venus

Vielä 1800-luvun puolivälissä Venus oli yhtä lailla tapetilla, kun pohdittiin elämää muualla maailmankaikkeudessa. Vasta Marsin kanavien löydyttyä 1870-luvun loppupuolella vaaka kallistui vankasti punaisen planeetan puolelle.

Kanavat eivät olleetkaan merkki kehittyneen sivilisaation olemassaolosta, vaan ne osoittautuivat näköharhaksi. Silti Mars säilytti statuksensa kaikkein kiinnostavimpana tutkimuskohteena.

Venusta on toki tutkittu sekä kiertoradalta että muutaman tunnin pinnalla toimineiden panssaroitujen luotainten avulla, mutta elämä ja Venus eivät oikein ole mahtuneet samaan lauseeseen.

Sisemmän naapuriplaneettamme olosuhteet ovat kieltämättä ankarat. Siinä missä Marsissa on harva kaasukehä ja pakkasta normisti satakunta astetta, Venuksessa kaasukehän paine on pinnalla samaa luokkaa kuin Maan merissä kilometrin syvyydessä, pintalämpötila on yli 450 celsiusastetta ja taivaalta sataa happoa. Ja planeetta on rutikuiva.

Tutkijat ovat silti palanneet vanhaan ajatukseen Venuksen mahdollisesta elämästä, mutta toisin kuin 1800-luvulla, jolloin naapuriplaneettamme arveltiin muistuttavan olosuhteiltaan meikäläisiä sademetsiä, tällä kertaa tarkastelun kohteena on Venuksen kaasukehä ja koko planeettaa peittävä pysyvä pilviverho.

"Venuksella on ollut yllin kyllin aikaa synnyttää elämää", arvelee tutkimusta johtanut Sanjay Limaye Wisconsinin yliopistosta. "Joidenkin mallien mukaan Venuksessa oli elinkelpoinen ilmasto ja pinnalla nestemäistä vettä jopa kahden miljardin vuoden ajan eli paljon pidempään kuin Marsissa arvellaan olleen."

Maan ilmakehästä on löytynyt bakteereja yli 40 kilometrin korkeudesta. Muutenkin pieneliöiden sietokyky tuntuu olevan erinomainen: niitä on kuumissa lähteissä, merten syvänteissä, happojärvissä, melkein missä tahansa. Miksei sitten myös Venuksen kaasukehässä korkeudella, jolla paine ja lämpötila ovat siedettävissä rajoissa?

Vajaa tunti auringonlaskun jälkeen kirkkaampi Venus erottuu jo hyvin matalalla läntisellä taivaalla. Kun taivas hieman tummuu, alkaa erottua myös Merkurius, joka on tällä hetkellä Venuksesta yläoikealle noin kello yhden suunnassa. Asetelma muuttuu kuitenkin melko nopeasti, sillä etenkin Merkurius liikkuu taivaalla melko vauhdikkaasti.

Planeetat näkyvät vielä tovin melko lähellä toisiaan – itse asiassa niiden välinen etäisyys kutistuu, kunnes ne ovat 19.3. lähimmillään. Edellisenä iltana samaan ryppääseen tunkee vielä kapoinen kuunsirppi. Venus näkyy iltapuolen taivaalla koko kevään, mutta Merkurius on tapansa mukaan vain pikaisella visiitillä. Jos lähipäivinä on iltaisin selkeää, kannattaa käydä vilkaisemassa näkymää, sillä legendan mukaan planeettojen liikkeitä 1600-luvun alussa setvinyt Johannes Keplerkään ei onnistunut näkemään Merkuriusta.

Kuva: Markus Hotakainen

Iltataivaan hämärtyessä taivaalla komeilee kirkkaan punertavan tähden tavoin planeetta Mars. Juuri nyt se on meistä katsoen kaukana, mutta pieni kiekko on lähes täysin Auringon valaisema. Katseen saattaa tosin helposti varastaa paljon sitä kirkkaampi Venus, joka näyttää taivaalla olevan Marsin ja Auringon välissä. Mars laskee yhdeksän jälkeen, Venus tuntia tai kahta aiemmin.

Tammikuun lopulle asti Venus ja Mars lipuvat lähemmäs toisiaan, Venus kirkastuen ja Mars himmentyen. Iltahämärä nielaisee ne näkymättömiin keväämmällä.

Viime sunnuntain ja maanantain välisenä yönä Suomen aikaa Venusta kiertämään saapunut japanilainen Akatsuki-luotain on kunnossa ja kiertää tällä hetkellä pilvin peittämää naapuriplaneettaamme soikealla kiertoradalla.

Japanin avaruustutkimusviraston JAXA:n mukaan luotain toimii hyvin ja se on ottanut ensimmäiset kuvansa Venuksesta kiertoradaltaan. Otsikkokuvassa on ultraviolettisäteilyn aallonpituusalueella maanantaina aamulla otettu kuva noin 72 000 kilometrin etäisyydellä Venuksesta.

Nykyisellä radallaan luotan etääntyy planeetasta jopa 440 000 kilometrin päähän ja tulee lähimmillään noin 400 kilometrin etäisyydelle sen pinnasta. Kiertoaika tällä hyvin soikealla radalla on 13 Maan vuorokautta ja 14 tuntia. Se on vain noin kolme astetta kallellaan Venuksen päiväntasaajaan verrattuna.

Luotaimen rataa muutetaan vähitellen vähemmän soikeaksi. Tavoitteena on rata, jolla kiertoaika on yhdeksän (Maan) vuorokautta. 

Samalla myös kaikki luotaimen tutkimuslaitteet otetaan käyttöön, testataan ja kalibroidaan. Ultraviolettialueella, infrapuna-alueella ja näkyvän valon alueella toimivat kolme kameraa ovat jo olleet toiminnassa, kun taas kolme muuta mittalaitetta otetaan vasta nyt käyttöön. Näitä ovat toinen infrapunakamera, salamointia ja ilmahehkua tutkiva kamera sekä luotaimen radiolähetintä hyväksi käyttävä koejärjestely.

Luotain siis pystyy kuvaamaan viidellä kamerallaan Venusta laajalla aallonpituusalueella ultravioletista infrapunasäteilyyn saakka. Venuksen tapauksessa ultraviolettihavainnot ovet erityisen tärkeitä, koska niiden avulla voidaan kartoittaa hyvin kaasukehää ja esimerkiksi siinä olevaa rikkidioksidia. Infrapunaisen avulla puolestaan voidaan saada selville pilvikerroksen rakenteita sekä nähdä joissain tapauksissa jopa planeetan pinnalle saakka.

Rutiininomaisten havaintojen tekeminen on tarkoitus aloittaa ensi huhtikuussa.

Japanin avaruustutkimushallinto JAXA kertoi aamulla, että Akatsuki-luotain on käyttänyt ohjausrakettimoottoreitaan suunnitellulla tavalla viime yönä ja asettunut näin Venusta kiertävälle radalle. 

Luotain toimii normaalisti ja moottoreiden 20 minuuttia kestänyt poltto sujui suuri aiotulla tavalla. Aivan täsmällistä kiertorataa ei ole vielä kuitenkaan voitu vahvistaa, mutta se tapahtuu todennäköisesti tänään – luotain on joka tapauksessa nyt Venusta kiertävällä radalla ja se on päässyt viimein perille tutkimaan pilvien peittämää naapuriplaneettaamme.

Kuten kerroimme eilen illalla ja aiemmassa ennakkojutussamme, oli kyseessä jo toinen kerta, kun Akatsuki yritti asettua kiertoradalle Venuksen ympärillä. Ensimmäisellä yrityksellä joulukuussa 2010 luotaimen päämoottori ei toiminut kunnolla, joten luotain jatkoi lentoaan Venuksen ohitse.

Japanilaiset onnistuivat kuitenkin pitämään vain parin vuoden tutkimuksia varten suunnitellun luotaimensa toiminnassa ja ohjasivat sen radalle, joka toi sen uudelleen sopivalle etäisyydelle Venuksesta, jotta kiertoradalle asettumista voitiin yrittää uudelleen.

Japanilainen Akatsuki -luotain on saapumassa nyt yöllä Venusta kiertävälle radalle. Pienen, naapuriplaneettamme kaasukehää tutkimaan lähetetyn luotaimen ohjausrakettimoottorien on tarkoitus syttyä 20 minuuttia kestävään polttoon klo 00:51 Suomen aikaa.

Kuten kerroimme ennakkojutussamme marraskuussa on kyseessä jo toinen kerta, kun Akatsuki yrittää asettua kiertoradalle Venuksen ympärillä. Ensimmäisellä yrityksellä joulukuussa 2010 luotaimen päämoottori ei toiminut kunnolla, joten luotain jatkoi lentoaan Venuksen ohitse.

Japanilaislennonjohto on onnistunut saamaan luotaimen nyt toiseen yritykseen ja on käskenyt nyt luotaimen käyttämään päämoottorinsa sijaan ohjausrakettimoottoreitaan nopeuden hidastamiseen; jarrutusta tarvitaan planeettainväliseltä kiertoradalta Venuksen kiertoradalle pääsemiseen.

Luotaimen joka kulmassa on pieni ohjausrakettimoottori, joten lennonjohto on varautunut pahimman varalle siten, että mikäli nyt hidastuspoltto ei onnistu kunnolla, luotain kääntyy automaattisesti ympäri ja koettaa käyttää toisella puolella olevia ohjausmoottoreitaan.

Japanin avaruushallinto JAXA ei tiedota tapahtumista yhtä aktiivisesti kuin NASA tai ESA, ja lisäksi suurin osa tiedotteista on japaniksi, mutta saatujen tietojen mukaan luotain on kunnossa ja valmis ratapolttoon. Tiedonsiirrossa Japanin omia antenneja avustava NASAn Deep Space Network kertoo tätä juttua kirjoitettaessa, että he ovat saaneet kiinni luotaimen signaalista ja ottavat vastaan sen statustietoja. Kaikki näyttää hyvältä.

JAXA kertoo pitävänsä aamuyöllä klo 5 Suomen aikaa tiedostustilaisuuden ja palaamme asiaan huomenna aamulla.

Onnea, Akatsuki!

Japanilainen Akatsuki on epäonninen luotain, jonka piti asettua kiertämään Venusta joulukuussa 2010. Viallisen venttiilin vuoksi sen päämoottori ei toiminutkaan tuolloin suunnitellulla tavalla, joten  noin 500-kiloinen luotain hujahtikin planeetan ohitse eikä jäänyt sitä kiertämään.

Nyt, viittä vuotta myöhemmin, Akatsuki on jälleen lähestymässä Venusta, ja japanilaiset aikovat yrittää päästä kiertoradalle käyttämällä luotaimen ohjausrakettimoottoreita. 

Tarkoituksena on sytyttää neljä kaikkiaan kahdeksasta pienestä rakettimoottorista  7. joulukuuta 20 minuuttia ja 33 sekuntia kestävään polttoon, jonka ansiosta luotain jäisi kiertämään Venusta hyvin soikealla radalla, joka matalin kohta olisi juuri ja juuri planeetan kaasukehän yläpuolella ja kaukaisin piste usean sadan tuhannen kilometrin päässä.

Japanin avaruushallinnon JAXAn ja luotaimen tieteellisestä toiminnasta vastaavan Japanin kansallisen avaruustutkimusinstituutin mukaan luotaimen systeemit toimivat hyvin (päärakettimoottoria lukuun ottamatta). Lennonjohto suoritti luotaimen ohjausmoottorien avulla ratamuutoksen lokakuun 11. päivänä, jonka seurauksena Akatsuki on nyt tarkasti kurssissa kohti Venuksen kiertoradalle asettumista.

Uusi yritys jäädä kiertämään Venusta

Tarkoituksena on käynnistää ohjausmoottorit joulukuun 7. päivänä noin 541 kilometrin korkeudessa. Luotaimen ohjausmoottoreita ei ole suunniteltu tällaiseen ratamuutokseen ja lennonjohto pitää niiden käyttämistä riskaabelina, mutta silti yrittämisen arvoisena: muutoin luotaimesta ei olisi juurikaan hyötyä, sillä se lentäisi jälleen Venuksen ohi planeettainväliseen avaruuteen.

Lisäksi kahden vuoden toimintaa varten suunniteltu luotain on ollut jo kaikkiaan viisi ja puoli vuotta avaruudessa, joten se saattaa rikkoontua muutenkin lähes milloin vain.

Jotta Venuksen kiertoradalle asettuminen onnistuisi varmemmin, on lennonjohto ruiskuttanut ulos avaruuteen 65 kilogrammaa luotaimen polttoainetta, jotta se tulisi kevyemmäksi. Valitettavasti se vaikuttaa luotaimen myöhempään käyttöön, mutta jälleen tässä tilanteessa käyttämättömän polttoaineen dumppaaminen on järkevä temppu.

Akatsuki laukaistiin matkaan Japanin Tanegashiman rakettikeskuksesta H-IIA -kantoraketilla toukokuun 20. päivänä vuonna 2010 ja se saapui Venuksen luokse 6. joulukuuta 2010. Silloin sen päärakettimoottorin piti toimia 12 minuutin ajan, jotta luotain olisi asettunut kiertämään Venusta, mutta se sammui venttiilivian vuoksi toimittuaan vain hieman alle kolme minuuttia.

Lennonjohdossa onnistuttiin kuitenkin sen jälkeen luotaamaan Akatsuki radalle, jolla se voisi yrittää uudelleen nyt joulukuussa 2015.

Matkansa aikana luotain joutui suunniteltua lähemmäksi Aurinkoa ja siksi se kuumeni enemmän kuin oli tarkoitettu. Ylimääräinen lämpökuorma oli jopa 37% suurempi kuin luotaimen osat oli suunniteltu kestämään. Akatsuki ja sen herkät tutkimuslaitteet kestivät kuitenkin rasitukset.

Nyt suunnitteilla oleva kiertorata Venuksen ympärillä on korkeammalla ja soikeampi kuin alun perin suunniteltu, minkä vuoksi luotaimen tieteelliset tulokset tulevat olemaan parhaimmillaankin huonompia kuin oli odotettu. Parempi kuitenkin näin kuin ei mitenkään.

Tähtäimessä hyvin soikea kiertorata

Aluksi Akatsuki tulee kiertämään Venuksen kerran 15 Maan vuorokaudessa – jos kaikki sujuu hyvin – ja rataa muutetaan hieman paremmaksi ensi maaliskuussa, jolloin kiertoajaksi tulee yhdeksän vuorokautta. Alun perin kiertoajan piti olla 30 tuntia.

Lennonjohto komentaa luotaimen ottamaan kuvia Venuksesta heti suunnitellun ratapolton jälkeen, jotta planeetasta saataisiin tehtyä havaintoja myös siinä tapauksessa, jos poltto ei onnistu ja luotain lentää jälleen Venuksen ohi.

Näin tehtiin myös vuonna 2010, jolloin tuloksena oli muun muassa alla olevat eri aallonpituuksilla otetut kuvat Venuksesta. 

Etäisyys planeettaan oli kuvien ottamisen aikaan noin 600 000 km.

Tasan kymmenen vuotta sitten Euroopan avaruusjärjestön Venus Express -luotain laukaistiin kohti naapuriplaneettaamme. 153 vuorokautta kestäneen matkan jälkeen luotain asettui Venusta napojen kautta kiertävälle radalle, jolla sen kiertoaika oli 24 tuntia. Kaukaisin piste oli etelänavan kohdalla 66 000 kilometrin etäisyydellä ja lähin pohjoisnavan päällä 200 kilometrissä.

Venus Expressin mukana oli myös suomalaista tekniikkaa ja osaamista. Patria suunnitteli ja valmisti luotaimen tehonsäätöjärjestelmän, Ilmatieteen laitos puolestaan oli mukana aurinkotuulen ja Venuksen ionosfäärin hiukkasia tutkivan ASPERA-4-mittalaitteen toteutuksessa.

Luotainlennon keskeisiä tavoitteita oli tutkia Venuksen kaasukehän ilmiöitä ja selvittää siinä tapahtuvia muutoksia. Planeetan pinnalla tuulet puhaltelevat hyvin heikosti, vain joidenkin kilometrien tuntinopeudella, mutta tiheän kaasukehän ansiosta vähäisetkin puhurit ovat varsin voimakkaita.

Pilviverhon yläosissa noin 65 kilometrin korkeudella on sen sijaan käynnissä melkoinen myräkkä. Tuulennopeus voi nousta 400 kilometriin tunnissa, mikä on 60-kertainen verrattuna planeetan pyörimisnopeuteen. Tästä huimasta erosta on seurauksena vinhaa pyörteilyä kaasukehän yläosissa. 

Erityisesti napaseuduilla, missä päiväntasaajan alueilta tullut kuuma kaasu jäähtyy ja alkaa vajota alemmas, on suunnattomia pyörteitä, joista otsikkokuvaan on koottu edustava kavalkadi. Kuvat on otettu etelänavan yläpuolelta helmikuun 2007 (vasemmassa ylänurkassa) ja huhtikuun 2008 (oikeassa alakulmassa) välisenä aikana. 

Pyörteilevät ja alaspäin vajoavat virtaukset painavat pilviverhoa napa-alueilla useita kilometrejä keskimääräistä alemmas, kaasukehän kerroksiin, joissa lämpötila on korkeampi kuin pilvien tasalla normaalisti. 2 000–3 000 kilometrin läpimittaiset pyörteet muuttavat nopeasti muotoaan, kun tuulenpuuskat riepottelevat jatkuvasti paksuja pilviä.

Jos heräät aikaisin ja näet tähtitaivaan ennen Auringon nousua, voit nähdä siellä itäisellä taivaalla kolme kirkasta planeettaa.

Näistä Venus ja Jupiter ovat huomiota herättävän kirkkaita, ja niitä säestävä Mars on puolestaan selvästi punertava.

Ne olivat viime viikonloppuna erityisen lähellä toisiaan, jolloin esimerkiksi John Williams sai kuvattua kolmikon taivaalta. Kuvassa on itse asiassa myös Merkurius, joka näkyy (heikosti tosin) kuvassa horisontin päällä heikkona valopisteenä keskiosan vasemmalla puolelta.

Kolmikko on aamutaivaalla nyt tämän jälkeenkin oikeastaan koko loppuvuoden, tosin ei enää niin tiiviinä muodostelmana. Lisäjännitystä saadaan 7. marraskuuta, jolloin niiden luona on näyttävästi myös kapea kuunsirppi. Saturnus liittyy joukkoon vielä joulukuussa.

Tänään maanantaina muuten Venus on suurimmassa läntisessä elongaatiossaan: tämä tarkoittaa sitä, että se näkyy taivaalla kauimpana Auringosta "länteen päin", eli näkyvissä aamutaivaalla. Tästä Venus, jonka rata on Maan rataa sisempänä Auringon ympärillä, liikkuu taivaalla jälleen lähemmäksi Aurinkoa, kunnes sen havaitseminen on hankalaa (koska se on Auringon suunnalla) ensi maaliskuusta alkaen. Venus alkaa näkyä iltatähtenä jälleen ensi vuonna elokuusta alkaen, kuten se näkyi alkuvuodesta tänä vuonna.

Planeettojen tarkemmat sijainnit voi katsoa mm. Ursan netissä olevasta tähtikartasta.

Kuva: Flickr / John Williams CC-lisenssillä

Eilen kerroimme Venuksen, Marsin ja Jupiterin syksyisestä tanssista aamutaivaalla. Puoli seitsemän aikoihin taivas on vielä sen verran tumma, että ne kaikki näkyvät hyvin – tosin planeetat jäävät helposti puiden taakse, ellei hakeudu avoimelle paikalle.

Kolmen planeetan vaeltelua seuraa sivusta Leijonan tähdistön kirkkain tähti Regulus. Sen nimi juontuu latinasta ja tarkoittaa "Pientä kuningasta", mikä sopii hyvin eläinten kuningasta kuvastavalle tähdistölle. Monissa muissakin kulttuureissa tähti on liitetty monarkiaan ja esimerkiksi babylonialaisten antama nimi oli Sharru eli "Kuningas".