kantoraketti

Pian mennään Skotlannista avaruuteen – mistä ja miksi?

Kaksi skottiyhtiötä on ilmoittanut aloittavansa satelliittien laukaisun avaruuteen. Orbex aikoo aloittaa lennot vuonna 2022 Skotlannin pohjoisosaan rakennettavalta laukaisualustaltaan ja Edinburghissa majaansa pitävä Skyrora puolestaan aikoo käyttää Cornwallissa, Iso-Britannian lounaiskärkeen suunniteltavaa laukaisukeskusta.

Kaksi skottiyhtiötä on ilmoittanut aloittavansa satelliittien laukaisun avaruuteen. Orbex aikoo aloittaa lennot vuonna 2022 Skotlannin pohjoisosaan rakennettavalta laukaisualustaltaan ja Edinburghissa majaansa pitävä Skyrora puolestaan aikoo käyttää Cornwallissa, Iso-Britannian lounaiskärkeen suunniteltavaa laukaisukeskusta. Rakettejaan se testaa kuitenkin myös Skotlannissa.

Kyseessä ovat ensimmäiset Euroopan mantereella olevat satelliittilaukaisukeskukset, sillä tähän mennessä eurooppalaiset ovat yhdessä ja erikseen laukaisseet satelliittejaan muun muassa Afrikasta, Australiasta ja nyttemmin Ranskan Guyanasta.

Video näyttää millainen paikka on Skotlannin pohjoisosassa sijaitseva A’Mhoinen niemimaa, minne Orbex-yhtiö suunnittelee laukaisukeskuksestaan. 

Euroopan alueella on useita pieniä niin sanotun "uuden avaruuden" yhtiöitä, jotka suunnittelevat pieniä kantoraketteja kevyiden satelliittien laukaisuun. Näille kaavaillaan laukaisupaikkoja Skotlannin ja Cornwallin lisäksi Norjasta ja Azoreilta. 

Myös Ruotsissa pohditaan Kiirunan luona olevan Esrangen avaruuskeskuksen soveltuvuutta satelliittien laukaisuun. Sieltä, kuten Norjan Andøyastakin lähetetään jo nyt varsin kookkaitakin luotausraketteja, jotka tosin tekevät "vain" ballistisia lentoja – eli nousevat vain ylös ja putoavat takaisin alas. Satelliitteja ei niillä voi laukaista.

Skotlantilaisella Orbexilla etumatkaa kilpailijoihinsa verrattuna, sillä se on saanut hankittua noin 42 miljoonaa euroa rahoitusta ja se on vakavaraisin näistä pienistä eurorakettiyhtiöistä.

Orbex Prime -raketti
Orbex Primen 3D-metallitulostettu moottorin polttokammio

Yhtiö esitteli tämän vuoden helmikuussa tekeillä olevan rakettinsa prototyypin. Prime -niminen laite on yhtiön mukaan noin 30 % kevyempi ja 20 % suorituskykyisempi kuin vastaavat muut tekeillä olevat pienraketit. Se käyttää polttoaineenaan biopropaania, minkä yhtiö väittää pudottavat laukaisun hiilidioksidipäästöjä jopa 90 % perinteisiin polttoaineisiin verrattuna. Raketin moottori on 3D-tulostettu.

Prime voi nostaa matalalle kiertoradalle hieman alle sadan kilon kuorman. Näillä näkymin ensimmäisellä kyydillä vuonna 2022 nousee avaruuteen Faraday-2b -satelliitti.

Laukaisupaikka Skotlannin ylämaalla ei sekään ole enää vain haaveilua. Yhtiö allekirjoitti juuri elokuun alussa 75-vuotisen sopimuksen maanomistajien kanssa A’Mhoinen niemimaalla olevasta alueesta. Skotlannin hallitus tukee voimakkaasti uusia avaruushankkeita. Hallitus muun muassa ilmoitti maaliskuussa 2019 ohjaavansa neljä miljardia puntaa avaruusalan kehittämiseen.

Viidesosa Iso-Britannian avaruustyöpaikoista on Skotlannin uudessa avaruudessa

Skotlannissa on jo nyt yli 130 avaruusalalla toimivaa yhtiötä, tutkimuslaitosta tai muuta organisaatiota, joissa on noin 7600 työntekijää. 

Glasgow'ssa majaansa pitävä Clyde Space on ollut nanosatelliittien ja niiden järjestelmien tekijä jo vuodesta 2005 alkaen. Amerikkalaisella Spirellä on varsin kookas yksikkö myös Glasgow'ssa.

Siellä on myös uusi tulokas, Alba Orbital, joka keskittyy tekemään ja suunnittelemaan PocketQube -luokan satelliitteja. Ne ovat kuutioita, jotka ovat vain 5 cm kanttiinsa – eli perinteiseen yhden yksikön CubeSatiin niitä mahtuisi kahdeksan.

Orbexin pääkonttori on Invernessin itäpuolella, eli pari sataa kilometriä pohjoiseen Glasgow'sta. Skyroran toimisto on puolestaan aivan Edinburghin keskustassa, Princess Streetin ruuhkaisella ostoskadulla. Voit siis ostaa sieltä joko uudet kengät tai rakettimatkan avaruuteen.


Huom: Videolla on kuvituksena Ariane 5 -kantoraketin laukaisun lisäksi myös Rocket Lab -yhtiön Electron -kantoraketin laukaisu Uudesta-Seelannista. Yhtiö suunnittelee laajentavansa toimintaansa muualla ja myös Skotlanti on ollut yksi vaihtoehto heidän jo käytössä olevan rakettinsa laukaisuun. Päätöksiä tästä ei kuitenkaan ole tehty ja todennäköisesti yhtiön ensimmäinen uusi laukaisupaikka on muualla.

Loppuvuoden satelliittilaukaisubakkanaali on meneillään

Pe, 12/14/2018 - 18:35 Jari Mäkinen

Kuten yleensä, satelliittien laukaisijat koettavat saada vuoden viimeiset raketit matkaan seuraavien viikkojen aikana. Ruuhka rakettirintamalla päättää ennätyksellisen vuoden 2018, jonka aikana tapahtui suhteessa ennätyksellisen vähän laukaisuonnettomuuksia.

Tähän mennessä tänä vuonna on tehty 105 kantorakettilaukaisua ympäri maailman; 36 Kiinasta, 30 Yhdysvalloista, 17 Venäjältä, 8 eurooppalaisin raketein Etelä-Amerikassa olevasta Kouroun avaruuskeskuksesta, kuusi Intiasta, kuusi Japanista ja lisäksi kaksi Uudesta Seelannista.

Vuoden loppuun on suunnitteilla vielä 12 lentoa, joista tosin osa varmasti lykkääntyy ensi vuoden puolelle. Joka tapauksessa laukaisuvalmiina ovat raketit Uudessa Seelannissa, Yhdysvalloissa, Kiinassa, Intiassa, Kouroun avaruuskeskuksessa ja Venäjällä.

Jo ilman näitä tulossa olevia laukaisuita on tästä vuodesta tulossa eräs aktiivisimmista avaruusvuosista. Vuonna 2017 laukaisuita oli 90 ja edeltävänä vuonna 85. Edellinen ennätys viime ajoilta on vuodelta 2014, jolloin tehtiin 92 laukaisua. Kylmän sodan aikaisia ennätyksiä ei kuitenkaan olla vielä rikkomassa, sillä vuosina 1964 – 1990 laukaisuita tehtiin vuodella yli sata, parhaimmillaan 139 (vuonna 1967).

Laukaistujen satelliittien määrässä viime vuodet ovat olleet kuitenkin kaikkien aikojen vilkkaimpia. Tänä vuonna tähän mennessä avaruuteen on laukaistu 511 satelliittia (joista neljä suomalaista) ja nähtävästi lopulta tähän tulee laskea ainakin 40 satelliittia lisää. Viime vuonna luku oli 513, sitä edeltävänä 308 ja vuonna 2015 335.

Suurin syy satelliittimäärän roimaan kasvuun ovat nanosatelliitit, sellaiset kuin Aalto-1, Suomi 100 ja Reaktor Hello World, sekä satelliittien kimppakyydit, jotka kuskaavat suuren määrän näitä kerralla avaruuteen. Ennätys tässä on intialaisilla, jotka laukaisivat 104 satelliitti yhdellä raketilla vuonna 2017. Lähivuosina tahdin oletetaan vain kiihtyvän – ja vähitellen satelliittien suuri määrä alkaa tuottaa harmaita hiuksia, sillä lähiavaruus on pian kuhisemassa pieniä, ohjauskyvyttömiä satelliitteja.

Suurin osa nanosatelliiteista putoaa parin vuoden päästä laukaisustaan luonnollisesti ilmakehään ja tuhoutuvat siinnä, mutta lähiaikoina niitä ollaan lähettämässä ylös paljon enemmän kuin niitä tulee sieltä alas.

Tänä vuonna on tapahtunut muutamia kiinnostavia asioita

Vuoden kiinnostavin tulokas on Rocket Lab -yhtiön pieni kantoraketti nimeltä Electron. Se on tarkoitettu pienten satelliittien laukaisuun ja esimerkiksi suomalaisen tutkasatelliittiyhtiö Iceyen seuraava satelliitti Iceye-X3 on näillä näkymin saamassa sellaisella kyydin avaruuteen ensi vuoden alussa.

Raketti on ensimmäinen rutiinikäyttöön tulleista pienistä raketeista. Vastaavia on kehitteillä muuallakin, sillä pienten satelliittien määrän lisääntyessä on juuri tällaisille laukaisuille paljon kysyntää. Isommilla kantoraketeilla nano- ja mikrosatelliitit ovat aina isompien satelliittien kyljessä olevia kyytiläisiä, jotka joutuvat usein odottelemaan ihan turhaan. Pienemmillä raketeilla operointi on suoraviivaisempaa ja ja kätevämpää.

Electron on tehnyt tänä vuonna jo kaksi lentoa ja kolmas laukaisu on vuorossa ihan lähipäivinä. Niitä lähetetään Uudessa Seelannissa olevalta laukaisualustalta, joten yllättäen uusiseelantilaisista on tullut avaruusvaltion asukkaita.

Isoille, perinteisille raketeille on luonnollisesti tulevaisuudessakin käyttöä ja kysyntää on myös nykyistä suuremmille raketeille. Kulunut vuosi näki myös yhden tällaisen ensilennon: SpaceX:n Falcon Heavy lensi ensimmäisen kerran tammikuussa ja sinkosi tällä koelennollaan näyttävästi Tesla Roadster -urheiluauton Aurinkoa kiertämään.

Tälle ikään kuin kolmesta Falcon 9 -raketista kootulle kantoraketille on tulossa vielä muutamia lentoja, mutta SpaceX on muuttanut viime aikoina suunnitelmiaan sen käytöstä siten, että vastaisuudessa suurin osa Heavylle aiotuista laukaisuista aiotaan tehdä tulossa olevalla BFR-raketilla. Siitä kuullaan varmasti paljon ensi vuonna, kun sen testaaminen alkaa.

Tänä vuonna tapahtui pitkästä aikaa ensimmäinen onnettomuus miehitetylle avaruusalukselle. Lokakuussa kohti avaruusasemaa laukaisu Sojuz joutui keskeyttämään lentonsa rakettiin tulleen vian vuoksi ja sen miehistö palasi turvallisesti, mutta epämukavasti takaisin alas laskuvarjolla vain lyhyen lennon jälkeen. Kyydissä olleet Nasan astronautti Nick Hague ja venäläinen kosmonautti Aleksei Ovchinin pääsevät koittamaan uudelleen lentoa ensi vuonna.

Tämän Sojuz-onnettomuuden lisäksi vuonna 2018 tapahtui (ainakin tähän mennessä) vain yksi muu laukaisuonnettomuus: kiinalaisen yksityisen LandSpace -yhtiön uusi pieni kantoraketti ZhuQue-1 epäonnistui koelennollaan lokakuussa ja sen kyydissä ollut Weilai 1 -satelliitti ei päässyt radalleen. Tästä raketista varmasti kuullaan vielä lisää.

Lisäksi tänä vuonna tapahtui harvinainen ja omituinen häiriö eurooppalaiselle Ariane 5:lle. Tammikuussa laukaisu raketti rynnisti ohjelmoinnissa tapahtuneen inhimillisen virheen vuoksi aivan toiselle radalle kuin suunniteltiin: SES-14/GOLD -tietoliikennesatelliitin piti mennä päiväntasaajan päälle geostarionaariradalle, mutta Ariane lähti viemään sitä radalle, jonka kallistuskulma päiväntasaajan suhteen oli 20,6°.

Lennolla tapahtunut toinen häiriö oli itse asiassa onnekas, sillä näin suuren ratamuutoksen olisi pitänyt käynnistää raketin automaattisen tuhoamisen, mutta näin ei käynyt. Sen sijaan satelliitti pääsi avaruuteen ja se onnistuttiin ohjaamaan lopulta oikealle paikalleen. Tähän kuitenkin kului paljon polttoainetta, minkä vuoksi satelliitin elinikä on paljon suunniteltua lyhyempi.

Harvinaista: kaksi kantorakettia lähdössä lentoon vain vartti välissä

Ke, 07/25/2018 - 12:00 Jari Mäkinen

Luvassa ihan kohta on harvinaista herkkua: voit katsoa netissä kaksi rakettilaukaisua ihan peräjälkeen. Ensin Ariane 5 lähtee lentoon klo 14.25 ja sitten Falcon 9 klo 14.39.

Tänä vuonna maailmassa on tähän mennessä tehty 59 kantoraketin laukaisua, eli raketti on lähtenyt avaruuteen keskimäärin kolmen ja puolen vuorokauden välein. Tämä tarkoittaa noin kahta laukaisua viikossa.

Avaruuslennot ovat siis nykyisin tulleet niin arkisiksi, ettei niistä kirjoiteta uutisissa juuri lainkaan. Edes vuoden ainoa epäonnistuminen ei noussut otsikoihin, koska raketti ei räjähtänyt, eikä tuloksena ollut muuta kuin lisävaivaa satelliittioperaattoreille. Ariane 5 koki nimittäin alkuvuodesta olleella lennollaan harvinaisen häiriön, jonka vuoksi sen lentorata poikkesi olennaisesti suunnitellusta. Satelliitit pääsivät avaruuteen, mutta niiden ohjaaminen oikeille radoilleen kesti kuukausia ja verotti satelliittien polttoainetta. Ne siis toimivat todennäköisesti laskettua lyhyemmän ajan.

Syy Arianen harhautumiseen selvisi nopeasti ja sen jälkeen raketti lensi jo uudelleen. Ja nyt sellainen on siis jälleen lähdössä.

Arianen kyydissä on tällä kerralla neljä eurooppalaisen Galileo-satelliittipaikannusjärjestelmän satelliittia. Kunhan nämä satelliitit saadaan taivaalle, on Galileo viimein valmis ja sen käyttäminen on yhtä sujuvaa kuin amerikkalaisen GPS:n. Tosin nyt Galileostakin ollaan jo suunnittelemassa uutta, ja parempaa versiota, sillä tekniikka on mennyt järjestelmää rakennettaessa eteenpäin.

Näitä uusia satelliitteja ei kuitenkaan enää laukaista Ariane 5:llä, sillä sen on tarkoitus jäädä pois käytöstä vuonna 2022. Siihen saakka nämä erittäin luotettavat työjuhdat nostavat ennen kaikkea tietoliikennesatelliitteja taivaalle Kouroun rakettikeskuksesta noin viitisen kertaa vuodessa.

Kourou sijaitsee sopivasti päiväntasaajan tuntumassa Ranskan Guyanassa, Etelä-Amerikan koilliskulmassa.

SpaceX -yhtiön Falcon 9 on olemukseltaan aivan erilainen kuin Ariane 5, sillä siinä missä Ariane 5 oli 1990-luvulla yksinkertaisin ja uudenaikaisin raketti, on Falcon 9 sitä nyt. Falcon 9 on hieman pienempi, mutta se on osittain uudelleenkäytettävä, sillä raketin ensimmäinen vaihe palaa takaisin alas ja voi lentää uudelleen.

Falcon 9 -raketteja laukaistaan paitsi Floridassa olevasta Cape Canaveralista, niin myös Kaliforniasta Los Angelesin yläpuolella rannikolla olevasta Vandenbergin lentotukikohdasta. Kyseessä on alun perin sotilaallisten rakettien laukaisuun tarkoitettu keskus, mistä laukaistaan nykyisin myös kaupallisia raketteja. Samaan tapaan SpaceX käyttää Cape Canaveralissa sotilasalueella olevaa laukaisualustaa.

Floridassa yhtiöllä on käytössään myös aivan vieressä siviilien (siis Nasan) hallinnassa olevassa Kennedyn avaruuskeskuksessa sijaitseva laukaisualusta, kuuluisa 39A, mistä aikanaan lähtivät matkaan Apollo-kuulennot sekä monet avaruussukkulat.

Falcon 9 -raketteja laukaistaan nyt varsin usein, ja edellinen lento tapahtui juuri sunnuntaina Cape Canaveralista. SpaceX on tehnyt tähän mennessä tänä vuonna jo 13 laukaisua, joista yksi oli uuden, raskaan Falcon 9 Heavyn lento. Tänään Kaliforniasta lähtevä raketti vie mukanaan avaruuteen kymmenen Iridium Next -tietoliikennesatelliittia.

Linkit laukaisuiden katsomiseen

Ariane 5 laukaistaan matkaan (jos kaikki käy suunnitellusti) klo 14.25 Suomen aikaa. Lentoa voi seurata Euroopan avaruusjärjestön sivuilla.

Falcon 9 laukaistaan klo 14.39 ja laukaisua voi katsoa suorana SpaceX:n sivuilla.

Ariane 5:n ylin vaihe irtoaa noin yhdeksän minuutin (tarkalleen 8 minuuttia ja 56 sekuntia) kuluttua lentoonlähdöstä. Tuolloin on hyvä hetki siirtyä katsomaan Falcon 9:n laukaisua, koska muutamat minuutit ennen moottorien käynnistämistä ovat aina jännittäviä.

Sääolot kummallakin laukaisupaikalla ovat hyvät.

Video: Raketti tienristeyksessä

Jos Los Angelesin lentoaseman eteläpuolella ajelee Hawthorne -nimisessä paikassa, saattaa siellä törmätä yllätykseen: risteyksessä olevaanb kantorakettiin. Se ei tosin ole ajoradalla, vaan turvallisesti SpaceX -yhtiön pääkohttorin pihalla.

SpaceX on vallannut vähitellen varsin suuren osan Hawthornen paikallisen lentokentän vierellä olevista rakennuksista. Siellä sijaitsee nyt yhtiön päämaja sekä sen ympärillä on koko joukko kiinnostavan näköisiä rakennuksia, joissa on mielenkiintoa herättäviä tekstejä: esimerkiksi Dragon processing facility ja niin edelleen.

Dragon on yhtiön avaruusalus, jonka miehittämättömät versiot kuljettavat nyt rahtia avaruusasemalle ja tuovat sieltä takaisin Maahankin tavaraa, ja jonka uusi miehitetty versio tekee pian ensilentonsa.

Eniten huomiota herättää kuitenkin päärakennuksen edessä kaikkien ihailtavana oleva Falcon 9 -kantoraketin ensimmäinen vaihe. Kyseessä on aivan ensimmäinen onnistuneesti takaisin palannut rakettivaihe, joka teki ensimmäisen (ja ainoan) lentonsa joulukuussa 2015. Tätä vaihetta tutkittiin tarkasti lennon jälkeen ja sen avulla tekniikkaa kehitettiin eteenpäin, mutta uuden lennon sijaan se päätyi näyttelyesineeksi. Yhtiö ihan syystäkin haluaa muistella sen avulla saavutustaan, joka on merkkipaalu avaruuslentojen historiassa.

Tarkalleen ottaen kyseessä on rakettivaihe numero B1019 ja ensimmäinen ns. Full Thurst -version Falcon 9:n ensimmäinen vaihe. Tässä versiossa käytetään mm. tavallista kylmempiä ajoaineita, koska kylmemmät ja siten tiheämmät kerosiini sekä nestehappi ovat tilavuutta kohden energeettisempiä. Siinä oli myös ensimmäiset suurempitehoiset Merlin-rakettimoottorit. Raketin rakennetta, ohjaimia ja laskeutumisjalkoja oli myös paranneltu.

Kuormana tällä 22. joulukuuta 2015 olleella lennolla oli 11 kappaletta Orbcomm-yhtiön satelliitteja. Sen jälkeen, kun ensimmäinen vaihe oli tehnyt tehtävänsä, se kääntyi takaisin ja laskeutui Cape Canaveralissa laukaisupaikan lähellä olevalle laskeutumisalueelle, joka tunnetaan nimellä LZ-1, eli Landing Zone 1.

Raketti on siis kaikkien nähtävissä ja ihailtavissa Hawthornessa Crenshaw Boulevardin ja Jack Northrop Avenuen risteyksessä SpaceX:n pääkonttorin edessä. Pääkonttorille ei sen sijaan mennä noin vain sisälle, eikä siellä oteta kuvia, mutta siellä on esillä paljon muuta yhtiön historiaa alkaen ensimmäisestä takaisin avaruudesta palanneesta Dragon-aluksesta. Sen osoite on asianmukaisesti 1 Rocket Road.

SpaceX:n pääkonttorin piha

Pian alkaa kiihkeä avaruustappelu: Musk vastaan Bezos

Su, 05/27/2018 - 16:33 Jari Mäkinen
Elon Musk ja Jeff Bezos

Tästä tulee jännää: Jeff Bezos vastaan Elon Musk. Onko tässä uuden avauuskilpailun taistelupari?

SpaceX -yhtiön perustaja Elon Musk on paistatellut viime vuodet otsikoissa. Mitä tahansa hän tekeekin (ja twiittaakin) SpaceX:n tulevaisuudensuunnitelmista, Tesla-sähköautoista, Hyperloopista, tunneleista, liekinheittimistä tai lehdistön laatua tarkkailevasta Pravda-palvelusta nousee heti puheisiin ja meemeiksi netissä. 

Eikä ihme, sillä hän paitsi puhuu, niin myös tekee: käytännössä kaikki, mitä hän on vihjaillut aluksi, on muuttunut lopulta todeksi – tosin aikataulu on yleensä ollut varsin joustava.

Hänen vanavedessään on nyt tulossa Amazon-nettikaupan perustanut Jeff Bezos. Bezos on perustanut Blue Origin -nimisen avaruusyhtiön, joka on kehittänyt uudelleenkäytettävän New Shepard -raketin ja sen nokassa pomppauslennoille avaruuden puolelle sopivan kapselin avaruusturistilentoja varten.

Hänen yhtiönsä on kehittämässä myös New Glenn -nimistä kiertoradalle saakka kurottavaa rakettia, josta on tulossa jotakuinkin yhtä iso ja voimakas kuin SpaceX:n tekeillä olevasta Big Falcon Rocket -raketista.

Siinä missä SpaceX on rakentamassa uusille raketeilleen tehdasta Kaliforniaan, on Bezosin rakettitehdas on harjakorkeudessaan Cape Canaveralissa, Floridassa.

Ei ole vaikeaa arvata, että näiden kahden yhtiön välille on kehittymässä lähiaikojen jännittävin taistelu – uuden ajan avaruuskilpailu, sillä uudet markkinat avaruudessa ovat valtavan suuret ja ensimmäisenä ehtivä kerää suuren potin.

Raketit vertailussa

Kuinka suuria raketit ovat? Kuvassa ylinnä on nyt lentävä SpaceX:n Falcon 9 ja sen alapuolella New Glennin kaksi versiota, kaksivaiheinen ja kolmivaiheinen. Suurempi näistä on 99 metriä pitkä (tai korkea). Niiden alapuolella on Nasan tekeillä oleva Space Launch System, joka on kertakäyttöinen ja perustuu avaruussukkulan sekä ammoisten Apollo-lentojen tekniikkaan. Alimpana on SpaceX:n Big Falcon Rocket. Siinä missä New Glenn voi nostaa matalalle kiertoradalle 45 tonnia, kykenee BFR laukaisemaan 150 tonnia.


Kumpikin yhtiö on tiedotuspolitiikassaan varsin samanlaisia: tulevista tekemisistä ei paljoa puhuta. Samalla kummallakin on takanaan jo vakuuttava historia, joskin Blue Origin on ollut tähän mennessä altavastaajana kahdessa olennaisessa asiassa.

Ensinnäkin New Shepard -raketti on varsin pieni. Se soveltuu ainoastaan suborbitaalilentoihin, eli vain sinkoamaan kapselinsa noin sadan kilometrin korkeuteen. Raketin ja ihmisten kuljettamiseen soveltuvan kapselin tekemissä on ollut pieniä vastoinkäymisiä, mutta jos uutta tehdessä sellaisia ei olisi, olisi tilanne oikeastaan huolestuttava. Nyt kaikki näyttää hyvältä ja Blue Origin saattaa ennättää aloittamaan kaupalliset avaruusturistilennot ennen Virgin Galacticia jo tänä vuonna.

Toiseksi yhtiö ei ole lentänyt vielä kertaakaan avaruuteen. Sen suuri New Glenn -raketti on vain puhetta, vaikkakin New Shepard antaa hyvän pohjan puheille. Jos pieni raketti toimii, niin miksi suurempi ei toimisi?

Raketin koelentoa suunnitellaan vuodeksi 2020 ja jo seitsemän sen laukaisua on myyty.

SpaceX ei ole kertonut paljoakaan Big Falcon Rocketistaan, mutta Elon Musk on kuvaillut sitä monissa eri yhteyksissä. Hän kaavailee raketistaan laitetta, jolla voidaan perustaa siirtokunta Marsiin ja joka mullistaisi paitsi liikenteen avaruuteen, niin myös mannertenvälisen lentämisen paikasta toiseen maapallon pinnalla.

Musk kertoi Mars-suunnitelmastaan ja BFR-raketista ensimmäisen kerran Kansainvälisen astronauttisen unionin IAF:n kokouksessa vuonna 2016 ja täsmensi sitä uudelleen viime vuonna samassa kerran vuodessa jossain päin maapalloa olevassa kokouksessa. Vuoden aikana raketti oli hieman muuttunut, mutta periaate oli pysynyt hyvin samana. Kyseessä on kokonaan uudelleenkäytettävä raketti, jonka ensimmäinen vaihe laskeutuu nykyisten Falcon 9 -rakettien tapaan alas ja toinen vaihe on itse asiassa avaruuslentokone, joka pystyy laskeutumaan rakettimoottoriensa avulla pystysuoraan alas lentonsa jälkeen.

Avaruusalus voisi lentää myös muille taivaankappaleille, ja koska se ei tarvitse ilmakehää lentääkseen, pystyy se laskeutumaan myös Kuuhun tai Marsiin.

Tänä vuonna IAF:n kokous pidetään syyskuun lopussa Bremenissä, Saksassa, ja tällä kerralla sen pääpuhujaksi on pyydetty Muskin sijaan Bezosia.

Hieman vinkkiä tulevasta saatiin kuitenkin viime viikolla Australian Sydneyssä olleessa satelliittifoorumissa, missä Blue Originin kaupallinen johtaja Ted McFarland kertoi – osin varmasti paikallista yleisöä miellyttääkseen – Australian olevan olennaisessa osassa yhtiönsä suunnitelmissa.

Blue Origin on ottanut yhteyttä vastaperustettuun Australian avaruushallintoon, koska "Australiassa on paljon kykyjä" ja "paljon tilaa".

Etenkin jälkimmäinen saattaa viitata siihen, että Australiassa tehtiin 1960- ja 70-luvuilla rakettikokeita Woomeran suurella koealueella, joka sopi siihen oikein mainiosti. Kyseessä on edelleen maailman suurin koealue, ja sitä on koetettu markkinoida myös kaupallisten avaruusyhtiöiden käyttöön useita kertoja. 

Kenties Blue Origin tulee aikanaan laukaisemaan rakettejaan sieltä.

(Lisäys 26. toukokuuta: Bezos kertoi Los Angelesissa pidetyssä avaruuskokouksessa (Space Development Conference) tähtäävänsä alkuvaiheessa ennen kaikkea Kuuhun. Hänen mukaansa Blue Origin olisi mielellään yhteistyössä kuulentojen suhteen Nasan tai ESAn kanssa, mutta on valmis aloittamaan lennot Kuuhun myös yksinään. Yhtiö ja Bezos ovat jo aikaisemmin ehdottaneet kuulaskeutujan tekemistä ja nyt Bezos heittelee jo ajatusta kuuasemasta sekä teollisesta toiminnasta Kuussa.)

Millainen on Woomera?

Aloitamme Tiedetuubissa niin sanottujen immersiivisten artikkelien julkaisun, ja ensimmäisenä on vuorossa raportti Woomerasta. Kyseessä on siis Australiassa oleva suuri koealue, jota käytettiin aikanaan monien sotilaallisten, tutkimuksellisten ja tieteellisten rakettien laukaisuun. Siellä tehdään myös edelleen paljon autiota tilaa vaativia testejä muun muassa miehittämättömillä lentolaitteilla.

Mutta millainen paikka on ja mikä on sen tarina? Siitä enemmän alla olevassa jutussa, jota voi lukea myös suoraan Tiedetuubin Pageflow-palvelussa.

Otsikkokuvat: OnInnovation(vas) ja flickr/Geri Druckman.

Miksi viime perjantainen Falcon 9 -raketin lento oli vallankumous – tässä kuusi yksinkertaista syytä

Ma, 05/14/2018 - 16:00 Jari Mäkinen
Falcon 9 Block 5 nousee lentoon. Kuva: SpaceX

Avaruusyhtiö SpaceX laukaisi viime perjantaina Bangladeshin tilaaman tietoliikennesateliitin Maata kiertämään. Satelliitti ja laukaisu sinällään eivät olleet mitään erityistä, sillä kaikki kävi hyvin rutiininomaisesti, mutta lennossa oli monta seikkaa, jotka tekevät siitä hyvin tärkeän. Otsikossakin oleva sana "vallankumouksellinen" ei ole juurikaan liioittelua.

Uutisissa on kerrottu viime perjantain lennosta ja siitä, että kyseessä oli SpaceX -yhtiön Falcon 9 -kantoraketin uusi versio. Yhtiön johtajaperustaja Elon Musk hymisteli onnistuneen lennon jälkeen tyytyväisenä ja kertoi hieman yhtiön suunnitelmista tulevaisuudessa.

Suunnitelmat ovat hienoja ja pelottavia, riippuen siitä, keneltä kysytään. Jos kyse on satelliitteja avaruuteen laukaisevista yhtiöistä tai tahoista, jotka haluaisivat tulla mukaan avaruusliiketoimintaan, niin Muskin visiot ovat aivan upeita.

Jos taas asiaa kysytään nyt satelliitteja avaruuteen laukaisevilta kilpailijoilta, etenkin eurooppalaiselta Arianespacelta, niin vastauksena on pelokas ilme sekä selittelyä.

Tässä yksinkertaistettuna kuusi syytä, miksi Falcon 9:n lento oli tärkeä – ja miksi Eurooppa on pulassa.

Perjantain laukaisun ensimmäinen vaihe laskeutui suunnitellusti Atlantilla odottaneen lavetin päälle.

1. Tämä on oikeasti uudelleenkäytettävä raketti

SpaceX on osoittanut jo hienosti, miten Falcon 9 -kantorakettien ensimmäiset vaiheet saadaan palautettua takaisin alas niin kiinteälle maalle kuin merellä kelluvalle laskeutumisalustalle. 

Tähän mennessä näin on tehty 25 kertaa: 14 lentoa on tehty siten, että ensimmäinen vaihe on laskeutunut merellä olevalle lavetille, ja 11 ensimmäistä vaihetta on laskeutunut rannalle. Kahdeksan näistä palautetuista vaiheista on laukaisu uudelleen ja kaikki ovat toimineet hyvin. 

Perjantain lennolla oli käytössä uusi versio ensimmäisestä vaiheesta. Sen tekemisessä oli otettu huomioon raketteja puhdistettaessa ja uuteen lentoon valmistellessa tehtyjä havaintoja. Uuden ensimmäisen vaiheen rakettimoottorit on kiinnitetty eri tavalla, rakenteessa on muutoksia ja niiden pintamateriaalit kestävät paremmin kuumennusta, jonka kohteeksi vaiheet joutuvat alas palatessaan.

Parannusten ansiosta rakettivaiheet voidaan – ainakin suunnitelmien mukaan – lennättää uudelleen sata kertaa, ja kymmenen lentoa voidaan tehdä peräjälkeen vain hyvin pienin korjauksin. Periaatteessa vaihe tulee vain alas, se tarkastetaan ja voidaan käyttää saman tien uudelleen. Kymmenennen lennon jälkeen osia pitänee vaihtaa ja vaihe täytyy käydä tarkemmin läpi.

Musk lupasi, että vuoden kuluessa yhtiö aikoo lennättää saman ensimmäisen vaiheen uudelleen 24 tunnin sisällä. Tätä hän tosin uhosi tapahtuvaksi jo viime vuoden puolella, mutta aikataulu on viivästynyt; ajankohdan sijaan kannattaakin kiinnittää huomio siihen, että näin tulee varmasti käymään ja sen ansiosta rakettien lennätykset tulevat paljon edullisemmiksi ja helpommiksi.

Ensimmäisen vaiheen uudelleenkäyttämisen lisäksi SpaceX aikoo ottaa käyttöön myös uudelleenkäytettävät nokkakartiot ja raketin toiset vaiheet. Näiden talteen ottamisesta on tehty jo kokeita, mutta ne eivät ole vielä onnistuneet. Periaatteessa näin kuitenkin voidaan tehdä ja varmasti niin tukee käymään.

Toisen vaiheen uudelleenkäyttö on paljon vaikeampaa, koska se palaa takaisin suurella nopeudella kiertoradalta ja sen saaminen laskeutumaan siististi jaloilleen on hyvin hankalaa. SpaceX:n idea vaiheen palauttamisesta alas suurten, puhallettavien pallojen avulla on kuitenkin hyvä ja toimii teoriassa. 

Ainakin periaatteessa siis koko Falcon 9 voisi olla siis uudelleenkäytettävä.

2. Avaruuslaukaisun hinta romahtaa

Vaikka Falcon 9:stä voitaisiin kätevästi käyttää uudelleen ainoastaan sen ensimmäiset vaiheet, niin jo raketin nykyversiolla satelliitin laukaisun hinta avaruuteen tulee putoamaan olennaisesti. Ensimmäinen vaihe on raketin suurin ja kallein osa, joten jo niitä kierrättämällä hintaa voidaan laskea. 

Näyttää siltä, että aiemmin SpaceX:n mainostama 30 prosentin hinnan lasku on oikeasti suurempi. Nyt Musk puhuu vain 5-7 miljoonaa dollaria (noin 4-6 milj. euroa) maksavasta satelliittilaukaisusta, mikä on vain kymmenesosa nykyisestä hintatasosta. Vaikka tässä olisi hieman löysän puheen lisää, on suunta kohti olennaisia hinnanalennuksia.

Tämä tarkoittaa sitä, että yhä useammat voivat käyttää avaruutta hyväkseen, mikä lisää laukaisujen kysyntää, mikä osaltaan pudottaa hintoja edelleen. 

Sana vallankumous ei etenkään tässä mielessä ole yhtään liioittelua.

3. Kilpailijat ovat pulassa

SpaceX ei ole päässyt markkinajohtajaksi helpolla. Se on kehittänyt härkäpäisesti konkarien ja "viisaampien" neuvojen vastaisesti tekniikkaansa yli 14 vuoden ajan, eikä ole masentunut takaiskuista. 

Yhtiön kilpailijat ovat puolestaan lennättäneet perinteisiä kantorakettejaan aivan kuten ennen, ja vasta viime vuosina ne ovat alkaneet pohtia miten vastata SpaceX:n asettamaan haasteeseen.

Pahimmassa pulassa on eurooppalainen Arianespace, joka käyttää pääasiassa Ariane 5 -kantorakettia. Ariane on ollut kaupallisten satelliittilaukaisuiden työhevonen siitä alkaen, kun se tuli käyttöön 1990-luvun lopussa. Silloin Ariane 5 oli uusi raketti, joka oli 1960-luvulta peräisin olevia (edelleen käytössä olevia) amerikkalaisraketteja yksinkertaisempi, tehokkaampi ja edullisempi suhteessa laukaistavaan massaan.

Nyt tekeillä on uusi Ariane, numeroltaan kuusi. Se on vieläkin yksinkertaisempi ja sen koko on sopeutettu sopimaan paremmin nykyisin laukaistavien tietoliikennesatelliittien massoihin. Mutta se on edelleen kertakäyttöinen, perinteisen tyylinen raketti.

Raketista on tulossa muutama versio, joista pienimmän laukaisu maksaa arvioiden mukaan 75 miljoonaa euroa ja raskaimman 90 miljoonaa. Eroa on hieman verrattuna SpaceX:n lupaamaan, jotakuinkin saman kokoisen satelliitin laukaisevaan Falcon 9:ään ja sen noin viiteen miljoonaan euroon.

Euroopassa tutkitaan kyllä aktiivisesti erilaisia uudelleenkäytettäviä raketteja, mutta juuri nyt olemme kaukana takana kehityksessä. Ei ihme, että Arianespacen johtaja Stéphane Israël on taas nyt toukokuun puolivälissä kehottanut puolipaniikissa eurooppalaisia avaruusrahoituksesta vastaavia päättäjiä reagoimaan; Ariane-raketteja valmistava Airbus tekee jo itse omia suunnitelmiaan, mutta koska Ariane on poliittisvetoinen projekti, ei se pysty menemään itsekseen eteenpäin ilman, että nyt käynnissä oleva Ariane 6 -työ joutuisi hankaluuksiin. Vaikea ongelma.

Callisto. Kuva: CNES
Callisto on suunnitteilla oleva uudelleenkäytettävän raketin demoversio. Sen takana ovat Ranskan ja Saksan avaruushallinnot. Ensilentoa suunnitellaan vuodeksi 2020. Kuva: CNES.

5. Luotettavuus paranee

Nyt lentänyt Falcon 9:n versio on tehty täyttämään kaikki miehitettyjen avaruuslentojen turvallisuusmääräykset, koska tämän avulla SpaceX aikoo lennättää astronautteja kyytivää Dragon-alustaan avaruuteen.

Tämä tarkoittaa monia luotettavuutta parantavia muutoksia, mutta ennen kaikkea sitä, että raketin tulee kestää suurempia ulkoisia voimia laukaisun aikana ilman vaurioita ja sen systeemien pitää olla moninkertaisesti varmennettuja. Esimerkiksi rakenteet ovat nyt tehty siten, että ne kestävät 40 % enemmän voimia kuin laukaisun aikana odotetaan tapahtuvan.

Jo nyt Falcon 9 on ollut siinä mielessä kilpailijoitaan parempi, että se on voinut jatkaa lentoaan normaalisti, vaikka kaksikin sen moottoreista rikkoontuisi laukaisun aikana. 

Parempi luotettavuus on luonnollisesti hyvä uutinen myös satelliittien laukaisijoille. Satelliitteja vakuuttavat yhtiöt puolestaan joutuvat laskemaan vakuutushintojaan, mikä osaltaan vähentää kustannuksia. Vakuutukset eivät ole pakollisia, mutta lähes kaikki ottavat sellaisen.

Suunnitelmien mukaan ensimmäinen uuden Dargon-aluksen lento tapahtuu elokuussa, joskin on mahdollista, että tätä automaattisesti ilman matkustajia tehtävää lentoa tullaan lykkäämään. Astronautteja kyytiin otetaan vasta aikaisintaan loppuvuodesta; uuden Falcon 9:n täytyy lentää virheettömästi seitsemän kertaa ennen kuin ihmisiä uskalletaan laittaa sen nokkaan.

 

Kuvapari näyttää uuden (oikealla) ja vanhan (vasemmalla) Falcon 9:n olennaisimmat ulkoiset erot: uudelleensuunnitellut laskeutumisjalat ja hiilikuituinen osa ensimmäisen ja toisen vaiheen välissä.

6. SpaceX on pian alan valtias

SpaceX-yhtiöllä on nykyisin käytössään kolme laukaisualustaa, joista se pystyy tekemään laukaisuita jo nyt lähes samanaikaisesti. Kaksi näistä on Floridassa ja yksi Kaliforniassa, ja ne soveltuvat hyvin niin tietoliikenne- kuin tutkimussatelliittienkin laukaisuun. Kennedyn avaruuskeskuksessa oleva alusta sopii myös miehitetyille avaruuslennoille ja mistä tahansa voidaan laukaista rahteja pois maapalloltakin. 

Yhtiöllä on siis käytössään nyt yhtä monta laukaisualustaa kuin Euroopalla Kouroussa olevassa avaruuskeskuksessa ja enemmän kuin kilpailijoillaan.

Tähän mennessä tänä vuonna SpaceX on tehnyt yhdeksän lentoa ja viime vuonna se teki kaikkiaan 18 lentoa. Tänä vuonna se aikoo tehdä noin 30 lentoa.

Kun se alkaa vielä laukaisemaan rakettejaan tätäkin useamminkin, ensi vuonna mahdollisesti jo useita viikossa, tulee siitä pian alan ehdoton valtias. Kuka ostaisikaan kyytejä enää muilta, jos hinta on edullinen ja lentoja tehdään koko ajan?

Monopolitilanne on kuitenkin aina ongelmallinen, koska kilpailu tekee aina hyvää – ja jos Falcon 9:lle tapahtuu onnettomuus ja lennot joudutaan keskeyttämään, on tuloksena varsin suuri kaaos. Toivottavasti kilpailijat pääsevät samalle tasolle pian. 

Väläys tulevasta: BFR syrjäyttää Falcon 9:n

SpaceX laukaisi alkuvuodesta Falcon 9:n raskaan version ja sinkosi sillä näyttävästi Tesla -urheiluauton planeettainväliseen avaruuteen. Voi olla, että näitä lentoja ei pahemmin tulla enää tekemään, koska yhtiön valmisteilla oleva uusi, suuri raketti BFR (Big Falcon Rocket) tulee syrjäyttämään sen.

Musk on twiittaillut aina välillä kuvia BFR:n osista ja nähtävästi työt sen tekemiseksi ovat jo varsin pitkällä. Yhtiö on varannut niiden valmistamiseen paikan Kaliforniasta sopivasti Long Beachin sataman luota ja raketin prototyypin testaaminen alkaa ensi vuonna. Jos kaikki käy nyt suunnitellusti, ensimmäinen raketti lentäisi vuonna 2020.

BFR on kokonaan uudelleenkäytettävä ja se pystyy nostamaan 150 tonnia kerrallaan Maata kiertämään. Siitä onkin aikomus tehdä ensimmäinen todellinen avaruusrekka, jolla viedään rahtia kimppakyydillä avaruuteen. Nyt jokainen satelliitti lähetetään omalla raketillaan, tai parhaimmillaan kyydissä on kolme satelliittia – kun mukaan ei lasketa nanosatelliitteja, joita voidaan viedä jo satakuntakin kerralla. Vastaisuudessa isojenkin satelliittien kanssa tehdään juuri niin: BFR vie ne ylös ja sinkoaa siellä omille teilleen.

Falcon 9 Heavyä ei siis tarvita mihinkään, ja itse asiassa Falcon 9 jäänee pian myös eläkkeelle. Se saattaa olla antiikkinen jo viiden vuoden päästä (Ariane 6:sta ja muista tekeillä olevista uusvanhoista raketeista ei kannata edes puhua tässä yhteydessä).

Amazon-miljardööri Jeff Bezosin Blue Origin on tekemässä vastaavanlaista New Glenn -rakettia, jonka tehdas on jo harjakorkeudessa Floridassa Cape Canaveralissa.

Vaikka perinteisistä avaruusyhtiöistä ei näytäkään olevan vastaajiksi kilpailuun tässä uuden avaruusajan alussa, on tiedossa todella kiinnostavia aikoja. Ja perjantainen Falcon 9:n lento oli tässä yksi tärkeä välitavoite.

(Juttua on korjattu: satelliitti oli Bangladeshin tilaama, ei Indonesian, kuten tekstissä alun perin kirjoitettiin)

Miksi SpaceX haluaa nyt laskeutua raketillaan alas jättikokoisen vappupallon avulla?

Ke, 04/18/2018 - 23:51 Jari Mäkinen

Tempauksistaan tunnettu SpaceX -avaruusyhtiö ja sen johtaja Elon Musk ovat jo pitkään kertoneet, että heidän tavoitteenaan on käyttää kantoraketit kokonaisuudessaan uudelleen. Nyt vain ensimmäiset vaiheet voivat palata takaisin alas, mutta ylemmät vaiheet ovat kertakäyttöisiä. Ensi yön lennolla testataan menetelmää, jolla niitäkin saataisiin talteen. Ratkaisu on huipputekninen: jättisuuri ilmapallo.

Tähän mennessä SpaceX on onnistunut saamaan takaisin alas ehjinä kaikkiaan jo 23 Falcon 9 -kantoraketin ensimmäistä osaa ja niistä 11 on lentänyt jo uudelleen.

Rakettivaiheissa on uudelleenkäytettävät moottorit, laskeutumisjalat, ilmaohjaimet ja hyvät hallintalaitteet sekä ylimääräistä polttoainetta, joiden avulla ne voivat laskeutua pehmeästi helikopterin tapaan pystysuoraan joko merellä olevan lavetin tai laukaisualustan vieressä olevan alueen päälle.

Toiset vaiheet (ks. otsikkokuva) sen sijaan ovat kertakäyttöisiä.

Kun ne ovat päättäneet tehtävänsä ja kiertävät Maata avaruudessa, ne ohjataan nykyisin tuhoutumaan ilmakehässä jossain Tyynenmeren päällä. Jos niistä jäisi ilmakehän kitkakuumennuksen jälkeen joitain palasia jäljelle, molskahtaisivat ne turvallisesti mereen alueella, missä ei ole käytännössä ketään.

Jotta toiset vaiheet saataisiin ehjinä alas ensimmäisten vaiheiden tapaan, pitäisi ne suojata kitkakuumennusta vastaan lämpösuojilla samaan tapaan kuin esimerkiksi avaruussukkula, mutta se olisi kallista ja hankalaa. 

Nyt ideana onkin muuttaa toisten vaiheiden massan ja pinta-alan välistä suhdetta siten, että ne putoavat alas sen verran hitaasti, että ne eivät joudu niin suuren kuumennuksen kohteeksi. Lämpötilahan syntyy ilmanvastuksen kitkakuumennuksesta, ja jos nopeutta on vähemmän ja putoavan kappaleen ilmanvastus on hyvin suuri, on tilanne ihan toinen.

Yksi tapa lisätä ilmanvastusta ja massan sekä pinta-alan suhdetta on yksinkertaisesti puhaltaa putoava kappale hyvin suureksi. Sen voi tehdä esimerkiksi ilmatyynyn kaltaisilla auki puhallettavilla suurilla tyynyillä, jotka avautuisivat esimerkiksi pienten kaasunkehittimien (lue: paljon kaasua tuottavien räjähdyspanosten) avulla.

Ne olisivat siis kuin suuria vappupalloja, tai yksi iso sellainen. Ja hyvin tukeva sellainen, sillä sen pitää silti kestää varsin suurella nopeudella tapahtuvan syöksyn ilmakehään sekä jonkin verran kuumennusta.

Nähtävästi SpaceX aikoo testata tätä tekniikkaa nyt tulevalla TESS-eksoplaneettametsästäjän lennolla.

Jo aikaisemmin yhtiö on harjoitellut tarkkuuspudottamista Tyynenmeren päällä ja se on myös koettanut napata talteen raketin nokkakartion suurella laivaan kiinnitetyllä verkolla. Se ei aivan onnistunut, mutta periaatteessa temppu voisi onnistua – myös ensimmäisten vaiheiden palautukset menivät aluksi pahasti pieleen, kunnes nyt ne on saatu lähes rutiininomaisiksi.

Epäilevät tuomaat, jotka ennättivät epäonnistumisten jälkeen tuomita koko manöveerin mahdottomana, ovat nyt hiljaa.

Tekniikalla on suomalaisyhteys

Auki puhaltuva pallomainen osa laskeutujaa ei ole mikään uusi ajatus, sillä sellaisia on teoreettisesti on pohdittu pitkään.

Näitä on ennätetty jo testaamaankin pienessä mittakaavassa, ja myös Ilmatieteen laitoksen suunnittelema Mars-luotain käytti puhallettavaa ilmatyynyä. Se paitsi lisäisi laskeutujan pinta-alaa ja hidastaisi siten sen nopeutta, niin myös toimisi suojana kuumennusta vastaan ja sen jälkeen olisi kuin laskuvarjo.

MetNet olisi edelleen hyvä konsepti, mutta se ei ole toteutumassa näillä näkymin – ainakaan lähiaikoina.

Tiedetuubi kertoi Nasan testistä ja MetNetistä artikkelissa vuonna 2015.

Nyt Alaskastakin aletaan ampua raketteja avaruuteen – tällainen on salamyhkäinen Astra

Pe, 03/23/2018 - 20:46 Jari Mäkinen
Astra ABC7-televisioyhtiön videolta otetussa kuvakaappauksessa. Kuva: ABC7

Uusia avaruusalan yrittäjiä syntyy nyt nopeasti ja nähtävästi osa niistä haluaa pysyä varsin salaisina. Kuten tällä viikolla paljastunut Astra, joka aikoo laukaista kaikessa hiljaisuudessa kehittämänsä raketin koelennolle Alaskasta huhtikuun alussa.

Aikanaan satelliitteja lähetettiin suurilla kantoraketeilla avaruuteen vain muutamista avaruussatamista, mutta uudet, pienet kantoraketit ovat muuttaneet tilanteen.

Näiden rakettien asiakkaat haluavat useimmiten satelliittinsa Maan napojen kautta kulkevalle radalle, jolloin laukaisupaikan sijainti lähellä päiväntasaajaa ei ole lainkaan tärkeää; sen sijaan sijainti syrjäisessä paikassa, missä on paljon merta etelässä tai pohjoisessa on olennaista. 

Niinpä Uusi-Seelanti on yksi sopiva paikka, ja lisäksi pohjoisella pallonpuolella Skotlannissa harkitaan oman laukaisukeskuksen perustamista. 

Mukana uudessa avaruuskisassa ovat myös paikat, mistä on lähetetty jo aikanaan tai lähetetään edelleen luotausraketteja – avaruuden puolelle vain pikaiselle menopaluumatkalle lähteviä tutkimusraketteja.

Tällaisia paikkoja ovat muun muassa Andøya Norjan Lofooteilla, Kiiruna Ruotsin Lapissa sekä Kodiaksaari Alaskassa.

Nyt huomion kohteena on tämä karhuistaan tunnettu saari Alaskan eteläosassa.

Sinne avattiin vuonna 1998 Kodiakin laukaisukeskus, joka tunnetaan nykyisin nimellä Pacific Spaceport Complex – Alaska (eli PSCA). Paikkaa operoi Alaskan osavaltion omistama yhtiö, mutta sen tärkeimmät asiakkaat ovat olleet Yhdysvaltain hallitus ja Nasa, jotka ovat tehneet paikalta 17 pienten rakettien laukaisua. Vuonna 2011 sieltä lähetettiin myös satelliitti avaruuteen.

Laukaisukeskus oli suljettuna vuodesta 2014 vuoteen 2016 laukaisuonnettomuuden vuoksi, mutta sittemmin paikkaa on paranneltu ja nyt myös muunneltu kaupallisille rakettilaukaisuille sopivaksi.

Aiemmin jo arizonalainen Vector Aerospace on ilmoittanut tekevänsä laukaisuita Alaskasta. Yhtiön eräs asiakas on suomalainen Iceye, joten on mahdollista ja todennäköistä, että suomalaissatellittejakin tullaan laukaisemaan Kodiakilta taivaalle. Vector kaavailee tekevänsä ensimmäiset lennot Kodiakilta ensi kesänä.

Athena 1 -raketti Kodiakilla
Athena 1 -raketti Kodiakilla vuonna 2001. Kuva: Nasa.

 

Vectorin lisäksi laukaisukeskusyhtiö Alaska Aerospace on kertonut julkisesti myös "kalifornialaisen kaupallisen yhtiön tekevän sieltä P120-nimisen suborbitaalisen laukaisun" maaliskuun lopussa tai huhtikuun alussa. Mitään enempää ei ole kerrottu virallisesti, mutta on todennäköistä, että kyseessä on salamyhkäinen Astra.

Kyseessä on siis koelento, joka ei vie satelliittia avaruuteen, vaan raketti tekee "ainoastaan" lennon korkealle ja putoaa saman tien alas mereen. Merenkulkijoille annetun varoituksen perusteella huhtikuun toinen viikko on todennäköisin ajankohta lennolle.

Vaikka lento ei ole kunnollinen avaruuslento, on se kuitenkin Kodiakin ensimmäinen puhtaasti kaupallinen rakettilaukaisu.

Jos kyseessä on Astra ja sen kaikessa hiljaisuudessa kehittämä raketti, on tämä myös ensimmäinen Kodiakista laukaistava nestemäisellä polttoaineella toimiva raketti; kaikki aikaisemmat ovat käyttäneet kiinteää polttoainetta.

Astran raketista on saatu pientä vihiä jo aikaisemmin, sillä ABC7 -televisioyhtiön helikopteri huomasi yhtiön Alamedassa, Kaliforniassa, olevan hallin pihalla "ohjuksen" ja kanava julkaisi siitä alla olevan videon.

SpaceNews on jäljittänyt Astran lupahakemusten ja muiden dokumenttien perusteella lisätietoja raketista: se on nähtävästi 12 metriä pitkä ja kykenee viemään 100 kg massaltaan olevan kuorman matalalle kiertoradalle Maan ympärillä.

Kyseessä on siis hyvin samankaltainen raketti kuin Vector tai Electron – kaksi muuta uutta pienten satelliittien ja useiden nanosatelliittien laukaisuun sopivaa rakettia.

SpaceX:n "vi**n iso raketti" aloittaa koelennot ensi vuonna – kohteina pian kiertorata, Kuu ja Mars.

Ke, 03/21/2018 - 00:35 Jari Mäkinen
BFR:t Kuussa taiteilijan näkemänä

SpaceX on ilmoittanut aloittavansa uuden jättisuuren rakettinsa, lempinimeltään BFR:n (Big Fucking Rocket tai siistimmin Big Falcon Rocket) koelennot ensi vuonna. Samalla uudelle raketille ollaan jo varaamassa rakennus- ja kuljetuspaikkona. Onko uusi aika alkamassa?

SpaceX ja sen perustajajohtaja Elon Musk ovat tunnettuja siitä, että he tekevät mitä lupaavat, mutta samalla aikataulut venyvät aika tavalla.

Niin on käynyt tähän mennessä oikeastaan kaikissa yhtiön hankkeissa, mutta lopulta yhtiö on päässyt Falcon 9 -raketeillaan asemaan, missä sitä voidaan eittämättä pitää maailman johtavana avaruuslaukaisijana.

Falcon 9:n tuorein lento oli järjestyksessään jo 50:s ja muutamista onnettomuuksista huolimatta sen luotettavuus on osoittautunut erinomaiseksi.

Falcon 9:n ja sen raskaan, vähän aikaa sitten ensilentonsa tehneen Falcon Heavyn ura näyttää tosin jäävän lyhyeksi, sillä yhtiö aikoo korvata ne sekä tulevan miehitetyn Dragon-aluksensa uuden version varsin pian aivan uudella, todella suurella avaruusaluksella.

Huhujen mukaan uuden avaruusaluksen prototyyppiä ollaan jo rakentamassa ja Muskin mukaan tekee ensilentonsa ensi vuonna.

BFR koostuu kahdesta osasta: alla olevasta kantoraketista sekä sen päällä olevasta avarusualuksesta. Kummatkin ovat uudelleenkäytettäviä.

Ensilento tosin on vain pieni avaruusaluksen – ei koko raketin – pomppaus muutaman kilometrin korkeuteen Teksasissa, ja tarkoituksena on yksinkertaisesti testata aluksen kykyä nousta ja laskeutua pystysuoraan sen omien rakettimoottorien avulla. 

Tärkeää näissä testeissä on se, että alus on suunniteltu nousemaan ja laskeutumaan pystysuoraan, ja siksi tätä ominaisuutta pitää testata kunnolla. Koska alus myös laskeutuu rakettimoottorien avustuksella, pystyy se toimimaan Maan lisäksi myös Kuussa ja Marsissa – kohteissa, minne alus varmasti tulee lentämään myöhemmin.

Muilla taivaankappaleilla homma hoituu kätevämmin kuin täällä maapallolla, koska niillä on pienempi painovoima.

Aluksen tarkoituksena paitsi viedä yksinkertaisesti rahtia avaruuteen, niin myös kuljettaa kymmeniä ihmisiä kerralla Marsiin, mutta tietysti se kykenee paljon muuhunkin. Sillä varmasti tullaan tekemään esimerkiksi kuulentoja.

Se on iso

BFR koostuu siis suuresta kantoraketista ja sen päällä avaruuteen saakka lentävästä avaruusaluksesta.

Kantoraketissa on 31 metaanilla ja nestehapella toimivaa Raptor- moottoria, jotka tuottavat lähes kaksi kertaa enemmän työntövoimaa yhdessä kuin kuuraketti Saturn V:n moottorit aikanaan.

Saturn V:n viisi F-1 -moottoria tuottivat noin 34 000 kN voimaa lentoonlähdössä; BFR:n moottorit tuottavat puolestaan noin 53 380 kN.

BFR:n kantorakettivaihe ja itse avaruusalus ovat yhdessä 106 metriä korkea yhdistelmä, jonka halkaisija on noin yhdeksän metriä. Alus pystyy kuljettamaan noin 150 tonnia tavaraa matalalle kiertoradalle Maan ympärillä ja satakunta tonnia Kuuhun.

Samalla alus on uudelleenkäytettävä: kuten Falcon 9:n ensimmäiset vaiheet nyt, palaavat BFR:n kantoraketit takaisin Maahan heti työnsä päätyttyä ja avaruusalukset lentonsa päätteeksi. 

Kriitikoiden mielestä alukset eivät voi olla kuitenkaan kannattavia taloudellisesti, koska uudelleenkäytettävyyden vuoksi niissä on laukaisun aikaan niin paljon laskeutumisen vaatimaa "ylimääräistä" ajoainetta (hapetinta ja polttoainetta), että laukaisun hinta tulee liian kalliiksi. Tosin tätä samaa sanottiin myös Falcon 9:n ensimmäisten vaiheiden palauttamisista, ja väite osoittautui vääräksi.

Jää siis nähtäväksi kuinka edullinen aluksesta tulee, mutta SpaceX:n laskelmien mukaan alus on paitsi teknisesti mahdollinen, niin myös taloudellisesti kannattava. Yhtiön mukaan BFR:n lento maksaa saman verran kuin yhtiön ensimmäisen raketin, pienen Falcon 1:n laukaisut viime vuosikymmenellä.

BFR voi tehdä avaruustoiminnalle saman kuin Jumbo-Jet lentomatkustamiselle – uusi aika alkaa, kun iso koko tuo mukanaan suuria säästöjä.

Lisäksi se olisi vallankumouksellinen siksi, että alus on kokonaan uudelleenkäytettävä. Se pystyisi lentämään kiertoradalle ja takaisin lähes lentokonemaisesti: noustaan ilmaan, viedään kuorma avaruuteen, palataan takaisin, tankataan ja lennetään uudelleen.

BFR vapauttaa rahtia avaruuteen

BFR:n avaruusalus voisi olla miehitetty tai automaattinen. ja se voisi tehdä (toiveikkaan ajattelun mukaan) ensilentonsa avaruuteen vuonna 2020. Mars-lennot voisivat alkaa (jälleen hyvin optimistisesti ajatellen) vuonna 2024. Kuulennot siinä välissä.

Yhtiön tarkoituksena on korvata 2020-luvun alusta alkaen kaikki sen nykyiset raketit (Falcon 9 ja Falcon Heavy) ja alukset (Dragonin eri versiot) BFR:llä. 

SpaceX on tiettävästi neuvottelemassa rakettien tekemiseen tarvittavista tiloista Los Angelesin läheltä Long Beachin satama-alueelta, sillä näin suurten rakettien ja avaruusalusten kuljettaminen maanteitse laukaisupaikalle Floridaan on käytännössä mahdotonta.

Ars technica -julkaisun mukaan kyseessä on suuri teollisuuskompleksi, jota tullaan käyttämään "suurien kaupallisten liikennevälineiden rakentamiseen ja käyttöön" ja tiloissa tullaan tekemään "tutkimus- ja kehitystyötä sekä todennäköisesti suorittamaan yleisiä tuotantotoimenpiteitä, kuten hitsaamista, komposiittien valmistusta, maalausta ja osien kokoonpanoa".

Määränpäänä Kuu: Orion vs. BFR

SpaceX on tehnyt aina lupaamansa ja kaikki merkit viittaavat BFR:n lentoihin varsin pian.

Silti toistaiseksi raketista saadut tiedot ovat pelkkää puhetta, kun taas toinen otsikoissa oleva avaruusalus, Orion, Nasan kumppaniensa tekemä ensimmäinen "oikea" kuualus sitten Apollojen on jo valmistumassa.

Itse asiassa Orion teki jo vuonna 214 ensilentonsa, tosin vajavaisena ja ainoastaan pikaisen menopaluu-lennon avaruuteen, ei kunnolla kiertoradalle – saati sitten Kuun luokse.

Tämänhetkisen suunnitelman mukaan nelipaikkainen Orion (kuvassa yllä) ja sen eurooppalaisvalmisteinen huoltomoduuli nousevat uusvanhalla SLS-raketilla ensilennolleen Kuun ympäri ensi vuonna. 

Alus on siis mitä suurimmissa määrin totta ja sen edistymistä on voitu seurata jopa tuskastuttavan tarkasti, kun Nasa on tiedottanut hankkeen pienimmistäkin edistysaskelista. Kokonaisuudessaan hanke on kärsinyt valtavasti Yhdysvaltain avaruuspolitiikan heilahteluista ja itse avaruusalus on pienentynyt ja lennot ovat lykkääntyneet.

Orionin hyvä puoli on se, että siitä on varmasti tulossa pätevä ja moniin erilaisiin lentoihin sopiva alus, mutta samalla se on jo nyt vanhentunut. Lisäksi suunnitteilla oleva kuulento-ohjelma on erittäin konservatiivinen ja ponneton, etenkin verrattuna SpaceX:n (hieman lennokkaisiin) suunnitelmiin.

Ammattiastronautit Kuuta kiertämässä Apollo-aluksen uudelleenlämmitetyllä versiolla voivat olla harmissaan, jos SpaceX:n avaruusalus suhauttaa noin vain Kuun pinnalle kymmenet turistit mukanaan. Ja jos Kuun pinnalle voidaan viedä turisteja, miksi ei myös kokonainen geologien kenttäretki?

Joka tapauksessa tämänhetkisen virallisen suunnitelman mukaan nyt avaruusasemayhteistyöhön osallistuvat (läntiset?) maat rakentavat Kuun kiertoradalle avaruusaseman, jonka tekeminen alkaisi vuonna 2023 ja se olisi valmis ensi vuosikymmenen loppuun mennessä.

Sitä voisi käyttää kauemmaksi avaruuteen suuntaavien lentojen valmisteluun ja lopulta asema voitaisiin lähettää kohti Marsia astronauttien kanssa.

Hankkeen nimi on Deep Space Gateway, eli "Syvän avaruuden portti", ja se on toistaiseksi vain hahmotelma eikä sille ole rahoitusta.

Sen sijaan aikomuksena on käyttää ensimmäisiä Orionin miehitettyjä lentoja aseman rakentamisen aloittamiseen ja toivoa, että rahaa saadaan kasaan tarpeeksi myöhemmin. 

Aivan ensimmäinen Orionin lento on toisin automaattinen: alus lentäisi vuoden 2019 alussa Kuun ympäri ja palaisi takaisin Maahan. Lento kestäisi 26–40 vuorokautta ja testaisi Orion-alusta ja sen huoltomoduulia perinpohjaisesti.

Seuraava lento olisi vuonna 2023 (siis neljän vuoden päästä miehittämättömästä lennosta!), jolloin mukana olisi neljä avaruuslentäjää, jotka viipyisivät kenties kolmekin viikkoa Kuun ympärillä.

Sitä seuraavia lentoja ei ole suunniteltu vielä tarkemmin, koska niihin ei ole rahoitusta.

Periaatteessa kuitenkin noin kerran vuodessa tehtävillä lennoilla rakennettaisiin nykyisen avaruusaseman tapaan lento lennolta useasta osasta koostuva asema, joka kiertäisi Kuuta ja olisi pitkiä ajanjaksoja kerrallaan miehitettynä. Lopullisessa asemassa olisi ainakin huoltomoduuli, asuinmoduuli, ilmalukko, varasto ja telakointiportti.

Jos kuitenkin SpaceX viilettää samaan aikaan suurella avaruusaluksellaan Kuun pinnalle saakka, on aika todennäköistä, että tähän viralliseen suunnitelmaan tulee muutoksia. Ei ole mitenkään mahdotonta, että Orion ja sen laukaisuun tehty avaruussukkulan tekniikkaan pitkälti perustuva SLS-raketti tullaan peruuttamaan parin lennon jälkeen.

Kannattaa myös muistaa se, ettei SpaceX ole yksin kehittämässä jättirakettia – vaikkakin se on suunnitelmissaan pisimmällä. Cape Canaveralissa rakennetaan jo tehdasta suurten, uudelleenkäytettävien New Glenn -rakettien valmistukseen ja kiinalaiset testaavat pian omaa jättiläistään, Pitkä marssi 9 -kantorakettia. 

Elämme jänniä aikoja!

Juttua on editoitu ja selkeytetty ensijulkaisun jälkeen.

Taas uusi, hullulta tuntuva suunnitelma SpaceX:ltä: raketti talteen suurella verkolla

To, 02/22/2018 - 15:29 Jari Mäkinen

SpaceX -yhtiö laukaisi tänään uuden Falcon 9 -kantoraketin avaruuteen. Tällä kertaa lennolla koetettiin uutta systeemiä, jonka tarkoituksena oli napata raketin nokkakartio talteen ja käyttää se mahdollisesti uudelleen. Se melkein onnistui.

Kaliforniasta, Los Angelesin pohjoispuolelta Vandenbergin lentotukikohdasta lähteneen raketin kyydissä oli espanjalainen tutkasatelliitti PAZ ja kaksi pientä SpaceX:n omaa koesatelliittia, Tintti A ja B, joilla tutkitaan yhtiön kaavaileman, koko maapallon kattavan Starlink-tietoliikenneverkon vaatimaa tekniikkaa.

Laukaisu tapahtui suunnitelusti tänään klo 16.17 Suomen aikaa ja niin PAZ-satelliitti kuin Tintitkin asettuivat juuri oikeille kiertoradoille.

Nokkakartioiden saalistaminen ei aivan onnistunut, sillä ne menivät muutaman sataa metriä niitä hakemaan lähteneen laivan viereen:


Raketti käytti jo lähes rutiininomaiseen tapaan kertaalleen lentänyttä ensimmäistä vaihetta. Tämä kyseinen vaihe vei viime kesänä FORMOSAT-satelliitin radalleen.

Tällä kerralla vaihetta ei otettu talteen, koska SpaceX on tuomassa käyttöön uusia, parempia rakettivaiheita, jotka ovat parempia kuin nämä ensimmäisen sukupolven takaisintulevat rakettivaiheet. 

Raketin ensimmäinen vaihe on sen kaikkein kallein osa, joten sen uudelleenkäyttäminen tuo sinällään jo olennaisia säästöjä. Lisäksi SpaceX pohtii koko ajan miten raketin muitakin osia voitaisiin käyttää uudelleen.

Ongelmana raketin ylemmän, toisen vaiheen kanssa on se, että se nousee lennon aikana jo hyvin korkealle ja käytännössä sen tuominen takaisin Maahan vastaa avaruusaluksen palauttamista takaisin. Ainakin toistaiseksi tämä ei ole kannattavaa, koska vaiheesta tulisi liian painava ja monimutkainen.

Sen kohtalona onkin ainakin vielä pudota ilmakehään ja tuhoutua siinä. Tällä kerralla toisen vaiheen nähtiin (hyvin todennäköisesti) putoavat Pohjois-Norjan taivaalla:

Sen sijaan satelliittia vain laukaisun ja lennon alkuvaiheen aikana suojaava nokkakartio voisi olla mahdollinen kohde kierrätykseen. Nokka halkeaa kahteen puolikkaaseen kahden minuutin ja 56 sekunnin lennon jälkeen, jolloin hiilikuituiset kartionpuolikkaat putoavat mereen.

Ne voitaisiin siis käydä onkimassa merestä takaisin – tai ne voitaisiin kopata talteen jo lennossa, jolloin merivesi ja isku veteen eivät pääsisi vahingoittamaan niitä.

Juuri tätä yritettiin tällä lennolla.

SpaceX on varustanut laivan suurella verkolla, kuten otsikkokuva näyttää, ja yrittää saada nokkakartion talteen. Laiva on nimeltään Mr. Stevens ja siitä on julkaistu parempiakin kuvia mm. Teslarati-sivustolla. Nyt lennon jälkeen myös SpaceX on julkaissut kuvia laivasta:

Mr. Stevens

Nokan hinta ei ole kuin muutaman prosentin verran laukaisun kokonaiskustannuksista, mutta silti sen ottaminen talteen olisi kannattavaa. 

Juuri viime viikolla eräs maailman suurimmista nokkakartioiden valmistajista, sveitsiläinen RUAG, ilmoitti alkavansa uudelleenkäytettävien nokkakartioiden kehittämisen. Yhtiö toki ymmärtää, että kartioiden käyttäminen uudelleen ei välttämättä tee hyvää sen bisnekselle, mutta toisaalta uudelleenkäytettävät ovat alun perin kalliimpia ja samalla kun rakettien lähettäminen tulee yhä yleisemmäksi, on kysyntä varmasti kasvamassa koko ajan.

Erityisesti RUAG suuntaa sanansa Arianespacelle, joka on hieman pulassa SpaceX:n edessä. Ariane 5 edustaa jo vanhaa sukupolvea eikä ole uudelleenkäytettävä, samoin nyt suunnitteilla oleva Ariane 6 on kertakäyttöinen ja tuntuu jo nyt vanhanaikaiselta. Rakettivaiheiden tekeminen uudelleenkäytettäviksi on kallista ja vaikeaa, mutta nokkakartion käyttäminen uudelleen onnistuisi hyvin pienin investoinnein ja toisi saman tien säästöä.

Falcon 9 laukaisualustallaan Vandenbergissä, Kaliforniassa.

 

SpaceX yrittää tehdä seuraavan laukaisunsa tämän jälkeen jo ensi viikonloppuna. Falcon 9 aiotaan laukaista Floridasta, Cape Canaveralista lauantaina klo 7.35 Suomen aikaa kohti geostationaarirataa mukanaan toinen espanjalaissatellitti, Hispasat 30W-6 -tietoliikennesatelliitti.

Otsikkokuva: Instagram / pacalin, muut kuvat: SpaceX