laskeutuminen

Avaruusraketti yrittää jälleen laskeutumista, mutta ei hyvältä näytä

To, 02/25/2016 - 19:13 By Jari Mäkinen
Falcon 9, joka laukaisee SES-9 -satelliitin


Space X -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti oli tarkoitus laukaista torstain ja perjantain välisenä yönä avaruuteen ja aikomuksena oli paitsi kuljettaa tietoliikennesatelliitti avaruuteen, niin myös ohjata raketin ensimmäinen vaihe palaamaan takaisin laukaisupaikalle. Laukaisua kuitenkin lykättiin viime hetkellä muutamalla päivällä. Vaikka itse laukaisun suhteen kaikki näyttää hyvältä, ovat toiveet laskeutumisen onnistumisesta tällä kerralla varsin matalalla. Yrittänyttä ei kuitenkaan laiteta!

(Juttua on päivitetty perjantaina 26.2. yöllä klo 2 Suomen aikaa)

Kantoraketin oli tarkoitus nousta matkaan klo 1.46 Suomen aikaa Cape Canaveralista, Floridasta, mutta lähtölaskentakello pysäytettiin kohtaan 1:41 minuuttia ennen lentoonlähtöä, koska raketin käyttämän nestemäisen hapen tankkauksessa oli ongelma. Space X ei ilmoittanut saman tien ajankohtaa uudelle laukaisuyritykselle, vaan totesi sen tapahtuvan "seuraavien päivien kuluessa".

Laukaisua yritettiin jo edellisenä yönä, mutta silloin lennonjohto päätti lykätä laukaisua vuorokaudella, koska rakettimoottoreissa käytettävän nestehapen lämpötila ei ollut aivan niin matala kuin toivottiin – nähtävästi sama tai samankaltainen ongelma toistui nytkin, koska varsinainen tankkaus oli jo ohitse keskeytyksen tapahtuessa.

5,2 tonnia massaltaan olevan SES 9 -tietoliikennesatelliitin toimitus geostationaariradalle on Falcon 9:n suorituskyvyn ylärajoilla, ja kun käytetyt ajoaineet (nestehappi ja kerosiini) ovat tavallista kylmempiä, saadaan niitä pakattua tankkeihin hieman enemmän. 

Näin lentoon saadaan hieman lisää marginaalia mahdollisten ongelmien varalta.

Kyseessä on raketin uusi, voimakkaampi versio, joka käyttää superkylmää polttoainetta ja hapetinta. Kerosiini on jäähdytetty -6°C:n lämpötilaan ja nestehappi on -207°C:n lämpötilassa normaalin -183°C:n sijaan. Polttoaine ja nestehappi ovat tiheämpiä ja antavat siten lähes 20 % lisää potkua Merlin 1D -rakettimoottoreille.

Tarkoituksena on myös yrittää jälleen kerran laskeutumista raketin ensimmäisellä vaiheella. Viilennyksen ansiosta mukaan saatava polttoaine ja hapetin ovat osaltaan tarpeen juuri siksi, että näin rakettivaiheella on tarpeeksi menovettä käytössään laskeutumista varten.

Rakettivaihehan vempauttaa itsensä oman osuutensa päätyttyä takaisin tulosuuntaan ja hidastaa lentoansa rakettimoottoreilla, jotka hetkeä aikaisemmin kiihdyttivät rakettia sekä sen kuormaa kohti kiertorataa. Rakettivaihe avaa sivuillaan taitettuina olevat laskeutumisjalat ja laskeutuu pystysuoraan helikopterin tapaan merellä noin 650 km mantereesta olevalle jalkapallokentän kokoiselle kelluvalle lavetille.

Space X onnistui tässä laskeutumisessa ensimmäisen kerran viime joulukuussa, mutta tuo laskeutuminen tapahtui kiinteälle maalle lähelle laukaisupaikkaa. Sen sijaan kaikki yritykset laskeutua lavetin päälle merellä ovat epäonnistuneet erilaisista syistä. Syyt on yleensä pystytty selvittämään hyvin jälkikäteen ja kerta toisensa jälkeen laskeutuminen on onnistunut yhä paremmin – tai siis epäonnistunut yhä vähemmin. Viimeisin tällainen laskeutumisyritys olisi onnistui lähes täydellisesti, kunnes yksi laskeutumisjaloista petti – oletettavasti siitä syystä, että jalka ei ollut lukittunut kunnolla laskeutumisasentoon.

Tällä kerralla toiveet tosin eivät ole korkealla.

Satelliitti vaatii noin kaksi sekuntia pitemmän ensimmäisen vaiheen toiminnan, joten polttoainetta on joulukuista lentoa vähemmän käytettäväksi laskeutumiseen. Myös ensimmäisen vaiheen nopeus on liki kaksi kertaa suurempi kuin joulukuussa ennen laskeutumismanöveerien aloittamista, mikä osaltaan vaatisi suurempia rakettimoottorien polttoja ja samalla enemmän polttoainetta.

Paitsi että suurempi nopeus vaatii lisää polttoainetta, se rasittaa rakettivaihetta mekaanisesti enemmän. 

Mutta voi olla, että Space X vain haluaa hillitä odotuksia, jotka aiemmilla kerroilla ovat olleet lähes ylimitoitettuja: monet kuvittelivat koko lennon epäonnistuneen, kun rakettivaihe vain töppäsi laskeutumisessa.

*

Alla on yhtiön tekemä video joulukuun lennosta ja sen onnistuneesta laskeutumisesta; tällä kerralla siis laskeutumista ei tehdä kiinteälle maalle, vaan yritetään jälleen merellä olevalle lautalle.

Kiinan Chang'e 3 laskeutui Kuuhun

La, 12/14/2013 - 15:54 By Jari Mäkinen
Laskeutumisen aikana otettu kuva Kuun pinnasta

Kiinan Chang'e 3 -kuualus laskeutui Kuun pinnalle onnistuneesti nyt lauantaina iltapäivällä virallisen tiedotteen mukaan klo 15:12 Suomen aikaa. Ensimmäisissä lennonvalvonnan välittämissä kuvissa ja virallisen tiedoksiannon mukaan kaikki näyttää sujuneen hyvin.

Alus sytytti rakettimoottorinsa noin 12 minuuttia ennen Kuun pinnalle asettumistaan ja alkoi pudottautua alaspäin kiertoradalta Kuun ympärillä siten, että sen laskeutumisrata vei kaartaen Mare Imbriumia, Sateenkaarilahtea, kohden. Noin sadan metrin korkeudessa aluksen rakettimoottorit pysäyttivät laskeutumisen ja Chang'e 3 jäi leijumaan paikalleen. Sen kameralaitteet kuvasivat alla olevaa maastoa ja koittivat etsiä mahdollisia vaaranpaikkoja tai liian jyrkkiä rinteitä, joita laskeutuessa tulisi välttää.

Sitten alus jatkoi pudottautumistaan hitaasti alaspäin rakettimoottorien varassa ja sammutti moottorinsa jotakuinkin viiden metrin korkeudesta, mistä alus humsahti pinnalle Kuun heikon painovoiman vetämänä. Törmäys pintaan ei ollut voimakas, mutta laskeutumisjaloissa oli iskunvaimentimet, jotka rikkoontuivat laskeutumisessa ja siten heikensivät shokkia.

Lennonjohto tarkistaa parhaillaan laskeutujan kuntoa ja tutkii laskeutumisaluetta. Myöhemmin illalla (alustavien tietojen mukaan noin kuuden tunnin päästä) kuukulkijan ramppi lasketaan alas ja 140-kiloinen Yutu, eli "Jadepupu", rullaa kuun pinnalle. Sen jälkeen kulkija ja Chang'e 3 valokuvaavat toisensa – kuvat julkistettaneen välittömästi, joten vielä tänään illalla on tiedossa historiallisia kuvia Kuun pinnalta!

Kiinasta tuli näin kolmas onnistuneesti Kuun pinnalle laskeutunut maa ja saavutus vahvistaa sen asemaa eräänä maailman avaruussuurvaltana.

Laskeutumispaikka kuvakoosteena ja niiden perusteella arvioitu rata sekä ratakorkeus. Kuvat: Tezio / Forum de la conquete spatiale

Eurooppa avusti laskeutumisen aikana

Euroopan avaruusjärjestön maailmanlaajuinen avaruuskommunikaatioverkosto Estrack avusti Kiinaa laskeutumisen aikana, aivan kuten se teki jo kuualuksen laukaisun aikaan sekä sen matkan kuluessa. Estrack-verkostoon kuuluu kymmenen antennia seitsemässä eri maassa.

Kiinalla on oma, koko ajan kasvava antenniverkostonsa, mutta ESAn apu auttaa kiinalaisia varmistamaan heidän omat mittauksensa ja tietonsa. Tästä on suurta apua, koska kiinalaisilla ei ole toistaiseksi paljoa kokemusta vaativista taivaankappaleiden välisistä avaruuslennoista.

ESAn tarkkaili ensinnä laukaisun jälkeen kuualuksen signaalia 35-metrisessä Australian New Norciassa olevalla antennillaan ja mittasi signaalin Doppler-siirtymää. Tämä kertoi välittömästi aluksen nopeuden muutoksista.

Matkan ainana, 4-7 joulukuuta, jälkeen Estrackin Kouroussa sijaiteva antenni välitti tietoa Chang'e 3:n ja Pekingissä sijaitsevan lennonjohdon välillä. Lisäksi asema pystyi analysoimaan signaalista aluksen tarkan lentoradan kohti Kuuta.

Nyt laskeutumisen aikana ja sen jälkeen Kiinan lennonjohto on yhteydessä laskeutujaan ja kulkijaan omien antenniensa välityksellä. Ne sijaitsevat Kashissa Kiinan kaukaisessa länsiosassa ja luoteessa Jiamusin alueella.

Lisäksi Estrackin New Norcian asema seurasi laskeutumista tänään klo 14:36 (Suomen aikaa) alkaen ja jatkaa seurantaa aina iltaan, klo 20:30 saakka. Tarkoituksena on jälleen varmistaa kiinalaisten omia mittauksia ja olla varalla.

New Norcian antennin toinen tehtävä on nyt laskeutumisen jälkeen mitata yhdessä Espanjassa, Cebrerosissa olevan toisen 35-metrisen antennin kanssa interferometrisesti laskeutujan tarkka sijainti Kuun pinnalla. ESAn menetelmät ja tekniikka aluksen sijainninmäärityksessä on parasta maailmassa.

Estrackin New Norcian asema Australiassa

Videokooste laskeutumisesta:

Tiedetuubin aiemmat artikkelit Kiinan kuulaskeutumisesta:

  • Kiina hamuaa palaa Kuusta tänään
  • Chang'e-3-luotain saapui Kuuta kiertämään
  • Kiina esitteli kuukulkijaansa