Terveisiä kiertoradalta

Tulossa huima avaruusvuosi 2018 – mutta miksi Elon Musk haluaa laukaista urheiluauton Marsiin?

3.1.2018 klo 23.55, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Viime vuoden loppu antoi jo esimakua siitä, mitä on tulossa avaruuslentojen saralla vuoden 2018 kuluessa. Vuoden alussa on jättiraketin ensilento ja se päättyy – näillä näkymin ihan oikeasti – avaruusturistien ensilentoihin.

Vaikka päättyneenä vuonna 2017 ei lähetetty matkaan huimia planeettaluotaimia tai laukaistu kiertoradalle erityisen erikoisia satelliitteja, jää vuosi 2017 historiaan varsin aktiivisena vuotena, joka hyvin todennäköisesti oli uuden ajan alkusoittoa.

Raketteja laukaistiin kaikkiaan 90 kappaletta, joista 40 vei satelliitteja geostationaariselle radalle (siis noin 36 000 kilometrin korkeudessa Maata päiväntasaajan päällä olevalle kiertoradalle). Sitä kauemmaksi ei viime vuonna lennetty.

Näistä 90 laukaisusta kuusi epäonnistui joko kokonaan tai osittain. Yksi näistä oli elokuun lopussa laukaistu intialainen PSLV, jonka nokkakartio ei irtaantunut. Tämän onnettomuuden seurauksena Suomen satavuotisjuhlasatelliitti Suomi 100 -satelliitti ei päässyt matkaan suunnitellusti marras-joulukuussa, vaan joutunee odottamaan maaliskuuhun saakka kyytiä.

Suomalaisittain vuosi 2017 oli silti merkittävä, koska silloin laukaistiin avaruuteen ensimmäiset suomalaissatelliitit Aalto-1 ja Aalto-2. Näistä Kakkonen vaikeni vain parin päivän toiminnan jälkeen, mutta Ykkönen toimii edelleen hyvin ja siihen ollaan yhteydessä lähes päivittäin Aalto-yliopistosta.

Suomi 100:n lisäksi tänä vuonna taivaalle nousee useita muitakin suomalaisia satelliitteja. Ensimmäinen näistä on Iceye X-1, ja tämä suuressa nousukiidossa oleva suomalaisyhtiö on lähettämässä pari satelliittia lisää vielä kuluvan vuoden aikana. Lisäksi Reaktor Space Labin Hello World pääsee avaruuteen vielä nyt keväällä.

Mitä raketteihin tulee, niin suunnitelmat ovat suuria: SpaceX aikoo laukaista raketin noin joka toinen viikko, kiinalaiset tehdä 35 laukaisua ja muillakin haaveet ovat korkealla. Saattaa olla, että vuoden aikana lyödään avaruuslentojen ennätys.

Jännittävin tapaus rakettipuolella on nyt tammikuussa, kun SpaceX laukaisee uuden Falcon Heavy -jättiraketin. Se on jo valmiina Kennedyn avaruuskeskuksessa on odottamassa.

Raketti on kuin kolme Falcon 9 -rakettia nipussa. Jättiläinen pystyy laukaisemaan periaatteessa lähes 70 tonnia painavan lastin matalalle kiertoradale ja raketti sopii myös planeettalentoihin – kuten ensilento jo osoittaa, koska kyydissä on lähelle Marsin rataa nousevalle radalle lähetettävä Teslan punainen urheiluauto.

Mutta miksi SpaceX haluaa laukaista auton avaruuteen?

Ensinnäkin kyse on nerokkaasta markkinoinnista niin autonvalmistaja Testalle kuin SpaceX:lle. Uutinen autosta jättiraketissa on mennyt läpi joka puolella perinteisessä ja sosiaalisessa mediassa, kun ihmiset ihastelevat asiaa tai paheksuvat sitä, että kallis auto menee hukkaan sen sijaan että Musk olisi voinut vaikka antaa sen jollekin autoa kaipaavalle.

Lisäksi ensilennon lyöminen vähän leikiksi korostaa sitä, että kyseessä on koelento. Jos jokin menee pieleen, niin kalliin satelliitin sijaan tuhoutuu ”vain” huumorimielessä lähetetty urheiluauto.

Monet unohtavat, että rakettien ensilennoilla on kyydissä yleensä vain painolastia, koska monikaan asiakas ei haluaisi antaa satelliittiaan testaamattomaan kyytiin ja tutkijat eivät haluaisi luovuttaa kalliita havaintolaitteitaan testilennon koekaniineiksi.

Samalla kuitenkin raketissa pitää olla jotain massaa kyydissä – joten Muskin looginen ajatus on pitää hauskaa ja lähettää auto marsilaisille. Paitsi että raketti lennättää kirsikanpunaisen Tesla Roadsterin ”vain” Aurinkoa kiertävälle radalle, jonka ylin kohta on Marsin radan tienoilla, mutta yhtä kaikki: Space Oddityä laukaisun aikaan soittava sähköauto on juuri sitä, mittä Muskin voisi kuvitella tekevän. Ja mikä ettei!

Tähän liittyy myös toinen kohta. Lento näyttää konkreettisesti, että avaruuteen voi lähettää muutakin kuin vain satelliitteja; Keksi itse, mikä haluaisit lähettää avaruuteen ja miksi!

Kolmanneksi kuvat näyttävät konkreettisesti minkä kokoisia kappaleita Falcon Heavyllä (ja muilla raketeilla, etenkin tulevilla isoilla sellaisilla) voi lähettää avaruuteen. Jälleen: nyt kannattaa alkaa ajatella muutakin kuin vain perinteisiä avaruussovelluksia.

Ja vielä neljänneksi: tämä vähentää avaruuden ympärillä olevaa virallisuutta. Tämä osaltaan tuo mukaan avaruustoimintaan uutta väkeä ja uusia ideoita.

Listaan voi laittaa vielä vielä sen, että monet etenkin sosiaalisessa mediassa ovat pohtineet sitä, miten autolla voisi ajaa Marsissa. Ainakin osa heistä on oppinut tämän tempun ansiosta hieman lisää siitä, miten luotaimia oikeasti lähetetään, lennetään läpi avaruuden, kuinka ne saadaan vietyä planeetan pinnalle ja millaiset ovat olosuhteet Marsissa.

Joku on toivottavasti myös huomannut sen, että auto ei ole oikeasti menossa Marsiin</em>, vaan Aurinkoa kiertävälle soikealle radalle, joka vie auton lähelle Marsin rataa. Siinä lyhyt oppitunti taivaanmekaniikasta.

Muutamat ovat voineet myös eksyä pohtimaan tarkemmin planeettasuojelua, eli sitä. miten toiselle planeetalle lähetettävät kappaleet tulee puhdistaa Maassa olevista mikrobeista ja muista ötiäisistä – auton tapauksessa tämä olisi aika hankalaa.

Luonnollisesti auton sijaan matkaan olisi voinut lähettää luotaimen tai muuta tieteellisesti kiinnostavaa, mutta jos raketti toimii kuten toivotaan ja se tekee rahdin lähettämisestä avaruuteen nykyistä helpompaa ja edullisempaa, on ”vakavienkin” lastien lähettäminen kätevää ja halpaa myöhemmin rutiininomaisesti – ei vain yhdellä koelennolla.

Falcon Heavy

Tärkeintä kohun takana on kuitenkin Falcon Heavy, joka vietiin joulukuun lopussa jo Kennedyn avaruuskeskuksen laukaisualustalle 39A. Raketti on tarkoitus laukaista ensilennolleen nyt tammikuussa, ja kun niin käy, niin legendaarinen avaruuskeskus kokee sellaisen jytinän, mitä siellä ei ole ollut sitten avaruussukkuloiden.

Falcon Heavyn nousu on hieman erilainen elämys kuin avaruussukkulan laukaisu, koska sukkulan lentoonlähdössä suuri osa äänestä oli kiinteällä polttoaineella toimivien apurakettien rätinää. Kolmen nestemäisellä polttoaineella toimivan moottorin jyrinä lähinnä säesti rätisevää ääntä.</p>

Falcon Heavy on käytännössä yksi erikoisrakenteinen Falcon 9, johon on liitetty kaksi muuta Falcon 9:n ensimmäisä vaihetta. Kun raketti nousee lentoon, syöksee siis kaikkiaan 27 rakettimoottoria (3 x 9) tulta samanaikaisesti. Tuloksena on jyrinää, valoa ja tärinää, sillä äänen voi kuulemisen lisäksi myös tuntea.

Sojuz-raketin laukaisun kokeneet voivat muistella tapausta ja kertoa sen kahdeksalla (Falcon Heavyn hyötykuorma voi olla noin 7,8 kertaa painavampi kuin Sojuzin).

Lisää raketteja!

2018 tuo mukanaan ainakin kaksi aivan toisen kategorian rakettia. Pienet, ennen kaikkea mikro- ja nanosatelliittien laukaisuun suunnitellut raketit Electron ja Vector tekevät – ainakin toivottavasti – ensimmäiset onnistuneet laukaisunsa tänä vuonna. Electron oli tarkoitus laukaista lennolleen jo joulukuussa, mutta lentoa lykättiin nyt tähän tammikuuhun.

Luotaimia!

Vuosi 2018 alkaa kuulennoilla, sillä niin Intia aikoo laukaista Chandrayaan 2 -kuuluotaimen maalis-huhtikuussa. Se seuraa kymmenen vuotta sitten lähetettyä Chandrayaan 1 -luotainta, joskin nyt mukana on paitsi Kuun kiertolainen, niin myös laskeutuja ja siinä pieni kuukulkija.

Kiinan vuonna 2013 Yutu saa siis pian seuraa intialaiskulkijasta, mutta myös Kiina on lähettämässä uutta omaa kuulentoaan. Chang’e 4:n oli tarkoitus lähteä jo vuonna 2015, mutta nyt se on suunnitteilla tämän vuoden loppuun. Kyseessä on varsin kunnianhimoinen lento, sillä alus on tarkoitus lähettää laskeutumaan Kuun Maahan näkymättömälle puolelle lähelle etelänapaa, Siksi laskeutuja tarvitsee myös tietoliikennesatelliitin, joka välittää laskeutujan ja sen mukana olevan kulkijan tietoja Maahan.

Toukokuussa pääsee matkaan toinen hieman viivästynyt luotain: Nasan InSight -marslaskeutuja (kuva yllä) oli tarkoitus lähettää jo toissa vuonna, mutta silloin sen huipputarkkaan seismometriin haluttiin tehdä vielä tarkistuksia ja planeettojen välisen baletin sääntöjen mukaan lento piti siirtää myöhemmäksi, kun se ei ennättänyt alkuperäiseen laukaisuikkunaan.

Kyseessä on tämän vuoden ainoa lento Marsiin, koska Euroopan avaruusjärjestön tälle vuodelle suunniteltu ExoMars 2018 -laskeutuja on puolestaan myöhässä. Saattaa olla, että se pääsee matkaan vasta kahden vuoden päästä – eli kun seuraavan kerran Marsiin kannattaa lähettää luotaimia.

Heinäkuussa parrasvaloihin nousee japanilainen Hayabusa 2, joulukuussa 2014 matkaan lähtenyt luotain. Se saapuu nyt perille tutkimaan asteroidia 162173 Ryugu ja yrittää napata siitä näytteen Maahan tuotavaksi. Toivottavasti luotain onnistuu paremmin kuin sen edeltäjä Hayabusa 1, joka joutui vaikeuksiin Itokawa-asteroidin luona vuonna 2005 ja pystyi vain vaivoin tulemaan takaisin Maahan. Mutta se oli sitkeä – kuten japanilaiset lennonjohtajatkin – ja luotain onnistui tuomaan pikkuriikkisen hippusen pikkuplaneettaa maapallolle.

Elokuussa on vuorossa hyvin samanlainen tapaus kuin Hayabusa, sillä vuonna 2016 lähetetty Nasan OSIRIS-REx saapuu 101955 Bennun luokse. Tämänkin tarkoituksena on tutkia Bennua vuoteen 2021 saakka, napata siitä näyte ja tuoda se Maahan vuonna 2023.

Eurooppalainen BepiColombo päässee puolestaan lopulta matkaan nyt tämän vuoden lokakuussa. Moneen kertaan viivästynyt Merkuriusta tutkiva luotain on nyt valmis ja laukaistaan tuolloin Ariane 5 -kantoraketilla kohti aurinkokunnan sisintä planeettaa. Perille se pääsee vuonna 2025.

Astronautteja!

Uudet amerikkalaiset avaruusalukset pääsevät näillä näkymin koelennoilleen tämän vuoden lopussa. Niin SpaceX:n Dragon-aluksen uusi, miehitetty versio, kuin myös Boeing CST-100 Starliner ovat jo lähes valmiina ja niillä on tarkoitus tehdä ensin miehittämättömiä koelentoja.

Kummankin aluksen koelennot ovat suunnitteilla elokuuksi ja jos kaikki sujuu hyvin, voisivat ensimmäiset lennot astronauttien kanssa Kansainväliselle avaruusasemalle tapahtua joulukuussa.
Kumpi sitten ehtineekään ensin, on se ensimmäinen miehitetyn avaruusaluksen laukaisu Yhdysvalloista vuoden 2011 jälkeen; sukkulat jäivät tuolloin eläkkeelle.

Nasan oma uusi Orion-avaruusalus ja sen suuri SLS-raketti ovat varmasti myös puheissa tänä vuonna paljon, koska niitä valmistellaan tiiviisti ensi vuonna tapahtuvaan koelentoonsa. Tuo lento kiertää Kuun ja tulee osaltaan nostamaan kuukuumetta.

Avaruusturisteja!

Vuosi 2018 saattaa olla vuosi, jolloin ensimmäiset hyppylennoille paikkansa ostaneet avaruusturistit pääsevät matkaan. Lentoja on suunniteltu aloitettavaksi jo pitkään, ja tuntuu siltä, että ensilennot ovat olleet aina noin vuoden päässä. Mutta nyt näyttää siltä, että pian lennot alkavat.

SpaceShip2 tekee milloin tahansa ensimmäisen koelentosa avaruuteen, ja ellei mitään uusia viivytyksiä tapahdu, etenevät testit varsin nopeasti kohti ensimmäisten maksavien matkustajien lennättämistä hieman yli 100 kilometrin korkeuteen.

Aluksen testaaminen on edennyt varsin hitaasti pari vuotta sitten olleen onnettomuuden ja sen seurauksena tehtyjen muutosten vuoksi. Virgin Galactic ja alusta rakentava Scaled Compiosites ovat hyvin tietoisia siitä, että pienetkin vastoinkäymiset – saati sitten onnettomuudet – lentojen alussa voisivat olla hankkeen kannalta kohtalokkaita, joten työtä tehdään varmasti ja kiirehtimättä.

Voi olla, että Virgin Galacticin kilpailija Blue Origin ennättää aloittamaan lentonsa jo ensin. Yhtiön New Shepard -raketti teki juuri joulukuussa onnistuneen koelennon lähes lopullisen avaruusaluksen kanssa ja lupaa nyt asiakkaiden pääsevän kyytiin jo loppuvuonna.

Alukset eroavat toisistaan siten, että SpaceShip2 on lentokone, joka nousee lentoon suuremman lentokoneen kyydissä ja laskeutuu alas kiitoradalle, kun taas New Shepard laukaistaan raketilla korkeuksiin, mistä se tulee alas laskuvarjon varassa.

Kiertoradalle ei näillä aluksilla siis päästä, mutta jos Starliner ja Dragon pääsevät vauhtiin pian, on tarkoitus käyttää näitä aluksia myös turistien lennättämiseen lähivuosina.

Käy miten tahansa, on tästä vuodesta siis tulossa avaruusrintamalla kiireinen ja kiinnostava!

(Kirjoitus on kooste Tiedetuubissa tänään julkaistusta artikkelista ja blogista.)

Trump haluaa Kuuhun

12.12.2017 klo 00.26, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Yhdysvaltain presidentti on nimittämässä Nasan johtajaksi tiedeskeptikkoa, mutta haluaa Nasan lähtevän nyt takaisin Kuuhun. Onko Space Policy Directive-1 -nimellä kulkeva asiakirja uusi lähtölaukaus kuulennoille, hajoita ja hallitse -temppu Nasassa vai pelkkää bluffia?

---

Muistatteko syyskuun 2005? Silloin Valkoisessa talossa istui George W. Bush ja Nasan johtajana oli Michael Griffin. Tuolloin takana oli avaruussukkula Columbian onnettomuus ja Nasa päätti siirtää sukkulat eläkkeelle heti kun Kansainvälinen avaruusasema oli saatu valmiiksi.

Sukkuloiden seuraajaksi Griffin esitteli suureellisen suunnitelman, Constellationin, joka veisi Yhdysvallat takaisin Kuun kamaralle. Suunnitelma oli ”Apollo steroidella”, eli ulkoisesti kuin ammoinen kuuohjelma, mutta siten, että alukset olisivat isompia ja parempia, raketit käyttäisivät avaruussukkuloista perittyä tekniikkaa ja miehistön koko lennoilla voisi olla suurempi kuin Apollo-lennoilla.

Periaatteessa suunnitelma oli hyvä, paitsi että suunnitelma oli mielikuvitukseton, eikä sille annettu koskaan riittävästi rahaa toteuttamista varten. Nyt viimein valmistuva Orion-alus on tuolloin hahmotellun aluksen viivästynyt ja kovasti vaatimaton versio; tulossa oleva superraketti on sekin nysverö suunnitelmiin verrattuna.

Kuuhunlaskeutumisalus on unohdettu kokonaan ja Nasa valmistautuu nyt vain lennättämään astronautteja turvallisesti Kuun ympäri vuonna 2019 (tai todennäköisesti vasta joskus 2020-luvun alussa).

Kuualus Orion on kuin ammoinen Apollo, paitsi että se on hieman suurempi ja kyvykkäämpi. Euroopan avaruusjärjestö tekee ainakin ensimmäisille lennoille alukseen huoltomodulin – sen juuret ovat ATV-avaruusrahtarissa, jonka tunnusomaiset X-muodossa olevat aurinkopaneelit näkyvät hyvin kuvassa.

---

Tänään, jos ennakkotiedot pitävät paikkansa, antaa nykyinen Yhdysvaltain presidentti Donald Trump määräyksen, joka lähettäisi amerikkalaiset taas kerran Kuuhun. Ja kuten aikaisemminkin, on yksi syy Kuuhun palaamiseen tien pohjustaminen Marsiin ja kauemmaksikin.

Ei ole sattumaa, että seremonia on ajoitettu juuri Apollo 17 -lennon 45-vuotisjuhlan aikaan. Tuo oli viimeinen Apollo-lento, eikä sen jälkeen ihminen ole astunut jalallaan Kuun pinnalle, eikä edes käynyt Maan lähitienoita kauempana avaruudessa.

Trumpille kenties kyse on lähinnä suureellisesta seremoniasta ja kansallistunteen kohottamisesta, mutta päinvastoin kuin Bush nuorempi, hän saattaa onnistua suunnitelmassaan. Syynä on yksinkertaisesti se, että Orion-alus ja superraketti Space Launch System ovat lähes valmiita. Laskeutumisaluksen kehittäminen ei sinällään ole enää suuri temppu, etenkin jos ja kun vanhat suunnitelmat kaivetaan jälleen esiin.

Ammoisen Constellation-ohjelman laskeutuja Altair ei päässyt juuri alustavaa suunnittelua ja piirrosten tekemistä pitemmälle. Se olisi kyennyt viemään kolme avaruuslentäjää parin viikon ajaksi Kuun pinnalle.

Toinen – ja todennäköisempi – syy Trumpin nimissä varmaankin kulkevan aloitteen onnistumiseen on se, että Nasan lisäksi kaupalliset yhtiöt ovat nyt mukana pelissä.

SpaceX:n raskas kantoraketti Falcon Heavy tekee ensilentonsa vielä kuukauden sisällä, ja koska se lennättää ensilennollaan urheiluauton kohti Marsia, voisi se hyvin kuljettaa myös astronautit Kuuhun.

Yhtiön käytännössä valmis miehitettyihin avaruuslentoihin kelpaava Dragon-alus on suunniteltu jopa lentämään Marsiin, joten mikä ettei myös laskeutumaan Kuun pinnalle. Mitään erityistä laskeutumisalusta ei siis tarvita, koska Dragon pystyy myös laskeutumaan alas rakettimoottoreillaan.

Jos Trump siis antaa vain tukun dollareita Elon Muskille, hän vie varmasti ihmiset Kuuhun jopa Nasaa nopeammin.

Dragon voisi laskeutua Marsiin, miksipä ei siis Kuuhun?

---

Eikä SpaceX ole yksin: myös Blue Origin -yhtiö on tekemässä raskasta kantorakettia, jonka avulla lennot Kuuhunkin kävisivät kätevämmin ja edullisemmin kuin Nasan SLS-dinorauruksella.

Koko joukko muitakin yhtiöitä on kehittämässä tekniikoita Kuun tutkimiseen robottiluotaimin, joten näiden kaikkien yhdistäminen samaan hankkeeseen voisi tehdä paluun Kuuhun hyvinkin pikaiseksi.

Tieteellisten syiden ja historiallis-kansallishenkisen nostalgian lisäksi Kuuhun paluu on kiinnostavaa myös puhtaan kaupallisesti, koska kaivostoiminta Kuussa voisi olla taloudellisesti kannattavaa jo nyt suunnitteilla olevalla tekniikalla.

Esimerkiksi harvinaisten skandiumin, yttriumin, litiumin, platinan, lantaanien ja Helium-3:n louhiminen olisi lähes mahdollista jo nyt.

Kuusta tiedetään paljon enemmän kuin Apollojen aikaan. Sen napa-alueilla tiedetään (tai ainakin siitä ollaan hyvin varmoja) olevan vesijäätä, joten sen avulla kokonaisen siirtokunnan perustaminen olisi kohtalaisen helppoa. Vedestä kun saisi paitsi juotavaa, niin myös polttoainetta ja happea. Napa-alueilla on myös tarjolla korkeilla vuorenhuipuilla auringonvaloa koko ajan.

Jos ja kun Kuuhun palataan kaupalliset toiminnat mielessä, pitää mainita myös turismi. Nyt tälle saatetaan vielä nauraa, mutta lentojen tullessa rutiininomaisiksi ja hinnan pudotessa hieman alemmaksi, on raharikkaita varmasti jonossa lähdössä matkaan saapastelemaan Neil Armstrongin jalanjäljissä. Hotelli Kuun pinnalla ei ole mitään haihattelua!

Kun vielä otetaan huomioon se määrätietoisuus, millä Kiina on mennyt eteenpäin avaruusohjelmassaan viime aikoina, ja se, kuinka taikonauttien tie vie selvästi kohti Kuuta, on aika selvää, että Yhdysvaltojen pitäisi reagoida tähän haasteeseen. Euroopan avaruusjärjestö on jo useamman vuoden ajan kääntänyt huomiota kohti Kuuta, mutta ESAlla ei ole rahkeita lähteä kuumatkalle kuin yhteistyössä muiden kanssa – joko Yhdysvaltojen tai Kiinan.

Parasta tietysti olisi se, että ESAn johtajan Jan Wörnerin ehdotukset kansainvälisestä kylästä Kuun pinnalla menisivät eteenpäin, mutta tuskinpa Trump innostuu tällaisesta.

Voi olla, että tämäkin Trumpin aloite jää pelkäksi puheeksi ja suureellisiksi eleiksi. Trump on antanut aiemmin ymmärtää ehdottavansa Nasalle hieman lisää rahaa, mutta verouudistuksen ja muiden rahalupausten jälkeen hyvin alijäämäisestä budjetista on vaikea tiristää mitään lisää.

Jo nykyisellään avaruusjärjestö käyttää noin neljä miljardia euroa miehitettyihin avaruuslentoihin, eikä muille hankkeille (kuten Kuun tai Marsin tutkimukselle) jää kuin rippeitä. Nyt annetussa presidentillisessä määräyksessä ei olekaan tarkempia tietoja rahoituksesta, joten tilanne on siinä mielessä hyvin samankaltainen kuin vuonna 2005 – paitsi että nyt suuri osa työstä on jo tehty ja kaupalliset toimijat saattavat pistää töpinäksi (ja Trump voi korjata kunnian niiden tekemisestä).

Presidentti allekirjoitti määräyksensä Valkoisessa talossa maanantaina 11.12.2017 aamupäivällä paikallista aikaa. Mukana seremoniassa olivat mm. Apollo 17 -lennon tutkija-astronautti Harrison Schmitt ja ennätysastronautti Peggie Whitson.

*

Teksti on julkaistu myös Tiedetuubin blogina. Juttua on sen ensimmäisen julkaisun jälkeen hieman editoitu ja siihen on lisätty kuvia.

Tapaus Neymar Jr. ja Venus

7.8.2017 klo 10.07, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Avaruushankkeita ja urheiluviihdebisnestä ei oikein voi rinnastaa, mutta tehdäänpä silti niin.

Ranskassa (ja toki muuallakin) ollaan viime päivinä kohuttu jalkapalloilija Neymar juniorin hankkimisesta pariisilaiseen Paris Saint-Germain -joukkueeseen. Pelaajakuuluisuuden siirtosumma FC Barcelonasta oli ennätykselliset 222 miljoonaa euroa, ja lisäksi Neymar saa nyt palkkaa vuodessa samoin ennätykselliset 30 miljoonaa euroa.

Koska rahat eivät ole julkisia varoja, vaan tulevat seuran omistavien qatarilaisten taskuista, ei määrällä sinällään olekaan merkitystä. Todennäköisesti emiirit tekevät tällä jopa voittoa, sillä Pariisissa on tapauksen tiedottamisen jälkeen myyty Neymarin nimellä varustettuja pelipaitoja kuin siimaa. Kuuleman mukaan paidasta, jonka valmistus maksaa noin kymmenen euroa, saa pulittaa seuran putiikissa 140 euroa.

Tapauksesta uutisoitaessa summia on lähinnä ihasteltu, sillä onhan normaalia, että urheilujournalismissa fanitus ajaa kaiken edelle. Sen sijaan avaruushankkeista kerrottaessa raha nousee oikeastaan aina esille aivan toisessa mielessä: suuren yleisön mielestä avaruuslennot ovat ällistyttävän kalliita ja tätä mielikuvaa halutaan jostain syystä pitää yllä.

Kyllähän historiaan mahtuu paljon todella kalliita avaruushankkeita alkaen kansallisen kunnian nimissä tehdyistä avaruusajan alun lennoista Hubblen avaruusteleskooppiin sekä syyskuussa päättyvään Cassini-luotaimen tutkimusmatkaan Saturnuksessa. Ne ovat kuitenkin vain ääripää, ja miljardiluokan hintalappuja kauhisteltaessa kannattaa muistaa, että suurin osa rahasta on mennyt työhön – joka lisäksi on hilannut tekniikan tasoa ja tietämystämme maailmasta paremmiksi.

Avaruus on tulossa myös vähitellen raharikkaiden sijoituskohteeksi, kun sieltä on viimein saatavissa voittoja. Ja kun avaruusturismi jossain vaiheessa pääsee vielä alkuun, niin suuri yleisö tulee myös paremmin mukaan – ja kenties jossain vaiheessa kiertoradalla pelataan jalkapallon painottomuuteen sopivaa versiota.

Mutta takaisin hintaan ja tähän päivään. Jos otetaan tämä 222 miljoonaa euroa, pelkkä yhden jalkapalloilijan siirtomaksu, ja verrataan sitä avaruushankkeisiin; mitä kaikkea samalla summalla olisi saanut?

• 2 x Venus Express
  Euroopan avaruusjärjestön Venus-luotain maksoi noin 85 miljoonaa euroa, eli niitä summalla saisi kaksi. Luotain oli tosin hyvin edullinen siksi, että se käytti Mars Express -luotaimen mallia ja osin sitä varten tehtyjä laitteitakin. Se puolestaan maksoi noin 300 miljoonaa euroa.
• 3 x Mars Orbiter Mission (intia)
  Intialaisten Mars-luotain maksoin noin 62 miljoonaa euroa, joten näitä siirtosummalla saisi helposti kolme.
• Genesis
  Nasan aurinkotuulesta näytteen hakenut ja Maahan sen tutkimuksia varten palauttanut lento maksoi 224 miljoonaa euroa, eli sen saisi summalla hieman tinkimällä.
• NEAR Shoemaker
  Asteroidi Erosta tutkineen Nasan luotaimen saisi summalla kevyesti, koska sen hinta oli noin 190 miljoonaa euroa.
• Hayabusa
  Japanilaisten kunnianhimoinen asteroidilento maksoi puolestaan 127 miljoonaa euroa. Nyt matkassa oleva luotaimen uusi versio Hayabusa 2 jotakuinkin saman verran, eli kummankin hinta olisi lähes katettu siirtosummalla.
• 2 x SMART-1
  ESAn pieni kuuluotain maksoi noin 110 miljoonaa euroa. Niitä saisi siis kaksi.
• CryoSat 2
  ESAn satelliitti, joka kartoittaa maapallon jäätiköitä, maksoi 140 miljoonaa euroa.
• Kaikkien avaruusturistien lennot avaruusasemalle
  Avaruudessa on käynyt tähän mennessä seitsemän avaruusturistia, jotka ovat maksaneet lennon avaruuteen Sojuz-aluksella itse. Heistä yksi, Charles Simonyi teki jopa kaksi lentoa. Hinnat ovat olleet 17 miljoonasta 33 miljoonaan euroon. Kun kaikki lasketaan yhteen, saadaan summaksi 178 miljoonaa euroa.
• 4 x Falcon 9 -kantoraketin laukaisu
  Yksi raketin laukaisu maksaa (ilman uudelleenkäytettävyydestä vielä tulevia alennuksia) 52 miljoonaa euroa.
• 2200 x Cubesat
  Yhden yksinkertaisimman nykyisin tehtävän satelliitin, niin sanotun yhden yksikön cubesatin, tekeminen ja laukaisu maksaa noin 100 000 euroa. Näitä saisi siis helposti yli kaksi tuhatta.
• 2 x maailman suurin optinen teleskooppi
  Maailman suurin näkyvän valon alueella toimiva kaukoputki on Kanarian saarilla oleva Gran Telescopio Canarias. Sen hinta oli noin 97 miljoonaa euroa.

Ja vielä vertailun vuoksi:

• Airbus A350 (alennuksella)
  Uuden huippumodernin laajarunkolentokoneen hinta on keskimäärin 233 miljoonaa euroa. Pienemmän A320:n saa noin 86 miljoonalla.
• Viking Grace (melkein)
  Turun ja Tukholman välissä seilaava, vuonna 2013 liikenteeseen tullut autolautta maksoi noin 240 miljoonaa euroa.
• Seitsemäsosa Suomen Terveydenhuollon tietojärjestelmien uusimiskustannuksista
  Uusiminen maksaa noin 1,5 miljardia euroa ja hankkeeseen on jo nyt käytetty (suurelta osin turhaan) rahaa Mars-laskeutujan hinnan verran.
• 2 x Suomen jääkiekkoliigasta.
  Liigan joukkueiden  yhteiskulut ovat yli 92 miljoonaa euroa. Vaikkausliigan vastaava summa on 18 miljoonaa euroa.

”Tampere näkyy avaruuteen saakka!”

7.5.2017 klo 19.37, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Olen mukana Suomi 100 -juhlavuoden osana olevassa Suomi 100 -satelliittihankkeessa, ja olemme julkaisseet tammikuusta alkaen lähes päivittäin Twitterissä, Facebookissa ja Instagramissa hankkeen syötteessä kuvan, missä näkyy Suomi tavalla tai toisella avaruudesta.

Kyseessä eivät ole siis Suomi 100 -satelliitin ottamat kuvat, koska satelliitti ei ole vielä taivaalla, vaan eri satelliittien ottamat kuvat tai tekemät havainnot maapallosta siten, että kuvissa lähes aina näkyy myös Suomi tai osia Suomesta.

Kuvat keräävät ilahduttavasti tykkäyksiä ja välillä kommenttejakin.

Toisinaan kommenteissa ihastellaan sitä, että jokin paikka näkyy avaruuteen saakka. Muun muassa viime viikolla ihasteltiin sitä, että Tampere näkyy avaruuteen saakka – mikä pitää paikkansa – ja tänään kuvassa ollaan vieläkin pienemmässä yksityiskohdassa: Pariisin 12. kaupunginosassa olevassa jäähallissa, missä pelataan nyt illalla ottelu Suomen ja Ranskan välillä.

Kuva Pariisista on jutun lopussa, ja yllä on vielä julkaisematon kuva, missä näkyy Pirkanmaata ja Hämettä – ja siis myös Tampere ympäristöineen, Hämeenlinna, Lahti ja paljon muuta. Kuvan otti Landsat 8 -satelliitti elokuun 20. päivänä vuonna 2015 ja sen on käsitellyt SYKE.

En halua nauraa tälle ”näkyy avaruuteen saakka” -ajattelulle, sillä se on toisaalta ihan ymmärrettävää, mutta toisaalta se osoittaa myös sen, että varsin harva tulee ajatelleeksi tarkemmin sitä missä avaruus on ja mitä sieltä näkee.

Selitän vähän. Ja olkoon Tampere selityksessä esimerkkinä.

Jos junarata sieltä etelään kohti Helsinkiä käännettäisiinkin pystysuuntaan, niin Toijalaan saavuttaessa juna olisi jo stratosfäärissä. Siellä olosuhteet ovat jo hyvin avaruudelliset, sillä horisontti olisi näyttäisi jo kaarevalta ja taivas olisi musta. Alapuolella Tampere ympäristöineen näkyisi hyvin, Näsijärvi ja jopa Näsinneulan voisi nähdä sieltä vaivatta.

Jatketaan eteenpäin. Tampereen ja Hämeenlinnan välinen matka on noin 80 kilometriä, ja se on korkeus, missä aikanaan X-15 -koneet lentelivät. Yhdysvaltain ilmavoimien mukaan avaruus alkaa siellä, mutta nykyisen virallisen määritelmän mukaan se on 100 kilometriä. Siis rajapyykki, joka pystysuoralla junaradalla tulisi vastaan vähän ennen Riihimäen asemaa.

100 km on karkeasti laskettuna vain kymmenen kertaa liikennelentokoneiden lentokorkeutta korkeammalla, eli ei sinänsä paljoakaan. Tuolla korkeudella ei ole vielä satelliitteja, koska ilmakehän ohuet rippeet hidastavat liikaa vielä satelliitin ratanopeutta. Satelliitti ei pysyisi siellä radallaan kauaakaan. Mutta kun etäisyyttä Maahan olisi sama kuin on Tampereen ja Helsingin välinen matka pystysuunnassa, niin siellä on jo ensimmäisiä satelliitteja.

Nyt ollaan jo tukevasti avaruuden puolella!

Avaruusasema kiertää Maata noin 450 kilometrin korkeudessa, eli noin 40 kertaa liikennelentokoneita korkeammalla. Matkana ei sekään ole mitenkään tavattoman pitkä: jotakuinkin sama kuin Tampereen ja Oulun välinen etäisyys.

Sieltä alaspäin katsoessa voi nähdä yhdellä silmäyksellä paitsi Suomen, niin myös Skandinavian, Baltian maita ja suuret määrät Venäjää. Islanti olisi horisontissa, samoin kuin Unkari.

Yksityiskohdat alkavat kuitenkin hämärtyä jo sieltä katsottaessa, mutta suuret kaupungit etenkin suoraan alapuolella näkyvät selvästi, varsinkin pimeällä. Kyllä, Tamperekin näkyisi mainiosti.

Etäisyyden sijaan on kaksi asiaa, jotka hankaloittavat katsomista avaruudesta. Ensinnäkin ilmakehä suttaa kuvaa, vaikka sää olisi kirkas ja pilvetön. Toinen on ihmisen silmä, sillä se ei ole erityisen hyvä optinen instrumentti kauas katsottaessa. Ihmissilmän kulmaerotuskyky on noin yksi kaariminuutti, mikä tarkoittaa sitä, että 10 kilometrin korkeudesta emme näe tarkasti 30 metriä pienempiä yksityiskohtia. 100 kilometrin korkeudesta tämä raja on 300 metriä ja avaruusasemalta katsottaessa jo 1,2 kilometriä.

Käytännössä paljain silmin voi nähdä hieman pienempiäkin kohteita. Ihmisen tekemiä rakennelmia, jotka näkyvät avaruudesta paljain silmin, on siis paljon muitakin kuin urbaaneissa legendoissa mainittu Kiinan muuri. Kaivokset, isot rakennukset, satamat, lentokentät, kasvihuonerykelmät, monet sillat, pellot ja niin edelleen. Koon lisäksi olennaista on se, että kohde on selvästi erilainen kuin ympäristönsä; itse asiassa juuri tästä syystä Kiinan muuri on hyvin hankala havaittava, koska se on kyllä pitkä, mutta myös varsin ohut ympäristönsä värinen soiro.

Kun avuksi otetaan kiikarit tai teleobjektiivi, tulevat myös pienemmät yksityiskohdat näkyviin. Yksittäisistä laivoista voi nähdä valon lisäksi yksityiskohtia. Kaupungeissa kaduilla olevia autoja – myös Tampereelta, jos vain astronautit pääsisivät katsomaan Mansea jotakuinkin suoraan ylhäältä. Avaruusasemahan kiertää maapalloa radalla, millä se ei tule koskaan Suomen päälle, vaan jää pohjoisimmillaankin Saksan pohjoisosien tienoille.

Tänään julkaistu, myös tässä yllä oleva päivän kuva on juuri tällainen teleobjektiivilla otettu kuva.

Sen on ottanut avaruusasemalla parhaillaan oleva Euroopan avaruusjärjestön ranskalaisastronautti Thomas Pesquet. Kamerassaan hänellä oli tätä kuvaa ottaessa 800-millinen putki, ja sen avulla Pariisista näkyy paljon yksityiskohtia. Thomasin lisäksi (hänen kuviaan on mm. täällä) muutkin astronautit katselevat ja kuvaavat maapalloa varsin paljon vapaa-aikanaan, ja kuvia on paljon netissä. Parhaimpia ovat todennäköisesti saksalaisen Alex Gerstin ottamat kuvat, kun kyse on maapallon pinnanmuodoista ja -kohteista.

Maapalloa kuvaavat satelliitit pääsevät laitteillaan vieläkin parempiin tarkkuuksiin. Jopa pienillä kaukokartoitussatelliiteilla nähdään hyvin muutaman metrin kokoisia yksityiskohtia, ja huhujen mukaan parhaat vakoilusatelliitit näkevät hyvissä olosuhteissa jopa sanomalehtien tekstiä avaruudesta.

Entä Kuusta katsottuna? Mitä sieltä voisi paljain silmin nähdä maapallon pinnalla? Eipä juuri mitään ihmisen tekemää, paitsi että yöllä kaupunkien valot näkyvät kyllä hyvin.

Nyt se alkaa: avaruusliikenteen vallankumous. Oikeasti.

9.4.2017 klo 12.03, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Vielä jokunen vuosi sitten SpaceX:n suunnitelmille käyttää kantoraketteja uudelleen naurettiin. Etenkin perinteiset avaruusyhtiöt käyttivät kovasti aikaa ja vaivaa osoittaakseen, että homma ei onnistu, ja jos se onnistuu, niin se ei ole kannattavaa.

Nyt SpaceX on kuitenkin osoittanut, että se onnistuu – ja on nähtävästi odotettuakin edullisempaa. Juuri vime viikolla yhtiön perustaja ja toimitusjohtaja Elon Musk kertoi tavoittelevansa seuraavaksi myös rakettien toisten vaiheiden uudelleenkäyttöä sekä sitä, että laukaisuita voitaisiin tehdä päivittäin.

Kyllä: siis raketti päivässä, eli 365 vuodessa, eli yhtiö yksistään tekisi jotakuinkin kymmenen kertaa enemmän laukaisuita kuin koko maailma tällä hetkellä vuodessa.

Tämä romahduttaa avaruuteen lentämisen hinnan ja tekee siitä taloudellisesti kannattavaa monenmoisille uusille yrittäjille, myös avaruusturisteille. Falcon 9:n raskaan version avulla myös suurien ja painavien rahtien lähettäminen kiertoradalle tulee myös suhteellisen helpoksi ja edulliseksi.

Eikä SpaceX ole yksin. Myös pienempien rakettien uudelleenkäytössä jo onnistunut Blue Origin on tulossa mukaan kiertoradalle (ja kauemmaksikin) ulottuvaan liikenteeseen.

Yhtiö rakentaa jo suurta, uutta tehdasta New Glenn -kantorakettejaan varten Cape Canaveralissa, Floridassa, aivan SpaceX:n laukaisupaikkojen vieressä. Ei ihme, että yhtiön perustaja ja toimitusjohtaja Jeff Bezos pumpaa tällä haavaa yhtiöönsä miljardi dollaria vuodessa Amazon-verkkokaupallaan saamaansa rahaa, sillä Blue Origin ei ole tuottanut vielä yhtään tulosta, mutta lupaukset ovat erittäin suuria.

Olin paikan päällä Cape Canaveralissa ja Kennedyn avaruuskeskuksessa juuri pari viikkoa sitten ja uuden avaruusajan voi aistia jo siellä. Paitsi että Blue Originin tehdastyömaa (kuva yllä) näyttää uljaalta, on SpaceX:n käytössä nyt oleva legendaarinen laukaisualusta 39A (otsikkokuvassa hieman käsiteltynä) jopa komeampi kuin aikanaan sukkula-aikaan. Sen vieressä olevassa hangaarissa on useampikin raketti odottamassa laukaisuaan ja joukossa on jo muutamia kertaalleen lentäneitä ensimmäisiä vaiheita odottamassa uusia laukaisuitaan.

Näiden lisäksi joka puolella rakennetaan ja pohjustetaan tulevaa. Jopa ilman tulevaisuuden suunnitelmia, on Cape Canaveralin ja Cape Kennedyn laukaisulista pirteämpi kuin aikoihin. Laukaisuista tapahtuu useita kuukaudessa, pian keskimäärin viikoittain.

Samalla eri toimijoiden roolit ovat muuttumassa.

Florida nousi avaruusajan alussa 1960-luvulla kuuluisuuten, kun NASA ja puolustusvoimat laukaisivat rakettejaan avaruuteen Cape Canaveralin lentotukikohdan ympärille kasvaneelta rakettikoeasemalta.

Kuulentojen aikaan NASA lohkaisi itselleen alueen Merritt-saaren luonnonsuojelualueelta Cape Canaveralin pohjoispuolelta ja rakensi sinne kaksi massiivista laukaisualustaa, 39A:n ja 39B:n. Numerointi noudattaa alkuperäistä, ja näiden jälkeen on sotilaalliselle puolelle tehty pari uutta alustaa.

Nyt alueella on käytössä viisi laukaisualustaa: Delta-raketteja laukaistaan alustalta 37B, Atlas-raketteja alustalta 41. SpaceX:n alkuperäinen (aivan alunperin Titan-raketteja varten rakennettu) alusta on 40, ja nyt sen käytössä on siis myös kuulentoihin ja sukkula-lennoille käytetty 39A. NASA kunnostaa parhaillaan alustaa 39B tulevaa SLS-superrakettiaan varten.

Näkyvin osoitus tästä on suuri torni, joka laitetaan laukaisualustan päälle; kuva siitä on alla.

Samoin Apollo-aikaiset liikkuvat laukaisualustat ovat saamassa jälleen uuden elämän, ja käyntini aikaan maaliskuun puolivälissä toista alustoista koeajettiin pitkän remontin jälkeen.

Lisäksi Apollojen ja avaruussukkuloiden kokoonpanoon käytetty jättimäinen VAB, Vehicle Assembly Building, on käymässä läpi uutta muodonmuutosta (sisäisesti), kun sitä varustetaan myös SLS-raketteja varten.

Kaupallisuus tosin on vallannut VAB:n vieressä olevat entiset sukkuloiden kunnostushallit, joissa ne kunnostettiin laskeutumisten jälkeen uusia lentoja varten. Boeing-yhtiö vuokraa niitä nyt NASAlta X-37B -minisukkulaansa ja Starliner-avaruusalustaan varten (kuva alla).

Tämä on osaltaan yksi hyvin konkreettinen merkki lisää siitä, miten aiemmin valtiollinen toiminta on siirtymässä nyt yhtiöiden tehtäväksi – kehitys on täsmälleen sama kuin lentoliikenteessä aikanaan 1920-luvulla.

Tämä tarkoittaa myös sitä, että NASA (ja myös muut avaruusjärjestöt, kuten Euroopan avaruusjärjestö) ovat vähän hukassa. Miten suhtautua uusiin kaupallisiin toimijoihin, jotka lähettävät kohta omia astronauttejaankin ja turisteja avaruusmatkoille, jotka olivat aikanaan vain ”virallisten” astronauttien yksinoikeus?

Vastaus on ainakin tähän mennessä ollut yhteistyö ja kurottaminen yhä kauemmaksi. Esimerkiksi lennot avaruusasemalle tulevat pian olemaan kokonaan kaupallisilta yhtiöiltä otettavia palveluita, kuten nyt yhdysvaltain rahtilennot ovat, ja muissa avaruuslennoissa NASA, ESA ja muut vastaavat keskittyvät tutkimustoimintaan ja kaikkeen muuhun kaupallisesti epäkiinnostavaan.

Vaikka turistit lentäisivätkin pian Kuun ympäri tai jopa laskeutuisivat pian sen jälkeen Kuu-ukon pinnalle, keskittyvät turistit todennäköisesti napsimaan matkakuvia eivätkä toteuttamaan pitkäkestoisia tieteellisiä tutkimusohjelmia.

Kuu, ja Mars, ja muut kaukaisemmat kohteet ovat kuitenkin toistaiseksi vähemmän tärkeitä. Olennaista on se, että tavaran kuljettaminen Maan kiertoradalle on oikeasti tulossa aivan lähitulevaisuudessa olennaisesti edullisemmaksi ja kätevämmäksi. Se tarkoittaa yksinkertaisesti vallankumousta.

Usein käytetty vertaus on Yhdysvaltain läpi 1800-luvulla rakennettu rautatie.

Ennen sen valmistumista oli Kalifornia kaukainen, kuiva ja hankala maailmankolkka, minne meneminen vaati viikkojen vaikean matkustamisen preerioiden halki. Mutta kun rautatie teki matkanteon helpoksi, nousi Kalifornia nopeasti   vauraaksi osavaltioksi, joka voisi olla erillinen valtiokin.

Kiertorata on monessa mielessä kuin Kalifornia aikanaan. Kunhan rautatie taivaalle on avoinna, voi sen kaupallinen arvo helposti nousta koko maapalloa suuremmaksi. Siellä on rajattomasti energiaa ja raaka-aineita, ja sieltä niitä pystytään tuomaan alas maapallolle pian edullisemmin kuin tuottamaan täällä alhaalla.

Näyttää vähän siltä, että tästä vuodesta 2017 on tulossa käännekohta taivaallisen rautatien tekemisessä. Kun tähän saakka siitä on vain haaveiltu, päästään nyt viimein toimeen; rautatien  lähtöasema on (ainakin aluksi) Floridassa, missä sitä rakennetaan juuri nyt innokkaasti.

Elämme todellakin kiinnostavia aikoja!

Nasa vastaan SpaceX – onko tässä nykyajan avaruuskilpailu?

1.3.2017 klo 17.22, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Vastaus heti alkuun kiireisille: vastaus otsikon kysymykseen on kyllä, mutta myös ei. Tai oikeastaan kumpaakin, mutta enemmänkin kyllä.

Valitettavasti vastaus vaatii hieman enemmän selitystä.

Tuorein tapaus on tältä viikolta, kun avaruusyhtiö SpaceX ilmoitti johtajaperustajansa Elon Muskin suulla maanantaina illalla Suomen aikaa lähettävänsä ensi vuoden lopussa kaksi avaruusturistia noin viikon kestävälle matkalle Kuun ympäri.

Ilmoitus tuli selvästi yllätyksenä myös Nasalle, joka suunnittelee tekevänsä ensimmäisen miehitetyn kuulennon uudella Orion-aluksellaan vasta vuonna 2021.

Nasan visiossa yksityiset yhtiöt voivat kyllä hoitaa avaruusliikennettä omilla aluksillaan Maan lähellä, mutta kauempana vastuun lennoista kantaisi Nasa pitkään ja hartaasti tehdyllä, mutta silti hyvin perinteisellä Orionilla.

Avaruusjärjestö julkaisikin tiistaina kommentin, jota voi tulkita kahdella tapaa: se kannustaa kaupallisia toimijoita kurottamaan korkeammalle, mutta samalla se kehottaa SpaceX-yhtiötä keskittymään olennaiseen, eli astronauttien avaruusasemalle ja takaisin kuljettamiseen sopivan aluksen kehittämiseen.

Yleistäen Nasa kehuu yritteliästä teiniä, mutta kehottaa pysymään pois omalta tontiltaan. Maailmanmahtavaa avaruusjärjestöä varmasti kismittää kovasti se, että SpaceX on tuottanut sille viime aikoina useita pahoja arvovaltatappioita.

Ensinnäkin SpaceX, avaruudesta(kin) innostuneen miljardöörin perustama pikkufirma tuli kuin tyhjästä vuonna 2002 ja alkoi nakertaa Nasan ja perinteisten ilmailu- ja avaruusyhtiöiden yhteistyökuviota. Etenkin Boeing ja Lockheed-Martin ovat edelleen hieman pallo hukassa sen suhteen, mitä SpaceX:n ja sen hankkeiden kanssa tulisi tehdä.

Toiseksi yhtiö ilmoitti alkavansa tekemään laukaisun jälkeen alas laskeutuvia raketteja ja leikkaavansa dramaattisesti avaruuteen lentämisen hintaa.

Kolmanneksi SpaceX ilmoitti lähettävänsä Dragon-aluksensa Marsiin nopeammin kuin Nasa pystyy lähettämään sinne luotaimia.

Neljänneksi Elon Musk julkisti viime vuonna massiivisen suunnitelmansa Marsin asuttamisesta. Sen mukaan yhtiön suuret avaruusalukset suuntaisivat punaiselle planeetalle samaan aikaan kun Nasan astronautit olisivat vielä hädin tuskin Kuuta katselemassa.

Ja nyt viidenneksi Musk on lähettämässä Dragonin miehitetyn version Kuuta kiertämään olennaisesti Nasan ja ESAn lentoa nopeammin. Turistit olisivat kiertäneet Dragonilla Kuun ennen kuin Orionin miehittämätön koelento olisi edes päässyt matkaan.

Viime vuosina Nasa on tiedottanut pienistäkin Orion-aluksen ja sen SLS-kantoraketin edistysaskelista suurina hyppäyksinä eteenpäin, maalannut visioita tulevista huikeista avaruuslennoista ja koettanut häivyttää aikataulun taustalle. Tässä valossa Nasa on saanut koko ajan takkiinsa, kun SpaceX on kertonut uusista tekemisistään.

Lista on hengästyttävä, mutta heti kannattaa muistaa se, että SpaceX ei ole toistaiseksi tehnyt miehitettyjen avaruuslentojen alalla muuta kuin lähettänyt miehittämättömiä aluksia avaruusasemalle, kehittänyt sen miehitettyä versiota kulisseissa ja soittanut suuta.

Dragon-aluksen miehitetty versio, Dragon 2, lentää vasta kauniissa kuvissa. Se on edelleen kehitteillä, eikä sitä ole kunnolla testattu. Falcon 9 -raketin kelpoisuutta miehitettyjen lentojen tekemiseen on epäilty ja SpaceX:n kokemus toiminnasta Maan lähiavaruuden ulkopuolella on olematonta.

Musk ja SpaceX ovat aikaisemminkin heittäneet ilmaan utopistisia ajatuksia, mutta vaikka aikataulu on mennyt moneen kertaan uusiksi, on se toistaiseksi tehnyt kaiken lupaamansa.

Uudelleenkäytettävä Falcon 9:n ensimmäinen vaihe on tuorein esimerkki. Sille naurettiin, ensimmäisille epäonnistumisille ilkuttiin, mutta nyt rakettien suorituksia ihaillaan (vaikka ensimmäinen uudelleenkäytetty raketti ei olekaan vielä lentänyt).

Hyvin todennäköisesti nytkin tulee käymään samaan tapaan, ainakin kuulentojen ja Dragonin Mars-matkan suhteen. Lennot toteutuvat, mutta aikataulu ei varmaankaan ole luvattu.

Tämä onkin ollut SpaceX:n hyvä puoli tähän mennessä: se on tehnyt asioita nopeasti ja uhonnut tekevänsä vieläkin nopeammin, mutta se ei ole antanut luvattujen päivämäärien sotkea tekemistä  kunnolla. Yhtiön historiassa on jo koko joukko epäonnistumisia, jotka olisivat kenties saaneet monet jättämään leikin kesken, mutta Musk on puskenut eteenpäin.

Ja varmasti tekee niin nytkin.

Nasa puolestaan katsoo varmasti tulokasta sekä muita uuden ajan avaruusyhtiöitä samalla ihaillen ja harmitellen.

Ihaillen siksi, että Nasassa (kuten ESAssa ja perinteisissä avaruusyhtiöissäkin) on paljon väkeä, jotka haluaisivat tehdä asioita puhtaalta pöydältä ilman historian ja byrokratian painolastia. Kaupallinen toimija voi toimia myös vapaammin kuin valtion organisaatio, jota syytetään heti ongelmien ilmaantuessa verovarojen väärinkäytöstä. Ei ihme, että avaruusjärjestöt ovat ylivarovaisia.

Ihailua tulee varmasti myös siitä, että yhtiön ansiosta yleinen kiinnostus avaruuslentoja ja sen mahdollisuuksia kohtaan on korkeammalla kuin pitkiin aikoihin. Nasa on varmasti saanut takavuosina lisärahoitusta osin juuri siksi, että SpaceX on tehnyt alasta seksikkäämpää.

Harmitellen siitä syystä, että mediasirkus unohtaa helposti sen kaiken työn, mitä avaruusjärjestöt ovat tehneet vuosikymmenien kuluessa avaruuslentojen edistämiseksi. Tulokkaat pääsevät ikään kuin valmiiseen pöytään.

SpaceX:n ja Dragon-aluksen tapauksessa Nasa on rahoittanut varsin olennaisesti yhtiön avaruusalusten kehittämistyötä. Yhtiöllä on sopimus avaruusaseman rahtilentojen tekemisestä ja astronauttien kuljettamisesta asemalle tulevaisuudessa. Ilman Yhdysvaltain puolustushallinnon (ja Nasan) tilauksia ei Falcon 9 -rakettia todennäköisesti olisi voitu tehdä.

Se, että SpaceX on kehittänyt tekniikkaansa paremmaksi ja kyvykkäämmäksi kuin Nasa on halunnut, on tapahtunut puolestaan sen omasta halusta – ja omalla rahalla.

Jos Nasan suhtautuminen SpaceX:n suhtaan on kahtiajaoista, on sama mieliala toisellakin puolella.

Elon Musk on monessa yhteydessä kiittänyt Nasaa avusta ja tarjoaa sille edelleen ensisijaista yhteistyötä.

Esimerkiksi eilisen tilaisuuden jälkeen hän totesi, että jos Nasa haluaa tehdä omilla astronauteillaan kuulennon ennen turisteja, niin se on mahdollista.

Nykyisen suunnitelman mukaan Dragon 2 tekee ensimmäisen koelentonsa ilman miehistöä vielä tämän vuoden puolella. Kuuden kuukauden kuluttua siitä Dragon 2 voisi lentää astronauttien kanssa avaruusasemalle, ja kuuden kuukauden kuluttua siitä olisi vuorossa miehitetty lento Kuun ympäri.

Muskin heitto Nasan kuumatkalaisten suuntaan voidaan tosin tulkita myös siten, että SpaceX haluaa kilpailla myöhässä olevan Orion-aluksen ja sen sukkulassa käytettyyn sekä Apollo-aikaiseen tekniikkaan pohjautuvan SLS-raketin kanssa. Pääkaupungissa joku saattaa päättää peruuttaa koko Nasan pitkään tekemän suunnitelman ja ostaa kuulennotkin SpaceX:ltä. Tästä keskustellaan jo vakavasti.

Ei ihme, että Nasassa ollaan huolestuneita.

Joka tapauksessa kuuhanke kiihdyttää Dragon 2:n kehittämistä ja yhtiö saanee sen tässä tapauksessa valmiiksi nopeammin kuin kilpailija Boeing saa oman CST-100 Starliner -aluksensa. Boeingin alus näyttää myöhästyvän ja Nasa neuvottelee jo venäläisten kanssa ylimääräisten Sojuz-paikkojen ostamisesta.

Amerikkalaisastronautit kun pitää saada joka tapauksessa liikkumaan Maan ja avaruusaseman välillä, oli omia aluksia käytössä tai ei.

SpaceX myy varmasti mielellään Dragon 2 -lentoja Nasalle ja Washington ostaa niitä mieluummin kotimaiselta yhtiöltä kuin venäläisiltä – jotka puristavat hyvän hinnan myöhässä ja pakon edessä ostoksille tulevilta amerikkalaisilta.

Vaikka näyttävissä avaruuslennoissa SpaceX kerääkin nyt irtopisteitä, ei yhtiö ole kuitenkaan kiinnostunut esimerkiksi tieteellisen tutkimuksen tekemisestä sinällään. Esimerkiksi planeettaluotaimien ja muun tuottoa tuottamattoman tutkimuksen alalla Nasa saa varmasti hääriä vielä pitkään. Voi olla, että siinä se onkin omimmillaan.

Tai no, luotainlennothan on pääosin “yksityistetty” jo yliopistolle ja tutkimuslaitoksille, ja Nasa pitelee vain piuhoja käsissään. Tulevaisuudessa miehitetyillä avaruuslennoilla tehtävälle tutkimukselle tulee varmaankin käymään samaan tapaan: ihmiset voivat lennellä kiertoradalla, Kuussa ja Marsissa ihan kuinka lystäävät kuten nyt lentelemme ympäri maapalloa lentokoneilla.

Jo nyt suurin osa Nasan miehitettyjen avaruuslentojen toimista on alihankkijoiden tekemiä. Nasa on vain palvelujen tilaaja ja toimintojen organisoija (sekä lehdistötiedotteiden kirjoittaja).

Nasa tulee kutistumaan tulevaisuudessa, oli presidenttinä USAssa sitten kuka tahansa, koska yritykset ottavat joka tapauksessa suuria harppauksia eteenpäin ja olennaisia osia Nasan aiemmin tekemistä avaruustoimista hoitaakseen.

SpaceX tietää olevansa paalupaikalla tässä uuden ajan avaruuskilpailussa.

Teksti on julkaistu myös Tiedetuubin blogina.

Pikkusatelliitteja lähetetään nyt yhtenään – tuleeko taivaalle ruuhkaa?

27.2.2017 klo 20.37, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Pienet nanosatelliitit ovat nyt pop ja kuuminta hottia avaruusalalla.

Monet yhtiöt suunnittelevat laukaisevansa avaruuteen sadoista satelliiteista koostuvia parvia, jotka pystyvät kuvaamaan, mittaamaan ja tutkimaan maapalloa ennen näkemättömän hyvin. Esimerkiksi kalifornialainen Planet, entinen Planet Labs, on laskenut, että 150 pienen satelliitin avulla se pystyy kuvaamaan koko maapallon kerran vuorokaudessa. Ihan joka kolkkaa ei siis pystytä vielä katsomaan milloin vain, mutta vuorokauden sykli on on erinomaisen hyvä.

Planet olikin vahvasti mukana pari viikkoa sitten tehdyssä ennätyksellisessä satelliittilaukaisussa. Intialainen raketti vei helmikuun 14. päivänä avaruuteen kerralla 104 satelliittia yhdellä kerralla. Mukana PSLV-kantoraketissa oli yksi suurempi satelliitti, intialaisten oma kaukokartoitussatelliitti Cartosat-2, kun taas loput 103 satelliittia olivat pieniä nanosatelliitteja – ja niistä 88 oli Planetin uusimpia Dove-nimisiä satelliitteja. Kaikkiaan yhtiöllä on nyt 149 satelliittia avaruudessa.

Nuo satelliitit ovat kolmen yksikön cubesateja, eli kooltaan Aalto-1:n luokkaa, siis jotakuinkin 10 x 10 x 30 cm. Pienelläkin satelliitilla voi tehdä paljon, ja koska ne ovat edullisia, voidaan niitä tehdä saman tien kokonainen lauma.

Video: Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO julkaisi PSLV-rakettinsa mukana olleen kameran upeita kuvia siitä, miten satelliitit pullahtivat yksi kerrallaan avaruuteen.

Vaikka intialaiset pitävätkin hallussaan nyt ennätystä kerralla avaruuteen vietyjen satelliittien kohdalla, on massalaukaisuita ollut aikaisemminkin. Edellinen ennätys oli vuodelta 2014, jolloin venäläinen Dnepr-raketti nosti taivaalle 33 satelliittia. Muutamaa kuukautta aikaisemmin samanlainen raketti vei taivaalle jo kolmisenkymmentä satelliittia.

Nyt laukaisua odottaa Kansainväliselle avaruusasemalle lähetettävä Cygnus-avaruusrahtialus, jonka mukana lentää 36 cubesatia. Yksi näistä on Aalto-2, joka päässee siis maaliskuun 19. päivänä (tämänhetkisen suunnitelman mukaan) avaruuteen, mutta se vapautettaneen avaruusasemasta itsekseen lentämään vasta huhti-toukokuussa.

Kuva: Planetin satelliitteja odottamassa laukaisua.

Myöhemmin tänä vuonna on myös luvassa lisää massalaukaisuita. Ensinnä Falcon 9 vie Kaliforniasta taivaalle kaukokartoitussatelliitin ohessa 34 satelliittia, mutta lennon aikataulusta ei ole tietoa. Laukaisua on lykätty moneen kertaan, joskin nyt lennon pitäisi olla seuraava Kaliforniasta tehtävä Falcon 9:n lento – kenties jo maaliskuussa, tosin todennäköisemmin huhtikuussa.

Tällä lennolla on mukana Aalto-1, joka on kärsinyt suuresti lennon jatkuvasta myöhästymisestä.

Keväällä Baikonurista laukaistaan Sojuz-raketti, jonka kyydissä on 60 cubesatia. Näistä 48 on Planetin Flock-sarjan satelliitteja. Syksylle suunniteltu Falcon 9:n raskaan version lento kyytii myös koko joukon cubesateja mukanaan.

Mutta tuleeko taivaalle ruuhkaa?

Kaikkiaan nanosatelliiteiksi luokiteltavia pieniä, alle kymmenkiloisia satelliitteja on nyt avaruudessa 293, joista toiminnassa on 213. Lähivuosina laukaistavia, suunnitteilla olevia cubesateja on noin tuhat.

Kaikkiaan satelliitteja on avaruudessa noin 4300 kappaletta, joten pikkusatelliittien määrä ei ole niihin verrattuna olennainen, vaikkakin pikkusatelliitit edustavat yhä selvemmin koko ajan suurempaa osaa maapalloa kiertävistä satelliiteista.

Mutta ei, cubesatien vuoksi ei taivas tule täyteen. Satelliitit ovat pieniä ja avaruus on suuri.

Asiaa voi helposti verrata esimerkiksi liikennelentokoneisiin, jotka ovat suurempia ja lentävät matalammalla. Niitä on ilmassa keskimäärin 6000 – 10 000 kappaletta riippuen siitä onko Yhdysvalloissa yö vai päivä. Siis lentokoneita on paljon enemmän kuin satelliitteja, eikä taivas ole niitä pullollaan, vaikka esimerkiksi Flightradar24:n kartta siltä saattaa näyttääkin.

Ohimennen sanottuna on jännää ajatella, että maailmassa saattaa olla ilmassa kerrallaan noin kaksikin miljoonaa ihmistä (10 000 lentokonetta, joissa keskimäärin noin 200 matkustajaa). Avaruusasemalla heitä on vain kuusi.

Mutta takaisin satelliitteihin. Cubesatien hyvä puoli on se, että ne ovat yleensä varsin matalalla kiertoradalla, jolloin ne putoavat varsin nopeasti alas ilmakehään.

Noin 200 kilometrin korkeudessa oleva satelliitti putoaa ilmakehään muutamassa kuukaudessa ja 300 km:n korkeudesta vajoaminen kestää pari-kolme vuotta. Syynä tähän on se, että ilmakehän hyvin ohutta kaasua on myös noilla korkeuksilla ja se hidastaa satelliitin ratanopeutta.

Siinä missä isommissa satelliiteissa on rakettimoottorit, joilla satelliittia pökitään aina silloin tällöin ylemmäksi, ei cubesateissa ole sellaisia.

Niinpä niiden elinikä ei siis ole kovin pitkä – paitsi kun ne laukaistaan korkeammalle kiertoradalle. Mitä korkeammalle mennään, sitä vähäisempää ilmakehän rippeiden aiheuttama jarrutus on, ja sitä pitempään satelliitti pysyy radallaan. 600 km:n korkeudessa aika on useita kymmeniä vuosia ja tuhannessa kilometrissä puhutaan jo tuhansista vuosista.

Kun nyt kaikilla avaruuteen lähetettävillä satelliiteilla ja kantorakettien vaiheilla pitää olla suunnitelma, jolla ne tuodaan sieltä aikanaan takaisin alas tai hävitetään muuten avaruutta roskaamasta, ei edullisilla pikkusatelliiteilla ole sellainen kuin hyvin, hyvin harvoin.

Aalto-1 on tässä poikkeus, koska sen sähköpurjetestilaitteen tehtävänä on jarruttaa sen ratanopeutta, minkä vuoksi se tulee alas nopeasti ja ainakin toivottavasti hallitusti.

Vaikka nyt siis ei cubesateista ole vielä haittaa, voi pikkusatelliittien nopeasti lisääntyvä määrä tulla piankin ongelmaksi. Suunnitteilla on monia useiden satojen satelliittien parvia, jotka nostavat ihan lähivuosina satelliittien määrän avaruudessa yli kymmenen tuhannen.

Kun nuo kaikki satelliitit ovat taivaalla, pitää satelliittien ratoja ja lentämistä avaruudessa alkaa suunnitella paljon nykyistä tarkemmin.

Tai itse asiassa jo aikaisemminkin: monet alan toimijat ehdottavatkin avaruuden lennonjohdon perustamista, mikä valvoisi lentoliikenteen tapaan avaruuslentämistä. Avaruudessa tosin on paljon sotilassatelliitteja, joiden menosta eivät suurvallat halua paljoa muille kertoa, joten laajamittaisen avaruuslennonjohdon saaminen lähiaikoina on epätodennäköistä.

Teksti on julkaistu myös Tiedetuubin puolella.

Astronauttien alusvaatteista (ja vaipoista)

5.2.2017 klo 12.58, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Kansainväliselle avaruusasemalle lähetettiin viime vuonna kahdeksan miehittämätöntä rahtialusta ja tälle vuodelle on suunnitteilla kymmenen.

Näiden alusten mukana kulkee paitsi happea, polttoainetta ja varaosia avaruusasemalle, niin myös tutkimuslaitteita, ruokaa, kaikenlaisia tarvikkeita sekä vaatteita. Ja näiden vaatteiden joukossa on myös alusasuja sekä vaippoja.

Näistä harvemmin puhutaan, mutta nyt ne nostetaan pöydälle.

Syy siihen, miksi alusasut tulivat mieleeni, oli tuttavani Loredana Bessonen twiitti:

Euroopan astronauttikeskuksessa työskentelevä Loredana pääsi koettamaan avaruuskävelyn simulointia suuressa Nasan vesitankissa, ja kertoi tuossa viestissä testanneensa “sitä seksikästä alusasua” – paitsi että se asu ei ole oikeastaan alusasu, eikä liioin kovin seksikäskään.

Tai mielipiteitä tietysti on monenlaisia, mutta ei seksikkyydestä sen enempää tällä kerralla.

Mutta asu, virallisesti Liquid Cooling and Ventilation Garment eli nesteseen perustuva jäähdytys- ja ilmastointiasuste, on avaruuspuvun sisällä käytettävä puku, jonka verkkomaiseen spandeksista ja nailonista tehtyyn kankaaseen on punottu mukaan ohuita, taipuisia vesiletkuja.

Letkuissa kiertää sopivan lämpötilaista vettä, joka pitää avaruuspuvun sisällä olevan astronautin mukavan lämpöisenä. Niin amerikkalaisten kuin venäläistenkin avaruuspuvuissa on tällaiset    kuteet, ja sellaisia käyttivät myös kuukävelijät pukunsa sisällä. Täällä maan pinnallakin vastaavia käytetään esimerkiksi palo-ja kaivosmiesten puvuissa.

Tämä letkupuku ei kuitenkaan ole varsinainen alusvaate, vaikka se onkin avaruuspuvun sisällä. Se on ennemminkin väliasu, sillä sen alapuolella avaruuslentäjät käyttävät alusvaatteita sekä vaippoja.

Kyllä: vaippoja, joita tosin kutsutaan nimellä Maximum Absorbency Garment, tai aiemmin Disposable Absobrtion Containment Trunk, mikä on vain kaunis tapa kertoa se, että kyseessä ovat astronautin nestemäisiä ja kiinteitä ulosteita imevät, kertakäyttöiset housut. Näitä on hieman erilaisia naisille ja miehille.

Näitä käytetään avaruuskävelyiden aikana, koska ulkoa avaruudesta on vaikea tulla käymään toiletissa. Samoin näitä käytetään esimerkiksi avaruusaluksella kiertoradalle noustessa tai takaisin Maahan laskeuduttaessa, jolloin avaruuslentäjät ovat pitkän aikaa painepukunsa sisällä ja toilettikäynti tavalliseen tapaan olisi hankala – yleensä mahdoton.

Vaipat vasemmalla, letkupuku oikealla.

Kuuluisuuteen nämä astronauttivaipat nousivat kymmenen vuotta sitten vuoden 2007 helmikuussa, kun astronautti Lisa Nowak ajoi huhujen mukaan noin 1500 kilometriä mahdollisimman nopeasti – siis ilman toilettikäyntejä. Kyse oli tietysti mustasukkaisuusdraamasta.

Sekä putkipuku että vaipat ovat kuitenkin erikoisvaatteita, eivät siis tavallisia alusasuja.

Alusasut ovat itse asiassa tärkeä osa avaruuslentoja, ja näin on etenkin tulevaisuudessa, kun lennetään pitkälle ja matkalla ollaan kauan.

Lennon onnistuminen voi olla kiinni siitä, onko avaruusmatkaajilla puhtaat alusvaatteet.

Kyse on yksinkertaisesti kolmesta asiasta: ensinnäkin mukavat alusasut tekevät olemisesta ja työnteosta avaruudessa miellyttävää; toiseksi alushousut suojaavat varsinaisia vaatteita, joita täytyy näin vaihtaa harvemmin; ja kolmanneksi olisi hyvä, jos avaruuslennolle ei täytyisi pakata mukaan valtavaa määrää alusvaatteita.

Kuvitelkaa vaikka 2160 alushousua, jotka avaruusaseman kuusihenkinen miehistö käyttäisi vuodessa, jos he vaihtaisivat alusvaatteet joka päivä ja jos muutaman viikon miehistönvaihtokatkoksista tulevaa hieman pienempää tarvetta ei oteta huomioon! Jos yhdet alushousut painavat 40 grammaa, niin tästä tulee 86,4 kg, ja sen lähettäminen avaruuteen maksaa noin 345 600 euroa. Iso hinta kalsareista!

Onneksi ihan niin paljoa ei alusvaatteita tarvita, sillä kuteet on tehty usean päivän ajan käytettäviksi.

Yhdet alusvaatteet kestävät kolmesta neljään vuorokautta hyvinä, ja koska painottomuudessa, aseman ilmastoidussa ympäristössä vaatteiden kuluminen ja likaantuminen on vähäisempää kuin täällä Maan pinnalla, voivat alusasut olla myös kevyempiä. Myös muut vaatteet kestävät pitempään, ja esimerkiksi samoja housuja voi käyttää yleensä kuukausien ajan.

Sama pätee myös naisten omiin alusvaatteisiin ja muun muassa rintaliiveihin, joita asemalle viedään myös silloin, kun siellä on naisastronautteja – heitä ei ole monia, mutta onneksi yhä enemmän!

Kaikkein kätevin vaihtoehto vaatteiden rahtaamisen vähentämiseen olisi pesukone, mutta sellaisen käyttäminen asemalla olisi hankalaa ja kalliimpaa kuin uusien kuteiden lähettäminen.

Jo nyt muutamat astronautit ovat koettaneet pestä suosikkivaatteitaan muovipussien sisällä pesuveden ja saippuan avulla, mutta tulokset eivät ole olleet hyviä. Tulevaisuudessa tosin vaatteita täytyy varmasti myös pestä lentojen aikana, joten avaruuspesukoneelle on tarvetta.

Japanilaiset ovat tutkineet kaikkein eniten avaruusalusvaatteiden tekemistä, ja jo avaruussukkula-aikaan heidän avaruuslentäjänsä testasivat huipputeknisiä alusasuja.

Näitä on nyt paranneltu edelleen: lähes saumattomat japanilaisalusvaatteet on tehty kevyiksi ja kestäviksi puuvillasta ja polyesteristä, ne on käsitelty siten, etteivät ne ime itseensä juurikaan tuoksuja tai eritteitä. Ne imivät kosteutta, mutta kuivuivat myös nopeasti. Ja avaruusaseman kankaiden tapaan ne olivat myös palonkestäviä ja antistaattisia.

Vaatteet on suunniteltu Tokion Naisten yliopistossa.

Japanilaisastronautti Koichi Wakata teki näillä alushousuilla tiettävästi maailmanennätyksen vuonna 2009, jolloin hän käytti samoja alusvaatteita kahden kuukauden ajan. Niiden tuoksuja, mukavuutta ja bakteerikantaa tutkittiin tarkasti, eikä mitään huomautettavaa löytynyt. Myöskään muut aseman avaruuslentäjät eivät valittaneet hajuista.

Myös muut hygieniaan liittyvät asiat ovat olleet lähellä japanilaisten sydäntä. He ovat muun muassa tutkineet seikkaperäisesti erilaisia avaruudessa käytettäviä hajusteita ja kehittäneet otsikkokuvassakin olevan, päälle puettavan avaruustoiletin.

Sellaista ei ole vielä tehty, mutta ottaen huomioon japanilaisten high-tech -toiletit, ovat he varmaankin parhaimpia huolehtimaan tulevaisuudessa avaruuslentäjien alusvaate- ja intiimihygieniapuolesta.

Blogi on myös kuunneltavissa podcastina Tiedetuubissa:
Suoraa puhetta astronauttien alusvaatteista ja vaipoista.

Miksi ihmeessä avaruuslennot ovat aina myöhässä ja koko homma on pelkkää odottelua?

30.1.2017 klo 19.56, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Kyllähän aika menee nopeasti, mutta aina välillä tämä jahkaaminen alkaa ottaa päähän: melkein kaikki avaruushankkeet nimittäin tuntuvat olevan myöhässä, junnaavan paikoillaan tai menevän eteenpäin tuskastuttavan hitaasti.

Sukkulan seuraajaa, Orion-avaruusalusta on suunniteltu ja tehty vuodesta 2004, ja sen ensilento tuntuu vain lykkääntyvän eteenpäin koko ajan. Yhtä pitkän aikaa tehty BepiColombo-luotain oli tarkoitus laukaista Merkuriusta tutkimaan jo vuosia sitten, ja kun se pääsee viimein matkaan, kestää pelkkä menomatka liki vuosikymmenen.

Astronautti saattaa odottaa koulutuksensa jälkeen vuosia lentoa avaruuteen, ja tässä ihan lähelläkin Suomen ensimmäisen satelliitin Aalto-1:n matka avaruuteen on jo pari vuotta myöhässä suunnitellusta. Ja itse asiassa tuo suunniteltu aikakin oli jo siirtynyt monta kertaa eteenpäin.

Miksi ihmeessä kaikki siis menee näin hitaasti ja avaruuslennot tuntuvat vain lykkääntyvät eteenpäin?

Lyhyesti sanottuna syitä on kolme.

1. “Tämä on mahdotonta!”

Ensinnäkin nämä koko ajan lykkääntyvät avaruuslennot ovat aika usein sellaisia, joilla yritetään tehdä jotain uutta ja ihmeellistä. Mitään vastaavaa ei ole tehty aikaisemmin, ja  insinöörit ja tutkijat koettavat puskea tekniikan rajoja kauemmaksi.

Tai yleensä tiedehankkeissa työnjako menee niin, että tutkijat pyytävät insinöörejä tekemään jotain paljon aikaisempaa parempaa, tarkempaa tai tehokkaampaa, ja insinöörit ovat hermoromahduksen partaalla, kunnes keksivät miten homma saadaan toimimaan.

Siihen menee usein hieman enemmän aikaa kuin oletettiin, etenkin kun ruokahalu kasvaa syödessä.

Niinpä laitteita kehiteltäessä, suunnitellessa ja rakennettaessa tulee eteen odottamattoman hankalia tilanteita. Testeissä tulee eteen yllätyksiä, kun laitteita koetetaan tehdä pienemmiksi, paremmiksi, kestävämmiksi ja tehokkaammiksi kuin koskaan aikaisemmin.

On uusia materiaaleja ja ensi kertaa käytössä olevia teknisiä ratkaisuita, jotka eivät toimikaan kuten oletettiin.

Tässä suhteessa hyvä (tai siis huono) esimerkki on Merkuriukseen lähetettävä BepiColombo, jolla on ollut monia materiaaleihin ja uuteen tekniikkaan liittyviä vastoinkäymisiä.

Toisaalta nämä kaikki hankaluudet ovat olleet myös hyvin opettavaisia ja ne auttavat tekemään vastaavia lentoja lähelle Aurinkoa myöhemmin helpommin ja nopeammin. Tällainen on esimerkiksi Solar Orbiter, jonka suunnittelussa ei ole ollut suurempia hankaluuksia siksi, että BepiColombon kanssa on ollut.

Eikä tämä uuden tekniikan myöhästyminen ole mitenkään vain avaruusalan ominaisuus, kuten Boeing 787:n suunnittelutiimissä sekä Olkiluodon ydinvoimalatuyömaallakin tiedetään hyvin.

Ja kannattaa myös muistaa, että maailmassa tehdään jatkuvasti sarjatuotantona muun muassa tietoliikennesatelliitteja, jotka käyttävät tuttua ja koeteltua tekniikkaa – ja siksi ne valmistuvat ajallaan.

2. “Tuulee liikaa”

Toiseksi kaikessa avaruustoiminnassa kriteerit ja turvamääräykset on hilattu hyvin korkealle.

Koska satelliitteja ja luotaimia ei voi enää korjata avaruudessa laukaisun jälkeen, pitää ne tehdä mahdollisimman luotettaviksi. Miehitettyjen avaruusalusten pitää olla mielikuvituksellisen turvallisia; itse asiassa tavallisten autojen turvallisuustaso on katastrofaalisen huono verrattuna siihen kuinka varmasti avaruusaluksen pitää toimia, lisäksi vielä varsin vaikeissa avaruuden olosuhteissa.

Mitä kalliimpi ja kauemmaksi lähtevä on laite, sitä tiukkapipoisemmin kaikkia osia syynätään. Vähänkään virheellisiä osia ei kelpuuteta.

Vaikka siis esimerkiksi jokin elektroninen piiri olisi täysin toimiva, mutta se ei täytä kaikkia tiukkiatiukkoja vaatimuksia, niin tilalle pitää hommata uusi. Tai jos runkorakenteeseen tehdyssä metalliosassa on pieni epätasaisuus koostumuksessa, se vaihdetaan parempaan.

Pieniä, edullisia satelliitteja voidaan sen sijaan tehdä melkeinpä kaupan hyllyltä ostettavissa osista, koska jos ne eivät toimi avaruudessa, niin tilalle voidaan kätevästi lähettää uusi. Siksi niiden tekeminen tapahtuu nopeammin ja paremmin aikataulussa.

Mitä edullisemmaksi satelliittien lähettäminen tulee, sitä enemmän kriteereissä voidaan joustaa.

Ja mitä laukaisuun tulee, niin ne vasta ovatkin määräysten, minimien ja maksimien säätelemiä!

Nykyiset kantoraketit on niin optimoitu, että ne lentävät suorituskykynsä rajoilla. Siksi lämpötilan, tuulen, näkyvyyden, pilvikerroksen, sateen ja sään muutenkin pitää olla varsin hyvä, lähes täydellinen. Rakettia ei päästetä lentoon, jos säätila ei ole sopiva, tai jos satelliitissa tai raketissa on pienikin vika.

Koska lentoratakin on optimoitu yleensä hyvin tarkasti, eikä raketeilla voi muuttaa reittiä niin kätevästi kuin lentokoneilla, on usein niin sanottu laukaisuikkuna hyvin pieni.

Laukaisuikkunaksi sanotaan aikaväliä, jonka kuluessa raketti täytyy saada matkaan, jotta sen kuorma pääsisi juuri oikeaan aikaan oikealle radalle. Jos rakettia ei saada matkaan ikkunan sisällä, siirtyy laukaisu hamaan tulevaisuuteen. Yleensä lykkäys on vähintään vuorokausi, koska tyypillisesti seuraava laukaisumahdollisuus on jotakuinkin samaan aikaan seuraavana päivänä.

Avaruussukkula oli tässä suhteessa kaikkein prinsessamaisin, sillä se oli niin monimutkainen laite, että siinä oli helposti vikoja. Sääkriteerit sukkulan laukaisuun olivat myös tiukat, minkä lisäksi sään piti olla hyvä paitsi Floridassa laukaisupaikalla, niin myös varalaskupaikoilla toisella puolella Atlantia.

Olen tehnyt itse aikanaan pari juttumatkaa sukkulan laukaisua katsomaan, joilla lähtöä on odoteltu parin viikon ajan; yhdellä kerralla astronautit olivat useampaankin otteeseen jo sukkulan sisällä valmiina lähtöön, mutta laukaisu peruutettiin viime hetkellä – lopulta kuukausien päähän. Sillä kerralla laukaisu jäi siis näkemättä, sillä odottelu Amerikassa ei ollut järkevää.

Kantoraketteihin liittyy myös ensimmäisen suomalaisen satelliitin, Aalto-1:n pitkäksi venähtänyt odottelu. Falcon 9 -kantoraketille on tapahtunut viimeisen kahden vuoden aikana kaksi onnettomuutta, ja kullakin kerralla onnettomuuden syyn selvittelyyn on kulunut liki puoli vuotta aikaa.

Yhteensä siis lähes vuoden päivät on mennyt siten, että raketit eivät ole lentäneet ja asiakkaat ovat pyöritelleet peukaloitaan.

3. “Rahat on loppu”

Ja kolmanneksi myöhästymisiin vaikuttaa myös rahoitus: kun hanke on varsin kallis, on kiusaus laskea budjetti alakanttiin varsin suuri. Rahoitusta myös usein jyvitetään pitemmälle ajalle, jolloin rahaa ei välttämättä ole käytössä sopivasti juuri silloin kuin tarvitaan.

Säästäminen on luonnollisesti hyvä asia, mutta liiallinen tinkiminen tulee helposti todella kalliiksi. Tästä viime aikojen konkreettisin esimerkki on Nasan uusi avaruusalus Orion. Sen rahoitus on ollut koko ajan minimitasolla ja poliitikot ovat muuttaneet paitsi budjettia, niin myös mieltään aluksen tehtävästä moneen kertaan. Hyvällä, tasaisella rahoituksella sekä samana pysyneellä päämäärällä alus olisi jo tehty ja käytössä.

Toinen esimerkki on pitkään ja hartaasti tehty eurooppalainen ExoMars, jonka kehittäjät ovat joutuneet moneen kertaan tulemaan hattu kädessä pyytämään lisää rahaa ja aikaa.

Bonus: “Missä on mappi numero 837?”

Näiden kolmen syyn lisäksi on vielä pari syytä, joista ei yleensä erityisemmin pidetä ääntä.

Isoissa avaruushallinnoissa on paljon byrokratiaa, mikä ei ainakaan nopeuta hankkeiden toteuttamista. Yhdysvaltain puolella on paljon enemmän poliittisten päätöksentekijöiden poukkoilusta ja isoksi paisuneen organisaatiosta johtuvaa tehottomuutta, kun taas Euroopassa aikaa kuluu eri valtioiden näkemysten ja intressien yhteensovittamiseen.

Avaruushankkeissa on myös itsessään paljon byrokratiaa, jota voi kyllä joskus pitää hieman ylimitoitettuna. Laadunvalvonta vaatii sen, että jokainen osa on rekisteröity ja sille tehdyt työvaiheet voidaan jäljittää sekä tarkastaa. Sanonnan mukaan jokaista tietokoneohjelmariviä kohden on kaksi mapillista dokumentaatiota. Tosinaan aikaa kuluu odotettua enemmän tämän kaiken tiedon tallentamiseen ja läpi käymiseen.

Kaupallisella puolella hakkeet voidaan normaalisti toteuttaa paljon nopeammin ja tehokkaammin, mutta toisaalta yhtiöt ovat myös ovelia pitkittämään tuottoisia projekteja ihan vain siksi, että asiakas maksaa lisäajasta ja -työstä alun perin sovittua enemmän.

Kaiken tämän jälkeen jotkut avaruuslennot kestävät vielä pitkään, ja suurin osa lennosta on pelkkää odottelua. Rosetta vietti vuosikymmenen matkallaan Maasta komeettansa luokse, ja samoin New Horizons lensi kymmenen vuotta avaruudessa ennen saapumistaan Pluton luokse.

Suurin osa kriittisistä manoveereistä tehdään myös hitaasti ja rauhallisesti, ja syynä on yksinkertaisesti varovaisuus: jos jokin menee pieleen, voivat seuraukset olla lennon kannalta kohtalokkaita.

Mutta toisaalta, silloin kun mennään, silloin ei meinata! Mikään ihmisen tekemä ei lennä niin nopeasti kuin avaruusalus, eikä missään muussa kulkuvälineessä ole niin paljon voimaa kuin on kantoraketissa.

Vaikka siis avaruusväeltä vaaditaan lehmän hermoja ja kärsivällisyyttä, on kaikesta odottelusta palkkiona hienoimpia kokemuksia koko maailmassa (ja maailmankaikkeudessa).

Kirjoitus on julkaistu myös Tiedetuubin blogina.

Tieteen trumppaus alkoi heti – avaruusväki odottaa mitä tuleman pitää

21.1.2017 klo 16.13, kirjoittaja Jari Mäkinen
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta