Kiina hamuaa palaa Kuusta tänään

Kuvakaappaus animaatiosta

Nyt lauantaina Kuussa tehdään historiaa. Tai historiaa toistetaan, mutta uusin voimin ja uudella tekniikalla. Kiinan Chang'e-3 -luotain ja sen Yutu-kulkija (suomeksi "Jadejänis") laskeutuvat Kuun pinnalle.

Laskeutuminen tapahtuu puoli neljä iltapäivällä Suomen aikaa. Kulkija ajetaan ramppia pitkin pinnalle kuutisen tuntia myöhemmin. Perustarkistusten jälkeen Yutu ja Chang'e-3 valokuvaavat toisensa, sekä toimivuuden varmistamiseksi että PR:n takia. Otoksia tullee nähtäväksi myöhään lauantaina tai yöllä. Näin siis, mikäli kaikki menee suunnitellusti.

Vaikka Kiinan Kuuohjelma onkin sujunut toistaiseksi aikataulussa, laskeutuminen on riskialtista. Automatiikan pettäminen, tai vaikkapa vain pienen kraatterin kaltevalle reunalle laskeutuminen voi johtaa ongelmiin.

Laskeutumislue näkyy paljain silmin

Chang'e:n kohdealue on 200 km halkaisijaltaan oleva pyöreä Sateenkaartenlahden tasanko (Sinus Iridum). Tarkka sijainti selviää vasta kun laite nököttää paikallaan signaaliaan lähettäen.

Sateenkaartenlahti erottuu hyvin paljaalla silmälläkin. Se näkyy pienenä lisäkkeenä Sateiden meren (Mare Imbrium) suuren pyöreän hahmon – ja koko näkyvän Kuun – vasemmassa ylälaidassa.

Laskeutumisen aikaan Sinus Iridumilla sarastaa aamu, meiltä katsoen Kuu on lähes täysi. Seudun pinnanmuodot avautuvat parhaiten kiikareilla tai kaukoputkella varjojen ollessa pisimmillään. Näin käy sekä laskeutumisen tienoon että joulun jälkeisinä öinä. Sinus Iridumin länsi- ja pohjoispuolella kohoava Juravuoristo on varsin komeata katsottavaa.

Reunavuoret on nimetty sveitsiläisen vuoriston mukaan, samoin kuin myös dinosaurusten hallitsema Maan geologinen kausi 200-150 miljoonaa vuotta sitten. Kuun Juravuorilta on kuitenkin varsin turha etsiä fossiileja.

Kartta

Pelkkää tylsää kiveä?

Sinus Iridum on tasanko jolla ei juuri ole korkeuseroja. Voisi kuvitella, että Chang'e siis laskeutuu keskelle ei mitään. Mutta silloin olisi väärässä.

Kuun alavat tasangot ovat laavaa, joka on pulpunnut pinnalle ja peittänyt jättimäisten kraatterien pohjia. Eräs kraattereista on Sinus Iridum. Juravuoret ovat sen reunavallit, joissa paljastuu 4 km paksu siivu muutoin pinnan alle jäävää Kuun historiaa.

Tasangon laavojen on päätelty jähmettyneen 3 - 3,5 miljardia vuotta sitten. Sen jälkeen ei alue ole juurikaan muuttunut. Mutta täällä kiinnostavaa onkin se, mitä itse laavasta ja sen alta löytyy.

Harvinaisia maametalleja

Kiinalaiset voivat hyvinkin iskeä laitteensa lähelle kultasuonta. Kuvainnollisesti, tosin, vaikka kyse onkin metalleista.

Osa tummasta laavatasangosta ja etenkin niiden reunamista koostuu erikoisista aineista. Seutua kutsutaan "KREEP-alueeksi" siellä varsin yleisten aineiden mukaan. Nimi tulee kaliumista (kemiallinen merkki K), harvinaisista maametalleista (REE, engl. rare-earth elements) ja fosforista (kemiallinen merkki P). Suomalainen akronyymi olisi siis KHMMF.

Pintalaavoissa on kymmeniä prosentteja rautaa ja titaania. Juravuorilta taas löytyy thoriumrikasta kiveä, kenties uraaniakin. Ja monta muutakin käyttökelpoista ainetta. Kaikki tämä on selvinnyt satelliittimittausten ja Apollo-lennoilta tuotujen muutamien näytteiden pohjalta. On tärkeää, että oletukset varmistetaan paikan päältä. Chang’e tulee olemaan hyödyksi.

Aineiden pitoisuudet eivät välttämättä ole sellaisia, että niitä kannattaisi ikinä hiissata tälle pallolle hyötykäytön toivossa. Ne tulevat kuitenkin varmasti helpottamaan Kuuhun joskus rakennettavien siirtokuntien toimintaa. Ennen tätä (utopiaa?) on kuitenkin tärkeää saada selville, kuinka paljon hyödyllistä tavaraa siellä todella on. Ja missä muodossa. Ja kuinka syvällä.

Syy aineiden olemassaoloon on kuitenkin jo selvillä. Metallit kertovat Kuun syntymästä ja kehityksestä.

Kaikki kuuhunlaskeutumiset kartalla

Yllä olevassa kartassa ovat kaikki tähän mennessä tehdyt kuuhunlaskeutumiset.

Kuun lyhyt historia

Nykykäsityksen mukaan Kuu oli syntymänsä jälkeen kymmeniä miljoonia vuosia suurelta osin sula, kenties kauttaaltaan. Tämä oli seurausta syntymisprosessista. Kun planeetat törmäävät, vapautuu paljon energiaa.

Magmameren aines jäähtyi ja alkoi hiljalleen kiteytyä. Kevyt tavara nousi pinnalle ja jähmettyi kuin puuron kuori. Raskaammat kiteet taas painuivat alemmas ja muodostivat Kuun vaipan.

Väliin jäi kerros nestemäisenä pysyvää huonosti kiteytyvää tavaraa, KREEP-aineita. Jostain syystä niitä näyttää kertyneen eritoten Maahan päin kääntyneelle puolelle.

Myöhemmät isot törmäykset kaivautuivat syvälle. KREEP-tavaraa siirtyi pinnalle paitsi törmäysten heitteleenä, myös tulivuorten pumppaamana. Aineet kertyivät laavapatjojen alle ja niiden alimpiin kerroksiin. Myöhemmät törmäykset levittivät tavaraa edelleen.

Nuorimmat kraatterit antavat oivia läpileikkauksia laavakerroksista, jopa satojen metrien syvyyteen asti. Hyvällä tuurilla Chang’e sattuu laskeutumaan sellaisen lähistölle.

Avaruuskilpailun alkuaikoina Kuun pinnalle tipahteli laitteita harva se kuukausi, osa tarkoituksella, osa vahingossa. Mikään laskeutuja ei kuitenkaan ikinä tutkinut samoja seutuja kuin Chang'e-3. Lähimpänä kävi Neuvostoliiton Lunokhod-1 -kulkija vuosina 1970–71. Sillä ajeltiin 175 kilometriä etelämpänä vastaavia pätkiä mitä Yutulla aiotaan tulevien kolmen kuukauden aikana.

Edellisestä laskeutumisesta Kuuhun on kulunut jo 37 vuotta. Koko pallo on opittu tuntemaan tässä välillä paljon paremmin – satelliittitutkimusten kautta. Pinnallakin on jo vihdoin aika tehdä tiedettä nykyaikaisilla laitteilla. Chang'e-3 on sopivassa saumassa historian tekemiseen.

Päivitys (13.12.2013): Korjattu virheellinen laskeutumisajankohta. Jutussa väitettiin aluksi (vanhentuneisiin tietoihin perustuen), että se tapahtuisi vasta maanantaina.

Tiedetuubin muita artikkeleita Kiinan kuulaskeutumisesta:

PS. Jos haluat vaikkapa suunnitella oman lentosi Kuun pinnalle ja löytää sille hyviä laskeutumispaikkoja, niin tämä tiiliskivi auttaa kovasti.

Alla vielä kiinalaisanimaatio Chang'e 3:n lennosta: