Satelliitteja havaitsemaan
Jani Helander

Hieman teoriaa

Satelliitit eli tekokuut ovat ihmisen rakentamia keinotekoisia kappaleita, jotka on laukaistu Maata kiertävälle radalle palveleman mitä erilaisempia tarkoituksia. Maailman ensimmäinen satelliitti oli Neuvostoliiton Sputnik ("matkaaja"), joka laukaistiin radalleen muutamaksi kuukaudeksi vuonna 1957. Tuo tapahtuma aloitti avaruusaikakauden, jonka aikana on avaruuteen lähetetty tuhansia satelliitteja ja luotaimia. Tällä hetkellä Maata kiertää noin 9500 keinotekoista kappaletta. Suurin osa niistä ns. avaruusromua, kuten satelliittien jäännöksiä ja kantorakettien vaiheita.

Satelliitit laukaistaan avaruuteen kantoraketeilla avaruuskeskuksista eri puolilta maapalloa. Kaikkein merkittävimpiä keskuksia ovat Plesetsk Venäjällä, Baikonur (Tjuratam) Kazahstanissa, Cape Canaveral, Kennedy ja Vandenberg Yhdysvalloissa, Kourou Ranskan Guianassa, Jiuquan Kiinassa ja Tanegashima Japanissa. Venäjän Plesetsk on näistä vilkkain. Kantoraketin mukana satelliitti viedään avaruuteen useiden satojen kilometrien korkeuteen. Valtaosa satelliiteista kiertää 200 - 2000 km korkeudessa ns. matalilla radoilla. Osa satelliiteista kiertää Maata noin 36 000 km korkeudessa päiväntasaajan yläpuolella geosynkrooniradoilla.

Matalalla radalla olevalta satelliitilta kuluu maapallon kiertämiseen 90 - 120 minuuttia kiertokorkeudesta riippuen. Mitä korkeammalla satelliitti on, sitä hitaammin se liikkuu, ja vastaavasti alemmilla kiertoradoilla kiertonopeus kasvaa. Geosynkrooniradalla satelliitit pysyvät likimain paikoillaan Maahan nähden; siksi ne soveltuvatkin hyvin TV- ja sääsatelliiteiksi. Tavanomaisen satelliitin nopeus alemmilla radoilla on noin 7,0 km/s eli huikeat 25200 km/h! Kaikkein matalimmilla radoilla yläilmakehän ohut kaasu alkaa vaikuttaa jarruttavasti satelliitin nopeuteen muokaten sen rataa ja tuoden sitä lähemmäs Maan pintaa ja mikäli rataa ei korjata, satelliitti lopulta putoaa maanpinnalle. Näin toimittiin mm. viimekeväisen Mirin pudottamisen yhteydessä. Yleensä tässä yhteydessä ilmakehän kitkan aiheuttama kuumuus on niin valtava, että satelliitti tuhoutuu hyvissä ajoin kymmenien kilometrien korkeudessa. Hyvin harvoin satelliiteista säilyy osia maanpinnalle.

Satelliiteilla on hyvin monenlaisia tehtäviä. Yleisimpiä käyttötarkoituksia ovat sotilaallinen toiminta, tietoliikenne (esim. Iridium), materiaali- ja tieteellinen tutkimus, maapallon tutkimus, meteorologia ja navigointi (esim. GPS).

Satelliittien havaitseminen

Tarkkaavainen havaitsija löytää tummuvalta iltataivaalta tähtien joukosta liikkuvia valopistettä, jotka himmenevät ja sammuvat niiden kulkiessa Maan varjoon. Nuo satojen kilometrien etäisyyksillä olevat satelliitit heijastavat horisontin taakse painuneen Auringon valoa Maahan, kunnes niiden "valo" himmenee ja lopulta sammuu satelliitin kulkiessa Maan varjoon. On olemassa myös pyöriviä satelliitteja, joiden kirkkaus muuttuu sykkimällä, johtuen kappaleen pinnan erilaisista heijastusominaisuuksista. Tähän perustuvat myös kuuluisien Iridium-satelliittien kirkkaat välähdykset, kun näiden satelliittien heijastavat paneelit ovat oikeassa kulmassa havaitsijaan nähden. Myös ryhmissä kulkevia satelliitteja näkee usein. Edellä mainitut Iridium-välähdykset ovat kirkkaimpia satelliitti-ilmiöitä, kirkkaudeltaan jopa -10 magnitudia (vrt. Venus -4,5 mag). ISS on ns. tavanomaisista satelliiteista kirkkaimpia, suurin piirtein Otavan tähtien luokkaa (1-2 mag) johtuen laajasta pinta-alastaan. Muut satelliitit ovat näitä himmeämpiä.

Tunnin kuluessa voi paljain silmin onnistua parhaimmillaan näkemään jopa kolmisenkymmentä satelliittia. Yhteensä voimme paljain silmin nähdä noin sata erilaista satelliittia. Kiikarilla määrä nousee muutamiin satoihin ja kaukoputkella jo tuhansiin. Paljain silmin näkemämme satelliitit ovat yleensä verrattain matalalla radoilla, tavallisesti alle 1500 kilometrin korkeudessa. Joukossa on monia mielenkiintoisia ja tunnettujakin kohteita, kuten kansainvälinen avaruusasema ISS, avaruussukkula, Hubble-avaruusteleskooppi jne.

Mutta satelliittien havaitseminen ei ole pelkkä esteettinen harraste, vaan sen avulla voi olla mukana tieteellisessä tutkimuksessa. Lisäksi harrastajien havainnoilla on merkitystä silloin, kun halutaan jäljittää joidenkin salaisten, sotilaallisten satelliittien ratoja. Harrastajien tekemiä havaintoja käytetään mm. ilmakehän tiheyden, magneettikentän muutosten ja aurinkotuulen vaikutuksen tutkimiseen ja yleensäkin ilmakehän vaikutuksen tutkimiseen satelliittien liikeratoihin.

Näkymisennusteet

Viime vuosina satelliittien havaitseminen on levinnyt tähtiharrastajien piiristä myös tavallisen kansan keskuuteen. Lopullinen lähtölaukaus tähän lieni Motorolan Iridium-satelliittien ja niihin liittyvien välähdysten saama julkisuus, joka herätti uusia kiinnostuneita satelliitteja tarkkailemaan. 90-luvun loppupuolella alan harrastus sai Suomessa lähes uskomattoman edistysaskeleen, kun Yle tarjosi mahdollisuutta tähtiharrastuspainotteiselle sivustolle Teksti-TV:een. Yksi sivuston sivuista päätettiinkin pyhittää juuri satelliittien näkymisennusteille, joka varmasti on yksi helpoimpia tapoja aloittaa tähtiharrastus. Koska Teksti-TV:llä on yli 1,5 miljoonaa viikoittaista kävijää ja se näkyy lähes jokaisessa televisiossa, on ennusteiden saatavuus tätä kautta paras mahdollinen. Ylen Teksti-TV:n Taivaankansi-osion sivulta 597 löytyy juuri Iridiumien, ISS:n ja joidenkin ajankohtaisesti mielenkiintoisten satelliittien tuoreita näkymisennusteita. Ennustettavat kohteet onkin valittu juuri siten, että aloittelevakin satelliittien tarkkailija voi niitä käyttää.

Tietokoneille on olemassa lukuisia sateliittien ratojen laskentaan tarkoitettuja ohjelmia, jotka tarvitsevat satelliitin rataparametreja ennusteisiin. Ainoa huono puoli on se, että usein satelliitin rata muuttuu ja laskentaparametrit sen mukana, jotka täytyy hankkia uudestaan esim. internetistä. Internetin käytön raju lisääntyminen loi edellytykset itse internetiin perustuville palveluille, myös satelliittiennusteiden osalta. Tällä hetkellä internetin ehkä suurin ja monipuolisin satelliittiennusteita tarjoava sivusto on Heavens-Above, jonka käytöstä seuraavassa.

Ennusteautomaatti Heavens-Above

Heavens-Abovea voi sanoa tähtiharrastajan näkökulmasta täyden palvelun sivustoksi, jossa internetin omaavan harrastajan kannattaa ehdottomasti vierailla. Osoitteesta www.heavens-above.com löytyy trendin mukaisesti palvelua esittelevä aloitussivu, jolta pääsee eteenpäin joko rekisteröitymällä (log-on) käyttäjäksi tai menemällä sivuille nimettömänä vierailijana. Mikäli sivulla aikoo käydä useammin kuin kerran, kannatta ehdottomasti rekisteröityä (ei velvoita mihinkään!) käytön helpottamiseksi. Tärkeää ennusteen laatimisessa on havaintopaikan määritys. Omaa havaintopaikkaansa voi etsiä sivuston omasta paikkatietokannasta tai syöttää kohteen koordinaatit. Omaa havaintopaikkaa valitessa ja ennusteita laatiessa kannattaa muistaa tietty toleranssi; Ennusteet muuttuvat ja tarkentuvat koko ajan ja riittävän tarkat, muutamia minuutteja heittävät ennusteet saa useimmin alle vuorokauden ennen h-hetkeä. Myös havaintopaikan määrittämisessä riittää usein paikkakunnan tarkkuus.

Sivustolla voi valita erilaisista ennustekohteista eri aikaväleille, kuten Iridiumit, ISS ja muut satelliitit. Valitulle aikavälille muodostetusta ennustetaulukosta löytyy riittävästi tietoa kunkin kohteen havaitsemiseen, jonka saa helposti tulostettua illan havaintoja varten. Lisäksi jokaisesta ennusteen satelliitista löytyy jopa tapauskohtainen ratakartta kohteen näkymisestä taivaalla ennustettuna ajankohtana, joka lienee harrastajalle todellista luksusta. Lisäksi sivustolta löytyy kokotaivaan tähtikarttoja, tietoja ja karttoja tähdistöistä, planeetoista ja asteroideista sekä muuta mielenkiintoista satelliitteihin ja luotaimiin liittyen.

Satelliiteista löytää lisää tietoa mm. Ursan Tekokuut ja raketti-ilmiöt -jaoston kotisivuilta, jonka vetäjiltä kannatta kysyä kaikkea satelliiteihin liittyvää. Yhdistyksemme kotisivuille tullaan loppuvuoden aikana rakentamaan omaa harrastajain linkkilistaa, johon on tarkoitus laitta kaikenlaisia harrastajaa hyödyttäviä tähtiaiheisia linkkejä, myös satelliiteista ja niiden ennusteista.

Lähteet:

Tähtitieteellisen yhdistyksen Ursan Tekokuut ja raketti-ilmiöt -jaoston kotisivu www.ursa.fi/ursa/jaostot/tekokuut
Heavens-Above Home Page www.heavens-above.com

  Etusivulle