Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Uuden Arianen tekemisestä päätettiin

Ariane 6
Ariane 6
Jari Mäkinen

Huom: Jutussa oli aluksi vanhentuneita hyötykuorma- ja hintatietoja, jotka on nyt korjattu. Pahoittelut!

Tänään 2.12. pidettiin Luxemburgissa Euroopan avaruusjärjestön jäsenmaiden huippukokous ministeritasolla. Asialistalla oli useita kulisseissa paljon poliittista vääntöä aikaan saaneista päätöksistä, ja näistä olennaisin oli se, mitä tehdä Ariane 5:lle.

Ongelmana on ollut se, että tietoliikennesatelliittien koot vain kasvavat, joten nykyinen Ariane 5 on käynyt hieman epäkäytännölliseksi. Se suunniteltiin 1990-luvulla laukaisemaan kaksi tai kolme kookasta satelliittia kerralla avaruuteen, mutta nykyisin tyypillinen Arianella laukaistava satelliitti painaa kuutisen tonnia. Se ei kykene laukaisemaan kuin yhden tällaisen järkälesatelliitin, sekä lisäksi toisen normaalia kevyemmän satelliitin.

Aivan hyödytön ei Ariane 5 siis ole, mutta sopivan satelliittiparin löytäminen käy koko ajan hankalammaksi. Olisikin kätevämpää, jos Ariane olisi siis suurempi ja voimakkaampi, tai sitten sille tehtäisiin uusi, edullisempi ja hieman pienempi työnjatkaja, joka voisi laukaista yhden ison satelliitin kerrallaan – tai pari pienempää.

Tämä olikin ministerikokouksen suurin ongelma, etenkin kun siihen sotkeentui kahden suuren jäsenmaan omat edut: Saksa olisi halunnut jatkaa Ariane 5:n tekemistä (koska suuri osa valmistamisesta on saksalaisilla ja he hallitsevat hyvin nestemäisten rakettimoottorien tekeniikkaa), mutta Ranska ajoi voimakkaasti Ariane 6:n tekemistä (koska he vastaavat suurimmasta osasta suunnittelua ja vastaavat kimpassa italialaisten kanssa kiinteistä rakettimoottoreista, joihin uusi raketti turvaa enemmän).

Ariane 6 on edullisempi ja yksinkertaisempi

Aikanaan Ariane 5:stä sanottiin, ettei kantorakettia voi enää tehdä yksinkertaisemmin ja edullisemmin. Ajan myötä Arianea on opittu tekemään kuitenkin taloudellisemmin ja paremmin, mutta nyt jättiläisen perusolemus alkaa tulla vastaan. Kuten esimerkiksi uusi Space X -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti on osoittanut, voidaan perinteisestä kertakäyttöisestäkin kantoraketista vielä puristaa enemmän irti.

Ariane 6:sta tehtään kaksi versiota, joista pienempi pystyy kuljettamaan 7 tonnia geostationaariradalle, eli sen kapasiteetti sopii juuri sopivasti yhden suuren tietoliikennesatelliitin laukaisemiseen. Näin massiiviset satelliitit ovat vielä nyt harvinaisia, eikä ole todennäköistä, että satelliitit tästä pahemmin tulevat enää kasvamaan. Raskaampi, neljällä apuraketilla varsutettu versio pystyy puolestaan nostamaan 11 tonnia geostationaariradalle, eli se voi joko viedä todella suuren satelliitin tai kaksi kevyempää.

Valittu kokoluokka sopii myös monien hahmotteluvaiheessa olevien tutkimussatelliittien ja luotainten lähettämiseen.

Uusi raketti on hyvin modulaarinen: raketin kaksi ensimmäistä vaihetta käyttävät kiinteää polttoainetta ja ne ovat käytännössä samanlaisia. Niissä on 135 tonnia polttoainetta. Ensimmäisen vaiheen moottoria auttaa keskirungon ympärille kiinnitetyt apuraketit, jotka voivat olla joko samanlaisia kuin ensimmäisen vaiheen moottori, tai hieman pienempitehoisia. Voimakkaimmassa versiossa ensimmäinen vaihe koostuu keskirungossa olevasta moottorista ja neljästä samanlaisesta siihen kiinnitetystä moottorista.

Kiinteän polttoaineen käyttäminen tekee raketin laukaisusta paljon yksinkertaisempaa ja varmempaa, koska superkylmän hapen sekä polttoaineen tankkaaminen on monimutkainen prosessi ja nestemoottorit ovat monimutkaisia. Nestemäistä polttoainetta käyttävää moottoria tosin voidaan säätää paremmin lennon aikana, minkä lisäksi se voidaan sammuttaa ja sytyttää uudelleen. Siksi raketin kolmannessa vaiheessa käytetään nestemoottoria, koska satelliittien saaminen juuri oikealle radalle vaatii tätä uudelleenkäynnistettävyyttä. Käytännössä kolmas vaihe tulee olemaan jatkokehitelmä Ariane 5:n uudesta ylimmästä vaiheesta ja sen käyttämästä uudesta Vinci-nimisestä moottoista.

Raskaamman version laukaisuhinta on noin 85 miljoonaa euroa ja kevyemmän 65 miljoonaa euroa, mikä tarkoittaa noin 30-50% edullisempaa hintaa kuin Ariane 5:n kyydillä satelliitin koosta ja käytettävästä rakettiversiosta riippuen. Lähes puolet pienempikapasiteettisen Falcon 9:n laukaisun hinta on noin 40 miljoonaa euroa (54 miljoonaa dollaria), eli tämä markkinoiden edullisin läntinen kantoraketti on samaa hintatasoa uuden Arianen kanssa.

Eurooppalaistapaan Ariane 6 kehitetään kansainvälisenä yhteistyönä, mutta voi olla, että hankkeeseen osallistuvien maiden määrä tulee supistumaan siitä, mitä se on Arine 5:ssä. Tämän hyvä puoli on se, että raketin tekeminen on vähemmän byrokraattista. On hyvinkin mahdollista, että suunnitteluvaiheen jälkeen raketti tulee olemaan nykyistä enemmän Airbus-yhtiön avaruusosaston (entinen EADS Astrium) tuote ja mahdollisesti nykyisin Ariane-raketteja markkinoiva, teollisuuden ja avaruusjärjestöjen perustama Arianespace jää taustalle.

Joka tapauksessa nyt tehty päätös tarkoittaa sitä, että uuden Arianen suunnittelu käynnistyy nyt kunnolla. Ranskalaiset vastaavat 52% sen tekemiseen kuluvista 8 miljardista eurosta ja saksalaisten osuus on 22%. Mukana on myös kaikki muut ESAn kantorakettiohjelmaan osallistuvista maista pienemmillä osuuksillaan; Suomi ei ole mukana raketin kehittämisessä.

Mitä muuta ministerit päättivät?

Ariane 6:n tekemisen ohella ministerikokouksessa päätettiin jatkaa Ariane 5:n käyttämistä ja parantelua, sekä kehittää pienestä Vega-kantoraketista hieman voimakkaampi versio. Kaikkiaan kantoraketteihin tullaan käyttämään kymmenen vuoden aikana noin 8,2 miljardia euroa.

Toinen polttava kysymys koski ESAn tulevaa luotainlentoa Marsiin. Venäläisten kanssa yhteistyönä tehtävä ExoMars on mennyt ylitse budjettinsa, mutta hanke on onnistunut löytämään rahoitusta itse, joten vuonna 2018 laukaistavan luotaimen ja sen mukana lentävän roverin kehittäminen ja tekeminen voi jatkua.

Ministerin puivat myös osallistumista Kansainvälisen avaruusaseman kustannuksiin. Lopulta siihen päätettiin käyttää 820 miljoonaa euroa vuosina 2016-2017.

Suomea kokouksessa edusti ministerin sijalla avaruusasiain neuvottelukunnan puheenjohtaja, ylijohtaja Petri Peltonen työ- ja elinkeinoministeriöstä.
 
Ministerikokouksessa oli esillä myös ESAn ja EU:n välisen yhteistyön tiivistäminen. Suomi piti tärkeänä sitä, että yhteisellä teollisuuspolitiikalla tuetaan alan kehitystä ja edistetään talouskasvua. Satelliittien keräämän ja välittämän tiedon sovellukset muun muassa ympäristön tilan havainnoinnissa ja paikannussovelluksissa ovat tällä haavaa voimakkaasti kasvava liiketoiminta-ala.

Keskustelu ESAn ja EU:n välisestä kumppanuudesta jatkuu perjantaina 5.12.2014 pidettävässä EU:n kilpailukykyneuvostossa.
 
Suomen avaruustoiminnan rungon muodostavat ESAn ohjelmat, joissa on mukana noin 30 suomalaista yritystä sekä parikymmentä yliopistoa ja tutkimuslaitosta. Kantorakettien kehittämisen lisäksi Suomi ei sitoutunut tässäkään ministerikokouksessa avaruusaseman tai miehitettyjen avaruuslentojen rahoitukseen.

Suomen kannalta keskeisiä ohjelmia eli avaruuden ja maapallon tieteellistä tutkimusta, satelliittikaukokartoitusta, satelliittipaikannusta ja avaruusteollisuutta koskevat päätökset tehdään vuonna 2016 järjestettävässä ESAn ministerikokouksessa.
 
“Suomalaista avaruustoimintaa hyödynnetään tulevina vuosina ennen kaikkea arktisen alueen ratkaisuissa sekä avoimien ympäristö- ja paikkatietoaineistojen käytössä” toteaa ylijohtaja Peltonen Työ- ja elinkeinoministeriön tiedotteessa, mihin artikkelin loppuosa perustuu.

Tulosta oma Churyumov-Gerasimenkosi

Kuvakaappaus Churyn printtausvideolta
Kuvakaappaus Churyn printtausvideolta
Jari Mäkinen

ESAn komeettaluotain Rosettan kohde 67P/Churyumov–Gerasimenko on todella jännittävän näköinen möhkäle. Emme toistaiseksi tiedä onko se muodostunut kahden kappaleen liityttyä toisiinsa kiinni vai onko sen keskellä vain sen verran höttöisempää ainetta, että komeetan ydin on yksinkertaisesti kulumassa halki siitä kohtaa. Toivottavasti tästä saadaan pian lisätietoa, kun esimerkiksi Philaen laskeutumisen aikana saadut tiedot saadaan analysoitua; erityisesti komeetan sisustaa kaikuluotaimen tapaan sondannut CONECRT on tässä mielessä erityisen kiinnostava.

Lisää tietoa asiasta saadaan todennäköisesti joulukuussa pidettävässä Amerikan geofysikaalisen seuran kokouksessa, missä Tiedetuubikin on paikalla kärkkymässä tiedonmuruja.

Sitä odottaessa voi komeetan ytimeen tutustua tosin ihan konkreettisestikin, sillä Dassault Systèmesin 3DS Fablab -tutkimuslaboratorio on tehnyt ESAn avulla 3D-mallinnuksen komeetasta Rosetta-luotaimen ottamien kuvien perusteella. Kolmiulotteista, tarkkoihin OSIRIS-stereokameran kuviin perustuvaa mallia käytettiin hyväksi mm. Philaen laskeutumispaikkaa valittaessa.

Nyt tämän 3D-mallin voi ladata ilmaiseksi Dassault Systèmesin <Communities of Innovators -keskustelufoorumilta: ESA_Rosetta_OSIRIS_67P_SHAP2P.obj. Foorumilla (joka vaatii ilmaisen kirjautumisen) on myös muuta hyvin kiinnostavaa keskustelua komeetasta, sen mallintamisesta ja kuvista, joita ei ole vielä julkistettu laajemmin.

Alla on vielä projektista tehty video:

Philae: komeetalla on orgaanisia molekyylejä

Jari Mäkinen

Siinä missä Rosetta-luotaimeen havaintolaitteita tehneet tutkijaryhmät panttaavat tuloksiaan ja kuviaan, julkistivat sen Philae-laskeutujan tutkijat ensimmäisiä havaintojaan jo keskiviikkona.

Röntgenspektrometriä lukuunottamatta kaikki laskeutujassa olleet instrumentit toimivat sen noin 60 tunnin aikana, jonka Philae oli toiminnassa 67P/Churyumov-Gerasimenkon pinnalla ennen sähkövirran hiipumista. Oikeastaan ainoan pettymyksen tuotti spektrometri, jonka linssiluukku ei avautunut. Laitteista kaikkein suurin mielenkiinto kohdistui kenties kahteen laskeutujan minilaboratorioon, jotka tunnetaan lyhennenimillään COSAC ja PTOLEMY. Valitettavasti näyttää siltä, että näille näytteen pinnalta toimittamaan tehty poralaitteisto ei onnistunut tehtävässään, eivätkä laitteet ole saaneet analysoitua pintanäytteitä.

Sen sijaan COSAC-tiimi kertoi laitteensa analysoineen Philaen ympärillä olleen hyvin harvan kaasun koostumusta: se havaitsi siitä varmuudella orgaanisia molekyylejä. Tuloksia tutkitaan parhaillaan tarkemmin ja lähiaikoina selviää missä määrin nämä ovat yksinkertaisia orgaanisten molekyylien rakennuspalikoita (esim. alkoholia ja ammoniakkia) tai monimutkaisempia yhdisteitä (kuten aminohappoja). Alustavakin tulos on jo kiinnostava, sillä aiemmista komeettojen koostumusta kartoittaneista spektrihavainnoista on löydetty viitteitä siitä, että komeetoissa olisi orgaanisia aineita, mutta nyt siitä on varmistus komeetan pinnalta.

Toinen vastaava aiemmat oletukset varmistava havainto tuli MUPUS-laitteelta, joka nakutti pienen piikin komeetan pintaan ja tutki siten sen kovuutta. Ja se on jäänkovaa, aivan kuten kuvaamme komeetoista ”likaisina, jäisinä lumipalloina” sopii hyvin. MUPUS onnistui vasaroimaan päänsä vain pari millimetriä pinnan alle, ennen kuin se koitti lisätä iskuvoimaa niin paljon, että se rikkoontui: komeetan pinta oli itse asiassa kovempaa kuin oletettiin.

Toisaalla pinta tosin näyttää olevan yllättävänkin paksun hienojakoisen aineen peittämää. Kuvien mukaan alue, mihin Philae osui ensimmäisenä ja mistä se pomppasi uudelleen ilmaan, oli hiekkamaisen aineen peitossa, sillä kuvissa näkyy selvästi sen pinnalle jättämät jäljet. Ainakin siis pinnan koostumusta tutkivien kannalta pomppaus ja päätyminen kraatterin reunalle nalkkiin oli hyvin kiinnostava: pinta on yhtäällä tosi kovaa jäätä ja toisaalla niin hienojakoisen aineen peittämää, että pinnalle saattaa muodostua jopa dyynejä samaan tapaan kuin hiekka-aavikoilla Maan päällä (tosin dyynit ovat komeetalla paljon pienempiä).

Joillain paikoilla höttöistä pölyä ja hiekkaa saattaa olla jäisen pinnan päällä jopa 20 cm.

Myös pinnan sähköisiä, seismisiä ja akustisia ominaisuuksia tutkinut SESAME vahvistaa havainnon pinnan kovuudesta. Laitteen mukaan pinnalta höyrystyi hyvin vähän kaasuja ja aine laskeutujan alla oli tosiaankin jäätä. Tässä havainnossa mukana oli suomalaistekoinen SESAME-pakettiin kuuluva laite.

Jää on erityisen kovaa kylmässä. MUPUS-laitteen mukaan lämpötila laskeutujan alla oli laitteen käyttämisen aikaan -153°C ja sen puolen tunnin aikana kun laite toimi, sen mittausarvo putosi vielä kymmenellä asteella. Keskimääräisesti komeetan pinnan lämpötilaksi on arvioitu noin -75°C, mutta viimeisen laskeutumispaikan varjoisa alue oli ymmärrettävästi selvästi viileämpi kuin keskiarvo. Lämpötilan putoamiseen vaikutti todennäköisesti myös Philaen vieressä ollut jäinen seinämä.

Philaen radiolaitteistoa apunaan käyttänyt CONSERT-instrumentti lähetti laskeutujan toiminta-aikana 7500 lyhyttä radiosignaalia, joiden avulla koitetaan muodostaa kuva komeettayhtimen sisustasta. Laite toimi kuin kaikuluotain: Rosetta lähetti radiosignaalin laskeutujaan ollessaan komeetan toisella puolella ja Philae lähetti toisen signaalin takaisin Rosettaan komeetan ytimen läpi. Viimeiset näistä sondauksista tehtiin Philaen jo vaivuttua horrokseen, kun radiolähetin oli vielä toiminnassa. Signaalien tutkimiseen menee aikaa, mutta alustavien arvioiden mukaan ytimen pinta on kova, mutta sen sisusta on huokoisempi ja koostuu ikään kuin kasaan painautuneista palasista. Tämäkin havainto vastaa pitkälti sitä kuvaa, mikä komeetoista on muodostunut epäsuorien tutkimusten perusteella.

Suurin osa Philaen kameralaitteistojen kuvista on vielä julkaisematta, mutta tutkijoiden mukaan niin sivusuuntaan kuvannut CIVA kuin alaspäin katsonut ROLIS saivat runsaasti hyviä kuvia. Julkaisuissa kuvissa näkyy kuitenkin jo varsin paljon maisemaa laskeutujan ympärillä ja alkuperäinen laskeutumispaikka Philaen alla.

Parhaat kuvat ja tiedot ovat kuitenkin siis vielä edessäpäin.

Edessä saattaa olla vielä myös uusia, kiinnostavia havaintoja, sillä jo nyt mittausten mukaan Philaen aurinkopaneelit tuottivat hetkellisesti sen verran energiaa, että laskeutuja olisi voinut toimia sen voimin. Mitä lähemmäksi komeetta tulee Aurinkoa, sitä enemmän valoa lankeaa sen pinnalle, joten on hyvinkin mahdollista, että noin puolen vuoden kuluttua Philae voisi herätä taas toimintaan. Komeetta on lähimmillään Aurinkoa elokuussa.

Silti Philae tarvitsee auringonvalon lisäksi onnea. Sen täytyy kestää odotettua kylmempää lämpötilaa usean kuukauden ajan, ja lämpötilan laskeutumispaikalla pitää myös nousta, jotta Philae voisi toimia. Lisäksi pitää toivoa, että Aurinko ei saa aikaan liikaa aktiivisuutta komeetan pinnalla juuri laskeutumispaikalla, sillä mikäli pöly peittää aurinkopaneeleita edes osittain, ei lisääntyneestä päivänpaisteesta ole mitään iloa. Ja on myös täysin mahdollista, että pinnan alta purkautuva kaasusuihku saisi Philaen lennähtämään vielä uuteen paikkaan komeetalla – mikä olisi itse asiassa hienoa, mikäli laskeutuja heräisi uudella paikallaan vielä toimimaankin!

Rosetta-luotain on siirtymässä puolestaan laskeutumisen jälkeiseltä kiertoradaltaan kauemmaksi komeetasta, missä se jatkaa tutkimuksiaan tästä eteenpäin rutiininomaisesti. Se pitää komeettaa silmällä, mittaa sitä, tutkii siitä irtoavia kaasuja ja seuraa, kuinka se muuttuu tästä alkaen koko ajan aktiivisemmaksi tullessaan lähemmäksi Aurinkoa.

Rosetta-luotaimen rata laskeutumisen jälkeen: se asettuu jouluun alkuun mennessä 20 km korkealla olevalle kiertoradalle Churyn ympärillä.

Otsikkokuvana on havainnepiirros Philaesta laskeutumispaikallaan päältä katsottuna.

Rosetta kuvasi Philaen laskeutumassa

Kovakooste laskeutuvasta Philaesta
Kovakooste laskeutuvasta Philaesta
Philaen lennonjohdossa
Jari Mäkinen

Rosetta-luotaimen tarkka OSIRIS-kameralaitteisto onnistui nappaamaan tarkkoja kuvia Philae-laskeutujasta matkallaan alas komeetan pinnalle ja myös laskeutumisen jälkeen pinnalla.

Otsikkokuvana oleva kooste useasta kuvasta näyttää selvästi miten pieni, vain jääkaapin kokoinen laskeutuja lentää alaspäin kohti komeettaytimen harmaata pintaa ja osuu aivan erinomaisen hyvään paikkaan sen pinnalla. Valitettavasti vain kiinnittyminen pinnalle ei onnistu, vaan suurin laskeutumista varjostanut uhkakuva toteutui: Philae ponnahti pinnalta takaisin lentoon, mutta onneksi se ei kuitenkaan lentänyt takaisin avaruuteen.

Se teki noin kilometrin pituisen, jotakuinkin 450 metrin korkeuteen ulottuneen pomppauksen eteenpäin ja ponnahti sen jälkeen vielä uudelleen lentoon ennen kuin se jäi paikalleen. Kuvissa näkee hyvin pomppausjäljet pinnalla sekä sen, että kalteva pinta käänsi lentosuuntaa hieman vinoon, sillä todennäköisin laskeutumispaikka on kuvissa viimeisenä.

Paikkaa ei täsmälleen vielä tiedetä, mutta Philaen lähettämien kuvien sekä CONCERT-radiotutkimuslaitteen mittausten perusteella oletetaan, että lopullinen laskeutumispaikka oli varjoisa kraatterin reuna; se oli nähtävästi pysäyttänyt laskeutujan paikalleen sen sijaan, että se olisi ponnahtanut vielä kerran tai useamman ennen aloilleen asettumista.

Ensimmäisessä kuvassa Philae on noin 15,5 kilometrin korkeudella pinnasta. Kuvien resoluutio on 28 cm/pikseli ja suurennettujen kuvalaatikoiden koko noin 17 x 17 m. Jäljet pinnalla näyttävä kuva otettiin klo 17:43 Suomen aikaa, eli noin kymmenen minuuttia ”ensimmäisen laskeutumisen” jälkeen. Philae lensi sen jälkeen noin 0,5 metrin sekuntinopeudella liki kahden tunnin ajan ja pomppasi seuraavan kerran klo 19:25 ennen kuin pysähtyi paikalleen klo 19:32. Kuvassa ajat ovat maailmanajassa (GMT). Aiemmin Philae itse lennossa pinnan päällä onnistuttiin saamaan näkyviin kuvissa kuvakäsittelyn avulla (oikealla).

Suomalaislaitteet toimivat erinomaisesti

Ensin päälennonjohdossa ESOCissa ja sitten laskeutujan lennonjohdossa Kölnissä ollut Ilmatieteen laitoksen tutkija Walter Schmidt kertoo, että teknisesti kaikki suomalaiset laitteet toimivat loistavasti.

”[Pinnan vesipitoisuutta sähköisesti mitannut] PP teki laskeutuspaikalla neljä mittaussarjaa heti alussa, kun vielä pohdittiin mitä tilanne on. Ongelma on vain oli se, että MUPUS- ja APXS-laitteissa olleet kaksi muuta anturia eivät olleet vielä tuolloin käytettävissä, joten tarkat havainnot puuttuvat vielä.”

”Tunnelma lennonjohdossa oli sekä loistava että vähän pettynyt, koska vain osa havainnosta suoritettiin.”

Etenkin olosuhteet huomioiden Philae toimi kuitenkin erinomaisesti ja onnistui täyttämään lähes kokonaan ensisijaisen tieteellisen tutkimussarjansa. Se pystyi lähettämään tietonsa Maahan ja yhteys laskeutujaan oli koko ajan erinomainen.

Sen rakenne kesti pomppaukset, ja ainoa harmistuksen aihe teknisesti on pintaan sen kiinnittämiseksi tehtyjen harppuunoiden sekä alaspäin painavan rakettimoottorin pettäminen – sääli, että nämä olivat laskeutumisen kannalta kaikkein tärkeimmät laitteet ja juuri ne eivät toimineet.

Vaikka todennäköisyys siihen, että Philae herää vielä henkiin, on pieni, ei tilanne ole suinkaan toivoton. Avaruuslaitteet ovat pinnistäneet henkiin vaikeammistakin tilanteista.

”Philae voi hyvinkin saada tarpeeksi energiaa myöhemmin kun etäisyys Aurinkoon on pienempi. Jos niin käy, niin havainnot voivat jatkua jopa syksyyn asti.”

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

Lue myös aiemmat Philae-juttumme:

  • Hyvästi, Philae (vai näkemiin?) 
  • Mitä Philaen kuvissa näkyy? 
  • Philaen laskeutuminen 
Philaen lennonjohdossa

Philaen lennonjohdossa ihmeteltiin kuinka sitkeähenkinen pikkulaskeutuja olikaan.

Samantha lähdössä avaruuteen

Samantha lähdössä avaruuteen

Samalla kun Rosetta ja Philae ovat olleet otsikoissa, on Euroopan avaruusjärjestön italialainen astronautti Samantha Cristoforetti saapunut Baikonurin kosmodromiin, mistä hän lähtee ensi sunnuntaina kansainväliselle avaruusasemalle lähes kuusi kuukautta kestävälle lennolleen.

Tämä Futura-nimeä kantava Italian avaruusviraston ASIn kustantama lento on Samanthan ensimmäinen matka avaruuteen ja hänestä tulee kolmas lennolle pääsevistä ESAn vuonna 2009 valituista astronauteista. Lentonsa aikana hän toimii aseman 42. ja 43. pysyvän miehistön jäsenenä. Hän on kaikkiaan seitsemäs avaruusasemalla pitkäkestoisella lennolla oleva eurooppalainen ja viides asemalla vieraileva italialainen.

Samanthan kanssa Sojuz-aluksella avaruuteen matkaavat venäläinen Anton Shkaplerov ja Nasan Terry Virts. Heitä kuljettava kantoraketti nousee matkaan sunnuntaina 23. marraskuuta illalla klo 23.01 Suomen aikaa ja Sojuzin on määrä telakoitua avaruusasemaan noin kuusi tuntia myöhemmin. Matkan aikana Samantha on Sojuz-aluksen vasemmanpuoleisella istuimella keskellä olevasta komentajasta (Shkaplerov) katsottuja; hän toimii siis aluksen lentoinsinöörinä, eli hänellä on matkan aikana myös tärkeitä tehtäviä. Tämä sopinee hävittäjälentäjänä toimineelle italialaiselle oikein hyvin.

Asemalla uutta kolmikkoa odottavat Barry Wilmore, Aleksander Samokutjaev ja Elena Serova, jotka ovat olleet avaruudessa jo elokuusta alkaen. Viimeiset kaksi viikkoa he ovat olleet kolmistaan suuressa kiertoratakodissaan, sillä edellinen kolmihenkinen Sojuz-miehistö, sen mukana ESAn Alexander Gerst, palasi Maahan marraskuun 9. päivänä. Aseman asukasluku palautuu siten sunnuntaina kuuteen, ja pysyy siinä aina maaliskuuhun, kun seuraava puolikasmiehistön vaihto tapahtuu.

Kiinnostava yksityiskohta on se, että asemalla on näin noin kolmen kuukauden ajan kaksi naista, Samantha ja Elena.

ESA
esablog
astronautit
Samantha Christoforetti
ISS
  • Lue lisää Samantha lähdössä avaruuteen

Hyvästi, Philae (vai näkemiin?)

Jari Mäkinen

Rosetta-luotaimen keskiviikkona komeetan pinnalle lähettämä Philae-laskeutuja on hiipunut. Yhteys siihen menetettiin perjantain ja lauantain välisenä yönä noin klo 02:36 Suomen aikaa.

Sammumista edelsi kuitenkin huikea taistelu aikaa ja akun varaustasoa vastaan. Illan tapahtumaketju alkoi klo 23:30 Suomen aikaa, kun yhteysikkuna Rosetta-luotaimen ja Philaen välillä avautui teoreettisesti. Philae oli toiminut jo yli kahden vuorokauden ajan komeettaytimen pinnalla pomppuisan – mutta onnistuneen – laskeutumisensa jälkeen, ja oli odotettavissa, että sen laskeutumisen aikaan täyteen ladattu akku tyhjenisi noin kahden ja puolen vuorokauden toiminnan jälkeen. Vaikka yhteys luotaimen ja laskeutujan välillä oli mahdollinen vain silloin kun Rosetta oli Philaen näkökulmasta horisontin päällä, toimi laskeutuja käytännöllisesti katsoen koko ajan mittauksia tehden. Viimeisen yhteysikkunan tärkein tehtävä olikin saada paitsi uusia tutkimuksia tehtyä, niin ennen kaikkea saada tiedot turvaan laskeutujan (suomalaistekoisesta) massamuistista.

Signaalia odotellessa ESA julkaisi myös erittäin kiinnostavan kuvan paikasta, mihin Philae osui ensimmäiseksi komeetan pinnalla. Se oli käytännöllisesti katsoen aivan suunnitellun laskeutumisalueen keskellä, joten luotaimen navigaatiotiimin ja lennonjohdon sopii olla erittäin tyytyväisiä itseensä. Tähtääminen vain hieman Itäkeskuksen kauppakeskusta suuremman alueen napakymppiin 511 miljoonan kilometrin päässä jääkaapin kokoisella aluksella oli onnistunut erinomaisesti!

Sitten alkoi tapahtua. Ensin yhteys muodostui lyhyeksi aikaa, vain noin minuutiksi, ennen kuin se katkesi. Tämä kuitenkin oli jo normaalia, sillä näin oli käynyt jo aikaisemminkin. Pian sen jälkeen vakaa yhteys muodostuikin, ja tieto alkoi virrata laskeutujasta Rosetta-luotaimen kautta ESAn Argentiinassa olevaan maa-asemaan ja sieltä edelleen niin Rosetta-lennonjohtoon Darmstadtissa kuin Philaen ohjauskeskukseen Kölnissä. Telemetriatiedot olivat hyviä ja akun varaustaso jopa yllättävän hyvä, mutta oli odotettavissa, että varaustaso hiipuisi nopeasti juuri ennen kuin se laskisi vaarallisen alhaiseksi. Akusta tulevan jännitteen piti olla vähintään 20 volttia, jotta laskeutuja voisi toimia.

Lennonjohto oli päättänyt aikaisemmin, että hyppäyksen sijaan laskeutujaa koitetaan vain kääntää 35° siten, että sen aurinkopaneelit osoittavat paremmin kohti Aurinkoa. Tätä varten laskeutujan piti nostaa itseään nelisen senttiä ylöspäin laskeutumisjalustastaan ja pyörittää itseään keskusakselin ympäri tuon verran. Ohjeet tämän tekemiseen oli lähetetty ennalta jo Rosettaan, joten se välitti ne heti yhteyden avauduttua Philaelle.

Ennen pyörimistä Philae aloitti kuitenkin tärkeimmän: jo kerättyjen tietojen välittämisen. Ja näin kävikin. Sitten se teki noin kymmenen minuuttia kestäneen pyörähtämisensä, ja jatkoi tieteellisten laitteidensa käyttämistä sekä tietojen lähettämistä. Kaikki sujuikin erinomaisesti, tosin samalla virtataso putosi koko ajan.

Lopulta kaikki halutut tutkimukset onnistuivat hyvin, paitsi pintaa alaspäin katsomalla tutkinut röntgenspektrometri, jonka suojus ei avautunut. Muut mittalaitteet ja mittaukset, mukaan luettuna poraaminen 20 sentin syvyyteen ja pinnan analysointi, sujuivat kuitenkin hyvin ja oletuksien mukaan 80-90% kaikesta halutusta tieteestä ennätettiin toteuttamaan lyhyen ajan kuluessa.

Philae ennätti juuri lähettämään tiedot ja kuvat ennen kuin sen sähkötaso putosi niin alas, että se sammutti mittalaitteensa, asettui horrokseen ja katkaisi yhteyden Rosettaan. Viime vaiheessa sen toiminta oli taistelua viimeisestä bitistä, yhteyssekunnista ja millivoltista, ja mikäli robotille voisi antaa urhoollisuusmitalin, niin Philae ansaitsisi sellaisen!

Vaikka Philae ennättikin tehdä lähes kaikki sille ensisijaisesti asetetut tehtävät ja se onnistui vaarallisessa laskeutumisessaan komeetalle hyvin, luonnollisesti kaikki toivovat, että se voisi jatkaa työtään Auringon valosta saadun lisävoiman turvin. Philae oli suunniteltu siten, että laskeutuessaan sillä oli sähköä tähän noin 2,5 vuorokauden toimintaan, mutta sen jälkeen se saisi energiansa aurinkopaneeleista. Valitettavasti vain se päätyi hyvin varjoisaan paikkaan, mihin Aurinko paistaa vain parisen tuntia vuorokaudessa. Tästä 1,5 tuntia tuottaa noin 1 wattia ja 20 minuuttia kolmisen wattia voimaa.

Jotta Philae pystyisi käynnistymään horroksestaan, se vaatii viisi wattia. Tutkimuslaitteiden käyttäminen ja yhteydenpito vaatii vielä lisää voimaa. Laskelmien mukaan on mahdollista, että myöhemmin, kun komeetta on lähempänä Aurinkoa, Philae voisi hyvinkin käynnistyä, mutta nyt se on erittäin epätodennäköistä.

Valitettavasti myös akun pitäminen lämpimänä, siis toimintakuntoisena, vaatii myös energiaa. Jotta se pysyisi jotakuinkin 0°C:n lämpötilassa, täytyy aurinkopaneelien kerätä noin 50 wattituntia vuorokaudessa. Kaikki varsinaiseen toimintaan tarvittava sähkö täytyy laskea siis tämän lisäksi. Näin ollen on aika todennäköistä, että Philaesta ei enää kuulla mitään – valitettavasti.

Mutta sen tekemien mittausten tiedot ovat tallessa ja niistä kuulemme varmasti lisää vielä hyvin pian!

Rosetta-luotain jatkaa luonnollisesti toiminnassa komeetan ympärillä ja se toimii erinomaisesti. Se on myös lähettänyt jo nyt valtavana paljon kuvia ja mittaustietoja. Luotain tulee myös tutkimustensa ohessa kuuntelemaan mahdollisia signaaleita Philaelta: seuraava yhteysmahdollisuus on nyt lauantaina 15. marraskuuta klo 12 Suomen aikaa.

Alla on tuorein panoraama ikävän louhikkoisesta alueesta Philaen ympärillä. Otsikkokuvassa Kölnin Philae-ohjauskeskuksen viimeinen Ptolemy-lnstrumenttiryhmän vuoro toivottaa Philaelle hyvää yötä.

Lue myös aiemmat Philae-juttumme:

- Mitä Philaen kuvissa näkyy? http://www.tiedetuubi.fi/?q=mita_komeetan_pinnalla_nakyy
- Philaen laskeutuminen http://www.tiedetuubi.fi/?q=Philae_laskeutunut

Yrittääkö Philae pompata pois nalkista?

Philae nalkissa
Philae nalkissa
Jari Mäkinen

Huom: Jutusta on korjattu asiavirhe: ensimmäisen pomppauksen pituus oli kilometri, eli Philae ei noussut uudelleen kilometrin korkeuteen, kuten juttussa sanottiin alun perin.

Tuoreimmat uutiset perjantaisen tilannepäivityksen jälkeen.

Philae näyttää oleva nalkissa: keskiviikkoillan laskeutumisen pomppausten jälkeen se näyttää päätyneen louhikkoon, suurien kivi- tai jäälohkareiden ympäröimäksi. Tästä paikassa Aurinko paistaa siihen vain noin tunnin ja 20 minuuttia yhden noin 12-tuntisen komeetanytimen pyörähdyksen aikana, joten on epvarmaa, saako se kerättyä myöhemmin tarpeeksi sähköä toimiakseen normaalisti. Sen täyteen varatussa paristossa ja uudelleenvaratavassa akussa on virtaa enää lauantaihin – kenties vähemmäksikin aikaa. Niinpä nyt puoleltaöin Suomen aikaa on jännittävää nähdä, pystyykö Philae olemaan enää yhteydessä Rosettaan sen tullessa jälleen näkyviin Philaen horistontin päälle. Ympärillä olevien lohkareiden vuoksi yhteysaikakin on lyhyempi kuin alun perin oletettiin.

Koska virta on käymässä vähiin ovat tutkijat ja lennonjohto (itse asiassa lennonjohdot, sekä Rosettan että Philaen) asettanut etusijalle laskeutujan muistissa olevien tieteellisten havaintojen ja kuvien saamisen Rosettaan myöhemmin Maahan lähetettäväksi. Kaikkin kiinnostavin tieto tulee varmasti porasta, joka ohjelmoitiin ottamaan näytteen 20 cm:n syvyydestä ja analysoimaan sen vähemmän virtaa kuluttavalla minilaboratoriolla.

Philae-tiimin johtaja Stefan Ulamec olettaa, että kenties 80-90% aiotuista havainnoista on saatu tehtyä, eli vaikka laskeutuja vaikenisi lauantaina, se on onnistunut täyttämään vähimmäistavoitteensa varsin hyvin. Tähän ei kuitenkaan haluta tyytyä: lennonjohdossa on kehitetty jo suunnitelma, jonka mukaan viimeisillä voimillaan Philaella yritettäisiin pompata ylös loukosta. Myös lentoa tasaava vauhtipyörä koitetaan sen mukaan käynnistää, jotta Philae pysyisi hyvässä asennossa. Hyppäys olisi riskaabeli, mutta toisaalta paljoakaan ei ole nyt menetettävissä. On hyvin epätodennäköistä, että virran loputtua Philaella voitaisiin enää tehdä kunnolla töitä, koska laskeutuja kylmenisi liikaa. Mutta kuten esimerkiksi Kiinan kylmettynyt kuukulkija Yutu on osiittanut viime kuukausina, lämpimämpänä toimimaan suunniteltu laite saattaa toimia kaikesta huolimatta. Niinpä on täysin mahdollista, että Philae heräisi myöhemmin vielä henkiin, vaikka nyt se sammuisikin.

Tarkkaa laskeutumispaikkaa ei ole onnistuttu vielä löytämään Rosettan ottamista kuvista, sillä se ohjelmoitiin kuvaamaan teleobjektiivillaan alun perin suunniteltua laskeutumispaikkaa ja sen ympäristöä. Laajemmissa kuvissa laskeutuja on liian piani, jotta se erottuisi – etenkin kun se on nyt varjoisalla alueella keskellä louhikkoa.

Etsintä jatkuu, mutta nyt tärkeintä olisi saada kaikki Philaen tekemät havainnot talteen Rosettaan ja sen jälkeen mahdollisesti yritää epätoivoista hyppyä auringonvaloon.

Torstai-illan versio jutusta:

Philae-laskeutuja on nyt komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon pinnalla erittäin jännittävän ja tapahtumarikkaan laskeutumisen päätteeksi. Jos jossain vaiheessa lento näytti sujuvan käytännössä täysin suunnitelman mukaisesti, niin laskeutuminen osoitti tänään sen, että kyseessä on oikeasti tutkimuslento, jonka kaikkia tilanteita ei voi ennakoida.

Ensimmäinen tenkkapoo tuli laskeutumista edeltävänä yönä, tiistain ja keskiviikon välisenä yönä, kun laskeutujan tehtiin viimeisiä virityksiä laskeutumista varten. Näiden yhteydessä sen päällä olevan pienen rakettimoottorin ponneaineena toimivan kylmän kaasun säiliön syöttöputken sinetti ei avautunut. Putki oli suljettu kymmenvuotisen matkan ajaksi vahalla, joka oli tarkoitus sulattaa. Vastaavanlaista sinettimenetelmää käytetään usein avaruuslaitteissa, mutta nyt tämä normaalisti erittäin toimintavarma järjestely ei toiminut – tai ainakaan lennonjohtoon ei saatu vahvistusta siitä, että rakettimoottori olisi ollut toimintavalmis.

Moottorin tehtävänä olisi ollut puskea laskeutujaa 15 sekunnin ajan alaspäin komeetan pintaa päin heti laskeutumisen jälkeen, jotta Philae ei pomppaisi vahingossa komeetan heikossa vetovoimakentässä takaisin avaruuteen.

Lennonjohto yritti sulatusta neljä kertaa, mutta koska oli erittäin epätodennäköistä, että lisäyritykset muuttaisivat tilannetta, päätettiin laskeutumiseen ryhtyä ilman takuuta moottorin toiminnasta.

Myös laskeutujan tietokoneet oikuttelivat, mutta tavalla, jonka lennonjohto tunsi jo hyvin ja tiesi, ettei siitä ollut haittaa: käynnistyksen jälkeen päätietokoneen sijaan varatietokone otti ohjat ja suostui luovuttamaan työt päätietokoneelle vasta uuden käynnistyksen jälkeen. Näin on tapahtunut jo aikaisemminkin, ja lennonjohtaja Andrea Accomazzo luonnehti tapausta ”vian sijasta laskeutujan ominaisuudeksi”.

Kun kaikki muut valmistelut sujuivat hyvin, Philae irtaantui Rosettasta suunnitelman mukaan klo 11:03 ja aloitti sen jälkeen noin 20 km pitkän matkansa komeetan pinnalle. Se otti kuvan Rosetta-luotaimesta, avasi laskeutumisjalkansa sekä antenninsa ja jatkoi matkaa alaspäin jotakuinkin kävelyvauhtia, siis noin 2–3,5 kilometrin tuntinopeudella. Samoihin aikoihin Rosetta otti puolestaan kuvan Philaesta, ja tämä kuva on nyt jutun lopussa.

Noin seitsemän tuntia kestäneen laskeutumisensa aikana Philae ei enää pystynyt muuttamaan kurssiaan, vaan se jatkoi sillä radalla, mille Rosetta sen sysäsi. Laskeutujan asento pysyi oikeana sen sisällä olevan vauhtipyörän ansiosta.

Rosetta itse teki laskeutujan vapauttamista varten koukkauksen kohti komeettaa ja käänsi sen jälkeen reittinsä jälleen kauemmaksi komeettaytimestä.

Noin kolmen kilometrin korkeudessa komeetan pinnalta Philae otti alaspäin osoittavalla kamerallaan kuvan laskeutumisalueestaan.

Arvio siitä, minne Philae on voinut pompata.

Se, mitä laskeutumisen aikana oikeasti tapahtui, oli aluksi epäselvää, sillä signaali laskeutujasta luotaimen kautta saatiin Maahan jokseenkin suunnitelman mukaan klo 18:03, mutta sen saamisen jälkeen yhteys pätki ja näytti siltä, että Philae oli edelleen liikkeessä. Signaali oli selvä ja voimakas, mutta omituinen.

Laskeutumipäivää seuraavan yön ja torstain kuluessa lennojohto, navigointiryhmä ja radioyhteysasiantuntijat päättelivät, että laskeutuja tosiaankin oli liikkeessä laskeutumisensa jälkeen, koska se oli pompannut takaisin avaruuteen. Se nousi noin 450 metrin korkeuteen ja teki noin kilometrin lentomatkan noin 38 cm/s nopeudella pudoten noin kahden tunnin päästä klo19:26 – ja pomppasi sitten uudelleen vielä taivaalle. Nyt hyppy kesti vain seitsemän minuutin ajan ja nousi "vain" kymmenen metrin korkeuteen. Lopullinen laskeutuminen tapahtui siten klo 19:33 Suomen aikaa.

Nähtävästi ensimmäisen laskeutumisen jälkeen sen sisällä ollut vauhtipyörä kytkeytyi automaattisesti pois päältä – kuten sen pitikin tehdä laskeutumisen jälkeen – mutta nyt hidastuva vauhtipyörä sai ilmaan uudelleen pompanneen laskeutujan kääntymään hieman.

Pomppaus oli mahdollinen paitsi siksi, että rakettimoottori ei toiminut, niin myös siksi, että kumpikaan laskeutujan alla olleista harppuunoista ei lauennut. Laskeutuja ei siis kiinnittynyt pintaan millään tavalla. Ikävästi ESA ennätti jo kertomaan lauenneista harppuunoista, jotka olisivat jo kelanneet vaijerinsa myös sisään ja toimineet siten normaalisti. Kyse taisi olla kuitenkin ennalta tehdystä viestistä, joka lähti vain vahingossa matkaan suunniteltuun aikaan.

Toinen kosketus pintaan sai Philaen jalat painumaan noin neljän senttimetrin syvyydelle pehmeään pinta-aineeseen. Ensitietojen mukaan laskeutumisjalkojen päissä olleista kairamaisista ruuveista vain kaksi porautui pintaan, ja nyt tiedetään myös miksi: laskeutuja on osin tyhjän päällä hyvin louhikkoisessa paikassa ja erittäin kallellaan. Se on kenties viimeisen pomppauksensa päätteeksi ajautunut paikkaan, mistä se ei enää päässyt hyppäämään uudelleen ilmaan.

Hyvää tässä on se, että yhteys Philaeen toimii erinomaisesti ja sen ympärillä on paljon erittäin kiinnostavia kohteita – Jarmo Korteniemi kertoo niistä tarkemmin toisessa jutussamme. Huono uutinen on tosin se, että paikka on hieman varjossa ja siihen osuu vain noin 1/7 auringonvalosta, jonka oletettiin osuvan Philaen aurinkopaneeleihin. Vielä nyt sen akussa on virtaa lauantaihin saakka, mutta sen jälkeen toimiakseen laskeutuja tarvitsee valoa.

Heti kun Philaen tilanne ymmärrettiin, sen automaattinen tutkimusohjelma keskeytettiin, koska osana sitä olisi ollut mm. pinnan poraamista. Poran pelättiin nostavan Philaen ilmaan ja mahdollisesti kaatavan sen. Nyt yön aikana pora otetaan kuitenkin käyttöön, mutta sillä porataan vain 20 sentin syvyyteen suunnitellun 30 cm:n sijaan. Kenties myöhemmin porausta voidaan vielä jatkaa, mutta tämä riittää saamaan jo jotain tietoa.

Matkaan lähtenyt Philaen Rosettan kuvaamana.

"J" on nyt Agilkia

Laskeutumispaikan nimi on nyt Agilkia
Laskeutumispaikan nimi on nyt Agilkia
Toimitus

Vajaa viikko siihen, kun Rosetta-luotaimen Philae-laskeutuja irrottautuu omille teilleen ja suuntaa alas kohti komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon pintaa!

Nyt laskeutumista voikin alkaa toden teolla jännittämään, sillä paikka, minne Philae koittaa laskeutua, ei ole enää nimeltään pelkkä kirjain "J", vaan sille on annettu oikea nimi: Agilkia.

Nimestä järjestettiin kilpailu, jonka tuloksena Philaen laskeutumisryhmä valitsi voittajaksi tämän Niilissä Egyptin eteläosassa olevan saaren nimen. Saarella on koko joukko ammoisen egyptiläisen kulttuurin rakennuksia, kuten esimerkiksi kuuluisa Isiksen temppeli. Nimi jatkaa siis Egypti-teemaa, joka nivoutuu Rosettan kiveen ja edelleen laskeutujalle nimen antaneeseen Philaen saareen, mistä löydettiin aikanaan obeliski, joka auttoi Rosetta kiven viestin selvittämisessä.

Agilkia oli itse asiassa eräs suosituimmista ehdotuksista, sillä yli 150 henkilöä oli sitä mieltä, että se olisi sopivin laskeutumispaikan nimeksi. Koska vain yksi saattoi kuitenkin voittaa pääpalkinnon, matkan ESAn lennonjohtoon Darmstadtissa seuraamaan Philaen laskeutumista, valitsi arpa "viralliseksi voittajaksi" nimeä ehdottaneen ranskalaisen Alexandre Brousten.

Kaikkiaan ehdotuksia saatiin yli 8000 135 maasta ympäri maapallon. Suuri määrä ja ehdotusten moninaisuus sai ryhmän tekemään työtä todella kovasti ja lopulta voittajan valitsemiseen tarvittiin yksi ylimääräinen vuorokausi siitä mikä alun perin luvattiin voittajan julkistuspäiväksi.

Avaruustekniikkaa sinun silmiesi tähden

Avaruustekniikkaa sinun silmiesi tähden

Silmien laserleikkauksen ovat nykyisin hyvin tavallisia, mutta harva tulee ajatelleeksi, että leikkauksen aikana lasersäteen tarkkaan ohjaamiseen käytettävä silmien liikkeiden tunnistuslaitteisto kehitettiin aikanaan avaruuslentoja varten.

Kun katsot tiettyyn suuntaan tai johonkin kohteeseen, ja käännät tai puistelet päätäsi, niin silmäsi kääntyvät ylös, alas ja sivuille automaattisesti siten, että ne katsovat aina mahdollisimman suoraan alkuperäiseen paikkaan. Tämä luonnollinen reaktio tapahtuu refleksinomaisesti, emmekä kiinnitä siihen lainkaan huomiota.

Vaikka et tee tietoisesti mitään silmien kääntämiseksi, aivosi ottavat kuitenkin koko ajan vastaan havaintotietoa tasapainoelimiltäsi korvien sisällä ja kääntävät silmiä sen mukaisesti. Painovoima toimii tässä referenssisuuntana; tasapainoaisti käyttää sitä hyväkseen määrittääkseen pään asentoa. Samaan tapaan käytännössä kaikki eläimet Maan päällä aina dinosauruksiin saakka ovat sopeutuneet käyttämään painovoimaa kertomaan itselleen mikä suunta on ”alaspäin” ja mikä ”ylöspäin”.

Tämä painovoiman mukaan silmiä kääntävä kykymme kiinnosti berliiniläistä professori Andrew Clarkea, joka ryhtyi tutkimaan asiaa työryhmineen Kansainvälisellä avaruusasemalla olevien astronauttien kanssa.

He kehittivät erityisen kypärää muistuttavan päähineen, joka pystyi seuraamaan astronauttien silmien liikkeitä hyvin tarkasti siten, että laitteisto tai sen toiminta ei haitannut astronauttien normaalia työntekoa. Laitteisto käytti hyväkseen tavallisissa digikameroissa olevia kuvakennoja ja pystyi käsittelemään tietoa reaaliajassa.

Kymmenen vuotta sitten ensimmäiset astronautit käyttivät laitetta avaruusasemalla ja sen jälkeen laitteella kerättiin tietoja rutiininomaisesti neljän vuoden ajan.

Tulokset osoittivat selvästi, että tasapainoaistimme ja silmien hallinta muuttuvat olennaisesti painottomuudessa. Silmät ja tasapaino toimivat läheisesti toistensa kanssa täällä Maan päällä, mutta avaruuden olosuhteissa ne alkavat toimia vähitellen erikseen – mikä on täysin ymmärrettävää, koska tasapainoaisti ei voi käyttää enää painovoimaa suunnan määrittämiseen.

Itse asiassa tutkimuksen perusteella huomattiin, että ihmisen koko aisti- ja motorinen järjestelmä sekä tilanhahmotus käyttävät painovoimaa apunaan. Palattuaan takaisin avaruudesta Maahan, astronautilta kestää useita päiviä oppia käyttämään uudelleen painovoimaa hyväkseen referenssisuuntana.

Samalla kun insinöörit kehittivät laitetta avaruudessa käytettäväksi, he rakensivat siitä myös maanpäälisissä sovelluksissa toimivan version. Samalla he huomasivat, että samalla tekniikalla voisi olla käyttöä silmäleikkauksissa. Niissä potilaan silmän asennon määrittäminen tarkasti ja ilman lääkärin toimien häiritsemistä on hyvin tärkeää. Astronauttien käyttämä järjestelmä osoittautui ylivoimaiseksi.

”Suurimmassa osassa maailmassa tehtävistä silmien laserleikkauksista käytetään nyt tätä silmien asentoa määrittävää laitteistoa”, kertoo professori Clarke.

”Lisäksi tästä on kehitetty kevyempi, myynnissä oleva versio, jota käytetään monissa laboratorioissa Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa silmien asennon mittaamiseen.”

esablog
ESA
silmä
silmäleikkaus
avaruuslennot
ISS
  • Lue lisää Avaruustekniikkaa sinun silmiesi tähden

Kilpailu: Avaruutta maanläheisesti

Kilpailu: Avaruutta maanläheisesti

Euroopan avaruusjärjestö, Tekes apunaan, ja Turku Science Park Oy ovat julistaneet kilpailun, jonka tarkoituksena on löytää parhaimpia avaruustekniikkaa tai siihen liittyviä keksintöjä, jotka voisivat olla hyödyksi aloilla, missä normaalisti avaruustekniikka tai sen sovellukset ei ole läsnä laisinkaan.

Miten siis avaruuslaitteiden kehittämiseen tarkoitettu työ voisi auttaa yhteiskuntaamme ja sen eri toimialoja? Kuinka avaruuteen kehitetyt keksinnöt (tekniikka, ohjelmistot, toimintatavat tai prosessit voisivat hyödyntää myös muita aloja, sovelluksia ja palveluita paremmin ja laajemmin kuin nykyisin?

Down To Earth Idea Challenge -kilpailu avautui tänään ja jatkuu marraskuun 14. päivään saakka. Voittaja julkistetaan 28.11.2014.

Palkintona on eräs hienoimmista avaruudellisista kokemuksista, mitä ihminen voi saada ilman lentoa oikeasti avaruuteen: paikka painottomuuslennolla ensi kesänä.

Kilpailuun voivat osallistua kaikki henkilöt, jotka ovat työssä suomalaisissa avaruusalalla toimivissa yhtiöissä, yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa.

Tarkemmat tiedot ja kriteerit voittajan valinnalle ovat kilpailun nettisivuilla: www.turkusciencepark.com/down-earth-competition

Lähetä ehdotuksesi 14.11. mennessä!

Tietoa erilaisista ESAn teknologiansiirto-ohjelmista ja esimerkkejä tapauksista, missä avaruustekniikka on löytänyt – joskus yllättävänkin – sovellukset aivan muulta alalta, on ESA Technology Transfer -toimiston nettisivuilla www.esa.int/Our_Activities/Technology/TTP2 .

Kysymyksiin kilpailusta vastaa Timo Huttunen:+358-40-7192335 tai timo.huttunen@turkusciencepark.com

esablog
kilpailu
ESA
tekes
Turku Science Park
Down To Earth Idea Challenge
teknologiansiirto
  • Lue lisää Kilpailu: Avaruutta maanläheisesti

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 20
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin ESA RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved