Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Yllätyskäänne Progress-avaruusrahtarin onnettomuussyyn tutkinnassa - venäläisyhtiöt syyttelevät toisiaan

Progress M-27MA
Progress M-27MA
Jari Mäkinen

Miehittämätön Progress M-27M -rahtialus laukaistiin kohti Kansainvälistä avaruusasemaa huhtikuun 28. päivänä, mutta se joutui noin 40 km liian korkealle radalle, menetti yhteytensä lennonjohtoon ja alkoi pyöriä sen verran nopeasti, että se jäi kiertämään hylkynä Maata radallaan.

Alus ja sen mukana avaruusasemalle matkalla ollut kolmetonninen kuorma tarvikkeita, ruokaa ja varaosia syöksyivät Maahan toukokuun 8. päivänä Tyyneen valtamereen Chilen länsipuolelle.

Kerroimme epäonnistuneesta laukaisusta ja putoamisesta mm. tässä artikkelissa ja tässä videossa.

Tapauksen seurauksena avaruusaseman miehistön ja seuraavien lentojen kalenterit menivät uusiksi, ja tämänhetkisen suunnitelman mukaan kolme aseman asukkaista (NASAn Terry Virts, ESAn Samantha Cristoforetti ja Venäjän Anton Shkaplerov) palaa Maahan aiemmin suunniteltua myöhemmin kesäkuun alussa ja heidän tilalleen nouseva miehistö lähtee matkaan vasta heinäkuun lopussa. Siinä välissä heinäkuun alussa SpaceX -yhtiön Dragon-rahtialus laukaistaan asemalle.

Aikataulutuksen ja avaruusaseman varuste- sekä ruokakirjanpidon laskemisen ohella Venäjällä on tutkittu syytä Progressin onnettomuuteen. 

Varsin nopeasti laukaisun jälkeen oli selvää, että Sojuz-2-1a -kantoraketin kolmannen vaiheen ja Progress-aluksen irtaantumisessa oli tapahtunut jotain. Yhteyden katkeamisen, eri kiihtyvyysmittareiden, paine- ja lämpötila-antureiden lähettämien telemetriatietojen sekä Progressin lähettämien tietojen perusteella näytti siltä, että ensin rakettimoottorin nestehappitankin paine putosi yllättäen ja sitten polttoainetankin, ja siksi rakettimoottori sammui hieman suunniteltua aiemmin.

Lisäksi kävi ilmi,että kolmannen vaiheen happitankin yläosan hitsaussauma oli tehty kahteen kertaan, koska ensimmäinen ei ollut onnistunut kunnolla. Oli siis mahdollista, että sauma olisi haljennut ja saanut aikaan räjähdyksen.

Progress-alus puolestaan oli toiminut muuten normaalisti, paitsi että sen telemetriatiedot katkesivat ennenaikaisesti. Syyksi oletettiin rakettivaiheen räjähdyksen, minkä vuoksi alus singahti liian korkealle radalle eikä alus alkanut ohjata itseään automaattisesti omille teilleen lähdön jälkeen. Lisäksi nähtävästi Progressin keskustietokone meni tapahtumista niin sekaisin, että se ei suorittanut mitään sille annettuja käskyjä.

Aluksen pyöriminen olisi puolestaan johtunut siitä, että paineistettuun polttoainejärjestelmään olisi tullut reikä, mistä suihkuava aine olisi toiminut kuin hulluksi tullut ohjausrakettimoottori.

Vai oliko Progess syypää?

Syynä onnettomuuteen näytti olevan siis Sojuz-kantoraketti ja sen kolmas vaihe. Kun tutkintapöytäkirjaa oltiin allekirjoittamassa viime viikolla, tuli esiin uusi teoria: entä jos vika olisikin ollut Progess-aluksessa?

TsNIIMash -tutkimuslaitoksen varajohtajan Aleksandr Danilyukin laskelmien mukaan suurikaan tankin räjähdys ei olisi saanut Progressia lentämään 40 km liian korkealle. Lisäksi kantoraketin valmistaneen TsSKB Progress -yhtiön (nimi Progress-aluksen kanssa on sattumaa) mukaan juotos oli hyväksytty ja kokemuksen mukaan se olisi voitu tehdä useampaankin kertaan uudelleen, ilman että sen laatu olisi kärsinyt. He ovat tehneet juotoksia samaan tapaan 1960-luvulta alkaen ja sanovat tuntevansa tekniikan hyvin.

TsSKB Progressin johto epäilee, että myös Progress-alus olisi voinut irtaantua omia aikojaan liian aikaisin raketista. Normaalisti raketin ja aluksen tietokoneet toimivat yhdessä irtaantumisen aikaan ja käynnistävät yhteisen “päätöksen” mukaan irtaantumisen sekä laukaisevat aluksen kiinni raketissa pitävät räjähtävät pultit irti.

Tapahtumien kulku näyttää nyt seuraavalta (T+ ilmoittaa ajan laukaisusta eteenpäin):

  • T+526,56 - 526,58 sekuntia: Progress-aluksen telemetriayhteys katkeaa
  • T+526,56 - 526,62 sekuntia: Telemetria myös raketista katkeaa lähes kokokaan
  • T+526,62 - 526,65 sekuntia: Kiihtyvyysanturit havaitsevat puroteknisten pulttien toimintaa tai sen kaltaisia kiihtyvyyksiä
  • T+526,66 sekuntia: Raketin kolmas vaihe saa sysäyksen taaksepäin
  • T+526,68 sekuntia: Irrottautumissensorit raketissa aktivoidaan
  • T+526,69 sekuntia: Raketin happitankin paine putoaa
  • T+526,75 sekuntia: Raketin polttoainetankin paine putoaa

Mikäli tämä tapahtumaketju pitää paikkansa, niin Progress-aluksessa olisi tapahtunut jotain, joka olisi saanut aikaan kolmannen vaiheen ongelmat. 

Progress-aluksen valmistanut RKK Energia -yhtiö on puolestaan kategorisesti kieltänyt tämän mahdollisuuden. Nyt siis raketin valmistanut TsSKB Progress ja RKK Energia tappelevat keskenään, sen sijaan että itse ongelmaa koetettaisiin ratkaista.

Tästä ei ole ainakaan apua Venäjän nykyiseen avaruustoiminnan matalalentoon…

Oopperalaulajan avaruusunelma kariutui

Jari Mäkinen

Ensi syyskuussa ei Kansainväliseltä avaruusasemalta kuulla suoraa oopperalähetystä: maailmankuulu sopraano Sarah Brightman, josta piti tulla seuraava avaruusturisti, on keskeyttänyt kosmonauttikoulutuksensa Venäjällä. 

Jo aikaisemmin laulajalla oli ollut vaikeuksia sovittaa aikataulunsa yhteen aikaa vievän koulutuksen kanssa, minkä lisäksi moskovalaislähteiden mukaan tiukka koulutuksen kurinalaisuus olisi tehnyt tiukkaa laulajalle. 

Kyseessä ei suinkaan ole ensimmäinen kerta, kun avaruusturismihaaveet ovat kaatuneet koulutuksen kovuuteen. Vuonna 2002 ’N Sync -yhtyeen laulaja Lance Bass keskeytti koulutuksensa ja vuonna 2005 japanilainen sarjakuvakeisari Daisuke Enomoto käytännössä heitettiin ulos Tähtikaupungista.

Virallisesti Brightmanin lentoa on tosin vain siirretty myöhemmäksi. Brightmanin antaman tiedotteen mukaan koulutusta on “siirretty myöhemmäksi henkilökohtaisista perhesyistä johtuen”.

Suunnitelman mukaan Brightman olisi lentänyt avaruusasemalle ensi syyskuussa Sojuz TMA-18M -lennolla yhdessä konkarikosmonautti Sergei Volkovin ja ensimmäistä avaruuslentoaan tekevän ESAn tanskalaisastronautti Andreas Mogensenin kanssa. Heidän lentonsa olisi kestänyt 10 vuorokautta ja sen aikana Brightman olisi esiintynyt avaruudessa.

Todennäköisesti hän olisi laulanut entisen aviomiehensä Andrew Lloyd Weberin säveltämän kappaleen, jonka tarkoituksena olisi ollut innostaa tyttöjä toteuttamaan unelmiaan. 

Brightmanin varahenkilönä ollut japanilainen yrittäjä Satoshi Takamatsu jatkaa koulutustaan Tähtikaupungissa, mutta Venäjän avaruusviraston mukaan hän on maksanut ainoastaan koulutuksesta. Näin ollen virallisesti häntä ei ole nimetty miehistöön, vaan hänen täytynee maksaa huomattavasti lisää – ja todennäköisesti hän kaivaakin kuvettaan, sillä yllättävä mahdollisuus päästä lennolle on ainutlaatuinen. (Tätä kappaletta on päivitetty 15.5. Roskosmosin tiedotteen perusteella.)

Mahdollisuudet lentää avaruuteen turistina ovat olleet viime aikoina tiukassa, sillä kaikki vapaat Sojuz-alusten paikat ovat menneet ammattiastronauteille. 2000-luvun alussa Sojuz-aluksista jäi usein “ylimääräisiä” paikkoja, kun avaruuslentäjät käyttivät myös avaruussukkulaa matkoihin Maan ja avaruusaseman välillä, mutta sukkuloiden jäätyä eläkkeelle ovat kaikki paikat olleet tarpeen. 

Nyt kaksi avaruuslentäjää – Scott Kelly ja Mihail Kornienko - viettävät avaruusasemalla vuoden päivät, joten kun normaalisti miehistöt ovat asemalla puoli vuotta kerrallaan, jää ikään muin ylitse kaksi paikkaa Sojuz-aluksessa, joka pitää joka tapauksessa vaihtaa puolen vuoden välein uuteen. Näistä toisen ottaa Mogensen ja toisen venäläiset päättivät antaa avaruusturistille.

Tähän mennessä kahdeksan henkilöä on käynyt avaruudessa turisteina. 

Brightmanille lento on maksanut todennäköisesti 44 miljoonaa euroa ja voi olla, että hän ei saa siitä mitään takaisin keskeyttämisensä johdosta. Siksi, ainakin virallisesti, hän voinee jatkaa koulutustaan myöhemmin ja mahdollisesti päästä myös avaruuteen. Ongelmana ovat vain lentomahdollisuudet, sillä niitä ei ole näköpiirissä lähivuosina.

Tosin Brightman on käyttänyt lentoaan jo nyt laajalti hyväkseen työssään: hän teki avaruusteemaisen Dreamchaser -kiertueen ja julkaisi saman nimisen levyn lentonsa julkistamisen jälkeen.

Progress molskahti Tyyneen valtamereen

Jari Mäkinen
Progress on syöksynyt ilmakehään

Progress M-27M putosi Tyyneen valtamereen klo 5:20 Suomen aikaa aamulla. Paikka oli noin 830 km länteen meren päälle Chilen rannikosta, mutta koska osia on levittäytynyt noin 1300 km pitkälle vyöhykkeelle, on mahdollista, että Chilen maaperällekin on osunut pudonneita kappaleita. Havaintoja näistä ei toistaiseksi ole. 

Alun perin putoamisesta tiedotti Venäjän avaruushallinto Roskosmos, jonka arvio putoamispaikasta ja -ajasta (hieman aikaisemmin ja keskelle Tyyntä Valtamerta) perustui Kazakstanista tehtyyn viimeiseen havaintoon aluksesta ja simulaatioon sen radan kehittymisestä sen jälkeen.  

Venäläinen Progress M-27M -rahtialus laukaistiin avaruuteen tiistaina 28. huhtikuuta aamulla klo 9:09 Suomen aikaa, mutta sen matka kiertoradalle päättyi ikävästi. Kantoraketin kolmas vaihe lopetti toimintansa muutamaa sekuntia suunniteltua aikaisemmin, ja saatavissa olevien tietojen perusteella se näyttää räjähtäneen.

Progress irtaantui kolmannesta vaiheesta, avasi aurinkopaneelinsa ja osan antenneistaan, mutta yhteys siihen menetettiin pian. Aluksesta saatujen tietojen mukaan se oli alkanut pyöriä noin 20 kertaa minuutissa pituusakselinsa ympäri irtaantumisen jälkeen, eikä lennonjohto saanut sitä hallintaansa.

Tuloksettomien yhteysyritysten jälkeen lento julistettiin menetetyksi ja huomio siirtyi sen kiertoradan vääjäämättömän madaltumisen seuraamiseen.

Ilmakehän hyvin ohuet rippeet ylettyvät satojen kilometrien korkeuteen ja hidastavat siellä olevia avaruusaluksia. Ne putoavat siksi alaspäin, ja ellei niitä pidetä rakettimoottorien ajoittaisilla poltoilla radallaan, ne putoavat Maahan. Mitä alemmaksi rata vajoaa, sitä enemmän ilmakehä nopeutta hidastaa ja sitä nopeammaksi putoaminen tulee.

Putosiko jotain Maan pinnalle?

Kun Maahan putoavan aluksen ratakorkeus on sadan kilometrin tienoilla, putoaminen kiihtyy hyvin voimakkaasti, ja alus alkaa hajota noin 80 kilometrin korkeudessa. Kuumennuksen lisäksi alusta rikkoo voimakas negatiivinen kiihtyvyys, ilmakehän jarrutusvoima, joka voi olla yli 20g.

Koska Progress laukaistiin radalle, jonka matalin kohta oli 188 km, korkein kohta 260 km ja inklinaatio oli 51,65°, teki sen radan projektio Maan pinnalla siksakkia tuon astemäärän välillä pohjois- ja eteläpuolella palloa. Näin ollen esimerkiksi ei ollut mahdollista, että alus olisi pudonnut Suomen päällä.

Progressin massa laukaisun aikaan oli 7 289 kilogrammaa, mistä 1 373 kg oli polttoainetta ja 2 357 kg avaruusasemalle toimitettavaa rahtia – siis ruokaa, vaatteita, tieteellisiä tutkimuslaitteita, varaosia ja sekalaista tavaraa.

Normaalisti lentonsa päätteeksi rahtarit pakataan täyteen roskia ja käytöstä poistettuja laitteita, ja ne ohjataan syöksymään Maahan Tyynen valtameren eteläosien päällä. Alukset sisältöineen tuhoutuvat lähes kokonaan, mutta niistä jäänee jäljelle ilmakehän kitkakuumennuksen polttavasta pätsistä joitain osia. 

Arvioiden mukaan pinnalle saakka selviää tyypillisesti noin 20-40% aluksen massasta.

Suurin ja painavin yksittäinen osa on metallinen telakointiportti, mikä ei tuhoudu kokonaan. Myös polttoainetankkien paineistamiseen käytettävän kaasun titaanista tehdyt tankit sekä kuumuutta kestävät rakettimoottorien suuttimet voivat selvitä osittain pinnalle saakka.

Valtaosa maapallon pinta-alasta on merta ja asumattomia alueita, joten se, että taivaalta putoavista satelliittiosista olisi vaaraa, on erittäin pieni. Lisäksi putoamisesta selviävät kappaleet leviävät myös tyypillisesti laajalle alueelle, joka on kooltaan noin 1300 x 500 km. 

Progress-rahtarin putoaminen kuvattuna Kansainväliseltä avaruusasemalta vuonna 2011.

Tällä kerralla Progressin putoamisessa oli kuitenkin yksi olennainen riski: polttoaine. Alus käyttää polttoaineenaan hyvin myrkyllistä hydratsiinia ja hapettimena typpitetroksidia. Näitä on yhteensä 1 394 kg. Yleensä putoavien alusten tankit ovat lähes tyhjiä, mutta silti monasti maahanpalanneiden alusten tienoilta löydetään jälkiä polttoaineesta, vaikka alus itse olisi käytännössä tuhoutunut.

Oli hyvin todennäköistä, että aluksen toiminta oli häiriintynyt niin, että polttoaineen lämmittimet eivät toimineet. Siksi polttoaine oli todennäköisesti jäätynyt, eikä se palanut putoamisen aikana niin helposti kuin nestemäisenä. Päinvastoin: jäätynyt polttoaine voi absorboida varsin paljon lämpöenergiaa, ja metallisen polttoainetankin suojaamana sitä saattoi päätyä määriä, jotka olisivat olleet haitallisia, mikäli lähistöllä olisi ollut ihmisiä.

​Alkuperäistä juttua on on päivitetty putoamisen jälkeen. Alla on tiistaina julkaistu video.

Progress putoaa

Progress putoaa
Jari Mäkinen
05.05.2015

(Melkein) kaikki Progress M-27M -aluksen tapauksesta ja mitä et ole huomannut siitä kysyä. Seuraamme putoamistilannetta sivuillamme jatkuvasti.

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Sateenkaaren seitsemän väriä
Kuinka ensimmäinen avaruuskoira Laika kuolikaan?
Tee oma majakka – täältä saat piirustukset!
Tässä on koronavirus, joka tulee pian taas kiusaksemme

Samantha sai espressoa

Jari Mäkinen
Päivitys 3. toukokuuta: Ensimmäiset painottomuuskupilliset avaruusespressoa nautittiin tänään. Maku on kuulemma erinomainen! Video (italiaksi) tapahtumasta on täällä.

Alkuperäinen juttumme huhtikuun 15. päivältä:

Eräs eilisillan onnistuneen laukaisun jälkeen avaruusasemalle matkaavan Cygnus-avaruusrahtarin kuljetettavista laitteista on italialaistekoinen espressokone – ensimmäinen laatuaan avaruudessa.

Tällä haavaa avaruusasemalla juotava kahvi on pakastekuivattua murukahvia, ja vaikka se saattaakin laihaan litkuun tottuneita amerikkalaisia viehättää, eivät hyvästä kahvista nauttivat voi pitää sitä erityisenä.

Eräs näistä kahvin ystävistä oli italialaisastronautti Luca Parmitano, joka kertoi puolivuotisen lentonsa jälkeen vuonna 2013 kaivanneensa Maasta oikeastaan vain hyvää espressoa. Nyt asemalla oleva toinen italialainen, Samantha Christoforetti, on valitellut samaa.

Samantha saa kuitenkin kunnian toimia tämän ensimmäisen avaruuskäyttöön suunnitellun espressokoneen käyttäjänä ja avaruusespresson maistajana. 

Koneen on tehnyt Torinossa majaansa pitävä avaruusruokiin ja -tekniikkaan erikoistunut yhtiö Argotec yhdessä Lavazza-kahviyhtiön kanssa.

Jos jo maanpäällisissä kahvikoneissa joskus paineen ja kahvin jauhatuksen kanssa on ongelmia, niin avaruusespressokeittimen kehittämisessä on ollut varsin suuria hankaluuksia. Näistä olennaisin on turvamääräysten pitkä lista; laitteen sisällä on suuri paine ja kuumaa vettä, joten se on pitänyt tehdä erittäin luotettavaksi ja moninkertaisesti varmennetuksi.

Niinpä esimerkiksi laite kestää 400 barin sisäisen paineen ja sen massa on 20 kiloa. Laitetta testattiin vuoden päivät ja se oli itse asiassa valmis menemään avaruuteen jo Lucan lennolle vuonna 2013, mutta lähtö lykkääntyi lisätestien vuoksi.

Mikroaaltouunin kokoisen laitteen käyttäminen tapahtuu siten, että siihen laitetaan vettä avaruusasemalla käytössä olevalla pussilla. Sitten laitetaan kahvikapseli ja painetaan nappia. Juoma tulee sen jälkeen ulos toiseen pussiin.

ISS-espressokuppiToinen ongelma on kahvin juominen painottomuudessa, sillä nyt aluksi käytetty juomapussisysteemi ei kuulemma ole espressolle sekä sen cremalle hyvä. Siksi työn alla on nyt erityinen espressokuppi, missä pintajännitys pitää kahvin paikallaan, sekä sitä varten omanlaisensa suutin. Näitä ei tosin vielä ole hyväksytty avaruudessa käytettäviksi, joten Samantha joutuu nyt tyytymään pussiespressoon.

Espressokupit ovat amerikkalaista tekoa ja perustuvat aikanaan avaruusasemalla astronautti Don Pettitin tekemiin kokeisiin nesteiden pintajännityksestä. Kupista voi juoda luonnollisesti muitakin nesteitä ja yllättäen kupin kehittäminen on tuottanut jo uusia ideoita yleisesti nesteiden käsittelyyn painottomuudessa. Tästä on iloa esimerkiksi rakettimoottorien polttoaineensyöttöjärjestelmää suunniteltaessa.

Virallisesti espressokone on edelleen koelaite, sillä laite vaatii suhteellisesti varsin paljon tilaa vieviä kahvikapseleita ja tuottaa runsaasti jätettä verrattuna pusseissa olevaan purukahviin. Espressokeittimen mukana meneekin nyt asemalle vain 30 kapselia, joten makuun varmasti pääsevät astronautit vaativat varmasti pian lisää – mutta haluavatko avaruusjärjestöt käyttää raha niiden laukaisuun, on toinen asia.

Ja muuten: avaruusespresso ei ole espressoa, vaan ISSpressoa

Avaruusaseman rahtialus putoamassa

Jari Mäkinen
Tuorein päitys perjantaina 1.5. klo 15:
Kantoraketin ylin vaihe on pudonnut Maan ilmakehään ja tuhoutunut. Progress M-27M -alus putoaa puolestaan viimeisten arvioiden mukaan toukokuun 10. päivä, plus miinus kolme päivää. Siis 7.-13.5. Todennäköisyys sille, että sen ilmakehän kitkakuumennuksesta mahdollisesti selviäviä osia putoaa asutuille alueille, on hyvin pieni – mutta on todennäköistä, että aluksesta putoaa kappaleita Maan pinnalle saakka. Paitsi että alukseen on pakattu täysi lasti rahtia, ovat myös sen polttoainetankit täynnä. Näin ollen on myös mahdollista, että polttoaineena käytettävää myrkyllistä hydratsiinia ja hapettimena käytettävää typpitetroksidia vapautuu ilmaan putoamispaikan luona.

Päivitys keskiviikkona 29.4. klo 21:30 Suomen aikaa: 
Lennonjohto ei ole saanut päivän aikana yhteyttä Progress-rahtialukseen sen ollessa venäläisten maa-asemien näkyvyysalueella. On käynyt myös ilmi, että aluksen rata on hieman erilainen kuin sen piti olla – mahdollisesti Progressin ja Sojuz-kantoraketin kolmannen vaiheen irtoamisessa toisistaan on tapahtunut jotain, joka on saanut aluksen pyörimään. Viimeisin arvio pyörimisnopeudesta on viisi kierrosta sekunnissa. 

Kansainväliselle avaruusasemalle tiistaina laukaistu, miehittämätön venäläinen Progress-rahtialus on vakavissa vaikeuksissa. Heti avaruuteen pääsemisensä jälkeen se näytti irtaantuneen normaalisti kantorakettinsa ylimmästä vaiheesta, avasi aurinkopaneelinsa ja tietoliikenneantenninsa. Sen jälkeen komentoyhteys alukseen kuitenkin muuttui katkonaiseksi, jolloin lentorata muutettiin välittömästi "nopeasta" kuusi tuntia kestävästä lennosta avaruusasemalle aiempaan, kaksi ja puoli vuorokautta kestävään rataan. Näin lennonjohdolla oli aikaa ratkaista ongelma yhteydenpidossa.

Moskovan luona oleva lennonjohto voi olla yhteydessä alukseen vain silloin, kun se kulkee Venäjän alueella olevien seuranta-antennien kuuluvuusalueella. Kolmannella kierroksellaan Venäjän maa-asemien ylitse Progressin kamerasta saatu kuva sekä satunnaiset telemetriatiedot osoittivat, että alus pyörii avaruudessa varsin nopeasti, aluksi tahdiksi arvioitiin 20 kierrosta minuutissa, mutta tuoreimmat havainnot aluksen heijastaman valon vaihtelusta sanovat vauhdiksi noin 12 kierrosta minuutissa – vauhti on saattanut siis hidastua, mikä antaa lievää toivoa hallinnan saamisesta, mikäli yhteyden puuttuminen johtuu pyörimisestä. 

Vie rahtia avaruusasemalle – miehistöllä ei hätää

Progress M-27M/59P laukaistiin Baikonurin kosmodromista tiistaina klo 9.09 Suomen aikaa ja sen mukana on kolme tonnia rahtia avaruusasemalle. Aseman kuusi avaruuslentäjää eivät ole vaarassa, eikä heillä ole hätää, vaikka Progress ei pääsisikään asemalle, sillä asemalla on ruokaa ja happea noin neljäksi kuukaudeksi. He kuitenkin joutuvat todennäköisesti esimerkiksi säännöstelemään vaatteitaan, sillä aseman rahtiliikenne kärsii edelleen viime vuonna tapahtuneesta Cygnus-rahtialuksen onnettomuuden seurauksista. 

Progress on ollut hyvin luotettava alus ja kyseessä on vasta toinen vakava toimintahäiriö sitten 1980-luvun lopun, jolloin nykyinen Progress-M otettiin käyttöön. Venäjän avaruustoimissa on tapahtunut kuitenkin viime aikoina useita onnettomuuksia ja häiriöitä, jotka heikentävät luottamusta perinteisesti luotettaviin Sojuz-sarjan aluksiin; automaattinen Progress perustuu miehitettyyn Sojuz-alukseen.

Aluksen holtiton putoaminen Maahan ei ole vaaraksi, koska Progress on suunniteltu tuhoutumaan ilmakehässä lentonsa lopuksi; vain sen raskaan telakointiportin, rakettimoottorien kuumuutta kestävien osien ja polttoainetankkien jäänteitä saattaa selvitä pinnalle. Normaalisti alukset ohjataan tuhoutumaan Tyynen valtameren asumattomien eteläosien päällä, mutta nyt putoamispaikkaa ei osata määrittää etukäteen. Suomen päällä se ei kuitenkaan tapahdu, koska rata ei tuo sitä näin pohjoiseen: rata pyörii Maan pinnalle projisoituna noin pohjoisen Saksan ja Etelä-Amerikan eteläpään välillä.

Otsikkokuvassa Progress-alus on lähestymässä avaruusasemaa hallitusti. Nyt alus ei ole päässyt lähellekään avaruusasemaa. Toisessa kuvassa on Progress-M auki piirrettynä.

Uudelleenkäytettävä raketti yritti jälleen

Jari Mäkinen

Juttua on päivitetty keskiviikkona klo 10:12.

Space X -yhtiö yritti jälleen historiallista temppua: tuoda Falcon 9 -kantoraketin ensimmäinen vaihe ehjänä alas Atlantilla olevan laskeutumusalustan päälle. Tälläkään kertaa yritys ei mennyt aivan nappiin, sillä rakettivaihe osui hyvin alustalleen, mutta toistaiseksi tuntemattomasta syystä johtuen raketin nopeus oli hieman liian suuri, joten se kaatui ja tuhoutui.

Rakettivaiheesta saatu telemetriatieto on kuitenkin hyvälaatuista, joten sen avulla syy saadaan varmasti selville. Alustavien arvioiden mukaan vika on ollut moottorien työntövoiman säätölaitteistossa. Tietojen lisäksi robottilaivalta saatiin videokuvaa, mistä otsikkokuvamme on yksi otos ja laskeutumista seuranneesta lentokoneesta kuvattu video jutun lopussa.

Vaikka rakettivaiheen laskeutuminen ei onnistunut, kannattaa muistaa, että temppu on erittäin vaikea ja onnistuminen on ollut jo toisen kerran jopa yllättävän lähellä. Samalla raketin laukaisun päätarkoitus onnistui erinomaisesti, sillä Dragon-rahtialus on matkalla nyt kohti avaruusasemaa.

Tämänkertaista laukaisua yritettiin ensimmäisen kerran maanantaina klo 16:33 Floridan aikaa ja 23:33 Suomen aikaa, mutta se jouduttiin peruuttamaan vain kaksi minuuttia ja 39 sekuntia ennen moottorien käynnistämistä, koska lähelle laukaisualustaa Floridassa Cape Canaveralissa alkoi syntyä ukkospilviä, joiden mahdolliset salamat olisivat voineet olla vaaraksi kohti avaruutta kipuavalle raketille. Sama sää uhkasi myös tiistai-illan laukaisua, mutta nyt Falcon 9 pääsi matkaan klo 23:10 Suomen aikaa (16:10 paikallista aikaa).

Edellisen kerran yhtiö yritti ensimmäisen vaiheen laskeutumista tammikuun 10. päivänä, jolloin Falcon 9 laukaisi Kansainväliselle avaruusasemalle Dragon-rahtialuksen. Silloin laskeutuminen onnistui vain osittain, sillä rakettivaihe osui kyllä hyvin jalkapallokentän kokoiseen automaattisesti liikkuvaan alustaan, mutta peräsinlaitteiston ohjaamiseen vaadittavan hydraulinesteen loppumisen vuoksi raketti oli laskeutuessaan noin 45° asteen kulmassa. Siksi sen laskeutumisjalat pettivät ja vaihe kaatui mereen. 

Se, että laskeutumisen onnistuminen oli niin lähellä, oli jo sinällään suuri saavutus.

Seuraavan kerran laskeutumista oli määrä koettaa helmikuun 11. päivänä, mutta koe peruttiin voimakkaan merenkäynnin vuoksi. Laskeutumisalustaa ei siten lähetetty merelle, mutta rakettivaiheella päätettiin tehdä muilta osin “normaali” laskeutuminen. Telemetriatietojen mukaan vaihe toimi täysin normaalisti ja osui meren pintaan pystysuorassa asennossa kymmenen metrin tarkkuudella haluttuun paikkaan. Yhtiön perustaja Elon Musk totesikin, että vaihe olisi “laskeutunut hyvin todennäköisesti onnistuneesti alustalle”.

Kansainväliselle avaruusasemalle suuntaavan Dragon-aluksen mukana on kaksi tonnia ruokaa, varusteita, varaosia ja tutkimuslaitteita avaruusaseman kuusihenkiselle miehistölle. Kyseessä on jo kuudes NASAn Space X:ltä tilaamista 12 huoltolennosta.

Lue myös juttumme tammikuisesta koelennosta: Falcon 9 – laukaisu onnistui, laskeutuminen vain osittain.

ATV:n aika päättyy

ATV:n aika päättyy

Viimeinen eurooppalainen ATV-rahtialus irroittautui Kansainväliseltä avaruusasemalta lauantaina ja se ohjataan syöksymään ilmakehään tänään sunnuntaina. Alus tuhoutuu turvallisesti Tyynen valtameren päällä illalla noin klo 20.12 Suomen aikaa.

Samalla päättyy yli kymmemen vuotta kestänyt jakso Euroopan avaruusjärjestön historiassa. Ensimmäinen viidesta Automatic Transfer Vehicle -rahtialuksesta lähetettiin avaruusasemalle maaliskuussa 2008, ja aluksen suunnittelu ja rakentaminen aloitettiin jo vuosia aikaisemmin. 

Kuten nimi “automaattinen siirtoalus” antaa ymmärtää, on kyseessä miehittämätön avaruusalus. Tämän pitkälti autonomisen aluksen ohjauskeskus sijatsee Toulousessa, Ranskassa.

Ensimmäinen aluksen, nimeltään Jules Verne, jälkeen on asemalla vieraillut neljä muuta alusta. Viimeisin, Georges Lemaître, laukaistiin matkaan viime heinäkuun lopussa, ja sen lennosta muodostui pitkä ja tapahtumarikas.

ATV sinällään on ollut suurin käytössä ollut avaruusalus sen jälkeen kun Yhdysvaltain avaruussukkula jäi eläkkeelle. Ja viimeinen ATV oli raskain näistä avaruusrahtareista: yli 20 tonnia painaneessa aluksessa oli mukana 6617 kg ruokaa, varusteita ja tarvikkeita avaruusaseman miehistölle. Kyseessä oli myös raskain Ariane 5 -kantoraketin koskaan avaruuteen lähettämä kuorma.

Asemalla tuolloin ollut saksalainen ESAn astronautti Alexander Gerst ja kosmonautti Alexander Skvortsov valvoivat aluksen telakoitumista ISS-asemaan 12. elokuuta ja alkoivat tyhjentää sitä heti saapumisen jälkeen. Seuraavan puolen vuoden aikana miehistöt ovat korvanneet ATV:n mukanaan tuoman rahdin roskilla ja käytöstä poistetuilla tavaroilla, jotka palavat ilmakehässä ATN:n mukana. Näin ATV auttaa myös avaruusaseman jätehuollossa, koska avaruuteen ei asemalta heitetä mitään.

Samoin rahtialus vei tankeissaan asemalle polttoainetta, happea, ilmaa ja vettä, jotka on siirretty aseman tankkeihin.

ATV:n tehtävänä on ollut myös muuttaa avaruusaseman rataa. Se on tehnyt niin suunniteltuja ratakorkeuden nostamisia kuin myös pikaisia ratakorjauksia esim. silloin kun jokin avaruusromukappale on tullut turvarajan sisäpuolelle. Näin tapahtui kaksi kertaa viime lokakuussa.

Nyt tammikuussa ATV myös myös hidasti avaruusaseman ratanopeutta  ja laski asemaa siten hieman alemmalle kiertoradalle – tämä on erittäin harvinaista, koska asemaa nostetaan yleensä ylemmäksi, koska matalammalla radalla hyvin ohuen ilman vastus on suurempi ja siten aseman nopeus hidastuu siellä enemmän. Tällä kertaa syynä oli kuitenkin se, että asemalle tullut Dragon-rahtialus oli niin täyteen lastattu, että se ei olisi kyennyt nousemaan alkuperäiselle radalle. Myös aivan ensimmäinen ATV teki saman tempun vuonna 2008.

Maahanpalua aikaistettiin

Koska kyseessä on viimeinen ATV ja tämän kokoisten alusten syöksyt ilmakehään ovatharvinaisia, oli tarkoituksena alun perin tutkia aluksen tuhoutumista tarkasti ja ohjata alus siksi uudenlaiseen, hyvin loivalle radalle alaspäin. Näin ESAn ja Nasan tutkijaryhmät olisivat voineet havaita lähelta lentokoneista tarkasti sitä miten alus tuhoutuu ilmakehän kitkakuumennuksessa.

Alus olisi ollut avaruusasemasta irtaantumisensa jälkeen 13 vuorokautta yksin avaruudessa valmistautumassa uudenlaiseen maahanpaluuseen.

Normaalisti erittäin luotettavasti toimineen aluksen yksi neljästä virtapiiristä kuitenkin rikkoontui viime viikolla, jolloin alus siirtyi automaattisesti varotilaan. ATV pystyy ja on suunniteltu toimimaan siten, että yhden piirin vika ei vaikuta sen lentoon – itse asiassa se voisi toimia normaalisti vain kahdella – mutta kuten avaruustoiminnassa aina, vika johtaa aina turvatoimien korostamiseen. 

Siksi ATVn lennonjohtajat eivät halunneet ottaa riskiä toisen virtapiirin rikkoontumisesta suunnitellun pitkän yksinlennon aikana, joten he päättivät tuoda aluksen turvallisesti alas “perinteistä” nopeaa maahanpaluurataa pitkin.

Näin ollen alus on avaruudessa 30 tuntia eilen tapahtuneen lähdön jälkeen ja syöksyy maahan tänään illalla noin klo 20 Suomen aikaa.

Tapahtumista saadaan kuitenkin (ainakin toivottavasti) hyviä tietoja, koska aluksessa on mukana kaksi laitteistoa, jotka mittaavat lämpötilaa ja monia muita tietoja aluksesta maahanpaluun aikana ja lähettävät tietoja tutkijoille. Mukana on myös laitteisto, joka kuvaa tapahtumia paluun aikana ja pystyy periaatteessa näyttämään miltä aluksen mukana matkustaminen tuntuisi.

esablog
ATV
ISS
maahanpaluu
Orion-avaruusalus
  • Lue lisää ATV:n aika päättyy

Hätätilanne avaruusasemalla ohi

Avaruusasema
Avaruusasema
Samantha Christoforetti, Terry Virts ja Anton Shkaplerov
Jari Mäkinen

Päivitys 15.1. klo 8:05

Elämä avaruusasemalla on palautunut jotakuinkin normaaliksi eilisen väärän ammoniakkivuotohälytyksen jälkeen.

Eilen illalla, sen jälkeen kun kaikki merkit jo viittasivat siihen, että Kansainvälisen avaruusaseman läntisessä osassa ei ollut jäähdytysjärjestelmästä vuotanutta ammoniakkia ilmassa, kävivät astronautit Barry Wilmore ja Terry Virts ottamassa ensin ilmanäytteitä kaasunaamarit kasvoillaan. Kaasunäytteen pika-analyysi tehtiin asemalla olevilla ns. Dräger-putkilla.

Koska ammoniakkivuoto olisi erittäin vaarallinen miehistölle, ennen avaruusaseman osien välisten luukkujen avaamista venäläläisen osan ilmankiertoa muutettiin ja neljä muuta miehistön jäsentä menivät varmuuden varalta Sojuz-alusten sisälle kaasunaamarit kasvoillaan; paitsi että hätätilanteessa Sojuz-aluksilla voi palata Maahan, voidaan ne myös helposti eristää muusta asemasta.

Wilmore ja Virts etenivät Zaria-moduulista vähitellen pitemmälle läntiseen osaan, ja kun ilmasta ei löytynyt merkkejä ammoniakista, annettiin loppumiehistön palata aseman sisälle ja ottaa naamarit pois.

Väliaikaisen ilmakierron vuoksi avaruuslentäjät eivät kuitenkaan voineet viettää viime yötä omissa hyteissään, vaan “leiriytyivät” venäläisosaan ja ns. liitososa 2:aan. Ensi yöksi he pääsevät jo omiin oloihinsa.

Tämän torstain kuluessa avaruuslentäjät ottavat kiinni tärkeimpiä eilen tekemättä jääneitä toimia ja selvittävät mistä vikahälytys sekä jäähdyslaitteiston vesikierron paineen putoaminen johtui.

Keskiviikon 14.1. juttu aiheesta

Kansainvälisen avaruusaseman “läntinen” osa on eristetty ja kuusihenkinen miehistö on evakuoitu aseman venäläiseen osaan.

Syynä tähän on tänään aamulla klo 4 avaruusaseman aikaa (GMT), siis klo 6 Suomen aikaa, annettu hälytys, jonka mukaan aseman jäähdytyslaitteissa käytettävää korkeapaineista ammoniakkia oli mahdollisesti vuotamassa aseman sisälle. Ammoniakki on erittäin vaarallista ja se saattaa hengitettynä johtaa nopeasti kuolemaan. Heti hälytyksen jälkeen miehistö puki päälle kaasunaamarit, siirtyi pois epäillyn vuodon alueelta amerikkalaisesta moduulista aseman venäläiselle puolelle ja sulki luukut takanaan.

Päivän kuluessa tapahtumien kulku selvisi paremmin ja välitön vaaratilanne oli ohitse. Alkuperäinen syy hälytykseen ei ollut ammoniakkivuodosta ilmaisevan sensorin antama hälytys, kuten aluksi kerrottiin, vaan avaruusaseman jäähdytysjärjestelmän vesikierrossa havaittu paineen putoaminen. Aseman jäähdyttämisessä käytetään kaksiportaista systemiä, missä aseman ulko-osissa jäähdytysnesteenä on ammoniakki, ja kierto aseman sisäosissa on hoidettu vedellä (ammoniakin vaarallisuuden vuoksi). Vesijärjestelmän paineen pudotus kuitenkin saattaa olla merkki siitä, että siinä on vuoto, ja se saattaa tarkoittaa puolestaan ammoniakin vuotamista aseman sisälle.

Koska tällainen vuoto olisi erittäin vaarallinen, soi asemalla hälytys ja miehistö toimi kuten koulutuksessa on käyty läpi moneen kertaan (ks. alla).

Ammoniakin pitoisuuden kasvua aseman sisällä ei ole havaittu, mutta koska jossain päin systeemiä saattaa olla huomaamaton vuoto – ja koska joka tapauksessa paineen putoaminen oli merkki jostain epänormaalista – miehistö pysyy eristyksissä aseman venäläisellä puolella kunnes tilanteesta on selvä kuva. Koko kuusikko viettää siis venäläispuolella ainakin ensi yön olosuhteissa, jotka vastaavat sitä, että suurperhe joutuisi viettämään yhden yön keittiössä ja varastossa.

Venläiset Zvezda ja Zaria, aseman vanhimmat moduulit, sopivat hyvin asumiseen, mutta niitä on käytetty lähinnä varastona ja miehistön “ruokailu- ja olohuoneena”. Ne, sekä niihin kiinnitetyt pienemmät venäläiset moduulit, pystyvät majoittamaan kuusi henkilöä, mutta pitkäaikainen asuminen näissä tulee olemaan tukalaa. 

Kansainvälinen avaruussema koostuu selvästi kahdesta osasta, venäläisestä sekä ns. läntisestä, mihin kuuluvat amerikkalaisten laboratorio-, liitos-, varasto- ja asuinmoduulien lisäksi eurooppalainen ja japanilainen laboratoriomoduuli. Puoliskot sekä jokainen moduuli erikseen voidaan eristää toisistaan; tätä mahdollisuutta voidaan tarvita niin paineen laskiessa aseman sisällä, tulipaloissa kuin myös silloin, jos sisäilmaan pääsee jotain haitallista ainetta.

Kaikki avaruusasemalle lähtevät avaruuslentäjät koulutetaan toimimaan tällaisessa tilanteessa ja nyt asemalla oleva ESAn italialainen astronautti Samatha Christoforetti kirjoitti tähän liittyvästä koulutuksestaan blogikirjoituksessaan. Hän ennätti myös päivällä twiittaamaan, että "kaikki on kunnossa" ja kiitti heitä kohtaan osoitetusta huomiosta sekä huolesta.

 

Samantha Christoforetti, Terry Virts ja Anton Shkaplerov

Kuva: Samantha Christoforetti, Terry Virts ja Anton Shkaplerov kuvattuna ammoniakkivuodon harjoituksessa ennen avaruuteen lähtöään. Suurin osa astronauttikoulutuksesta on varautumista tilanteisiin, joita toivottavasti ei tapahdu.

Tapaus olisi saattanut olla avaruusaseman yli kymmenvuotisen historian suurin hätätilanne, ja jo tällaisenaan se on eräs vakavimmalta tuntuneista asemalla tapahtuneista kokemuksista. Ammoniakkivuotoa pidetään eräänä suurimmista aseman riskeistä meteoritörmäyksen ja tulipalon jälkeen. Mikäli ammoniakki pääsee saastuttamaan aseman sisäilman, joudutaan pahimmassa tapauksessa avaruusasema tyhjentämään kokonaan ja äärimmäisessä tapauksessa avaruuslentäjien pitää palata Maahan asemalla olevilla Sojuz-aluksilla.

Avaruusaseman jäähdytyssysteemin ulkona olevassa, ammoniakkia sisältävässä kierrossa on ollut takavuosina ongelmia, joiden korjaamiseen on täytynyt tehdä avaruuskävelyitä. Jos systeemistä löytyy nyt vikaa, sen korjaaminen saattaa myös vaatia pikaisesti tehtävää avaruuskävelyä. Ellei syytä saada muuten selville, joutunee joku astronauteista käymään joko kaasunaamari päässään tai jopa avaruupuku päällään aseman läntisen osan sisällä tutkimassa tilannetta lähemmin.

Jatkamme asian seuraamista – tällä hetkellä syypäänä näyttää olevan kuitenkin varoituslaitteiston tekemä väähä hälytys, ja todennäköisesti aseman elämä palautuu pian takaisin normaaliksi.

Alla on Nasan tiedote tilanteesta:

Falcon 9: laukaisu onnistui, laskeutuminen vain osittain

Jari Mäkinen

Päivitys lauantaina 10.1. klo 12:10

Space X -yhtiön osittain uudelleenkäytettävä Falcon 9 -kantoraketti laukaistiin onnistuneesti avaruuteen tänään lauantaina klo 11:47 Suomen aikaa. Lennolla testattu raketin ensimmäisen vaiheen laskeutuminen Atlantilla olevalle lavetille sen sijaan onnistui vain osittain: raketti onnistui erinomaisesti muuttamaan lentorataansa, laskeutumaan alas ilmakehään ja suunnistamaan täsmälleen lavettialuksen päälle, mutta osui sen pintaan liian suurella nopeudella, joten se vauruoitui lentokelvottomaksi.

Lento ei siis onnistunut tältä osin odotetulla tavalla, mutta sen tärkein tarkoitus olikin toimittaa avaruusasemalle rahtia kuljettava Dragon-alus matkalleen. Se onnistui erinomaisesti ja Dragon on jo avannut aurinkopaneelinsa sekä aloittanut paripäiväisen matkansa asemalle.

Ensimmäisen vaiheen laskeutumisesta lavetille ei saatu harmaassa ja sumuisessa säässä hyviä kuvia, mutta siitä on paljon telemetriatietoja ja lento auttaa kehittämään tekniikkaa edelleen.

Päivitys lauantaina illalla klo 19:30:

Alustavien tietojen mukaan rakettivaiheen ritilämäisiä aerodynaamisia ohjaimia käyttäneen hydraulisen systeemin neste loppui kesken, minkä vuoksi nopeus laskeutuessa oli suurempi kuin piti. Seuraavalla Falcon 9:n lennolla hydraulisysteemissä on 50% enemmän nestettä ja tänään saatujen kokemusten perusteella laskeutumisen onnistumisen todennäköisyys on suurempi.

Otsikkokuva on laskeutumista esitelleestä animaatiosta – ei todellinen kuva laskeutumisesta.

Alkuperäinen artikkeli lauantain aamulta:

Laukaisua yritettiin edellisen kerran tiistaina, jolloin lähtölaskenta keskeytettiin vain minuutti ja 21 sekuntia ennen lentoonlähtöä, kun raketin toisen vaiheen rakettimoottorin ohjauksessa ilmeni vikaa. 

Tietokoneiden havaitsema poikkeava mittausarvo olisi johtanut automaattiseen lähdön keskeyttämiseen, joten lennojohtajat pysäyttivät kellon itse vain minuutti ja 21 sekuntia ennen suunniteltua lähtöaikaa.

Space X ei ole kertonut viasta tarkemmin, mutta nähtävästi se oli eräs tekijöistä, joiden vuoksi laukaisua siirrettiin alun perin joulukuun 19. päivästä tammikuun alkuun. Silloin paria päivää ennen suunniteltua laukaisua tehty moottorien koekäyttö keskeytyi ja raketin toisessa vaiheessa havaittiin kaksi pientä vikaa, jotka piti korjata ennen uutta yritystä. Falcon 9:n moottoreita haluttiin myös testata uudelleen ennen varsinaista laukaisua, joten yritys siirrettiin saman tien joululomien jälkeen tämän viikon tiistaille.

Koska laukaisuikkuna tiistaina oli vain noin sekunnin mittainen,  ei laukaisua voitu koittaa samana päivänä enää uudelleen, vaan raketti piti tyhjentää poltoaineesta ja asettaa tilaan, jossa se saattoi odottaa uutta laukaisua. Tiistaina uudeksi laukaisupäiväksi kerrottiin jo eilinen perjantai, mutta torstaina Nasa ja Space X päättivät lykätä yritystä vielä vuorokaudella.

Falcon 9:n huötykuormana on miehittämätön Dragon-rahtialus, joka kuljettaa 2,3 tonnia tavaraa Kansainväliselle avaruusasemalle. Koska kantoraketti nousee lentoon mahdollisimman painavana, pitää se laukaista matkaan hyvin täsmälleen oikeaan aikaan.

Lisäjännitystä laukaisuun tulee siitä, että se on ensimmäinen Nasan yksityisiltä avaruusyhtiöiltä tilaama rahtilento avaruusasemalle sitten viime lokakuussa tapahtuneen onnettomuuden, jolloin Orbital Sciences -yhtiön Cygnus-alus ja sen rahti tuhoutuivat niitä kyytineen Antares-kantoraketin moottorin räjähdettyä välittömästi laukaisun jälkeen. 

Uudelleenkäytettävä ensimmäinen vaihe

Paitsi että avaruusasemalla olevat kuusi avaruuslentäjää odottaa   rahtialuksen saapumista, on lento erityisen jännittävä siksi, että Space X yrittää saada tällä lennolla kantoraketin ensimmäisen vaiheen palautettua ehjänä takaisin Maan pinnalle.

Nyt käytännössä kaikki avaruuteen aluksia laukaisevat kantoraketit ovat kertakäyttöisiä, eli suuri ja kallis kantoraketti tuhoutuu kokonaan laukaisussa. Tyypillisesti vaiheista koostuvan raketin ensimmäinen vaihe putoaa mereen ja ylemmät vaiheet tuhoutuvat pudotessaan takaisin ilmakehään. 

Jo se, että raketin suurin yksittäinen osa, ensimmäinen vaihe, saataisiin takaisin uudelleenkäytettäväksi, olisi olennainen askel eteenpäin ja auttaisi säästämään raketin laukaisukustannuksissa.

Esimerkiksi Falcon 9:n tapauksessa ensimmäinen vaihe on 42 metriä korkea ja 3,7 metriä halkaisijaltaan oleva lieriö, jonka massa ilman polttoainetta on noin 18 tonnia ja jonka sisälle mahtuu 385 tonnia polttoainetta ja nestemäistä happea. Sen alaosassa on yhdeksän kappaletta Merlin 1D -rakettimoottoria, joiden yhteinen työntövoima on 5 886 kilonewtonia.

Tarkkaan ottaen nyt käytössä oleva kantoraketin versio on Falcon 9 v1.1, eli Falcon 9 Reusable, ja se on alkuperäistä Falcon 9:ää voimakkaampi ja kyvykkäämpi. Lisäpotkua tarvitaan muun muassa ensimmäisen vaiheen maahan palaamisessa tarvittavien laskeutumisjalkojen, ohjaimien sekä ylimääräisen polttoaineen kuljettamiseen.

Kriitikoiden mukaan juuri tämä kullakin lennolla kuljetettava “ylimäätäinen” massa tekee uudelleenkäytettävyydestä kannattamatonta, mutta Space X -yhtiön johtaja ja perustaja Elon Musk on tojunut kritiikkiä jo vuosien ajan laskelmillaan, jotka osoittavat laukaisuhinnan putoavanmahdollisesti jopa neljännekseen jo nyt edullisesta Falcon 9:n laukaisuhinnasta.

Falcon 9:n tapauksessa yhden kilogramman laukaiseminen avaruuteen maksaa noin 3500 euroa, ja mikäli ensimmäisiä vaiheita voidaan käyttää uudelleen suunnitellulla tavalla noin 40 kertaa, voi hinta olla noin 950 euroa kilogrammalta.

Toinen kriitiikin kohde on se, että vaikka ensimmäinen vaihe saataisiin onnistuneesti alas, voi sen kunnostaminen uutta lentoa varten olla vaikeaa.

Vaikka Space X on nuori avaruusyhtiö, on sillä kuitenkin jo pitkä kokemus rakettitekniikasta ja ennen kaikkea modernista sellaisesta: koska se on pystynyt suunnittelemaan kantorakettinsa puhtaalta pöydältä ilman historian painolastia, on tuloksena ollut erinomaisia laitteita.

Yhtiön ensimmäinen kantoraketti oli pieni Falcon 1, joka teki ensilentonsa maaliskuussa 2006. Raketti toimi kunnolla vasta neljännella laukaisyrityksellä, mutta se kehittämään nyt käytössä olevan Falcon 9:n. 

Falcon 9 ei ole yhdeksäs Falconin versio, vaan yhdeksikkö tarkoittaa ensimmäisessä vaiheessa olevien moottorien määrää. 

Moottorit sinällään ovat raketin eräs vahvuus, sillä ne on tehty yksinkertaisiksi ja uudelleenkäytettäviksi. Lisäksi yhdeksän pienemmän moottorin käyttäminen on edullisempaa ja turvallisempaa kuin yhden suuren moottorin: jopa kaksi moottoreista voi rikkoontua lennon aikana ilman, että raketti putoaa Maahan. Muilla raketeilla yleensä moottorin rikkoontuminen tarkoittaa kantoraketin ja sen hyötykuorman tuhoutumista. 

Space X on tutkinut jo vuosien ajan erilaisia tapoja tuoda ensimmäinen vaihe ehjänä alas ja on testannut koetilallaan Teksasissa ensin pienempää Grasshopperiksi kutsuttua automaattisesti lentoonnousevaan, lentävää sekä laskeutuvaa rakettia ja sittemmin myös täysikokoista Falcon 9:n ensimmäistä vaihetta, mihin asennettiin rungon alaosaan neljä ohutta, juuri ennen laskeutumista avautuvaa jalkaa.

Lisäksi edellisillä lennoilla oikeat, avaruuteen satelliitteja vieneet Falcon 9 -raketit ovat testanneet maahanpaluun eri vaiheita. Ensin korkealla yläilmakehässä tehtävää jarrutuspolttoa ja lentoradan muutosta, ja sitten myös laskeutumista alas. Viimeisimmällä koelennolla raketin ensimmäinen vaihe laskeutui onnistuneesti mereen ja lähetti mittaustietoja koko lennon ajan aina siihen saakka, kun vaihe upposi mereen noin kahdeksan sekuntia laskeutumisen jälkeen.

Mikäli nyt käytössä oleva jalkapallokentän kokoinen, kauko-ohjattu lautta olisi ollut tuolloin meressä laskeutumispaikalla, olisi vaihe saatu tuolloin jo tuotua takaisin. 

Öljynporauslautan kaltainen laite pystyy pitämään paikkansa satelliittinavigoinnin ja tehokkaiden vesisuihkumoottorien avulla oikeassa paikassa ja asennossa kolmen metrin tarkkuudella voimakkaassakin merenkäynnissä. 

Laskeutumisen jälkeen rakettivaihe kiinnitetään lautan kannelle ja tuodaan sillä takaisin maihin huollettavaksi ja tarkistettavaksi ennen uutta laukaisua.

Lennon vaiheet (T tarkoittaa laukaisuhetkeä)

T-3 sek
Ensimmäisen vaiheen yhdeksän moottoria käynnistyvät

T-0 sek
Moottorit saavuttavat täyden työntövoimansa ja 68,4 metriä korkea raketti nousee lentoon

T+20 sek
Falcon 9 alkaa kääntyä vähitellen vaakasuoraan lentoon noustuaan ensin lähes suoraan ylöspäin. Raketti suuntaa 51,6° pohjoiseen, samalle radalle avaruusaseman kanssa.

T+1 min 10 sek
Falcon 9 rikkoo äänivallin

T+2 min
Ensimmäisen vaiheen moottorien työntövoimaa pienennetään, jotta moninkertaisella äänen nopeudella lentävään rakettiin kohdistuva aerodynaaminen paine ei kasvaisi liian suureksi.

T+2 min 37 sek
Ensimmäisen vaiheen moottori sammuvat. Raketti on noin 80 km:n korkeudessa ja lentää Mach 10:n nopeudella.

T+2 min 41 sek
Toinen vaihe irtoaa ensimmäisestä vaiheesta, käynnistää muutamaa sekuntia myöhemmin oman moottorinsa ja jatkaa kohti kiertorataa. Toisen vaiheen moottori toimii kuusi minuuttia ja 38 sekuntia, minkä jälkeen Dragon on avaruudessa.

Ensimmäinen vaihe nousee lentoradallaan jopa 140 kilometrin korkeuteen, kunnes sen rakettimoottorit syttyvät, hidastavat sen nopeutta ja kääntävät vaiheen putoamaan haluttuun kohtaan suoraan alaspäin.

Ennen ilmakehän paksumpiin osiin saapumistaan noin 70 kilometrin korkeudesta noin 40 kilometriin saakka kolme yhdeksästä moottorista toimii ja jarruttaa edelleen vauhtia. Yhdessä ilmanvastuksen kanssa moottorit hidastavat nopeuden noin viisinkertaisesta äänen nopeudesta noin 900 kilometriin tunnissa. Ilmakehään saapumisen aikaan pitkän ja hoidan sylinterin asentoa hallitaan myös sen yläosasta avautuvilla neljällä ritilämäisellä vakaajalla.

Ensimmäisen vaiheen keskimmäinen moottori käynnistyy noin 15 sekuntia ennen laskeutumista. Neljä laskeutumisjalkaa avautuvat vain muutamaa sekuntia ennen lavetille osumista. Teoreettisesti laskeutumisnopeus on vain kaksi metriä sekunnissa, siis kävelyvauhtia, ja laskeutumisen tarkkuus on kymmenisen metriä – siis juuri sopiva jalkapallokentän kokoiselle (91 x 52 metriä) lavetille osumiseen.

Avaruuteen noussut Dragon-alus telakoituu avaruusasemaan kahden vuorokauden kestäneen lennon jälkeen. Se asettuu odottamaan aseman vierelle ja astronautit siirtävät sen avaruusaseman robottikäsivarren avulla kiinni aseman telakointiporttiin.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 8
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin ISS RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved