Avaruusaluksia siellä ja täällä (tästä tulee jännää)
Tästä toukokuusta näyttää tulevan tärkeä merkkipaalu avaruuslentojen historiassa, sillä ihmisten avaruuteen lähettämiseen sopivien alusten saralla on tapahtunut, tapahtuu juuri nyt ja on tapahtumassa ihan pian hyvinkin paljon.
Kaksi uutta amerikkalaisalusta ovat lopultakin lähestymässä käyttöä, uusi kiinalainen alus teki koelennon ja venäjällä kosmonautit ovat istuneet sikäläisen uuden avaruusaluksen sisällä. Näistä pieni yhteenveto tässä kirjoituksessa.
Dragon päässee matkaan!
Suurin huomio julkisuudessa on luonnollisesti suuntautunut Yhdysvaltoihin, missä Nasa ja SpaceX valmistautuvat laukaisemaan ensimmäisen miehitetyn Dragon-aluksen matkaan 27. toukokuuta. Jos nykysuunnitelma pitää kutinsa, nousee niin sanottu Crew Dragon Demo-2 -lento lentoon tuolloin kahden viikon päästä klo 23.32 Suomen aikaa.
Sanonta ”miehitetty avaruusalus” harmittaa minua sen sukupuolisen rajoittuneisuuden vuoksi, mutta nyt se pitää paikkansa, koska kapselin sisälle kipuaa kaksi miestä: Douglas ”Doug” Hurley ja Robert ”Bob” Behnken, jotka ovat valmistautuneet tähän merkittävään avaruusmatkaansa jo vuosien ajan.
Merkittäväksi tämän tekee se, että kyseessä on ensimmäinen kerta, kun amerikkalaisastronautit nousevat avaruuteen Yhdysvalloista amerikkalaisella avaruusaluksella. Tätä ei ole tapahtunut sen jälkeen kun avaruussukkula teki viimeisen lentonsa vuonna 2011.
Kansallisesti tällä on siis suuri merkitys heille, mutta meille muillekin kyseessä on tärkeä tapaus, koska tästä eteenpäin avaruusasemalle voidaan tehdä lentoja muillakin kuin venäläisillä Sojuz-aluksilla.
Muun muassa seuraavaksi Kansainväliselle avaruusasemalle lentävä eurooppalaisastronautti, ranskalainen Thomas Pesquet tulee käyttämään Dragonia.
Nyt kyseessä on virallisesti vain koelento, jonka oli tarkoitus kestää vain kaksi viikkoa. Koska aseman miehistölennot ovat kuitenkin kovasti olleet sekaisin ja Dragon-kaksikon olisi hyvä olla siellä apuna pitempäänkin, on nyt tarkoituksena antaa heidän olla siellä kenties kaksi tai kolme kuukautta. Asemalla on nyt kolme avaruuslentäjää, ja kaksi lisäkäsiparia auttaisi jatkamaan muun muassa asemalla tehtävää tutkimustoimintaa paremmin.
Tätä nyt laukaisua odottavaa Dragon-alusta ei kuitenkaan ole alun perin tehty olemaan asemalla kovin pitkään. Se on koekappale, ei lopullinen tuotantoversio. Suurin huoli ovat sen aurinkopaneelit, ja voi hyvinkin käydä niin, että Hurleyn ja Behnkenin pitää tulla varsin nopealla varoitusajalla takaisin jos paneelien teho alkaa pudota tai aluksessa on jotain muuta häikkää.
Jos yllätyksiä ei tule, niin Dragon veisi asemalle ensimmäisen varsinaisen miehistön kenties jo elokuussa. Kyydissä olisi silloin kolme amerikkalaista ja japanilainen astronautti.
Toinen pian käyttöön tuleva amerikkalaisalus on Boeingin tekemä Starliner, eli CST-100. Sen ensilento viime vuoden lopussa ei mennyt ihan suunnitellusti monien vikojen vuoksi, joten Boeing on päättänyt tehdä aluksellaan vielä toisen automaattisen lennon ennen kuin astronautit päästetään sen kyytiin.
Ennen kaikkea aluksen ohjelmistoissa oli suuria ongelmia, mikä tietysti saa aikaan ihmetystä yhtiön koodaustaidoista muutenkin: Boeingin 737 MAX -matkustajakoneet ovat olleet jo yli vuoden käyttökiellossa niissä olleiden ongelmien vuoksi, ja olennaisin ongelma koskee juuri ohjelmistoja.
Näillä näkymin Starliner tekisi toisen koelentonsa loppuvuodesta ja ensimmäinen lento astronauttien kanssa voisi tapahtua jo alkuvuodesta 2021. Boeing aikoo saada kevääksi 2021 kaksi alusta valmiiksi ja voi tehdä silloin hyvinkin ripeästi niillä lentoja.
Mitä koronapandemiaan tulee, niin toistaiseksi se ei ole viivyttänyt olennaisesti SpaceX:n tai Boeingin toimia. Tulevaisuudesta on tässä vaiheessa vaikea sanoa mitään, mutta ellei mitään laajempaa toista virusaaltoa tule, niin tämä tuskin viivästyttää lentoja. Monet muut asiat tosin voivat heittää vielä kapuloita rattaisiin.
Nasa on sopinut venäläisten kanssa yhden amerikkalaisen astronautin lennosta Sojuzilla ensi syksynä siltä varalta, että viivytyksiä tulee. Näin asemalla olisi varmasti aina ainakin yksi Nasan avaruuslentäjä.
Joka tapauksessa on hienoa, että Dragonin ensimmäinen lento matkustajien kanssa tapahtunee jo kahden viikon päästä. Alun perin tämän haaveiltiin tapahtuvan jo 2016.
Kun lennot pääsevät vauhtiin, niin pian avaruuteen lähetetään myös muita kuin ammattiastronautteja. Esimerkiksi Tom Cruise on aikeissa lähteä kuvaamaan elokuvaa avaruusasemalla, eikä avaruusturisteistakaan tule olemaan varmasti pulaa. Axiom-yhtiö aikoo liittää asemaan uuden moduulin pääasiassa turistien ja muiden maksavien matkustajien tarpeita varten. SpaceX suunnittelee myös tekevänsä aluksellaan lentoja, jotka eivät telakoituisi avaruusasemaan.
(Jos haluat testata telakoitumista itse, tämä SpaceX:n simulaattori on upea!)
Ja Starship – SpaceX:n tekeillä oleva uusi avaruusalus – on sitten asia ihan erikseen, eikä siitä tässä sen enempää. Starshipiin varmasti palataan pian uudelleen…
Shenzhoun seuraaja
Jos Amerikassa uusien avaruusalusten tekeminen on kestänyt ja kestänyt, niin kiinalaisten uusi avaruusalus on nähtävästi suunniteltu, rakennettu ja nyt myös ensilennetty vain noin viidessä vuodessa. Tämän uuden aluksen on tarkoitus korvata Shenzhou-alukset, joilla taikonautit ovat tähän saakka lentäneet kiertoradalle.
Jos Shenzhoun esikuvana on ollut venäläinen Sojuz, niin tämä uuden aluksen muoto, koko ja olemus ovat hyvin paljon muiden uusien aluksen kaltaisia.
Siinä on kaksi osaa, sylinterin muotoinen huolto-osa ja sen päällä oleva kartomainen kapseli, jonka sisällä ovat avaruuslentäjät ja joka palaa takaisin Maahan. Aluksessa on tilaa kuudelle matkustajalle ja noin 500 kilolle rahtia, ja se pystyy kiinalaisten mukaan myös tekemään lentoja Kuuhun.
Alus on varsin pitkälle uudelleenkäytettävä ja modulaarinen. Esimerkiksi lämpökilpi irtoaa siitä ja aluksen pohjasta pullahtavat esiin ilmatyynyt juuri ennen laskeutumista pehmentämään iskua kamaraan. Laskeutumisen aikana alus käyttää laskuvarjoja.
Laukaisun aikaan aluksen kokonaismassa on noin 21500 kg. Se on 8,8 metriä pitkä ja sen halkaisija on noin 4,5 metriä. Periaatteessa yksi alus voisi tehdä kymmenen matkaa avaruuteen, mutta toistaiseksi ei tiedetä kuinka paljon aluksiin pitää tehdä korjauksia kunkin lennon jälkeen.
Tämä nyt toukokuun alussa avaruudessa käynyt alus oli kuvissa varsin kärventynyt. Mutta toisaalta se oli kärsinyt paljon enemmän kuin tavalliset kiertoradalta palaavat aluksen kärsivät, koska tältä alas takaisin tullessaan alus kuumeni lähes samaan tapaan kuin Kuusta palaava kapseli. Se ohjattiin radalle, jonka korkein piste oli noin 8000 kilometrin korkeudessa ja sysättiin sieltä syöksymään kohti Maata.
Aluksen nopeus sen iskeytyessä ilmakehään oli noin 9 km/s, eli noin 32 400 km/h. Apollo-aluksien nopeus niiden palatessa takaisin kuumatkoiltaan oli tyypillisesti 11 km/s, eli noin 39500 km/h. Kiertoradalta tavalliseen tapaan palattaessa aluksen nopeus on 7,6 km/s, eli noin 27300 km/h.
Automaattisesti ilman kyytiläisiä tapahtunut koelento meni nähtävästi hyvin. Sen sijaan samalla kyydillä avaruuteen noussut kokeellinen laskeutumisalus tuhoutui. Sen tehtävänä oli testata auki puhallettavaa lämpösuojaa, mutta tulokset jäivät nyt saamatta. Kyseessä oli kaksi eri alusta, joten toisen menetys ei vaikuttanut toiseen lainkaan.
Kiinnostavaa lennossa oli myös se, että avaruusalus ja epäonninen lämpösuojakoe laukaistiin avaruuteen uudella kiinalaisella kantoraketilla. Pitkä Marssi 5 -raketin kaksi ensimmäistä lentoa vuosina 2016 ja 2017 eivät oikein onnistuneet (toinen epäonnistui täysin), joten sitä paranneltiin kahden ja puolen vuoden ajan, ennen kuin viime joulukuussa tehty laukaisu onnistui.
Nyt vuorossa oli raketin voimakkaampi versio 5B. Siinä missä tätä ennen kyydissä oli vain satelliitteja, voi tulevaisuudessa tämä raketin versio laukaista paitsi taikonautteja, niin myös kiinalaisen avaruusaseman osia. Kyseessä on ärein käytössä oleva kiinalaiskantoraketti.
Vertailun vuoksi: Pitkä marssi 5B on hieman voimakkaampi kuin SpaceX:n Falcon 9 tai eurooppalainen Ariane 5, mutta ei kykene nostamaan avaruuteen lähellekään niin suurta kuormaa kuin esimerkiksi Falcon Heavy.
Uuden avaruusaluksen lento ja Pitkä Marssi 5B -raketin laukaisu olivat siis tärkeitä tapauksia. Kenties tästä eteenpäin Kiina alkaa jälleen lähettää useammin ihmisiä avaruuteen – edellisestä Shenzhoun lennosta on kulunut jo noin neljä vuotta.
Mitä tapahtuu muualla?
Kuten olen kirjoittanut aikaisemmissa blogiteksteissä, myös Venäjällä ja Intiassa ollaan tekemässä uusia aluksia. Kumpikin maa onkin ollut viime aikoina aktiivinen etenkin sosiaalisessa mediassa, missä on postiteltu virallisilta ja epävirallisilta tahoilta kuvia heidän edistysaskelistaan.
Kovin paljon konkretiaa ei niissä kuitenkaan ole. Venäjällä kosmonautit ovat nähtävästi olleet testaamassa siellä tekeillä olevan uuden avaruusaluksen ohjaamosimulaattorissa, mutta kuvista on vaikea päätellä mitä oikeasti on tapahtunut.
While China already completed the first flight test of its next-gen spacecraft, Russian engineers are working on the extensive ground and flight test program for the PTK Orel crew vehicle. And it is getting more complicated: https://t.co/KZE3WlnXSu pic.twitter.com/jCVJmbmzGt
— Anatoly Zak (@RussianSpaceWeb) May 11, 2020
Tämä Orel-niminen alus on sekin samankaltainen kuin muut uudet alukset (sylinterimäinen huoltomoduuli ja kartiomainen kapseli), ja tämänhetkisen tiedon mukaan se tekisi ensimmäisen koelentonsa vuonna 2023 automaattisena ja kosmonauttien kanssa kahta vuotta myöhemmin.
Intialaiset ovat julkistaneet myös uusia piirroksia aluksestaan. Se on sekin samankaltainen muiden alusten kanssa, mutta se on hieman pienempi. Gaganyaan-alukseen mahtuu vain kolme avaruuslentäjää.
#ISRO’s #gaganyaan capsule with crew module and service module components. #Spaceflight#OrbitalModule pic.twitter.com/hhGu8QVe0o
— ISRO Spaceflight (@ISROSpaceflight) May 13, 2020
Sen suhteen työt ovat kuitenkin menossa eteenpäin, ja Gaganyaan voi tehdä ensimmäisen koelentonsa (ilman matkustajia) jo tämän vuoden lopulla. Sitä seuraisi kesällä 2021 toinen automaattinen koelento, ennen kuin yksi intialaisavaruuslentäjä lähtisi sillä lennolle joulukuussa 2021.
Saa nähdä miten aikataulun kanssa käy, mutta Intiasta on tulossa selvästikin seuraava maa, joka lähettää ihmisen avaruuteen omalla avaruusaluksellaan.
PS. Nasan Orion-aluksesta ja Nasan kuusuunnitelmista en tässä kertonut mitään, koska palaan niihin tarkemmin lähiaikoina.
On tosiaan mielenkiintoista seurata Spacex:n Starshipin kehitystä, kun sen kehityspaikasta Boca Chicasta saadaan jatkuvaa livekuvaa todella läheltä ja lisäksi löytyy asiantuntevia ja suosittuja kommentoijia Youtubessa kuten Everyday Astronaut ja What about it!?
Media kiinnittää yleensä huomiota vain epäonnistumisiin. Esim. Ylen sivuilta löytyi yhteensä viisi uutista Elon Muskista tai Spacex:stä ja kaikki hyvin kielteisiä sävyltään. Sen sijaan esim Kiinan viimeinen tapaus on medialta jäänyt täysin unohduksiin: Kiinan Long March 5B:n kantoraketti palasi jokseenkin hallitsemattomasti alas maahan viime maanantaina ja tuhoutui osittain ilmakehässä. Mutta se 20 tonnia painava romu oli vain 15 minuuttia ennen tuhoutumista lentänyt suoraan New York Cityn päältä.. https://arstechnica.com/science/2020/05/large-chunks-of-a-chinese-rocket-missed-new-york-city-by-about-15-minutes/ Ehkä sitten oltaisiin kuultu jotain uutisista, jos se romu olisi tullut ilmakehään 15 min aikaisemmin!