Tämä ensimmäinen uuden asteroidin löytö julkistettiin viime tiistaina 24.1.2017, kun tutkijat kokoontuivat Sitgesissä, Espanjassa.

Päätehtävänsä ohella Gaian on arvioitu havaitsevan muun muassa yli 300 000 Aurinkokunnan asteroidia.

Lokakuussa 2016 Gaian löytämä ja aluksi Gaia-606 nimellä tunnettu asteroidi 2016 UV56 on ensimmäinen aiemmin tuntematon asteroidi, jonka olemassaolo on nyt kyetty varmistamaan maanpäällisten kaukoputkien havainnoilla.

Tämä muutaman kilometrin läpimittainen asteroidi liikkuu Marsin ja Jupiterin ratojen välissä sijaitsevan asteroidien päävyöhykkeen ulko-osissa.

Gaian asteroidihavaintojen perusteella Aurinkokunnan pienkappaleista saadaan järjestelmällistä ja tarkkaa tietoa.

Kertyneestä havaintoaineistosta voidaan mm. johtaa muoto- ja pyörimismalleja vähintään kymmenille tuhansille asteroideille. Massoja voidaan johtaa vähintään sadoille asteroideille, ja havaittujen asteroidien radat voidaan ennustaa tarkasti satakunta vuotta eteenpäin.

Viime vuosina satelliittioperaattorit ovat lähettäneet avaruuteen yhä suurempia ja kyvykkäämpiä satelliitteja. Tällaiset satelliitit ovat massaltaan jopa kuutisen tonnia.

Tälle hurjalle kasvulle on kuitenkin tulossa nyt vastatrendi: pienet geostationaarisatelliitit. Elektroniikan pienentyessä ja tekniikan kehittyessä voidaankin tehdä sellaisia satelliitteja kuin nyt laukaistu Hispasat 36W-1. 

Kyseessä on ESAn ARTES-tietoliikennesatelliittien kehitysohjelman puitteissa suunniteltu ja saksalaisen OHB System -yhtiön tekemä pienikokoinen geostationaarinen tietoliikennesatelitti, joka massaltaan 3 210 kg – siis samaa luokkaa kuin paljon vaatimattomammat tietoliikennesatelliitit olivat vielä 2000-luvun alussa.

Ennen testejä instrumenttiosan käyttäytymistä on simuloitu tarkasti, ja insinöörit tietävät varsin hyvin miten sen pitäisi täristä täristettäessä. Testin aikana siihen on kiinnitettynä paljon kiihtyvyysmittareita, jotka mittaavat miten eri osat oikeasti liikkuvat. 

Joulukuussa tehdyissä testeissä todelliset tärinämittaukset erosivat kuitenkin olennaisesti ennakkosimulaatioista, joten testi päätettiin keskeyttää. 

Omituisuuksia oli ennen kaikkea peilin avausmekanismissa, joka koostuu ikään kuin kahdesta siivestä: otsikkokuvassa näkyy peilin keskiosa, joka on kiinnitettynä kiinteästi instrumenttiosaan, mutta sen takana on kaksi samaan tapaan pienemmistä peilinosista koottua sivupalaa, jotka liikkuvat paikalleen muodostaen lopulta yhden, suuren peilin. Kaikkiaan peilissä on 18 pienempää, kultapäällysteistä peiliä.

Laukaisun aikana peili on siis taitettuna origamin tapaan kolmeen osaan, mutta avaruudessa siitä tulee yksi iso peili.

Liian suuret kiihtyvyysarvot saattoivat olla merkki siitä, että mekanismi oli hajonnut – tai siitä, että etukäteen tehdyt simulaatiot eivät olleet kunnollisia.

Teleskooppia on jouluun aikana tutkittu tarkasti, eikä siinä havaittu mitään omituisuuksia. Myöskään simulaatioissa ei havaittu mitään kummallista, mutta kun samalla teleskooppi on käyttäytynyt normaalisti muilta osin testeissä, päätettiin testejä jatkaa.

Tällä viikolla uudelleen alkaneet testit tehdään Yhdysvaltain pääkaupunki Washingtonin luona olevassa Goddardin avaruuskeskuksessa. Kunhan nämä tärinätestit on tehty, altistetaan sama instrumenttiosa ja peilisysteemi suurelle metelille akustisessa testikammiossa. Sen avulla simuloidaan laukaisun meteliä.

Sen jälkeen peilin avausmekanismin toimintaa testataan vielä kerran, ennen kuin instrumenttiosa peileineen kuljetetaan huhtikuussa Johnsonin avaruuskeskukseen Houstoniin, Teksasiin, missä on avaruuden olosuhteita jäljittelevä suuri kammio. 

Sieltä instrumenttiosa viedään edelleen Kaliforniaan, Northrop Grumman -yhtiön tiloihin, missä se kiinnitetään huoltomoduuliin. Se pitää huolen teleskoopin sähkönsaannista, tietoliikenneyhteyksistä Maahan ja asennonsäädöstä. 

Yhdessä nämä muodostavat avaruuteen lähetettävän teleskoopin, ja kunhan sitä on vielä kerran testattu, se kuljetetaan vuoden 2018 kesällä Kouroun avaruuskeskukseen. 

Sieltä JWST laukaistaan Ariane 5 -kantoraketilla avaruuteen lokakuussa 2018. 

Teleskooppi ohjataan Maan painovoimatasapainopisteeseen 2, niin sanottuun toiseen Lagrangen pisteeseen noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta ulospäin aurinkokunnassa – siis päinvastaiselle puolelle missä Aurinko sijaitsee Maasta katsottuna.

Toimenpiteet tällaisessa tapauksessa ovat hyvin yksikertaiset, mutta koska avaruusalalla kaikki halutaan tehdä turvallisesti, myös ratamuutokseen menee vähän aikaa. Lennonjohdossa ei vain napata kiinni joystickistä ja ohjata satelliittia sivuun.

Tässä tapauksessa Yhdysvaltain avaruudessa olevia kappaleita seuraava keskus JSpOC (Joint Space Operations Center) ilmoitti toissa yönä Suomen aikaa ESAlle, että Swarm-B -satelliitin ja Cosmos-375:stä irronneen osan radat leikkaavat toisensa ensi yönä klo 1.10.55 Suomen aikaa.

Euroopan avaruusoperaatiokeskuksessa ESOCissa, Darmstadtissa, Saksassa, sijaitseva lennonjohto alkoi heti suunnitella ratamuutosta.

Ratamuutoksessa tulee huomioida tässä tapauksessa se, että maapallon magneettikenttää mittaava Swarm koostuu kolmesta satelliitista, jotka lentävät suhteellisen lähellä toisiaan. Yhden radan muuttaminen lisäksi vaikuttaa tieteellisiin havaintoihin. 

Tässä tapauksessa päädyttiin siihen, että satelliitin rataa nostetaan 35 metriä ylemmäs ja samalla se siirtyy noin 746 metriä sivuun avaruusromusta. Näin etäisyys kappaleeseen kasvaa sen verran, että törmäysvaara pienenee lähes olemattomaksi.

Sen jälkeen ratamuutosta varten tehtiin lennonjohdossa käskysarja, joka testattiin ensin simulaattoreilla (ettei pikaisesti tehdyssä koodissa ole virheitä, eikä se saa aikaan haitallisia sivuvaikutuksia).

Lisäjännitystä tilanteeseen toi se, että ennen ensi yötä satelliittiin voidaan olla yhteydessä vain kaksi kertaa. Käskyt olivat kuitenkin valmiina jo heti aamulla, jolloin klo 9.51 Suomen aikaa ne välitettiin Kiirunassa olevan maa-aseman kautta satelliittiin.

Nyt satelliitti on ohjelmoitu käynnistämään pienet rakettimoottorinsa 45 minuuttia ennen lähiohitusta 44 sekunnin ajaksi.

Swarm-satelliittien sijaintia noin 500 kilometrin korkeudessa olevilla radoillaan voi seurata ESOCin nettisivuilla.

2017 BX:n löysi Havaijilla oleva, taivasta automaattisesti kartoittava Pan-STARRS 1 -robottiteleskooppi viime perjantaina. Varsin nopeasti sille voitiin määrittää rata, ja se kulki hyvin läheltä Maata.

Etäisyyttä pienimmillään on vain noin 261 120 kilometriä, eli kappale tulee lähemmäksi meitä kuin Kuu. Etäisyys on noin 68% Maan ja Kuun keskimääräisestä välimatkasta.

Lähimmillään kappale on 26. tammikuuta klo 6.45 Suomen aikaa, eli huomenna aamulla. Jännittäväksi tapauksen tekee se, että kyseessä on jo kolmas tällainen Kuun etäisyyttä lähempää tapahtuva asteroidin ohilento kolmen viikon kuluessa.

2017 BX:n kokoa on toistaiseksi vaikea arvioida tarkasti, mutta sen halkaisija lienee jotain neljästä metristä aina 14 metriin. Tällaiset kappaleet heijastavat valoa hyvin eri tavoilla riippuen niiden pintamateriaalista. Jos ne ovat hyvin kivipitoisia, saattavat ne olla hyvinkin tummia, mutta pienikin määrä jäätä lisää kirkkautta kovastikin. Kokoarvio tehdään kirkkauden perusteella, koska kappale ei toistaiseksi ole kuin pieni valotäplä teleskoopeissa.

Tutkijoille näin läheltä tapahtuvat ohilennot ovat aina kiinnostavia, koska pystymme taas kerran havaitsemaan tyypillistä "tappaja-asteroidia" tarkasti erilaisilla teleskoopeilla ja tutkilla.

Tappajiksi nimitetään usein asteroideja, joiden kiertorata leikkaa Maan kiertoradan, ja teoreettisesti ne voisivat joskus osua meihin. Näitä kutsutaan Apollo-luokan asteroideiksi, ja 2017 BX on sellainen. 

Niinpä se tulee tämän ohilennon jälkeen uudelleenkin iloksemme. Siihen menee tosin vähän aikaa, sillä päivämäärä on 12. tammikuuta vuonna 2070. Silloin välimatkaa välillämme on hieman enemmän, noin 38 Maan ja Kuun etäisyyttä.

Tällaisia yllätysohittajia on nykyisin aiempaa enemmän yksinkertaisesti siksi, että niitä voidaan havaita paremmin. Läheltä liippaavien asteroidien määrä ei ole noussut, mutta havaintolaitteet ja -tekniikat ovat tulleet paljon paremmiksi.

Tämän näkee hyvin myös tunnettujen asteroidien määrässä. Kun vuoden 2000 alussa tunnettiin 935 Maan lähelle tulevaa asteroidia, tiedetään nyt niitä olevan 15 564 – ja oikeasti niitä on vielä paljon enemmän, mutta emme ole vain kaikkia havainneet. 

Tosin tällaisista kappaleista ei ole muuta kuin paikallista harmia, jos ne törmäisivät Maahan.

Mikäli 2017 BX:n kokoinen kappale törmäisi maapalloon, olisi tuloksena ollut hieman vähäisempi räjähdys kuin tapahtui Tseljabinskin päällä helmikuussa 2013. Tuo kappale oli halkaisijaltaan vajaat 20 metriä, massaltaan noin 14 000 tonnia ja se räjähti ilmakehässä noin 30 kilometrin korkeudessa. Räjähdyksessä vapautui energiaa noin 500 kilotonnia, ja paineaalto sai aikaan laajaa tuhoa sekä yli tuhannen ihmisen loukkaantumisen.

Jos kappale olisi törmännyt Maahan pystysuoraan ja osunut suurkaupunkiin, niin tuho olisi ollut suurempaa. Tällaisen todennäköisyys on kuitenkin niin pieni, ettei siitä kannata huolestua.

Se laskeutuu, kairaa näytteen kuuperästä, laittaa sen maahanpaluualuksen sisälle, minkä jälkeen alus laukaistaan pois Kuusta kohti maapalloa, ja lopulta tukevasti suojattu näytekapseli laskeutuu laskuvarjojen varassa Gobin autiomaahan lähelle Kiinan ja Mongolian rajaa. Myös Shenzhou-alukset käyttävät tätä aluetta laskeutumisiin.

Lisähaasteen Chang'e 5:n lentoon tuo se, että näytekapseli ei palaa suoraan Maahan, vaan se kiinnittyy ensin Kuun kiertoradalla emoalukseen, joka tuo kapselin Maahan. Emoalus kuljettaa mukanaan myös itse laskeutujaa: se vie laskeutujan ensin Kuun kiertoradalle, mistä se lähetetään vasta laskeutumaan Kuuhun.

Näin laskeutujasta ja näytekapselista saadaan kevyempiä, vaikkakin lennosta tulee telakoitumisen vuoksi monimutkaisempi.

2000-luvulla italialainen tutkijaryhmä ehdotti, että muutaman kilometrin päässä räjähdysalueen keskuksesta sijaitseva järvi olisi kraatteri. Idean mukaan sen aiheutti palanen, joka selvisi ilmaräjähdyksestä maahan asti. Cheko-niminen järvi on varsin syvä (50 m) ja vieläpä juuri törmääjän oletetussa kulkusuunnassa pitkulainenkin (700 x 350 m; syvyyskäyrät näkyvät otsikkokuvassa). Sen pohjasedimentit näyttävät tutkaluotauksessa normaaleilta arviolta vain viimeisen sadan vuoden ajalta. Ennen tätä ne ovat sekavia, minkä tutkijat selittävät kraatterin täyttymisestä ilmaan lennähtäneellä heitteleellä. Eikä järvestä ole mitään historiallista mainintaakaan ennen 1900-luvun alkua.

Kraatteri olisi aihetodiste kivisen törmääjän puolesta: moisen palanen kun selviytyisi maahan asti paljon jäistä lohkaretta helpommin. Lisäksi kraatterin varmistuminen innostaisi etsimään ympäristöstä meteoriitteja, sillä muitakin palasia olisi varmasti selvinnyt. Tähän asti alueelta on löytynyt vain mikrometeoriiteiksi epäiltyjä hitusia.

Aihetodisteisiin perustuva ehdotus sai oitis muilta tutkijoilta kovaa kritiikkiä. Järveltä puuttuvat kaikki tuoreelle kraatterille tyypilliset piirteet, kuten kohonnut reuna ja heittelekenttä. Lisäksi sen rannalla kasvaa törmäystä vanhempia puita, eikä sieltä ole niitä meteoriittejakaan löytynyt. Italialaistutkijat vastasivat kritiikkiin pysyen "on se silti periaatteessa mahdollista" -kannassaan.

Nyt venäläistutkijat ovat viimein löytäneet uskottavan naulan kraatteri-idean arkkuun. He varmistivat sedimenttien kertyneen Chekon pohjalle ihan normaalisti jo kauan ennen törmäystä.

Analysoidessaan järven pohjan kairanäytteitä tutkijat Krasnojarskista ja Novosibirskista määrittivät sedimenttien iän isotooppitutkimuksella. Tulokseksi saatiin 280 vuotta - eivätkä näytteet tiettävästi edes yllä kaikkein vanhimpiin kerroksiin. Järvi oli siis ollut paikallaan jo kauan, kun tuhoisa räjähdys sattui vuonna 1908.

Venäjän perustutkimuksen säätiön rahoittamassa hankkeessa perehdyttiin alueen järvien pohjiin ilmastohistorian selvittämiseksi. Syrjäisen Tunguskan seudun järvien sedimenttihistoriaa ei tiettävästi ole tutkittu aiemmin nykyaikaisin menetelmin.

Tutkimuksessa selvisi myös, että kun tarkastellaan Tunguskan aluetta laajemmin, Cheko ei enää olekaan syvyydeltään tai muodoltaankaan mitenkään poikkeuksellinen. Outoudet ovat siis silkkaa yhteensattumaa.

Kraattereita on "löydetty" Tunguskasta ennenkin. 1920- ja 1930-luvuilla alueella käyneet retkikunnat kartoittivat useita pieniä pyöreitä soita. Yksi kaivettiin tyhjäksikin, mutta homma lopetettiin kun pohjalta löytyi puunjuurakko. 1960-luvulla Chekoakin ehdotettiin jo kraatteriksi, mutta pohjan sedimenttipatjan arvioitiin olevan tuhansien vuosien ikäinen ja asia jäi siihen.

Tunguskan räjähdysenergia oli noin viisi TNT-megatonnia, eli suurehkon vetypommiräjähdyksen verran. Se on suurin modernina aikana planeetallamme sattunut kosminen törmäys. Toiseksi suurin räjähti Tseljabinskin kaupungin yllä vuonna 2013. Se oli energialtaan vain noin kymmenyksen Tunguskasta.

Tiedot Cheko-järven uudesta tutkimuksesta perustuvat Venäjän maantieteellisen seuran tiedotteeseen. Sen mukaan löytö julkaistaan piakkoin myös vertaisarvioituna.

PS. Netissä leviää tieto, että venäläistutkimus kieltäisi törmäysidean koko Tunguskan räjähdyksen osalta ja lisäisi sen mysteerisyyttä. Tämä ei pidä paikkaansa. Huhu on ilmeisesti saanut alkunsa Sputniknewsin monin paikoin virheellisestä uutisesta.

Otsikkokuva: Gasperini et al., 2007.