Lopullinen Tiangong-1:n putoamispaikka

Tiangong-1 on pudonnut alas – tuskinpa kukaan näki

Kiinalainen avaruusasema Tiangong-1 putosi alas kiertoradalta yöllä klo 3.16 Suomen aikaa Tyyneen valtamereen.

Satelliittien ja muiden suurten kiertoradalla olevien kappaleiden sijainteja tarkkailevan Yhdysvaltain puolustusvoimien palvelun JFSCC:n mukaan Tiangong-1 putosi alas Tyyneen valtamereen hyvin lähelle aluetta, mitä käytetään "avaruusalusten hautausmaana". 

Paikka on jotakuinkin 14° eteläistä leveyttä ja 164° läntistä pituutta. Tarkka putoamisaika oli klo 3.16 plusmiinus yksi minuutti (Suomen kesäaikaa).

Tarkka tieto putoamisesta on todennäköisesti peräisin Yhdysvaltain SBIRDS-satelliiteilta, jotka on suunniteltu havaitsemaan ohjuslaukaisuita Maan pinnalla. Ne näkevät infrapunakameroillaan myös hyvin ilmäkehän kitkakuumennuksessa hohtavat avaruusalukset. Tällaiseen satelliittihavaintoon viittaa myös havainnon tarkkuus.

On mahdollista, ettei kukaan ihminen ole nähnytkään putoamista, sillä alueella on hyvin vähän laivaliikennettä. Se, että putoaminen tapahtui päivänvalossa, vähensi sen näyttävyyttä ja siten myös mahdollisuuksia, että joku on nähnyt putoamisen valoviiruja taivaalla.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen

Tiangong-1 tutkakuvassa sunnuntaina 1.4.
Eräs viimeisistä Tiangong-1:stä otetuista tutkakuvista; eilen otettu kuva näyttää, että asema oli vielä tuolloin noin 160 km:n korkeudessa ollessaan rakenteellisesti ehjä.
Kuva: Fraunhofer-instituutti.

Mitä tapahtui?

Kuten etukäteen arvioitiin, aseman ratakorkeus putosi nopeasti sunnuntain kuluessa ja lopulta, kun korkeutta oli noin satakunta kilometriä, asema alkoi vajota nopeasti ilmakehän ottaessa siitä otettaan.

Mitä alemmaksi asema tuli, sitä paremmin sen putoamista voitiin ennustaa. Koska se kiersi koko ajan Maata kartan päälle projisoituna samalla kiertoradalla, mutta jonka korkeus vain tuli alemmaksi, voitiin vähitellen sulkea pois alueita, minne se ei ainakaan putoa.

Pian putoamispaikka-arvio oli siten pitkä soiro maapallon pinnalla – aseman viimeinen rata. Lopulta putoamispaikka oli tuon radan kohdalla Tyynessä valtameressä.

Tyyni valtameri oli jo alun perin todennäköisin vaihtoehto yksinkertaisesti siksi, että se on niin suuri.

Epävarmuus putoamisen ajan ennustamisessa johtui ennen kaikkea siitä, että emme osaa tarkasti sanoa kuinka paljon ilmakehän yläosien hyvin harva kaasu – ilmakehän rippeet – jarruttaa aseman ratanopeutta.

Kaasun tiheys riippuu mm. Auringon säteilystä: kun Auringosta tuleva hiukkasvirta, eli aurinkotuuli, ja Auringon säteily osuvat ilmakehän yläosiin, kaasun tiheys muuttuu. Ja näin käy koko ajan, tílanne muuttuu koko ajan. Yöpuolella ja päiväpuolella tiheys on myös hieman erilainen, samoin paikalliset erot ovat sen verran suuria, että niillä on merkitystä.

Lisäksi asema pyöri ja sen kiertorata oli hieman soikea, joten sitä, kuinka paljon eri asennoissa ja missä ratansa kohdassa ilmakehän jarrutusvaikutus oli suurin, oli mahdotonta mallintaa tarkasti.

Ilmakehän jarrutusvaikutus viime viikon lopussa hieman pienempää kuin aiemmin viikolla, mistä johtuen aseman radan putoaminen alaspäin hieman hidastui. Arviota säädettiinkin koko ajan havaintojen perusteella, ja vielä viime hetkillä aika tuli hieman arvioitua aiemmaksi. Viimeisimmät ennusteet eilen illalla povasivat putoamista noin neljän aikaan ja se oli n. 45 minuuttia aikaisemmin.

Ennustaminen tässä meni siis itse asiassa varsin hyvin nappiin, sillä epävarmuustekijät huomioiden työ ei voisi juurikaan onnistua paremmin.

Se, kuinka paljon asemasta selvisi ilmakehän kitkakuumennuksesta kappaleita Maan pinnalle, jää selvittämättä tarkasti. Yleensä määrä on 10 – 40 % alkuperäisestä massasta, kun kyseessä on Tiangongin kaltainen kappale.

Tämä tarkoittaa siis noin 840 kg – kolmisen tonnia tavaraa, useiksi sadoiksi tai jopa tuhansiksi osiksi hajonneena. Ne levisivät noin tuhat kilometriä pitkälle ja satakunta kilometriä leveälle putoamisalueelle.

Taustaa

Kiina on laukaissut avaruuteen kaksi avaruusasemaa, Tiangong-1:n vuonna 2011 ja Tiangong-2:n vuonna 2016.

Näistä nyt pudonnut Tiangong-1 oli virallisesti vain kokeellinen asema. Sen avulla kiinalaiset testasivat telakoitumista avaruusasemaan ja työskentelyä siellä; kaksi miehitettyä lentoa kävikin asemalla, Shenzhou-9 maaliskuussa 2012 ja Shenzhou-10 kesäkuussa 2013.

Tarkalleen ottaen Tiangong-1 oli 10,4 metriä pitkä ja 3,4 metriä halkaisijaltaan oleva sylinteri, jonka sisällä oli 15 m3 paineistettua asuin- ja työskentelytilaa.

Asemasta sojottivat ulospäin kooltaan noin 3 x 7 metriä kooltaan olevat aurinkopaneelit ja sen kokonaismassa oli 8,5 tonnia.

Kakkonen on noin 14,5 metriä pitkä ja hieman painavampi.

Hallitsematon maahanpaluu

Yhteys Tiankong-1:een menetettiin joko täysin tai osittain 16. maaliskuuta 2016, jolloin sen ratakorkeus oli vielä noin 360 km. Sen jälkeen se ei ole voinut pitää rataansa yllä, vaan putosi alemmaksi ilmakehän yläosien ratanopeutta hidastavan vaikutuksen vuoksi alla olevan käydän osoittamalla tavalla.

Putoamisennuste 1.4.

Kun korkeus oli noin 100 km, alkoi putoaminen toden teolla; mitä alemmas asema tuli, sitä enemmän ilmanvastus sitä hidasti ja noin 70-80 km:n korkeudesta putoaminen tapahtui jo hyvin jyrkästi.

Aseman nopeus putoamisen alkaessa oli noin 28 000 km/h ja ilmanvastus kuumensi aseman pintaa noin 1400° C:n kuumuuteen. Suurin osa materiaaleista suli ja höyrystyi tässä lämpötilassa.

Ilmanvastus myös rikkoi asemaa rakenteellisesti. Ensinnä irtosivat varmasti aurinkopaneelit ja muut ulkoiset osat, ja sitten aseman rakenne alkoi antaa periksi.

Erityisesti rakettimoottorit, telakointiportit ja polttoainesäiliöt todennäköisesti selvisivät osittain tuhoutuneina alas saakka.

Kooltaanhan asema ei ollut valtavan suuri, vain hieman isompi kuin esimerkiksi Kansainvälisen avaruusaseman rahtialukset. Ne voidaan kuitenkin ohjata tarkasti haluttuun paikkaan ja aikaan alas.

Tätä aikaisemmin amerikkalainen Skylab-avaruuasema putosi lähes hallitsemattomasti alas vuonna 1979 ja Neuvostoliiton Saljut-7 -avaruuaseman pudotus vuonna 1991 epäonnistui hieman. Skylabista putosi suuria osia Australiaan (ks. juttumme Nullarborin autiomaasta, Skylab-osuus alkaa noin kohdassa 7:10) ja Saljut-7:n tapauksessa palasia ropisi Argentiinaan.

Riski oli suurin vihreän kaistaleen ylä- ja alareunalla, eli mm. Yhdysvalloissa, Välimerellisessä Euroopassa ja Kiinassa sekä etelässä ennen kaikkea Australiassa. Kartan vasemmalla puolella on kuvaajassa ihmisten määrä k.o. pituuspiirillä ja oikealla riskin suuruus samoin pituuspiirien mukaan. Suomessa siis riski oli varmasti tasan nolla.

*

Tätä seurantajuttua on päivitetty ja muuteltu useaan kertaan.



Juttuja samasta aiheesta