Tiedetuubin systeemipäivitys on loppusuoralla. Uusia juttuja julkaistaan vasta päivityksen jälkeen. Pahoittelut!

Beagle 2

Brittien Mars-laskeutuja löytynyt

Joulupäivänä vuonna 2003 Marsin pinnalle laskeutunut pieni brittitekoinen Beagle 2 -alus on nähtävästi löydetty 12 vuoden etsimisen jälkeen. 33-kiloinen puolimetriseltä taskukellolta näyttänyt laite matkasi Marsiin Euroopan avaruusjärjestön Mars Express -luotaimen mukana ja lähti omille teilleen liki välittömästä luotaimen saavuttua Marsia kiertävälle radalle.

Se syöksyi Marsin ilmakehään lämpökilpensä suojaamana, irtautui kilvestä ja avasi laskuvarjonsa, minkä jälkeen lentosuunnitelman mukaan se olisi pomppinut lopulta pinnelle ilmatyynyjen pehmustaessa iskua. Suurten pallojen sisällä oleva alus olisi osunut pintaan noin 65 kilometrin tuntinopeudella ja kimmonnut useamman kerran uudelleen ilmaan, kunnes lopulta se olisi asettunut paikalleen, pyristellyt irti ilmatyynyistään ja avautunut simpukan tapaan.

Sitten se olisi levittänyt neljä ympyrän muotoista aurinkopaneeliaan ja nostanut robottikäsivartensa päässä olevan tutkimuslaitepaketin ylös, jolloin siinä oleva kamera välittää ensimmäiset euroilla (ja punnilla) rahoitetut maisemakuvat Marsin pinnalta.

Paitsi että Beagle 2:sta ei kuultu mitään laskeutumisensa jälkeen. Yhteyttä siihen yritettiin kuukausien ajan; samoin sitä yritettiin löytää kiertoradalta otetuista kuvista. Turhaan.

Toukokuussa 2004 koottu ESAn ja brittien raportti kirjasi useita mahdollisuuksia lennon epäonnistumiseen: se saattoi pompata Marsin kaasukehästä takaisin avaruuteen, sen törmäystä vaimentavat ilmatyynyt saattoivat pettää, sen laskuvarjo saattoi jäädä jumiin laskeutujan kuoreen tai pinnalle päästyään laskeutuja olisi sotkeentunut laskuvarjoon tai ilmtyynyihinsä.

Nasan Mars Reconnaissance Orbiter -luotaimen HiRise-lameran ottamat tarkat kuvat auttavat nyt hieman eteenpäin. Sen osat sekä laskeutuja itse ovat selvästi näkyvissä kuvissa, mutta Beagle 2:sta ei näe valitettavasti tarkkoja yksityiskohtia. Se näyttää kuitenkin olevan Marsin pinnalla osittain avautuneena: voi olla, että aurinkopaneeleita avannut moottori olisi rikkoontunut ja jättänyt kaksi ympyrämäistä paneelia kiinni laskeutujan runkoon. Vaikka laskeutuja olisi saanut tarpeeksi energiaa toimiakseen avautuneista paneeleista, oli valitettavasti radioliikenteen tarvistema antenni erään avautumattoman paneelin alla.

Beagle 2 ei siis pystynyt saamaan yhteyttä Maahan.

Beagle 2 - omituinen brittilaskeutuja

Beagle 2 saapui siis Marsiin Mars Express -luotaimen mukana. Mars Express, tuttavien kesken MEX, kiertää edelleen Marsia ja toimii hyvin, vaikka sen oletettu elinikä oli vain pari vuotta.

Se, että pieni brittilaskeutuja saatiin aikanaan mukaan ESAn marslentoon, henkilöityy Colin Pillingeriin, karismaattiseen kemistiin, joka sai laskeutujan tekemiseksi taakseen varsinaisen kansanliikkeen.

“Koko laskeutujaprojektin taustalla on se, että olen tutkinut pitkään Marsin meteoriitteja ja halusimme saada lisätietoa siitä, voisivatko niissä olleet merkit elämästä tarkoittaa todella sitä, että Marsissa olisi elämää”, kertoi Pillinger, kun tapasin hänet kevällä 2003 Milton Keynesissä, hänen kotiyliopistossaan.

“Samalla kun tutkimusryhmäni pohti asiaa, kuulimme, että Euroopan avaruusjärjestö suunnitteli lähettävänsä mahdollisesti luotaimen Marsiin vuonna 2003, jolloin Maa ja Mars olisivat lähepänä toisiaan mitä ne ovat olleet koko kirjoitetun historian aikana. Kuulimme, että lennon nimi on Mars Express ja että se olisi vain Marsin kiertolainen, jolloin totesimme heti, että meillä on kokoelma Marsista tulleita meteoriitteja, jotka antavat vihjeitä Marsissa mahdollisesti olevasta elämästä. Ainoa tapa saada asiasta selvää on lähettää Marsiin laskeutuja, joka tekisi tutkimuksia pinnalla. Ja siten siis alkoin painostamaan ESAa, jotta lennolle otettaisiin mukaan myös laskeutuja.”

ESAn Mars Express syntyi pian sen jälkeen, kun monia eri Euroopan maissa tehtyjä instrumentteja kuljettanut venäläinen Mars 96 -lento päätyi Tyynen valtameren pohjaan.

"Siinä he vain puhuivat kullakin olevista intrumenttien varalaitteista", muistelee Pillinger ja jatkaa, "joten totesin vain, että meidän pitää päästä myös eteenpäin, ja kehotin heitä harkitsemaan vakavasti laskeutujan ottamista mukaan suunnitelmaan." Kyse oli lopulta vain hinnasta, joten Pillinger pyysi varaamaan lennolta tilaa laskeutujalle - "kyllä joku sen lopulta maksaa, sanokaa minun sanoneen."

Pillinger sai 31 kiloa käyttääkseen, eli laskeutuja sai painaa vain noin 8 prosenttia siitä, mitä ammoinen Pathfinder painoi. ESA antoi vähän rahaakin, samoin Britannian hallitus, mutta lopulta Pillinger joutui itse ottamaan projektiaan varten lainaa. Se oli tarkoitus maksaa takaisin lahjoitusvaroilla ja kaupallisella toiminnalla, jonka osana laskeutujan kyljestä oltiin jo myymässä mainospaikkoja yhtiöille. Eräs asiayhteyteen sopiva suklaapatukkavalmistaja oli kuulemma jo varsin pitkällä neuvotteluissa, mutta lopulta projekti sai niin paljon tukea, ettei suoranaiseen mainontaan tarvinnut vielä mennä. Esimerkiksi Brittien kansallinen lottoyhtiö kustantaa laskeujan lennonvalvomon.

“Aloitimme tämän projektin siten varsin tiukasta tilanteesta, mutta se oli niin kiinnostava ehdotus kaikille mukana olleille ihmisille, että suurin osa teki työtä laskeutujan eteen ilmaiseksi.”

“Emme ole kuitenkaan olleet projektin aikana koskaan epätoivoisia tai edes kovin synkkämielisiä, vaikka meillä on ollut vaikeuksia. Oletan, että kaikki mukana olleet henkilöt ovat tehneet laskeutujaan sillä mielellä, että se tehdään oli mikä hyvänsä, ja mitä enemmän meillä oli vastoinkäymisiä, sitä päättäväisemmiksi me tulimme. Kukaan ei varmaankaan saa mahdollisuutta lentää Marsiin kuin kerran elinaikanaan, suurin osa itse asiassa ei saa mahdollisuutta koskaan, joten päätimme tehdä laskeutujan joka tapauksessa.”

Colin Pillinger

Korkean tason taustatulta

Vaikka Pillinger itse oli aktiivinen rahoituksen hankkija, tapahtui projektin kannalta tärkeä tapaus Houstonissa vuonna 1999. Brittiläinen pop-bändi Blur oli kiertueella amerikassa ja osallistui Johnsonin avaruuskeskuksen kiertokäynnille, jolloin he törmäsivät erääseen paikalla työskennelleen englantilaiseen.

"Yllätyimme, kun kuulimme kuinka paljon avaruuskeskuksessa on englantilaisia ja kuinka Britanniassa ei juurikaan ole avaruustoimintaa", kertoi yhtyeen rumpani Dave Rowntree Guadrian-lehden haastattelussa vuonna 2003. "Päätimme itse asiassa synnyttää silloin oman avaruusohjelman Briteille, mutta päädyimme lopulta yhteyteen Pillingerin Mars-ohjelman kanssa."

"Parhaiten meistä oli apua siten, että toimme mukaan oman kuuluisuusarvomme", totesi Rowntree vaatimattomasti. Blur sävelsi kännykän soittoääneltä kuullostavan yhdeksännuottisen melodian, jonka Beaglen oli tarkoitus lähettää laskeuduttuaan Maahan, ja lisäksi yhtye teki kokonaiseen kappaleen sekä sen videon Mars-lennon innoittamana.

Blurin ansiosta piskuisen Beagle 2:n suosio kasvoi ja maine toi mukanaan kuuluisuuksia, jotka puolestaan toivat rahalahjoituksia. Tunnettujen projektin tukijoiden joukossa ovat kuningatar Elizabeth II ja pääministeri Tony Blair, mutta valtaosasta muista Pillinger vaikenee.

Osansa kuuluisuudesta toi moderni taiteilija Damien Hirst, joka on tullut tunnetuksi pilkkuteoksistaan. Hän teki Beagle 2:een hyvin minimalistisen pilkkuteoksen, sillä hänen laskeutujan pintaan ruuvattu luomuksensa toimii kameroiden kalibrointitauluna. Mukana oli myös näytteitä, joiden perusteella spektrometrien toimintaa voidaan tarkastaa.

Kaikkea muuta kuin muodikas, lyhyenläntä ja kömpelö professori Pillinger nousi myös itse julkisuuden henkilöksi ja sai aikaan sen, että avaruus oli ja on ainakin vähän aikaa jopa trendikästä. Pillinger kuoli viime vuoden toukokuussa.

Hammaslääkärin pora Marsissa

Pikkuinen Beagle on omituinen olio myös rakentamisen suhteen. Päävastuun sen varsinaisesta tekemisestä kantoi paneurooppalaisen avaruusjätin Astriumin brittiosasto, mutta mittalaitteita oli tekemässä varsin kiinnostava, lähinnä Pillingerin nopeasti kasaan haalima tuttavien joukkio.

"Sen jälkeen kun saimme ESAsta lopulta luvan laskeutujan tekemiseen, soitin tuttavilleni ja pyysin heitä tekemään nopeasti jotain", muisteli Pillinger ja virnisti: "Olimme enemmänkin joukkio kantapubimme vakiasiakkaita, kuin aloillaan maailman parhaita tutkijoita."

Kantapöydän jengi sai kasaan kuitenkin myös muita vakuuttavan laitteen, jonka päätehtävä on elämän etsiminen. Suurin osa mittalaitteista on laskeutujasta ylös nousevan 80-senttisen robottikäsivarren päässä; kasivarren avulla laskeutuja voi kurottaa suoraan ylöspäin, jolloin se voi ottaa stereokamerallaan laajoja panoraamakuvia, tai se voi keskittyä vieressä olevaan kiinnostavaan kiveen, jota käsivarren päässä oleva mikroskooppi, pora ja kaksi spektrometriä voivat tutkia varsin perusteellisesti.

Käsivarren poralaite on myös hyvä esimerkki Pillingerin ennakkoluulottomuudesta tutkijajoukon keräämisessä, sillä sen tekemisestä vastasi hongkongilainen hammaslääkäri T.C. Hg.

Hän oli käymässä Lontoossa, kun hän sattumalta sai tietää sopivan poralaitteiston löytämisen hankaluudesta, jolloin hän tarjosi apuaan. Käsivarren poralaitteisto suunniteltiin ensin hiomaan kiven pintaa, minkä jälkeen sitä voitiin tutkia mikroskoopilla ja spektrometreillä. Jos kivi vaikuttaisi kiinnostavalta, kairattaisiin siitä poralla nelisen milliä syvä näyte.

Marsperänäytteitä oli tarkoitus tutkia laskeutujassa itsessään olevilla 12 pienellä uunilla, joissa näytettä kuumennetaan. Siinä missä 70-luvun Viking-luotaimet etsivät Marsin hiekasta happea erilaisia kaasuja aineenvaihdunnassaan käyttäviä mahdollisia elämänmuotoja, keskittyi Beagle 2 hiilen kahden isotoopin havaitsemiseen. Hiili-12 ja hiili-13 saataisiin esille näytettä lämmittämällä.

Maapallon päällä kaikki elävät oliot suosivat hiilen kevyempää isotooppia, joten Pillinger toivoi, että Marsin elämä – oli se sitten elävää tai kuollutta – tekisi samoin. "Aina pitää yritää, ja me yritämme nyt hieman erilailla kuin Vikingit aikanaan", sanoi Pillinger. "Käyttämämme menetelmä on paljon kattavampi, sillä se havaitsee käytännössä kaikenlaisen hiilen näytteistä."

Näytteitä pieniin uuneihin piti laittaa paitsi Marsin pinnasta ja kivistä, niin myös pinnan alta, jopa puolentoista metrin syvyydestä. Luotaimen "myyrä" oli sähköjohdon päässä liikkuva makkaraa muistuttava laite, joka liikkui eteenpäin matomaisesti sentin kerrallaan sähkömoottorin tekemisen pulssien avulla. Se kykeni kaivautumaan kivien alle ja hiekan sisälle, mistä se olisi voinut tuoda takaisin kymmenesosagramman painoisen näytteen.

"Periaatteessa voimme havaita jopa muutaman pienen mikrobin laavakasan seasta", hehkutti Pillinger. "Ongelmana tosin on se, että voimme tutkia vain hyvin pientä aluetta laskeutujan ympäriltä, joten hyvien laitteiden lisäksi meillä pitää olla paljon onnea."

Nimensä Beagle 2 sai HMS Beaglesta, laivasta, jolla Charles Darwin kiersi maailman, joka tosin sekin oli itse asiassa jo Beagle 3, koska nimi on ollut Kuninkaallisen laivaston käytössä jo pitkään. Nimen historia uloittuu aina 1700-luvulle saakka, mistä alkaen Britannian laivastolla on ollut kaikkiaan yhdeksän Beagle -nimistä alusta. 

“Siksi meidän olisi pitänyt ristiä laskeutujamme Beagle 10:ksi”, nauroi Pillinger.

Tehtävä: sterilisoi laskeutuja

Käydessäni Milton Keynesissä Pillingeriä jututtamassa, kiersin myös Open Universityn tiloissa ollutta Beagle 2:n kotipesää. Siellä oli lennonjohto sekä myös puhdastila, missä laskeutuja oli tehty. Kaikki Marsin pinnalle lähetettävät aluksen tulee käsitellä siten, että niiden mukana ei matkaa punaiselle planeetalle Maan elämää – edes virustasoista sellaista.

“Esimerkiksi Mars Express on kiertolainen, jonka täytyy täyttää niin sanottu ‘törmäysmahdollisuus’-määräykset, koska ne saattavat törmätä Marsiin 20-50 vuoden kuluttua”, selitti Andy Spry, Beagle 2:n puhtausvastaava. 

“Ne siis saattavat pudota planeetan pinnalle tuon ajan kuluttua kiertoradalta ja vaikka ne lentäisivät planeetan ohitse, ne ovat senkin jälkeen radalla, joka tuo ne uudelleen myöhemmin planeetan luokse, jolloin törmäys saattaa tapahtua. Siksi ei tarvitse olla juuri lainkaan puhdistettuja, kuten meidän piti olla: Beaglen pinnalla saa olla määräysten mukaan vain noin 500 000 elävää organismia, mikä on hyvin vähän, sillä normaalissa yhdessä aivastuksessa leviää ympäristöön miljoonia bakteereita. Mars Expressin puhdistaminen samalle tasolle olisikin ollut suuri haaste”.

Beagle 2 steriloitiin siten, että sen osat puhdistettiin mahdollisimman hyvin joko kuumentamalla, säteilyttämällä tai kemiallisella käsittelyllä. 

“Kun pohdimme miten sterilointi suoritetaan, jaoimme osat ja alirakenteet ryhmiin, jotka voitiin steriloida samalla kertaa. Näin virheiden määrä kokoonpanon aikana voitiin minimoida. Itse alus koottiin luonnollisesti puhdastilassa ja kokoonpanosta vastaavat insinöörit koulutettiin eritoten ottamaan osien puhtauden huomioon, mikä ei suinkaan kuulu normaalin insinöörin koulutukseen.” 

Puhdastilassa työskenneltiin erityisissä vaatteissa, kukaan ei mennyt sisään normaaleissa asusteissaan. Työntekijöillä ei saanut olla partaa tai pitkiä hiuksia, jotka olisivat tuoneet eliöitä puhdastilaan. Työn laatua monitoroitiin koko ajan mikrobiologisesti siten, että osista otettiin jatkuvasti näytteitä joita analysoitiin Beagle 2 -tiimistä riippumattomasti. 

“Meidän oman yliopistomme tutkijat ottivat näytteet, mutta näytteet tutkittiin sokkona ulkopuolisessa laboratoriossa, joten pystyimme osoittamaan, ettemme olleet tietoisesti tai tietämättämme vaikuttaneet tuloksiin. Tämä on tärkeää myös siksi, että jos löydämme Marsista merkkejä elämästä, niin olemme tehneet kaikkemme sen eteen, että elämä on marsilaista, eikä meidän sinne mukanamme viemää. Luonnollisesti tämä on merkittävää myös tutkijoille, jotka haluavat tuloksistaan mahdollisimman luotettavia.”

Periaatteessa lääketieteelliset laitteet ovat siis avaruusaluksia steriilimpiä, koska laki määrää niin. Lääketieteessä puhutaan tasosta, jossa yksi organismi saastuttaa instrumentteja yhdessä tapauksessa miljoonasta, kun taas Beaglessa oli muutama sata tuhatta organismia, teoriassa, ja käytännössä luku on vieläkin pienempi. 

“Beagle on siten huomattavasti puhtaampaa kuin ruoka, se puhtaampi kuin leikkaussali, mutta ei niin steriili kuin suojamuovissaan oleva leikkausväline”, päätti Fry sterilisaatiokierroksensa.

On siis lohduttavaa tietää, että vaikka Beagle 2 ei onnistunut tehtävässään, se ei ole todennäköisesti saastuttanut marsilaisia.


Juttuja samasta aiheesta