Samalla kun suuri osa ihmiskunnasta juhlii vuoden vaihtumista, ollaan kaukana aurinkokunnan ulkolaidalla jännän äärellä: New Horizons -luotain lentää 6,6 miljardin kilometrin päässä olevan kappaleen 2014 MU69 ohitse klo 7.33 huomenna aamulla Suomen aikaa.
Sen jälkeen, kun Nasan New Horizons -luotain lensi Pluton ohitse heinäkuussa 2015, on sitä sommattu pienin ratamuutoksin kohti kaukana Pluton kiertoradan ulkopuolella olevaa kohdetta nimeltä 2014 MU69.
Kyseessä on kaukainen pieni kappale, josta ei tiedetä paljoakaan. Sen kooksi arvellaan 30 kilometriä ja se on nähtävästi muodoltaan maapähkinän kaltainen, kenties siis kaksi yhteen liittynyttä asteroidia tai hyvin lähellä toisiaan kiertävä kaksikko. Sen etäisyys Auringosta on keskimäärin 44,581 astronomista yksikköä, eli noin 45 kertaa Maan ja Auringon välinen etäisyys. Auringon se kiertää kerran 295 vuodessa.
Se on siis kaukana, mutta silti sijaitsee lähempänä Aurinkoa kuin Pluto soikean ratansa kaukaisimmassa osassa ollessaan; Pluton etäisyy vaihtelee välillä 49,3 – 29,658 AU:ta. Kun New Horizons lensi Pluton ohitse, oli se 32 AU:n päässä – siis 12 kertaa Maan ja Auringon välistä etäisyyttä lähempänä.
Kappale onkin nimetty aiheellisesti Ultima Thuleksi, eli "tietämyksemme rajamailla olevaksi maailmaksi"; kreikkalaisille tämä saattoi myös olla (Wikipedian mukaan) ”äärimmäinen pohjoisessa sijaitseva alue, saari tai maa", kukaties Skandinavian niemimaa, Islanti, Huippuvuoret, Grönlanti tai Saarenmaa.
Ultima Thule on erittäin kiinnostava kohde, koska se saattaa olla vanhin ihmiskunnan koskaan läheltä tutkima taivaankappale. Se on eräs lukuisista Plutoa kauempana olevista kohteista, jotka ovat kenties jäisiä, suuren komeettaytimen kaltaisia kappaleita.
Todennäköisesti Ultima Thule ei ole muuttunut juuri lainkaan sitten Aurinkokunnan alkuaikojen, joten tiedot siitä ovat erittäin kiinnostavia.
Ohilento tapahtuu täysin automaattisesti, koska radiosignaalilta kestää kulkea Maasta luotaimeen noin kuusi tuntia – ja saman verran toiseen suuntaan. Nyt 31.12.2018 luotaimeen lähetettiin viimeiset ohjeet ohilentoa varten ja sen lähettämien tietojen mukaan luotain on hyvässä kunnissa sekä valmis ohilentoon. Nyt uudenvuodenaattona se on aloittanut jo aktiivisen havaitsemisen.
Tarkalleen ottaen New Horizons on lähimpänä Ultima Thulea huomenna aamulla Suomen aikaan klo 7.33, jolloin sen ja asteroidin välinen etäisyys on noin 3500 kilometriä. Tämä on kolme kertaa lähempänä kuin Pluton ohilento tapahtui. Syynä pienempään etäisyyteen on se, että kohdekin on paljon pienempi. Jotta siitä saataisiin edes kohtuullisen tarkkoja kuvia, pitää välimatkan olla pieni.
Lisähaaste kuvaamiselle on vähäinen valo. Kun Pluton etäisyydellä Auringon kirkkaus on vähemmän kuin Kuun loiste yöllä, on valoa nyt paljon vähemmän. Luotain joutuu siis ottamaan aikavalotuskuvia samalla kun se kiitää suurella nopeudella eteenpäin.
Tutkijat toivovat silti saavansa hyviä kuvia Ultima Thulesta; resoluutio tarkimmissa kuvissa saattaa olla jopa 30 metriä. Erityisen kiinnostavaa olisi tietää enemmän sen olemuksesta yleisesti ja pinnanmuodoista, minkä lisäksi sen koostumusta koetetaan mitata tarkasti. Erityisesti ammoniakin, hiilimonoksidin, metaanin ja vesijään määrä olisi tärkeää saada selville. Kuvat voivat myös kertoa onko sillä kaasua tai pienempiä kuita ympärillään.
Ensimmäisen havaintonsa New Horizons teki Ultima Thulesta elokuun 16. päivänä, jolloin niiden välinen etäisyys oli vielä 172 miljoonaa kilometriä. Ensimmäisiä kuvia ohilennon jälkeen odotetaan Maahan huomenna illalla tai tammikuun toisena päivänä. Kaikkien ohilennon aikana kerättyjen kuvien ja tietojen lähettäminen kestää 20 kuukauden ajan. Viimeisiä tietoja siis täytyy odottaa syyskuuhun 2020 saakka.
New Horizons on konserttiflyygelin kokoinen alus, joka saa sähkövirtaa yhdestä ydinparistosta. Se laukaisiin pitkälle matkalleen tammikuussa 2006 ja tämän ohilennon jälkeen se suuntaa ulos Aurinkokunnasta.
Japanilainen kohti asteroidia matkalla oleva Hayabusa 2 -luotain tulee huomenna Maan luokse pitkällä planeettainvälisellä matkallaan.
Se kiepauttaa itsensä maapallon ohitse jotakuinkin pohjoisen suunnasta etelään siten, että se on lähimmillään Havaijien lounaispuolella 9520 kilometrin korkeudella klo 12:08 Suomen aikaa huomenna torstaina 3. joulukuuta.
Hayabusa 2:n runko-osa on halkaisijaltaan noin puolitoista metriä, joten edes aurinkopaneeliensa avustamana siitä ei näy käytännössä mitään taivaalla. Arvioiden mukaan sen kirkkaus on parhaimmillaankin magnitudin 13 luokaa, eli sen havaitsemiseen tarvittaisiin suurikokoinen kaukoputki.
Luotain itse sen sijaan näkee Maan oikein hyvin ja ohilentoa käytetään hyväksi sen kameroiden testaamiseen ja kalibrointiin.
Hayabusa 2 on jo lähettänyt kuvia maapallosta lennonjohtoon, ja niistä yksi on tässä alla. Kuva on otettu navigointikameralla, joten se on tarkkuudeltaan heikompi kuin varsinaiset tieteellisiin havaintoihin tarkoitetulla kameralla ohilennon aikana otettavat kuvat tulevat olemaan.
Jo toinen japalinaisluotain asteroidille
Hayabusa 2 on matkalla tutkimaan asteroidia nimeltä 162173 Ryugu.
Tarkoituksena on asettaa luotain kesällä 2018 kiertämään asteroidia, jolloin se pystyy tutkimaan ja mittaamaan sitä aitiopaikalta.
Luotain myös lähettää pienen MASCOT-nimisen laskeutujan asteroidin pinnalle sekä sinkoaa pinnalle myös seitsemän kiloa massaltaan olevan törmääjän.
Sen jälkeen kun törmääjä on saanut aikaan iskullaan pintaan pienen kraatterin, laskeutuu luotain itse pinnalle saakka ja nappaa mukaansa näytteen törmäyspaikasta. Toimia voidaan katsoa myös kauempaa ennen “laskeutumista” irralleen lähetettävän kameralaitteiston välityksellä.
Jos kaikki sujuu suunnitelman mukaan, palaa Hayabusa 2 näytteineen Maahan vuoden 2020 lopussa.
Kyseessä on jo toinen japanilainen asteroidilento, sillä Hayabusa 1 kävi jo viitisen vuotta sitten tutkimassa asteroidi 25143 Itokawaa ja toi sieltä näytteen vuonna 2010.
Ensimmäisen Hayabusan matka oli täynnä teknisiä ongelmia, mutta japanilaisten kärsivällisyyden ja neuvokkuuden avulla luotain onnistui tehtävässään lähes suunnitellulla tavalla.
Tämä toinen Hayabusa laukaistiin matkaan vuosi sitten ja tämän huomenna tapahtuvan Maan ohilennon tarkoituksena on napata painovoimalinkouksen avulla maapallolta hieman lisää nopeutta. Luotain poistuu Maan luota 31,9 kilometrin sekuntinopeudella, eli 1,6 km/s vauhdikkaammin kuin Maan luokse saapuessaan.
Mahdollisuus siihen, että luotain jostain syystä suistuisi radaltaan ja osuisi maapalloon, on olematon: ohilentoja on käytetty jo lukuisia kertoja aikaisemmin planeettaluotaimien matkantekoa vauhdittamaan, ja jokainen kerta manöveeri on onnistunut – kiitos luotaimia radoillaan tiukasti pitävien luonnonlakien.
Taivasta automaattisesti tarkkaileva Pan-STARRS -havaintolaite äkkäsi tämän varsin suurella nopeudella meitä kohden tulleen kappaleen 10. lokakuuta. Kun sen rata ja perustiedot oli saatu nopeasti selvitettyä, annettiin sille nimi 2015 TB145.
Koska tämä noin 400 metriä läpimitaltaan oleva kappale lentää Maan ohitse (täysin turvallisesti ja vaaratta) noin 480 000 kilometrin päästä pyhäinpäivänä 31.10., kutsutaan sitä nyt Halloween-henkisesti myös "Spooky" -nimellä.
Yleensä tällaiset Maan vierestä kulkevat kappaleet ovat pienikokoisia asteroideja, mutta tuoreiden havaintojen mukaan Spooky saattaakin olla komeetta. Kummatkin ovat Aurinkokunnassamme olevia pienkappaleita, joista komeetoissa on hieman enemmän vesijäätä kuin kivimäisiä silikaatteja, kun taas asteroideissa suhde on päinvastoin.
Varsin monet kappaleet ovat itse asiassa jossain niiden välillä, ja niitä kutsutaan komeetoiksi jos niille syntyy jonkinlainen pyrstö aineesta, jota Aurinko kuumennuksellaan irrottaa niiden pinnalta.
Toinen tyypillinen ero komeettojen ja asteroidien välillä on niiden radat: komeetat ovat tyypillisesti soikeammalla radalla, ja etenkin kun ja jos soikean radan kaukaisin kohta ulottuu varsin kauas, on niiden nopeus täällä sisemmällä varsin suuri. Monasti komeettojen radat myös ovat hieman enemmän kallellaan planeettojen keskimääräiseen ratatasoon.
Juuri näin näyttää olevan tässä Spookyn tapauksessa. Sen rata on kallellaan ja sen nopeus on noin 35 km/s.
Ohilennon aikaan kappale ei tule näkymään paljain silmin ja vain suuremmilla kaukoputkilla. Koska näin läheltä tapahtuvat ohilennot (etäisyys on vain noin 1,3 kertaa Kuun etäisyys) ovat harvinaisia, tullaan kappaletta tutkimaan tarkasti niin kookkailla ammattilaisteleskoopeilla kuin tutkillakin.
Ja jos kyseessä tosiaankin on komeetta, niin tapaus on vieläkin kiinnostavampi!
Alla on karkea kartta 2015 TB145:n radasta Maan luona.
Huomisiltana Suomen aikaa puoli kymmeneltä Nasan Cassini-luotain ohittaa lähietäisyydeltä Saturnuksen jäisen Dione-kuun. Kyseessä on viimeinen lähiohitus ennen luotaimen radan radikaalia muutosta.
Dione on Saturnuksen yli 60 kuusta neljänneksi suurin. Sen läpimitta on 1 123 kilometriä. Kuu on siten kooltaan samaa luokkaa kuin Pluto, jonka halkaisija on New Horizons -luotaimen välittämien tarkkojen tietojen perusteella 1 473 kilometriä.
Edellisen kerran Cassini tutki Dionea lähietäisyydeltä viime kesäkuussa, jolloin se sujahti 517 kilometrin päästä kuun ohitse. Nyt välimatka jää vielä pienemmäksi: 474 kilometrin etäisyydeltä Dionen pinnalta erottuu parin metrin kokoisia yksityiskohtia.
Kuvia saadaan Maahan kuitenkin vasta pari päivää myöhemmin. Kuvaamisen lisäksi Cassini tutkii Dionen painovoimakenttää, joka kertoo kuun sisäisestä rakenteesta ja auttaa tekemään vertailuja jättiläisplaneetan muiden kiertolaisten kanssa.
Infrapuna-aallonpituuksilla tarkastellaan Dionen pohjoisnavan seutuja ja niillä esiintyviä lämpötilanvaihteluja, ja kosmisen pölyn ilmaisimella etsitään hiukkasia, jotka olisivat peräisin kuun pinnalta.
Cassini-luotain on tätä ennen ohittanut Dionen läheltä neljä kertaa. Lähin ohitus tapahtui joulukuussa 2011, jolloin etäisyyttä oli ainoastaan 100 kilometriä. Ohilennot vaativat tarkkaa ohjausta; tällä kertaa luotaimen rakettimoottorit käynnistettiin elokuun alkupäivinä 12 sekunniksi. Näin Cassinin rata muuttui hieman ja suuntasi luotaimen kohti Dionea.
Cassini on kiertänyt Saturnusta vuodesta 2004. Kuluvan vuoden lopulla luotaimen rataa muutetaan siten, että se siirtyy pois planeetan ekvaattorin eli päiväntasaajan tasosta, missä suuret kuut kiertävät.
Yli kymmenen vuotta kestäneen tutkimusretkensä päätökseksi Cassini kulkee parikymmentä kertaa Saturnuksen ja sen renkaiden välistä. Matkanteko voi katketa törmäykseen harhailevan rengaskappaleen kanssa.
Jos niin ei käy, Cassini ohjataan lentonsa lopuksi tarkoituksella Saturnuksen kaasukehään, missä se tuhoutuu. Näin estetään epätodennäköinen, mutta mahdollinen törmäys kuihin, erityisesti Titaniin tai Enceladukseen, joiden pinnalle ei haluta viedä luotaimen mukanaan kuljettamia Maan bakteereja.
Tulevasta ohilennosta kerrottiin Jet Propulsion Laboratoryn uutissivuilla.
New Horizons -luotain lentää huomenna tiistaina iltapäivällä Suomen aikaa Pluton ohi ja samalla sen kuiden ratojen läpi. Tuona hektisenä aikana luotain kuvaa ja mittaa Plutoa, sen kuita sekä avaruutta Pluton ympärillä hyvin aktiivisesti, mutta se lähettää vain noin 1% kaikista keräämistään tiedoista saman tien Maahan.
Loput se tallentaa muistiinsa ja lähettää paremmalla ajalla ohilennon jälkeen loppukesän aikana. Aikaahan luotaimella riittää, sillä sen ydinparistossa on virtaa vuosiksi, eikä luotaimelle ei ole ainakaan toistaiseksi löydetty uusia ohilentokohteita Pluton jälkeen.
Lähipäivinä siis tapahtuu todella paljon, mutta kuvia tulee Maahan vain vähän ja hitaasti.
Ohilentoon kannattaa valmistautua otsikkokuvassa olevaa aikataulua katsomalla ja sitten alla olevan kuvan avulla: se näyttää kuinka suurista kappaleista on kyse maapalloon verrattuna. Pluto (keskellä) ja Kharon (sen päällä yläoikealla) eivät ole valtavan suuria, mutta silti erinomaisen jännittäviä ulkoaurikokunnan kappaleita.
Mitä ohilennon aikaan tapahtuu?
Koko ohilento on ohjelmoitu luotaimeen ja sen toimiin puututaan nyt vain siinä tapauksessa, että jokin todella suuri vaara uhkaa luotainta ja sen toimintaa.
Kiinnostavia hetkiä ohituksen aikana ovat paitsi ajat, jolloin luotain on lähinnä Plutoa ja Kharonia, niin myös hetket jolloin luotain lentää näiden varjojen läpi. Silloin Pluton ja Kharonin taakse peittyvä Aurinko kertoo paljon niiden kaasukehistä ja lähitienoista. Samoin ajat, jolloin luotain lentää Maasta katsottuna Pluton ja Kharonin takaa, ovat kiinnostavia, koska silloin vastaavalla tavalla radiolinkki (jota tutkitaan maanpäällisin radioteleskoopein) kertoo paljon Plutosta ja Kharonista.
Varsinaisen lähiohituksen aikana New Horizons ei myöskään lähetä tietojaan Maahan, vaan se kytkee radiolähettimensä päälle vain hetkeksi tiistai-iltana, jotta Maassa tiedettäisiin luotaimen toimivan ja kaiken sujuneen hyvin. Tämä piippaus saapuu Maahan keskiviikon puolella klo 04:02 (Suomen aikaa). Kuvia tulee vasta sen jälkeen vasta keskiviikkona.
Erilaisten mittaustietojen lisäksi New Horizon ottaa kuvia kahdella kameralla, pankromaattisella – eli mustavalkokuvia ottavalla – kapeakuvakenttäisellä (0,29°) LORRI-teleskoopilla (Long-Range Reconnaissance Imager), ja laajempikuvakenttäisellä (5,7°) monispektrikameralla nimeltä MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera).
MVIC ottaa myös ”mustavalkokuvia”, mutta tekee niin usean erilaisen suotimen läpi, jolloin kuvista saadaan enemmän tietoa ja niistä voidaan koostaa myös niin sanottuja värikuvia. MVICin suotimet ovat lähi-infrapunan, punaisen, sinisen ja metaanin alueilla, mutta sillä ei ole vihreää filtteriä – koska sitä ei todennäköisimmin kaivata, sillä ihmissilmin nähtävät värikuvat saadaan rakennettua myös infrapuna-, puna- ja sinifiltterien kuvien avulla. MVIC-kuvien avulla ”väritetään” myös LORRI-kuvia.
Muuten: MVICiä kutsutaan yleensä nimellä Ralph, koska instrumenttitiimi sai ensinnä valmiiksi Alice-ultaviolettispektrografin (se perustuu Rosetta-luotaimessa olevaan samantyyppiseen laitteeseen) ja kameralaitteisto nimettiin vitsikkäästi The Honeymooners -TV-sarjassa olevan pariskunnan miehen Ralphin mukaan, koska rouva on nimeltään Alice. Kuka sanoo etteivät avaruustutkijat ole vitsikkäitä?
Joka tapauksessa näistä kameroista saadaan Maahan siis vain muutamia kuvia ohilennon aikana ja suurin osa kuvista lähetetään vasta syyskuun 14. päivän jälkeen.
Alla olevalla listalla ovat kuvat, joita odotetaan. Mutta ensin animaatio tapahtumasta (ajankohta löytyy yläkulmasta).
Maanantaina 13. heinäkuuta klo 19:24 (Suomen aikaa).
LORRI-kuva Kharonista (resoluutio 7,2 km/pikseli) 1,461 miljoonan kilometrin etäisyydeltä
MVIC-kuvat Plutosta ja Kharonista (28 km/pix), kuvausetäisyydet 1,406 ja 1,418 miljoonaa kilometriä.
Tiistaina 14. heinäkuuta klo 6:15 (Suomen aikaa).
LORRI, Pluto, 3,8 km/pix. Kuva on otettu 768 000 kilometrin etäisyydeltä. Tämä on paras yksittäinen kuva Plutosta ohilennon ajalta.
Keskiviikkona 15. heinäkuuta
klo 4:09 (Suomen aikaa): pelkkä radiosignaali, joka vahvistaa luotaimen olevan kunnossa ohilennon jälkeen.
klo 13:59 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Kharonista (2,3 km/pix), otettu 466 000 km:n etäisyydeltä ja on ”paras” välittömästi saatavilla oleva kuva Kharonista; LORRI-kuva Plutosta (3,9 km/pix), etäisyys 778 000 km; ja LORRI-kuva Hydra-kuusta (3,2 km/pix), etäisyys 645 000 km.
klo 22:25 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Nix-kuusta (3,0 km/pix), etäisyys 590 000 km; sekä kolme tarkkaa (0,4 km/pix) LORRI-kuvaa Plutosta, joka on kooltaan lähes kolme kertaa suurempi kuin teleskoopin kuvakenttä. Kuvausetäisyys 77 000 km. Nämä ovat yksityiskohtaisimpia välittömästi saatavilla olevia kuvia Plutosta.
Torstaina 16. heinäkuuta
klo 7:23 (Suomen aikaa): mittaustietoja, ei kuvia
klo 11:23 (Suomen aikaa): kolme LORRI-kuvaa Kharonista (0,38 km/pix). Kharon on juuri ja juuri yhden kuvan kokoinen. Nämä ovat tarkimpia välittömästi saatavilla olevia kuvia Kharonista.
klo 17:22 (Suomen aikaa – peräti 4 tuntia ja 18 minuuttia kestävä yhteys!): MVIC-kuvat Plutosta ja Charonista (5,0 km/pix), kuvausetäisyydet 254 000 ja 269 000 km. Tästä tulee kaunis perhepotretti!
Perjantaina 17. heinäkuuta
klo 19:32 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Hydrasta (1,2 km/pix), etäisyys 231 000 km; ja LORRI-kuva Plutosta (2,2 km/pix), etäisyys 444 000 km. Kuvassa näkyy vain osa Plutosta ja tätä voidaan käyttää suuremman mosaiikin osana (loput kuvat lähetetään myöhemmin).
Lauantaina 18. heinäkuuta
klo 13:29 (Suomen aikaa): LORRI-kuva Plutosta (1,8 km/pix), etäisyys 360 000 km. Tämä on ”jäähyväiskuva” Plutosta, joka on suurempi kuin kuvakenttä. Lisäksi tulee MVIC-kuva Nix-kuusta (3,1 km/pix), etäisyys 165 000 km.
Maanantaina 20. heinäkuuta
klo 19:20 (Suomen aikaa): Neljä LORRI-kuvaa Plutosta (0,4 km/pix) mosaiikkia varten. Kukin näistä juuri lähiohituksen aikaan otetuista kuvista on noin 410 km leveä ja niitä tarvitaan neljä, jotta koko Pluto näkyisi. Kuvausetäisyys 77 000 km.
Kuvien lisäksi New Horizons lähettää niiden ohessa hieman tietoja, joita on otettu radiometrillä (mittaa mm. Pluton ja Kharonin lämpötilaa), ultraviolettispektrometrillä (tutkii erityisesti Pluton ja kuiden kaasukehiä), aurinkotuulta ja plasmaa, varattuja hiukkasia sekä pölyä mittaavilla SWAP-, PEPPSI- ja SDC-instrumenteilla. Lisäksi luotaimen lähettämää radiosignaalia tutkimalla saadaan paljon tietoa mm. Pluton ja Kharonin kaasukehistä.
Vähän kuin Voyagerien aikaan...
Pluton ohilento on monessa mielessä historiallinen. Kun New Horizons lähetettiin matkaan, oli Pluto vielä virallisesti planeetta, ja siten tämän ohilennon jälkeen on jokaista aurinkokunnan planeetaksi kutsuttua kohdetta käyty tutkimalla luotaimella lähietäisyydeltä.
Tässä ohilennossa on varmasti hieman samaa tunnelmaa, kuin aikanaan Voyager-luotaimien lentäessä Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja ennen kaikkea Neptunuksen ohi: uudesta taivaankappaleesta saadaan ensimmäistä kertaa kuvia! Voimme siis hypätä luotainsukupolvissa edelliseen aikaan ja kokea uudelleen 1970- ja 1980-luvun huipputunnelmia avaruustutkimuksessa.
Kyseessä on todellakin tutkimusmatka, joka vetää vertoja ammoisille uusien mantereiden löytöretkille – paitsi että mantereen sijaan näemme nyt kokonaisen taivaankappaleen ensimmäistä kertaa näin tarkasti. Siinä missä monia asioita ja löytöjä osataan jo odottaa ennalta aurinkokunnan sisäosien planeetoilla, on Pluto täysin uusi ja ihmeellinen tuttavuus. Se näyttää lisäksi olevan jännittävämpi kuin osattiin odottaakaan!
Kolmanneksi New Horizons on erinomainen esimerkki joukkovoimasta. Luotaimen tekeminen ja lähettäminen ennätettiin peruuttamaan pariin kertaan, mutta yleisön sekä tutkijoiden painostus sai NASAn pyörtämään päätöksensä.
Ja vielä: se, että pientä avaruusalusta voidaan ohjata näin kaukana Maasta aurinkokunnan-ulkolaidalla niin tarkasti kuin nyt voidaan, on kerta kaikkiaan ihmeellistä. Pienen konserttiflyygelin kokoinen luotain on yli 4700 miljoonan kilometrin päässä meistä ja se tekee siellä juuri sitä mitä lennonjohto haluaa.
Kun New Horizons lähettää Maahan kuviaan, kestää niitä kuljettavilta radioaalloilta neljä tuntia ja 25 minuuttia taittaa matka luotaimen ja maanpäällisten radioantennien välillä. Tiedonsiirtonopeus on myös kaikkea muuta kuin olemme nykyisin tottuneet käyttämään: vain noin 1 kbit/s.
Linkit Maan ja luotaimen välillä kestävätkin tunnista lähes viiteen – ja niiden aikana saadaan siirrettyä Maahan vain muutamia kuvia ja tietoja.
Ja tällä viikolla kuvia katsellessa kannattaa pitää mielessä, että nämä ovat vasta alkupaloja. Kuvia tulee myöhemmin paljon lisää ja upeimmat niistä vaativat hieman käsittelyä.
Kuulemme Plutosta ja sen kuista siis vielä paljon lisää tänä vuonna tämän hektisen viikon jälkeenkin!
Yhdeksän vuotta kestäneen lennon jälkeen NASAn New Horizons -luotain on lähes perillä Pluton luona. Sen ohilento alkoi virallisesti eilen torstaina ja tänään sen ensimmäiset tämän "virallisen ohilentovaiheen" kuvat julkaistiin. Niissä näkyvät Pluto ja sen kuu Kharon, ja kuvissa näkee selvästi miten tämä kaksikko muodostaa varsin tasavahvan parin.
Yleensä kuut ovat paljon planeettaansa – tässä tapauksessa kääpiöplaneettaa – pienempiä, mutta Kharon on noin puolet Plutosta. Siksi Kharon ei kierräkään Plutoa, vaan ne molemmat kieppuvat yhteisen massakeskipisteen ympärillä, tosin Pluto vain hieman edes takaisin liikkuen.
Se, että ohilento alkoi nyt virallisesti, tarkoittaa sitä, että tästä eteenpäin New Horizons tekee tiiviisti työtä lähes koko ajan Plutoa, sen kuita ja sen lähiavaruutta mitaten sekä kuvaten. Luotain kääntyilee kameraansa suunnaten ja välillä se muuttaa asentoaan siten, että antenni osoittaa Maahan. Tietoja kerätään koko ajan muistiin, mutta välillä niitä lähetetään Maahan. Lennonjohto ei enää puutu sen toimiin tai lentorataan, ellei jokin yllättävä asia vaaranna lennon turvallisuutta. Ja toivottavasti luotain ei mene työssään sekaisin kuten viime lauantaina, jolloin se asettui lopulta varotilaan, mistä selviämiseen kului useita vuorokausia. Nyt tähän säätämiseen ei ole enää aikaa.
Jos jo nyt tulevat kuvat ovat hämmästyttäviä, kannattaa odottaa vielä parempaa, sillä läheltä Plutoa otetut kuvat ovat noin 500 kertaa parempia!
Pluton lähiohitus tapahtuu ensi tiistaina 14. heinäkuuta iltapäivällä Suomen aikaa, ja alla olevasta infografiikasta näkee mitä tapahtuu ja milloin. Luotain kulkee radallaan tarkoituksella Pluton ja Kharonin varjojen läpi, jolloin luotain pystyy tutkimaan taakse peittyvän Auringon avulla kääpiöplaneetan ja sen kuun kaasukehiä ja tekemään muita kiinnostavia mittauksia.
Graafissa on merkitty ajat (Suomen ajassa) hetkille, jolloin luotain on lähimpänä Plutoa ja Kharonia. Myös Kharonia siis tutkitaan tiiviisti. Ensimmäiset kuvat ja tiedot ohituksesta saadaan Maahan keskiviikkona 15. heinäkuuta.
Koska Maa ja Aurinko eivät ole Plutosta katsottuna aivan samalla suunnalla, kulkevat luotaimet myös Maasta katsottuna Pluton ja Kharonin takapuolelta; silloin luotaimen radiolähetintä voidaan käyttää havaintojen tekemiseen. Suuret radioteleskoopit Maassa kuuntelevat ja radiosignaalissa olevia pieniä muutoksia tutkimalla saadaan tietoa esimerkiksi kaasukehästä.
Plutoa havaitaan siis lähiohituksen aikaan tiiviisti maanpäällisin teleskoopein, jotta siitä saataisiin mahdollisimman paljon samanaikaisia havaintoja. Lisäksi Hubble ja mm. Saturnusta kiertävä Cassini-luotain kääntyvät tutkimaan Plutoa.
Jo nyt Plutoa on havaittu tarkasti muun muassa lentävällä SOFIA-teleskoopilla (kuvassa alla parkissa Christchurchin lentokentällä), joka teki havaintojaan niin sanotusti Pluton varjossa tällä viikolla. Uuden Seelannin eteläpuolelta katsottuna Pluto kulki pienen tähden editse, jolloin tarkasti tähden valoa tutkimalla saatiin tietoa Pluton ympäristöstä sekä sen kaasukehästä. Samanlaiset okkultaatiohavainnot auttoivat aikoinaan löytämään Pluton kaasukehän ja saamaan siitä lisää tietoa.
New Horizons ei asetu kiertämään Plutoa, koska luotain haluttiin saada mahdollisimman nopeasti Plutoa tutkimaan ja siihen ei pystytty saamaan mukaan rakettimoottoria ja polttoainetta, joita olisi vaadittu radalle asettumiseen. Tai toki olisi saatu, mutta silloin ei mukaan olisi saatu tutkimuslaitteita. Perinteisesti uusia taivaankappaleita aurinkokunnassa onkin tutkittu ensin ohilennoilla ja vasta sitten niiden ympäriltä lähietäisyydeltä.
Vaikka luotain sujahtaa nopeasti Pluton ohi, jatkaa se kiinnostavien tietojen lähettämistä sen jälkeenkin. Aurinkokunnan ulko-osia tunnetaan huonosti ja toivottavasti luotain saadaan ohjattua tekemään jonkin muunkin kappaleen ohilennon. Tiedetään, että Pluton radan ulkopuolella on paljon suurehkoja kappaleita ja että sellainen saattaa tulla sopivasti eteen. Juuri näiden kappaleiden olemassaolo riisti Plutolta sen erikoisstatuksen planeettana, koska osa näistä taivaankappaleista on kookkaampia kuin Pluto ja enemmän planeettatittelin väärti.
Mutta kääpiöplaneettanakin Pluto ja sen kuut ovat erinomaisen kiinnostavia! Edessä oleva viikko on äärimmäisen kiinnostava ja historiallinen!
Mutta nyt vasta vajaa viikko sitten löydetty asteroidi 2014 DX110 tulee vielä lähemmäksi, sillä sen lähin etäisyys Maahan on vähemmän kuin Kuun keskimääräinen etäisyys. Tämä noin 30 metriä halkaisijaltaan oleva kappale on lähimmillään tänään keskiviikkona klo 23 illalla Suomen aikaa 345 600 kilometrin etäisyydellä.
Taivasta automaattisesti tarkkaileva Pan-STARRS 1 -teleskooppi löysi kappaleen 28 helmikuuta, siis viime viikon perjantaina, ja se sai silloin koodinimen 2014 DX110. Ohittaessaan Maan se on Kirahvin tähdistössä ja sen kirkkaus on vain +15 magnitudia, eli se ei ole lähellekään paljain silmin havaittava.
Pikkuasteroidi tulee uudelleen Maan lähelle 4. maaliskuuta 2046, mutta hujahtaa silloinkin erittäin todennäköisesti vain ohi.
2014 DX110:sta ei siis ole vaaraa. Noin 20 kertaa vuodessa tämänkaltaiset kappaleet menevät näin läheltä meitä. Määrä on viime aikoina lisääntynyt siksi, että nyt ohittajia pystytään havaitsemaan paljon aikaisempaa paremmin.
Vaikka ehdottomasti suurin osa lähiohittajista ei siis ole uhaksi, aina silloin tällöin avaruudesta tulevia kappaleita törmää Maahan. Pieniä hitusia törmää koko ajan, mutta esimerkiksi helmikuussa vuosi sitten isompi avaruuskivi iskeytyi ilmakehään Venäjällä: Tiedetuubikin kertoi tästä vuosisadan pamauksesta.
On selvää, että joskus isompikin – ja siten vaarallinen – asteroidi on tulossa kohti meitä, ja siksi on hyvä, että taivasta tarkkallaan koko ajan.
NASAn Juno-luotain lensi eilen illalla Maan ohitse ja kävi lähimmillään vain hieman yli 550 kilometrin päässä maapallon pinnasta. Ohilennon tarkoituksena oli lisätä luotaimen vauhtia ja muuttaa sen rataa siten, että se pystyy lentämään Jupiteriin. Eilisen ohilennon jälkeen se saapu sinne 4. heinäkuuta 2014.
Kaikkein lähimmillään luotain oli kello 22:21 Suomen aikaa keskiviikkoiltana, jolloin se viiletti Intian valtameren yläpuolella, hyvin läheltä Etelä-Afrikkaa. Sieltä teoreettisesti luotaimen olisi voinut nähdä jopa paljain silmin.
Aivan lähimmän ohituksen aikana mikään maa-asemista ei voinut olla yhteydessä matalalla ja nopeasti viilettäneeseen luotaimeen. Ensinnä lähiohituksen jäkeen sen radiosignaalin sai kuuluviin Euroopan avaruusjärjestön Perthissä, Australiassa, oleva antenni. Silloin huomattiin, että kaikki ei ollutkaan sujunut täsmälleen suunnitelman mukaan.
Vaikka ratageometrisesti ohilento ei olisi voinut sujua paremmin, itse luotain äksyili sen aikana. Luotain oli ohjelmoitu muun muassa nappaamaan kuvia Maasta ja ottamaan vastaan radioamatöörien sille lähettämiä tervehdyksiä, mutta on mahdollista, että luotain onkin lakannut kesken kaiken ottamasta vastaan ja kuvaamasta. Lisäksi kenties osa jo tallennetuista tiedoista on tuhoutunut.
Kyse ei kuitenkaan ole vakavasta häiriöstä – ainakaan toivottavasti. Pitkän hiljaiselon jälkeen nähtävästi jokin tiiviissä toimintasarjassa sai luotaimen sekaisin, jolloin se meni niin sanottuun turvatilaan. Turvatilan tarkoituksena on suojata luotainta ja sen laitteita odottamattoman vian tai häiriön tapahtuessa. Siinä luotain sammuttaa ylimääräiset systeeminsä, kääntyy osoittamaan kohti Aurinkoa (jotta aurinkopaneelit saavat varmasti valoa), suuntaa antennin kohti Maata ja odottaa lisäohjeita lennonjohdosta.
Todennäköisesti Maan varjoon joutuminen sai luotaimen hätääntymään; kyseessä oli ensimmäinen kerta sitten elokuussa 2011 tapahtuneen laukaisun, kun luotain oli varjossa, eivätkä sen aurinkopaneelit tuottaneet sähköä. Juno on suunniteltu toki kestämään hyvin varjossa toimimisen, sillä Jupiterissa aikanaan se tulee planeettaa kiertäessään olemaan radalla, joka vie sen aina välillä varjoon Jupiterin taakse.
Juno ei sammunut missään vaiheessa, eikä sen toiminnassa ole nyttemmin havaittu mitään yksiselitteistä vikaa. Turvatilassa ollessaankin se pysyi olemaan yhteydessä Maahan, tosin hitaammalla tiedonsiirtonopeudella. Turvatilaan kuuluu se, että luotain käyttää automaattisesti hitaampaa ja luotettavampaa nopeutta tietolinkissään.
Virhetila tullaan varmasti tutkimaan tarkasti läpi seuraavien kuukausien aikana, mutta mikään ei toistaiseksi viittaa siihen, että Junolla olisi ongelmia. Kuulemme varmasti lisätietoja hyvinkin pian.
Juno nähtiin Etelä-Afrikasta
Eteläafrikkalainen Greg Roberts sai kuvattua ohilentävän Junon ja on julkaissut kuvat ESAn Rocket Science -blogissa. Kuvassa kamera on seurannut keskellä pistemäisenä näkyvää Junoa, jolloin tähdet ovat piirtyneet viiruiksi.
Tänään klo 22:21 suhahtaa maapallon ohitse vieras planeettainvälisestä avaruudesta: NASAn Jupiteriin matkaava Juno-luotain käy nappaamassa kotiplaneetaltaan hieman lisää vauhtia ja jatkaa sen jälkeen lentoaan kohti jättiläisplaneettaa. Lähimmillään Juno on vain 559 kilometrin päässä Maan pinnasta, jolloin sen saattaa juuri ja juuri pystyä näkemään paljain silmin esimerkiksi Etelä-Afrikasta.
Mitään pelkoa luotaimen Maahan osumisesta ei ole, sillä se on turvallisesti ja tarkasti oikealla radallaan, ja nyt luonnonlait pitävät huolta siitä, että ohilento sujuu hyvin. NASAn pakkolomat eivät myöskään haittaa menoa, sillä kaikki luotaimen ohilennon aikana tehtävät toiminnat on ohjelmoitu sen tietokoneisiin jo hyvissä ajoin ennen kuin pakkolomista oli tietoakaan. Joka tapauksessa lennonjohto on myös paikalla valvomassa, että mitään yllättävää ei tapahdu.
Juno laukaistiin matkaan 5. elokuuta 2011, siis jo noin kaksi vuotta sitten, jolloin sen lähtönopeus ei riittänyt nousemiseen Aurinkokunnassa Jupiteriin saakka. Se oli tehty tarkoituksella hieman liian painavaksi, koska siten mukaan saatiin enemmän tutkimuslaitteita – lennon suunnittelijoilla oli nimittäin taskussaan valttikortti. Luotaimen rata vei sen ensin Marsin radan ulkopuolelle, mutta se kääntyikin sieltä takaisin alaspäin ja suuntasi Aurinkoa kiertävällä radalla paikkaan, missä se ohittaa tänään maapallon.
Käyttämällä tämänpäiväistä ohilentoa ns. painovoimalinkoamiseen on luotaimen nopeus ohilennon jälkeen hieman suurempi ja siten nyt se voi jatkaa kohti Jupiteria. Sinne se saapuu 4. heinäkuuta 2016, jolloin se asettuu kiertämään jättiläisplaneettaa ja alkaa tutkia sitä sekä sen kuita monilla instrumenteillaan.
Eräs Junon tutkimuslaitteista on ns. aaltoinstrumentti, mikä on noin 10 metrin aaltopituudella radioaaltoja kuunteleva vastaanotin. Ohilennon kunniaksi tutkijat laittavat laitteensa päälle kuuntelemaan Maata, ja he kehottavat kaikkia radioamatöörejä lähettämään viestejään Junolle morsekoodilla.
"Moikkaa Junoa" on maailmanlaajuinen kampanja, ja tarkempia tietoja siitä ja ohjeita lähetysten tekemiseen on kampanjan nettisivulla "Say 'Hi' to Juno" (www.jpl.nasa.gov/hijuno); sivu on monista NASAn sivustoista poiketen näkyvissä pakkolomista huolimatta.
Lähimmillään Maata luotain on siis tänään illalla klo 22:21:25 Suomen aikaa, jolloin sen etäisyys Maan pinnasta on 559 km ja nopeus Maan suhteen 10 389 km/s ja Auringon suhteen 14 903 km/s.
Alla on kartta Junon radasta Maan suhteen sekä ajankohdat, jolloin se on Maan varjossa. Suomesta sitä ei edes kannata koittaa nähdä paljain silmin taivaalta, sillä se on liian heikko, eteläisen pallonpuolen päällä ja kulkee tavallisiin satelliitteihin verrattuna hyvin nopeasti. Jos hyvin käy, saattaa tosin sen aurinkopaneeleista tuikahtavan Auringon välähdyksen nähdä. Kellonajat alla ovat tuntia Suomesta jäljessä (Keski-Euroopan aikaa).
