chang'e 3

Vuonna 2013 Kiina lähetti Kuun pinnalle Chang'e 3 -laskeutujan ja sen mukana pienen, sympaattisen kuukulkijan, Yutun. 

Myöhemmin tänä vuonna – mahdollisesti jo heinäkuussa – kiinalaiset laukaisevat Kuuhun uuden samanlaisen kaksikon. Chang'e 4 on käytännössä edellisen lennon toisinto, paitsi että nyt laskeutumispaikka tulee olemaan haastavampi: alus koetetaan saada Kuun etelänavan luona olevaan kraatteriin, joka on halkaisijaltaan 180 kilometriä.

Tämä Von Kármán -kraatteri on kiinnostava, koska sen pohjalta on havaittu paljon rautaoksidia ja toriumia. Siellä saattaa olla myös vesijäätä. Kraatteri on todennäköisesti myös eräs vanhimmista Kuun pinnanmuodoista.

Ongelmana on kuitenkin se, että kraatteri sijaitsee Kuun takapuolella. Kuuhan kääntää koko ajan saman puolensa kohti Maata, koska Kuun pyöriminen on lukittunut vuorovesivoimien vuoksi. Laskeutuja ei voi siksi olla suoraan yhteydessä Maahan, joten radiolinkkiä varten tarvitaan erityinen tietoliikennesatelliitti, joka sijaitsee sellaisessa paikassa, mistä on suora linja niin Maahan kuin laskeutumisalueellekin Kuun pinnalla.

Chang'e 4 on samankaltainen lento kuin oli Chang'e 3 jo neljä vuotta sitten: kyseessä on luotain, joka jää kiertämään Kuuta, ja laskeutuja, joka asettuu Kuun pinnalle pieni kulkija mukanaan. 

Haastavaksi lennon tekee se, että laskeutuja suuntaa nähtävästi Kuun kääntöpuolelle, eli sinne, mikä ei näy koskaan Maahan. Kuuhan kääntää koko ajan saman puolensa kohti meitä ja siksi alus, joka on Maahan näkymättömällä puolella, ei voi olla suoraan radioyhteydessä maa-aseman kanssa. Tässä apuun tulee kiertolainen, joka voi toimia tietoliikennesatelliittina, mutta nähtävästi kiinalaiset lähettävät Kuuta kiertämään myös erityisen linkkisatelliitin, jonka tärkein tehtävä on vain viestien välittäminen.

Laskeutujan mukana on myös varsin erikoinen alumiinisäiliö. Sen sisällä on silkkitoukkia, perunaa ja lituruohon siemeniä, joiden elämää ja kasvamista Kuun olosuhteissa tullaan seuraamaan.

Kiinan Chang'e 3 oli ensimmäinen Kuun pinnalle laskeutunut luotain sitten vuoden 1976, jolloin Neuvostoliiton Luna 24 laskeutui sinne pehmeästi.

Kiinalaisalus laskeutui 14. joulukuuta 2013 Sateiden mereen, eli Mare Imbriumiin, Kuun pohjoispuolelle, eli Suomesta katsottuna Kuun yläosaan, sen puolivälin vasemmalle puolelle. Sateiden meri on siellä näkyvä, selvästi tumma ympyrä.

Chang'e 3 vapautti ensi töikseen päällään matkanneen pienen kulkijan Kuun pinnalle, mutta tämä Yutu-kulkija kärsi alusta alkaen suurista lämpötilaeroista ja jäi kököttämään paikalleen tammikuun alussa 2014.

Siihen saatiin radioyhteys vielä helmikuussa 2014, minkä jälkeen se lähetti vielä satunnaisesti telemetriatietojaan aina viime vuoden maaliskuuhun saakka, jolloin se vaikeni.

Joulukuun ensimmäisenä päivänä vuonna 2013 laukaistu ja kahta viikkoa myöhemmin Kuun pinnalle pehmeästi laskeutunut kiinalainen Chang’e 3 -alus oli ensimmäinen Kuun pinnalle laskeutunut ihmisen tekemä laite sitten vuoden 1976. Sen mukana Kuuhun saapui pieni Yutu-niminen (kirjaimellisesti Jade-kaniini) kulkija, joka ajeli vähän aikaa laskeutujan luona, kunnes se pysähtyi paikalleen.

Sekä laskeutuja että kulkija ovat kuitenkin edelleen toiminnassa ja lähettelevät välillä kuvia sekä tietoja Maahan.

Laitteiden lähettämästä tieteellisestä annista ei ole tarkkaa tietoa, mutta niiden kuvia on nyt saatavilla suuri määrä. Kuvien julkaisu liittyy Kiinan kuututkimusohjelman aikomukseen lisätä yleisön kiinnostusta ja osallistumista tuleviin kuulentoihinsa. Seuraavana ovat vuorossa vuonna 2018 Chang'e 4 -laskeutuja ja kulkija, jotka on tarkoitus lähettää Kuun Maahan näkymättömälle takapuolelle.

Tammikuun alussa Kiina julkisti myös kilpailun yleisölle tutkimuslaitteesta, joka voitaisiin asentaa mukaan aluksien tietoja Maahan välittävään luotaimeen. Kilpailu on avoin vain kiinalaisille, mutta myös muiden maiden osallistuminen on mahdollista – kunhan vain hankkeet tehdään yhteistyössä kiinalaisten kanssa.

Kai muistatte vielä kiinalaisen kulkijan, joka laskeutui viime vuonna joulukuun 14. päivä Kuuhun ja lähetti joulun alla upeita kuvia sen pinnalta - ensimmäisenä luotaimena sitten 1970-luvun? Laskeutumisalus Chang'e 3 toimii edelleen, mutta piskuinen mönkijä Yutu eli Jadekaniini nuukahti Kuun öisessä kylmyydessä jo viime tammikuun lopussa.

Kulkijan laitteita oli tarkoitus suojata ankaraa pakkasta vastaan sulkemalla aurinkopaneelien muodostama kansi aina yön ajaksi, mutta niiden mekaniikka rikkoutui. Kun kansi jäi auki, kulkijan sisuskalut jäähtyivät noin -70 asteen tietämiin.

Päivitys 1. marraskuuta
Chang'e 5 -koelennon maahanpaluukapseli laskeutui perjantaina illalla onnistuneesti Kiinan Sisä-Mongolian provinssin autiomaahan noin klo 23:55 Suomen aikaa. Alus teki Kuun ohilennon 28. lokakuuta ja lennosta kerrottujen tietojen mukaan kaikki sujui hyvin. Kuvassa on tämän suunnitteilla olevan näytteenhakulennon hieman miehitetyn Shanzhou-avaruusaluksen muotoinen, mutta pienempi laskeutumiskapseli maahanpaluun jälkeen.

Alkuperäinen artikkeli:

Kiina laukaisi tostaina 23. lokakuuta illalla – aikaisin perjantaina 24.10. paikallista aikaa Kiinassa – tuoreimman luotaimensa kohti Kuuta. Kyseessä on miehittämätön lento, jolla testataan tekniikkaa, jonka avulla Chang’e 5 -luotaimen on tarkoitus tuoda vuonna 2017 näyte Kuusta takaisin maapallolle.

Chang’e 5-T1 -nimellä kutsuttua avaruusalusta kuljettanut Long March 3C -kantoraketti lähetettiin matkaan Xichangin laukaisukeskuksesta, joka sijaitsee Kiinan lounaisosassa Sichuanin maakunnassa. Kiinalaisviranomaisten mukaan laukaisu sujui hyvin ja kuualus suuntasi tähtäimessä olleelle radalle kohti Kuuta.

Kahdeksanpäiväisen lennon tärkein tehtävä on paluu takaisin Maahan: luotain lentää Kuun luokse ja Kuun vetovoima linkoaa sen saman tien takaisin kohti Maata, ja samaan tapaan kuin ammoiset Apollo-alukset, joutuu luotain paitsi säätämään paluureittinsä hyvin tarkasti, niin myös selviytymään normaalia voimakkaammasta ilmakehän kitkakuumennuksesta. Luotaimen nopeus ilmakehään iskeytymisen aikaan on noin 11,2 km/s.

Mikäli kaikki sujuu suunnitelman mukaan, laskeutumiskapseli putoaa Kiinan puolella olevan Mongolian autioille alueille.

Kiina on kurottanut pieni askel kerrallaan kohti Kuuta. Se lähetti ensimmäiset luotaimensa Kuuta kiertämään vuosina 2007 ja 2010. Näiden Chang’e 1 ja 2 -luotaimien tehtävänä oli kartoittaa Kuun kamaraa ja testata teknisesti Kiinan taitoja päästä Kuun luokse ja sitä kiertämään.

Viime vuoden joulukuussa Kuun pinnalle laskeutunut Chang’e 3 osoitti, että Kiina pystyy lähettämään luotaimen Kuuhun ja toimimaan siellä. Vaikka itse laskeutuja on jo sammunut, sen mukana Kuuhun mennyt Yutu-kulkija on edelleen toiminnassa – vaikkakin se on myös nyt hiipumassa yli 9 kuukautta kestäneen toiminnan jälkeen. Yutu ei ole kyennyt enää liikkumaan tammikuun jälkeen, mutta jo se, että kulkija on kestänyt näin pitkään, on merkittävä saavutus.

Chang’e 4:n on tarkoitus toistaa kolmosen lento ensi vuonna, eli laskeutua Kuun pinnalle, mutta sen seuraaja Chang’e 5 tulisi siten paitsi laskeutumaan, niin myös sinkoamaan pienellä raketilla näytteen takaisin Maahan. Tämän kaavaillaan tapahtuvan vuonna 2017.

Muistatteko vielä viime joulukuussa maailmaa säväyttäneen kiinalaisen Chang’e 3 -kuulaskeutujan ja sen hellyttävän Yutu-kulkijan?

Vaikeuksista huolimatta kulkija on edelleen voimissaan, joskaan se ei ole liikkunut enää sitten tammikuun. Nyt kulkija on painunut jo 11. kerran uneen, kuten se on tehnyt aina Kuun pariviikkoisen yön koittaessa – tosin viime aikoina yöunet ovat kestäneet yhä pitempään ja pitempään.

Laskeutujaan ei ole enää saatu yhteyttä sitten kevään.

Eilen perjantaina julkaistun tiedotteen mukaan kulkijan pitäminen toiminnassa käy yhä vaikeammiksi ja se on hiipumassa. Yu Dengyun tosin muotoili asian Kiinan tietotoimisto Xinhualle näin: ”Yutu on hyvässä kunnossa ja toimii normaalisti, mutta sillä on edelleen ohjausongelma. Kulkija on kokenut kylmien öiden aikana olosuhteita, joihin sitä ei oltu suunniteltu. Siksi sen toiminta on lakkaamassa.”

Ohjausongelmalla hän tarkoittanee sitä, että Yutu ei ole sitten alkuvuoden liikkunut lainkaan, vaan on tehnyt vain muutamia mittauksia ja ottanut kuvia paikallaan ollen. Tosin kuvia tai tietoja ei ole annettu julkisuuteen. Erityisesti kulkijassa olevat pinnan koostumusta mittaava spektrometri ja pinnan alle sondaava tutka ovat olleet sitten tammikuun käytännössä toimettomia, koska ne ovat voineet tehdä vain mittauksia samasta kohdasta.

Kulkijan oli tarkoitus sulkea päivän ajaksi avautuvat aurinkopaneelit aina yön ajaksi, jolloin ne olisivat auttaneet pitämään lämpötilan tasaisempana. Koska paneelien liikutuslaitteisto on rikkoutunut, ovat paneelit olleet auki, ja siksi lämpötila kulkijan sisällä on laskenut noin -70°C tienoille.

Dengyunin mukaan sekä kulkija että sen Kuun pinnalle vienyt Chang’e 3 ovat täyttäneet tehtävänsä. Kulkija suunniteltiin toimimaan vain kolme kuukautta, mutta se on kestänyt Kuussa jo yhdeksän kuukauden ajan.

Zhang Yuhuan, Chang’e 3 -ohjelman varajohtaja, kertoi kesäkuussa, että kulkija rikkoontui puolentoista kuukauden toiminnan jälkeen osuttuaan kiveen pinnalla ajaessaan.

Sen jälkeen tieteellinen työ on ollut vähäistä, joskin Yutu havaitsi 15. huhtikuuta täydellisen auringonpimennyksen, kun Kuusta katsottuna maapallo kulki Auringon kiekon ylitse.

Nyt lennonjohto pitää kulkijaa toiminnassa mahdollisimman pitkään yksinkertaisesti siksi, että sen ja sen systeemien kestävyyttä Kuun olosuhteissa halutaan testata. Tämä on tulevien kuulentojen kannalta kenties tärkeämpää kuin tieteellisten havaintojen tekeminen.

Kiinan uutistoimisto Xinhua kertoi 1. maaliskuuta, että kuukulkija Yutun vaikeudet ovat johtuneet viasta sen ajamisesta vastanneen tietokoneen kontrollerikortissa. Lausunto jättää vielä epäselväksi sen voiko kulkija olla edelleen yhteydessä Maahan ja jatkaa toimintaasna, vaikka se ei voisikaan enää liikkua eteenpäin. Joka tapauksessa se ei ole kaukana Chang'e 3 -laskeutujasta eikä se sinällään voisi enää tuoda paljoakaan uutta tieteellistä antia – lukuun ottamatta tutkaa, jolla se pystyy tutkimaan Kuun pinnan alla olevia mahdollisia kerrostumia.

Päivitys 3. maaliskuuta: Kiinan kansallisen avaruustutkimustoimiston edustaja Wu Ji kertoi, että Chang'e 3:n ja Yutun kamerat ja mittalaitteet toimivat, mutta "kulkija on pysähtynyt eikä voi enää liikkua."

Mutta mitä Kiinan kuukulkija ennätti tekemään tähän mennessä?

Ensimmäinen Kuun päivä

Yutu saapui Kuun pinnalle 12. joukuluuta Chang'e 3 -laskeutujan kyydissä ja klo 22:35 Suomen aikaa se ajettiin ramppia pitkin alas laskeutujan päältä Kuun pinnalle. Lennonjohdon mukaan laskeutuja "toimi kuten toivottiin, vaikkakin Kuun olosuhteet olivat odottamattoman vaikeat".

Nähtävästi päivänpaisteen puolella kulkijan lämpötila oli noussut yli sadan asteen, kun taas varjon puolella ollut puoli värjötteli pakkasessa. Todennäköisesti tästä syystä kulkija oli osittain sammutettuna kaksiviikkoisen Kuun päivän kuumimman ajan 16.–20. joulukuuta. Sinä aikana kulkija ei liikkunut lainkaan.

Sen jälkeen joulukuun 22. päivänä Yutu sen sijaan otti laskeutujasta kuvia ja videota eri kuvakulmista ajaessaan laskeutujan pohjoispuolelta etelään.

Yutu myös otti pienen robottikäsivartensa kättöön, ojensi sen eteenpäin, rullasi noin 40 metrin päähän laskeutujasta ja sitä alettiin valmistella ensimmäiseen kaksiviikkoiseen yöhön, jolloin se ei saa aurinkopaneeleistaan virtaa ja lämpötila sen sisällä laskee pakkaselle.

24. joulukuuta Yutu ja laskeutuja asetettiin kumpikin horrokseen, nukkumaan sähköä säästäen yön ylitse.

Toinen päivä

Aamu koitti laskeutumispaikalla 11. tammikuuta ja silloin sekä kulkija että laskeutuja heräsivät. Yutu teki mittauksia Kuun pinnasta 16. tammikuuta ja kaikki näytti sujuvan hyvin, tosin kiinalaiset eivät kertoneet juurikaan mitään uutta kuukaksikostaan.

Sitten, 25. tammikuuta tiedotusvälineet ilmoittivat kulkijan kokeneen "mekaanisen ohjausepänormaaliuden", joka johtui jälleen "vaikeista Kuun pinnan olosuhteista". Nähtävästi Yutu ei reagoinut enää kunnolla sille lähetettyihin radioviesteihin, joten sitä ei pystytty asettamaan halutulla tavalla horrokseen ennen toisen Kuussa vietetyn yön saapumista. Kulkija ei nähtävästi ennättänyt kääntämään aurinkopaneeleitaan suppuun avatusta asennosta ja myös kameramasto jäi pystyyn. Nämä eivät sinällään olleet vaarallisia asioita, mutta syyt niiden takana eivät luvanneet hyvää.

Kolmas päivä

Uusi päivä sarasti nyt 12. helmikuuta, ja lennonjohto toivoi saavansa silloin uudelleen yhteyden kulkijaan. Se ei lähettänyt mitään. Siitä ei kuultu pihaustakaan, joten kiinalaiset kertoivat Yutun sammuneen lopullisesti.

Mutta sitten, 13. helmikuuta, vain vuorokautta myöhemmin, Yutu piippasi iloisesti ja lennonjohto onnistui saamaan siihen kaksisuuntaisen radioyhteyden. Kuuohjelman tiedottaja Pei Zhaoyu kertoi, että kulkija pystyy kommunikoimaan, mutta kärsii ongelmista.

Kun kolmas yö laskeutui 22. helmikuuta, kulkija ei ollut liikkunut menneen päivän aikana lainkaan. Se ei ollut tehnyt käytännössä mitään. Kiinalaiset kertoivat, että Yutu ei ollut mennyt normaalisti horrokseen yön ajaksi, mutta sen panoraamakamera, infrapunakamera sekä pinnan alle sondaava tutka olivat toimineet. Niiden ottamia mahdollisia kuvia tai mittauksia ei ole kuitenkaan julkistettu, mutta se ei ole uutta: myös kahden ensimmäisen päivän aikana saaduista tiedoista vain osa on nähtävästi annettu julkisuuteen.

Seuraava päivä Chang'e 3:n ja Yutun laskeutumislaipaikalla Sinus Idirumilla koittaa 10. maaliskuuta, ja silloin toivottavasti kuulemme lisää Kiinan kiinnostavasta kuuseikkailusta.

Kiinan kuukulkija Yutu, suomeksi "Kuupupu", on nähtävästi sammunut nyt kokonaan, vaikka yli viikko sitten se näytti elonmerkkejä. Kun päivä alkoi jälleen paistaa Yutun ja sen Kuun pinnalle vieneen Chang'e 3:n laskeutumisalueella Sateiden meren luoteiskolkassa, jo kerran kuolleeksi julistettu Yutu lähettikin viestejä ja toiveet sen saamisesta jälleen toimintaan heräsivät.

Nähtävästi kyseessä olivat kuitenkin radioviestit, jotka olivat täynnä virheitä ja sekavaa tietoa, mikä usein on merkki siitä, että avaruusalus ei ole vielä täysin sammunut, mutta ikään kuin kuolinkouristuksissa. Sen jälkeen viestejä ei ole kuulunut, joten erittäin todennäköisesti Yutu on nyt hiipunut.

On mahdollista, että kylmän yön aikana vaurioituneet osat olivat vähän aikaa toimintakunnossa, kun Aurinko alkoi lämmittää, mutta ne rikkoontuivat lopullisesti päivänpaisteen muuttuessa paahtavammaksi ja lämpätilan myös kulkijan sisällä noustessa.

Valitettavasti Kiinasta ei ole kuulunut asian tiimoilta mitään, eikä Chang'e 3:n viimeaikaisista tekemisistä ole kerrottu lainkaan.

Terveisiä siis Kiinaan: odotamme tietoa!

Kerroimme laajasti Yutusta, Chang'e 3:sta ja laskeutumisalueesta joulukuussa julkaistussa artikkelissa.

"Hyvää yötä, Maa, hyvää yötä, ihmiskunta", twiittasi kiinalaisten kuukulkija Yutu tammikuun lopussa, kun lennonjohto oli menettänyt toivonsa saada kulkija haluttuun tilaan ennen kuin Kuun kylmä, kaksiviikkoinen yö alkoi. Kuupupuksi kutsutun kulkijan ei uskottu selviävän kylmästä ja pimeästä, joten lennonjohto ennätti jo julkistaa kulkijan kuolleeksi.

Nyt kuitenkin näyttää siltä, että Kuupupu on osoittautunut sitkeähenkiseksi: Kiinan tiedotusvälineet kertoivat kulkijan ottaneen yhteyttä maavalvomoon ja myös radioliikennettä seuraavat harrastajat ympäri maailman ovat vahvistaneet Yutun lähettäneen signaaleita.

Kiinan kansallisen uutistoimisto Xinhuan mukaan maavalvomossa ollaan toiveikkaita. "Tilanne on paranemassa, heräämisestä on pieniä merkkejä. Odottakaa lisätietoja."

Kyseessä oli jo toinen Yutu-kulkijan ja sen Kuun pinnalle vieneen Chang'e 3 -laskeutujan yö Kuussa. Ne laskeutuivat Kuun pinnalle 14. joulukuuta ja toimivat normaalisti joulukuun 26. päivään saakka, jolloin ne vaivutettiin horrokseen kohtaamaan kaksi viikkoa kestävän yön. Sen aikana lämpötila laskee noin 180 pakkasasteeseen.

Tärkein ja näkyvin saavutus ennen ensimmäistä yötä oli Yutu-kulkijan liikkeelle saaminen. Se on tämän jälkeen kiertänyt ja kuvannut itse laskeutujan muutaman metrin päästä. Tämän jälkeen se lähti siirtymään kohti etelää. Lopulta se pysäytettiin noin 40 päähän Chang'e:sta.

Kaksikko heräsi normaalisti toiseen päiväänsä ja ne aloittivat toimintansa: Yutu ajoi laskeutujan ympäri ja kauemmaksi, laskeutuja puolestaan otti parempia ja tarkempia kuvia. Kiinalaiset eivät kerro mitä kaikkea toisen päivän aikana tehtiin, mutta kaikki sujui nähtävästi hyvin siihen saakka, kunnes Yutu ei vastannut enää normaalisti ennen toisen yön alkamista. Näin sitä ei pystytty valmistelemaan uneen, vaan se jäi kylmyyden armoille.

Yön aikana kulkijaan ei voitu olla yhteydessä, mutta toiveet heräämisestä eivät olleet korkealla. Nyt maanantaina nähtävästi Yutu ottikin yhteyttä Maahan ja lennonjohto pystyi saamaan sen täyteen hallintaansa – kunnes yhteys katosi kokonaan. Kiinalaiset ennättivät näin julistaa jo Kuupupun kuolleeksi.

Mutta nyt pupu lienee jälleen lennonjohdon ohjauksessa. Tehkäämme kuten Xinhuan haastattelema lennonjohtaja sanoi: odotellaan lisätietoja!

Tiedetuubin edellinen, laajasti Yutusta kertova artikkeli on täällä: Kiinan toinen kuupäivä alkaa.