Amerikkalaisen Planetary Societyn kokeellinen LightSail -satelliitti on taas hiipunut. Sen oletettiin jo sammuneen kerran aikaisemmin ohjelmistovian vuoksi, mutta se virkosikin jälleen toimintaan yllättäen todennäköisesti kosmisen säteen resetoitua satelliitin ohjaustietokoneen.

Nyt satelliitti on uudelleen hiljentynyt, eikä lennonjohto ole kuullut siitä mitään sitten keskiviikkoillan (viimeinen yhteys oli Suomen aikaa klo 23:40).

Otsikkokuvassa on satelliitti kuvattuna ennen laukaisua, ja sen avaruudessa levälleen avautuneet aurinkopaneelit näkyvät hyvin sen ulkosivuilla.

Lennon päällikön David Spencerin mukaan satelliitti on kärsinyt koko ajan lievästä virranpuutteesta, sillä akut eivät ole lataantuneet kunnolla, eivätkä ne pystyneet syöttämään tarpeeksi virtaa satelliitin alijärjestelmille. 

On mahdollista, että pikkusatelliitin akut ovat menneet varotilaan, missä kaikki toiminnat keskeytyvät, jotta akut voisivat varautua riittävästi. Tarkoituksena on näin suojata satelliitin elektroniikkaa.

Ongelmat alkoivat aurinkopaneelien avaamisen jälkeen, jolloin akut alkoivat tyhjetä, eivätkä aurinkopaneelit pystyneet lataamaan niitä suunnitellulla tavalla. 

Satelliitille lähetettiin sokkona käskyjä aktivoida radiolaitteisto matalasta virrasta huolimatta, jotta lennonjohto olisi saanut tietää onko se enää toimintakykyinen, mutta LightSail ei vastannut. Sen jälkeen lennonjohdossa päätettiin odottaa toistaiseksi, sillä periaatteessa tilanne voisi parantua kun aurinkopaneelit lataavat vähitellen akkuja. Jos lataus tapahtuu suunniteltua heikommin, siihen kuluu vain enemmän aikaa, mutta lopulta akuissa olisi riittävästi virtaa toimintaan.

Silloin myös aurinkopurje voitaisiin avata, mutta siitä päätetään vasta kun (tai jos) satelliitti herää uudelleen henkiin.

Päivitys perjantaina illalla: Torstaille, ja sen jälkeen viikonlopulle suunniteltu koelento on lykätty epäsuotuisan sään vuoksi aikaisintaan maanantaiksi 8. kesäkuuta.

NASA testaa tänään omituista, hieman lentävältä lautaselta näyttävää alusta. Se nostetaan kaasupallolla 36 kilometrin korkeuteen, mistä se pudotetaan alas. Pallo lähetetään ilmaan arvion mukaan klo 20:30 Suomen aikaa Havaijilta ja toiminta alkaa kolmen tunnin kuluttua, kun pallo on saavuttanut halutun korkeuden.

Kun alus irrotetaan kaasupalloon kiinnitetystä köydestä, saavat  neljä pientä rakettimoottoria aluksen pyörimään akselinsa ympäri kuin hyrrän.

Sen jälkeen voimakkaampi rakettimoottori alkaa työntää “lentävää lautasta” ylöspäin. Se saavuttaa noin 55 kilometrin korkeuden, kun moottorin polttoaine loppuu. Siellä ohjausrakettimoottorit nyt lopettavat lentoa vakauttaneen pyörimisliikkeen, ja alus alkaa pudota alas kohti Maata. 

Syy siihen, miksi NASA nostaa avaruuslaitteen stratosfääriin ja haluaa sen tulevan sieltä alas on yksinkertainen: laitteen tarkoituksena on testata uudenlaista laitteistoa Marsiin laskeutumista varten ja yläilmakehässä ilman tiheys vastaa Marsin ohuen kaasukehän tiheyttä. Jos siis systeemi toimii stratosfäärissä, se toimii myös Marsissa.

Tämän “lentävän lautasen” koko nimi on LDSD ja sillä on SIAD, eli kyseessä on ohuessa kaasussa toimiva supersooninen jarrulaitteisto (Low Density Supersonic Decelerator) ja se käyttää kehitteillä olevaa supersooninen puhallettava aerodynaaminen jarrulaitteistoa (Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator). 

Suomeksi tämä tarkoittaa sitä, että kyseessä on alus, missä on auton ilmatyynyn tapaan räjähdyspanoksien kehittämän kaasun voimasta auki puhaltuva ilmapussi, joka on muotoiltu Marsiin saapuvien alusten lämpökilven muotoiseksi ja päällystetty lämpöä kestävällä materiaalilla. Alukset tarvitsevat tätä kilpeä, koska Marsin kaasukehä kuumentaa saapuvaa alusta – etenkin kun se syöksyy suoraan Marsiin planeettainvälisestä lennosta – ja samalla kaasukehän kitka hidastaa lentoa. 

NASAn New Horizons -luotain lähestyy Plutoa ja ohittaa sen 40 vuorokauden kuluttua ja mielikuvitus hahmottelee jo kovasti sitä, mitä luotain tulee oikein kuvaamaan. Otsikkokuvana on Dan Durdan tekemä piirros siitä, miltä Pluto voisi näyttää nykytietojen mukaan.  Mutta yhtä tarkkoja oikeita kuvia saa vielä odottaa muutaman viikon ajan.

Pari metriä kanttiinsa oleva avaruusalus on lentänyt läpi aurinkokunnan lähes kymmenen vuoden ajan ja viilettää 14. heinäkuuta vain noin 12500 kilometrin etäisyydeltä. Lähimmillään nykyisin kääpiöplaneetaksi luokiteltavaa Plutoa luotain on klo 14:50 Suomen aikaa.

New Horizons on tehnyt aktiivisesti havaintoja Plutosta ja sen kuista jo usean kuukauden ajan. Sen ottamat kuvat ovat olleet maaliskuusta alkaen tarkempia kuin Maan luota Hubblen avaruusteleskoopilla tehdyt havainnot.

Rosetta-komeettaluotaimen pieni Philae-laskeutuja on värjötellyt jo puolen vuoden ajan Churyumov-Gerasimenko -komeetan pinnalla. Se laskeutui komeetan pinnalle 14. marraskuuta 2014 ja sen sijaan että se olisi kiinnittynyt suunnitellulla tavalla pinnalle, se pomppasi kolme kertaa takaisin lentoon ja päätyi vinoon asentoon varsin hankalalle ja varjoisalle alueelle laajan tasangon reunalla.

Koska se ei kyennyt lataamaan akkujaan aurinkopaneeleista saatavalla sähköllä, se asettui automaattisesti horrokseen odottamaan akkujen latautumista sen myötä, kun komeetta tulee lähemmäs Aurinkoa ja valaistusolosuhteet tulevat toivottavasti paremmiksi.

Nyt kevään kuluessa laskeutujaan on yritetty jo kolme kertaa – mutta turhaan. Yrityksiä on tosin haitannut se, että komeetan tultua aktiivisemmaksi on Rosetta-luotain (jonka kautta yhteys muodostuu) joutunut pysyttelemään noin 200 km:n etäisyydellä komeetasta ja yhteysajat laskeutujaan ovat olleet hankalia.

Nyt edellytykset ovat parhaimmat tähän saakka yhteyden saamiseen, ja Philaeen on yritetty saada yhteyttä eilisestä alkaen. 

Voi olla, että Philae on sammunut kokonaan kylmässä ja varjoisassa paikassaan, ja voi olla, että kyseisellä paikalla on tapahtunut purkauksia tai muita mullistuksia pinnalla, jotka ovat haudanneet tai rikkoneet laskeutujan.

Mutta voi myös olla, että laskeutuja on saanut vähä vähältä ladattua akkujaan Auringon paistaessa yhä paremmin alueelle, ja vastaa yhteyskutsuun koska tahansa.

Joskus on onnea. Kahdeksan päivän hiljaisuuden jälkeen The Planetary Societyn lähettämä kokeellinen aurinkopurjesatelliitti LightSail ottikin yllättäen yhteyttä maavalvomoonsa. Kuten kerroimme 27. toukokuuta, LightSail-satelliitin tietokonejärjestelmässä oli pieni ohjelmistovirhe, joka sai aikaan jatkuvasti kasvavan lokitiedoston, joka lopulta sai systeemin sekaisin. Ongelman ratkaisemiseksi oli jo tehty ohjelmistopäivitys, mutta sitä ei oltu ennätetty lähettää satelliittiin, ennen kuin se hiljeni. Tapaus ei olisi ollut mikään ongelma, jos joku olisi voinut vain resetoida tietokoneen avaruudessa.

Nyt näyttää siltä, että juuri sopivaan kohtaan prosessorissa osunut suurienerginen kosminen säde sai aikaan tietokoneen uudelleenkäynnistymisen. Käynnistyessään tietokone tuhosi ylisuuren tiedoston ja nyt lennonjohdolla on aikaa tehdä ohjelmistopäivitys ennen kuin tiedosto tulee uudelleen ongelmaksi.

Mikäli kaikki sujuu nyt suunnitelman mukaan, LightSail toimii ainakin kolmen viikon ajan tästä eteenpäin ja avaa ohuesta, metallipinnoitetusta muovikelmusta tehdyn aurinkopurjeensa ja testaa sen toimintaa Maan kiertoradalla. 

Periaatetta on koeteltu jo kaksi kertaa aikaisemmin, japanilaisella Ikaros-aluksella vuonna 2010 ja NASAn Nanosail-D -aluksella vuonna 2011, mutta purjeen käyttökelpoisuuden testaamiseen tarvitaan vielä lisää testejä. Seuraava on suunnitteilla ensi vuodelle, jolloin Planetary Society koettaa sellaista uudelleen. Koska periaate mahdollistaisi – ainakin teoriassa – pitkät avaruusmatkat hyvinkin edullisesti, on Planetary Society hyvin kiinnostunut siitä sekä mahdollisesti toisille planeetoille periaatetta käyttävien luotaimien lähettämisestä.

Onnellisesta tapahtumasta kertoi Planetary Society nettisivuillaan.

Kansainvälisen avaruusaseman historiassa on selvästi kaksi selvää ajanjaksoa: ensin sen rakentaminen, mihin liittyivät asemalle epäsäännöllisen säännöllisesti nousseet ja siihen uusia osia tuoneet avaruussukkulat, sekä sen jälkeen aseman rutiininomainen käyttö ja miehistöjen vaihdot noin kolmen kuukauden välein Sojuz-avaruusaluksin.

Kolmas aika on pian alkamassa, kun uudet, tekeillä olevat avaruusalukset aloittavat lennot asemalle ja alkavat hoitaa suurimman osan avaruusaseman miehistö- ja rahtiliikenteestä. Venäläiset Sojuz- ja Progress-alukset jäävät silloin sivurooliin.

Nimet paperiin ja dollarit tilille!

Viime viikko oli merkittävä tässä suhteessa, koska NASA teki ensimmäisen virallisen tilauksen operationaalisista lennoista uudella miehitetyllä aluksella avaruusasemalle. Kyseessä on Boeingin CST-100 -kapseli, joka päässee rutiinikäyttöön vuoden 2017 lopussa automaattisten ja miehitettyjen koelentojen jälkeen. 

CST-100:n kehittäminen on sujunut vauhdikkaasti NASAn aiemmin tekemän sopimuksen mukaisesti, mutta sen kilpailijan, SpaceX:n Dragon v2 -aluksen tekeminen on edennyt jopa nopeammin. Alus alkaa olla lähes valmis koelentoihin, ja voi olla, että se tulee tekemään ensimmäiset lennot avaruusasemalle.

Kun maailmankaikkeus syntyi noin 13,8 miljardia vuotta sitten, se oli pelkkää kuumaa hiukkaspuuroa. Avaruuden laajeneminen alkuräjähdyksen jäljiltä sai lämpötilan laskemaan ja kosmokseen laskeutui pimeys.

Valot saatiin uudestaan päälle vasta kun maailmankaikkeudella oli ikää "jo" 400 miljoonaa vuotta eli alle kolme prosenttia nykyisestä. Silloin syttyivät ensimmäiset tähdet. 

Tähtien rakennusmateriaaliksi oli tarjolla vain vetyä ja heliumia sekä vähäisiä määriä litiumia. Tähtitieteilijät ovat olleet siinä käsityksessä, että näin ankeasta alkuainevalikoimasta muodostuneet tähdet olisivat olleet hyvin suuria ja massiivisia, ja loistaneet hyvin kirkkaasti.

Tuoreen tutkimuksen mukaan näin ei kuitenkaan välttämättä ollut. Tähtitieteilijät ovat nyt löytäneet kolme "kosmista metusalemia", ikivanhaa tähteä, joilla on ikää noin 13 miljardia vuotta. Ne kuuluisivat siten maailmankaikkeuden ensimmäisiin tähtisukupolviin.

Jotta tähtikolmikko voisi olla yhä olemassa, ne eivät voi olla kovin massiivisia. Mitä suurempi tähti, sitä kiivaammin se kuluttaa ydinpolttoaineensa, ja räjähtää elämänsä ehtoolla supernovana. Ensimmäisten tähtien on ajateltu olleen niin suuria, että niiden elinkaarella olisi ollut mittaa ehkä vain joitakin miljoonia vuosia.

Tähtien sisuksissa vedystä ja heliumista oli fuusioitunut raskaampia alkuaineita ja supernovaräjähdykset levittivät niitä ympäröivään avaruuteen uusien tähtien raaka-aineeksi. Seuraavat tähtisukupolvet olivat selvästi rikkaampia ja niissä oli vedyn, heliumin ja litiumin lisäksi myös raskaampia alkuaineita, kaikkia niitä, joista myös elämä sittemmin kehittyi.

Nyt löytyneissä "ikitähdissä" alkuainekoostumus on hyvin köyhä. Tutkijoiden yllätykseksi niissä on kuitenkin yllättävä määrä hiiltä. Ja juuri siinä saattaa olla avain tähtien pieneen kokoon ja pitkäikäisyyteen.

Tähdistä tehtyjen havaintojen ja niiden kaasukehien koostumusta mallintavien tietokonesimulaatioiden perusteella on päätelty, että hiili toimi hyvin varhaisessa maailmankaikkeudessa jäähdytysaineena. Avaruuden kaasupilvien lämpötila oli aiemmin arveltua alhaisempi, jolloin niistä saattoi tiivistyä oletettua pienempiä ja pidempään loistavia tähtiä.

Ne muodostivat ehkä kokonaan uuden tähtien luokan varhaisessa maailmankaikkeudessa. Kun ihkaensimmäiset, hyvin suuret tähdet räjähtivät jo muutamassa miljoonassa vuodessa, niiden sisuksissa muodostunut hiili ehti mukaan kevyempien tähtien syntyprosessiin ja teki mahdolliseksi niiden muodostumisen. 

Laskelmien mukaan näiden pienempienkin tähtien olisi pitänyt olla vähintään kymmenen kertaa massiivisempia kuin tutkimuksen kohteena ollut kolmikko. Tutkijat arvelevatkin, että hiilen ohella lämpötilaa laski pöly, jota tuolloin jo esiintyi avaruuden kaasupilvissä.  

Vielä suurempi arvoitus on kuitenkin kolmen tähtinestorin litiumin määrä: sitä ei ole ollenkaan. Seuraavaksi tutkijoiden tavoitteena on selvittää, miten se on mahdollista, vaikka litiumia oli maailmankaikkeudessa jo ennen ensimmäistenkään tähtien syntyä.

Tutkimus on julkaistu Astronomy & Astrophysics -lehdessä (maksullinen) ja siitä kerrottiin Heidelbergin yliopiston uutissivuilla.

Kuva: NASA/WMAP Science Team​

Satelliittien kiertoratoja tarkkailevat harrastajat ovat paikantaneet taivaalta toukokuun 20. päivänä Maata kiertämään laukaistun X-37B -minisukkulan. Kyseessä on Yhdysvaltain ilmavoimien salainen avaruuslento, joten siitä ja sen tehtävästä ei ole annettu tietoja julkisuuteen, mutta sen kiertorataa on vaikea pitää nykyisin salassa: se näkyy valopisteenä taivaalla, ja asiantuntevat harrastajat pystyvät laskemaan pisteen kiertoradan ja päättelemään, että kyseessä on X-37B.

Sukkulan kaksi koekonetta ovat tehneet tätä ennen kolme koelentoa, joista tämä nyt alkanut on ainakin alkanut kaikkein matalimmalla kiertoradalla. Sukkula on lievästi soikealla radalla, jonka matalin kohta on 312 km:n ja korkein piste 325 km:n korkeudessa. Radan inklinaatio, eli kallistus päiväntasaajan suhteen on 38° – myös se on vähemmän kuin aikaisemmilla lennoilla.

Tällä radalla sukkula lentää saman paikan päältä joka toinen vuorokausi, mikä viittaa siihen, että sukkulan tehtävänä on tarkkailla jotain paikkaa Maan pinnalla. 

Matalalla kiertoradalla lentäminen vaatii aluksen nopeuden lisäämistä, koska ilmakehän yläosien ohuet rippeet hidastavat ratanopeutta enemmän kuin korkealla radalla oltaessa. Tässä aluksen kokeellinen sähköinen rakettimoottori on juuri omiaan: se pystyy pienellä työntövoimallaan pitämään helposti ratanopeutta sopivana. 

X-37B on koekone, jonka perusteella todennäköisesti halutaan kehittää operationaalinen pieni avaruuslentokone, joka voidaan laukaista nopeasti avaruuteen mukanaan milloin minkäkinlainen laitteisto rahtiruumassa. Kyydissä voi olla esimerkiksi eri tyyppisiä tiedustelulaitteita tai vakoilukameroita – riippuen siitä mitä ja miten halutaan tutkia.

Mikäli sukkula pystyy käyttämään myös varsin matalaa kiertorataa,  esimerkiksi juuri sähköraketin avulla, sen ottamien kuvien tarkkuus on sitä parempi. 

Se, että sukkula voidaan tuoda kokonaisena takaisin Maahan, tekee siitä hyvin käyttökelpoisen uudenlaisten, kalliidenkin laitteistojen lennättämiseen. Lisäksi se pystyy toimimaan avaruudessa automaattisesti, ilman jatkuvaa radioyhteyttä Maahan. Joissain tapauksissa voi olla hyödyllistä, että alus voi myös kerätä tietoja ja kuvia muistiinsa ja tuoda tiedot takaisin Maahan tutkittavaksi.

Avaruudessa X-37B pystyy muuttamaan kätevästi kiertorataansa ja ainakin periaateessa se voisi käydä tutkailemassa myös avaruudessa olevia kohteita, esimerkiksi toisia satelliitteja. Teoriassa se voisi myös vahingoittaa niitä tai tuoda mukanaan osia niistä (tai kokonaisiakin pieni satelliitteja) Maahan.

Myös puhtaan teknisesti X-37B on erittäin mielenkiintoinen, sillä sen kokemusten perusteella on mahdollista tehdä myös siviilikäyttöön sopivia avaruuslentokoneita tulevaisuudessa.

Yhdysvaltain sotilaallisen salasukkulan X-37B:n kanssa samalla rakettikyydillä avaruuteen noussut Planetary Societyn kokeellinen pikkusatelliitti LightSail on hiljentynyt. Syynä on nähtävästi ohjelmistovirhe, ja jotta laite voisi jatkaa toimintaansa, jonkun pitäisi käydä painamassa sen reset-näppäintä.

Ongelmana vain on se, että avaruudessa ei ole ketään, joka voisi näin tehdä, ja koska näin on, ei satelliitissa ole tuollaista kytkintäkään. Sen sijaan sille on lähetetty jatkuvasti käskyjä, jotka saisivat satelliitin “boottaamaan” itsensä, mutta näin ei nähtävästi ole käynyt.

Koska viimeinen elonmerkki satelliitista saatiin perjantaina 22. toukokuuta, on todennäköistä, että LightSail on sammunut lopullisesti.

Sitä ennen satelliitti ennätti lähettämään 140 tietopakettia Kalifornoassa ja Georgiassa sijaitseville maa-asemille, ja telemetriatietojen mukaan kaikki oli hyvin.

Nähtävästi kuitenkin satelliitin Linux-pohjaisessa lento-ohjelmistossa oli vikaa: 15 sekunnin välein, kun LightSail lähetti tietojaan Maahan, sen tietoliikennettä seurannut tiedosto kasvoi. Tiedoston ohjelmoinnissa oli virhe, joka ei pienentänyt missään vaiheessa tiedoston kokoa, joten kun se oli kooltaan 32 megatavua, se sai systeemin sekaisin.

Kyseisen osan tehnyt yhtiö oli tehnyt uuden version ohjelmistosta, missä ongelmaa ei ole, mutta sitä ei oltu asennettu satelliittiin.

Viime perjantaina lennonjohtoon tuli varoitus liian suureksi paisuvasta tiedostosta, ja sen korjaamiseksi tehtiin ohjelmistopäivitys – mutta valitettavasti satelliitti mykistyi ennen kuin se saatiin lähetettyä. Viimeinen yhteys LightSailiin oli perjantain ja lauantain välisenä yönä klo 00:31 Suomen aikaa.

Viasta tekee erittäin harmillisen se, että siitä olisi päässyt eroon yksinkertaisesti boottaamalla satelliitin. Silloin ylisuuri tiedosto olisi automaattisesti pienentynyt.