lähtölaskenta jouluun 2013

J-0 / Jouluterveiset Kuun kiertoradalta

Ti, 12/24/2013 - 00:18 Jari Mäkinen

Ensimmäiset ihmiset, jotka vapautuivat maapallon painovoiman kahleista ja näkivät toisen taivaankappaleen läheltä, olivat Apollo 8 -aluksen astronautit Frank Borman, Jim Lowell ja William Anders. He näkivät ensimmäisinä myös Maan kokonaisuudessaan yhdellä silmäyksellä, kellumassa mustan ja tyhjän avaruuden keskellä.

He, kuten monet muut kuuastronautit, kuvasivat maapalloa sinisenä, kauniina pallona, joka muistutti kovasti herkkää lasipalloa, joka olisi voinut rikkoutua, jos siihen olisi koskenut liian voimakkaasti. Se oli kuin hauras kuusenkoriste, tosin ilman kuusta vierellään. Etenkin verrattuna Kuuhun, oli värikäs Maa erityislaatuinen.

“Se on valtava, yksinäinen, luotaan karkottava levittäytymä, missä ei ole mitään”, lennon komentaja Borman kuvasi alla näkynyttä harmaata, väritöntä, kipsiltä näyttänyttä Kuun maisemaa.

Andersin mukaan Kuun Maahan näkymätön puoli on “kuin hiekkalaatikko, missä lapseni ovat myllertäneet pitkän aikaa.”

Miehistö kuvasi satoja kuvia ja tutki tarkemmin mahdollisia laskeutumispaikkoja tuleville Apollo-lennoilla, mutta matkan kuuluisin kuva esittää kuitenkin Maata, joka nousee esiin Kuun takaa.

Kuvaa ottaessaan Borman totesi varsin lakonisesti: “Tämä on elämäni kaikkein kaunein ja sydäntäsykähdyttävin näky.” Lowell jatkoi myöhemmin lennolla Maan ylistämistä todeten, että “allamme oleva laaja autius ja yksinäisyys herättää kunnioittavaa pelkoa, mutta se saa ymmärtämään mitä kaikkea siellä kotona on."

Jouluaattona, ollessaan lähellä Kuuta ja tehdessään sieltä suoraa lähetystä Maahan, otti Anders mikrofonin ja kertoi, että miehistöllä oli erikoisviesti kaikille Maan asukkaille. Kolmikon jokainen jäsen luki palan Raamatun luomiskertomuksesta ja Borman lopetti lähetyksen toivottamalla kaikille maapallon asukkaille hyvää joulua: "...ja näin me Apollo 8:n miehistö lopetamme lähetyksen toivottamalla hyvää yötä, hyvää onnea, hyvää joulua ja Jumalan siunausta kaikille – teille kaikille hyvän Maan asukkaille."

Maa ja Kuu tekivät ensimmäisiin Kuuta kiertäneisiin astronautteihin niin syvän vaikutuksen, että NASA kehotti myöhempiä miehistöjä hillitsemään hieman tunteitaan ja kuvailevan TV-lähetyksissä vähemmän uskonnollisesti näkemäänsä maisemaa.

Monien mielestä kuulentojen merkittävin saavutus olikin Maan näkeminen avaruudessa, mikä etenkin Kuu kalpeaan pintaan verrattuna oli sykähdyttävä näky.

Apollo 8

Apollo 8 oli merkittävä ja vaarallinenkin lento, jonka tarkoituksena ei ollut alun perin lentää Kuun ympäri. Sen piti olla "vain" toinen Apollo-ohjelman miehitetty koelento testattiin Maan ympärillä, ja ensimmäinen, jolla Apollo-alusta ja suurta Saturnus 5 -kantorakettia käytettiin yhdessä.

Koska tiedustelutiedot antoivat ymmärtää, että Neuvostoliitto (joka suunnitteli myös omaa kuulasketumista ja oli laukaissut luotaimia Kuun ympäri) suunnitteli miehitettyä lentoa Kuun ympäri ja oli valmis laukaisemaan kosmonautit matkaan koska tahansa vuoden 1968 lopussa. Vakoilukuvissa näkyi jopa kaksi kantorakettia laukaisuvalmiina Baikonurin kosmodromissa.

Siksi NASA päätti (varmasti poliittisesta painostuksesta) lähettää Apollo 8:n kohti Kuuta, vaikka lentoa olisi haluttu valmistella pitempään. Lennon tehtäväksi tulikin "vain" lentää pikaisesti Kuun ympäri ja palata Maahan. Teknisesti lento oli vain lievästi kiinnostava, tieteellisesti ei juuri lainkaan, mutta se toki auttoi varmistamaan sen, että Apollo toimi hyvin myös ulkoavaruudessa ja pystyi lentämään hyvin Kuuhun ja takaisin. Uutta lentosuunnitelmaan hiottiin ja lentoa valmisteltiin vain neljän kuukauden ajan.


Apollo 8:n miehistö simulaattoritestin jälkeen kuvattuna.

Apollo 8 oli siis ensimmäinen miehitetty Saturnus 5:n lento, joten jättiraketin laukaisu 21. joulukuuta 1968 oli lähes uskonnollinen kokemus. Valtavan suuren Saturnus 5:n jylinä täytti taivaan ja maan, minkä lisäksi raketin nokassa ratsastavat kolme astronauttia olivat ensimmäiset ihmiset, jotka irtaantuisivat Maan painovoimakentästä ja kävisivät toisen taivaankappaleen luona.

Kuuleman mukaan Atlantin aikanaan ensimmäisenä yksin ylittänyt Charles Lindbergh, kaikkien astronauttien esikuva, tuli tapaan astronautteja Frank Bormania, Jim Lowellia ja William Andersia paria päivää ennen laukaisua. Hän kertoi kuinka oli ennen matkaansa käynyt kirjastossa mittamassa langanpätkän avulla matkan Pariisiin ja miten oli tämän perusteella tehnyt lentosuunnitelmansa. Miehet nauroivat yhdessä kuinka ajat ovat muuttuneet, sillä nyt Apolloissa oli aikansa tehokkaimmat tietokoneet ja Saturnus 5 polttaisi lentonsa ensimmäisen sekunnin aikana kymmenen kertaa enemmän polttoainetta kuin Lindberghin Ryan-lentokone käytti koko lentonsa aikana.

Lähdön aikana tosin avaruuslentäjät tuskin ennättivät asiaa ajatella, sillä kyyti rajua. Anders kertoi jälkeenpäin, kuinka hän oli tuntenut itsensä yhtä avuttomaksi kuin olisi ollut jättisuuren vihaisen koiran suussa. Kun lentoa, tärinää ja ärjyntää oli kestänyt 40 sekuntia, rikkoi Saturnus äänivallin, jolloin ohjaamoon tuli hiljaisuus. Moottoreiden synnyttämä ääni kulki rakettia hitaammin, eikä yltänyt ohjaamoon, mutta runkoa pitkin välittyvä ravistus tuntui toki edelleen. Jättiraketti leikkasi ilmaa ja tunkeutui yhä tummempaan ja tummempaan taivaan sineen. Kiihtyvyysmittari osoitti kolmea kertaa Maan painovoimaa ja kipusi kohti korkeampia lukemia, kunnes juuri mittarin päästyä noin neljän ja puolen g:n kohdalle, kiihtyvyys katosi yhtäkkiä ensimmäisen vaiheen moottorien sammuessa. Miehet lensivät turvavöitään vasten ja parkaisivat iskun aiheuttamasta kivusta. Ensimmäinen vaihe irrotettiin ja heti sen jälkeen ikkunoita peittänyt suojakartio sekä siihen kiinnitetty hätäraketti lensivät pois ruudinsavun säestäminä, jolloin ikkunoiden takaa paljastui uskomaton näky: maapallon sinivihreä pinta, mantereet, valtameret ja niiden takana musta tähtien rei’ittämä avaruus.

Laukaisusta oli ennättänyt kulumaan van viitisen minuuttia, kun moottorit taas sammuivat. Astronautit kiisivät jo ilmakehän yläpuolella ja aluksen sisällä oli hiljaista, kontrasti edeltävään meteliin oli valtava. Itse asiassa Apollo putosi alaspäin radallaan parin minuutin ajan, keräsi nopeutta Maan painovoimasta, kunnes seitsemän minuutin kohdalla tärinä ja jyrinä tulivat takaisin. Toisen vaiheen moottorit ärähtivät käyntiin. Kolmikko iskeytyi taas istuimiinsa ja pysyi niissä liimattuina lähes kaksi minuuttia, kunnes toinen vaihe oli tehnyt tehtävänsä ja putosi pois. Isku turvavöihin ja saman tien jysäys taas selkään, sillä kolmas vaihe aloitti työnsä. Se puski Apolloa yhä suurempaan vauhtiin, kunnes 11 minuuttia ja 30 sekuntia laukaisun jälkeen senkin moottori vaikeni. Apollo 8 oli kiertoradalla.

Kun lentoa oli kulunut tarkalleen kaksi tuntia 47 minuuttia ja 37 sekuntia, röhähti kolmannen vaiheen moottori uudelleen henkiin. Se oli TLI, Trans Lunar Injection, sysäys pois Maan kiertoradalta kohti Kuuta. Tällä kertaa sen työntö ei ollut raju, vaan pikemminkin kepeä viisiminuuttinen puhallus, jonka ansiosta Apollo sai tarpeeksi vauhtia kivutakseen ylöspäin Maan gravitaatiokaivosta. Aluksen nopeus oli 10 833 m/s – kukaan ihminen ei ollut lentänyt heitä nopeammin.

Vähän aikaa myöhemmin oli aika hankkiutua eroon hyvän työn tehneestä Saturnuksen kolmannesta vaiheesta. Borman irrotti Apollon siitä ja suihkutti aluksen irti huoltomoduulin pienillä ohjausraketeilla. Hän oli sen jälkeen ikään kuin ottavinaan kuumoduulin kolmannen vaiheen sisältä mukaan, koska toimenpidettä oli hyvä harjoitella, vaikka mukana ei nyt ollutkaan kuumoduulia. Manöveerien jälkeen Borman ohjasi Apollon kauemmaksi kolmannesta vaiheesta, joka alkoi heti kutistua taivaalla. Se kiilteli ja hohti auringonvalossa kauniisti, mutta ei vetänyt vertoja maapallolle, jonka Apollo 8:n miehistö näki ensimmäisinä ihmisinä kokonaisena planeettana. Matalammalta kiertoradalta se on aina vain alla oleva suuri, kaareva sinivihreä pinta.


Kuun pintaa Apollo 8:n miehistön ottamista kuvista koottuna.

Harmaa ja väritön Kuu

62 600 kilometrin päässä Maasta Kuun ja Maan vetovoimat vetivät yhtä suurilla voimilla Apolloa puoleensa. Siihen saakka aluksen nopeus oli hidastunut, mutta tuolloin, kolmannen lentopäivän illansuussa, Kuu alkoi kiihdyttää kolmikon kärryä ja hinata sitä päättäväisesti kohti harmaata pintaansa. Kuu oli jo suurempi kuin Maa ikkunasta katsottuna; Maa oli supistunut jalkapallosta greipiksi ja greipistä golfpalloksi. Kuu puolestaan oli suurentunut ja muuttunut taivaan valtiaaksi.

Jouluaattona 1968 Apollo 8 siirtyi kiertämään Kuuta tavalla, joka tuli tyypilliseksi myöhemmilläkin Apollo-lennoilla: koska alus suoritti Kuun radalle asettumiseen vaadittavan pitkän rakettimoottorin polton Kuun toisella puolella ollessaan, istui lennonjohto TV-kuvissa vain odottamassa hetkeä, jolloin alus pulpahtaisi esiin Kuun takaa. Moottori oli luonnollisesti tehty mahdollisimman luotettavaksi ja lentorata oli laskettu siten, että Apollo palaisi Kuun painovoiman linkoamana automaattisesti kohti Maata jos moottori ei toimisikaan, mutta häiriö poltossa voisi koitua helposti myös kohtalokkaaksi. “Se oli elämäni pisin neliminuuttinen”, sanoi Lowell jälkikäteen moottorin poltosta.

Apollo 8 asettui kiertämään Kuuta ja teki kymmenen kierrosta sen ympärillä. Sitten oli aika palata takasin. Jälleen pimennossa lennonjohdolta, Kuun kääntöpuolella Ollessaan, huoltomoduulin suuri moottori puski alusta viiden minuutin ajan pois Kuun kiertoradalta ja solutti Apollon täsmälleen siihen matemaattiseen putkeen, missä Newtonin lait pitivät tiukasti matkalaiset oikealla radallaan takaisin Maahan.

58 tuntia Kuusta lähtemisensä jälkeen Apollo iskeytyi ilmakehään ja jouluinen lento päättyi onnistuneesti molskahdukseen Tyynessä valtameressä – kuinka muutenkaan – lähellä Joulusaaria.

NASA julkaisi juuri ennen vuoden 2013 joulua jäljitelmän otsikkokuvassammekin olevasta kuuluisasta Maa-kuvasta, joka otettiin 46 vuotta sitten. Nyt kuvan otti Kuuta kiertävä LRO-luotain.

J-01 / Joulun tähti?

Su, 12/22/2013 - 15:16 Markus Hotakainen

Itämaan tietäjiä yli kaksituhatta vuotta sitten opastanut Betlehemin tähti on edelleen arvoitus. Ilmiön selitykseksi on tarjottu esimerkiksi supernovaa, kirkasta komeettaa tai Venus-planeettaa. Vankin ehdokas ei kuitenkaan ole yksittäinen taivaankappale, vaan kahden planeetan ja yhden tähden kohtaamisten sarja vuosina 3 ja 2 eKr.

Elokuun 12. päivä vuonna 3 eKr. Jupiter ja Venus olivat aamutaivaalla hyvin lähellä toisiaan; niiden välinen etäisyys oli vain vähän yli kymmenesosa Kuun näennäisestä halkaisijasta. Seuraavaksi Jupiter ohitti noin kuukautta myöhemmin eli syyskuun 14. päivä Leijonan tähdistön kirkkaimman tähden, Reguluksen. Tällä kertaa taivaankappaleiden välinen etäisyys oli puolet Kuun halkaisijasta.

Tuolloin Jupiter oli lähellä oppositiotaan, joten se teki taivaalla suuren silmukan. Jättiläisplaneetan näennäinen liike kääntyi vastakkaiseksi joulukuun alussa ja se palasi Reguluksen läheisyyteen seuraavan vuoden puolella helmikuun 17. päivänä. Nyt tähdellä ja planeetalla oli välimatkaa noin tuplasti Kuun näennäisen halkaisijan verran.

Jupiter muutti suuntaansa uudestaan keväämmällä, huhtikuun alkupuolella, ja toukokuun 8. päivä se kulki jälleen Reguluksen ohi. Jupiterin kulkureitin muodostama silmukka oli kuin Reguluksen eli ”Kuningastähden” yläpuolelle piirtynyt kruunu.

Kohtaamisten sarja huipentui kesäkuun 17. päivänä vuonna 2 eKr. Jupiter ja Venus olivat silloin iltataivaalla niin lähekkäin – noin asteen sadasosan päässä toisistaan – että ne näyttivät sulautuvan yhdeksi kirkkaaksi ”tähdeksi”. Kun kohtaaminen tapahtui kaiken lisäksi Leijonan tähdistössä, jota pidettiin noihin aikoihin merkittävänä kuviona, se saattoi varmistaa lopullisesti taivaallisen tapahtumasarjan tulkinnan erityisenä ennusmerkkinä.

Kuvassa Venus ja Jupiter kohtaavat iltataivaalla maaliskuussa 2012.

J-02 / Olen kinkku, Joulukinkku.

Su, 12/22/2013 - 01:10 Toimitus

Tänäkin jouluna Suomessa syödään yli 7000 tonnia kinkkulihaa, sillä vaikka korvaavat jouluruokavaihtoehdot ovat tulleet yhä yleisemmiksi, on perinteinen joulukinkku edelleen keskeisin joulun ajan ruokalaji hyvin monissa perheissä.

Kyseessä on itse asiassa hyvin pohjoismainen perinne, sillä muualla Euroopassa suurin osa joulun tärkeimmistä ruokalajeista liittyvät lintuihin: kanaa, ankkaa, hanhea, kalkkunaa ja niin edelleen. Ranskassa osterit, hanhenmaksa ja shampanja ovat samassa roolissa kuin laatikkoruoat, kinkku ja glögi Suomessa. Kaikkialla joulu on toki runsaan syömisen juhla, hyvä tekosyy keskitalven (tai alkutalven) mässäilyyn. Kinkku on kuitenkin muinais-skandinaavista perua, sillä täällä talvipäivänseisausjuhlassa ennen kristinuskoa uhrattiin ja syötiin pyhitetty sika Freyr-jumalalle.lähde. Sian teurastamisen perinne jouluna jatkui kristinuskon tulon jälkeen ja säilyi useina perinneruokina (kinkun lisäksi ja ohella on ollut makkaroita ja joka läskiin kostutettuja leivänpaloja); siasta saatu kinkku uunissa pitkään kypsytettynä oli tärkein näistä ruokalajeista.

Wikipedian mukaan vuonna 2007 Suomessa syötiin 7 200 000 kg joukukinkkulihaa, mikä oli 13 % enemmän kuin 2006. Suurimmat lihan tuontimaat olivat Saksa ja Tanska. Kalkkunaa syötiin samana vuonna "vain" noin 588 000 kg, eli noin 8% kinkun määrästä.

Alla on tilastotietoa joulukinkkujen kulutuksesta Suomessa:

Vuosi Kotimainen Ulkom. Yhteensä
2003 6 114 000 400 000 6 514 000
2004 6 298 000 417 000 6 715 000
2005 6 129 000 339 000 6 468 000
2006 5 695 000 534 000 6 229 000
2007 6 815 000 389 000 7 204 000
2008 6 693 000 287 000 6 980 000
2009 6 413 800 101 200 6 515 000
2010 6 814 200 383 800 7 198 000
2011 6 471 600 321 100 6 792 700
2012 6 300 435 437 665 6 738 100

Marttojen mukaan hyvä tapa valmistaa joulukinkku on seuraava:

Joulukinkun suolaus

Ruiskusuolaus

  • karkeaa suolaa 15 g/1 kg kinkkua, esim. 5 kg:n kinkulle 75 g (3/4 dl) suolaa ja 2 dl vettä
  • suolaus isoneulaisella lääkeruiskulla
  • ruiskusuolatun kinkun annetaan seistä peitettynä kylmässä 2-3 vrk
    ennen paistamista

    Suolavedessä suolaus

  • 10-12 -prosenttinen suolavesi, esim. 10 l vettä ja noin 1,1 kg karkeaa suolaa
  • suolausaika 1-2 viikkoa
    1. Sekoita osa vedestä ja suola, keitä, kuori vaahto pois.
    2. Lisää jäähtyneeseen suolaveteen loppuosa vedestä.
    3. Kaada vesi kinkun päälle ja anna suolautua kylmässä.
    4. Liota suolautunutta kinkkua kylmässä vedessä noin 1 vrk ennen
    kypsentämistä.
    5. Anna kinkun valua hyvin ennen uuniin panoa.

    Joulukinkun paistaminen

    1. Aseta sulanut kinkkku ritilälle uunipannun päälle tai suoraan
    uunipannulle nahka- eli kamarapuoli ylöspäin. Tee kamaraan reikä
    lihalämpömittaria varten teräväkärkisellä veitsellä. Työnnä mittari
    kinkun paksuimpaan kohtaan niin, ettei mittarin kärki kosketa luuta.
    2. Paista kinkkua 90-125 lämmössä, kunnes sisälämpötila on 77 .

    Paistoaika on runsas tunti lihakiloa kohti. Lisää pannulle tarvittaessa vettä. Anna kinkun levätä 15 minuuttia, ennenkuin poistat mittarin.

    Kinkun kuorruttaminen

    1. Poista lämpimästä kinkusta kamara ja osa silavaa.
    2. Voitele pinta ohuesti sinapilla. Ripottele päälle korppujauhe-sokeriseos (3 rkl/1 rkl). Paina halutessasi koristeeksi kokonaisia
    neilikoita.
    3. Kuorruta uunissa 250 asteen lämmössä noin 10 minuuttia.

    Kinkku ruistaikinakuoressa
    1. Tee napakka taikina vedestä ja ruisjauhoista (suhde 1/2 l vet-
    tä/noin 1 1/4 l ruisjauhoja)
    2. Peitä kinkku taikinalla (11/2-2 cm:n kerros) ja aseta uunipannulle.
    Työnnä lihalämpömittari lihaan ja kypsennä kuten edellä. Jos kinkun
    alapuoli tummuu liikaa, lisää pannulle vähän vettä.
    3. Poista ruiskuori kypsän kinkun päältä ja kuorruta kinkku.

    Vaihtoehtoja (emme ota kantaa niiden maukkauteen) kinkulle on lueteltu mm. vuoden 2011 Kotiliedessä.

  • J-03 / Lumikki ja jouluelokuvan tapaus

    La, 12/21/2013 - 01:31 Jari Mäkinen

    Elokuvayhtiöillä on ollut jo pitkään tapana tuoda teattereihin erityisesti jouluisia perhe-elokuvia juuri ennen joulua. Yksi ensimmäisistä tällaisista elokuvista oli tänään vuonna 1937 ensi-iltaansa tullut Walt Disneyn Lumikki ja seitsemän kääpiötä (eli Snow White and the Seven Dwarfs). Kyseessä ei ollut mikä tahansa elokuva, vaan maailman ensimmäinen täysipitkä (83 minuuttia) animaatioelokuva. Se oli aikansa puhutuin elokuvatuotanto, niin ennen kuin jälkeen valmistumisensa.

    Walt Disney oli Euroopassa vieraillessaan nähnyt teatterinomistajien yhdistäneen kuusi Mikki Hiiri -lyhytelokuvaa yhdeksi, ja Disney huomasi, että yleisö jaksoi katsoa lyhytfilmien lisäksi pitkiäkin animaatioita. Hän tajusi kuitenkin pitkän elokuvan vaativan enemmän taitoa kuin 7–8 minuutin lyhytpiirrettyjen. Hassunkuriset sinfoniat -animaatioelokuvien sarja valjastettiin pitkän piirroselokuvan tuotantoon vaadittavan tekniikan harjoittelukanavaksi. Elokuvattujen näyttelijöiden liikkeitä tutkittiin filmiruutu kerrallaan, värien käyttöä kehitettiin, ja taiteilijat oppivat jäljentämään erilaisia materiaaleja melkein valokuvantarkasti. Suurimpia ongelmia oli piirroselokuville tyypillinen kaksiulotteisuus, sillä syvyyden puute vähensi niiden uskottavuutta. Ratkaisuksi Disneyn teknikot kehittivät monitasokameran, jonka avulla tilan vaikutelma saatiin siirrettyä animaatioonkin.

    Elokuvan tekeminen kesti noin kaksi ja puoli vuotta, ja sen kustannukset nousivat pilviin. Pelkästään ensimmäisenä tuotantovuonna budjetti oli 250 000 dollaria, mutta seuraavana vuonna se tuplaantui. Disney joutui panttaamaan talonsa elokuvan tekoon ottamien noin miljoonan dollarin lainojen pantiksi, ja tilanne olisi ollut hyvinkin hankala, elleivät Bank of American johtajat olisi ihastuneet näkemiinsä näytteisiin elokuvasta. Rahaa tekemiseen kului lopulta 1,5 miljoonaa dollaria, mikä oli huima summa tuolloin.

    Disney oli Lumikkia tehdessään kunnianhimoinen ja pyrki täydellisyyteen. Jos - ja kun - hän ei ollut tyytyväinen johonkin jaksoon, se tehtiin uudestaan. Jotta studion animaattorit eivät olisi lähteneet kilpailijoiden leipiin kesken tuotannon, Disney kehitti bonusjärjestelmän, joka varmisti, että pisimpään palvelleet saisivat yhtä paljon palkkaa kuin hän ja Roy Disney.

    Elokuva tuli viimein ensi-iltaan 21. joulukuuta 1937, siis tänään 76 vuotta sitten. Se jälkiäänitettiin kymmenelle kielelle ja levitettiin 46 maahan. Elokuvaa ylistettiin kaikkialla, paitsi Isossa-Britanniassa, jossa sensuuri kielsi sen lapsilta, koska pelättiin elokuvan aiheuttavan painajaisia lapsille. Ensimmäisellä esittämiskierroksella elokuvan näki noin sata miljoonaa ihmistä.

    Lumikki ja seitsemän kääpiötä tuotti 175,3 miljoonaa dollaria ja olisi todennäköisesti tuottoisin animaatioelokuva, mikäli inflaatio otettaisiin huomioon.

    J-04 / Joulukynttilä avaruusasemalla

    Pe, 12/20/2013 - 02:20 Jari Mäkinen

    Kirjoitimme viime viikolla lähtölaskennassa jouluun kynttilän liekin kemiasta ja fysiikasta. Mutta mitä jos liekin sytyttäisi avaruuden painottomuudessa, missä kuuma ilma ja palamiskaasut eivät nouse ylöspäin ja kylmempi ilma virtaa alhaalta liekkiin?

    Liekki kyllä palaisi avaruudessakin, mutta se ei olisi muodoltaan ja väriltään samanlainen kuin Maassa. Liekki muuttaa kynttilän vahaa tai parafiinia – tai mitä ainetta kynttilä onkin – kaasumaiseksi ja tämä kaasu virtaa hitaasti "ulospäin" kynttilän sydämestä, jolloin se sekoittuu ilman kanssa ja palaa. Palokaasut leviävät liekistä poispäin ja samalla liekkiin imeytyy ulkoa lisää tuoretta ilmaa, mutta tämä kaikki tapahtuu hitaammin kuin maapallolla. Itse asiassa paljon hitaammin: astronautti Shannon Lucid osoitti aikanaan Mir-avaruusasemalla ollessaan, että kynttilä, joka palaa Maan päällä 10 minuuttia, voi kestää jopa 45 minuuttia avaruudessa.

    Hitaampi palaminen tarkoittaa myös viileämpää palolämpötilaa kuin täällä ilmameren pohjalla painovoiman alla. Siksi muodoltaan pallomainen liekki on sininen, tai jopa väritön.

    Vaikka siis joulukynttilöiden polttaminen avaruusasemalla voisi olla taloudellista, ei niistä olisi juurikaan iloa, koska liekkiä olisi vaikea nähdä, eikä se näkyessäänkään ole klassisen kaunis lepattava liekki. Tosin ajatus kynttiöistä avaruudessa on varsin teoreettinen, sillä tulipalo on eräs pahimmista uhkakuvista avaruusasemalla, minkä vuoksi siellä ei ole kynttiöitä — paitsi niin sanottuja happikynttilöitä, kemialliseen reaktioon perustuvia varolaitteita, jotka "palatessaan" tuottavat happea.

    Tieteelliset kokeet, joissa on palamista ja joissa tutkitaan liekkejä, tehdään turvallisesti erityisissä tiloissa. Niistä tosin joulun romanttisuus ja kauneus on kaukana!

    Kuvat: NASA

    J-05 / Joulupuu joulukuusipellolta

    To, 12/19/2013 - 01:35 Toimitus

    Kovin harva käy hakemassa joulukuusensa nykyisen enää metsästä, vaan suurin osa joulun juhlapuista hankitaan joulukuusikauppiailta, jotka puolestaan ostavat puita välittäliltä, jotka hankkivat ne joulukuusia varta vasten kasvattavilta joulukuusifarmareilta. Kuusia siis kasvatetaan pelloilla samaan tapaan kuin viljaa – paitsi että kuusi kasvaa hieman hitaammin.

    Tanska on kuusten kasvattamisen suurvalta, ja sieltä tuodaan runsaasti kuusia myös Suomeen, vaikka on myös kotimaisia kuusten kasvattajia. Kuusikasvatuksessa on se hyvä puoli, että kuuset kasvavat hallitulla alueella hyvin samanlaisiksi, ja kuuset voivat olla joitain tiettyjä koristekuusilaleja, jotka ovat "luonnokuusia" nätimpiä ja kestävämpiä sisäkäytössäkin. Keskisessä Euroopassa paras kuusi mitä rahalla saa on nimeltään "Nordman", missä nimi luonnollisesti viittaa pohjoiseen ja sen komeisiin kuusiin.

    Kuusien kasvatusta on Suomessa harrastettu vasta 1990-luvulta alkaen, kun sitä ennen suurin osa kuusikauppiaista oli metsänomistajia, jotka hakivat kuuset metsistään. Kun puita kaadettiin perinteisin menetelmin, latvustoja jäi runsaasti ylitse, ja niitä voitiin myydä joulukuusina, mutta nykyaikaisin metsänhoitomenetelmin ei latvakuusia enää juuri jää kaupattavaksi. Hieman ammoista kuusimetsälle menemisen tunnelmaa voi saada joulukuusipellolla, mistä voi käydä itse kaatamassa haluamansa puun.

    Kuusien käyttö joulupuuna on peräisin 1500-luvun Saksasta alueelta, joka on nykyisin Ranskan ja Strasbourgin tienoilla. Alun perin kuuset olivat pöydillä pidettyjä pieniä koristekuusia, joita vähitellen 1600-luvun kuluessa alettiin koristella nauhoilla ja killuttimilla, sekä lopulta myös kynttilöillä. 1800-luvulla keskieurooppalaisten joulutapojen levitessä pohjoisemmaksi tuli myös joulukuusi Suomeen – ensin aateliston tavaksi ja sitten "rahvaallekin" – 1800-luvulla. Joulukuusen käyttö levisi kaikille kuitenkin vasta 1900-luvun alussa.

    Wikipedian mukaan ensimmäinen tieto joulukuusesta Suomessa on vuodelta 1829, jolloin paroni von Klinckowströmin joulujuhlassa oli peräti kahdeksan kuusta ja niistä yhden takana piilossa posetiivinsoittaja.

    Merkittävä joulukuusiperinteen levittäjä Suomessa oli 1863 perustettu, suomenkielisiä kansakoulunopettajia kouluttanut Jyväskylän seminaari, jossa alettiin pitää joulun alla omia kuusijuhlia, mikä tapa levisi sitten seminaarista valmistuneiden opettajien mukana ympäri maata. Kuusenkoristeita askartelivat aluksi koululaiset opettajiensa johdolla.

    Suomessa on joulukuusi noin puolessa yhden hengen talouksista ja vähintään nelihenkisistä perheistä kuusen hankkii noin 84%.

    Perinteen mukaan joulukuusi viedään pois loppiaisena tai viimeistään Nuutinpäivänä, joka on 13. tammikuuta.

    J-06 / Tonttuja siellä ja tonttuja täällä

    Ke, 12/18/2013 - 01:49 Toimitus

    Kaikkihan tietävät, että joulutonttu on joulupukin apuri – mutta mistä ihmeestä tarina tontuista on saanut alkunsa?

    Joulutontun yleisempi muoto on pelkkä yleistonttu, mikä on ollut monissa kansantarinoissa periaatteessa yksi kutsumanimi haltijalle, menninkäiselle, maahisille ja muille metsissä elävile olennoille. Vasta myöhemmin tontut on erotettu näistä kaikista yleismaagisista olennoista omaksi "rodukseen" ja ne ovat niitä inhimillisempiä: pieniä, ihmistä muistuttavia olentoja.

    Metsätonttujen ohella rakennuksilla ja erityisesti kodeissa oli tonttuja. OIi (ja kenties on edelleen) saunatontut, myllytontut, riihitontut, aittatontut, navettatontut, tallitontut ja kotitontut, jotka asustivat näissä paikoissa hiljaa, näkymättömissä, mutta haltijan tapaan niitä koko ajan suojellen. Palkaksi palveluksistaan tontut saivat ruokaa, majapaikan tai viimeiset löylyt saunasta.

    Joidenkin mielestä totut saattoivat olla myös ilkeitä. Etenkin jos niitä ei palkinnut pienellä ruokapalkalla tontut saattoivat rikkoa kotia tai jättää sen tuholaisten tuhottavaksi.

    Joulutontut ovat näiden pikkuihmisten (yleensä pikkumiesten) jouluisia versioita, jotka avustavat joulupukkia. Suomalaisiin uskomuksiin joulutontut tulivat 1800-luvun lopulla ja siitä alkaen ne ovat tarkkailleet kuinka kilttejä lapset ovat ja kannattaako heille antaa lahjoja sekä avustaneet yleisesti pukkia askareissaan. Aiemmin tontut saattoivat – tarinoiden mukaan – myös toimittaa lahjoja lapsille itsekin, ja yhä edelleen monissa kielissä joulupukki onkin "joulutonttu".

    Tänäkin jouluna, kuten yli sadan vuoden ajan, kannattaa joulutontulle jättää hieman ohrapuuroa, jonka voimin tonttu jaksaa jatkaa pitkiä jouluisia matkojaan.

    Kuvan joulutontulla on kovasti punaiset posket, todennäköisesti kylmässä talviviimassa vaeltamisen vuoksi. Punaisuus johtuu pintaverisuonten laajentumisesta ja siitä, että nämä kylmässä epätoivoisesti ihoa lämmittävät pintaverisuonet kuultavat ohuen ihon läpi. Kylmän ilman lisäksi posket voivat helähtää punaisiksi myös liikunnassa, tunnehuohuista, jännityksestä tai esimerkiksi alkoholin nauttimisen jälkeen.

    J-07 / Pukki tulee 111-vuotiaalla lentokoneella

    Ti, 12/17/2013 - 01:40 Jari Mäkinen

    Tänään tulee kuluneeksi 111 vuotta siitä, kun Orville ja Wilbur Wright tekivät ensimmäisen hallitun lennon moottorivoimalla toimivalla lentokoneella. Tänään, 17. joulukuuta, vuonna 1903 veljesten lentokone (nimeltään Flyer, eli Lentäjä) teki ensimmäisen, vain 12 sekuntia kestäneen 37 metriä pitkän lennon, sekä toisen lennon, jonka pituus oli jo 260 metriä ja lentotiimaa kertyi 59 sekuntia lisää. Lennot tehtiin hiekkadyynillä Kitty Hawkin luona Pohjois-Carolinassa, Yhdysvalloissa.

    Alun perin polkupyörämekaanikkoina toimineet veljekset innostuivat ilmailusta ja tekivät vuosina 1900–1902 monia kokeita erilaisilla liidokeilla, leijoilla ja purjekoneilla. He jopa rakensivat oman, pienen tuulitunnelin, missä he testasivat erilaisia siipiprofiileita. He myös rakensivat Flyer-lentokoneen moottorin, koska eivät löytäneet valmiina tarpeeksi kevyttä ja tehokasta polttomoottoria.

    Wrightit tekivät ensilennon jälkeen lähes sata esittelylentoa ja kehittivät konettaan eteenpäin, kunnes koneen kolmas versio, kesäkuussa 1905 valmistunut Flyer III, oli lopulta kunnollinen, täysin hallitusti käyttäytynyt lentokone. Sillä pystyi lentämään jo tuntikaupalla, nousemaan yli sadan metrin korkeuteen ja lentämään yli sadan kilometrin päähän.

    Kuvassa joulupukin lentopelinä ei kuitenkaan ole Wright-veljesten kaksitaso, vaikka se näyttää kovasti sellaiselta. Lentämisen alkuaikoina Flyer-tyyliset kaksitasoiset työntöpotkurilla varustetut koneet, joiden korkeusvakaaja oli edessä ja sivuvakaaja takana, olivat suosittuja, ja kuvassa on todennäköisesti vuonna 1911 valmistunut Glenn Curtissin suunnittelema malli D (niin sanottu "Curtiss Pusher", eli "Curtissin työntyri"). Se oli maailman ensimmäinen sarjatuotantoinen lentokone ja se tuli kuuluisaksi myös toisesta saavutuksesta: sillä noustiin ja laskeuduttiin ensimmäisen kerran laivan kannelta. Sotilailaskäytön lisäksi kone siis sopi erinomaisesti joulupukille, jonka menopeli vaati hyvin lyhyttä lasku- ja nousukiitoa!

    J-08 / Karttapallo on hyvä lahja!

    Ma, 12/16/2013 - 03:45 Jari Mäkinen

    Mitä ostaisi joululahjaksi? Monet pohtivat tätä parhaillaan, ja Tiedetuubi haluaa auttaa: osta karttapallo! Vaikka netissä on kaikenlaisia karttoja, hyllyssä olisi karttakirjakin, kännyssä on navigaattori maailmanlaajuisine kartastoineen ja maapalloa voisi pyöritellä tablettitietokoneen ruudulla kuinka kolmiulotteisesti, on perinteinen karttapallo edelleen erittäin hyvä ja havainnollinen esine.

    Karttapallosta näkee luonnollisesti meret ja mantereet, ja monet kaupungit sekä maantieteelliset kohteet ovat kartasta riippuen enemmän tai vähemmän tarkasti merkittyinä. Monasti ylimalkainenkin kartta riittää jonkin asian nopeaan tarkistamiseen.

    Melkeinpä tärkeämpää karttapallossa on kuitenkin se, että se on pallo: karttapallo näyttää selvästi miksi esimerkiksi lentoreitit menevät suoraan paikasta toiseen, vaikka tasokartalla ne näyttävätkin (esimerkiksi Atlantin yli lennettäessä) tekevän kaaren. Pallosta näkee hyvin myös eri maiden ja paikkojen oikeat koot suhteessa toisiinsa, sillä kaikki tasokarttaprojektiot ovat epätarkkoja.

    Karttapallon avulla voi myös hyvin kuvitella, millainen avaruudessa akselinsa ympäri pyörivä maapallo oikein on: lampun avulla voi hahmottaa hyvin mielessään miten Aurinko nousee ja laskee, ja miksi Aurinko sekä muut taivaankappaleet näyttävät kulkevan taivaalla eri lailla eteläisellä ja pohjoisella pallonpuoliskolla. Aurinko kaartaa Afrikan eteläkärjestä katsottaessa idästä länteen, mutta pohjoisen kautta.

    Lisäksi karttapallo on kaunis. On se historiallinen, oikeasti antiikkinen, asiallisen pelkistetty tai pitää sisällään lampun, joka tapauksessa karttapallo on hieno koriste niin työhuoneeseen kuin olohuoneeseenkin.

    Lahjoja ostaessa kannattaa kuitenkin pohtia mitä ostaa – ja ostaako mitään. Erään arvion (lähde hukassa) mukaan joka joulu maailmassa ostetaan Suomen valtion budjetin edestä lahjoja, joille ei ole käyttöä tai jotka eivät jostain syystä ole mieluisia. Suuri osa lahjoista ostetaan vain siksi, että on tapana ostaa lahja.

    Mikäli karttapallot kiinnostavat, niitä on ostettavissa hyvin varustetuissa kirjakaupoissa, lahjatavarakaupoissa sekä vanhojen tavaroiden liikkeissä (mm. antikvariaateissa ja kirpputoreilla on aivan upeita löytöjä, tosin niissä kartat saattavat olla lievästi vanhentuneita).

    J-09 / Kynttilän kemiaa ja vähän fysiikkaakin

    Su, 12/15/2013 - 14:24 Markus Hotakainen

     

    Kynttilät luovat joulutunnelmaa, mutta mitä hämyisän valon lähteessä oikein tapahtuu? Kynttilänliekki sulattaa parafiinia, steariinia tai mehiläisvahaa – tai niiden yhdistelmää – ja kapillaari-ilmiön ansiosta sitä imeytyy kynttilän sydämeen, josta se höyrystyy. Kaasumaisessa muodossa se palaa, jolloin muodostuu vettä ja hiilidioksidia. Palamiseen tarvittava ilma (tarkkaan ottaen happi) puolestaan imeytyy liekin sivuilta sen alaosaan ylöspäin kohoavan kuuman ilman tilalle. Samalla "korvausilma" viilentää kynttilän yläpäätä, jolloin se ei sula kokonaan, vaan sulan osan ympärillä säilyy kiinteä reuna.  

    Kuvaan on merkitty paitsi liekin eri osien lämpötilat celsiusasteissa myös vyöhykkeet, joilla tapahtuu hieman eri ilmiöitä. Ykkösvyöhykkeellä eli liekin sisimmällä alueella parafiinin, steariinin ja/tai mehiläisvahan molekyylit hajoavat. Kakkos- ja kolmosvyöhykkeellä tapahtuu suurin osa varsinaisesta palamisesta, mutta enin osa valosta tulee liekin keskellä olevalta nelosvyöhykkeeltä. Seikkaperäinen kolmiosainen selvitys (englanniksi) kynttilän kemiasta löytyy ChemistryViews-sivustolta (osa 1, osa 2, osa 3).

    Kuva: ChemistryViews