Vilkkuvat satelliitit
Useat Maata kiertävät satelliittit ja muut kantorakettien jäännökset pyörivät enemmän tai vähemmän radoillaan. Tällaiset kappaleet näkyvät Maahan vilkkuvina satelliitteina. Tähtikirkkaalta taivaalta, pian auringonlaskun jälkeen voi löytää useita vilkkuvia satelliitteja.
Monenlaisia välähtelijöitä
Vilkkuvia satelliitteja on monenlaisia. Vilkkuminen voi olla säännöllistä tai epäsäännöllistä. Vilkkumisjakso saattaa pysyä useita päiviä, viikkoja tai jopa kuukausia vakiona, kunnes se yhtäkkiä muuttuu. Jo pienen avaruusromun kappaleen törmäys satelliittiin saattaa olla muutoksen aiheuttaja. Joillakin satelliiteilla vilkkuminen on sekä säännöllistä että epäsäännöllistä eli säännöllisen vilkkumisjakson seassa saattaa erottua epäsäännöllisiä välähdyksiä.
Laukaisun yhteydessä kantorakettien palaset jäävät usein pyörimään radoilleen. Jotkut satelliittit on suunniteltu pyörimään jonkin verran radallaan, pysyäkseen jossain tietyssä asennossa. Kun kappaleen pyörimisenergia loppuu, vähenee pyöriminen. Pyörimiseen vaikuttavat myös mm. aurinkotuuli, ilmakehän vastus ja Maan magneettikenttä.
Taivaalla on monenlaisia välähtelijöitä. Useimmilla vilkkujilla jakso on selvästi erotettavissa. Satelliitti saattaa kadota hetkeksi näkymättömiin tai on muuten hyvin himmeä minimin aikana. Joillakin jakso on taas hyvin laakea; kirkkaus muuttuu hyvin hitaasti magnitudin tai kaksi. Eräät näyttäytyvät taivaalla vain terävinä välähdyksinä muutamien sekuntien välein. Joillakin satelliiteilla välähtely on enemmän tai vähemmän säännöllistä ja varsinaisten välähdysjaksojen välillä saattaa esiintyä lyhyempiä vilkkumisjaksoja.
Välähtelyn määrää kappaleen muoto
Vilkkuva satelliitti saattaa olla varsin monimuotoinen kappale avaruudessa. Muodoiltaan pyöreä kappale näkyy Maahan melko tasaisen kirkkaana. Kulmikas, pyörivät kappale näyttäisi taas vaihtelevan kirkkaudeltaan melkoisesti. Jos pyörähdysakseli on vinossa havaitsijaan nähden, mutkistaa tämä merkittävästi satelliitin pyörimisen ja vilkkumisen välistä yhteyttä. Vilkkumisjakso ei kerro suinkaan aina satelliitin pyörähdysjaksoa, sillä yhden pyörähdyksen aikana satelliitti saattaa välähtää jo monta kertaa.
Vilkkuvien satelliittien seuranta
Havaintovälineiksi tarvitaan.
- Kiikari, esim 7x50 on jo riittävä
- Ajanottokello (kymmenesosasekunnin lukutarkkuus)
- Tähtikartta
- Satelliittiennuste
Vilkkuvia satelliitteja havaittaessa hyödynnetään satelliittihavainnoinnin perustaitoja eli ensin katsotaan ennusteesta, mistä kohtaa taivasta satelliitti tulee liikkumaan ja valitaan sen reitin varrelta sopiva havaintokohta. Koska kyseessä on vilkkuva satelliitti, kannattaa sen etsimisessä olla tarkkana, sillä mahdollisuudet satelliitin kadottamiseen ovat erinomaiset.
Jos satelliitin vilkkumisjakso on yli 10 sekuntia ja se on himmeä kohde, saattaa satelliitin löytäminen tuottaa toisinaan vaikeuksia. Himmeä välähdys satelliittista esimerkiksi kerran 10 sekunnissa on todella huomaamaton ilmiö. Jos kiikarin näkökenttä on suppea ja satelliittilla on pitkä vilkkumisjakso, voi olla ettei satelliitti välähdäkään kiikarin näkökentässä vaan kulkee "pimeänä" sen poikki. Satelliittita etsittäessä kannattaa kiikaria hieman liikutella edestakaisin havaintokohdan ympärillä.
Kun haluttu satelliitti viimein näkyy kiikarilla aloitetaan sen seuraaminen. Ajanottokello käynnistetään satelliitin valonvaihtelun sopivassa vaiheessa, esimerkiksi kun satelliitti on himmeimmillään. Tämän jälkeen alamme laskemaan vilkkumisjaksoja. Jaksoja kannattaa laskea mahdollisimman paljon, riippuen paljolti yhden vilkkumisjakson pituudesta. Jos jakson pituus on 10 sekunnin luokkaa tai alle sen, voimme onnistua laskemaan kymmeniä jaksoja. Satelliiteilla, joilla on pitkä, yli 10 sekunnin jakso, jää laskettavien jaksojenkin määrä vähäisemmäksi. Jos satelliittilla on alle sekunnin mittainen jakso, jaksoja ehtii laskemaan jo useita kymmeniä. Ajanottokello pysäytetään samanlaiseen valonvaihtelun vaiheeseen kuin missä se käynnistettiinkin. Satelliitin vilkkumisjakson saamme nyt selville jakamalla ajanottokellon näyttämän ajan vilkkumisjaksojen lukumäärällä.
Näin se sujuu:
- Etsi satelliitti
- Seuraa satelliittia ensin pieni hetki
- Käynnistä ajanottokello valonvaihtelun vaiheessa (esim. minimi)
- Laske jaksojen määrää, seuraa satelliittia mutta älä kadota sitä
- Pysäytä kello
- Jaa havaintoaika laskettujen jaksojen määrällä --> lopputulos on välähdysjakso
Vilkkuvia satelliitteja havaittaessa on jakso helpointa määrittää, kun satelliitin vilkkumisjakson pituus on 1-5 sekuntia, mutta vielä alle 20 sekunnin pituiset jaksot eivät tuota suurempia ongelmia. Pidemmillä jaksoilla ei havaittaessa ehditä jaksoja montaakaan laskemaan, joten tarkkuuskin jää pienemmäksi. Jos vilkkumisjakso on alle 1 sekunnin, välähdysten erottaminen toisistaan on vaikeaa ja laskuissa menee useimmiten sekaisin. Vielä 0.5 sekunnin jakson määritys voi onnistua, mutta tätä lyhyemmillä jaksoilla havainnon teko on vaikeaa tai mahdotonta.
Kohteen 1990-046B välähdysjaksoja ajan funktiona
Havaintopaikan vilkkuvat satelliittit
Laskemalla satunnaisesti taivaalla näkyviä vilkkuvia satelliitteja ja määrittelemällä niiden vilkkumisjaksoja, voitaisiin koota ehkäpä jonkinlainen tilasto siitä, kuinka paljon yleisiä tällaiset vilkkuvat satelliittit ovat ja millainen on niiden keskimääräinen vilkkumisjakso. Samalla voitaisiin tutkia, kuinka paljon huomattavasti pyöriviä satelliitteja on Maata kiertävillä radoilla. Tällä ei sinällänsä ole mitään tieteellistä havaintomerkitystä, mutta tämä lähinnä yleisen mielenkiinnon vuoksi.
Havaintojakson pituus saa olla enintään 90 minuuttia. Tänä aikana havaitsija pyrkii laskemaan kaikki taivaalla näkyvät vilkkuvat satelliittit ja/tai määrittelemään niiden vilkkumisjaksoja. Muistiinpanoihin merkitään, kuinka monta vilkkuvaa satelliittita havaintojaksolla nähtiin ja mikä oli satelliittien keskimääräinen vilkkumisjakso. Vilkkumisjakson määrittelyssä voi käyttää apuna kiikaria ja ajanottokelloa, mutta muuten havaitseminen olisi tarkoitus tehdä paljain silmin.
TEHTÄVÄ: Etsi vilkkuvia satelliitteja
- Etsiydy avoimelle paikalle
- Aloita noin tunti auringonlaskun jälkeen
- Merkitse muistiin kaikki näkemäsi vilkkuvat satelliitit
- Havaintojakson pituus 1 h tai 1,5 h