tammikuu 2019

Suomeen havittellaan Euroopan nopeinta supertietokonetta

Ti, 01/29/2019 - 16:47 Toimitus
Osa Sisu-supertietokonetta

Mielikuvissa siintää visio, jonka mukaan Suomeen voisi syntyä yksi maailman johtavista datanhallinnan ja laskennan ekosysteemeistä. Se
houkuttelisi tänne muun muassa tutkimusinfrastruktuureja ja datakeskusinvestointeja. Tämä puolestaan lisäisi kotimaisen tutkimuksen kilpailukykyä, työllisyyttä ja talouskasvua.

Kyseessä on eurooppalainen suurteholaskennan yhteishanke, EuroHPC Joint Undertaking. Se on Euroopan unionin hanke, jonka ensimmäisenä, kunnianhimoisena päämääränä on hankkia Eurooppaan vähintään kaksi lähelle eksatasoa kurottavaa supertietokonetta vuoteen 2020 mennessä.

Eksataso tarkoitta sitä, että tietokoneen prosessorien laskentateho on vähintään yksi eksaflop. Tämä vastaa 1018 laskutoimitusta sekunnissa, eli sitä, että kone tekee miljoona miljoona miljoonaa laskua yhdessä sekunnissa.

Suomen tällä hetkellä ärein tietokone, CSC:n ylläpitämä Sisu kykenee teoreettisesti 1,69:n petaflopin laskentatehoon, mikä vastaa noin 0,00169 eksaflopia. Kyseessä on viime marraskuun tilaston mukaan maailman 267. tehokkain tietokone, kun tehokkain nyt Euroopassa oleva kone (maailman viidenneksi tehokkain) on sveitsiläisten Piz Daint, jonka teoreettinen huippulaskentateho on 0,027 eksaflopia.

Osa komeilla revontulikuvilla koristellusta Sisu-supertietokoneesta on otsikkokuvassa.

Nyt suunnitteilla oleva kone on siis suuri hyppäys ylöspäin ja auttaisi suurta laskentakapasiteettia tarvitsevaa tutkimusta. Monet tieteet käyttävät nykyisin simulointeja ja suurten, toisiaan täydentävien tietomassojen käsittelyä, mihin tarvitaan myös supertietokoneita.

Tutkimuksen ohella hanke on merkittävä suomalaiselle tietojenkäsittelyosaamiselle, sillä EuroHPC-supertietokoneen avulla Suomesta voisi tulla arktisen dataliikenteen globaali solmukohta. Järjestelmä sijoitettaisiin CSC:n Kajaanin datakeskukseen.

Iso, kallis ja tärkeä hanke

EU on budjetoinut EuroHPC-hankintoihin yhteensä noin 1,4 miljardia euroa. EU-komissio rahoittaa puolet EuroHPC:n superkoneiden hankinnasta. Toinen puolikas rahoituksesta tulee osallistuvilta mailta.

Tarvittava rahoitus riippuu konsortioon kuuluvien maiden määrästä ja esi-eksa-tason supertietokoneiden lukumäärästä, joita EU-komissio on kaavaillut olevan vähintään kaksi. Moni Euroopan maa näkee Suomen ihanteellisena sijaintipaikkana EuroHPC:n supertietokoneelle.

Päätökset EuroHPC:n ensimmäisten supertietokoneiden sijaintipaikoista tehdään kevään 2019 aikana.

Hakuprosessia varten ollaan muodostamassa laajapohjainen eurooppalainen konsortio, joka tukee esieksatason supertietokoneen sijoittamista Suomeen. Mukana konsortiossa ovat tällä hetkellä muun muassa Pohjoismaat ja Sveitsi.

"Tämä konsortio pystyy tarjoamaan laadukkaan, kustannustehokkaan ja laajapohjaiseen eurooppalaiseen yhteistyöhön pohjautuvan ekosysteemin, joka on myös ympäristöystävällinen", sanoo CSC:n toimitusjohtaja Kimmo Koski.

"Laitteistojen lisäksi tarvitaan korkeatasoista osaamista laskennasta datanhallintaan. Konsortion jäsenillä on vuosikymmenten kokemus tämän tyyppisten palveluiden tehokkaasta tuottamisesta. Suomelle EuroHPC-hanke on valtava mahdollisuus, joka tukee myös kansallista datanhallinnan ja laskennan kehittämishanketta ja vahvistaa kilpailukykyämme."

EuroHPC:n seuraavassa vaiheessa kehitetään eurooppalaista suurteholaskennan osaamista ja teknologiaa siten, että vuosien 2022–2023 aikana Eurooppaan on tarkoitus hankkia maailman nopeimpiin kuuluva eksatason tietokone, joka perustuu eurooppalaiseen teknologiaan.

*

Juttu on lähes suoraan CSC:n tiedote, jota on editoitu ja täydennetty.

Suomi tunkee mukaan huimalle tutkimusmatkalle Kuuhun Apollo 17 -lennon laskeutumispaikkaa katsomaan

Noin vuoden kuluttua laukaistaan matkaan ensimmäinen eurooppalainen kuulaskeutuja – jos kaikki käy hyvin. Saksalainen PTScientists on tekemässä Alina-nimistä laskeutujaa ja siihen kahta pientä kulkijaa, jotka saattavat kantaa mukanaan suomalaistekoisia magneettikenttämittareita.

 

Hankkeen taustalla on vuonna 2007 julkistettu Google Lunar X-Prize -kilpailu, jonka tarkoituksena oli innostaa ryhmiä ympäri maailman lähettämään laskeutuja Kuuhun, lähettämään sieltä suoraa videokuvaa ja liikkumaan pinnalla jollakin tavalla vähintään 500 metriä.

Saksalainen avaruusharrastajaryhmä Part-Time Scientists ilmoittautui mukaan vuonna 2009, mutta valitettavasti se – kuten kaikki muutkin kisassa olleet 31 ryhmää – ei onnistunut lähettämään laitettaan matkaan ajoissa. Vaikka määräaikaa venytettiin vuodesta 2015 ensin vuoden 2018 loppuun ja sitten kevääseen 2018, vain viisi ryhmää oli lopulta mukana loppupeleissä vakavasti. Kukaan ei saanut siis 30 miljoonan dollarin palkintoa, mutta osa tiimeistä päätti jatkaa sponsorirahoituksen turvin. Yksi näistä oli nimensä PTScientistiksi muuttanut ja yhtiömuotoiseksi muuttunut saksalaistiimi.

Lopulta viime vuonna X Prize -säätiö päätti jatkaa kuukilpailua, mutta ilman palkintorahaa – luvassa ensimmäiselle on siis ainakin kunniaa.

Saksalaiset ovat Mission to the Moon -hankkeessan varsin pitkällä, sillä 1250-kiloista Vodafonen punaista laskeutujaa sekä sen kahta Audin rinkuloita nokassaan kantavaa kulkijaa ollaan jo valmistamassa.

Nähtävästi kuitenkin israelilainen SpaceIL ennättää ensin Kuun pinnalle, sillä sen Beresheet-laskeutuja on jo kuljetettu laukaisupaikalle Cape Canaveraliin, Floridaan, mistä se on tarkoitus lähettää matkaan Falcon 9 -kantoraketilla nyt helmikuussa. Laskeutuja on olennaisesti saksalaista pienempi ja kevyempi, eikä se tule liikkumaan pinnalla. Sen elinikä on myös todennäköisesti varsin lyhyt, vain pari Maan vuorokautta.

Israelilainen laskeutuja
Mission to the Moon

Ylhäällä: SpaceIL:n Beresheet. Alhaalla ALINA ja yksi sen kulkijoista.

ALINA ja 2 x ALQ

Noin kaksi metriä leveän ja korkean laskeutujan nimi on Autonomous Landing and Navigation Module, eli ALINA. Sen massa laukaisun aikaan on 1250 kg ja ilman polttoainetta noin 320 kg. Tarkoituksena on tehdä sillä tarkka laskeutuminen viimeisen miehitetyn kuulennon, Apollo 17:n laskeutumispaikan luokse (noin 3-5 km siitä) ja käydä tutkimassa sitä kuukulkijoiden avulla. Periaatteessa kuka vain voisi mennä tonkimaan Apollojen laskeutumispaikkoja, mutta koska kyseessä on historiallisesti tärkeä paikka, tehdään se yhteistyössä Nasan kanssa. Myös Nasa on kiinnostunut näkemään miltä astronauttien käyttämä kuuauto ja laskeutumispaikka näyttävät.

Kuukulkijat on brändätty Audin mukaan Kuu-Quattroiksi (Audi Lunar Quattro, eli ALQ) ja Audi vastaa myös niiden tekemisestä. Nelipyöräiset laitteet saavat virtaa aurinkopaneeleista, voivat kulkea 3,6 kilometrin tuntinopeudella ja ne on varustettu kahdella kameralla.

Suomalaiset ovat tiiviisti mukana kulkijoiden matkassa, sillä paitsi että niihin ehdotetaan tehtäväksi suomalaisia magneettikenttätutkimuslaitteita, ne ovat yhteydessä laskeutujaan Nokian matkapuhelinverkon välityksellä: sponsorina oleva matkapuhelinoperaattori Vodafone aikoo luoda Kuuhun Nokian avulla verkon, joka toimisi tietolinkkinä. Kyseessä on jännä ajatus, sillä aiemmin tietoyhteydet on tehty monimutkaisin erikoisradioverkoin, mutta nyt tarkoitus on käyttää "vain" avaruuskelpoista 4G-verkkoa.

4G on itse asiassa huima parannus aiempiin tekniikoihin ja se riittää välittämään tietoja sekä kuvia hienosti.

Se soveltuu myös hyvin ehdotettujen magneettikenttämittarien käyttöön, sillä ideana on pudottaa kulkijoista pinnalle pieniä mittareita, jotka saisivat sähköä aurinkopaneeleista sekä välittäisivät mittaustietoja laskeutujaan kuten matkapuhelimesta lähetetään tietoja nettiin. Jos tämä toimii, voidaan (Nokian) matkapuhelinverkkoja käyttää myöhemminkin avaruudessa, jolloin kustannukset pienenevät olennaisesti ja tiedonsiirtokapasiteetti kasvaa huomattavasti.

Tarkoituksena on lähettää ALINA ja kulkijat matkaan ensi vuoden alussa israelilaisten tapaan SpaceX -yhtiön Falcon 9 -kantoraketilla Floridasta. Matkaa Kuuhun tehdään pari kuukautta, sillä hidas meno kuluttaa vähän polttoainetta. Koska laskeutujassa ja kulkijoissa ei ole lämmitystä, ne todennäköisesti hiipuvat ensimmäisen Kuun yön aikana. Näin ollen niiden elinikä on 14 vuorokautta sekä sen päälle se aika, jonka ne pystyvät pinnistelemään kylmässä akkujensa voimin.

Jatkoa on luvassa

Viime viikolla (21. tammikuuta) PTScientists, Arianespace ja Euroopan avaruusjärjestö ilmoittivat sopineensa suunnitelmasta, jonka mukaan Arianespace laukaisee Ariane 6 -raketilla 2020-luvun alussa ALINAan perustuvan laskeutujan Kuuhun tutkimaan sen mahdollisia mineraali- ja metallivarantoja tulevaisuuden kaivostoimintaa silmällä pitäen.

Kuuhanke on siis tuottamassa yhtiölle jo ainakin yhden maksullisen lennon Kuuhun. Lisäksi PTScientists aikoo toimia vastaisuudessa kuuluotaimien kuljetusyhtiönä, eli se aikoo lähettää Kuuhun laskeutujia, myydä niistä tilaa tutkimuslaitteille, sekä tarjota kyytejä myös Kuuta kiertävälle radalle.

Myöskään saksalaisten tarjous suomalaisen tutkimuslaitteiston lähettimeen Kuuhunb ALINAn kyydissä ei ole luonnollisestikaan pelkkää hyväntekeväisyyttä, vaan siitä pitää maksaa. Hintaa, mistä keskustellaan, ei ole julkistettu, mutta se lienee tällä ensilennolla huomattavasti alle suorien kustannusten. Aalto-yliopistolle ja Suomelle se olisi kuitenkin hyvä sijoitus myös tulevaisuuteen, sillä Kuu on muodostumassa pian kiinnostavaksi (ja taloudellisesti kannattavaksi) temmellyskentäksi...

Muista kuunpimennys maanantaina aamulla!

Su, 01/20/2019 - 21:37 Toimitus
Pimennyksen kulku klo 4.36–9.48. Kuvaan merkityt täys- ja puolivarjon alue eivät näy taivaalla. Kuva Ursa / Veikko Mäkelä

Huomenna maanantaina 21.1. aamulla on täydellinen kuunpimennys – komea taivaanilmiö, jolloin maapallon varjo kulkee Kuun ylitse ja saa täysikuun näyttämään kauniin syvän punaiselta. Sääennusteen mukaan taivas on todennäköisesti selkeä koko maassa, joten ilmiötä kannattaa seurata niin Lapissa kuin Loviisassakin.

Käytännössä koko kaunis taivaanilmiö näkyy kautta Suomen, kunhan vain sää sallii: Pohjois-Suomessa pimennys näkyy kokonaisuudessaan ja eteläisessä sekä itäisessä Suomessakin ainoastaan pimennyksen viimeiset vaiheet jäävät näkymättä, koska Kuu painuu pimennyksen aikana horisontin alle.

Kuten Ursa selittää tiedotteessaan (johon tämäkin teksti perustuu), tapahtuvat kuunpimennykset aina täydenkuun aikaan, kun Kuu on Maata kiertävällä radallaan vastakkaisella puolella maapalloa kuin Aurinko. Kuu pimenee, kun se kulkee radallaan Maan varjoon ja Aurinko kätkeytyy Kuusta katsottuna hetkeksi Maan taakse.

Jokaisen täysikuun aikaan ei kuitenkaan tapahdu pimennystä, sillä Kuun rata on hiukan kallellaan Maan ratatasoon nähden, ja kiertolaisemme kulkee yleensä Maan varjon ylä- tai alapuolelta.

Kuunpimennys ei sovi kiireisille, koska ilmiö kestää kaikkiaan viitisen tuntia. Maan varjo lipuu Kuun päälle ja silloin Kuun kirkkaus heikkenee; koko tapahtumaa voi hyvin seurata paljain silmin, kuten myös kiikarilla tai kaukoputkella. Toisin kuin auringonpimennyksen tapauksessa, kuunpimennyksen seuraaminen on aivan yhtä turvallista kuin minkä tahansa kuutamon katselu.

Pimennyksen täydellinen vaihe, eli sen näyttävin osuus kestää tällä kerralla 62 minuuttia.

Erilaisia kuunpimennyksiä nähdään maapallolla 2–5 kertaa vuodessa, mutta täydelliset pimennykset ovat harvinaisempia. Kaikki näistä eivät näy Suomessa. Seuraava täydellinen kuunpimennys voidaan nähdä Suomessa 2025. Edellinen koko maassa näkyvä täydellinen pimennys tapahtui elokuussa 2018.

Pimennyksen eteneminen Oulussa. Kuvan taivaan liukuväri kuvastaa taivaan vaalenemista pimennyksen edetessä.

Pimennyksen kulku

Kuunpimennys alkaa, kun Kuun reuna lipuu Maan heittämään puolivarjoon. Tällöin Auringon kiekosta osa valaisee yhä Kuuta kirkkaasti ja pimennystä on vielä hyvin vaikeaa huomata. Osittaisen pimennyksen alkaessa Kuu alkaa siirtyä puolivarjosta Maan täysvarjon alueelle ja sen edellä kulkeva reuna alkaa tummua selkeästi.

Täydellinen pimennys alkaa klo 6.41 Kuun kuljettua kokonaan Maan täysvarjoon. Täysin pimentynyt Kuu näyttää ruskeanpunertavalta. Täydellisen pimennyksen syvin hetki koetaan klo 7.12. Täydellinen pimennys päättyy klo 7.43 kun Kuu lipuu jälleen Maan puolivarjoon ja lopulta sieltä pois. Koko pimennys on ohi klo 9.48. Kuu laskee Helsingissä kello 9.13 ja ainoastaan lopun puolivarjopimennyksen viimeiset vaiheet jäävät näkemättä Kuun kadotessa horisontin taa.

Vaikka kyseessä on täydellinen kuunpimennys, Kuu ei pimene täysin ja katoa näkyvistä. Tämä johtuu Maan ilmakehästä, joka taivuttaa takaansa tulevaa auringonvaloa Kuun pinnalle. Ilmakehä sirottaa valon sinisiä värisävyjä, mikä värjää myös päivätaivaamme siniseksi. Ilmakehän läpi kuljettuaan valosta on jäljellä enää punertavat värisävyt, ja ne värjäävät Kuun pinnan ruosteenpunaiseksi. Jos maapallolla ei olisi ilmakehää, Kuu todella katoaisi näkyvistä.

Pimennyksen näkyminen Suomessa. Pimennyksen loppuosan puolivarjovaihe ei näy Etelä-Suomessa

Pimennyksen näkyminen Suomessa. Pimennyksen loppuosan puolivarjovaihe ei näy Etelä-Suomessa.

Yö tappoi kiinalaisten kuuelämän – "puuvillanidut ovat nyt kuolleita"

To, 01/17/2019 - 20:54 Jari Mäkinen
Puuvillaa kuussa

Kiinan Chang'e-4 -kuulaskeutuja on nyt pimeydessä: yö sen laskeutumispaikalla alkoi 13. tammikuuta, ja jos se ja Yutu-2 -kulkija selviävät hyytävästä kylmyydestä, aloittavat ne työt uudelleen aamun koittaessa 28. tammikuuta. Alkanut yö koitui jo itämään alkaneen puuvillan kohtaloksi.

Laskeutumispaikka Kuun Maahan näkymättömällä puolella on nyt pimeydessä: pariviikkoinen yö von Kármán -kraatterilla Kuun eteläisellä pallonpuolella etelänapa-Aitkenin altaalla alkoi 13. tammikuuta illalla Suomen aikaa.

Tähän mennessä Chang'e-4 laskeutuja ja sen päältä omille teilleen huristellut Yutu-2 -kulkija ovat paitsi alkaneet toimia hyvin, niin myös tehneet ensimmäisiä havaintojaan ja lähettäneet kuvia toisistaan sekä laskeutumispaikasta. Alku on sujunut siis hyvin – melkeinpä paremmin, kuin uskallettiin odottaa.

Myös laskeutujan mukana olleessa pienessä kapselissa olevat puuvillansiemenet alkoivat itää, joten Kuussa oli vähän aikaa elämää.

Nyt tämä elämä on kuitenkin kuollutta, koska yön lämpötila on tappanut idut. Ekosysteemiä ei oltu lämmitetty, joten lämpötilan laskeminen on saanut sen pakastumaan. Lämpötila ituja sisältäneessä kapselissa on laskenut alle -50°C:n, joten projektipäällikkö Liu Hanlongin mukaan koe on nyt ohitse.

Lennon ja laskeutumisen aikana pieni, massaltaan 2,6-kiloinen ilmalla täytetty, ulkomaailmasta eristetty kapseli oli kuivana, ja sen sisusta ikään kuin herätettiin henkiin Kuuhun laskeutumisen jälkeen vapauttamalla sinne vähän vettä.

Puuvillan lisäksi mukana oli rapsin, perunan ja lituruohon siemeniä sekä banaanikärpäsiä sekä hiivaa. Liu Hanlongin mukaan näistä vain puuvilla näytti elonmerkkejä Kuussa, eli vaikka puuvillan osalta tulos oli rohkaiseva, oli muiden suhteen lopputulos vähemmän mieltä ylentävä.

Alun perin mukaan piti laittaa myös kiinalaisille tärkeitä silkkitoukkia, mutta ne vaihdettiin viime hetkellä banaanikärpäsiin. Kriteerinä lajien valintaan oli paitsi tieteellinen kiinnostavuus, niin myös lajien koko sekä vaikeiden olosuhteiden kestävyys. Niiden tuli sietää lennon aikana suuria lämpötilaeroja ja säteilyä.

Pikku ekosysteemissä oli ikkuna, jonka kautta sinne paistoi Aurinko myös Kuun pinnalla. Tarkoituksena oli tutkia miten esimerkiksi fotosynteesi toimii Kuun paljon Maata kirkkaammassa päivänpaisteessa. Kaksi kameraa kuvasi kapselin sisustaa koko kokeen kestoajan, eli kaikkiaan 212,75 tuntia.

Aivan täysin ohitse koe ei kuitenkaan ole vielä, sillä kunhan päivä koittaa ja lämpötila alkaa jälleen nousta kapselin sisällä, alkaa siellä taas tapahtua: oletettavasti sen sisällä olevat idut, siemenet ja toukat alkavat mädäntyä. Tätä on myös kiinnostavaa seurata!

Yutu-2 Chang'e-4:n kuvaamana. Kuva: CNSA/CLEP

Yutu-2, eli Kuukaniini-2 otti ensimmäiset askeleensa – tai siis rullauksensa – Kuun pinnalla ja jatkaa toimiaan (toivottavasti) 28. tammikuuta.

Mitä Elon Muskin retroraketti tekee Teksasissa?

Kun kyse on avaruuslennoista, on taakse vähitellen jäämässä oleva vuodenvaihde ollut jo hengästyttävä: Ultima Thulen ohilento, saapuminen asteroidille, laskeutuminen Kuuhun, kolme suomalaissatelliittia avaruuteen ja avaruusturismialus viimeinkin lentämässä avaruuden rajamailla. Kenties merkittävin asia on kuitenkin ollut toistaiseksi poissa otsikoista, sillä vain friikit Twitterissä ja muut asianharrastajat ovat jakaneet kuvia SpaceX:n Texasissa valmistuvasta kokeellisesta raketista.

Retroraketti on väläys tulevasta, tosin ensi vuonna saadaan siitä vain maistiaisia.

Hopeanhohtoinen, Tintin kuuraketilta näyttävä Starship Hopper on laite, joka testaa tulevan Starship-avaruusaluksen tekniikkaa ja toimintaa. Samaan tapaan kuin SpaceX harjoitteli Falcon 9 -kantorakettien ensimmäisten vaiheiden (nyt rutiininomaista) palaamista takaisin alas lentonsa päätteeksi, käytetään tätä lopullista pienempää ja yksinkertaisempaa rakettia Starshipin maahanpaluun kokeiluun.

Starship on SpaceX:n ja sen johtajaperustaja Elon Muskin kaavaileman BFR-superraketin ylempi osa, joka olisi uudelleenkäytettävä ja palaisi lentonsa jälkeen takaisin Maahan samaan tapaan kuin Falcon 9:n ensimmäiset vaiheet tekevät nyt. Ei siis avaruussukkulan tapaan liitokoneena, eikä avaruuskapseleiden tapaan laskuvarjoilla, vaan yksinkertaisesti rakettimoottorien avulla hidastaen, futuristisesti pystysuoraan alas laskeutumalla.

Kun BFR-raketin ensimmäinen vaihe (nimeltään yksinkertaisesti Super Heavy) tekee samoin, on raketti kokonaisuudessaan täysin uudelleenkäytettävä. Kooltaan tämä on laukaisuvaiheessa suurempi kuin ammoiset Apollo-lentojen kuuraketit – korkeutta sillä on lähes 120 metriä. Se pystyy nostamaan matalalle kiertoradalle Maan ympärillä noin sadan tonnin lastin kerralla.

Starship puolestaan on 55 metriä pitkä ja siitä on suunnitteilla kolme versiota. Yksi on rahdin kuljettamista varten, toinen ihmismatkustajia varten ja kolmas on tankkialus.

Rahtialus on periaatteessa mullistava, sillä se voisi viedä niin pikkusatelliitteja kuin suuria ja painavia avaruusasemien osia tai mitä muita rahteja avaruuteen kätevästi ja edullisesti; se olisi kuin rekka, joka pudottelee kuormaansa halutuille radoille ja palaa sitten hakemaan uutta kuljetettavaa.

Ihmismatkustajille tarkoitettu alus voisi kuljettaa kätevästi useita kymmeniä ihmisiä kiertoradalle ja takaisin. Alkuperäisen version kapasiteetiksi sanottiin jopa satakunta matkustajaa, mutta nykyversiossa on paineistettua tilaa "vain" tuhatkunta kuutiometriä. Tämä on enemmän kuin on asuintilaa Kansainvälisessä avaruusasemassa.

Tankkeriversiota tarvitaan siksi, että Starship kykenee pitkäkestoisiin lentoihin myös Maan lähistöä kauemmaksi. Sillä voi tehdä lentoja Kuuhun ja Marsiinkin, mutta näitä matkoja varten alus pitää tankata uudelleen avaruuteen nousun jälkeen.

Suuri sisätila tulee etenkin näillä lennoilla tarpeeseen. Alukseen voi laskennallisesti tehdä hytit 40 henkilölle, joiden lisäksi matkustajilla on yhteistä tilaa, keittiö, varastotilaa ja myös säteilysuojattu turvatila, missä voidaan olla esimerkiksi aurinkomyrskyjen aikana.

Suunnitelmien mukaan Superheavy ja Starship ovat siis mullistava yhdistelmä, joka saa kaikki nyt pöydällä olevat suunnitelmat Kuun ja Marsin tutkimiseksi näyttämään naurettavilta. Olennaista on kuitenkin se, toimiiko Starship kuten toivotaan.

Tässä tarvitaan siis nyt Teksasissa SpaceX:n ranchilla tehtävää alusta. Tämä "hyppijä" on 40 metriä korkea ruostumattomasta teräksestä tehty alus, joka ei kykene avaruuslentoihin, mutta joka pystyy lentämään Starshipin laskeutumisen loppuvaiheen lentoja samaan tapaan kuin oikea alus. Se siis nimensä mukaisesti tekee hyppäyslentoja. Kolmella metaania ja nestehappea käyttävällä Raptor-rakettimoottorilla varustettu alus on ainakin ulkoisesti nyt valmis ja sillä on aikomus tehdä ensimmäiset lennot nyt vuoden alkupuolella.

Kiinnostavaa aluksessa on paitsi sen retromuoto, niin myös rakennusmateriaali. Eksoottisten metallien, alumiinin tai komposiittien sijaan se on tehty ruostumattomasta teräksestä. Muskin mukaan sen ominaisuudet ovat ylivoimaisia, kun massan lisäksi otetaan huomioon kestävyys ja lujuus.

Nämä koelennot ovat kenties kaikkein jännimpiä avaruuslentoja alkavana vuonna, vaikka ne eivät ole aivan niin näyttäviä kuin muut tulossa olevat tapahtumat.

Marsin sykettä kuunteleva seismometri otettu käyttöön

To, 01/10/2019 - 19:50 Jari Mäkinen

Marsiin marraskuun lopussa laskeutunut InSight toimii hyvin ja sen tutkimuslaitteiden käyttöönotto etenee suunnitellusti. Nyt punaisen planeetan järistyksiä mittaava seismometri on toimintavalmis.

Ranskalaistekoinen seismometri SEIS on InSight-laskeutujan tärkein tutkimuslaite. Monimutkainen tärinämittari oli 19. joulukuuta saakka laskeutujan päällä, kunnes tuolloin se nostettiin robottikäsivarrella pinnalle.

Ennen nosto-operaatiota maasto laskeutujan vieressä oli kartoitettu tarkasti robottikäsivarressa olevalla kameralla, jotta sille voitiin löytää mahdollisimman hyvä paikka. Paikan piti olla mahdollisimman tasainen ja kaavasuora, eikä siinä saanut olla juurikaan kiviä. Näin seismometri voisi olla mahdollisimman tarkasti kiinni Marsin pinnassa.

Sopiva paikka valittiin noin 1,6 metrin päästä laskeutujasta. Robottikäsivarsi pystyi nostamaan sen sinne juuri sopivasti.

Seismometri laskeutujan päällä ja pinnalla sekä kuvakooste paikasta pinnalla, mihin seismometri asetettiin.

InSightin robottikäsi on siinä mielessä jännä, että tällä kerralla laskeutujan tärkeimmät kamerat ovat siinä kiinni, ja sen ottimena toimii käsivarren päässä noin 15 cm pitkän teräsvaijerin varassa oleva nipistin.

20. joulukuuta seismometriin kytkettiin virta, mutta varmuuden vuoksi robottikäsivarsi pidettiin kiinni seismometrissä 22. joulukuuta saakka. Koska kaikki toimi hyvin ja paikka vaikutti juuri sopivalta, irrotti käsivarsi tuolloin otteensa ja jätti SEIS-laitteen makaamaan pinnalle.

Ensimmäiset kunnolliset havainnot tehtiin joulun aikaan. Havaintopaikka osoittautui hyväksi ja jo ensimmäisissä havainnoissa huomattiin selvästi se vähemmän yllättävä seikka, että havaintojen laatu pinnalla on paljon parempi kuin laskeutujan päällä ollessa. Laskeutujan kannella ollessa seismometri pystyi havaitsemaan sen, miten laskeutuja tärisi hieman tuulen vuoksi, mutta pinnalla tätä häiriötä ei ole. Päiväsaikaan tuuli on voimakkaampaa kuin yöllä, mutta pinnalla maatessaan seismometri ei huomaa eroa yön ja päivän välillä.

Tämä ei ole yllätys, sillä 1970-luvulla Viking 2 -laskeutujassa mukana ollut seismometri oli kiinni laskeutujassa ja se toimi enemmänkin tuulimittarina kuin tärinähavaitsijana. Sen kokemusten perusteella tiedettiin, että hyviä havaintoja voidaan tehdä vain suoraan pinnalla maaten.

Ero Maan ja Marsin välillä tuli esiin jo heti ensimmäisissä havainnoissa: Marsissa ei ole pientä, jatkuvaa seismistä häiriötä, mikä maapallolla tulee merien vesimassojen jatkuvasta liikkumisesta.

Seuraavaksi seismometri asetettiin täsmälleen vaakatasoon. Pinta, jolla mittari sijaitsee, on varsin hyvin vaakasuora, mutta ei täsmälleen. Se on 2,5° kallellaan. 30. joulukuuta laite vakasi itsensä täsmälleen suoraan allaan olevien kolmen pienen tasausjalan avulla.

Vasta tämän jälkeen seismometri kalibroitiin ja sen mittausta tekevät heilurit asetettiin täsmälleen laitteen keskipisteeseen. 1. tammikuuta seismometri oli lopulta täysin toimintakunnossa.

Paitsi että kaksi asiaa oli vielä tekemättä: mutka kaapeliin ja massa kaapelin päälle. SEIS mittaa tärinää niin tarkasti, että Marsin pinnan lämpötilan muutokset saavat aikaan seismometrin laskeutujaan yhdistävässä kaapelissa muutoksia. Lämpölaajenemisen lisäksi sen asento muuttuu hieman. Siksi juuri ennen seismometriä kaapeli tekee pienen kiepin, joka vähentää kaapelista tulevia häiriöitä. Tämä mutka vapautettiin auki 3. tammikuuta.

Massaa asetetaan paikalleen testikappaleella. Kuva: NASA/JPL-Caltech/IPGP/Philippe Labrot

Tämän jälkeen robottikäsivarrella laitettiin kaapelin päälle pieni massa, joka painaa kaapelin tiukasti kiinni pintaan. Nyt laskeutujan puolella massaa olevat tärinät kaapelissa eivät haittaa käytännössä mitenkään. Yllä olevassa kuvassa toimenpidettä harjoitellaan JPL:ssä olevan laskeutujan kaksoiskappaleen avulla.

Näinä päivinä seismometrin päälle laitetaan vielä pallomainen suojakupu, joka vähentää tuulen aiheuttamaa vaikutusta.

Sen jälkeen aloitetaan InSightin toisen tutkimuslaitteen, saksalaisen HP3:n asentaminen. Se tulee nakuttamaan pienen "myyrän" noin viiden metrin syvyyteen pinnan alle. Tästä tulevien pienten tärähdysten avulla seismometriä tullaan kalibroimaan vielä lisää, ja vasta näiden toimien jälkeen sillä aloitetaan varsinaiset, rutiininomaiset mittaukset helmikuun lopussa.

Silti havaintoja tehdään jo nyt: tästä eteenpäin voimmekin odotella jänniä lisätietoja marsjäristyksistä – johtuvat ne sitten itse Marsista tai siihen törmäävistä kappaleista.

Maisemaa laskeutujan ympärillä. Otsikkokuvassa on jalustassa olevan navigointikameran ottama kuva SEISistä pinnalla. Kameran linssin päälle pääsi linssisuojasta huolimatta laskeutumisen aikana tunkeutumaan pölyä ja hiekkaa, joten sen kuvat ovat hieman roskaisia. Onneksi tätä kameraa käytetään vain tämän kaltaisten tarkistuskuvien ottoon.

Boeing esitteli omituisen lentokoneen siiven – mistä oikein on kyse?

To, 01/10/2019 - 13:36 Jari Mäkinen
Boeingin koekone tuulitunnelissa

Suomessakin on ihmetelty viime päivinä lentokoneenvalmistaja Boeingin esittelemää uudenlaista siipeä. Kyseessä on itse asiassa vanha idea, jonka on peräisin hankkeesta nimeltä SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research).

San Diegossa on meneillään Amerikkalaisen aerodynamiikan ja astronautiikan instituutin kokous, ja teemansa mukaisesti siellä keskustellaan kaikenlaisista lentämiseen niin ilmakehässä kuin sen ulkopuolellakin liittyvistä asioista.

Boeing esitteli siellä luonnoksensa uudenlaisella, hyvin hoikalla siivellä varustetusta matkustajalentokoneesta. Tässä koneessa oleva "transsoonisen alueen puomilla vahvistettu" siipi (Transonic Truss-Braced Wing, eli TTBW) on niin hento, että nimensä mukaisesti se pitää tukea, jotta se ei taipuisi liikaa ja rikkoontuisi. Tuki sinällään toimii myös siipenä – eli tietyssä mielessä kyse on kaksitasosta.

Konkreettisempaa esikuvaa ei täydy etsiä kuitenkaan 1950-lukua kauempaa historiasta.

Ranskalainen Maurice Hurel kehitti silloin rahti- ja matkustajakoneita, joissa oli suuriaspektinen (pitkä ja hoikka) siipi sekä sitä tukeva puomi. Tuloksena syntynyt Hurel-Dubois HD.31 on eräs monista ilmailuhistorian hyvin kiinnostavista, mutta kaupallisesti totaalisesti flopanneista lentokoneista.

Voi olla, että tämä Boeingin siipikonsepti on lopulta myös liian hankala rutiinikäyttöön.

Yleisesti ottaen liikennelentokoneiden siipiä on kehitetty viime vuosikymmeninä yhä tehokkaammiksi, ja ne ovatkin muuttuneet koko ajan kapeammiksi ja pitemmiksi. Pian ensilentonsa tekevässä, uudessa Boeing 777X -liikennekoneessa siivet ovat jo niin pitkät, että ne täytyy taittaa päistään lentotukialuksilla olevien hävittäjien siipien tapaan, jotta koneet mahtuisivat nykyisille lentokentille.

Boeingin nyt esittelemässä konehahmotelmassa tilanne on sama. Boeing 737:n (ja Airbus A320:n) kokoisen koneen siipi olisi kärkiväliltään noin 52 metriä, kun nykyisin näiden koneiden siipien kärkiväli on noin 35 metriä.

Koneen matkalentonopeus olisi Mach 0.8, eli samaa luokkaa kuin nykyisillä liikennelentokoneilla. Siipikonseptin aikaisemmissa versioissa lentonopeus olisi ollut hieman matalampi.

Piirroksia Boeingin koneesta

Tämän nimenomaisen hankkeen juuret ovat vuodessa 2010, jolloin Boeing ja NASA aloittivat yhteishankkeen uudenlaisen ympäristöystävällisen lentokoneen tekniikan tutkimiseksi. Tämä SUGAR-projekti (Subsonic Ultra Green Aircraft Research) pohti, millainen voisi olla erittäin tehokkaasti uutta tekniikkaa ja uudenlaista aerodynamiikkaa käyttävä keskikokoinen matkustajakone, joka voisi tulla liikenteeseen joskus vuoden 2035 tienoilla.

Simulaatioiden mukaan aerodynaamisesti tehokas, pitkä puomilla vahvistettu siipi auttaa uutta konetta olemaan 8 % polttoainepihimpi verrattuna nykyisenkaltaisilla siivillä varustettuihin koneisiin.

Nyt Boeingin esittelemissä kuvissa (yllä olevan kuvan pikkukuva) lentokone on varustettu suihkumoottoreilla, mutta yhtä lailla voimanlähteinä voivat olla potkuriturbiinit tai hybridimoottorit, jolloin lentonopeus on tosin hieman pienempi.

Lentokonesuunnitelma

Mukana tutkimushankkeessa olleen Virginia Techin kuvissa siiven pituus näkyy hyvin. Samoin piirros näyttää hyvin sen, miten hyvin pienillä muutoksilla siipi saadaan joko hieman polttoainetaloudellisemmaksi tai mahdollistamaan hieman suuremman lentoonlähtömassan.

Olennaista ovat myös siiven tuet, tukien tuet, sekä se, mistä kohtaa runkoa ne lähtevät ja mihin kohtaan siipeä ne kiinnittyvät.

Liikennelentokoneissa suurin osa polttoaineesta sijaitsee siiven sisällä olevissa tankeissa. Ohuempi siipi ei välttämättä pysty kätkemään sisäänsä kovin paljoa polttoainetta, mutta sitä toisaalta tarvitaan pienemmän polttoaineenkulutuksen ansiosta vähemmän. Siiven ulko-osissa ei ole tankkeja, vaikka se voisi olla siiven taipumisen hillitsemiseksi kätevää. Tärkeämpää on tehdä siivistä taittuvat.

Muutamissa hahmotelmissa ajattelua on vielä viety pitemmälle, jolloin korkeusvakaajakin on otettu mukaan siipitukihässäkkään.

Luonnos Boeingin koneesta

Lisätietoa asiasta enemmän kiinnostuneille: TBW-siivestä oli vuoden 2015 AIAA:n kokouksessa erinomainen esitys Optimization for Load Alleviation of Truss-Braced Wing Aircraft With Variable Camber Continuous Trailing Edge Flap.

Kiinan kuukulkijan päivätorkut ovat ohitse

To, 01/10/2019 - 11:51 Jari Mäkinen
Jadekani2 kraatterilla

Hiljaisuus Kiinan kuulaskeutumisen ympärillä toivottavasti päättyy tänään, kun suunniteltu tauko Chang'e-4:n ja Yutu-2:n toiminnassa päättyy tänään. Kulkija otti noin viikon kestäneet torkut välttääkseen Auringon liiallista kuumennusta.

Kuun Maahan näkymätön "pimeä puoli" on kaikkea muuta kuin pimeä juuri nyt, koska Aurinko paistaa sinne todella hyvin. Kuu pyörii hitaasti akselinsa ympäri, kerran noin kuukaudessa (tarkalleen 27 vuorokaudessa), joten päivä ja yö kestävät siellä kumpikin noin kaksi viikkoa (13 Maan vuorokautta).

Kiinalaiset valitsivat laskeutujalleen laskeutumisajan 3. tammikuuta juuri tämä mielessään: Chang'e-4 laskeutui pinnalle Kuun "aamupäivällä", eli kun Aurinko oli jo hyvin näkyvissä laskeutumispaikalta ja laskeutuja pystyi saamaan hyvin energiaa aurinkopaneeleillaan heti laskeutumisen jälkeen. Laskeutujalla olisi näin myös aikaa lähes kaksi viikkoa ennen kuin yö tulee – ja yö on aina pieni riski, koska silloin lämpötila laskee noin -170°C:n tienoille.

Kuun etelänavalla lämpötila saattaa olla jopa noin -240°C keskiyöllä, mutta vaikka laskeutuja ja kulkija ovat Kuun eteläisellä pallonpuolella suuren kraatterin sisällä, ei näin alas todennäköisesti mennä laskeutumispaikalla.

Jos yön aikana vaarana on jäätyminen ja matalan lämpötilan aiheuttamat ongelmat, ovat nyt keskipäivän aikaan hankaluudet juuri päinvastaisia. Lämpötila on noin 130°C, mihin lisäksi täytyy laskea sähkölaitteiden tuottama lämpö: varmuuden vuoksi kulkija ja laskeutuja laitettiinkin viettämään nyt vähän aikaa hiljaiseloa, jotta kuumuus niiden sisällä ei nousisi liian suureksi.

Tauko päättyy siis tänään ja pian odotettavissa Kuusta on jälleen uusia kuvia ja tietoja!

Maa ja Kuu linkkisatelliitti Queqiaon näkemänä. Koska Chang'e-4 ei voi olla suoraan yhteydessä Maahan, kiertävät viestit Kuun "takapuolella" ns. Langrangen pisteen ympärillä olevan satelliitin kautta.

Asteroidi sai juuri komeettamaisen pyrstön

Ti, 01/08/2019 - 13:35 Jarmo Korteniemi
Kuva: Alan Hale / LCO / SAAO

Törmäystutkijan mukaan nimetty asteroidi on ilmeisesti kokenut vastikään törmäyksen.

3,7-kilometrinen asteroidi (6478) Gault on saanut yllättäen noin sadantuhannen kilometrin pituisen komeettamaisen pyrstön.

Ensimmäisenä pyrstö huomattiin ATLAS Sky Survey Programin avulla. Kuvat otti 5.1.2019 K.W. Smith Belfastin yliopistolta. Noin magnitudin 18 asteroidi tai sen pyrstö eivät näy paljaalla silmällä, mutta hyvällä kaukoputkella sen löytää Vesikäärmeen tähdistöstä.

Todennäköisin syy pyrstön syntyyn on jonkin pienemmän kappaleen törmäys Gaultiin. Pyrstön leviämisestä päätellään alustavasti, että törmäys olisi tapahtunut joskus marraskuussa.

Pyrstön syntymekanismi on vielä hieman epäselvä. Jos nimittäin kyse olisi pelkästä kiviheitteleestä ja -pölystä, asteroidin ympärille pitäisi mallien mukaan muodostua diffuusi kehä. Sellaisesta ei ole ainakaan vielä merkkejä.

Osa kuvia alustavasti vilkaisseista tutkijoista epäileekin, että pyrstö on suurelta osin vesihöyryä. Gaultilla olisi tämän idean mukaan runsaasti pinnanalaista jäätä, jota räjähdys olisi nyt höyrystänyt. Kovalla paineella purkautuva höyry pääsisi helposti pakenemaan Gaultin pienestä painovoimasta.

Gaultin 3,5-vuotinen rata on varsin elliptinen ja sen etäisyys Auringosta vaihtelee välillä 1,85 - 2,75 au. Gault kiertää Aurinkoa asteroidivyöhykkeen sisälaidalla. Kivestä ja raudasta koostuvat S-tyypin asteroidit ovat seudulle tyypillisimpiä, mutta poikkeuksiakin on. Osa asteroidivyöhykkeen kappaleista on entisiä komeettaytimiä.

Gault-asteroidin löysivät Carolyn ja Eugene Shoemaker vuonna 1988. He nimesivät sen kuulun asteroiditutkijan, Donald Gaultin mukaan. Vuonna 1999 kuollut Gault kirjoitti uransa aikana noin 80 vertaisarvioitua julkaisua, pääosin asteroiditörmäyksistä. Hän aloitti uransa Nasan kuututkimusprojektissa vuonna 1965.

Perinteisen määritelmän mukaan komeetoiksi kutsutaan erittäin elliptisillä radoilla kiertäviä jäisiä kappaleita, asteroideiksi taas kivisempiä kappaleita. Komeettojen alkuperä on jossain ulommassa aurinkokunnassa, asteroidien taas Jupiterin ja Marin ratojen välissä. Todellisuudessa komeetoilla ja asteroideilla ei kuitenkaan ole mitään selvää rajaa.

Päivitys klo 15.10: ensihavainnon tekijä korjattu. Ilmoitimme aiemmin, että pyrstö löydettiin 8.1. Kanada-Ranska-Havaiji -teleskoopilla.

Lähteet: Minor Solar System Objects -facebook-sivu, vendégcsillag-keresö-blogi (unkariksi)

Otsikkokuva: Alan Hale / Las Cumbres Observatory / South African Astronomical Observatory. Toinen kuva: Richard
Wainscoat / Canada-France-Hawaii Telescope

Kuiperin vyöhykkeen kaksijakoinen kohde näkyy entistäkin selvemmin – tänään yhteys katkeaa

Pe, 01/04/2019 - 14:25 Jari Mäkinen

New Horizons -luotaintiimi esitteli jälleen eilen illalla Suomen aikaa tuoreimpia luotaimelta saatuja kuvia. Lumiukko näkyi niissä paremmin ja nyt stereona.

Odotuksiin verrattuna uudet kuvat olivat pieni pettymys, sillä päätutkija Alan Stern joukkoineen julkisti vain muutaman uutuuden. Toinen näistä on hieman tarkempi, ja toinen hieman heikompiresoluutioinen. Aikaeroa kuvilla on 30 minuuttia, ja niiden avulla Ultima Thulesta voitiin tehdä stereokuva.

Tiedetiimissä on tehty myös jo kolmiulotteinen malli, jota otsikkokuvassa esittelee hyvin nuorekkaan tiedetiimin eräs edustaja.

Kuvat osoittavat hyvin kuinka nopeasti (noin (51 000 km/h) New Horizons kiisi kohti Ultima Thulea, ja myös sen, että myöhemmin saapuvissa kuvissa on todennäköisesti kiinnostavia yksityiskohtia. Viimeisessä kuvassa takaa pilkottaa jo korkeita pinnanmuotoja.

Vaikka uutta silmäkarkkia ei ollutkaan juuri tarjolla, oli tietoa nyt aiempaa enemmän. 2014 MU69:n kaksi osaa, jotka on nimetty osuvasti Ultimaksi ja Thuleksi, ovat hyvin samanlaisia kokoa lukuun ottamatta. Niiden värit ovat hyvin samankaltaisia ja vastaavat monia muita Kuiperin vyöhykkeen kohteita, joista on tehty havaintoja kaukoputkilla.

Voi siis olettaa, että kyseessä on hyvin tavallinen ulkoaurinkokunnan kappale.

Sillä ei näytä olevan pienempiä kuita tai renkaita ympärillään ainakaan hyvin lähellä. Siitä ei ole myöskään irronnut kaasua siinä määrin, että kaasu muodostaisi kehän tai koman kappaleen lähistölle.

Kuvissa Ultima Thulen pinnalla olevia selvästi vaaleampia alueita on myös pohdittu tarkemmin. Etenkin kappaleiden "kaulaosa" on varsin vaalea. Hyvin todennäköisesti syynä on se, että kaikki hiemankin nuorempi, irtonainen aines kappaleiden pinnalla on hivuttautunut kaulan alueelle samaan tapaan kuin hiekka putoaa kuopan pohjalle. Vaaleat alueet muuallakin näyttävät olevan painautumia.

Vaaleus on kuitenkin suhteellista: Ultima Thule on oikeasti varsin tumma kappale. Jos sen vieressä olisi leijumassa ja sitä katselisi paljain silmin, näyttäisi se lähes mustalta.

Tänään perjantaina tiimi esittelee vielä uusia kuvia ja tietoja, mutta sen jälkeen tietojen vastaanotto luotaimesta keskeytyy noin viikoksi.

New Horizons on lähes suoraan Auringon toisella puolella Maasta katsottuna, joten radiosignaali ei kuulu hyvin. Seuraava yhteys on tammikuun 10. päivänä, ja pian sen jälkeen alas saadaan toivottavasti jo kuvia ohilennon läheisimmistä kohdista.

Onko se asteroidi, komeetta vai mikä?

Olemme myös Tiedetuubissa kutsuneet aikaisemmin Ultima Thulea asteroidiksi, eli pikkuplaneetaksi, mutta tämä on väärin. Koska kyseessä on todennäköisemmin enemmän komeetan kaltainen kohde, mutta siitä ei ole varmuutta, on sitä parempi kutsua toistaiseksi vain "kappaleeksi" tai "kohteeksi".

Virallisesti kyseessä on Kuiperin vyöhykkeessä sijaitseva ns. transneptuninen kohde (Neptunuksen radan ulkopuolella oleva kappale), jonka täydellinen koodinimi on (486958) 2014 MU69.

Vaikka monien asteroidien nimi on samankaltainen (esim. 2001 QS322, 2007 OR10 tai 2003 VB12), on asteroideiksi varmasti tunnistettujen kappaleiden nimet tyyppiä 4 Vesta, 617 Patroclus tai 90377 Sedna, ja komeetoiksi varmennettujen kappaleiden nimet tyyppiä 2006 D4, C/1995 O1 tai 67P/Churyumov–Gerasimenko).

Historiassa nimeämismenetelmiä on ollut erilaisia, minkä lisäksi monissa tapauksissa luokittelu on ollut aluksi väärä (ja sitä on korjattu). Kahdeksassa tapauksessa ei tyyppiä ole osattu päätellä lainkaan, joten näillä komeetta-asteroideilla on sekasikiönimet tyyliin 4015 Wilson–Harrington (107P/Wilson–Harrington), 118401 LINEAR (176P/LINEAR) tai (457175) 2008 GO98 (362P/2008 GO98).

Yleistäen komeetan ja asteroidin erottaa tosistaan siitä, kuinka paljon niissä on vesijäätä: komeetta on kuin likainen lumipallo, eli siinä on pääosin jäätä, jonka mukana on kiviainetta, kun taas asteroidit ovat kuin jääpintaisia kiviä. Mutta missä menee raja näiden välillä? Ja kuinka se määritellään tai lasketaan?

Sana "pyrstötähti" on vielä hankalampi, koska kummastakin saattaa tulla pyrstötähti, kun se lähestyy Aurinkoa. Pyrstöhän on komeetasta/asteroidista aurinkotuulen ja Auringon lämmittävän vaikutuksen vuoksi irtoavaa kaasua sekä hiukkasia.

Olennaisempi ongelma on se, että etenkin kauempana Aurinkokunnassa olevista kohteista on todella paha mennä sanomaan mitään. Aiemmin jo mainittu 90377 Sedna on hyvä esimerkki tästä. Se tunnettiin aikaisemmin myös nimellä 2003 VB12 ja se oli aikanaan suurin Aurinkokunnasta löytynyt kappale Pluton löytymisen jälkeen. Sen läpimitta-arvio liikkuu haarukassa 1 180–1 800 km ja se luokitellaan nyt suureksi planetoidiksi tai jopa kääpiöplaneetaksi – vaikka se saattaa olla koostumukseltaan ennemminkin kuin komeetta.

Sedna on kuitenkin punertava samaan tapaan kuin Ultima Thule ja sen pinnalla on todennäköisesti hyvinkin paljon jäätä sekä hiilivetyjä. Ultima Thulen kaksi osaa voisivat hyvinkin olla kuin hyvin pieniä sednoja, jotka ovat vain tulleet lähelle toisiaan ja jääneet löyhästi kiinni kyljistään.

Voi olla, että Aurinkokunnan alkuaikoina nämä kaikki ovat muodostuneet suuresta määrästä pienempiä jääklönttejä.

Joka tapauksessa niin Ultima Thule kuin Sednakin, samoin kuin valtaosa muistakin erikokoisista Kuiperin vyöhykkeen ja sen ulkopuolella olevan Oortin pilven kappaleista ovat pysyneet hyvin todennäköisesti samankaltaisina noin 4,5 miljardin vuoden ajan ja niiden tutkiminen tuo huiman kiinnostavaa lisätietoja siitä, miten Aurinkokunta syntyi. Tämä puolestaan auttaa ymmärtämään tähtien ja planeettakuntien kehitystä laajemmin.

Mitä muuten tulee vielä nimiin, niin Ultima Thule ei ole New Horizonsin ohilentokohteen 2014 MU69:n virallinen nimi. Se on "vain" tiimin ja Nasan sille antama nimi, joka on hienompi ja romanttisempi kuin virallinen koodinimi.

Minne Kuun pinnalla on laskeuduttu tähän mennessä?

To, 01/03/2019 - 23:54 Toimitus
Kuvan pohja: APSI /  Tiedetuubi / Jarmo Korteniemi

Ennen kiinalaista Chang'e-4 -alusta on vain 20 lentoa laskeutunut Kuun pinnalle. Kartta näyttää milloin ja minne!

Sitten kevään 1966 on Kuuhun laskeutunut kuusi miehitettyä lentoa, neljä kulkijaa ja 11 paikallaan pysynyttä laskeutujaa. Ennen kuin Kiina alkoi tutkia naapuriamme uudelleen laskeutujin vuonna 2013 (ja nyt 2019), oli edellisestä laskeutumisesta ennättänyt jo kulua 37 vuotta.

Olikin jo korkea aika palata Kuuhun!

Kiertoradalta Kuuta on tutkittu tässä välissäkin, ja 2000-luvulla jälleen hieman aktiivisemmin. Paitsi että Kiinan edellinen laskeutuja Chang'e-3 on edelleen toimintakuntoinen (tosin vain sen taivasta ultraviolettialueella kuvaava kaukoputki on enää kunnossa), on Kuuta kiertämässä edelleen kolme toimintakuntoista luotainta: amerikkalaiset Artemis P1, Artemis P2 sekä Lunar Reconnaissance Orbiter, sekä kiinalaiset Chang'e 5-T1, Queqiao ja Longjiang-2.

Viimeisistä Chang'e 5-T1 on Kiinan tulevaan näytteenhakulentoon liittyvä testialus, Queqiao Chang'e-4:n linkkiluotain ja Longjiang-2 pieni Queqiaon mukana Kuuhun liftannut satelliitti. Sen kumppanina ollut Longjiang-1 ei onnistunut asettumaan Kuuta kiertävälle radalle.

Mutta minne laskeutujat ovat laskeutuneet?

Kuva: APSI / Tiedetuubi / Jarmo Korteniemi.

Kuvaa saa käyttää lähteen mainitsemalla; tarkemmat tekijänoikeustiedot ovat täällä. Korkearesoluutioisempi versio löytyy Arktisen planeettatutkimusinstituutin APSIn kuvagalleriasta. Siellä on myös englanninkielinen versio.

Alla olevassa kartassa ovat mukana myös ihmisten tekemät kappaleet, jotka ovat pudonneet, törmäytetty tai muuten vain päätyneet Kuun pinnalle.

Kuva: APSI / Tiedetuubi / Jarmo Korteniemi.


Kuusipyöräinen kulkija hivuttautui Kuun pinnalle kiinalaislaskeutujan päältä

To, 01/03/2019 - 22:29 Jari Mäkinen
Yutu-2 Kuun pinnalla. Kuva: CLEP/CNSA

Viime yöllä Suomen aikaan Kuun pinnalle laskeutunut kiinalainen Chang'e-4 on käynyt heti toimiin. Sen päällä Kuuhun matkannut pieni kulkija laskeutui tänään iltapäivällä pinnalle ja aloittaa omat työnsä Von Kármán -kraatterin tutkimisessa.

Chang'e-4 on pitkälti samanlainen kuin oli kiinalainen, Kuun Maahan näkyvälle puolelle vuonna 2013 laskeutunut Chang'e-3. Samaan tapaan nelosen mukana on kulkija, joka on nimetty kolmosen kulkijan perinteitä jatkaen Yutu-2:ksi.

Yutu tarkoittaa "Jadekaniinia", kiinalaisissa kansantarinoissa olevaa kania, joka asuu Kuussa.

Pieni – kooltaan farmariauton tavaratilaan helposti mahtuva – kulkija rullasi erityisiä ramppeja pitkin alas Kuun pinnalle klo 16.22 Suomen aikaa, eli noin 12 tuntia sen jälkeen, kun Chang'e-4 laskeutui Kuuhun.

Yutu-2 oli laskeutumisen aikana Chang'e-4:n päällä. Sieltä se laskeutui pinnalle pitkien ramppien avulla.

Kaksikko on nyt siis noin 180 km halkaisijaltaan olevan Von Kármán -kraatterin sisällä, joka puolestaan sijaitsee Kuun Etelänapa-Aitken -törmäysaltaan sisällä. Allas on sinällään myös kraatteri, halkaisijaltaan noin 2500 km ja syvyydeltään jopa 13 km. Mount Everest siis mahtuisi hienosti altaan sisään.

Tiedetuubin toimituksen jäsen, planeettatutkija Jarmo Korteniemi toteaa, että paikka on erittäin kiinnostava geologisesti.

"Kraatteriin on lentänyt materiaalia alueen pohjoispuolella olevista suurista törmäyskraattereista, joten sieltä saa kivan läpileikkauksen laajemmin koko alueen pinnanalaisista materiaaleista. Lisäksi se on täyttynyt laavoilla, jotka ovat varmasti aivan erilaisia koostumukseltaan kuin laavat ovat Kuun Maahan näkyvällä puolella."

"Siellä on siis kaikenlaista kiinnostavaa, mitä muualta Kuusta ei löydy. Siellä saattaa jopa päästä jotenkin käsiksi Kuun pinnan alla olevaan vaippaan. Oikeastaan ainoa jännä asia, mitä siellä ei ole, ovat tulivuorijäänteet."

Chang'e-4 ja Yutu-2 tulevat kumpikin paitsi kuvaamaan, niin myös tutkimaan useilla erilaisilla mittalaitteilla Kuun pinnan olemusta sekä sen alla olevia kerroksia.

Yutu-kulkija analysoi tarkasti myös pinnan koostumusta näkyvän valon ja lähi-infrapunavalon alueella toimivan spektrometrin avulla. Siinä on myös eräänlainen tutkalaitteisto, joka voi "nähdä" jopa satojen metrien syvyyteen pinnan alle.

Yutu-2 Kuun pinnalla. Kuva: CLEP/CNSA

Kuvat: CLEP/CNSA

Tällaisia ovat ensimmäiset kuvat Kuun kääntöpuolen pinnalta

To, 01/03/2019 - 09:59 Jari Mäkinen

Kiinalainen Chang'e-4 -luotain laskeutui onnistuneesti viime yönä Kuun pinnalle. Laskeutumispaikka on Kuun maapallolle näkymättömällä puolella, minne aikaisemmin ei ole laskeuduttu lainkaan. Kyseessä on paitsi teknisesti vaativa saavutus, niin myös osoitus kiinalaisen avaruustekniikan ja -osaamisen korkeasta nykytasosta.

Laskeutuminen tapahtui hieman eilen arveltua myöhemmin, klo 10.26 Pekingin aikaa, eli 4.26 Suomen aikaa.

Kiinalaiseen tapaan laskeutumista ei seurattu reaaliajassa julkisesti, vaan tiedot laskeutumisajasta perustuivat pitkälti huhuihin ja Kuun ympäriltä muualta maailmassa havaituista radioviesteistä. Virallisen Kiinan täydellinen hiljaisuus oletetun laskeutumisajan jälkeen anoi jo aihetta epäillä laskeutumisen menneen mönkään, mutta lopulta Kuun pinnalta näytettiin ensimmäisiä kuvia.

Alustavien tietojen mukaan laskeutumispaikka on lähes täsmälleen suunnitellussa paikassa Kuun kääntöpuolen eteläosassa Von Kármán -kraatterissa.

Nyt julki on myös osittain lennonjohdossa laskeutumisen aikana kuvattu video:

Kuu kääntää aina saman puolensa Maahan, koska sen pyöriminen on lukittunut vuorovesivoimien vuoksi Maahan. Aurinko siis paistaa myös Kuun toiselle puolelle aivan samaan tapaan kuin tälle toiselle puolelle, mutta Maa ei koskaan ole sieltä näkyvissä. Suurin hankaluus Chang'e-4:n operoinnissa onkin tämä suoran radiolinkin puute. Siksi kiinalaiset lähettivät Kuun toiselle puolelle pienen tiedonvälityssatelliitin, joka toimii linkkinä laskeutujan ja lennonjohdon välillä.

Piirros näyttää laskeutujan, sen pienen kulkijan ja taivaalla olevan linkkisatelliitin.

Tämä Queqiao -niminen laite pysyy jotakuinkin paikallaan Kuun toisella puolella, koska se kiertää siellä niin sanottua Lagrangen pistettä; ne ovat avaruudessa olevia kohtia, joissa kahden toisiaan kiertävän massapisteen vetovoimat sekä keskipakoisvoima kumoavat toisensa niin, että kolmas, pieni massa voi pysytellä niissä paikoillaan suhteessa kahteen muuhun kappaleeseen.

Maan ja Kuun tapauksessa tällainen on kätevästi noin 61 000 kilometrin päässä Kuun takapuolella, jolloin sitä sopivasti kiertävä luotain voi olla käytännössä koko ajan näkyvissä Maasta, ja samalla se pystyy näkemään lähes koko Kuun kääntöpuolen.

Kuun pintaa laskeutumisjalan vieressä. Kuva: CNSA

Kuun pintaa laskeutumisjalan vieressä. Kuva: CNSA

Mukana kulkija ja kovasti tutkimuslaitteita

Tapahtumat etenevät nyt varsin nopeasti laskeutumisen jälkeen. Laskeutujan mukana oleva pieni kulkija rullaa pian alas Kuun pinnalle ja itse laskeutuja alkaa kartoittaa ympäristöään sekä sondaamaan allaan olevaa pintaa.

Se pystyy tutkimaan radioaaltojen avulla myös syvemmältä Kuun rakennetta. Chang'e-4:n mittalaitteiden tekemiseen ovat osallistuneet Kiinan lisäksi tutkimuslaitokset Saksasta, Ruotsista, Alankomaista ja Saudi Arabiasta.

Otsikkokuvassa on maisemaa laskeutujan ympärillä ja kokonaisuudessaan tämä kuva on tällainen. Kuva: CNSA

Aurinko paistaa nyt laskeutumisalueella lähes kahden Maan viikon ajan, ennen kuin seuraava pariviikkoinen Kuun yö alkaa. Kiina yrittää tehdä mahdollisimman paljon tänä aikana, koska yöllä lämpötila laskee olennaisesti ja se saattaa koitua laskeutujan sekä sen kulkijan kohtaloksi – vaikka ne on suunniteltu kestämään yöllisen kylmyyden ja toimimaan vähintään kuukausien ajan.

Kaukainen kohde värikuvassa: Ultima Thule on kuin lumiukko!

Ke, 01/02/2019 - 22:36 Jari Mäkinen
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

New Horizons -luotaimen tutkijat lupasivat tänään parempia kuvia Ultima Thulesta, ja niitä saatiinkin. Parhaimmat otokset ovat vielä tulossa, mutta jo nyt on selvää, että se on kuin kaksipalloinen lumiukko, joka pyörähtää kerran kallellaan olevan akselinsa ympäri 15 tunnissa.

Hyvin mediatietoinen New Horizons -luotaimen päätutkija Alan Stern hehkutti tänään illalla Suomen aikaa olleessa tiedotustilaisuudessa, että mitään vastaavaa ei ole nähty aikaisemmin.

Kun kyse on etäisyydestä, väite pitääkin paikkaansa, sillä jo tähän mennessä tulleiden kuvien laatu ja tarkkuus ovat suorastaan ällistyttäviä, kun ajatellaan että Ultima Thule on kaukana Aurinkokunnan ulko-osissa ja siellä Auringon valoa on enää hyvin vähän. Oma tähtemme on siellä tosiaankin kuin vain kirkas tähti taivaalla, ja kuvia ottaakseen luotaimen täytyi ottaa aikavalotuskuvia, joiden aikana se muutti asentoaan koko ajan.

Kuvat ovat siksi suorastaan häkellyttävän ihmeellisiä.

Mutta se, että Ultima Thule (virallisesti 2014 MU69) on lumiukkomainen, ei ole enää mikään ihme. Jo aikaisemmin on löydetty useita kaksiosasia kappaleita ja alkaa näyttää vähitellen siltä, että etenkin Aurinkokunnan laitamaiden jäiset vaeltajat ovat olleet vuosimiljardien kuluessa niin seurankipeitä, että ne ovat lyöttäytyneet yhteen.

Kun kaksi kappaletta osuu lähelle toisiaan kaukana Auringosta, ne ajautuvat helposti kiinni toisiinsa ja ajan kuluessa niistä muotoutuu löyhästi toisiinsa kiinnittynyt kaksikko.

Yllä oleva Emily Lakdwallan tiimin Planetary Societyssä tekemä kuva näyttää kaikki tähän mennessä läheltä tutkitut asteroidit ja komeetat oikeassa kokosuhteessa toisiinsa.

Tämä pieni otos näyttää jo sen, että mukana on Ultima Thulen lisäksi seitsemän muutakin kappaletta, jotka ovat kaksiosaisia. Onko niin, että tämä on itse asiassa hyvin tavallinen Aurinkokunnan (ulko-osien) pienkappaletyyppi?

Näin ollen Ultima Thulea katsoessa ja tutkiessa emme näe ainoastaan todennäköisesti vanhimman koskaan ihmisen läheltä tutkiman kohteen, vaan myös tyypillisen sellaisen kehityshistorian.

NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Parhaat tähän mennessä luotaimesta saadut kuvat (kuten yllä) on otettu noin 27 000 kilometrin etäisyydellä Ultima Thulesta. Luotain oli tuolloin lentämässä sitä kohden ja siksi seuraavat vastaanotettavat kuvat ovet vielä parempia – ainakin siis niiden odotetaan olevan.

Kuvia on nyt käsitelty voimakkaasti; niiden tarkkuutta on parannettu matemaattisesti ja kuvista on tehty jopa otsikkokuvassakin oleva väriversio. Se perustuu kappaleen lähettämän valon analyysiin ja pieneen taiteelliseen näkemykseen; Ultima Thule vaikuttaa punertavalta, mutta paljain silmin sen vierestä katsottuna se ei näyttäisi näin räikeän punaiselta.

Kuvista on voitu laskea myös kohteen tarkempi koko. Se on noin 31 km pitkä ja sen suurempi osa (joka on nimetty Ultimaksi) on halkaisijaltaan noin 19 km ja pienempi (Thule) on 14 km.

*

Kutsuimme tässä(kin) jutussa aiemmin Ultima Thulea asteroidiksi, mutta se ei ole oikea sana. Lue täältä lisää siitä,miksi Ultima Thulea ei kannata kutsua asteroidiksi.

Video: Näin kiinalainen Chang'e-4 -laskeutuja jysähtää Kuun kääntöpuolelle ensi yönä

Kiihkeä aika avaruustutkimuksessa jatkuu: nyt esiin tulee Kiina, jonka Chang'e-4 -luotain laskeutuu pieni kuukulkija ja silkkitoukkasiirtokunta mukanaan Kuun Maahan näkymättömälle puolelle kolmen tienoilla ensi yönä 2. tammikuuta Suomen aikaa.

 

Chang'e-4 laukaistiin matkaan Xichangista, Kiinasta, joulukuun 7. päivänä. Sen on tarkoitus laskeutua Kuuhun nyt yöllä klo 2:30 – 3:00 Suomen aikaa, eli noin klo 9 (tai hieman ennen) aamulla Pekingin ajan mukaan.

Kyseessä on merkittävä tapaus paitsi siksi, että kuulaskeutumiset ovat edelleen hyvin harvinaisia, niin myös siksi, että kyseessä on ensimmäinen Kuun "kääntöpuolelle" tehtävä laskeutuminen. Kuu kääntää aina saman puolensa kohti Maata, joten sen Maahan näkymättömältä puolelta ei voida olla suoraan yhteydessä lennonjohtoon. Maa kun ei ole sieltä koskaan näkyvissä.

Tämän vuoksi Kiina lähetti jo kesällä Kuuta kiertämään pienen Queqiao -nimisen linkkisatelliitin. Yhteydenpito maavalvomon ja laskeutujan välillä tapahtuu siis sen kautta. Linkkiä testattiin jo 12. joulukuuta, kun Chang'e-4 asettui kiertämään Kuuta.

Yllä oleva video näyttää, miten laskeutuminen nyt yöllä tapahtuu. Videossa on mukana kuvamateriaalia Chang'e-3 -laskeutujalta, joka oli hyvin samanlainen kuin Chang'e-4. Kolmonen laskeutui Kuun "etupuolelle" vuonna 2013.

Chang'e-4 on laskeutumisen alkaessa soikealla kiertoradalla, jonka läheisin piste tulee 15 kilometrin päähän Kuun pinnasta ja kaukaisin on noin sadan kilometrin päällä. Laskeutuja sytyttää rakettimoottorinsa ja hidastaa ratanopeuttaan, jolloin se alkaa pudota alaspäin. Vähitellen rataa käännetään yhä pystysuoremmaksi, jolloin lopulta laskeutuja lähestyy pintaa suoraan ylhäältä päin.

Radan muutos pystysuoraksi tapahtuu 6 – 8 kilometrin korkeudessa.

Laskeutuja seuraa laskeutumista tutkallaan ja tarkkailee kameroillaan laskeutumispaikkaa siltä varalta, että maastossa on vaarallisia kohteita. Jos kaikki sujuu hyvin, se navigoi automaattisesti itsensä turvalliselle alueelle, jos alkuperäisellä laskeutumispaikalla on jotain mahdollisesti uhkaavaa.

Kameroiden lisäksi laskeutuja kartoittaa maastoa allaan 3D-laserskannerilla. Sitä varten se pysähtyy hetkeksi leijumaan paikoillaan noin sadan metrin korkeudessa.

Rakettimoottori sammuu parin metrin korkeudessa ja sen jälkeen laskeutuja putoaa vapaasti alas. Kuun pienessä painovoimassa tämä ei ole vaarallista, mutta silti osuminen pintaan on kuin ajaisi kolarin pienellä nopeudella.

Koko laskeutuminen tapahtuu automaattisesti, koska radiosignaalin viive Maan ja luotaimen välillä on liian suuri.

von Karman

Laskeutumispaikka on eräs Kuun "kääntöpuolen" suurimmista kraattereista, joka on saanut nimensä Theodore von Kármánilta, unkarilais-amerikkalaiselta matemaatikolta ja fyysikolta, joka oli muun muassa perustamassa Nasan Jet Propulsion Laboratoryksi myöhemmin muuttunutta avaruustekniikan tutkimuslaitosta Kaliforniaan.

Nimellä ei tietenkään ole mitään suoraa tekemistä kiinalaislennon kanssa; kraatteri vain on kiinnostava ja juuri sopiva laskeutumiseen.

186 kilometriä halkaisijaltaan oleva kraatteri sijaitsee Kuun etelänavan tuntumassa olevan Aitkenin altaassa, joka on eräs suurimmista Kuussa olevista (ja ylipäänsä Aurinkokunnassa tunnetuista) törmäyskraattereista. Se on puolestaan pienempien kraatterien peitossa, ja von Kármán on yksi niistä.

Seutu on erittäin kiinnostavaa siksi, että osa kraattereista on aina varjossa. Niiden pohjilta on havaittu myös vesijäätä, ja nähtäväksi jää, millainen on von Kármánin pohjan olemus.

Massaltaan noin 1,2-tonnisen laskeutujan kyydissä on 140-kiloinen kulkija, joka rullaa alas laskeutujan päältä varsin pian laskeutumisen jälkeen. Se tekee omia tutkimuksiaan laskeutujan ympäristössä ja lähettää osaltaan – toivottavasti – hienoja kuvia tästä ennen näkemättömästä paikasta Kuun pinnalla.

Lue lisää lennosta Andrew Jonesin erinomaista artikkelista gptimes.com -sivulla.

Avainsanat

Viesti New Horizons -luotaimelta 6,6 miljardin kilometrin päästä saapui – mukana kuvia

Ti, 01/01/2019 - 18:48 Jari Mäkinen
Kuva: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Kuten odotettua, New Horizons soitti kotiin. Mukana tuli jo kuviakin, joskin parhaimpia joudutaan vielä odottelemaan huomiseen.

Ensimmäinen luotaimen lähettämä signaali ohilennon jälkeen saapui Maahan noin klo 17.29 Suomen aikaa. Se otettiin vastaan Nasan Deep Space Networkin Madridissa olevan antennin kautta.

Signaali kertoi sen, että ohilento oli sujunut hyvin ja että New Horizons on hyvässä kunnossa. Luotaimen muistissa on nyt noin 50 GB tietoja, joita se lähettää tästä eteenpäin hitaasti Maahan; vastaanotto tapahtuu alle 1000 bitin sekuntinopeudella useissa pienissä palasissa siten, että viimeisten tietojen odotetaan saapuvan vasta syyskuussa 2020.

Ihan niin kauaa ei kuitenkaan ensimmäisiä maistiaisia täytynyt odottaa.

Jo nyt saapuneessa viestissä oli mukana muutamia hyvin pieniä kuvia, joissa on Ultima Thule, virallisesti 2014 MU69, kuvattuna ennen ohilennon läheisintä osaa. Paras niistä on otsikkokuvana: vain muutamien pikselien kokoisessa kuvassa näkyy selvästi, että asteroidi on maapähkinän muotoinen, selvästi kaksiosainen kappale.

Sen pituus on noin 35 kilometriä ja paksuus 15 kilometrin luokkaa.

Toistaiseksi kuvista ei voi sanoa onko asteroidi itse asiassa kaksiosainen vaiko onko kyseessä kaksi kappaletta, jotka kiertävät toisiaan hyvin lähellä.

Nyt olemassa olevien kuvien perusteella on voinut myös arvioida kappaleen pyörimistä. Sen akseli näyttää olevan keskivaiheilla ja lähes poikittaisessa suunnassa.

Parempia kuvia odotellaan vielä tämä illan kuluessa, mutta niistäkään ei kannata vielä innostua liikaa. Koska suurin osa kappaleen pinnasta oli tuossa vaiheessa luotaimesta katsottuna varjon puolella ja etäisyys siihen oli vielä suuri, eivät seuraavatkaan kuvat ole vielä huimia. Kiinnostavia kylläkin!

Huomenna tutkijaryhmä lupailee jo kuvia ohilennon parhaimmista vaiheista, eli silloin saamme nähdä Ultima Thulen kaikessa komeudessaan.

Lisää dataa luotaimesta saatiin joka tapauksessa tiistaina 1.1. illalla noin klo 22 Suomen aikaa, jolloin alkanut yhteys kestää noin puoli kahteen yöllä Suomen aikaa. Sitä seuraava vastaanotto tapahtuu keskiviikkona aamulla klo 6 alkaen (Suomen aikaa).

Lisää tietoja ja uusia kuvia on luvassa myös lähipäivinä, mutta tämän viikon jälkeen tiedonsiirrossa pidetään taukoa, koska Aurinko häiritsee tuolloin signaalia. Sen jälkeen dataa alkaa taas virrata 15. tammikuuta.

Juttua on päivitetty uusilla tiedoilla.

*

Kutsuimme tässä(kin) jutussa aiemmin Ultima Thulea asteroidiksi, mutta se ei ole oikea sana. Lue täältä lisää siitä,miksi Ultima Thulea ei kannata kutsua asteroidiksi.

Ultima Thulen ohilento on tapahtunut, nyt odotellaan ensimmäisiä tietoja

Ti, 01/01/2019 - 10:46 Jari Mäkinen
Deep Space Network toiminnassa

Nasan New Horizons -luotain lensi nyt aamulla Suomen aikaa kaukana Aurinkokunnan ulko-osissa olevan asteroidin ohitse. Luotain jatkaa edelleen kohteensa tutkimuksia, mutta se lähettää ensimmäiset tietonsa Maahan aivan kohtapuoleen.

Aamulla klo 7.33 New Horizons oli vain noin 3500 kilometrin päässä noin 30 kilometriä halkaisijaltaan olevasta Ultima Thulesta. Ennalta tehdyn suunnitelman mukaisesti luotain otti runsaasti kuvia ja teki mittauksiaan jo ennen tätä hetkeä, ja se jatkaa edelleen työtään.

Koska radiosignaalilta kestää kuutisen tuntia kulkea yhteen suuntaan luotaimen ja Maan välillä, oli koko ohilento automaattinen. Suunnitelmassa oli ottaa kaikkiaan noin 900 kuvaa, ja niistä todennäköisesti kiinnostavimmat lähetetään Maahan jo tänään. Ensimmäistä ohilennon jälkeistä radioviestiä odotetaan noin klo 17.28 Suomen aikaa.

Viestin vastaanottoon käytetään Nasan Deep Space Networkin antenneja, ja koska luotaimeen halutaan olla mahdollisimman tehokkaasti yhteydessä, käytetään antenneja samanaikaisesti.

Koska radioviestiltä kestää kulkea tuon noin kuusi tuntia Maan ja luotaimen välissä olevan noin 6,6 miljardin kilometrin matkan, voidaan luotaimelle lähettää signaalia samaan aikaan kun siltä otetaan tietoja vastaan – otsikkokuva näyttää juuri tällaista tilannetta viime yönä, jolloin Kaliforniassa oleva antenni kuunteli ja Australiassa oleva antenni lähetti.

Uusia kuvia odotellessa tutkijat ovat jo käsitelleet joitakin ennen ohilentoa otettuja kuvia. Yksi näistä on yllä: siinä asteroidi näkyy vielä muutaman pikselin kokoisena, mutta se on jo nyt selvästi pitkulaisen muotoinen.

Kuva on kuitenkin vain pelkkä maistiainen verrattuna siihen, mitä odotetaan nyt iltapäivällä saapuviksi. Kaikkein parhaimpia kuvia joudutaan odottamaan kuitenkin vähän aikaa, sillä suurimpien ja jännimpien kuvien lähettäminen on hidasta. Luotain on ottanut ohilennon aikana muistinsa täyteen kuvia ja tietoja, joiden lähettäminen jatkuu syyskuuhun 2020 saakka.

Lähetys tapahtuu hitaasti, sillä luotaimen lähetin on teholtaan vain 15 wattia ja jotta signaali olisi selvä pitkän matkan päästä, on tiedonsiirtonopeus vain noin 1000 bittiä sekunnissa.

Ohilennon jälkeen luotaimessa on todennäköisesti vielä noin 11 kg polttoainetta jäljellä. Jos sen systeemit toimivat edelleen yhtä hyvin kuin ennen ohilentoa, voidaan sille kenties keksiä vielä yksi kohde lisää. Kuiperin vyöhykkeessä niitä todennäköisesti riittää.

Bennu sai kiertolaisen – OSIRIS-REx hivuttautui superlähelle asteroidia uudenvuodenaattona

Ti, 01/01/2019 - 01:31 Jari Mäkinen
OSIRIS-REx ja Bennu. Kuva: Arizonan yliopisto

Samalla kun New Horizons -luotain lähestyi Ultima Thulea, asettui toinen Nasan avaruusluotain OSIRIS-REx kiertämään Bennu-asteroidia. Kyseessä on pienin taivaankappale, jonka ympärille on saatu kiertolainen.

Heti alkuun tosin täytyy todeta, että Bennun halkaisija on vain noin 492 metriä ja se on niin pieni, että kiertolainen sen ympärillä ei pysy radallaan ilman jatkuvaa pientä ohjaamista. Samaan tapaan kuin Rosetta-luotain kiersi noin seitsemän kilometriä halkaisijaltaan olevaa 67P/Churyumov-Gerasimenko -komeettaa jokunen vuosi sitten, kiertää OSIRIS-REx Bennuaan käytännössä jatkuvassa ohjauksessa; sen kulkua säädellään koko ajan siten, että se kiertää halutulla etäisyydellä tutkimuskohdettaan.

Syynä tähän on se, että näin pienen taivaankappaleen vetovoima on niin heikko, että jo pieni sysäys saisi kappaleen sinkoutumaan kauas avaruuteen sen pinnalta tai sen kiertoradalta. Bennun aiheuttama painovoima on vain noin viidesmiljoonasosa maapallon painovoimasta.

Joka tapauksessa Nasan OSIRIS-REx -luotain sytytti nyt 31. joulukuuta 2018 pienet rakettimoottorinsa kahdeksan sekuntia kestäneeseen polttoon ja muutti näin rataansa siten, että se alkoi kiertämään Bennua. Se pysyy ainakin helmikuun puoliväliin tällä radallaan, jolla se kiertää Bennun kerran noin 62 tunnin aikana.

Hieman soikean radan lähin kohta on 1,4 kilometrin ja kaukaisin kohta noin kahden kilometrin päässä Bennun keskipisteestä.

101955 Bennu, eli 1999 RQ36, on hiilipitoinen Apollo-ryhmään kuuluva pikkuplaneetta, jonka LINEAR-taivaankartoitushanke löysi syyskuussa 1999. Nimensä asteroidi sai egyptiläisen mytologian Bennu-linnulta, joka esiintyi tarinoissa yleensä Auringon, luomisen ja uudelleensyntymän yhteydessä. Virallisesti nimi on lyhenne sanoista "Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer".

OSIRIS-REx on tutkinut jo jonkin aikaa kauempaa Bennua ja joulukuun 16. päivänä se teki jo lähiohituksen, jonka aikana se tuli vain noin seitsemän kilometrin etäisyydelle asteroidin pinnasta.

Tähän mennessä kuvista on voitu nähdä millainen Bennun pinta yleisesti ottaen on: se on epätasaista ja pienten kivien peittämää. Pinnalla on vain yksi suurempi yksityiskohta, etelänavan tuntumassa oleva noin 50-metrinen kivenmurikka.

OSIRIS-REx

OSIRIS-REx laukaistiin matkaan syyskuussa 2016 ja sen tarkoituksena on paitsi tutkia ja kuvata Bennua, niin myös tuoda siitä näyte Maahan.

Tarkoituksena on pinnan kartoittamisen ja Bennun massajakautuman määrittämisen jälkeen lähestyä pintaa siten, että luotaimen näytteenottotorvi voisi ottaa näytteen kesällä 2020.

Suunnitelman mukaan luotain lähtee sen jälkeen kohti Maata ja saapuu tänne näyte laskeutumiskapselin sisälle hermeettisesti pakattuna syyskuussa 2023.

Bennu on pienin koskaan läheltä tutkittu Aurinkokunnan pienkappale. Kuva näyttää kuinka suuria ovat suhteellisesti aiemmat tutkitut kohteet.