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.
3 kommenttia “Nasa vastaan SpaceX – onko tässä nykyajan avaruuskilpailu?”
Nasan aurinkokuntatutkimus toimii hyvin ja on jossain mielessä jopa kustannustehokasta. Samaa ei voi sanoa Nasan kantorakettipuolesta, johon myös miehitetyt lennot läheisesti liittyvät.
SpaceX on suuri menestystarina ja Musk on kaiken takana. Silti johtajan jopa itseisarvoiselta näyttävä mieltymys yhä järeämpiin raketteihin on minusta yhtiön suurin riski. Avaruustoiminta halpenee jos laukaisutaajuus nousee (pätee sekä uudelleenkäytettäville että kertakäyttöraketeille), mutta rakettia isontamalla uhkaa käydä päinvastoin. Telakoituminen kiertoradalla ja Mars-aluksen rakentaminen palasista ei pitäisi olla mahdoton temppu miehelle joka on tehnyt itseajavan auton ja laskeutuu lautalle autonomisesti. Silloin kantoraketin kooksi riittäisi F9 tai viimeistään F9H.
Yritän lukea näitä ipadillä mutta fontti on pakotettu niin pieneksi ettei näitä näe lukea. Sarake on aivan kamalan leveä eikä säädettävissä. Suurentaminen vie tekstin ruudun ulkopuolelle, jolloin lukeaminen on hankalaa myös.
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.
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.
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.
Ja nykyisin kun asttronautin pukuun on integroitu vielä Bemer-terapialaitekin kehon ja luuston kuntoa ylläpitämään, niin jopa alkaa olla monimutkaista…
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).
Eräs ensimmäisistä toimista, mitä eilen presidentin virkaansa astunut Donald Trump teki, oli ilmastonmuutoksesta (ja monista muista hänen mielestään epäilyttävistä asioista) kertovien sivujen poistaminen Valkoisen talon nettipalvelusta. Ei ihme, että tiedemaailma on huolissaan tulevasta.
Trumpin suhtautuminen tieteentekijöihin ja tutkimukseen ei tietenkään ole mikään yllätys sen jälkeen, mitä hän on kertonut jo kampanjansa aikana. Sen sijaan se, että hänen kokoamansa hallinto on näinkin tiedevastainen ja – suoraan sanottuna – asioista mitään ymmärtämätön, on ikävä yllätys.
Edessä on siis varmasti ikäviä aikoja etenkin yhdysvaltalaisille liittovaltion rahoituksesta riippuvaisille tutkimuslaitoksille, mutta vaikutukset tuntuvat kautta maailman. Paitsi että esimerkiksi Yhdysvaltain irtaantuminen ilmastosopimuksesta tietää huonoa koko planeetalle, ovat Yhdysvaltain tutkijat olennaisessa osassa monissa kansainvälisissä hankkeissa.
Erityisesti avaruustoiminta ja -tutkimus ovat aloja, missä USA on eittämätön ykkönen, joka osallistuu jossain määrin melkeinpä kaikkiin olennaisiin avaruudellisiin hankkeisiin.
On kyse sitten miehitetyistä avaruuslennoista, avaruusasemasta, planeettojen tutkimisesta, perustutkimuksesta avaruudessa, avaruustähtitieteestä tai maapallon sekä sen ilmakehän havaitsemisesta satelliitein, on Nasa merkittävässä roolissa. Jos se yskii, niin koko maailman avaruustoiminta kärsii.
Mitä siis Nasalle on luvassa Trumpin ollessa vallassa?
Ensinnäkin tähän pätee sama kuin moniin muihin Trumpin tekemisiin ja sanomisiin: niistä ei voi olla varma. Hän on twiitannut yhtä, ja tehnyt toista, minkä lisäksi hänen Nasaan lähettämänsä iskuryhmä on ollut hieman toista mieltä kuin presidentti itse. Jo ennen virkaansa astumista Trumpin hallinto oli lähettänyt kaikkiin suurimpiin valtionhallinnon osiin henkilöitä, jotka ovat tunnustelleet mitä muutoksia tulisi tehdä ja ketkä ottaisivat haltuunsa hallinnon avainpaikat.
Barack Obaman ajan Nasaa johtanut astronautti Charles Bolden erosi samaan aikaan eilen kuin Obama, ja hänen hommiaan hoitaa nyt väliaikaisesti varajohtaja Robert Lightfoot. Tärkeitä päätöksiä ei ole odotettavissa ennen kuin uusi johtaja on nimitetty. Siihen saattaa mennä puolikin vuotta, kenties pitempäänkin; pisimpään uutta johtajaa Nasalle etsi George W. Bush, jolloin aikaa kului lähes vuosi.
Virkaanastujaispuheessaan Trump sanoi haluavasta ”avata avaruuden mysteerejä”, ja hän on kertonut aikaisemmin olevansa ”suuri Nasan fani”.
Todennäköisimmin hänelle tämä tarkoittaa kuitenkin ennen kaikkea suureellisia temppuja, joissa Yhdysvaltain lippu liehuu komeasti ja hän voisi näyttää, kuinka ”Amerikka on taas suuri”.
Nasa voi myös olla siinä määrin rauhallisin mielin, että sen ydintoiminnat varmasti jatkuvat. Takeina tästä ovat Trumpin luottomiehet, Alabaman, Teksasin ja Floridan senaattorit, jotka haluavat varmasti osavaltioissaan olevien Nasan keskusten jatkavan toimintaansa ainakin samalla tasolla.
Amerikkalaiset avaruuteen amerikkalaisin aluksin!
Yleensä tällaiset puheet tarkoittavat miehitettyjä avaruuslentoja ja hankkeita, joissa tiede ei välttämättä ole ykkösenä, vaan suureellisuus. Voikin olla, että miehitettyjä lentoja Kuuhun suunnitteleville edessä on hyvät ajat ja tähän tarkoitukseen osoitettujen rahojen määrä tulee kasvamaan.
Tosin samalla Trump on todennut karsivansa rönsyjä ja suosivansa kaupallisen puolen yrittäjiä. Onkin mahdollista, että Bush nuoremman ajoista alkaen kehitetty uusi superraketti SLS (Space Launch System) peruutetaan, ja kyydistä Kuuhun vastaa vaikkapa SpaceX:n Falcon Heavy.
Nasan päämääränä miehitetyissä avaruuslennoissa on ollut jo usean vuoden ajan vähentää toimintaansa matalalla kiertoradalla ja suunnata huomionsa Kuuhun ja kauemmaksikin. Trump tulee varmasti edistämään tätä.
Lisäksi hän varmasti haluaa saada amerikkalaiset avaruusalukset mahdollisimman pian liikenteeseen, joskin hänellä ei ole ideologisia syitä välttää yhteistyötä Venäjän kanssa, eikä siten kiirettä hankkiutua eroon nykyisin käytettävistä Sojuz-lennoista.
Itse asiassa Trumpin ja Putinin salalempi saattaa tietää hyvää aikaa hieman jäätyneille Yhdysvaltain ja Venäjän avaruussuhteille.
Kansainvälistä avaruusasemaa ennätettiin jo valmistelemaan sitä tilannetta varten, että läntinen osa ja Venäjän osa tulisi irrottaa toisistaan poliittisista syistä. Tätä ei varmastikaan tule tapahtumaan nyt, mutta Trump tulee varmasti vaikuttamaan siihen, että avaruusasema muuttuu kaupalliseksi mahdollisimman pian. Tämä voi olla hyvä asia, koska Nasan huomio voi siirtyä muualle nopeammin.
Miehitetyistä avaruuslennoista välittävien kannalta hyvä uutinen on myös se, että Trumpin Nasaan lähettämään asiantuntijaryhmään on kuulunut oikeasti avaruusalaa tuntevia henkilöitä. Ryhmää on johtanut avaruus- ja tiedepolitiikkaa myös Obaman aikana edustajainhuoneessa johtanut Chris Shank, ja apunaan hänellä on ollut muun muassa Sandra Magnus, kokenut astronautti, ja kantoraketit tunteva Steve Cook.
Heidän mielipiteistään huolimatta Trump voi kuitenkin tyylinsä mukaisesti julistaa yllättäen, että Nasa lähettää pian astronautteja vaikkapa Merkuriukseen – vaikka niin ei tietenkään voi tai kannata tehdä oikeasti.
Tiede tulilinjalla
Yksi selvä kärsijä Trumpin aikana on jo selvillä: ilmastotutkimus ja Maan havainnointi avaruudesta. Ne kun kertovat liian selvästi ja yksityiskohtaisesti asioita, joita tuore presidentti esikuntineen ei halua kuunnella.
Obaman aikana maapallon tutkimushankkeet saivat runsaasti lisää rahoitusta, mutta nyt tätä tullaan varmasti karsimaan reippaasti.
Aivan kokonaan se ei kuitenkaan lopu, koska Nasa pystyy siirtelemään rahoja myös sisällään jonkin verran, ja osa hankkeista liittyy myös esimerkiksi sään ennustamiseen, millä on suoria taloudellisia hyötyjä.
Tosin on mahdollista, että kaikki ilmastotutkimus loppuu Nasassa, ja jäljelle jäävät toimet siirretään muiden Yhdysvaltain hallinnon alaisuudessa oleviin tutkimuslaitoksiin. Tällä voi olla se hyvä puoli, että esim. NOAA:n (Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaation) rahoitus ei ole yhtä suuren julkisen ryöpytyksen kohteena kuin on Nasan.
Myös kaikki vähemmän näyttävät planeettalennot ja muu avaruustutkimus tulee todennäköisesti kärsimään, mutta esimerkiksi Mars-kulkijoille riittänee rahaa. Samoin Jupiterin tutkimus saanee jatkua, kuten myös Hubblen seuraaja, JWST. Jos tuloksena on isoja otsikoita ja tähtilippuja uutiskuvissa ympäri maailman, niin Trump lienee tyytyväinen.
Joka tapauksessa Trump on luvannut tuhansien miljardien dollareiden verovähennyksiä ja uhannut leikata radikaalisti ”rönsyjä” liittovaltion budjetista, joten tiedossa on kaikille muille kuin puolustushallinnolle tiukkoja aikoja. Kenties tiedehankkeille – ei vain avaruuteen liittyville – liikenee vähemmän rahaa kuin koskaan, ainakin suhteellisesti laskien.
Jotain hyvääkin?
Ihan pelkästään huonona ei Trumpin toimia voi kuitenkaan pitää.
Jos Nasan toimia työnnetään puolipakolla kaupallisten yritysten tehtäviksi, voi avaruustoiminta saada laajemmin nostetta ja tällä voi olla hyviä seurauksia. Lennot avaruuteen tulevat edullisemmiksi, avaruussovellukset tavallisemmiksi ja avaruus alkaa seurata ilmailun viitoittamaa tietä.
Tosin tämä on ollut tapahtumassa jo nyt, eikä Trump voi muuta kuin hieman kiihdyttää tapahtumia.
Jos Nasa ohjataan nyt kohti Kuuta, asteroideja tai vaikkapa Marsia, on se hyvä asia ainakin siksi, että pitkään jatkunut epätietoisuus ja poukkoileva politiikka loppuisi.
Se, että mentäisiin, eikä vain meinattaisi, olisi parempi niin Nasalle kuin sen kansainvälisille kumppaneillekin – mukaan luettuna Euroopalle.
Tieteellisen tutkimuksen edessä oleva ahdinko on kuitenkin todella sääli. Kenties meidän täällä Euroopassa kannattaisi nyt panostaa tähän enemmän, sillä tutkimus tuo hyötyjä kauempana tulevaisuudessa – siellä, minne Trump joukkoineen ei osaa tai halua katsoa.
Viime keskiviikkona vietettiin kymmenvuotismerkkipäivää: tammikuun 11. päivänä vuonna 2007 tehtiin eräs ihmiskunnan historian typerimmistä tempuista, kun Kiina otti ja ampui ohjuksella avaruudessa ollutta satelliittiaan.
Ohjuksen kohteena oli hieman yli 800 km:n korkeudessa Maata napojen kautta kulkeneella radalla ollut Feng-Yun 1C -sääsatelliitti, joka rikkoontui ja räjähti ohjuksen iskusta nin 150 000 osaan.
Näistä kaksi tuhatta oli niin suuria, että niitä pystyttiin seuraamaan, ja yhä edelleen arviota yli 2800 räjähdyksessä syntynyttä kappaletta on kiertämässä Maata.
Tuo tapaus tuotti taivaalle 25% prosentin kasvun avaruusromun määrässä, ja tosiaan, tästä kärsitään yhä edelleen.
Kiina ei ollut ensimmäinen satelliitin tietoisesti kiertoradalla tuhonnut maa, sillä Yhdysvallat teki samanlaisen kokeen jo syksyllä 1985. Tämä tapaus ei kuitenkaan ollut niin vakava, koska satelliitti oli pienempi ja matalammalla, joten romua syntyi vähemmän ja se putosi nopeammin alas ilmakehään.
Mitä matalammalla radalla romu on, sitä enemmän ilmakehän rippeet hidastaa sen ratanopeutta, joten sitä nopeammin se putoaa itsekseen alas ja tuhoutuu ilmakehään pudotessaan. Mutta esimerkiksi tuolta noin 800 kilometrin korkeudesta luontainen putoaminen kestää satoja vuosia, joten palaset pysyvät siellä vaivana aika pitkään.
Tapaus tuli mieleen siksi, että viime viikonloppuna kaksi satelliitia oli lähes kolarissa. Kyseessä oli kaksi sotilaallista sääsatelliittia, toinen Yhdysvalloista ja toinen Venäjältä laukaistu. Jos ne olisivat törmänneet nokkakolarissa, olisi saatu taas aika paljon lisää avaruusromua.
Yleensä satelliittioperaattorit pystyvät estämään tällaiset tilanteet yksinkertaisesti muuttamalla satelliitin rataa hieman. Tässä tapauksessa satelliitit eivät olleet ohjattavissa, joten tilannetta voitiin vain seurata parasta toivoen. Lopulta satelliitit menivät juuri ja juuri toistensa ohitse ja helpotus oli suuri.
Paljonko avaruudessa on ihmisen sinne viemää romua?
Kiinalaisia ei kannata kovasti moralisoida, sillä kaikki avaruusvallat ovat olleet välinpitämättömiä roskaajia. Näin siksi, että aikanaan asiaa ei pidetty mitenkään tärkeänä: ajateltiin, että kyllä avaruudessa tilaa riittää, ja romu putoaa kyllä sieltä nopeasti pois.
Vielä 1960-luvulla jopa harrastettiin käytettyjen avaruuslaitteiden räjäyttämistä: ne siis tietoisesti pamautettiin pieniksi osiksi, koska kuviteltiin, että niin olisi parempi. Niin ei todellakaan ollut parempi – se oli pahinta, mitä saattoi kuvitella.
Nyt avaruudessa on tilastojen mukaan noin 500 000 kappaletta, jotka ovat suurempia kuin noin senttimetri. Näistä vaarallisimpia ovat pienimmät, koska niiden ratoja ei tunneta, mutta ne saavat törmätessään aikaan jo suurehkoa tuhoa.
Noin 26 000 kappaleen ratoja voidaan seurata aktiivisesti, eli nämä ovat esimerkiksi sammuneita ja edelleen toiminnassa olevia satelliitteja, kantorakettien osia ja muita sellaisia. Nämä eivät ole suuri ongelma, koska tarvittaessa törmäykset voidaan välttää muuttamalla lentorantoja – ellei kyseessä ole sitten kaksi liikuntakyvytöntä satelliittia.
Senttimetriä pienempiä, ihmisen vuoksi maapallon luona olevia kappaleita arvellaan olevan satoja miljoonia. Nämä ovat syntyneet esimerkiksi juuri törmäyksissä ja satelliittien tai rakettivaiheiden räjähdyksissä. Myös lämpötilan suuri vaihtelu rapauttaa satelliitteja ja rakettivaiheita; niistä lohkeilee maalia, irtoaa osia ja tihkuu polttoaineita ja jäähdytysnesteitä.
Yhä useammin tätä pientä silppua syntyy myös siksi, että nämä pienemmät kappaleet törmäilevät toisiinsa. Jotkus arvelevat, että lähiaikoina voidaan saavuttaa piste, missä tästä syystä avaruusromun määrä vain kasvaa rajusti, vaikka emme lähettäisi yhtään uutta laitetta avaruuteen. Tätä ketjureaktiota kutsutaan Kesslerin syndroomaksi.
Ihan tässä ei vielä olla, mutta avaruusromuun pitää kiinnittää nykyistäkin enemmän huomiota. Jo nyt jokaiselle sateliittille ja kantorakettien osille pitää olla suunnitelma siitä, miten se tuodaan takaisin alas toiminta-ajan päätyytyä. Toisinaan jokin menee kuitenkin pieleen, ja kappale jää romuksi taivaalle – ja siellä on jo nyt aika paljon toimivia satelliitteja, joille ei oikestaan voi tehdä mitään.
Lisäksi Maata kiertää tuhansia raatoja, joista olisi hyvä päästä eroon. Suurin tällainen on Envisat, bussin kokoinen eurooppalainen ympäristötutkimussatelliitti, joka sammahti hieman yllättäen ennen kuin se ennätettiin tuoda hallitusti alas. Tosin se oli jo sitä ennen toiminut vuosikymmenen suunniteltua pitempään, joten huonoksi sitä ei voi sanoa.
Siitä suunnitellaankin nyt kohdetta ensimmäiselle satelliittien jätehuoltorobotille: alukselle, joka menisi ja nappaisi siitä kiinni, ja toisi sen jälkeen sen alemmalle kiertoradalla, mistä se putoaisi hallitusti tuhoutumaan ilmakehässä. Puuhaa tällaisille laitteille riittäisi.
Yksi vaihtoehto on iso verkko, jolla satelliitit napattaisiin kiinni ja hilattaisiin alaspäin. Video tällaisesta on jutun lopussa.
Lisäksi pienempiä avaruusromun palasia kannattaisi puhdistaa lähiavaruudesta. Siihen on kehitetty kaikenlaisia ideoita, mutta tehokkain lienee kosminen koipallo. Siis suurikokoinen möhkäle ainetta, mihin kappaleet törmäisivät ja jäisivät siihen kiinni.
Siis: tarrapalloa tai kalaverkkoa odotellessa pitää vain pelätä pahinta ja toivoa parasta.
Keskiviikko oli tärkeä päivä eurooppalaiselle avaruushistorialle, sillä ExoMars 2016 -lennon Trace Gas Orbiter asettui onnistuneesti Marsia kiertävälle radalle. Nyt punaista planeettaa kiertää kaksi luotainta, jotka ovat Made in Europe. Mars Express on ollut siellä jo 13 vuotta ja toimii edelleen hyvin. Jos TGO pääsee samaan, ei voi olla kuin tyytyväinen.
Tätä saavutusta himmentää tosin se, että TGO:n mukana matkannut Schiaparelli-laskeutuja epäonnistui laskeutumisessaan Marsin pinnalle. Kyseessä on jo toinen eurooppalainen epäonnistunut laskeutumisyritys, ja se tuo mieleen kaikuja vuodesta 2003.
Silloin Mars Express -luotaimen mukana ollut brittitekoinen Beagle 2 -laskeutuja sysättiin samaan tapaan kuin nyt kohti Marsia, tarkasti oikeaan suuntaan, ja paria päivää irrottamisensa jälkeen se syöksyi Marsin kaasukehään. Samaan tapaan kuin Schiaparelli teki keskiviikkona.
Beagle 2:sta ei koskaan kuultu laskeutumisen jälkeen, joten sen kohtalo jäi arvoitukseksi vuoden 2015 alkuun saakka, kun Mars Reconnaissance Orbiter sai kuvattua laskeutujan: sen aurinkopaneelit eivät olleet avautuneet kunnolla, ja samalla tiedonvälitykseen käytetty antenni ei päässyt ponnahtamaan pystyyn.
Schiaparellin tapauksessa on toiveajattelua pohtia mahdollisuutta, että laskeutuja olisi toiminnassa Marsin pinnalla, mutta ei vain pysty ottamaan yhteyttä Maahan. Sitä nimittäin seurattiin koko laskeutumisen ajan tarkasti, ja saatujen tietojen mukaan jokin meni laskeutumisessa pahasti pieleen.
Kyseessä oli teknologiademonstraattori, ja sen tarkoituksena oli ennen kaikkia testata tekniikkaa, jolla Marsiin voidaan laskeutua. Siksipä mitään muuta alusta ei Mars-lentojen historiassa ole seurattu yhtä tarkasti ja yksityiskohtaisesti laskeutumisen aikana, kuin nyt sensoreilla varustettua Schiaparellia. Laskeutumisesta on nyt mittaustietoja koko siltä ajalta, kun tietoja saatiin – tämä on jo sinällään oikeasti suuri saavutus, ja siksi tapahtumien tarkka kulku saadaan varmasti selvitettyä.
Mikä meni mahdollisesti pieleen?
Vaikka lentoa ei ole vielä julistettu virallisesti epäonnistuneeksi, ovat kaikki yksimielisiä siitä, että luotain ei ole voinut laskeutua normaalisti. Kysymys on enemmänkin siitä, onko se törmännyt hellästi vai todella väkivaltaisesti punaisen planeetan pintaan – se varmasti selviää aikanaan kiertoradalta otetuista kuvista.
Laskeutumista seurattiin kahdella tavalla: laskeutuja lähetti koko ajan merkkisignaalia, jota kuunneltiin niin Marsin kiertoradalla kuin Maan päälläkin, ja lisäksi Schiaparelli lähetti telemetriatietoja laskeutumisen aikana samaan aikaan Marsia kiertävälle radalle asettuneelle Trace Gas Orbiterille.
Seurantaan Maan päällä käytettiin intialaista Giant Metrewave Radio Telescopea, joka on eräs maailman suurimmista radioalueen havaintolaitteista. Siihen kuuluu 30 kappaletta 45-metrisiä antenneita. Sen avulla voitiin kuunnella Schiaparellin heikkoa signaalia ja havaita siinä tapahtuvia pieniä Doppler-siirtymiä, joista voitiin päätellä mitä laskeutujalle oli tapahtumassa. Esimerkiksi kaasukehään saapumisen hidastuminen ja laskuvarjon avautuminen näkyvät heti signaalista.
GMRT ei ole aikaisemmin kuunnellut avaruusalusta, joten sille kyseessä oli kokeellinen kuunteluprojekti. Siksi sen välittämään tietoon signaalin yllättävästä katkeamisesta noin 50 sekuntia ennen laskeutumista ei aluksi suhtauduttu hyvin vakavasti, vaikkakin jo se oli huono enne, koska sitä ennen kaikki oli sujunut hyvin ja teleskoopilta saatu tieto oli tarkkaa.
Myös Marsia kiertävä Mars Express oli kuunnellut merkkisignaalia ja nauhoitti sen. Kun laskeutuminen oli ohi, MEX lähetti tietonsa Maahan. Tallenteen koko oli juuri kuten odotettiin, joten aluksi lennonjohdossa oltiin toiveikkaita, mutta tietoja tarkemmin katsoessa siinäkin näkyi signaalin katkeaminen.
Samoin TGO:n tallenne kertoi samaa, mutta sieltä saatiin myös telemetriatietoja laskeutujan toiminnasta. Tietojen käsittely on tätä kirjoitettaessa vielä kesken, mutta kaikki tiedot osoittavat laskeutumisen menneen hyvin aika siihen saakka, kun putoamista hidastanut laskuvarjo ja laskeutujan päällä olleen suojakuoren yläosa irtosivat.
Nämä näyttävät tapahtuneen tosin suunniteltua alempana ja laskeutujan nopeus oli nähtävästi tuolloin odotettua suurempi. Tämä viittaa vikaan laskuvarjossa (jos se ei ollut avautunut kunnolla) tai siihen, että yläkaasukehässä on ollut yllättävän voimakkaita tuulia. Marsissa on nyt pölymyrskyaika, ja se voi mahdollisesti aiheuttaa tuntemattomia sääilmiöitä.
Schiaparellin yhdeksän pientä jarrurakettimoottoria syttyivät – tai ainakin osa niistä – hetkeä laskuvarjon irtoamisen jälkeen, aivan kuten niiden piti, mutta moottorit kävivät vain kolmisen sekuntia. Niiden olisi pitänyt toimia noin 30 sekuntia, minkä jälkeen laskeutujan oli tarkoitus olla parin metrin korkeudessa ja moottorien olisi pitänyt asettaa laskeutuja leijumaan paikallaan. Moottorien sammuttamisen jälkeen se olisi pudonnut alas reippaalla kävelyvauhdilla.
Mutta nyt siis moottorit lakkasivat toimimasta lyhyen yskäisyn jälkeen, ja 19 sekuntia sen jälkeen signaali katkesi. Korkeustietoja ollaan vielä selvittämässä, mutta voi olla, että tuo 19 sekuntia riitti siihen, että liian alhaalla ollut, ylinopeudella kulkenut laskeutuja putosi vapaasti Marsin pintaan ja murskaantui siihen.
Luotaimen rata saadaan varmasti hyvin tarkasti selville radiosignaaleita tutkimalla ja telemetriatiedoista saadaan tiristettyä enemmän tietoja irti, joten on varsin todennäköistä, että syy tuhoon (anteeksi, todennäköiseen tuhoon, kuten tässä vaiheessa pitäisi vielä sanoa) saadaan selville.
Kaikki merkit viittaavat tällä hetkellä kuitenkin laskuvarjoon. Mitä sen jälkeen tapahtui, on vielä epäselvää. Olisiko laskuvarjojen irtoaminen saanut laskeutujan vaappumaan, ja se olisi ollut ylösalaisin, kun moottorit käynnistyivät, ja tietokoneet sammuttivat moottorit kun ne havaitsivat omituisen asennon? Tai oliko luotain niin paljon suunniteltua alempana, että moottori sammuivat siksi, että laskeutuja oli saavuttanut jo kahden metrin rajakorkeuden. Sen jälkeen laskeutuja olisi pinnistellyt pinnalla vähän aikaa ennen sammumistaan.
Tai jotain muuta – tuskinpa marsilaiset kuitenkaan olivat käyneet laskeutumista sabotoimassa.
Nyt Schiaparelliin yritetään ottaa vielä yhteyttä Marsia kiertävistä luotaimista parin päivän ajan, mutta toiveet eivät ole korkealla. Laskeutujan akut kestävät vain pari-kolme päivää, joten sen jälkeen kuuntelu on jopa tapauksessa turhaa.
Sitten laskeutujaa kannattaa vain koettaa saada näkyviin kiertoradalta otetuista kuvista. Jos aluksen hylky, laskuvarjo ja lämpökilpi saataisiin kuvattua, voitaisiin niiden sijainneista päätellä myös paljon siitä, mitä on tapahtunut.
Myös parinkymmenen kilometrin päässä oleva Opportunity-kulkija kuvasi laskeutumisen aikaan sen suuntaan, ja voi olla, että sekin tarjoaa lisäselvyyttä asiaan. Laskeutuja laskuvarjoineen on tosin vain muutamien pikselien kokoinen kuvissa. Kulkija on kuitenkin liian kaukana lähteäkseen tutkailemaan laskeutumisaluetta paikan päällä; tieteen tekeminen on lisäksi tärkeämpää kuin romujen etsiminen.
Onko tässä mitään järkeä?
Kyseessä oli jo toinen ESAn epäonnistunut Mars-laskeutuminen, joten jotkut epäilevät nyt koko laskeutumisyritysten mielekkyyttä.
Oli Schiaparellin tuhon syy mikä tahansa, kannattaa laskeutumista tietysti yrittää uudelleen. NASA onnistui heti ensimmäisessä laskeutumisessaan ja on kehittänyt sittemmin jo lähes rutiinin Marsiin laskeutumisissa, mutta ei onnettomuuksitta ole sekään selvinnyt.
Schiaparelli lähetti paljon tietoja lyhyestä matkastaan Marsin kaasukehässä, ja ne osaltaan auttavat suunnittelemaan tulevat laskeutujat paremmin.
Näiden tietojen saaminen ExoMarsin kautta Maahan on sinällään jo suuri saavutus, ja laskeutumisen lopun epäonnistuminen on vain kuin kynttilöiden puuttuminen syntymäpäiväkakusta.
Tiedot auttavat myös Nasa tulevissa laskeutumisissa, sillä jokainen laskeutuminen ja sen aikana kerätyt tiedot ovat tärkeitä. Emme tunne vielä tarkasti Marsia ja sen eri vuodenaikoja. Nasa oli auttanut nyt myös ESAa laskeutumisen suunnittelussa, mutta silti voi olla, että hyvinkin pieni vika on saanut aikaan onnettomuuden: laskeutuminen Marsiin on hyvin kriittinen ja vaikea tehtävä, eikä se anna anteeksi virheitä.
Jos tutkimusmatkailijat olisivat aikanaan antaneet periksi parin epäonnistumisen jälkeen, ei matkoja muille mantereille olisi tehty. Jos avaruusajan alussa olisi rakettien räjähdyksien jälkeen heitetty heti hanskat naulaan, ei meillä olisi nykyistä huimaavaa avaruusinfrastruktuuria. Jos SpaceX olisi jättänyt avaruusbisneksen sikseen vastoinkäymisiensä jälkeen, ei se olisi nyt kurkottamassa Marsiin.
Yhtiö nimittäin suunnittelee lähettävänsä pienen laskeutujan sijaan kokonainen ihmisille myöhemmin kelpaavan avaruusaluksen Marsiin kenties jo vuonna 2018. Tavoite on kova, ja myös se, mitä yhtiö ja sen johtaja Elon Musk lupaavat: miehitetty lento Marsiin vuonna 2024 alussa ja sen jälkeen siirtokuntien perustaminen sinne sellaisella tahdilla, että vuonna 2060 siellä saattaisi olla jo miljoona asukasta.
Vaikka yhtiö ei ole lentänyt vielä kertaakaan Marsiin, ja vaikka aikataulussa varmastikaan ei pysytä, ovat sen suunnitelmat uskottavia – ja mikä tärkeintä, he eivät ole tottuneet antamaan herkästi periksi.
Voi siis olla niin, että tämä luo suuremman varjon tulevien eurooppalaisten Mars-hankkeiden päälle kuin Schiaparellin epäonni; kannattaako vuonna 2020 enää lähettää vuosikymmenen ajan tehtyä, jo valmiiksi vanhanaikaista ExoMars-kulkijaa Marsiin, jos yksityinen yhtiö on menossa sinne jo ihmiskelpoisin avaruusaluksin?
Ensi viikolla pidetään kiinnostava kokous ExoMars 2020 -lennon tilanteesta, ja siellä ESA tulee pyytämään lisää rahaa jäsenmailta lennon toteuttamiseen. Sen saaminen ei ole nykytilanteessa helppoa, sillä monet varmasti ajattelevat, että kenties voisi olla kiinnostavampaa hypätä SpaceX:n kyytiin – tai keskittyä tekemään jotain muuta.
ExoMars 2020 on Marsin pinnalle laskettava kunnianhimoinen kulkija, jonka tärkein tehtävä on porata parin metrin syvyyteen pinnan alle ja analysoida sieltä saatavia näytteitä. Kulkijan piti lähteä alkuperäisen suunnitelman mukaan matkaan jo vuonna 2011, mutta sitä on viivytetty ja viivytetty. Amerikkalaisen jättäydyttyä pois hankkeesta tulivat mukaan venäläiset, ja lento jaettiin kahteen osaan: nyt laukaistuun ExoMars 2016 -lentoon ja ExoMars 2018 -lentoon, jolloin mukana olisi tuo kulkija. Viime vuonna 2018 muuttui 2020:ksi.
Tuloksena voi tosin olla poliittishenkinen kompromissi, joka karsii laskeutujaa edelleen, ja se lähetetään matkaan siksi, että hanke on jo niin pitkällä. Tai 2020 muuttuu 2022:ksi.
Joka tapauksessa ensi viikon lisäksi lähivuodet ovat erittäin kiinnostavia Mars-lentomielessä, ja tässä kontekstissa Schiaparelli on tehnyt kenties suurimman palveluksensa yksinkertaisesti osoittamalla, että tähän tapaan ei näihin aikoihin kannata laskeutua punaiselle planeetalle. Sen lentoradan selville saaminen on erittäin kiinnostavaa ja tärkeää tulevien lentojen kannalta. Tämä on paljon tärkeämpää kuin muutamat parin päivän aikana pinnalla tehtävät mittaukset.
Mutta odotellaan nyt lisätietoja, ennen kuin arvaillaan lisää. Ja käännetään suu hymyyn: epäonnistumiset ovat toisinaan hyvin mielenkiintoisia!
Yksi kommentti “Vain veikkaamalla voit voittaa – miksi yrittää laskeutua Marsiin?”
10. syyskuuta pidetään Helsingissä, Ilmatieteen laitoksella varsin omituinen tilaisuus: sata henkilöä keskustelee pienissä ryhmissä Euroopan avaruushankkeista ja siitä, mitä mieltä he ovat niistä. Ja mitä he haluaisivat Euroopan tekevän.
Eikä kyse ole vain satelliiteista, vaan myös avaruuden tutkimuksesta, avaruustekniikan arkisista sovelluksista, miehitetyistä avaruuslennoista … kaikesta, mikä liittyy avaruuteen.
Samaan aikaan jokaisessa muussa Euroopan avaruusjärjestön jäsenmaassa pidetään samanlainen keskustelutilaisuus, joten ympäri Euroopan yli 2000 henkilöä heittelee ajatuksiaan, esittää kommenttejaan ja varmasti myös kritisoi voimakkaasti avaruusalaa samanaikaisesti.
Yleensä avaruuslennot ja -tutkimus ovat asiantuntijoiden heiniä, eikä ”tavallisia” ihmisiä kuunnella käytännössä lainkaan. Mutta nyt siis tähän tulee muutos – ainakin yhden päivän ajaksi, mutta tällä päivällä saattaa olla pitempiaikaisiakin vaikutuksia.
Tämä omituinen ajatus ottaa kansalaiset paremmin huomioon on ESAn tuoreen pääjohtaja Jan Wörnerin ajatus. Monet kohahtivat alkuvuodesta, kun hän esitti tämän toiveensa ja puhui siitä, että ESAn ei tulisi olla vain kuin sinfoniaorkesteri, joka soittaa hyvin ennakoidusti tuttujen nuottien mukaan, vaan järjestön tulisi pitää myös ”jammaussessioita”.
Syyskuun 10. päivän keskustelutilaisuudet ovat ensimmäinen tällainen jammaussessio. Ja tosiaan: kaikki kutsutaan mukaan.
Paikkoja tosin on vain tuo 100 jokaista maata kohden, joten ilmoittautuneista pääsee mukaan vain sata ensimmäistä.
Keskustelut perustuvat ranskalaisen kansalaiskeskusteluihin erikoistuneen Missions Publiques -toimiston kehittämään malliin, missä osallistujat jaetaan pienryhmiin. Apuna keskustelussa ovat etukäteen tehdyt kysymykset ja aiheet, mutta niistä voi myös poiketa.
Kaikki mielipiteet, ideat, kommentit ja kaikki ajatuksen kirjataan ylös, ja lähetetään kansallisina raportteina Pariisin pääkonttoriin. Niiden läpi kahlaamisessa on avaruusjärjestön väellä työtä, mutta sen toivotaan tuovan uusia tuulia eurooppalaiseen avaruustoimintaan.
Kaikkein parasta keskustelujen kannalta olisi se, että jokaisessa ryhmässä olisi avaruustoimintaa paremmin tuntevia ja myös heitä, jotka ovat vain siitä kiinnostuneita. Tuloksena saattaisi olla silloin varsin jänniä ajatuksia ja visioita.
Yhtä tärkeää on kommentoida ja esittää mielipiteitä nykymenosta, tai vain yleisesti hahmotella sitä, mikä voisi olla kiinnostavaa tulevaisuudessa.
Osallistumisesta ei makseta palkkaa, mutta sen palkkiona on mahdollisuus päästä vaikuttamaan Euroopan tulevaisuuteen avaruudessa ja avaruusasiaa tihkuva päivä samanhenkisten seurassa.
Paikan päällä keskustelijoille tarjotaan aamupalaa, lounas ja virvokkeita … sekä roppakaupalla avaruutta.
Kokoontumispaikkana on Ilmatieteen laitos Helsingin Kumpulassa, joten paikka sinällään jo huokuu avaruusasiaa.
Koska etäisyydet Suomessa ovat pitkiä, varataan yksi keskustelupöytä Skype-yhteyksille. Näin mukaan pääsee siis myös netin kautta; mainitse halukkuudestasi videoyhteyteen ilmoittautumislomakkeessa erityistarpeet-kohdassa.
Viime aikoina Suomessakin on puhuttu paljon pienistä nanosatelliiteista, muutaman kilon massaltaan olevista, 10 cm kanttiinsa olevista kuutioista koostuvista pienistä satelliiteista. Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 on kolmen kuution kokoinen satelliitti ja eilen julkistettu Reaktor-yhtiön Hello World on kahden kokoinen.
Nanosatelliitit putoavat tehtävänsä jälkeen takaisin Maahan ja tuhoutuvat ilmakehän kitkakuumennuksessa kokonaan.
Yleensä kyseessä on lennon surullisin vaihe, koska suurella työllä tehty satelliitti sulaa ja höyrystyy ilmanvastuksen pätsissä.
Nyt kuitenkin ESAn Hollannissa olevan teknisen keskuksen ESTECin suuressa radiotestaustilassa on pieni satelliitti, jonka tarkoituksena on tutkia juuri sitä, mitä pienelle satelliitille tapahtuu maahanpaluussa. Miten ilmanvastus vaikuttaa siihen ja kuinka se osat tuhoutuvat vähitellen?
Qarman (QubeSat for Aerothermodynamic Research and Measurements on Ablation) on belgialaisen Von Karman -instituutin ESAlle valmistama satelliitti, joka tulee mittaamaan sisäistä ja ulkoista lämpötilaa, painetta ja mm. kirkkautta, jolla ympärillään oleva plasma (kuumenemisen vuoksi sähköisesti varautuneen kaasun) hohtaa.
Maahanpaluun dynamiikkaa on tutkittu monin tavoin aina 1950-luvulta alkaen, jolloin suurin osa alan tutkimuksesta tehtiin paitsi miehitettyjen avaruusalusten, niin myös atomiaseen sisältävien ydinkärkien kehittämisen vuoksi.
Viime vuosina mm. ESAn ATV-rahtialuksissa on ollut maahanpaluun olosuhteita havainneita laitteita ja niiden hajoamista mitanneita instrumentteja, minkä lisäksi maahanpaluuta on analysoitu lentokoneista otetuista kuvista. Yllä oleva piirros esittää ATV:n tuhoutumista lentonsa lopuksi.
Pienen cubesatin tuhoutumisesta ei kuitenkaan ole käytännön tietoa – minkä lisäksi maahanpaluun dynaniikka kokonaisuudessaan on vielä huonosti tunnettua.
“Qarman lähettää tietonsa tutkijoille kaupallisen Iridium -satelliittipuhelinverkoston kautta”, selittää Roger Walker, joka koordinoi ESAn nanosatelliiteissa käytettävää tekniikkaa.
“Olemme täällä ESTECin radiotutkimushallissa siksi, koska haluamme varmistaa sen, että satelliitissa tietoa lähettävien antennien vieressä olevat piikarbidilevyt eivät häiritse tietojen lähettämistä satelliitin näkökentässä oleviin Iridium-satelliitteihin.”
Suurin osa Qarmanin sensoreista sijaitsee satelliitin tylpässä nokassa, jota suojaa yllättäen korkista tehty lämpökilpi. Todennäköisesti satelliitti tulee selviämään ainakin osittain kitkakuumennuksesta, mutta todennäköisimmin sen vähät jäänteet molskahtavat mereen. Siksi tietojen saaminen satelliittipuhelinverkon kautta on hyvin tärkeää.
Qarman on tarkoitus laukaista ensi vuonna kansainväliselle avaruusasemalle yhdessä EU:n osittain rahoittaman QB50-satelliittiparven mukana. Myös suomalainen Aalto-2 -satellitti on eräs parven satelliiteista. Aalto-yliopiston valmistaman Aalto-2:n tehtävänä on tehdä mittauksia ilmakehästä ja siten se tukee osaltaan Qarmanin tehtävää – ja päinvastoin.
Otsikkokuvassa Qarman-satelliitti on tukimaston päässä sijoitettuna ESTECin Hertz-nimisen koetilan sisälle. Sen päässä on sininen muovinen risti, joka on paikallaan vain kokeen aikana; avaruudessa sen alla olevan paneelit ovat avoinna ilman tukea.
Hertz viittaa luonnollisesti saksalaiseen radiofysiikan uranuurtajaan Heinrich Hertziin, mutta tulee myös sanoista Hybrid European RF antenna Test Zone, eli ”eurooppalainen RF-alueen antennien monikäyttöinen testialue”.
Tilan seinät on päällystetty sinisillä, vaahtomuovista tehdyillä ja erikoispäällystetyillä pyramideilla, jotka eivät heijasta radiosäteilyä lainkaan takaisin ja siten niiden avulla kammiossa oleva radiolähde toimii kuin tyhjässä avaruudessa.
Euroopan avaruusjärjestö suunnittelee maapallon kasvillisuuden terveydentilan seurantaa tarkkailemalla himmeää hohdetta, fluoresenssia, jota kasvit vapauttavat muuntaessaan auringonvaloa ja ilmakehän hiilidioksidia energiaksi.
Kotiplaneettamme kasvillisuuden tilaa ja siihen kohdistuvia rasituksia koskeva tieto on tärkeää, sillä kaiken aikaa kasvava väkiluku asettaa yhä suurempia vaatimuksia ravinnon- ja rehuntuotannolle.
Työteliään valintaprosessin tuloksena päädyttiin satelliittiin, joka on ESAn Earth Explorer -ohjelman kahdeksas tekokuu. Sen laukaisun on määrä tapahtua vuoteen 2022 mennessä.
Samalla kun FLEX-satelliitti eli Fluorescence Explorer välittää tietoa kasvillisuuden tilasta, se auttaa ymmärtämään paremmin hiilen siirtymistä kasvien ja ilmakehän välillä, sekä yhteyttämisen vaikutuksia hiilen ja veden kiertoon.
Ilmakehän hiilidioksidin ja auringonvalon muuntuminen yhteyttämisessä energiapitoisiksi hiilihydraateiksi on yksi Maan elämän perusprosesseista, josta me kaikki olemme riippuvaisia.
Vaikka useimmat ovat kuulleet yhteyttämisestä, se muodostuu äärimmäisen mutkikkaasta tapahtumaketjusta. Kasvi- ja leväsoluissa on kaksi erilaista ”aurinkovoimalaa”, jotka toimivat perätysten. Ne keräävät auringonvalon energiaa ja tuottavat kemiallista energiaa yhteyttämiseen ja lämmitykseen.
Lisäksi prosessin yhteydessä esiintyy heikkoa fluoresenssia, johon vaikuttavat ympäristöolot ja kasvin terveydentila.
Fluoresenssi ilmenee lähi-infrapuna-alueen säteilynä, joka on lähtöisin kasvin yhteyttämisestä, kun lehtivihreä on imenyt itseensä auringonvaloa. Fluoresenssin voimakkuus kertoo yhteyttämisen tehokkuudesta ja kasvillisuuden terveydentilasta.
Lentokoneeseen asennettavan HyPlant-instrumentin avulla on osoitettu, että fluoresenssi on mahdollista havaita ilmasta käsin, mikä on lupaavaa ESAn tulevan FLEX-satelliitin kannalta.
Tällä hetkellä yhteyttämistä ei voida tarkkailla avaruudesta käsin, mutta FLEX-satelliitin uudenlaiset ilmaisimet pystyvät havaitsemaan tämän himmeän hohteen.
FLEX-satelliitin kehitystyöhön liittyvällä HyPlant-instrumentilla tarkkailtiin lentokoneesta käsin kasvillisuutta, johon kohdistui ulkoisia paineita. Maanpinnalle levitettiin kaksi siirtonurmikenttää, joista toinen käsiteltiin tavallisella kasvimyrkyllä ja toinen jätettiin käsittelemättä.
Alla olevassa kuvassa käsitelty alue hohtaa punaisena eli fluoresenssi on voimakkaampaa kuin oikeanpuoleisella, käsittelemättömällä alueella. Tässä tapauksessa voimakkaampi fluoresenssi kertoo siitä, että kasvimyrkky häiritsi kasvien energiajärjestelmää eivätkä ne pystyneet käyttämään auringonvaloa yhteyttämiseen. Jotta kasvit pääsivät eroon ylimääräisestä energiasta, niiden fluoresenssi voimistui.
FLEX kiertää maapalloa samaan tahtiin Copernicus-ohjelman Sentinel-3-satelliitin kanssa, jolloin sen näkyvän valon alueen ja lämpöilmaisinten avulla saadaan kattavaa mittaustietoa.
ESAn pääjohtajan Jan Woernerin mukaan ”FLEX antaa meille uutta tietoa kasvillisuuden todellisesta tuottavuudesta. Sitä voidaan käyttää maatalouden suunnittelun ja kestävän biotalouden kehittämisen tukena. Siten se auttaa ymmärtämään ekosysteemiämme”.
”Päätymällä valinnassaan FLEX-satelliittiin ESAn jäsenmaat ovat jälleen osoittaneet määrätietoisuutta välittää keskeistä tietoa tieteelliselle yhteisölle, jotta voisimme ymmärtää paremmin omaa planeettaamme ja palvella samalla yhteiskuntaa.”
Volker Liebig, ESAn ”Maan havainto-ohjelmien” (Earth Observation Programmes) johtaja totesi, että ”FLEX:n valinta on merkittävä virstanpylväs Earth Explorer -satelliittien sarjassa”.
”FLEX auttaa meitä ymmärtämään paremmin hiilen kierron yksityiskohtia ja antaa tärkeää tietoa Maan kasvillisuuden terveydestä ja stressistä. Tällä tavoin FLEX saattaa helpottaa planeettamme kasvavan väestön ruokkimista.”
Euroopan teknistä huippuosaamista hyödyntävät ESAn Earth Explorer -satelliitit on suunniteltu tarkastelemaan Maata avaruudesta käsin uusilla havaintomenetelmillä, jolloin pystymme paremmin hahmottamaan, miten planeettamme kokonaisuutena toimii, sekä arvioimaan ihmisen toiminnan vaikutusta luontoon.
Satelliittien suunnittelu, kehittäminen ja käyttö tehdään tiiviissä yhteistyössä tiedeyhteisön kanssa, jotta Maata koskevan tutkimuksen keskeisimpiä kysymyksiä päästään tarkastelemaan mahdollisimman tehokkaasti.
Aiempi GOCE-satelliitti kartoitti Maan gravitaatiokentän vaihteluita hyvin yksityiskohtaisesti ja suurella tarkkuudella. Kolme tällä hetkellä toiminnassa olevaa satelliittia antavat tietoa Maan kryosfääristä, maaperän kosteudesta ja merten suolapitoisuudesta sekä magneettikentästä. Tulevat satelliitit tarkkailevat tuulia, metsien biomassaa sekä pilvien ja pienhiukkasten vaikutusta Maahan lankeavan auringonvalon määrään.
Kuvat: ESA/ATG medialab [otsikkokuva], U. Rascher, University of Milano-Bicocca [HyPlant-ilmakuva]
Pauli Nurminen 
heikki alanko 
Qarman on tarkoitus laukaista ensi vuonna kansainväliselle avaruusasemalle yhdessä EU:n osittain rahoittaman QB50-satelliittiparven mukana. Myös suomalainen Aalto-2 -satellitti on eräs parven satelliiteista. Aalto-yliopiston valmistaman Aalto-2:n tehtävänä on tehdä mittauksia ilmakehästä ja siten se tukee osaltaan Qarmanin tehtävää – ja päinvastoin.
Eusa 
Jari Mäkinen 
Nasan aurinkokuntatutkimus toimii hyvin ja on jossain mielessä jopa kustannustehokasta. Samaa ei voi sanoa Nasan kantorakettipuolesta, johon myös miehitetyt lennot läheisesti liittyvät.
SpaceX on suuri menestystarina ja Musk on kaiken takana. Silti johtajan jopa itseisarvoiselta näyttävä mieltymys yhä järeämpiin raketteihin on minusta yhtiön suurin riski. Avaruustoiminta halpenee jos laukaisutaajuus nousee (pätee sekä uudelleenkäytettäville että kertakäyttöraketeille), mutta rakettia isontamalla uhkaa käydä päinvastoin. Telakoituminen kiertoradalla ja Mars-aluksen rakentaminen palasista ei pitäisi olla mahdoton temppu miehelle joka on tehnyt itseajavan auton ja laskeutuu lautalle autonomisesti. Silloin kantoraketin kooksi riittäisi F9 tai viimeistään F9H.
Yritän lukea näitä ipadillä mutta fontti on pakotettu niin pieneksi ettei näitä näe lukea. Sarake on aivan kamalan leveä eikä säädettävissä. Suurentaminen vie tekstin ruudun ulkopuolelle, jolloin lukeaminen on hankalaa myös.
Terve,
olisiko aika perustaa Suomeen avaruuspuolue? Ettei jäädä kyydistä.