Gaian tieteellinen johtaja on suomalainen Timo Prusti, joka kertoo seuraavassa tekstissä kokemuksistaan laukaisun aikaan Kouroussa. Hän esiintyi ESAn suorassa webbilähetyksessä ja oli mukana useissa TV-ohjelmissa heti laukaisun jälkeen, mutta hän ennätti kirjoittaa myös tämä tekstin eilen juuri ennen paluutaan Eurooppaan.

-----

Gaia laukaistiin 19. joulukuuta 2013 kello 9:12:19 UTC. Koko viikon oli ollut useita sadekuuroja, ja sama epävakaa sää jatkui myös laukaisupäivänä, jolloin aikaisin aamulla kuuden maissa paikallisaikaa Kouroussa pyyhkivät useat kuurot laukaisualueen ylitse.

Taivas kuitenkin selkeni juuri ennen laukaisua, ja Gaia nousi matkaan hyvien tähtien merkeissä, sillä laukaisun aikaan aamulla taivaalla ei ollut juuri lainkaan pilviä.

Tänään 20. joulukuuta tätä kirjoitettaessa on taas sadellut, eikä Gaian laukaisusta olisi nähty kuin ehkä 10 sekuntia ennenkuin raketti olisi kadonnut pilviin.

Ennen laukaisua

Kaksi viikkoa Kouroussa on ollut hyvin intensiivistä aikaa. Gaia oli syksyn ajan laukaisukeskuksen S1-rakennuksessa, jossa satelliitit voivat olla niin kauan kun tankkeja ei olla täytetty. Siellä tehtiin myös viimeinen aurinkosuojan avaustesti lokakuussa, kun edellisen kerran olin paikan päällä.

Kun tulin uudelleen paikalle, oli Gaia jo tankattu ja siirretty S5-rakennukseen. Sojuz-kantoraketin yli vaihe Fregat, joka oli itse asiassa alun perin tarkoitettu toiselle satelliitille, oli jo odottamassa S3-rakennuksessa Gaiaa myös tankattuna.

S3 on tila, joka on tarkoitettu kaikkein herkimmin räjähtävien polttoaineiden käsittelyyn. Fregatin vieressä oli jo odottamassa Gaiaa varten erityisesti valmistettu raketin nokkakartio. Koska Gaia täytti melko tarkkaan koko nokkatilan, jouduimme tekemään erikoisen nokkakartion, mistä oli varmuuden vuoksi "kaiverrettu" hieman tilaa lisää reunoista, koska laukaisussa satelliitin ja seinien välissä täytyy olla riittävästi tilaa myös värähtelyille.

Gaia siirrettiin S3-rakennukseen, asetettiin Fregatin päälle ja koko nokkaosa pistettiin nokkakartion sisälle.

Lauantaina 14. joulukuuta Sojuz-raketti vietiin kiskoja pitkin laukaisualustalle. Toimenpide alkoi aamulla kuudelta, kun kokoonpanohallin ovet avattiin ja muutaman tunnin päästä vaakasuorassa rautatievaunun päällä ollut raketti oli siirretty ja nostettu pystyyn. Se oli mielenkiintoinen tapahtuma, etenkin kun sain seurata sitä aivan vierestä.

Samana iltana tuli jo nokkaosa, jossa siis Gaia ja Fregat olivat päällekkäin nokkakartion sisällä. Kahdeksan aikaan illalla venäläinen Soyuzin laukaisusta vastannut henkilökunta ruuvasi käsin nokkaosan kiinni Sojuziin 102 pultilla – he eivät käyttäneen mitään pneumaattisia koneita. Viimeisen kiristyksen teki yksi henkilö, jotta ruuvit ovat samalla voimalla kiinnitettyjä.

Sunnuntaista keskiviikkoon oli rauhallisempaa, koska suurin osa ajasta käytettiin miljoonan ja yhden asian tarkastamiseen.

Gaia lähtee matkaan!

Lähtölaskenta alkoi 13 tuntia ennen laukaisua. Niinpä ESAn insinöörikollegat ja Gaian rakentaneet Astriumin insinöörit istuivat tuoleihinsa Kouroun laukaisukeskuksen lähtövalvontarakennuksen Jupiterin kontrollihuoneessa keskiviikon iltapäivällä kello viiden aikaan. Itse seurasin heidän istumisiaan kun olin samana yönä valmistelemassa Arianespacen suoraa televisiolähetystä laukaisusta. Opettelin toimittaja Joshua Jampolin kanssa TV-maailman kikkoja, jotta pystyin suorittamaan tehtäväni englanninkielisen selostuksen tieteellisenä tukena.

Torstaiaamuna aikaisin ennen laukaisua kaikki olivat pirteitä. Tämä taisi johtua adrenaliinista. Päivä nousi klo 6:12:19 paikallista aikaa, kun seurasin laukaisua Jupiter rakennuksen parvekkeelta. Kuin Aurinko olisi noussut lännestä, mutta pian pystyi huomaamaan, että kyseessä olikin Auringon sijaan kirkkaasti loistanut Sojuz VS06, jonka kärjessä oli Gaia.

Itään päin suuntautunut laukaisu kaartui komeasti parvekkeen yli ja kohti oikean Auringon nousua idän puolella. Ensimmäinen vaihe lopetti toimintansa juuri oikeaan aikaan, jolloin neljä apurakettia irrotettiin raketista. Aamuauringossa ne sitten tuikkivat kuin pienet, alaspäin putoavat tähdet, kun samaan aikaan loppuosa raketista jatkoi kiihdytystä ylöspäin.

Arianespacen osuus Gaian saamisessa avaruuteen on laukaisu, mukaan lukien Fregatin osuus. Gaia tarvitsi kaksi Fregatin moottorin polttoa, joista ensimmäisellä Gaia saatiin ympyräradalle Maan ympärillä ja toisella se sysättiin kohti Lagrangen pistettä L2 vievälle radalle. Tuo piste on Gaian operointipaikka.

42 minuuttia laukaisun jälkeen Fregat oli tehnyt tehtävänsä ja irrottautui Gaiasta. Gaia oli vapaa ja Arianespace otti aplodit vastaan onnistuneesta laukaisusta.

Meillä oli kuitenkin vielä runsaasti töitä, sillä nyt oli Gaian vuoro toimia. Noin tunti ja vartti laukaisun jälkeen Gaian aurinkosuoja, eli "hame", avattiin ja puolitoista tuntia laukaisun jälkeen tiesimme, että Gaia oli saatu havaintokuntoon. Hame oli avautunut.

Tänään 20. joulukuuta olemme tehneet niin sanotun kakkospäivän operaation, missä hienosäädimme rataa kohti L2 pistettä Gaian omilla raketeilla. Tämä onnistui yhtä täsmällisesti kuin kaikki muutkin tähän asti tehdyt operaatiot Gaialla.

Sen jälkeen Gaia käännettiin 45 asteen kulmaan Aurinkoa kohti, eli olemme nyt operaatioasennossa ja vauhdilla menossa 1,5 miljoonan kilometrin päässä olevan L2-pisteen ymparillä olevalle radalle.

Kiitokset kaikille, jotka ovat tehneet mahdolliseksi tämän joulun parhaan lahjan – Gaian!

Timo Prusti

Lue myös Tiedetuubin Gaia-juttuja ja laukaisuseurantaa osoitteessa www.tiedetuubi.fi/gaia

ESAn tähtikartoittajasatelliitti Gaian laukaisua päätettiin lykätä viime viikolla myöhemmäksi suunnitellusta 20. marraskuuta, kun muutamia Gaian osia halutaan vaihtaa vielä ennen lennon alkua. Uusi päivämäärä päätettiin eilen: nyt tavoitteena on saada Gaia matkaan 20. joulukuuta.

Syynä lykkäykseen ovat Gaian ns. transponderit, tai tarkemmin ottaen niissä olevat osat, jotka pitävät Gaian Maahan lähetettävän radiosignaalin ajassa. Ne synnyttävät aikasignaalin, mitä Gaian radiolaitteistot tarvitsevat.

Gaian osissa ei ole havaittu mitään vikaa, mutta jo nyt avaruudessa olevassa satelliiteissa, joissa käytetään samoja osia, on ilmennyt häiriöitä. Jotta Gaia tulisi varmasti toimimaan suunnitellulla tavalla, päätettiin osat vaihtaa toisiin varmuuden vuoksi.

Transponderit on nyt irroitettu Gaiasta Kouroussa, ja ne on tuotu Eurooppaan. Osat vaihdetaan ja testataan, minkä jälkeen ne kuljetetaan uudelleen laukaisupaikalle ja asennetaan paikalleen Gaiaan.

Näitä yksittäisiä osia lukuun ottamatta Gaia on läpäissyt testit ja sen kantoraketti on jo lähes valmiina laukaisuun.

Testataan, testataan!

Kaikkia avaruuteen laukaistavia satelliitteja testataan hyvin tunnollisesti, koska avaruudessa vikoja on enää vaikea korjata. Yleinen sääntö on se, että kaikissa monimutkaisissa laitteissa on aina jotain vikaa, joten mikäli testeissä ei löydy yhtään mitään, niin se on huolestuttavaa. Myös Gaian tapauksessa testien aikana on löytynyt pieniä korjattavia asioita, mutta laukaisun lykkäämiseen johtanut syy on harvinainen.

Blogin otsikkokuvassa on Gaian sähkösysteemien testihuone Kouroussa. Se sijaitsee puhdastilan (missä Gaia on suojassa ulkomaailman pölyiltä, roskilta ja säältä) vieressä ja huoneiden välillä on ikkuna sekä reikä, jonka kautta suuri nippu johtoja kulkee tietokoneista ja testilaitteista Gaiaan. Testien aikana Gaia toimii jo samaan tapaan kuin avaruudessa, paitsi että se saa virtansa johdosta aurinkopaneelien sijaan; satelliitti on siis "hengissä" jo ennen laukaisuaan avaruuteen, ja sitä voi verrata hyvin vauvaan, jolle pääsy avaruuteen on vähän kuin syntymä pienelle lapselle. Lapsikin siirtyy siloin suojaisesta paikastaan ulkomaailmaan ja sen napanuora katkaistaan.

"Sähköjen kytkeminen päälle Kouroussa oli todella jännittävä tapaus", kertoo Gaian sähkösysteemi-insinööri Sam Verstaen. "Matkan ajaksi satelliitti oli sammutettu ja osin purettukin, joten oli mahdollista, että jotkin ruuvit olivat löystyneet tai liittimet irronneet. Emme tietenkään halunneet, että virran päälle laittamisen jälkeen Gaia alkaisi savuta!"

Luonnollisestikin kaikki ruuvit ja liittimet käytiin läpi tarkistuslistan avulla ja laitteistoissa on lukuisia varomekanismeja, jotka estävät satelliitin ja sen systeemien vaurioittamisen. Niinpä ei sinällään ollut mikään yllätys, että kaikki sujui hyvin.

"Gaia käynnistyi ja aloimme käydä testejä uudelleen läpi. Siihen kuuluu kaikkien systeemien ja alisysteemien käynnistäminen ja niiden toiminnan tarkistaminen. Nämä testit ovat viimeiset Gaialle tehtävät täydelliset testit ennen kantorakettiin asentamista, joten on hyvin tärkeää, että ne tehdään huolella. Näin Gaia on varmasti täydessä toimintakunnossa, kun se laukaistaan avaruuteen."

Testeissä myös tarkistetaan esimerkiksi kaikkien sensorien toiminta ja se, että ne näyttävät oikein. Muun muassa polttoainetankkien sisällä olevat lämpötila- ja paineanturit ovat tärkeitä jo silloin, kun Gaian polttoainetankkeja täytetään ennen laukaisua. Mikäli ne eivät toimi kunnolla, voi olla, että alukseen tankataan liian vähän tai liikaa polttoainetta.

Gaian X-aaltoalueen transponderit toimivat myös testeissä hyvin, mutta muutamassa samanlaisia osia käyttävissä, jo avaruuteen laukaistuissa satelliiteissa on havaittu vikoja. Syypäinä ovat näissä olleet todennäköisesti pienet aikasignaalia tuottavat osat, jotka päätettiin vaihtaa toisiin ennen laukaisua.

Gaian lisäksi laukaisuaan odottaa Kouroussa kaksi tietoliikennesatelliittia (ASTRA 5B ja Amazonas 4A, jotka laukaistaan Ariane 5:llä), piti lykkäystä suunnitellessa ottaa huomioon myös se, että kahden raketin laukaisun välillä pitää tyypillisesti olla kaksi viikkoa aikaa välissä, kun laukaisukeskuksen systeemit vaihdetaan Ariane 5 -raketista Sojuz-kantoraketin käyttöön.

Gaia tulee siirtymään laukaisun jälkeen myös 1,5 miljoonan kilometrin päähän Maasta ns. Lagrangen pisteeeseen 2, minne satelliitteja kannattaa lähettää vain tiettyinä aikoina. Marraskuun jälkeen laukaisuikkuna, eli aika, milloin laukaisu on mahdollista, aukeaa 17. joulukuuta ja sulkeutuu 5. tammikuuta 2014. Joulukuun 20. päivä on siten juuri sopiva, ja jos laukaisu lykkääntyy siitäkin esimerkiksi huonon sään vuoksi, voidaan lähtöä yrittää uudelleen parin viikon ajan ennen kuin sitä täytyy siirtää myöhemmäksi.

Lisää Gaiasta on Tiedetuubin pitkästä artikkelista parin viikon takaa: Gaia odottaa laukaisuaan.