Siemeniä suomalaiskoululaisille(kin)

Cygnus-aluksen kyydissä on 2300 kg avaruusasemalle vietävää rahtia.

Mukana tässä lastissa on myös amerikkalaisen Edge of Space -yhtiön koululaisille tarkoitettuja opetuspaketteja. Nämä SPACE SEEDS™ -paketit pitävät sisällään retiisinsiemeniä ja katkarapujen munia, jotka palautetaan takaisin maapallolle kolmen kuukauden kuluttua.

Tilaa siemenet ja munat eivät Cygnuksessa paljoa vie, sillä ne mahtuvat pieniin pusseihin.

Erilaisia koulutuspaketteja kauppaava yhtiö tarjoaa 2500 näitä siemeniä ja munia sisältävää pakettia mainosmielessä ilmaiseksi kouluille, joissa voidaan vertailla miten avaruudessa olleet ja Maan päällä koko ajan odottaneet siemenet ja munat ovat mahdollisesti erilaisia.

Osa näistä paketeista saadaan myös Suomeen. Cohu Experience Oy tarjoaa suomalaiskouluille mahdollisuuden kasvattaa ensi keväänä avaruudessa käyneitä siemeniä sekä ohjeita tutkimuksen tekemiseen: tarkoituksena on vertailla mahdollisia muutoksia, joita avaruuden olosuhteet aiheuttavat organismien perusrakenteisiin mm. siementen itämisajassa, koossa, muodossa ja väreissä.

Tällainen tutkimus tarjoaa erittäin mielenkiintoisen tavan oppia konkreettisesti paitsi tieteellisen tutkimuksen tekemistä, niin tutustua avaruuteen ja biologiaan.

Siemenkokeita on tehty avaruusasemalla aikaisemmin varsin usein, koska se on helppo ja edullinen tapa suorittaa yksinkertainen avaruuskoe. Siemenet mahtuvat myös hyvin pieneen tilaan ja ovat kevyitä.

Ensimmäinen laajempimittainen sellainen tehtiin Yhdysvalloissa vuonna 1984, kun pari miljoonaa tomaatinsiementä kävi avaruudessa sukkula Challengerin STS-41C -lennolla. Tuorein tällainen on käynnissä parhaillaan, sillä viime kesäkuussa Maahan palanneen Euroopan avaruusjärjestön astronautin Tim Peaken mukana oli kaksi kiloa rucolan siemeniä, jotka lennon jälkeen jaettiin brittikouluihin.

Varsin jännä siemenkoe tehtiin vuonna 2004, kun hollantilaisastronautti André Kuipers vei mukanaan avaruusasemalle siemeniä ja kasvatti niitä myös siellä. Avaruussiemenet-kokeen päätavoite oli tutkia miten painovoima ja valo vaikuttavat kasvien kasvamiseen, ja kuinka niiden ansiosta kasvit kasvavat Maan pinnalla eri tavalla kuin avaruudessa.

Toinen Meksikosta odotettava uutinen kertoo Sea Launch -yhtiön tulevaisuudesta. Kyseessä on kerrassaan mainio hanke, joka käytti venäläisiä kantoraketteja ja vanhaa, muokattua öljynporauslauttaa satelliittien laukaisemiseenavaruuteen täsmälleen päiväntasaajalta. 

Kun sateliitti lähetetään matkaan päiväntasaajalta idän suuntaan, auttaa maapallon pyörimisliike mahdollisimman paljon lähetyksessä, jolloin raketti voi olla hieman kevyempi tai kuorma hieman suurempi kuin muualta laukaistaessa. 

Suomi oli olennaisessa osassa hankkeen synnyssä, koska Zenit-raketteja tuottanut venäläinen NPO Energia, amerikkalainen ilmailujätti Boeing ja norjalainen, lauttapuolesta tietävä Kvaerner Maritime solmivat sopimuksen yhteistyöstä Turussa vuoden 1993 marraskuussa.

Sea Launch -nimen saanut yhtiö teki näin laukaisuita vuodesta 1999 vuoteen 2007, jolloin laukaisuonnettomuuden vuoksi monet yhtiön asiakkaat siirsivät tilauksensa muualle. Yhtiö meni konkurssiin vuonna 2009 ja lopetti toimintansa.

Nyt keskiviikkona Guadalajarassa pidetään tiedotustilaisuus, missä huhujen mukaan kerrotaan venäläisen S7 -lentoyhtiön ostavan Sea Launchin ja aloittavan sen toiminnan uudelleen.

Torstaina ja perjantaina huomio kääntyy puolestaan Darmstadtiin, Euroopan avaruusoperaatiokeskukseen, ja sen kautta komeetta Churyumov-Gerasimenkoa kiertävään Rosetta-luotaimeen. Luotain ohjataan laskeutumaan komeetan pinnalle perjantaina, ja luotaimen radan muuttamisen törmäykseen sopivaksi aloitettiin jo lauantaina (kuva yllä).

Kyseessä ei ole siis törmäys, vaan lennonjohto koettaa lähestyä komeetan pinnalla olevaa purkausaukkoa mahdollisimman hitaasti, jotta Rosetta voi tehdä siitä mahdollisimman paljon mittauksia ja ottaa kuvia lähestymisen aikana. Alustavan suunnitelman mukaan Rosetta osuu komeetan pintaan noin klo 16 Suomen aikaa perjantaina ja silloin sen todella komea lento päättyy – ja tutkijat pääsevät viimein kunnolla tietojen kimppuun, sillä tähän mennessä he ovat ennen kaikkea keränneet materiaalia ja keskittyneet saamaan sitä lisää.

Torstaina kuitenkin tutkijat esittelevät jo saatuja tuloksia, ja vaikka tiedossa tuskin on mitään uutta ja ihmeellistä, on kyseessä eräs parhaimmista tilaisuuksista koko menneen lennon tieteellisen annin kartoittamiseen.

Tiedetuubi on mukana ESOCissa tuossa tilaisuudessa ja seuraamassa Rosetta-luotaimen viime hetkiä. Loppuviikosta on tiedossa siis varsin paljon komeetta-asiaa!

Tutkakuvia Bennusta vuodelta 1999.

Bennu on pikkuasteroidi

Luotaimen kohteena oleva asteroidi 101955 Bennu on halkaisijaltaan noin 500 metriä kappale, joka kiertää Auringon radallaan 1,2 vuodessa. 

Se tulee joka kuudes vuosi lähelle maapalloa ja on mahdollista, että joskus tulevaisuudessa Bennu voisi jopa törmätä Maahan. Todennäköisyys on vain 0,017 %, mutta se on olemassa – ja se osaltaan tekee Bennusta niin kiinnostavan. Tässä on oikeasti yksi sellainen asteroidi, joka uhkaa meitä törmäyksellään!

Bennun pinnalla on myös nähtävästi suhteellisen tuoretta hiilipitoista ainetta, jonka tutkiminen on erittäin kiinnostavaa elämän synnyn selvittämisen kannalta. Kuten komeetoissa, voi myös asteroidien pinnalla muodostua hiilestä orgaanisia molekyylejä, jotka ovat elämän peruspalikoita.

OSIRIS-REx testattavana.

Luotain on vanhaa perua

Kuten yleensä avaruuslennoilla, on lennon nimellä kaksi merkitystä. Ensinnäkin nimi OSIRIS-REx tulee sanoista “Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer”, mutta se myös on viittaus ammoiseen egyptiläismytologian Osiris-jumalaan.

Tarinan mukaan Osiris hallitsi kuoleman valtakuntaa, teki maan hedelmälliseksi ja mahdollisti kuolemanjälkeisen elämän. Se oli eräs egyptiläisten tärkeimmistä jumalista, ja hän myös opetti ihmisille sivistystä ja maanviljelystaidot. 

Teknisesti luotain on kierrätyskamaa, sillä se perustuu lähes suoraan kahteen Mars-luotaimeen (Mars Reconnaissance Orbiter ja MAVEN) sekä juuri Jupiteria kiertämään saapuneeseen Junoon. Nämä kaikki ovat Lockheed-Martin -yhtiön valmistamia luotaimia, kuten  OSIRIS-RExkin.

Luotaimen massa laukaisun aikaan on 1530 kg, mistä noin puolet on polttoainetta, jota tarvitaan radan säätämiseen ja ohjaamiseen. Laatikkomainen runko on noin kolme metriä kanttiinsa ja aurinkopaneelit avattuna luotaimen leveys on 6,2 metriä. 

Rungon yhdellä seinällä on suuri lautasantenni yhteydenpitoa varten ja “alapuolella” koko joukko erilaisia tutkimuslaiteita.

OCAMS on näkyvän valon alueella toimiva kameralaitteisto. PolyCam on puolestaan 20-senttisellä peilillä varustettu kaukoputki, joka voi ottaa lähikuvia pinnasta.

OVIRS on näkyvän valon ja infrapunaisen alueella toimiva spektrometri, joka pystyy löytämään Bennun pinnalla olevia mineraaleja ja muita kiinnostavia aineita, kuten esimerkiksi vettä tai mahdollisia orgaanisia aineita. OTES on myös infrapuna-alueella toimiva laite, jota tosin kartoittaa asteroidin pinnan lämpötilaa.

Kanadalaistekoinen laserkorkeusmittari OLA tekee asteroidin pinnasta kolmiulotteisen kartan jaREXIS on röntgenspektrometri, joka pystyy havaitsemaan Auringosta tulevan röntgensäteilyn tuottamaa fluoresenssia asteroidin pinnalla olevasta kiviaineesta.

Näytteen pinnalta ottava robottikäsivarsi on puolestaan nimeltään TAGSAM ja se laittaa näytteet pieneen maahanpaluukapseliin, joka on käytännössä samanlainen kuin vuonna 2006 näytteitä komeetasta tuoneessa Stardust-luotaimessa.

Jupiterin pilvikerros on selvästi jakautunut raitoihin, jotka ovat selvästi eri värisiä. 

Jo aiemmin on selvinnyt, että vaaleat raidat ovat nousevan virtauksen alueita ja tummien raitojen kohdalla virtaukset laskevat alaspäin. Vaaleat alueet ovat korkeammalla ja siten viileämpiä: 70 kilometrin syvyydessä pilvien pintakerroksen alapuolella lämpötila on noin 30°C, kun taas pilvien huipulla jotakuinkin −130°C.

Merkillistä Junon Jupiterin pohjoisnavan seudulta ottamissa kuvissa on se, ettei niissä ole näkyvissä samanlaisia raitoja kuin muualla.

“Pohjoisnapa on selvästi sinisempi kuin muut osat planeetasta ja siellä on paljon erilaisia myrskyjä”, kertoo Scott Bolton, Juno-lennon päätutkija.

“On vaikea uskoa, että nämä kuvat ovat oikeasti Jupiterista! Niissä on merkkejä pilvien alempiin kerroksiin heittämistä varjoista, mikä tarkoittaa sitä, että nuo pilvet ovat korkeammalla kuin muut ympäristön kerrokset.”

Voi olla, että kyseessä ovat kiteisestä ammoniakista muodostuvat pilvet, joita on aiemminkin havaittu Jupiterin kaasukehässä korkealla muiden pilvien yläpuolella.

Tässä on esillä vain muutamia kuvia, mutta jos voisimme nähdä kaikki Junon ottamat kuvat, niin jo niissä olisi selvästi havaittavissa erittäin todennäköisesti muutoksia, sillä tuuli puhaltaa Jupiterissa jopa 600 kilometrin tuntinopeudella. Myös raitojen leveydessä, värissä ja olemuksessa tapahtuu jatkuvasti muutoksia.

Infrapunaa ja aaveääniä

Otsikkokuvassa on hyvä esimerkki siitä mihin Juno kykenee: siinä näkyy infrapunakuva planeetan etelänavasta. Se on siis lämpökuva, ja kyseessä oleva rinkulamainen ilmiö on yksinkertaisesti Jupiterin etelänapaa kiertävä revontuliovaali.

Näitä eteläisiä revontulia ei ole nähty koskaan aikaisemmin, ja jo nämä ensimmäiset kuvat auttavat ymmärtämään alueen monimutkaista rakennetta sekä sen dynamiikkaa. Ja kun kuvia tulee myöhemmin paljon lisää, voi Jupiter opettaa toivottavasti ymmärtämään paremmin Maan ympärillä olevan avaruuden hiukkasilmiöitä.

Mitä hiukkasilmiöihin tulee, niin alla oleva video kertoo hyvin miltä Jupiterin revontulet kuulostavat. Oikeasti niitä ei luonnollisestikaan voi kuulla, mutta Junon plasma-aaltoinstrumentin aallonpituusalueella  7 – 140 kHz tekemät mittaukset voidaan muuttaa kuultavaan muotoon, jolloin niitä voi kuunnella. Jupiterin "äänet", eli planeetan ympärillä olevien varattujen hiukkasten leikki, on tunnettu jo 1950-luvulta alkaen, mutta koskaan aikaisemmin niitä ei ole voitu tutkia näin hyvin.