Euroopan avaruusjärjestö ESA ilmoitti yllättäen lisäävänsä astronauttijoukkoonsa uuden jäsenen ja tiedottavansa asiasta helmikuussa. Paitsi että asia on puolijulkinen ja herra on jo avaruuslentäjäkoulutuksessa...
Uusi jäsen on erittäin todennäköisesti saksalainen Matthias Maurer, joka on jo vanha tuttu astronauttipiireissä.
ESAn astronauttikeskuksessa EAC:ssä (European Astronaut Centre) jo työssä aiemmin ollut Maurer on osallistunut astronauttien kanssa mm. CAVES- ja NEEMO-koulutuksiin, joten hän on päässyt kiilaamaan mukaan odotuslistalle avaruuteen sisäpiiristä.
Otsikkokuvassakin hän poseeraa kenttäretkellä astronauttien Luca Parmitano (keskellä) ja Pedro Duque (oikealla) kanssa.
Virallisesti ESA tiedottaa asiasta vasta 16. helmikuuta, mutta Maurer on todennäköisin valinta ESAn tällä hetkellä seitsenhenkisen astronauttiryhmän vahvistukseksi.
Ensi vaiheessa hänet liitetään aktiiviseksi reserviksi, mutta on todennäköistä, että hän pääsee myös aikanaan avaruuteen.
Joillekin saksalaisille asia voi olla pieni pettymys, sillä siellä on ollut käynnissä paljon huomiota mediassa saanut "Die Astronautin" -hanke, jolla on etsitty maalle naisastronauttia. Nyt virallinen valinta osunee mieheen.
Sukupuoli ei sinänsä ole kriteeri astronautteja valittaessa, mutta Nasan puolella tuoreimmista astronauteista noin puolet on naisia; kyse lienee myös siitä, että naisia on 2000-luvulla ollut yhä enemmän tieteellisteknisissä ammateissa, ja tämä alkaa näkyä nyt valinnoissa – seuraavassa haussa varmasti myös Euroopassa.
ESAn lentopaikat jaetaan kaikkea muuta kuin kronologisesti, sillä esimerkiksi eri maiden maksuosuudet ja senhetkiset kiinnostukset miehitettyihin avaruuslentoihin vaikuttavat voimakkaasti siihen, kuka pääsee lentämään ja milloin.
Niinpä seuraavana avaruuteen nyt Kansainvälisellä avaruusasemalla olevan ranskalaisen – vuoden 2009 astronauttijoukon viimeisen avaruuteen päässeen – Thomas Pesquet'n jälkeen pääsee italialaisen konkari Paolo Nespoli, ja sitten vuorossa on saksalainen, jo kerran lentänyt Alexander Gerst. Hänen jälkeensä lentovuorossa vuonna 2019 on Luca Parmitano.
Heidän jälkeensä ei ole vielä vahvistettua lentopaikkoja, mutta vuosikymmenen lopussa on todennäköisesti hieman nykyistä enemmän paikkoja vapaana, koska venäläiset ovat vähentämässä osallistumistaan ja amerikkalaiset alukset tulevat silloin käyttöön. Suunnitteilla olevat kaupalliset avaruusasemat lisäävät myös kansallisten astronauttien tarvetta.
Maurer on siis työssä jo EAC:ssa ja hänet on koulutettu "Eurocomiksi", eli henkilöksi, joka on yhteydessä avaruusasemalla oleviin astronautteihin Euroopasta. Sen lisäksi hän on osallistunut aktiivisesti astronauttien kanssa erilaisiin hankkeisiin, kuten vuoden 2014 CAVES-koulutukseen, missä avaruuslentäjät laitetaan luolastoon viikon ajaksi tekemään tutkimusta, Nasan merenalaiseen NEEMO-hankkeeseen viime kesänä.
Luolakoulutus on vastaa monessa mielessä avaruuslentoa, sillä ympäristö on hyvin erilainen kuin normaalisti, ja pimeässä sekä kosteassa luolassa eristysissä olon jälkeen paluu normaaliympäristöön tuntuu omituiselta.
Todennäköisesti Maurer ei tule kouluttautumaan koskaan Sojuz-aluksella lentämään, vaan hänet ohjataan suoraan ESAn ja Nasan yhdessä kehittämän Orion-aluksen pariin. Siihen viittaa myös se, että hänet esitellään virallisesti Orionista kertovan tiedotustilaisuuden yhteydessä.
Amerikkalainen Orion-alus käyttää eurooppalaista, ATV-rahtialusta varten kehitettyä huoltomoduulia.
On myös mahdollista, että Maurerin lennon kohteeksi tulee asteroidi tai Kuu Maata kiertävän avaruusaseman sijaan. Orion on tarkoitettu Maan kiertorataa kauemmaksi tehtäviä lentoja varten, ja sen ensimmäiset lennot tehdään Kuun ympäri.
Tätä ajatusta tukee myös se, että Maurer on osallistunut jo jonkin aikaa avaruusasema-ajan jälkeisiä lentoja suunnitteleviin tutkimuksiin.
Tästä saadaan lisätietoa helmikuussa, mutta tässä vaiheessa näyttää siltä, että Matthias Saksasta on liittyy Alexin, Thomasin, Lucan, Paolon, Pedron, Samanthan, Andeasiin ja Timin mukaan ESAn astronauttiryhmään.
Tähän saakka SpaceX on keskittynyt tuomaan Falcon 9 -rakettiensa ensimmäiset vaiheet takaisin Maan pinnalle, mutta nyt se ottaa askeleen eteenpäin: ensimmäinen uudellenkäytettävä raketti lentää kenties jo muutaman viikon kuluttua!
Kyseessä on viime vuoden huhtikuun 8. päivänä laukaistun raketin takaisin alas palannut ensimmäinen vaihe. Se saa luvan toimia jo toisen kerran kyydittäjänä laukaisussa, joka vie avaruuteen eurooppalaistekoisen tietoliikennesatelliitin.
Luxemburgissa majaansa pitävä tietoliikenneyhtiö SES ottaa siis riskin ja antaa laukaista SES 10 -satelliittinsa tällä uusiokäyttöraketilla.
Todennäköisesti yhtiö on saanut 10 % hinnanalennusta ja kenties lupaukset uudesta, ilmaisesta lennosta, jos nyt kaikki ei mene hyvin.
Uutta tällä lennolla on myös se, että SpaceX käyttää silloin uusinta laukaisualustaansa, joka on itse asiassa varsin vanha: se on Kennedyn avaruuskeskuksen alusta numero 39A, joka on toiminut aikanaan Apollo-kuualusten ja avaruussukkuloiden lähtöpaikkana. Yhtiö on vuokrannut sen käyttöönsä ja on muuttanut sen soveltumaan niin Falcon 9:n kuin sen tulevan isoveljen Falcon 9 Heavyn laukaisuihin.
Tämä lento on tosin vuorossa vasta kolmantena tästä eteenpäin laskiessa, sillä ensin SpaceX haluaa laukaista tammikuun 26. päivänä EchoStar 23 -tietoliikennesatelliitin ja sitten helmikuun 8. päivänä Kansainväliselle avaruusasemalle suuntaavan Dragon-rahtialuksen.
Jos ne menevät hyvin, on uusiokäyttölento vuorossa helmikuun puolivälin jälkeen. Alustavasti SpaceX on väläyttänyt päiväystä 22. helmikuuta.
SES ja SpaceX sopivat kierrätysvaiheen käytöstä jo viime vuonna, mutta lento on viivästynyt syyskuussa tapahtuneen räjähdyksen syyn selvittelyjen vuoksi. Kannattaa muistaa, että Falcon 9:n kaksi taannoista onnettomuutta ovat johtuneet molemmat toisen vaiheen ongelmista, ja että rakettien ensimmäiset vaiheet ovat toimineet hyvin – paitsi että niiden saaminen ehjinä takaisin alas osoittautui hieman hankalammaksi kuin SpaceX todennäköisesti odotti.
Viime viikonlopun lento osoitti kuitenkin osaltaan sen, että tekniikka toimii nyt erinomaisesti. Yhtiöllä on jo kaikkiaan seitsemän takaisin palannutta ensimmäistä vaihetta, ja niitä on tutkittu sekä testattu perinpohjaisesti, ennen kun nyt kertaalleen jo lentänyttä vaihetta uskalletaan käyttää uudelleen.
Falcon 9:n ensimmäinen vaihe on 47 metriä korkea ja se hoitaa suurimman työn satelliitin laukaisussa nostamalla raskaan raketin ilmaan, viemällä sen ilmakehän tiiviimpien osien läpi ja kiihdyttämällä toisen vaiheen useampikertaiseen äänen nopeuteen.
Uutiset ovat kiinnostavia myös Suomen ensimmäisen satelliitin, Aalto-1:n kannalta, koska se on vuorossa nykysuunnitelman mukaan seuraavalla Kaliforniasta tehtävällä Falcon 9:n lennolla. Siitä, haluaako ja voiko SpaceX tehdä samaan aikaan Floridan lentojen kanssa laukaisua Kaliforniasta, ei ole vielä tietoa.
Mutta jos lennot sujuvat hyvin, niin pitkään odottanut Aalto-1 voisi päästä matkaan helmikuun lopussa tai maaliskuun alussa!
Peukut pystyyn!
Eurooppalainen Galileo-satelliittipaikannussysteemi on ollut nyt pari kuukautta normaalikäytössä, mutta se kärsii yllättäen omalaatuisesta viasta: sen atomikelloissa on ollut häiriöitä, jotka ovat johtaneet systeemin käyttökatkoksiin.
Kun Euroopan avaruusjärjestön ESAn pääjohtaja Jan Wörner piti tänään perinteisen vuoden alussa olevan lehdistötapaamisensa, nousi yksi asia yli muiden: juuri käyttöön otettu Galileo-satelliittipaikannusjärjestelmä on kokenut pieniä ongelmia.
Tai ei ihan niin pieniä: sen tärkeimmät osat, erittäin tarkat atomikellot, ovat osoittautuneet hankaliksi. Yhdeksän niistä on jo hajonnut.
Avaruuteen on lähetetty tähän mennessä 20 Galileo-järjestelmään kuuluvaa satelliittia, joista kaksi ensimmäistä kokeellista satelliittia ei ole enää toiminnassa, kaksi on laukaisussa tapahtuneen häiriön vuoksi väärällä radalla ja yksi satelliiteista on lakannut toimimasta.
Käytössä on siis 15 satelliittia, mutta kun kaksi toimivaa, nyt testikäytössä väärällä kiertoradalla olevaa satelliittia lasketaan mukaan, on Galileo-kelloja avaruudessa kaikkiaan 72.
Kellojen määrä on näin suuri, koska jokaisessa satelliitissa on neljä atomikelloa: kaksi vetymaser- ja kaksi rubiinikidekelloa. Kumpienkin kellojen pääurakoitsija on sveitsiläinen SpectraTime -yhtiö, joka on toimittanut samankaltaisia kelloja myös Kiinaan ja Intiaan satelliitteihin asennettavaksi.
Vikatapauksia on ollut kaikkiaan neljässä Galileo-satelliitissa olevissa kymmenessä kellossa. Näistä yksi vikaantunut kello on saatu toimimaan uudelleen normaalisti. Koska kussakin satelliitissa on useampia kelloja, ovat satelliitit voineet kuitenkin jatkaa toimintaansa.
Galileo-sateliittien kelloja näkyvissä satelliittien rakentamisen aikana. Kuva: ESA / SSTL
Kello-ongelman ratkaisu on vaikea, sillä vikoja on ollut kummassakin kellotyypissä, eikä samanlaisia vikoja ole tavattu testikelloissa Maan päällä. Kellojen rakenne on periaatteessa kunnollinen, eikä siinä ei ole havaittu epäkohtia.
Sen sijaan on mahdollista, että jokin vähemmän tärkeä osa satelliiteissa olevissa kelloissa on rikki, tai kun sitä käytetään jollain tietyllä tavalla, se rikkoontuu. Laboratoriossa on pyritty käyttämään testikelloja eri tavoilla, jotta vika saataisiin aikaan, mutta tämä ei ole onnistunut. Kaikki ovat toimineet hyvin.
Jotta avaruuteen ei lähetettäisi enempää mahdollisesti vikaantuvilla kelloilla varustettuja satelliitteja, on seuraavien neljän Galileo-satelliitin laukaisua lykätty ainakin kolmella kuukaudella. Laukaisu oli suunniteltu ensi kesän loppuun, elo- tai syyskuuksi.
Galileo-ohjelmasta vastaavat haluavat selvittää kellojen ongelmat ennen seuraavia laukaisuita ja luonnollisesti pyrkiä välttämään avaruudessa jo olevien satelliittien kellojen vikaantumisen käyttämällä niitä mahdollisimman hellästi.
Niinpä myös marraskuussa laukaistujen neljän satelliitin 16 kelloa pyritään testaamaan avaruudessa mahdollisimman tarkasti, ennen kuin nämä satelliitit alkavat työt täysipainoisesti.
Maan päällä vielä olevien, myöhemmin laukaistaviin satelliitteihin asennettavien kellojen osia voidaan vaihtaa, mutta avaruudessa se ei luonnollisestikaan ole mahdollista. Siksi tarkoitus on löytää tapa käyttää kelloja siten, etteivät ne menisi rikki. Esimerkiksi sähkövirran jännitettä ja satelliittien sisälämpötilaa voidaan säätää hieman.
Muiden paikannussatelliittijärjestelmien (kuten GPS ja Glonass) operaattorit eivät ole kertoneet julkisesti ongelmistaan, mutta tiettävästi niilläkin on ollut samankaltaisia hankaluuksia kellojen kanssa. Niistä on päästy eroon juuri mm. lämpötilaa ja jännitettä säätämällä.
Tarkemmin kellojen ongemista kerrotaan mm. SpaceIntel-sivustolla.
Otsikkokuva: ESA
Chilessä, Atacaman autiomaassa yli viiden kilometrin korkeudessa ylänköalueella sijaitsee maailman suurin radioteleskooppi, joka koostuu 66 lautasantennista, joista kukin on 12 tai seitsemän metriä halkaisijaltaan.
Niiden avulla tämä ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) havaitsee muun muassa galaksien välisen avaruuden kylmiä molekyylipilviä sekä kaukaisimmista ja vanhimmista galakseista tulevaa heikkoa radiosäteilyä. ALMA kykenee ottamaan kuvia, jotka ovat noin kymmenen kertaa terävämmät kuin Hubblen avaruusteleskoopilla näkyvän valon alueella ottamat kuvat.
Nyt ALMA on laitettu myös havaitsemaan Aurinkoa. Oma tähtemme on kuitenkin niin lähellä ja siksi niin kirkas, että ALMAn antennit on täytynyt suunnitrlla siten, että ne voidaan suunnata turvallisesti kohti Aurinkoa ilman vaaraa siitä, että voimakas valo kuumentaisi liikaa havaintolaitteita. Historia tuntee monia radioteleskooppeja, joiden instrumentit ovat kärähtäneet, kun suuri lautasantenni on toiminut kuin polttolasi.
Erityisesti tutkijoita kiinnostaa Auringon kromosfääri, joka hohtaa myös millimetriaaltojen alueella. Kromosfääri sijaitsee fotosfäärin yläpuolella; fotosfääriä voi pitää Auringon pintana, koska näkemämme valo tulee siitä. ALMA pystyy havaitsemaan pitemmillä valon aallonpituuksilla kuin suuri osa maanpäällisistä Aurinkoa tutkivista observatorista.
Tuloksena on sarja kuvia, jotka julkaistaan tällä viikolla maailman kaikkien tutkijoiden käyttöön.
Videolla on jättimäisestä auringonpilkusta 1,25 millimetrin ja kolmen millimetrin aallonpituuksilla tehtyjä havaintoja. Kuvat paljastavat lämpötilaeron Auringon kromosfäärin osien välillä; se, miten kromosfääri lämpenee ja sen dynamiikan ymmärtäminen yleisesti ovat tutkimuksen avainalueita, joissa ALMA:lla tehtävät havainnot voivat olla hyödyksi..
Erot kahden kuvan välillä johtuvat havaituista säteillyn valon eri aallonpituuksista. Lyhyempien aallonpituuksien havainnot voivat luodata Aurinkoa syvemmälle, mikä tarkoittaa sitä, että 1,25 millimetrin kuvat esittävät kromosfäärin kerrosta, joka on syvemmällä ja siten lähempänä fotosfääriä kuin kolmen millimetrin aallonpituuksilla otetut.
Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun Euroopan eteläisen observatorion hankkeessa tutkitaan omaa Aurinkoamme. Kaikki ESO:n olemassaolevat ja aikaisemmat havantolaitteet on suunniteltu heikkovaloisten kohteiden ja ilmiöiden havaitsemiseen, ja ne on pitänyt suojata Auringon voimakkaalta säteilyltä vahinkojen välttämiseksi.
Jutun pohjana on käytetty ESOn hieman koukeroisesti tehtyä suomenkielistä uutista.
Suosituimmat tänään
SpaceX:n Falcon 9:n ensimmäinen lento sitten vuoden 2016 elokuun tapahtui tänään ja se meni täsmälleen suunnitellusti.
Paitsi että raketti onnistui viemään 10 Iridium NEXT -satelliittia juuri halutusti avaruuteen, niin myös sen ensimmäinen vaihe palasi toimintansa jälkeen onnistuneesti alas, Tyynen valtameren pinnalla odotelleen Just read the instructions -lautan päälle.
Nämä kaikki nähdään reaaliajassa tällä SpaceX:n videolla. Kyseessä on kenties upein kantoraketin lennon kuvaava striimaus (jonka taltiointi tämä on).
Nauttikaa kyydistä!
Suosituimmat tänään
SpaceX -yhtiön Falcon 9 -kantoraketti teki tänään illalla Suomen aikaa ensimmäisen lentonsa sitten viime syyskuussa tapahtuneen onnettomuuden. Myös raketin ensimmäinen, uudelleenkäytettävä vaihe saatiin palautettua onnistuneesti takaisin alas.
Kymmenen Iridium-tietoliikennesatelliitin laukaisu avaruuteen on tätä kirjoitettaessa vielä kesken, sillä satelliittien saaminen oikealle radalleen kestää jonkin aikaa, mutta itse Falcon 9 -raketin toiminta näyttää menneen tällä kerralla juuri suunnitellulla tavalla. (Päivitys: se meni juuri suunnitellusti)
Paluu uudelleen toimintaan ei olisi voinut mennä paremmin.
Tätä Falcon 9:n laukaisua on odoteltu jo joulukuusta alkaen, sillä SpaceX -yhtiö ilmoitti alun perin saavansa syyskuussa tapahtuneen raketin räjähdyksen syyn tutkinnan päätteeseen joulukuun alussa ja pyrkivänsä tekemään lennon Kaliforniassa sijaitsevalta laukaisualustalta jo ennen joulua.
Aikataulu venyi, kuten tavallista, hieman, ja viime viikola yhtiö oli jo muuten valmis laukaisuun, paitsi että Yhdysvaltain ilmailuhallinto FAA ei pystynyt käsittelemään onnettomuustutkintaraporttia ihan niin nopeasti kuin SpaceX toivoi ja huono sää lykkäsi laukaisua edelleen. Niinpä viime viikonlopulle haaveiltua lento jouduttiin siirtämään tähän viikonloppuun.
Mutta nyt kaikki näyttää sujuneen lähes täydellisesti: raketti nousi lentoon klo 19.54 Suomen aikaa ja raketin ensimmäinen vaihe laskeutui 13 minuutin kuluttua lentoonlähdöstä Tyynellä valtamerellä sitä odottaneen, jalkapallokentän kokoisen lavetin päälle.
Otsikkokuvassa on rakettivaihe laskeutumisensa jälkeen; kuva on napattu laukaisua seuraneelta videolta.
Raketin toinen vaihe jatkoi kohti kiertorataa ja itse asiassa samaan aikaan kun ensimmäinen vaihe laskeutui, oli toinen vaihe satelliittien kanssa avaruudessa ensimmäisellä, väliaikaisella kiertoradalla.
Siitä noin 43 minuutin kuluttua – 52 minuuttia ja 31 sekuntia laukaisusta laskien – toisen vaiheen rakettimoottori hörähtää uudelleen käyntiin ja muuttaa kiertoradan sopivaksi satelliittien irrottamiseen.
Kymmenen noin 860-kiloista satelliittia irroitetaan yksi kerrallaan, noin puolentoista minuutin välein siten, että viimeinen irtoaa (suunnitelman mukaan) kun laukaisusta on kulunut tunti ja 14 minuuttia.
Sen jälkeen satelliitit ovat omillaan, ja Iridium-yhtiö ohjaa ne paikoilleen Maan ympärillä.
Laukaisun onnistuminen on hyvä uutinen myös Aalto-1 -satelliitille, sillä se on näillä näkymin seuraavana vuorossa Kaliforniasta laukaistavilla Falcon 9 -lennoilla. Sitä ennen kuitenkin SpaxeX aikoo laukaista raketteja lentoon myös Floridasta. Mutta nyt on mahdollista, että SpaceX:n ongelmista jo toista vuotta kärsinyt suomalaissatelliitti saatetaan saada matkaan jo ensi kuussa.
Oman galaksimme 11 kaukaisinta tähteä ovat kummallisia: selitys on todennäköisesti se, että ne ovat riistäytyneet mukaamme naapurigalaksista.
Nämä 11 kaukainta tähteä ovat noin 300 000 valovuoden päässä Maasta, selvästi litteän spiraalimaisen Linnunradan ulkopuolella.
Tuoreessa The Astrophysical Journal -lehdessä olleen julkaisun mukaan ne ovatkin osa pitkää tähtien rimpsua, joka on noin kymmenen kertaa oman galaksimme halkaisijan pituinen, ja johtaa lähes suoraan sylttytehtaalle: Linnunrataa kiertävään Jousimiehen kääpiögalaksiin.
Vasta vuonna 1994 löydetty Jousimiehen kääpiögalaksi on yksi noin kymmenestä Linnunrataa hitaasti kiertävästä minigalaksista, jotka ovat aikanaan kulkeneet useita kertoja hyvin läheltä meitä. Jokaisella ohituskerralla Linnunradan ja kääpiögalaksi tähdet lentelevät painovoimakenttien ohjaamana kauniissa kaarissa ja galaksit sekoittuvat osittain.
Se, että meillä on siis "yhteisiä" tähtiä, ei ole yllätys, mutta niiden yksilöiminen on kiinnostavaa.
Tähtirimpsua ei ole havaittu, mutta se on mallinnettu. Tämän simulaation perusteella tiedossa olevat 11 tähteä ovat juuri siellä, missä niiden pitäisi esitetyn teorian mukaan olla.
Mallinnuksen tekivät Harvardin yliopiston tutkijat Marion Dierickx ja Avi Loeb. Tietokoneen annettiin laskea tapahtumia viimeisen kahdeksan miljardin vuoden ajalta ja tulos on tällainen:
Simulointi ei ole aivan yksinkertaista, koska kaikkia alkuarvoja ei tiedetä. Siksi kaksikko teki laskelmansa eri arvoilla, joista he löysivät parhaiten nykyisiä havaintoja vastaavat.
Etenkin simulaation alussa Linnunradan ja kääpiögalaksin nopeus ja kohtaussuunta ovat olennaisia.
Toinen tärkeä, mutta epävarma arvo on Jousimiehen kääpiögalaksin massa simulaation alussa. Tässä on käytetty arvoa 10 miljardia Auringon massaa, eli noin prosentin verran Linnunradan massasta.
Ajan kuluessa kääpiögalaksi on menettänyt joka kolmanneksen tähdistään – siis näkyvästä aineesta – ja jopa 90 % pimeästä aineestaan.
Simulaatiossa näkyy myös hyvin se, että tuloksena törmäyksistä on kolme selvää tähtijonoa, joihin kuuluvia tähtiä voidaan nyt alkaa etsiä. Käynnissä on useita taivaan kartoitushankkeita, joiden tuloksena saadaan nykyistä parempia ja himmeämpiä kohteita sisältäviä karttoja, joista saatetaan löytää enemmän kuin nämä tiedossa olevat 11 intergalaktista seikkailijaa.
Kerroimme viime viikolla avaruussäätutkimuksesta, joka sai Euroopan tutkimusneuvostolta kahden miljoonan euron rahoituksen. Eräs muista suuren rahoituspotin saaneista suomalaisista on neutronitähtiä tutkiva Aleksi Vuorinen.
Helsingin yliopistossa työtä tekevän akatemiatutkija Vuorisen Euroopan tutkimusneuvolta rahoituksen saaneessa ERC-projektissa tavoitteena on neutronitähtien sisältämän aineen ominaisuuksien ennustaminen. Voisivatko neutronitähdet sisältää kvarkkiainetta?
Onnistuessaan työ tulee vastaamaan yhteen hiukkas- ja ydinfysiikan perustavanlaatuisista kysymyksistä: miten tavallinen atomaarinen aine käyttäytyy kaikkein tiheimmissä mahdollisissa olosuhteissa – silloin, kun sitä puristetaan kasaan miltei rajatta?
Vuorinen on ottanut aiheeseensa täysin päinvastaisen lähtesymistavan kuin ydinfysiikassa on tapana: äärimmäisen korkeista tiheyksistä käsin. Työssään hän käyttääkin perinteisen ydinfysiikan koneiston sijaan teoreettisen hiukkasfysiikan menetelmiä.
"Kun hiukkasfysiikan työkalut yhdistää uusimpiin neutronitähtien säteiden ja massojen samanaikaisiin mittauksiin, on mahdollista määrittää neutronitähtiaineen tilanyhtälö ennennäkemättömän tarkasti", Vuorinen sanoo.
Kyse on neutronitähtiaineen termodynaamisista ominaisuuksista, erityisesti paineen ja energiatiheyden välisestä suhteesta.
"Tilanyhtälön avulla on mahdollista tutkia, sisältävätkö tähdet tiheissä ytimissään aivan uutta aineen olomuotoa, jota kutsutaan värivankeudesta vapautuneeksi kvarkkiaineeksi. Sen selvittäminen on neutronitähtitutkimuksen – ja myös oman projektini – merkittävin päämäärä."
Neutronitähtien olemassaolo ennustettiin yli 80 vuotta sitten, ja ensimmäiset näistä todella poikkeuksellisista astrofysikaalisista kohteista havaittiin 1960-luvun lopulla.
"Läpimitaltaan parinkymmenen kilometrin kokoinen tähti voi painaa kahden auringon massan verran, mikä vastaa tiheydeltään sitä, että koko ihmiskunnan yhteenlaskettu massa puristettaisiin noin yhden sokeripalan kokoluokkaan", Vuorinen kuvaa.
Näissä olosuhteissa edes atomit eivät säily ehjinä, vaan neutronitähteä voi yksinkertaistetusti ajatella painovoiman yhteen sitomana valtavan suurena atomiytimenä. Tällaisen aineen ominaisuudet ovat kuitenkin äärimmäisen vaikeita määrittää.
Uusi tulokulma neutronitähtien ongelmaan saatiin hiljattain, kun kansainväliset LIGO- ja Virgo-tutkimusryhmät havaitsivat gravitaatioaaltosignaalin kaukaisesta kahden massiivisen mustan aukon yhteensulautumisprosessista.
Tutkijat arvelevat, että jos vastaavia mittauksia pystytään tekemään kahden toisiinsa sulautuvan neutronitähden tai neutronitähden ja mustan aukon systeemistä, neutronitähtien sisältämästä aineesta saadaan valtava määrä informaatiota.
Jotta tulevaa gravitaatioaaltodataa pystytään hyödyntämään, se pitää kuitenkin osata myös selittää.
Alkuvuoden 2016 aikana Aleksi Vuorinen onnistui yhteistyökumppaninsa Aleksi Kurkelan kanssa laskemaan ensimmäisen tarkan ennusteen tiheän kvarkkiaineen käytökselle neutronitähtitörmäyksen kaltaisissa äärimmäisissä olosuhteissa. Uutta näissä niin sanotuissa häiriöteoriaa hyödyntävissä tuloksissa oli se, että tutkijat määrittivät kvarkkiaineen käytöksen sekä tiheässä että kuumassa systeemissä, kun aiemmat vastaavat laskut olivat olettaneet systeemin lämpötilan häviävän pieneksi.
"Lämpötilakorjausten huomioiminen on äärimmäisen tärkeää, sillä neutronitähtien yhteensulautumisprosessissa lämpötilat voivat nousta aina noin biljoonaan eli 1.000.000.000.000 Kelvin-asteeseen."
Kurkelan ja Vuorisen tulokset julkaistiin Physical Review Letters –julkaisussa kesällä 2016. Ne mahdollistavat neutronitähtien yhteensulautumisprosessin simuloimisen myös, jos törmäävät tähdet sisältävät kvarkkiainetta ytimissään.
ERC-projektissaan Vuorinen jatkaa häiriöteoreettisia laskujaan pyrkien määrittämään kvarkkiaineen tilanyhtälön entistä tarkemmin. Odottaa siis voi, että lähivuosina selviää, kuinka eksoottisia aineen olomuotoja neutronitähdet pitävät sisällään.
Uutinen perustuu Helsingin yliopiston lähettämään tiedotteeseen.
Ensin eiliseksi ja sitten täksi maanantaiksi suunniteltu Falcon 9 -kantoraketin ensilento viime syyskuussa olleen onnettomuuden jälkeen on lykätty ainakin tammikuun 14. päivään saakka. Syynä on epäsuotuisa sää Kaliforniassa.
Normaalisti Kaliforniassa Aurinko paistaa ja talvellakin voi lökötellä rannalla.
Nyt kuitenkin Los Angelesin pohjoispuolella Tyynen valtameren rannalla olevan Vandenbergin lentotukikohdan tienoilla sataa ja tuulee sen verran ikävästi, että SpaceX ei voi laukaista rakettiaan lentoon.
Paitsi että monet sääoloihin liittyvät kriteerit on ylitetty ja tilanteen odotetaan pysyvän tällaisena lähipäivien ajan, haluaa SpaceX myös laukaista tämän raketin muutenkin paremmissa olosuhteissa.
Kyseessä kun on hyvin tärkeä lento: Falcon 9:n lennot ovat olleet pysähdyksissä syyskuusta alkaen ja yhtiön asiakkaat alkavat jo hermostua. Jo ennen syyskuuta lennot olivat myöhässä, joten jos nyt laukaisu ei onnistu, on Elon Muskin avaruusfirmalla edessään suuria ongelmia.
Lisävaatimuksen sääoloille tuo se, että raketin ensimmäisen vaiheen on tarkoitus jälleen laskeutua alas toimintansa päätteeksi. Sitä varten meren päällä lentoradan alla on jalkapallokentän kokoinen lautta, jolle rakettivaihe on tarkoitus saada laskeutumaan pystyasennossa.
Sään lisäksi lykkäykseen vaikuttaa toinen Vandenbergistä tehtävä rakettilaukaisu. Atlas-raketin on tarkoitus vielä Yhdysvaltain puolustushallinnon vakoilusatelliitin taivaalle tammikuun lopussa, ja tuon laukaisun harjoitus on tarkoitus tehdä tällä viikolla. Se ei vaadi laukaisuun sopivaa säätä, mutta sen aikana ei voida tehdä toista laukaisua.
Tämänhetkisen suunnitelman mukaan Falcon 9:n lennon laukaisuyritys tehdään ensi lauantaina, tammikuun 14. päivänä klo 21.54 paikallista aikaa, eli klo 7.54 sunnuntaiaamuna Suomen aikaa.
Kymmentä Iridium-satelliittia kuljettavan lennon tulee lähteä matkaan juuri oikeaan aikaan, tai lento tulee siirtää myöhemmäksi. Niinpä sunnuntai 15. tammikuuta on jo nyt asetettu varapäiväksi (siis maanantain aamu Suomessa).
Otsikkokuvassa on aikaisempi Falcon 9 -raketti Floridassa sijaitsevalla laukaisualustalla. Kuva: SpaceX
Kaksi sotilassatelliittia oli viime yönä hyvin lähellä toisiaan: kolaria ei lopulta tapahtunut, mutta venäläinen Meteor ja yhdysvaltalainen DMSP ohittivat toisensa vaarallisen läheltä toisiaan klo 23.53 Suomen aikaa.
Kyseessä oli kaksi noin 800 kilometrin korkeudessa Maata kiertävää sotilaallista sääsatelliittia, jotka eivät voineet muuttaa rataansa.
Satelliittien ja Maata muuten kiertävien kappaleiden ratoja seuraava Yhdysvaltain avaruusoperaatiokeskus oli arvioinut törmäyksen todennäköisyydeksi jopa 44 %.
Satelliittien nimiä ei kerrottu julkisuuteen, mutta ne ovat varsin nopeasti selvitettävissä julkisista tietokannoista. Muun muassa Spaceflight101 -sivusto oli löytänyt heti kaksi todennäköisintä kandidaattia: DMSP F15 ja Meteor 1-26.
DMSP F15 on Yhdysvaltain puolustushallinnon sääsatelliitti, joka laukaistiin avaruuteen vuonna 1999. Sen massa laukaisun aikaan oli 1220 kg.
Meteor 1-26 on puolestaan massiivisempi, noin 2,2-tonninen sääsatelliitti, joka lähetettiin radalleen vuonna 1976. Se ei ole todennäköisesti enää toiminnassa.
Kumpikin satelliitti kiertää Maata jotakuinkin napojen kautta kulkevilla ns. aurinkosynkronisilla radoilla ja ratatietojen mukaan lähiohitus tapahtui Etelämantereen päällä. Niiden ratoja voi seurata n2yo.com -sivustolla.
Tällaiset lähiohitukset ovat hyvin harvinaisia, koska yleensä satelliitit pystyvät muuttamaan ratojaan törmäysriskin tullessa ilmi. Mikäli nyt liki toisiaan olleet satelliitit olisivat olleet vielä kykeneviä ratamuutoksiin, niitä olisi myös siirretty hieman sivuun radoiltaan.
Ratamuutos tehdään yleensä hyvinkin pienen riskin ollessa olemassa – tyypillisesti jo 1/1000 todennäköisyys saa aikaan ratamuutoksen.
Jos satelliitit olisivat törmänneet toisiinsa, olisi tuloksena ollut suuri määrä avaruusromua. Kiertorata noin 800 kilometrin korkeudessa on varsin suosittu sää- ja kaukokartoitussatelliittien sijoittamiseen, ja siksi siellä on varsin paljon satelliitteja.
Kiertorata on avaruusromun kannalta ikävä myös siksi, että ilmakehän rippeet eivät hidasta noin korkealla olevien kappaleiden ratanopeutta juuri lainkaan. Siellä oleva romu pysyy siis siellä pitkään, jopa satoja vuosia.
Onneksi kiertoratatörmäykset ovat olleet hyvin harvinaisia.
Viimeinen suurempi kolari kiertoradalla tapahtui helmikuussa 2009, kun tietoliikennesatelliitit Iridium-33 ja Strela-2M törmäsivät toisiinsa. Törmäyksen tuloksena syntyi yli 2200 kappaletta, joita voidaan edelleen seurata. Lisäksi pienempiä kappaleita on varmasti tuhansia.
Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved