenkin taloudellisemmin ja paremmin, mutta nyt jättiläisen perusolemus alkaa tulla vastaan. Kuten esimerkiksi uusi Space X -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti on osoittanut, voidaan perinteisestä kertakäyttöisestäkin kantoraketista vielä puristaa enemmän irti.

Ariane 6:sta tehtään kaksi versiota, joista pienempi pystyy kuljettamaan 7 tonnia geostationaariradalle, eli sen kapasiteetti sopii juuri sopivasti yhden suuren tietoliikennesatelliitin laukaisemiseen. Näin massiiviset satelliitit ovat vielä nyt harvinaisia, eikä ole todennäköistä, että satelliitit tästä pahemmin tulevat enää kasvamaan. Raskaampi, neljällä apuraketilla varsutettu versio pystyy puolestaan nostamaan 11 tonnia geostationaariradalle, eli se voi joko viedä todella suuren satelliitin tai kaksi kevyempää.

Valittu kokoluokka sopii myös monien hahmotteluvaiheessa olevien tutkimussatelliittien ja luotainten lähettämiseen.

Uusi raketti on hyvin modulaarinen: raketin kaksi ensimmäistä vaihetta käyttävät kiinteää polttoainetta ja ne ovat käytännössä samanlaisia. Niissä on 135 tonnia polttoainetta. Ensimmäisen vaiheen moottoria auttaa keskirungon ympärille kiinnitetyt apuraketit, jotka voivat olla joko samanlaisia kuin ensimmäisen vaiheen moottori, tai hieman pienempitehoisia. Voimakkaimmassa versiossa ensimmäinen vaihe koostuu keskirungossa olevasta moottorista ja neljästä samanlaisesta siihen kiinnitetystä moottorista.

Kiinteän polttoaineen käyttäminen tekee raketin laukaisusta paljon yksinkertaisempaa ja varmempaa, koska superkylmän hapen sekä polttoaineen tankkaaminen on monimutkainen prosessi ja nestemoottorit ovat monimutkaisia. Nestemäistä polttoainetta käyttävää moottoria tosin voidaan säätää paremmin lennon aikana, minkä lisäksi se voidaan sammuttaa ja sytyttää uudelleen. Siksi raketin kolmannessa vaiheessa käytetään nestemoottoria, koska satelliittien saaminen juuri oikealle radalle vaatii tätä uudelleenkäynnistettävyyttä. Käytännössä kolmas vaihe tulee olemaan jatkokehitelmä Ariane 5:n uudesta ylimmästä vaiheesta ja sen käyttämästä uudesta Vinci-nimisestä moottoista.

Raskaamman version laukaisuhinta on noin 85 miljoonaa euroa ja kevyemmän 65 miljoonaa euroa, mikä tarkoittaa noin 30-50% edullisempaa hintaa kuin Ariane 5:n kyydillä satelliitin koosta ja käytettävästä rakettiversiosta riippuen. Lähes puolet pienempikapasiteettisen Falcon 9:n laukaisun hinta on noin 40 miljoonaa euroa (54 miljoonaa dollaria), eli tämä markkinoiden edullisin läntinen kantoraketti on samaa hintatasoa uuden Arianen kanssa.

Eurooppalaistapaan Ariane 6 kehitetään kansainvälisenä yhteistyönä, mutta voi olla, että hankkeeseen osallistuvien maiden määrä tulee supistumaan siitä, mitä se on Arine 5:ssä. Tämän hyvä puoli on se, että raketin tekeminen on vähemmän byrokraattista. On hyvinkin mahdollista, että suunnitteluvaiheen jälkeen raketti tulee olemaan nykyistä enemmän Airbus-yhtiön avaruusosaston (entinen EADS Astrium) tuote ja mahdollisesti nykyisin Ariane-raketteja markkinoiva, teollisuuden ja avaruusjärjestöjen perustama Arianespace jää taustalle.

Joka tapauksessa nyt tehty päätös tarkoittaa sitä, että uuden Arianen suunnittelu käynnistyy nyt kunnolla. Ranskalaiset vastaavat 52% sen tekemiseen kuluvista 8 miljardista eurosta ja saksalaisten osuus on 22%. Mukana on myös kaikki muut ESAn kantorakettiohjelmaan osallistuvista maista pienemmillä osuuksillaan; Suomi ei ole mukana raketin kehittämisessä.

Mitä muuta ministerit päättivät?

Ariane 6:n tekemisen ohella ministerikokouksessa päätettiin jatkaa Ariane 5:n käyttämistä ja parantelua, sekä kehittää pienestä Vega-kantoraketista hieman voimakkaampi versio. Kaikkiaan kantoraketteihin tullaan käyttämään kymmenen vuoden aikana noin 8,2 miljardia euroa.

Toinen polttava kysymys koski ESAn tulevaa luotainlentoa Marsiin. Venäläisten kanssa yhteistyönä tehtävä ExoMars on mennyt ylitse budjettinsa, mutta hanke on onnistunut löytämään rahoitusta itse, joten vuonna 2018 laukaistavan luotaimen ja sen mukana lentävän roverin kehittäminen ja tekeminen voi jatkua.

Ministerin puivat myös osallistumista Kansainvälisen avaruusaseman kustannuksiin. Lopulta siihen päätettiin käyttää 820 miljoonaa euroa vuosina 2016-2017.

Suomea kokouksessa edusti ministerin sijalla avaruusasiain neuvottelukunnan puheenjohtaja, ylijohtaja Petri Peltonen työ- ja elinkeinoministeriöstä.
 
Ministerikokouksessa oli esillä myös ESAn ja EU:n välisen yhteistyön tiivistäminen. Suomi piti tärkeänä sitä, että yhteisellä teollisuuspolitiikalla tuetaan alan kehitystä ja edistetään talouskasvua. Satelliittien keräämän ja välittämän tiedon sovellukset muun muassa ympäristön tilan havainnoinnissa ja paikannussovelluksissa ovat tällä haavaa voimakkaasti kasvava liiketoiminta-ala.

Keskustelu ESAn ja EU:n välisestä kumppanuudesta jatkuu perjantaina 5.12.2014 pidettävässä EU:n kilpailukykyneuvostossa.
 
Suomen avaruustoiminnan rungon muodostavat ESAn ohjelmat, joissa on mukana noin 30 suomalaista yritystä sekä parikymmentä yliopistoa ja tutkimuslaitosta. Kantorakettien kehittämisen lisäksi Suomi ei sitoutunut tässäkään ministerikokouksessa avaruusaseman tai miehitettyjen avaruuslentojen rahoitukseen.

Suomen kannalta keskeisiä ohjelmia eli avaruuden ja maapallon tieteellistä tutkimusta, satelliittikaukokartoitusta, satelliittipaikannusta ja avaruusteollisuutta koskevat päätökset tehdään vuonna 2016 järjestettävässä ESAn ministerikokouksessa.
 
“Suomalaista avaruustoimintaa hyödynnetään tulevina vuosina ennen kaikkea arktisen alueen ratkaisuissa sekä avoimien ympäristö- ja paikkatietoaineistojen käytössä” toteaa ylijohtaja Peltonen Työ- ja elinkeinoministeriön tiedotteessa, mihin artikkelin loppuosa perustuu.

Rosetta-komeetta väreissä

Ensimmäinen värikuva Churystä
Ensimmäinen värikuva Churystä

Huom: ESA tai OSIRIS-tutkijaryhmä ei ole vielä julkistanut lainkaan värikuvia, ja tämä aluksi vahingossa julkisuuteen vilahtaneeksi oletettu kuva paljastui nopeasti harrastajan tekemäksi. Alkuperäistä juttua on päivitetty tämän uuden tiedon mukaisesti.

---

Tässä se on: ensimmäinen julkisuuteen päässyt värikuva komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkosta.

Tähän saakka kaikki julkistetut kuvat komeetasta ovat olleet mustavalkoisia ja suurin osa on ollut peräisin luotaimen navigointikamerasta, jonka resoluutio ei ole kovin suuri. Syynä värikuvien puuttumiseen on luotaimen instrumenttien suunnittelun aikaan tehdyt sopimukset, joiden mukaan kunkin instrumentin – OSIRIS-suurtarkkuusstereokamera on yksi niistä – tutkijat voivat käyttää tietoja ensin itse, ennen kuin niitä annetaan laajempaan käyttöön. Runsaasta kritiikistä huolimatta sopimuksiin ei ole saatu neuvoteltua lievennyksiä, paitsi navigointikameran tapauksessa.

Tämä kuva onkin itse asiassa tehty harrastajavoimin. Kuten täällä Sploid-julkaisussa olevassa artikkelissa kerrotaan, on pohjana kuvassa ollut mustavalkoinen GIF-animaatio,mistä Reddit-käyttäjä on irrottanut vierekkäisiä ruutuja ja käyttänyt niitä värikuvan tekemiseen. Kaikki Rosettan OSIRIS-kameran värikuvat tehdään samaan tapaan koostamalla mustavalkokameran eri väristen suotimien läpi ottamista kuvista. Vaikka värit on tässä kuvassa koitettu saada paikoilleen ja ihmissilmän näkemän kaltaisiksi, ei värejä ole kuitenkaan kalibroitu ja siksi siinä on hyvin todennäköisesti hieman liikaa punaista.

Lisää värikuvia tullaan näkemään nyt joulukuun puolivälissä olevassa Amerikan geofysiikan unionin vuosikokouksessa, missä tullaan esittelemään paljon Rosettan ensimmäisiä tieteellisiä tuloksia: esimerkiksi esityksessä "Color Variegation on 67P/Churyumov-Gerasimenko", joka pidetään 18. joulukuuta. Myös Tiedetuubi on paikalla ja käy varmasti kuuntelemassa kyseisen esitelmän.

Parempaa on vielä tulossa, sillä tämä kuva ei ole vielä kovin tarkka – mutta jo ensimaku Churystä väreissä tuntuu niin hyvältä!

Tulosta oma Churyumov-Gerasimenkosi

Kuvakaappaus Churyn printtausvideolta
Kuvakaappaus Churyn printtausvideolta

ESAn komeettaluotain Rosettan kohde 67P/Churyumov–Gerasimenko on todella jännittävän näköinen möhkäle. Emme toistaiseksi tiedä onko se muodostunut kahden kappaleen liityttyä toisiinsa kiinni vai onko sen keskellä vain sen verran höttöisempää ainetta, että komeetan ydin on yksinkertaisesti kulumassa halki siitä kohtaa. Toivottavasti tästä saadaan pian lisätietoa, kun esimerkiksi Philaen laskeutumisen aikana saadut tiedot saadaan analysoitua; erityisesti komeetan sisustaa kaikuluotaimen tapaan sondannut CONECRT on tässä mielessä erityisen kiinnostava.

Lisää tietoa asiasta saadaan todennäköisesti joulukuussa pidettävässä Amerikan geofysikaalisen seuran kokouksessa, missä Tiedetuubikin on paikalla kärkkymässä tiedonmuruja.

Sitä odottaessa voi komeetan ytimeen tutustua tosin ihan konkreettisestikin, sillä Dassault Systèmesin 3DS Fablab -tutkimuslaboratorio on tehnyt ESAn avulla 3D-mallinnuksen komeetasta Rosetta-luotaimen ottamien kuvien perusteella. Kolmiulotteista, tarkkoihin OSIRIS-stereokameran kuviin perustuvaa mallia käytettiin hyväksi mm. Philaen laskeutumispaikkaa valittaessa.

Nyt tämän 3D-mallin voi ladata ilmaiseksi Dassault Systèmesin <Communities of Innovators -keskustelufoorumilta: ESA_Rosetta_OSIRIS_67P_SHAP2P.obj. Foorumilla (joka vaatii ilmaisen kirjautumisen) on myös muuta hyvin kiinnostavaa keskustelua komeetasta, sen mallintamisesta ja kuvista, joita ei ole vielä julkistettu laajemmin.

Alla on vielä projektista tehty video:

Philae: komeetalla on orgaanisia molekyylejä

Siinä missä Rosetta-luotaimeen havaintolaitteita tehneet tutkijaryhmät panttaavat tuloksiaan ja kuviaan, julkistivat sen Philae-laskeutujan tutkijat ensimmäisiä havaintojaan jo keskiviikkona.

Röntgenspektrometriä lukuunottamatta kaikki laskeutujassa olleet instrumentit toimivat sen noin 60 tunnin aikana, jonka Philae oli toiminnassa 67P/Churyumov-Gerasimenkon pinnalla ennen sähkövirran hiipumista. Oikeastaan ainoan pettymyksen tuotti spektrometri, jonka linssiluukku ei avautunut. Laitteista kaikkein suurin mielenkiinto kohdistui kenties kahteen laskeutujan minilaboratorioon, jotka tunnetaan lyhennenimillään COSAC ja PTOLEMY. Valitettavasti näyttää siltä, että näille näytteen pinnalta toimittamaan tehty poralaitteisto ei onnistunut tehtävässään, eivätkä laitteet ole saaneet analysoitua pintanäytteitä.

Sen sijaan COSAC-tiimi kertoi laitteensa analysoineen Philaen ympärillä olleen hyvin harvan kaasun koostumusta: se havaitsi siitä varmuudella orgaanisia molekyylejä. Tuloksia tutkitaan parhaillaan tarkemmin ja lähiaikoina selviää missä määrin nämä ovat yksinkertaisia orgaanisten molekyylien rakennuspalikoita (esim. alkoholia ja ammoniakkia) tai monimutkaisempia yhdisteitä (kuten aminohappoja). Alustavakin tulos on jo kiinnostava, sillä aiemmista komeettojen koostumusta kartoittaneista spektrihavainnoista on löydetty viitteitä siitä, että komeetoissa olisi orgaanisia aineita, mutta nyt siitä on varmistus komeetan pinnalta.

Toinen vastaava aiemmat oletukset varmistava havainto tuli MUPUS-laitteelta, joka nakutti pienen piikin komeetan pintaan ja tutki siten sen kovuutta. Ja se on jäänkovaa, aivan kuten kuvaamme komeetoista ”likaisina, jäisinä lumipalloina” sopii hyvin. MUPUS onnistui vasaroimaan päänsä vain pari millimetriä pinnan alle, ennen kuin se koitti lisätä iskuvoimaa niin paljon, että se rikkoontui: komeetan pinta oli itse asiassa kovempaa kuin oletettiin.

Toisaalla pinta tosin näyttää olevan yllättävänkin paksun hienojakoisen aineen peittämää. Kuvien mukaan alue, mihin Philae osui ensimmäisenä ja mistä se pomppasi uudelleen ilmaan, oli hiekkamaisen aineen peitossa, sillä kuvissa näkyy selvästi sen pinnalle jättämät jäljet. Ainakin siis pinnan koostumusta tutkivien kannalta pomppaus ja päätyminen kraatterin reunalle nalkkiin oli hyvin kiinnostava: pinta on yhtäällä tosi kovaa jäätä ja toisaalla niin hienojakoisen aineen peittämää, että pinnalle saattaa muodostua jopa dyynejä samaan tapaan kuin hiekka-aavikoilla Maan päällä (tosin dyynit ovat komeetalla paljon pienempiä).

Joillain paikoilla höttöistä pölyä ja hiekkaa saattaa olla jäisen pinnan päällä jopa 20 cm.

Myös pinnan sähköisiä, seismisiä ja akustisia ominaisuuksia tutkinut SESAME vahvistaa havainnon pinnan kovuudesta. Laitteen mukaan pinnalta höyrystyi hyvin vähän kaasuja ja aine laskeutujan alla oli tosiaankin jäätä. Tässä havainnossa mukana oli suomalaistekoinen SESAME-pakettiin kuuluva laite.

Jää on erityisen kovaa kylmässä. MUPUS-laitteen mukaan lämpötila laskeutujan alla oli laitteen käyttämisen aikaan -153°C ja sen puolen tunnin aikana kun laite toimi, sen mittausarvo putosi vielä kymmenellä asteella. Keskimääräisesti komeetan pinnan lämpötilaksi on arvioitu noin -75°C, mutta viimeisen laskeutumispaikan varjoisa alue oli ymmärrettävästi selvästi viileämpi kuin keskiarvo. Lämpötilan putoamiseen vaikutti todennäköisesti myös Philaen vieressä ollut jäinen seinämä.

Philaen radiolaitteistoa apunaan käyttänyt CONSERT-instrumentti lähetti laskeutujan toiminta-aikana 7500 lyhyttä radiosignaalia, joiden avulla koitetaan muodostaa kuva komeettayhtimen sisustasta. Laite toimi kuin kaikuluotain: Rosetta lähetti radiosignaalin laskeutujaan ollessaan komeetan toisella puolella ja Philae lähetti toisen signaalin takaisin Rosettaan komeetan ytimen läpi. Viimeiset näistä sondauksista tehtiin Philaen jo vaivuttua horrokseen, kun radiolähetin oli vielä toiminnassa. Signaalien tutkimiseen menee aikaa, mutta alustavien arvioiden mukaan ytimen pinta on kova, mutta sen sisusta on huokoisempi ja koostuu ikään kuin kasaan painautuneista palasista. Tämäkin havainto vastaa pitkälti sitä kuvaa, mikä komeetoista on muodostunut epäsuorien tutkimusten perusteella.

Suurin osa Philaen kameralaitteistojen kuvista on vielä julkaisematta, mutta tutkijoiden mukaan niin sivusuuntaan kuvannut CIVA kuin alaspäin katsonut ROLIS saivat runsaasti hyviä kuvia. Julkaisuissa kuvissa näkyy kuitenkin jo varsin paljon maisemaa laskeutujan ympärillä ja alkuperäinen laskeutumispaikka Philaen alla.

Parhaat kuvat ja tiedot ovat kuitenkin siis vielä edessäpäin.

Edessä saattaa olla vielä myös uusia, kiinnostavia havaintoja, sillä jo nyt mittausten mukaan Philaen aurinkopaneelit tuottivat hetkellisesti sen verran energiaa, että laskeutuja olisi voinut toimia sen voimin. Mitä lähemmäksi komeetta tulee Aurinkoa, sitä enemmän valoa lankeaa sen pinnalle, joten on hyvinkin mahdollista, että noin puolen vuoden kuluttua Philae voisi herätä taas toimintaan. Komeetta on lähimmillään Aurinkoa elokuussa.

Silti Philae tarvitsee auringonvalon lisäksi onnea. Sen täytyy kestää odotettua kylmempää lämpötilaa usean kuukauden ajan, ja lämpötilan laskeutumispaikalla pitää myös nousta, jotta Philae voisi toimia. Lisäksi pitää toivoa, että Aurinko ei saa aikaan liikaa aktiivisuutta komeetan pinnalla juuri laskeutumispaikalla, sillä mikäli pöly peittää aurinkopaneeleita edes osittain, ei lisääntyneestä päivänpaisteesta ole mitään iloa. Ja on myös täysin mahdollista, että pinnan alta purkautuva kaasusuihku saisi Philaen lennähtämään vielä uuteen paikkaan komeetalla – mikä olisi itse asiassa hienoa, mikäli laskeutuja heräisi uudella paikallaan vielä toimimaankin!

Rosetta-luotain on siirtymässä puolestaan laskeutumisen jälkeiseltä kiertoradaltaan kauemmaksi komeetasta, missä se jatkaa tutkimuksiaan tästä eteenpäin rutiininomaisesti. Se pitää komeettaa silmällä, mittaa sitä, tutkii siitä irtoavia kaasuja ja seuraa, kuinka se muuttuu tästä alkaen koko ajan aktiivisemmaksi tullessaan lähemmäksi Aurinkoa.

Rosetta-luotaimen rata laskeutumisen jälkeen: se asettuu jouluun alkuun mennessä 20 km korkealla olevalle kiertoradalle Churyn ympärillä.

Otsikkokuvana on havainnepiirros Philaesta laskeutumispaikallaan päältä katsottuna.

Nyt AR2205 tekee Auringon aktiiviseksi

Pari viikkoa sitten Auringon pinnalla ollut jättipilkkuryhmä AR2192 ei lopulta tuottanut suuria kaasupurkauksia, vaikka se olikin muuten hyvin aktiivinen. Se on nyt kääntynyt Auringon pyörimisen myötä pois näkyvistä, mutta saattaa pullahtaa vielä vähän päälle viikon päästä uudelleen näkyviin.

Nyt kuitenkin Auringossa on selvästi näkyvissä pilkkuryhmä numero AR2205, joka on tuottanut viime päivinä jo kymmenkunta voimakasta flare-purkausta. Sen magneettikenttä on hyvin rauhaton ja se purskauttaa todennäköisesti lisää purkauksia lähipäivinä – sekä radiohäiriöitä, röntgensäteilyä että ”kunnollisia” kaasupurkauksia, jotka Maahan osuessaan saisivat aikaan revontulia sekä mahdollisesti hankaluuksia satelliiteille sekä tietoliikenteelle. Oikein voimakas aurinkomyrsky saattaa myös vaikuttaa sähkönjakeluun sekä mm. kaasuputkiin.

Todennäköisyys keskivoimakkaalle M-luokan purkaukselle lähipäivinä on 70% ja voimakkaalle X-luokan purkaukselle 30%.

Eilen, marraskuun 7. päivänä, AR2205 sai aikaan jo X-luokan purkauksen (tarkalleen X1,6). Purkaus sai aikaan Maan ilmakehän yläosien ionisaatio ja siten häiriöitä pääasiassa lentäjien, meriliikenteen ja radioamatöörien käyttämillä taajuusalueilla.

Lisäksi purkauksesta roihahti ulos avaruuteen kaasupurkaus. 600 kilometrin sekuntinopeudella etenevä plasmapilvi ei ole valtavan nopea, eikä se suuntautunut suoraan maapalloon, mutta Auringon yleinen aktiivisuustaso on sen verran korkealla, että revontulten mahdollisuus lähipäivinä pohjoisilla leveysasteilla on varsin suuri. Viime viikolla useana päivänä revontulia oli myös keskisen Suomen taivaalla, tosin valitettavasti paksu pilvikerros esti niiden näkymisen.

Otsikkokuva: Nasan SDO-satelliitin ottama kuva Auringosta 8.11.

Ennen aikojaan kääntynyt pyrstö petti SpaceShip2:n

SS2 hajoaa lennossa
SS2 hajoaa lennossa

Juttuun on tehty tiistaina 4. marraskuuta monia muutoksia ja lisäyksiä tutkinnan edistyminen myötä

Viime viikko oli epäonnisin ja ikävin viikko vuosikymmeniin avaruuslentojen historiassa: ensin 28.10. Kansainväliselle avaruusasemalle rahtia kuljettanut kantoraketti räjähti heti laukaisunsa jälkeen ja sitten perjantaina 31.10. illalla Suomen aikaa avaruusturistien lennättämiseen suunniteltu SpaceShip2 -alus syöksyi maahan koelennollaan Kaliforniassa.

Kyseessä oli ensimmäisen valmistuneen avaruusturistien kuljettamiseen tehdyn SpaceShip2 -avaruusaluksen, VSS Enterprisen, 55. koelento. Näistä 35:llä alus on irrottautunut emoaluksestaan ja laskeutunut liitokoneen tapaan takaisin Mojaven lentoasemalle.

Onnettomuudessa kuoli lentoperämiehenä toiminut Michael Alsbury ja onnettomuuden aikana konetta ohjannut Peter Siebold loukkaantui vakavasti. Kummatkin lentäjät olivat Scaled Composites -yhtiön koelentäjiä. Siebold on yhtiön lento-operaatioiden johtaja. Hän on tajuissaan, hänelle on tehty leikkaus ja häntä päästään haastattelemaan lähipäivinä.

Yhdysvaltain siviili-ilmailuhallinto FAA:n edustajat ja onnettomuustutkintalautakunta NTSB:n tutkijat saapuivat onnettomuuden jälkeen seuraavana päivänä paikalle ja ovat raportoineet tutkinnan edistymisestä päivittäin.

Ensimmäisten arvioiden mukaan onnettomuus olisi johtunut aluksen rakettimoottorin räjähtämisestä, mutta pian kävi ilmi, että moottorin toiminnassa ei ollut ongelmia, vaan alus olisi hajonnut ilmassa, kun sen taipuva pyrstö oli alkanut taipua ennenaikaisesti. Pyrstö kääntyy pystyasentoon silloin, kun alus palaa takaisin Maahan; näin pyrstö vakauttaa aluksen asentoa, kunnes alus on jälleen alempana ilmakehässä ja se pystyy lentämään normaalisti. Silloin pyrstö käännetään jälleen suoraksi.

Alla oleva video näyttää miten pyrstön olisi tullut toimia:

Mitä tapahtui?

Aluksessa oli mukana kuusi kameraa ja sen toimintoja seurattiin yli tuhatkanavaisella telemetrialaitteistolla. Lisäksi lento ja onnettomuus kuvattiin läheisen Edwardsin lentotukikohdan teleskoopeilla ja seurantalentokoneesta. Näiden perusteella lennon kulusta on saatu tehtyä seuraava kuvaus (kellonajat ovat Kalifornian aikaa, mikä on yhdeksän tuntia jäljessä Suomen ajasta):

Klo 9:19 WhiteKnight2 -lentokone nousi ilmaan SpaceShip2 mahansa alla. Alusten lentoonlähtö viivästyi epäsuotuisan sään vuoksi perjantaina aamulla paikallista aikaa Kaliforniassa noin kolmella tunnilla.

Klo 10:07:19 SpaceShip2 pudottautui omille teilleen emoaluksensa alta noin 15 kilometrin korkeudessa.

Klo 10:07:21 SpaceShip2:n rakettimoottori käynnistyi.

Klo 10:07:29 SpaceShip2 kiisi yläviistoon ja sen nopeus oli jo Mach 0,94, eli lähes äänen nopeus. Sekuntia myöhemmin alus rikkoi äänivallin.

Klo 10:07:31 aluksen nopeus oli Mach 1,02, kun telemetriatietojen mukaan pyrstön paikalleen lukittaneen varmuuslaitteiston ilmaisin vaihtui asennosta "lukittu" asentoon "ei-lukittu". Tämä ei vielä saa pyrstöä kääntymään, sillä sen liikuttamiseen lentäjien täytyy kääntää vielä toista vipua. Nyt kuitenkin jostain syystä pyrstö alkoi kääntyä.

Normaalisti koelennoilla pyrstön lukitusvipu on vapautettu noin Mach 1,4:n kohdalla.

Klo 10:07:34 kahdesta osasta koostuva pyrstö irtaantui, aerodynaamiset voimat rikkoivat aluksen ja kaikki telemetriatiedot sekä videokuva aluksen kameroista katkesi. Aikaa siitä, kun SpaceShip2 irtaantui WhiteKnight2:sta, oli kulunut 15 sekuntia.

SpaceShip2 putosi tämän jälkeen hieman alle 20 kilometrin korkeudesta suoraan alas Koehn-järven luokse, noin 40 kilometrin päähän Mojaven lentoasemasta Mojaven autiomaassa Los Angelesin koillispuolella. Aluksessa ei ollut heittoistuimia, mutta lentäjillä oli laskuvarjot. Onnettomuus tapahtui hyvin nopeasti ja poistuminen putoavasta, todennäköisesti hurjasti pyörivästä aluksesta on erittäin vaikeaa. Siitä huolimatta Siebold onnistui pääsemään ulos aluksesta ja hyppäämään laskuvarjolla.

Suurin osa aluksen hylyn osista löydettiin soikealta, noin kahdeksan kilometriä pitkältä alueelta, mutta joitakin osia lensi jopa yli 50 kilometrin päähän alueen luoteispuolelle.

Alla oleva video on NTSB:n julkaisema ja siinä näkyy hylyn osia ja onnettomuustutkijoita työssään.

Onnettomuustutkinta paikan päällä Mojavessa on päättymässä. Vaikka tapahtumien yleiskulku näyttää olevan varsin selvä, kestää lopullisten syiden ja niiden yhteyksien selvittäminen sekä lopullisen raportin tekeminen noin vuoden päivät.

Teknisten syiden ohella tutkimus on kuitenkin nyt suuntautumassa lentäjien toimintaan ja aluksen ohjaamon suunnitteluun.

Alun perin onnettomuuden syyksi ennätettiin jo epäillä rakettimoottoria. Ensimmäisten kuvien perusteella alus näytti räjähtäneen, ja koska kyseessä oli uuden, parannetun rakettimoottoriversion ensimmäinen testaaminen lennossa, oli epäilyksille aihetta.

Eräs suurimmista syistä SpaceShip2:n ja samalla avaruusturistilentojen aloittamisen jatkuvaan viivästymiseen on ollut rakettimoottorin kanssa olleet ongelmat. Juuri toukokuussa koneet Scaled Composites -yhtiöltä tilannut Virgin Galactic -yhtiö tiedotti, että moottorien polttoainetta muutetaan enemmän muovimaiseksi, kun aiemmin se oli kumimaista. Moottori on tyypiltään ns. hybridimoottori, eli se käyttää kiinteää polttoainetta ja hapettimena Ilokaasua eli dityppioksidia. Onnettomuuslento oli ensimmäinen kerta, kun uutta moottoria testattiin ja samalla ensimmäinen kerta yhdeksään kuukauteen, kun SpaceShip2 käynnisti rakettimoottorinsa.

Alus on käyttänyt rakettimoottoriaan koelennoilla kolme kertaa aikaisemmin; näiden perusteella yhtiö päätti muuttaa moottorin polttoainetta toiseen. Moottoria oli luonnollisesti testattu moneen kertaan ennen lennolle lähtemistä.

Tuhoutunut kone nousemassa kohtalokkaalle koelennollaan perjantaina.

Työ jatkuu

Onnettomuus ei pysäytä hanketta, mutta tämän seurauksena on täysin varmaa, että kaupalliset lennot avaruuteen eivät ala vielä ensi vuonna, kuten ennätettiin jo olettaa. Toinen avaruusalus, VSS Voyager, on jo käytännössä valmiina, mutta koelennot sillä tuskin alkavat ennen kuin onnettomuuden syy on selvinnyt ja siihen on tehty mahdollisesti muutoksia.

Scaled Composites ja Virgin Galactic järjestivät välittömästi onnettomuuden jälkeen yöllä Suomen aikaa tiedotustilaisuuden, missä Virgin Galacticin toimitusjohtaja George Whitesides sanoi: "Avaruustoiminta on vaikeaa, ja tänään oli raskas päivä. Autamme viranomaisia onnettomuustutkimuksissa ja selvitämme perin pohjin mitä tänään tapahtui.”

”Tulevaisuus lepää kuitenkin monin tavoin juuri tällaisten vaikeiden hetkien varassa. Oletamme, että alusta lentäneet lentäjät, ja kaikki, jotka ovat tehneet työtä lentojen eteen, tietävät että tie voi olla vaikea. Silti hekin varmasti haluavat, että jatkamme eteenpäin, ja niin aiomme tehdä.”

Richard Branson, Virgin Galactic -yhtiön perustaja ja koko Virgin-yhtiöryppään näkyvä johtaja, joka on aikeissa lentää perheineen ensimmäisinä matkustajina SpaceShipTwo -aluksella avaruuteen, matkusti heti onnettomuudesta kuultuaan Kaliforniaan. Vielä syyskuussa hän oletti pääsevänsä avaruushypylleen ensi vuoden helmi-maaliskuussa.

Matkallaan Kaliforniaan viikonloppuna hän lähetti lausunnon, mikä toistaa Whitesidesin viestiä. ”Olemme aina ymmärtäneet, että tie avaruuteen on hyvin vaikea – aivan jokainen uusi liikennemuoto on joutunut käymään läpi vaikeita aikoja alkuaikoinaan. Lentäminen avaruuteen on vaikeaa, mutta se on kaiken vaivan väärti. Suremme, ja jatkamme eteenpäin yhdessä.”

Kaliforniaan saavuttuaan Branson vakuutti projektin jatkuvan, koska "se on sen väärti" ja "emme halua jättää kesken mitään, minkä olemme aloittaneet".

Virgin Galactic lupasi maksaa takaisin lipun hinnan tai ennakkomaksun kaikille asiakkailleen, jotka niin haluavat. Yhtiön mukaan noin 20 henkilöä on halunnut toistaiseksi peruuttaa matkansa onnettomuuden vuoksi, mutta listalla on edelleen yli 700 matkustajaa. Heistä monet ovat erityisesti ilmoittaneet pysyvänsä mukana ja luottavansa siihen, että lennot alkavat aikanaan.

TV-lähetyksistä kaapattuja kuvia onnettomuusalueelta.

Aikaisempia artikkeleitamme aiheesta

SpaceShip2 teki tänään historiaa: www.tiedetuubi.fi/?q=node/184

Antilooppilaaksosta avaruuteen: www.tiedetuubi.fi/?q=node/185

Kiinan kuualus palasi Maahan perjantaina

Kiinan uusin kuuraketti nousee matkaan 24.10. aikaisin aamulla Kiinan aikaa.

Päivitys 1. marraskuuta
Chang'e 5 -koelennon maahanpaluukapseli laskeutui perjantaina illalla onnistuneesti Kiinan Sisä-Mongolian provinssin autiomaahan noin klo 23:55 Suomen aikaa. Alus teki Kuun ohilennon 28. lokakuuta ja lennosta kerrottujen tietojen mukaan kaikki sujui hyvin. Kuvassa on tämän suunnitteilla olevan näytteenhakulennon hieman miehitetyn Shanzhou-avaruusaluksen muotoinen, mutta pienempi laskeutumiskapseli maahanpaluun jälkeen.

Alkuperäinen artikkeli:

Kiina laukaisi tostaina 23. lokakuuta illalla – aikaisin perjantaina 24.10. paikallista aikaa Kiinassa – tuoreimman luotaimensa kohti Kuuta. Kyseessä on miehittämätön lento, jolla testataan tekniikkaa, jonka avulla Chang’e 5 -luotaimen on tarkoitus tuoda vuonna 2017 näyte Kuusta takaisin maapallolle.

Chang’e 5-T1 -nimellä kutsuttua avaruusalusta kuljettanut Long March 3C -kantoraketti lähetettiin matkaan Xichangin laukaisukeskuksesta, joka sijaitsee Kiinan lounaisosassa Sichuanin maakunnassa. Kiinalaisviranomaisten mukaan laukaisu sujui hyvin ja kuualus suuntasi tähtäimessä olleelle radalle kohti Kuuta.

Kahdeksanpäiväisen lennon tärkein tehtävä on paluu takaisin Maahan: luotain lentää Kuun luokse ja Kuun vetovoima linkoaa sen saman tien takaisin kohti Maata, ja samaan tapaan kuin ammoiset Apollo-alukset, joutuu luotain paitsi säätämään paluureittinsä hyvin tarkasti, niin myös selviytymään normaalia voimakkaammasta ilmakehän kitkakuumennuksesta. Luotaimen nopeus ilmakehään iskeytymisen aikaan on noin 11,2 km/s.

Mikäli kaikki sujuu suunnitelman mukaan, laskeutumiskapseli putoaa Kiinan puolella olevan Mongolian autioille alueille.

Kiina on kurottanut pieni askel kerrallaan kohti Kuuta. Se lähetti ensimmäiset luotaimensa Kuuta kiertämään vuosina 2007 ja 2010. Näiden Chang’e 1 ja 2 -luotaimien tehtävänä oli kartoittaa Kuun kamaraa ja testata teknisesti Kiinan taitoja päästä Kuun luokse ja sitä kiertämään.

Viime vuoden joulukuussa Kuun pinnalle laskeutunut Chang’e 3 osoitti, että Kiina pystyy lähettämään luotaimen Kuuhun ja toimimaan siellä. Vaikka itse laskeutuja on jo sammunut, sen mukana Kuuhun mennyt Yutu-kulkija on edelleen toiminnassa – vaikkakin se on myös nyt hiipumassa yli 9 kuukautta kestäneen toiminnan jälkeen. Yutu ei ole kyennyt enää liikkumaan tammikuun jälkeen, mutta jo se, että kulkija on kestänyt näin pitkään, on merkittävä saavutus.

Chang’e 4:n on tarkoitus toistaa kolmosen lento ensi vuonna, eli laskeutua Kuun pinnalle, mutta sen seuraaja Chang’e 5 tulisi siten paitsi laskeutumaan, niin myös sinkoamaan pienellä raketilla näytteen takaisin Maahan. Tämän kaavaillaan tapahtuvan vuonna 2017.

4M matkaa mukana

Kiinalaisraketin ylimpään vaiheeseen oli kiinnitettynä pieni luxemburgilaisyhtiön tekemä 14-kiloinen laite nimeltä 4M, mistä tulee ensimmäinen yksityisesti rahoitettu Kuuhun lähetetty avaruuslento. Ylin vaihe kun tulee seuraamaan kuuluotainta samalla radalla Kuun ympäri ja syöksymään Maan ilmakehään lennon päätteeksi hieman yli kahdeksan vuorokauden kuluttua laukaisusta.

Kyseessä on LuxSpace -yhtiön tekemä laite nimeltä 4M. Se käy siis Kuun luona rakettivaiheen mukana ja sen tärkein tehtävä on lähettää matkan ajan jatkuvasti yhden kilowatin voimakkuudella radiosignaalia 145,980 MHz:n taajuudella, joten radioamatöörit Maan pinnalla voivat kuunnella sitä periaatteessa vaivatta. Radiolaitteiston lisäksi mukana on espanjalaistekoinen säteilymittari.

Yhtiön tavoitteena on lisätä ihmisten kiinnostusta avaruustoimintaan ja osoittaa, että pienelläkin laitteella pystytään lähettämään tietoa Kuun luota Maahan. Laite lähettää kaikkiaan viidenlaista signaalia, ja yhtiö tarjoaa palkintoja kuuntelijoille, jota saavat otettua mahdollisimman paljon ja erilaisia tietoja vastaan; lisätietoja kilpailusta on yhtiön nettisivuilla osoitteessa http://moon.luxspace.lu/contest .

Laitteen nimi 4M on kunnianosoitus LuxSpacen emoyhtiön OHB:n perustajalle Manfred Fuchsille, joka kuoli viime huhtikuussa 75-vuoden ikäisenä. 4M tulee sanoista "Manfred Memorial Moon Mission”.

Kiinan uusin kuuraketti nousee matkaan 24.10. aikaisin aamulla Kiinan aikaa.

Kuvat: Kiinan uusin kuualus nousi matkaan 24.10. aikaisin aamulla Kiinan aikaa; myöhemmin Kuuta ohittaessaan se otti kauniin kuvan Maasta ja Kuusta.