Philae

Philae laskeutui pomppien komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalle 12. marraskuuta 2014 ja lähetti sen pinnalta muutaman päivän ajan kuvia ja tietoja. Sen jälkeen laskeutujan akku hiipui ja se vaipui uneen — herätäkseen siitä muutamaan otteeseen, kun sen aurinkopaneelit saivat tarpeeksi valoa ja laite virkosi hetkeksi.

Havaintoja se ei kuitenkaan onnistunut niillä kerroilla enää lähettämään. Vaikka lennonjohto ja tutkijat toivoivat enemmän päivänpaistetta laskeutujalle, ei Philae onnistunut enää toimimaan kunnolla laskeutumisensa jälkeen. Perustehtävänsä se sai kuitenkin tehtyä.

Nyt saatujen kuvien perusteella tosin on ihme, että laskeutuja pystyi edes siihen.

Tänään klo 12 Suomen aikaa Rosetta-luotaimen EES-yksikkö, eli Electrical Support System Processor, deaktivoidaan osana luotaimen valmistelua sen omaan loppuun, joka koettaa syyskuun 30. päivänä.

Luotain ohjataan silloin lentämään hitaasti komeetan pinnalle, missä se tekee ensin mittauksia ja ottaa kuvia, ja sen jälkeen luotain sammutetaan. Eräs planeettatutkimuksen huimimmista seikkailuista päättyy silloin.

Mutta toinen tarina siis päättyy jo tänään, joskin tämä on ollut lähinnä toiveikasta odottelua viime kesästä alkaen. Viimeinen pihahdus komeetan pinnalle laskeutuneesta, ja sieltä onnistuneesti havaintoja lähettäneestä Philae-luotaimesta kuultiin 9. heinäkuuta 2015, eli yli vuosi sitten. 

Silloin se ei kuitenkaan pystynyt lähettämään havaintoja, vaan lähinnä telemetriatietoja, joiden perusteella havaittiin laskeutujan kokeneen kovia ja että ainakin toinen sen radiolaitteista oli rikkoontunut. Mutta silti lennonjohto sekä Philae-tiimi olivat toiveikkaita, ja Rosetta on kuunnellut koko ajan sen jälkeenkin josko laskeutujasta kuuluisi jotain.

Se on pysynyt kuitenkin vaiti. Kenties se ei ole kestänyt komeetan aktiivisuuden huippuaikaa ja on peittynyt komeetasta suihkunneeseen jäähän ja pölyyn. Kenties lämpötilavaihtelut ovat saaneet sen kaikki radiolaitteet rikkoontumaan. Tai kenties yksinkertaisesti sen laskeutumispaikka osoittautui niin hankalaksi, ettei laskeutuja ole saanut tarpeeksi energiaa aurinkopaneeleistaan.

Kerroimme Tiedetuubissa juuri ennen joulua kuinka Rosetta oli saanut yhteyden komeetan pinnalla olevaan Philaeen ja täsmensimme seuraavana päivänä, että kyseessä saattoikin olla viestin sijaan "pelkkä" interferenssi – vaikka se vaikutti omituiselta.

Uusia yhteyksiä ei sen koommin ole saatu, ja myös jouluisesta viestistä on saatu nyt lisäselvyyttä. Ja ei ole.

Miten Philae ja Rosetta puhuvat keskenään?

Yhteys Philaen ja Rosettan välillä avautuu periaatteessa siten, että yhteydestä vastaava Rosettan sähkösysteemiprosessoriyksikkö (Electrical Support System Processor Unit, ESS) on etsintämoodissa, jossa se lähettää signaaleita alas komeetan pinnale ja odottaa Philaen lähettämää vastausta.

Kun Philaen vastaanotin ottaa vastaan signaalin Rosettalta, se tarkistaa onko sillä tarpeeksi virtaa akuissaan ja onko se muuten kunnossa yhteyden muodostamiseen. Jos on, niin se lähettää vastauksen Rosettaan.

Kun Rosetta havaitsee vastauksen, se avaa yhteyden ja Philae lähettää ensi töikseen (suomalaistekoisessa) muistissaan olevat tiedot järjestelmiensä tilasta. Tämän jälkeen, jos yhteys toimii edelleen, voi Rosetta lähettää laskeutujaan myös käskysarjoja, joilla esimerkiksi ohjataan Philae tekemään uusia havaintoja tai toimimaan jollain halutulla tavalla.

Se, miten hyvin yhteys muodostuu, riippuu Philaen ja Rosettan välisestä etäisyydestä ja liikkeestä. Nyt joulukuusta alkaen Rosetta on ollut vajaan sadan kilometrin päässä komeetasta ja olosuhteet ovat suotuisat yhteyden muodostumiseen. Arvioiden mukaan Philaen laskeutumisalueella on tarpeeksi auringonvaloa sähkövirran tuottamiseen ja lämpötila on tarpeeksi korkea, jotta laskeutuja voi toimia hyvin.

Tämä tilanne jatkuu tammikuun loppuun saakka. 

(Juttua päivitetty klo 21:28)

Kerroimme tänään päivällä, että komeettalaskeutuja Philaeen on saatu yhteys.

Yhteyden saamisesta kerrottiin Ilmatieteen laitokselta, missä tiedon läheisessä yhteydessä lennonjohtoon olevalta laskeutujan PP-instrumentin päätutkijalta Walter Schmidtiltä välitti professori Minna Palmroth.

Koska tiedot yhteydestä ovat sekavia, olimme juuri puhelinyhteydessä ESAn tiedotuspäällikköön Pål Hvistendahliin, joka kertoo että viime yönä Rosetta otti tosiaan vastaan omalaatuisen viestin.

Hvistendahlin mukaan kunnollista dataa ei laskeutujasta saatu, mutta viestiä tutkitaan parhaillaan ja uutta yhteyttä yritetään uudelleen aina kun luotain on sopivasti laskeutujan näköpiirissä.

Mitä tapahtui viime yönä?

Walter Schmidt kertoo klo 21:18 että, viime yönä Rosetta oli kuuntelemassa Philaesta mahdollisesti tulevaa viestiä ja huomasi taustakohinaa voimakkaamman signaalin laskeutujan käyttämällä taajuudella.

"Saimme myös telemetriapaketteja, mutta yksikään niistä ei näytä sisältävän mitään käyttökelpoista tietoa", kertoo Schmidt. 

"Periaatteessa tällä taajuudella tuleva signaali voi olla peräisin vain Philaen lähettimestä. Olemme varovaisia ja tutkimme parhaillaan vaihtoehtoisia lähteitä, mistä riittävän voimakas tällä taajuudella tuleva signaali voisi olla peräisin."

Schmidtin mukaan Philaen ohjaustietokoneet käynnistävät sen radiolähettimen vain sen jälkeen kun ne ovat ottaneet vastaan virheettömän datapaketin Rosetta-luotaimelta.

Vaikka tätä ei Schmidt sanokaan, tarkoittaisi tämä siis sitä, että jos (kun) Philae on lähettänyt signaalin, on se tehnyt niin vasta kyettyään ottamaan vastaan viestin kunnolla Rosettalta. Viesti siis kulkee laskeutujassa kumpaankin suuntaan.

Toiveet kunnollisen yhteyden saamisesta ovat näin ollen korkeammalla kuin kertaakaan sitten heinäkuun ja Philae näyttää olevan ainakin jossain määrin toiminnassa.

Palaamme asiaan heti kun saamme lisätietoa (vaikka joulun aikaan).

Päivitys 23. joulukuuta:
Ajantasaista tietoa jatkojutussamme: signaali on saatu, mutta sitä ja sen lähdettä tutkitaan. Philae hyvin todennäköinen, mutta ei 100% varma.

Päivitys klo 20:10
Tilanne heräämisen suhteen näyttää olevan epäselvä. Tieto heräämisestä saatiin aamulla Walter Schmidtiltä ja varmistettiin toisesta lähteestä lennonjohdossa, mutta odotamme edelleen virallista varmistusta asialle. ESA tai laskeutujan tehnyt sekä sen lennohjohtona toimiva DRL eivät ole toistaiseksi varmistaneet heräämistä.

Alla on juttumme muuttamattomana, mutta heräämiseen tulee nähtävästi suhtautua vielä varauksin. Joka tapauksessa juuri näinä aikoin yrityksiä on tehty ja tiedon lähteisiin on normaalisti voitu luottaa varauksettomasti.

--------

Tätä on odotettu! Yli vuosi sitten laskeutuneeseen, Rosetta-luotaimen mukana komeetta Churyumov-Gerasimenkoa tutkimaan lähetettyyn Philae-lasketutujaan on saatu yhteys.

Philaen lennonjohto Kölnissä sai otettua vastaan 10 sekuntia kestäneen yhteyden aikana 51 telemetriapakettia laskeutujasta klo 3:17 Suomen aikaa viime yönä.

Saatu data pitää sisällään ennen kaikkea tietoja laskeutujan tilasta ja olosuhteista, missä se on. 

Uutisen suurin merkitys on kuitenkin se, että nyt tiedämme, että laskeutuja on edelleen toiminnassa ja pystyy muodostamaan yhteyden Rosetta-luotaimeen, vaikka todennäköisesti yksi sen lähettimistä ja vastaanottimista on rikkoutunut. 

Lennonjohto koettaa nyt Philaen tilan selvittämisen lisäksi lähettää sille ohjeet, joiden mukaan se tekisi heti kuin mahdollista sarjan mittauksia. Näin komeetalta saataisiin edes vähän tietoja; toiveissa on luonnollisesti se, että yhteys voisi olla pysyvämmin ja laskeutujalla voitaisiin tehdä täysi mittaussarja, ottaa kuvia ja mahdollisesti vielä tehdä niin pitemmän aikaa.

"Jos yhteys muodostuu pysyväksi, lataamme laskeutujaan jo ennalta laaditun ohjelman mittauksista ja siinä eräs ensimmäisistä mittauksista on meidän SESAME / PP", kertoo Ilmatieteen laitoksen Walter Schmidt. PP on suomalaisvetoinen tutkimus, missä Schmidt toimii tieteellisenä johtajana.

Komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalla käkkivä pesukoneen kokoinen Philae-laskeutuja on vähän kuin kirjoittaja maanantaiaamuna: herää, mutta nukahtaa uudelleen, kunnes herää jälleen ja kenties ottaa vielä pienet torkut.

Nyt Philae on ollut jälleen pitkän aikaa hiljaa, ja lennonjohdossa huolestutaan – taas kerran.

Edellisen kerran laskeutujasta kuultiin 9. heinäkuuta, jolloin saadut tiedot olivat erittäin lupaavia: silloin näytti silta, että pätkittäin toiminut yhteys laskeutujan ja sen tietoja Maahan välittävän Rosetta-luotaimen välillä alkaisi toimia luotettavammin, laskeutujan olisi hyvässä kunnossa ja että sen aurinkopaneelit keräisivät sen verran runsaasti sähköä, että laskeutuja olisi päässyt tekemään tutkimustakin pian.

Nyt näin ei ole käynyt, sillä yhteyttä ei ole saatu uudelleen. Tämä on herättänyt huolestumista lennonjohdossa ja tutkijoissa, sillä Rosetta-luotain oli varta vasten siirretty sellaiselle radalle, mistä se voisi olla paremmin yhteydessä laskeutujaan.

Rosettan ratakorkeus oli jo matalimmillaan vain noin 153 km ja lentänyt suoraan laskeutumispaikan päältä.

Tämä tosin osoittautui liian matalaksi, sillä aktiivisuutensa lähes huipussa olevasta komeetasta irtaantuu runsaasti kaasua ja pölyä, jotka häiritsevät luotaimen navigointilaitteita; Rosetta suunnistaa ja määrittää asentonsa tähtien avulla, ja jos sen näkökentässä on kovasti muita kirkkaita pisteitä, se menee sekaisin. 

Aikaisemmin tämä sai aikaan luotaimen menon ns. turvatilaan, eli keskeyttämään kaikki toimintansa ja odottamaan ohjeita Maasta, mutta nyt tähtietsinten häiriöitä osattiin odottaa, ja ennen kuin tilanne tuli vakavammaksi, päätettiin ratakorkeutta nostaa noin 180 kilometrin tienoille.

Sieltä valitettavasti yhteydenpito laskeutujaan on jälleen heikompaa.

Lennonjohdon mukaan pelkkä suurempi etäisyys ei kuitenkaan selitä  Philaen hiljaisuutta. Aurinkopaneelien keräämän auringonvalon määrä on muuttunut laskeutujasta saatujen tietojen mukaan eri tavalla kuin teoreettiset mallit olisivat antaneet aiheen olettaa, joten voi olla, että Philae on siirtynyt komeetan pinnalla. Tai että pinta sen ympärillä muuttuisi.

Laskeutumisen jälkeen saatujen kuvien mukaan laskeutumispaikka on hyvin rosoinen ja epätasainen, minkä lisäksi Philae oli pinnalla varsin vinossa. Komeettaytimen ollessa aktiivinen sen pinnalla tapahtuu muutoksia ja sen sisältä purkautuu kaasua, ja voi hyvinkin olla niin, että laskeutumisalueella tapahtuu jotain juuri nyt.

Jos antennin suunta siirtyy olennaisesti, ei Rosetta välttämättä pysty ottamaan yhteyttä niin hyvin kuin aikaisemmin nykyiseltä radaltaan.

Myös Philaessa on havaittu yksi selvästi yhteydenpitoa haittaava vika: yksi sen kahdesta radiolähettimestä ei toimi kunnolla, minkä lisäksi jo aiemmin tiedettiin, että toinen vastaanottimista on rikkoontunut. Ohjelmointinsa mukaisesti laskeutuja vaihtaa automaattisesti laitteita ja siten se pystyisi aina välillä kuulemaan ja lähettämään viestejä.

Nähtävästi STT on tänään kertonut tuoreista Philae-laskeutujaa koskevista uutista, koska useat mediat kertovat asiasta. Yleisesti ottaen jutut ovat ihan ok, paitsi että termeissä on hieman heittoa ja lisäksi otsikot sekä sanakäänteet laajemminkin ovat aikamoisen lennokkaita. 

Jännimmän otsikon (mikä silmiimme on juttulistauksissa sattunut) veti Keskisuomalainen, jonka mukaan "Philae-laskeutuja hiljeni komeetan pinnalla - viranomaiset huolissaan".

Laskeutujaa hallinnoivat Saksan ilmailu- ja avaruushallinnon DLR:n, Euroopan avaruusjärjestön ESAn sekä Ranskan avaruustutkimuskeskus CNESin työntekijät yhteistyössä esimerkiksi Suomessa Ilmatieteen laitoksella olevien tutkijoiden kanssa, enkä ole aivan selvillä kaikkien henkilöiden työsuhteiden yksityiskohdista, mutta joukon nimeäminen "viranomaisiksi" on aika kaukaa haettua – etenkin kun tämä viittaa siihen, että maamme viranomaiset olisivat huolissaan laskeutujan meille aiheuttamasta mahdollisesta uhasta. 

Vaikka tämä asia on siis tulkinnanvatainen, on jutun jokaiseen kolmeen lauseeseen saatu mahtumaan useita virheitä tai epätarkkuuksia. Mutta STT:n juttua näkemättä on vaikea sanoa johtuuko tämä alkuperäisestä tekstistä vai sen lyhentämisestä.

Päivitys: mm. Ilta-Sanomat kertoo myös asiasta samoin sanakääntein, joten STT:n juttu lienee ainakin "osasyyllinen".

Nyt kun koko maailman huomio on kiinnittynyt kaukaiseen Plutoon ja sen ohi kiitäneeseen New Horizons -luotaimeen, on hyvä muistaa, että Rosetta ja Philae jatkavat edelleen Churyumov–Gerasimenko-komeetan tutkimista. Päivän (tai kahden) kuvana on otos viime lokakuulta, jolloin Rosetta oli ainoastaan kahdeksan kilometrin päässä – tai korkeudella – komeetan pinnasta. Kumiankkaa muistuttavan pyrstötähden pääpuolella on Ma’at- ja Maftet-alueiden rajalla selvä siirtymä paksusta pölyvaipasta ohuempaan kerrokseen. Maftetin puolella pölyn alta pilkistää lohkareista ja epätasaisempaa maastoa, kun taas Ma’atin alueella pölykerros on kuoppaista. Se saattaa johtua pölyn seassa olevan jään paikoittaisesta sublimoitumisesta.

Kuva: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Saksan avaruuskeskus DLR:ssä voidaan hengittää taas hiukan vapautuneemmin, sillä Philae antoi eilisiltana kuulua itsestään. Laskeutuja oli yhteydessä Rosetta-luotaimeen parinkymmenen minuutin ajan, ja lähetti CONSERT-mittalaitteen (COmet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) tuloksia. 

"Tuorein elonmerkki Philaelta osoittaa, että ainakin yksi laskeutujan viestiyksiköistä on toiminnassa ja ottaa vastaan komentoja", totesi Philaen ohjaustiimiin kuuluva Koen Geurts.

Edellisen kerran Philaeen oltiin yhteydessä 24. kesäkuuta, joten lennonjohdossa on eletty hermoille käyviä päiviä ja viikkoja. Kun laskeutujalle lähetettiin 5. heinäkuuta komento käynnistää ytimen rakennetta luotaava CONSERT-mittalaite, se ei vastannut. Nyt näyttää kuitenkin siltä, että Philae on yhä voimissaan, ehkä heikoissa, mutta silti toimintakunnossa.

Laskeutujan sisälämpötila on tällä hetkellä nollan tienoilla, joten tutkijat ovat toiveikkaita sen suhteen, että aurinkopaneelit pystyvät lataamaan akkua. Silloin Philae pystyisi toimimaan riippumatta komeetalla vallitsevasta "vuorokaudenajasta".

Eilen lähetetty uusi komento mittalaitteen käynnistyksestä meni perille, mutta lennonjohdossa ollaan ymmällään yhteydenpidon satunnaisuudesta. "Meillä ei ole vielä käsitystä, miksi laskeutuja otti yhteyttä nyt, mutta ei edellisinä päivinä", Geurts aprikoi. 

Philae käyttää Rosettaa viestilinkkinä Maahan, joten luotaimen liike komeetan ympärillä sanelee mahdollisuudet olla siihen yhteydessä. Rosettan rata on ollut kuitenkin viimeiset kolme viikkoa muuttumaton, joten luotaimen ja laskeutujen keskinäinen asema ei selitä ongelmia yhteyksissä.

Uutisissa on tänään raportoitu laajasti aamulla The Guardian -lehdessä olleesta artikkelista, missä esitettiin Rosetta-luotaimen ja Philae-laskeutujan tutkittavana olevan Churyumov-Gerasimenko -komeetalla olevan mahdollisesti elämää.

Väite esitetyssä muodossaan on varsin kaukaa haettu ja heijastelee esittäjänsä professori Chandra Wickramasinghen kauan vaalimaa ajatusta panspermiasta – siitä, että elämä on levinnyt komeettojen mukana avaruudessa.

"Tiedeyhteisö ei innostu median tavoin villeistä huhuista, sillä tieteessä kun vaaditaan jotain oikeita todisteitakin", toteaa Tiedetuubin toimituskunnan jäsen, planetologi Jarmo Korteniemi.

Wickramasinghe on pamspermia-terminkin keksineen tähtitieteilijä-kirjailija Fred Hoylen oppilas ja hän on esittänyt muitakin varsin lennokkaita biologian alaan kuuluvia ajatuksia mm. SARS-viruksen saapumisesta Maahan avaruudesta.

Rosettan tapauksessa Wickramasinghe ja oppilaansa Max Wallis esittävät, että komeettaytimellä on jäätyneitä järviä ja niiden pinnan alla voisi olla kehittynyttä elämää.

Komeettaydintä on kuitenkin tutkittu jo erittäin tarkasti, eikä sieltä ole havaittu minkäänlaisia merkkejä jäätyneistä järvistä. Itse asiassa pinnalla on näkyvissä erittäin vähän jäätä.

Sen sijaan on mahdollista, että komeetan pinnalla on orgaanisia molekyylejä. Philae-laskeutuja havaitsi niistä merkkejä ja on täysin mahdollista, että tummalla pinnalla on runsaastikin orgaanisen kemian yhdisteitä.

Orgaaniset yhdisteet ovat elämän peruspalikoita, mutta matka niistä edes alkeelliseen elämään on hyvin pitkä ja vaatii sopivia olosuhteita. Komeetoilla todennäköisesti sellaisia ei ole, koska ne ovat hyvin kylmiä, Aurinko lämmittää niiden pintaa vain ajoittain ja ne ovat koko ajan alttiita avaruudessa olevalle säteilylle. Orgaaniset aineet syntyvät pitkälti Auringon valon vaikutuksesta hiilestä ja vedestä, joita komeettaytimellä on, minkä vuoksi komeetan sisäosissa orgaanisia aineita ei todennäköisesti ole. 

Myös Rosetta-lennon tieteellinen johtaja Matt Taylor pitää ajatuksia elämästä Churyumov-Gerasimenkolla varsin epätodennäköisenä. "Se on pelkkää spekulaatiota."

Rosetta-luotaimen ja Philae-laskeutujan tuloksia esitellään Llandudnossa, Walesissa tällä viikolla olevassa konferenssissa ja aiheesta varmaan kuullaan lisää lähipäivinä. Mutta elämää, tuskin edes yksinkertaista, tuskinpa kokouksessa tullaan raportoimaan.