Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Täristyttävän upea video jättiraketin moottorista toiminnassa

Täristyttävän upea video jättiraketin moottorista toiminnassa

SLS, Space Launch System, on NASAn tuleva superraketti, jolla on tarkoitus singota ensimmäiset ihmiset kohti Kuuta sitten Apollo-lentojen. Raketin suurta kiinteällä polttoaineella toimivaa rakettimoottoria testattiin heinäkuun 28. päivänä, ja koekyttöä kuvattiin myös uudenlaisella kameralla, joka paljastaa moottorista yliäänenonopeudella purkeutuvan pakokaasusuihkun yksityiskohtia erittäin selvästi.

Jari Mäkinen
09.08.2016

Kyseessä on High Dynamic Range Stereo X, eli HiDyRS-X, joka selättää rakettimoottorien pakokaasujen tutkimisen suurimmat hankaluudet: kaasusuihku on paitsi erittäin nopea, niin myös hyvin kirkas. Tavallisella videokameralla näkyy vain kirkas kaasusuihku, mutta ei juurikaan yksityiskohtia – ainakaan aivan suuttimen takana.

 Juuri näitä yksityiskohtia rakettimoottorin suunnittelijat haluavat nähdä, jotta rakettimoottori voitaisiin suunnitella mahdollisimman tehokkaaksi.

Optimaalisessa tapauksessa pakokaasusuihku olisi täysin ilman turbulenssia, joka syö osan moottorin tehosta. Kaasujen tulisi siis syöksyä mahdollisimman suoraan taaksepäin mahdollisimman suurella nopeudella.

HiDyRS-X on suurnopeuskamera, ja yllä oleva video siten voimakkaasti hidastettu. Kaasusuihkun nopeus riippuu hieman lennon vaiheesta, mutta on normaalisti yli 2600 m/s, eli 9360 km/h. Sen lämpötila on noin 3300°C. Kamera pystyy näkemään paremmin tämän vauhdikkaan ja kirkkaan kaasusuihkun yksityiskohtia siksi, että siinä on hyvät valosuodattimet, mutta myös siksi, että erittäin lyhyitä valotusaikoja käytettäessä valoa ennättää tulla kuvauskennolle vähemmän.

Kun normaalissa suurnopeuskuvaamisessa käytetään voimakkaita valonlähteitä kohdetta kuvaamaan, ei tässä tapauksessa sellaisia todellakaan tarvita.

Kamera pystyy myös erottamaan "tavallista" suurnopeuskameraa paremmin kirkkauseroja.

Nykysuunnitelman mukaan SLS tekee ensilentonsa vuonna 2018, jolloin sen kyydissä on miehittämätön Orion-avaruusalus. Kahta vuotta myöhemmin raketin on määrä singota Orion astronauttien kanssa kuumatkalle.

Raketti perustuu avaruussukkuloissa käytettyyn tekniikkaan, ja sen lentoonlähdössä olennaisen osan työntövoimasta tuottavat avaruussukkuloiden kiinteällä polttoaineella toimineista apuraketeista kehitetyt vastaavanlaiset apuraketit. Ne ovat sukkulan vastaavia suuremmat, niiden pituus on 47 metriä ja työntövoima (yhden) peräti 13 344 kN.

Apuraketit ovat siis yksin kookkaampia ja voimakkaampia kuin monet kantoraketit.

Ne toimivat lennon alussa vain kahden minuutin ajan ja avustavat suuren kantoraketin matkaanlähdössä. Silloin raketin massa on kaikkein suurimmillaan ja työntövoiman tarve on suurin, koska rakettia pitää paitsi nostaa ylöspäin maapallon painovoimakentässä, niin myös sen pitää kerätä nopeasti lisää vauhtia.

Noin kolme neljäsosaa tarvittavasta työntövoimasta saadaan lentoonlähdön aikaan apuraketeista.

SLS

Usein kiinteällä polttoaineella toimivat raketit eivät ole ohjattavissa, mutta SLS:n rakettien suutinta voidaan hieman liikutella eri suuntiin. Tämä liike näkyy myös videossa, tosin tässä hidastetussa videossa hyvin hitaana. Pakokaasusuihkun suuntaa muuttamalla voidaan raketin suuntaa muuttaa lennon aikana.

Moottorit käyttävät polttoaineenaan ammoniumperkoraattia hapettimena ja alumiinipulveria polttoaineena. Yhdistelmä on tehokas ja yksinkertainen, mutta ei valitettavasti kovin ympäristöystävällinen; etenkin raketin lento yläilmakehässä tuottaa ikävästi hankalia saasteita. Tässä mielessä on hyvä asia, ettei laukaisuita ole suunnitelmissa runsaasti.

Arkiseen avaruusrakettikäyttöön nämä apuraketit olisivat liian saastuttavia.

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Huomio: Vaccinium myrtillus on täynnä E-koodeja!
Sateenkaaren seitsemän väriä
Tätä kuvaa Andromedan galaksista otettiin vuosikymmenen ajan

Gravitaatioaallot voivat paljastaa neutronitähtien eksoottisen kvarkkiaineen

Taiteilijan näkemys kahden neutronitähden yhteensulautumisprosessista. Kuva: NASA/Swift/Dana Berry
Taiteilijan näkemys kahden neutronitähden yhteensulautumisprosessista. Kuva: NASA/Swift/Dana Berry
Toimitus

Millaisesta aineesta neutronitähdet, maailmankaikkeuden tiheimmät kohteet, koostuvat? Tätä on pohdittu niin teoreettisesti ydinfysiikan ongelmana kuin koettamalla havaita tähtien ulkoisia ominaisuksia kuten massaa ja sädettä. Gravitaatioaallot voivat antaa nyt tähän uuden näkökulman.

Kansainväliset LIGO- ja Virgo-tutkimusryhmät ovat kertoneet alkuvuoden aikana jo kahden gravitaatioaaltosignaalin havaitsemisesta. Kummassakin tapauksessa kyse on ollut hyvin kaukaisesta kahden massiivisen mustan aukon yhteensulautumisprosessista.

Nyt tutkijat arvelevat, että jos vastaavia mittauksia pystytään tekemään kahden toisiinsa sulautuvan neutronitähden tai neutronitähden ja mustan aukon systeemistä, voidaan neutronitähtien sisältämästä aineesta saada samalla valtava määrä informaatiota.

Jos ja kun näin tapahtuu, on tutkijoilla nyt apuna suomalaistutkijoiden tekemä mallinnus, joka onnistui määrittämään kvarkkiaineen käytöksen sekä tiheässä että kuumassa systeemissä.

Helsingin yliopiston tutkija Aleksi Vuorisen ja Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNissä sekä Stavangerin yliopistossa työskentelevän Aleksi Kurkelan tutkimus julkaistiin nyt heinäkuussa Physical Review Letters –julkaisussa; lehti nosti tutkimuksen jopa poikkeuksellisten töiden joukkoon.

Ensimmäisen tarkka häiriöteoreettinen ennuste tiheän kvarkkiaineen käytökselle

Jotta tulevaa gravitaatioaaltodataa pystytään hyödyntämään, on olennaista, että neutronitähtien sisältämän aineen ominaisuudet ymmärretään myös teoreettisesti.

Tämä on vaikeaa, sillä tähtien sisältämän äärimmäisen tiiviin ydinaineen ominaisuudet on koodattu vahvojen vuorovaikutusten teoriaan, kvanttiväridynamiikkaan, jonka tarkka ratkaiseminen on osoittautunut liki mahdottomaksi. Tässä työssä tärkeimpiä työkaluja ovat perinteiset ydinfysiikan menetelmät, jotka toimivat matalilla tiheyksillä, sekä ns. häiriöteoria, jolla pystytään tutkimaan äärimmäisen tiheän kvarkkiaineen ominaisuuksia.

Vuorinen ja Kurkela onnistuivat laskemaan ensimmäisen tarkan ns. häiriöteoreettisen ennusteen tiheän kvarkkiaineen käytökselle neutronitähtitörmäyksen kaltaisissa äärimmäisissä olosuhteissa.

Häiriöteoria on teoreettisen hiukkasfysiikan yleinen laskentamenetelmä, jolla määritellään erilaisia hiukkasten vuorovaikutuksia kvanttimekaniikan sekä suhteellisuusteorian mukaisesti.

Vuorisen mukaan on laskennallisesti mahdollista selvittää, sisältävätkö neutronitähdet kvarkkiainetta, eli aineen tiheintä mahdollista olomuotoa.

Uutta suomalaistutkijoiden työssä on se, että he pystyivät määrittämään kvarkkiaineen käytöksen paitsi tiheässä myös kuumassa systeemissä; aiemmat vastaavat laskut nimittäin olettivat systeemin lämpötilan häviävän pieneksi.

Lämpötilakorjausten huomioiminen on kuitenkin äärimmäisen tärkeää, sillä neutronitähtien yhteensulautumisprosessissa lämpötilat voivat nousta aina noin biljoonaan, eli miljoonaan miljoonaan (1.000.000.000.000) asteeseen.

Kurkelan ja Vuorisen tulosten avulla on mahdollista simuloida neutronitähtien yhteensulautumisprosessia myös silloin, jos törmäävät tähdet sisältävät kvarkkiainetta ytimissään. Tulokset edustavat tästä syystä tärkeää askelta kohti sen selvittämistä, kuinka eksoottisia aineen olomuotoja neutronitähdet pitävät sisällään.

Linkki tutkimukseen: Cool quark matter, Physical Review Letters (julkaistu 22.7.2016)

Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen.

Juno lähestyy uudelleen Jupiteria – valmiina ensimmäiseen kuvarumbaan

Jari Mäkinen

Juno-luotain saapui kiertämään Jupiteria 4. heinäkuuta, jolloin se asettui hyvin soikealle kiertoradalle Jupiterin ympärillä. Luotain oli tuon radan kauimmassa kohdassa 31. heinäkuuta ja on jälleen tulossa lähemmäksi Jupiteria. Elokuun 27. päivänä Juno suhahtaa vain 4200 kilometerin korkeudelta jättiläisplaneetan ohi.

Kun heinäkuun 4. päivänä Juno käytti rakettimoottoriaan 35 minuutin ajan ja jarrutti siten nopeuttaan planeettainvälisestä viiletyksestä ratanopeuteen Jupiterin ympärillä, olisi asettuminen suoraan lopulliselle kiertoradalle Jupiterin ympärillä ollut todella vaikeaa. Siksi ensimmäinen rata Jupiterin ympärillä on pitkulainen soikio, jolta Juno vempauttaa itsensä varsinaiseen Jupiterin tutkimiseen sopivalle radalle vasta lokakuussa.

Tämän ensimmäisen radan korkein kohta (niin sanottu perijove, kaukaisin kohta Jupiterista) on 8,1 miljoonaa kilometriä Jupiterista, ja Juno saavutti ensimmäisen kerran tämän kohdan radalla nyt heinäkuun viimeisenä päivänä. Niinpä juuri nyt luotain lähestyy taas Jupiteria ja saavuttaa radan lähimmän pisteen 27. elokuuta.

Tuolloin luotain myös tekee ensimmäiset kunnolliset havaintonsa Jupiterista. 

 

Jupiteriin saapumisen aikaan kaikki tutkimuslaitteet oli kytketty turvallisuussyistä pois päältä, koska Jupiterin voimakas magneettikenttä olisi voinut vaurioittaa niitä ja luotaimen haluttiin keskittyvän täysin ratamuutokseen.

Sen jälkeen kamerat ja muut tutkimuslaitteet on laitettu jälleen päälle, ja elokuun 27. päivänä tapahtuvan lähiohituksen aikaan ne kaikki toimivat täydellä teholla. Silloin onkin luvassa huikeita, ennätyksellisen läheltä otettuja kuvia ja mittaustietoja.

Junon etäisyys tuolloin on vain 4200 kilometriä Jupiterin pilvikerroksesta.

Luotain tekee vielä toisen samanlaisen lähiohituksen lokakuun 19. päivänä, mutta silloin se ei tee juurikaan havaintoja, vaan muuttaa rataansa lopulliseksi 22 minuuttia kestävällä rakettimoottorin poltolla. Muutaman ratakorjauksen jälkeen Juno on tuolla lopullisella radallaan 16. marraskuuta, minkä jälkeen sen edessä on 20 kuukautta (37 kierrosta) kestävä hektinen työrupeama ennen kuin 20. helmikuuta 2018 luotainta aletaan hivuttaa syöksymään alas Jupiteriin.

Apollo 15 -lennon uskomaton kuumatka

Apollo 15 -lennon uskomaton kuumatka

Tänään 45 vuotta sitten Apollo 15 -lennon kuumoduuli Falcon laskeutui Kuun pinnalle, Hadleyn rilliksi . Sen mukana olivat astronautit David Scott ja Al Worden, ja lennon kolmas astronautti, James Irwin, jäi kiertämään komentomoduuli Endeavourissa.

Toimitus
30.07.2016

Kyseessä oli neljäs laskeutuminen Kuuhun ja kaikkiaan yhdeksäs miehitetty Apollo-lento. Lento oli ensimmäinen Apollo-ohjelman viimeisistä, aiempaa tehokkaammista ja paremmin varustetuista lennoista, sillä mukana kuuastronauteilla oli sähköauto, jolla he saattoivat huristaa ympäriinsä paremmin kuin vain kuupuvussa saapastellen. Apollo 15:n kuuautolla ajettiin yli 27 kilometriä.

Myös laskeutumispaikka oli aiempia haastavampi: Hadleyn–Apenniinien vuoristoalueella oleva niin sanottu rilli, selvästi muusta pinnasta poikkeava, halkeamia sisältävä alue.

Oheinen video näyttää nopeutettuna mitä kaikkea lennon aikana tapahtui, ja alla on linkkejä videoihin, joilla kerrotaan enemmän lennosta. Jos aikaa riittää, niin TV-lähetysten koosteet ovat komeaa katsottavaa.

  • NASAn puolituntinen video Apollo 15 -lennosta.
  • Kaikki ensimmäisen kuukävelyn aikana lähetetty TV-kuvamateriaali.
  • Kaikki kuuautoajelun aikana lähetetty TV-kuvamateriaali.
  • Kaikki kolmannen kuukävelyn aikana lähetetty TV-kuvamateriaali.
  • Apollo 15 -astronautit muistelevat lentoaan.

Apollo 15 laukaistiin matkaan 26. heinäkuuta 1971 ja Scott sekä Worden laskeutuivat kuuhun 30. heinäkuuta puoliltaöin Suomen aikaa 22.16.29 UTC). Kolmikko palasi Maahan 7. elokuuta, joten lento kesti kaikkiaan 12 päivää. Tarkalleen ottaen lennon pituus oli 12 päivää, 7 tuntia, 11 minuuttia ja 53 sekuntia, ja tästä Kuun pinnalla vietettyä aikaa oli 66 tuntia, 54 minuuttia ja 53,9 sekuntia.

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Huomio: Vaccinium myrtillus on täynnä E-koodeja!
Sateenkaaren seitsemän väriä
Tätä kuvaa Andromedan galaksista otettiin vuosikymmenen ajan

Loppu tuli: hyvästit Philaelle

Philae pinnalla (taiteilijan näkemys)
Philae pinnalla (taiteilijan näkemys)
Jari Mäkinen

Marraskuussa 2014 komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalle pomppulaskeutunut Philae-luotain on ollut viime kesästä alkaen vaiti, mutta nyt yhteydenpito siihen ei ole enää edes teoriassa mahdollista: Rosetta-luotaimessa oleva yhteydenpitoon käytetty radiolaite kytketään hetken kuluttua pois päältä. Lopullisesti.

Tänään klo 12 Suomen aikaa Rosetta-luotaimen EES-yksikkö, eli Electrical Support System Processor, deaktivoidaan osana luotaimen valmistelua sen omaan loppuun, joka koettaa syyskuun 30. päivänä.

Luotain ohjataan silloin lentämään hitaasti komeetan pinnalle, missä se tekee ensin mittauksia ja ottaa kuvia, ja sen jälkeen luotain sammutetaan. Eräs planeettatutkimuksen huimimmista seikkailuista päättyy silloin.

Mutta toinen tarina siis päättyy jo tänään, joskin tämä on ollut lähinnä toiveikasta odottelua viime kesästä alkaen. Viimeinen pihahdus komeetan pinnalle laskeutuneesta, ja sieltä onnistuneesti havaintoja lähettäneestä Philae-luotaimesta kuultiin 9. heinäkuuta 2015, eli yli vuosi sitten. 

Silloin se ei kuitenkaan pystynyt lähettämään havaintoja, vaan lähinnä telemetriatietoja, joiden perusteella havaittiin laskeutujan kokeneen kovia ja että ainakin toinen sen radiolaitteista oli rikkoontunut. Mutta silti lennonjohto sekä Philae-tiimi olivat toiveikkaita, ja Rosetta on kuunnellut koko ajan sen jälkeenkin josko laskeutujasta kuuluisi jotain.

Se on pysynyt kuitenkin vaiti. Kenties se ei ole kestänyt komeetan aktiivisuuden huippuaikaa ja on peittynyt komeetasta suihkunneeseen jäähän ja pölyyn. Kenties lämpötilavaihtelut ovat saaneet sen kaikki radiolaitteet rikkoontumaan. Tai kenties yksinkertaisesti sen laskeutumispaikka osoittautui niin hankalaksi, ettei laskeutuja ole saanut tarpeeksi energiaa aurinkopaneeleistaan.

Philae päätyi komeetan pinnalla varsin pahaan paikkaan ja jäi lepäämään vinoon asentoon.

On todennäköistä, että laskeutuja oli asettunut horrostilaan, mistä herääminen olisi ollut epätodennäköistä; se oli ohjelmoitu nukkumaan, kun energiaa ei ole riittävästi tai olosuhteet olivat liian vaikeat normaalitoimintaan.

Joka tapauksessa parhaassakin mahdollisessa tapauksessa Philae saisi enää nipin napin tarpeeksi valoa, koska komeetta etääntyy parhaillaan Auringosta. Nyt heinäkuun lopussa matkaa Aurinkoon on jo 520 miljoonaa kilometriä, ja myös itse Rosetta joutuu kamppailemaan vähenevän sähkövirran kanssa. Joka päivä sen paneelit tuottavat nyt noin 4 W vähemmän tehoa.

Koska Philaen yhteysyritykset ovat vieneet osan käytössä olevasta energiasta, päätti lennonjohto antaa Philaen nyt olla ja keskittyä tekemään itse Rosetta-luotaimella mahdollisimman paljon hyviä havaintoja ennen sen lennon päättymistä.

Edessä on samalla surullinen, mutta erittäin iloinen Rosetta-lennon loppunäytelmä.

Video: Linnunradan läpilento tähtimatkaajan silmin

Video: Linnunradan läpilento tähtimatkaajan silmin

Jos joskus tuntuu siltä, että olet vain pienenpieni palanen tässä suuressa maailmassa, niin se pitää täsmälleen paikkansa.

Toimitus
27.07.2016

Etenkin tämän videon katsomisen jälkeen avaruuden mittakaava asettuu paikalleen, sillä videolla kiidetään Auringon luota Linnunradan läpi ylös- ja ulospäin siten, että lopulta näkyvissä on pelkkää galaksivaahtoa.

Kuulostaa oudolta?

Ei ihme, sillä se onkin varsin ihmeellistä.

Euroopan eteläisen observatorion julkaisema video on tehty todellisten havaintojen perusteella, joiden avulla on muodostettu virtuaalinen malli maailmankaikkeudesta. Tietokoneen avulla voimme laskea millainen maisema olisi tietystä kohdasta katsottuna – ja tällä videolla kuvakulma osoittaa "alas" kohti Aurinkoa samalla kun etäännymme siitä valtavalla nopeudella.

Ensin näkyvissä on siis Aurinko, eli maapallo ja me sen pinnalla eivät edes ole kuvassa. Maa olisi vain pieni piste Auringon pinnalla. Etääntymisen aluksi ohi vilahtaa mitä lähinnä oleva Linnunradan kierteishaara, jonka kaasupilvet välillä sumentavat näkymää, välillä loistavat kauniina hattaroina. Ohitse vilahtaa myös tähtiä.

Linnunrata on galaksi, kaasusta ja tähdistä muodostunut järjestelmä, jonka aine on jakautunut spiraalimaisesti haaroihin. Ne pyörivät hitaasti galaksin tiheämmän keskiosan ympärillä, ja Aurinko sekä Maa sijaitsevat yhden kierteishaaran laidalla. Se on meille turvallinen ja suojaisa paikka.

Kunhan koko Linnunrata koko loistossaan on tullut näkyviin ja etääntyminen jatkuu, nähdään pian myös Magellanin pilvet, eli kaksi pienempää Linnunradan seuralaisgalaksia. Ja sitten mukaan liittyy Andromedan galaksi, meitä lähin toinen kunnollisen kokoinen tähtijärjestelmä.

Sitten näkyviin tulee lisää galakseja, joka liittyvät ensin ns. paikalliseen galaksiryhmään, eli noin 60 galaksista koostuvaan ryppääseen, joka on kotinurkkauksemme maailmankaikkeuden mittakaavassa. 

Paikallinen ryhmä on puolestaan osa Neitsyen superjoukkoa, johon kuuluu useita tällaisia galaksijoukkoja. Superjoukon nimi tulee siitä, että taivaan kaasusumuja 1800-luvun puolivälissä ensi kerran kartoittaneet William ja John Herschel havaitsivat, että Neitsyen tähtikuvion tienoilla oli tavanomaista enemmän sumuja. Myöhemmin ne paljastuivat galakseiksi, jotka liittyvät juuri tähän superjoukkoon. Nyt tiedämme myös, että joukkoja on satakunta.

Neitsyen superjoukko on taas vain yksi ns. Kalojen-Valaskalan superjoukkoryhmästä. Sen nimi tulee myös tähtikuvioista, joiden suunnalla suurin osa galakseista näyttää olevan.

Superjoukkoja on miljoonia, ja kuten video näyttää, kauempaa katsottuna muodostavat vaahtomaisen rakenteen.

Mitä sen jälkeen tulee?

Tunnetun maailmankaikkeuden reuna, ja sen ulkopuolisesta menosta ei voi sanoa mitään – ainakaan tieteen keinoin.

Video: ESO / M. Kornmesser ja L. Calçada

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Huomio: Vaccinium myrtillus on täynnä E-koodeja!
Sateenkaaren seitsemän väriä
Tätä kuvaa Andromedan galaksista otettiin vuosikymmenen ajan

Meteoriitit 4/5: Löysinkö meteoriitin? Mistä se on?

Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi
Jarmo Korteniemi

Perehdymme artikkelisarjassa avaruuskivien mystiseen maailmaan. Tämä neljäs osa antaa osviittaa meteoriittien tunnistamiseen.

Juttusarjan kaikki osat: 1. Tuhoja tehneet meteoriitit. 2. Modernit meteoriittimyytit. 3. Suurimmat meteoriitit 4. Meteoriittien tunnistusopas. 5. TBD

Aika ajoin itse kukin äkkää maasta mielenkiintoisen kiven. Joistain saattaa hetken jopa miettiä, että "voisiko tämä olla meteoriitti". Epäilyä voi lieventää muutamalla pikaisella tarkistuksella.

Tämä artikkeli tarjoaa lyhyen oppimäärän verran tietoa siitä, kuinka avaruudesta peräisin olevan kiven voi tunnistaa.

Ollako vaiko eikö olla?

Meteoriittien kirjo on hyvin suuri. Niiden rakenne vaihtelee murikasta toiseen. Siksipä mikään yksittäinen peruskeino ei yksinään riitä kertomaan, onko kivi meteoriitti vai ei.

Meteoriitit ovat kiviä ja tuntuvat kiviltä. Yleensä ne ovat kokoisekseen raskaita, tai vähintäänkin "normaaleja". Ja ne poikkeavat aina ympäristön muista kivistä.

Vastikään taivaalta tupsahtaneilla kivillä on yleensä tummahko sulamiskuori. Se ei kuitenkaan ole kovin paksu, eikä se säily selvänä kauaa. Ja tuorekaan meteoriitti ei ole kuuma, eikä se nokea käsiä.

Tuoreiden meteoriittien pinta on usein oudon kuoppainen. Siinä olevat "regmaglyptit" ovat pehmeäpiirteisiä painaumia, jotka syntyvät ilmalennon sulattavan vaikutuksen vuoksi. Joskus pintaan voi myös jäädä selviä virtausrakenteita tai jopa pisaroita, sillä kivisula virtaa jonkin matkaa sopivan virtaviivaisen murikan pintaa pitkin.

Kauemmin maassa lojuneen kiven tunnistamisessa taas on hyvä käyttää poissulkukeinoja, etenkin jos kiven saa halkaistua. Meteoriiteissa ei ikinä ole kerroksia. Ne eivät ole raidallisia tai liuskeisia, eikä niissä ole suuria kiillesuomuja, graniittirakeita tai kvartsikiteitä. Eikä avaruuskivien sisällä ole mitään tyhjiä rakkuloita tai onteloitakaan.

Alla muutama esimerkki kivistä, jotka voivat näyttää taivaalta tulleilta, vaikka vain yksi niistä on.

Kuvat: Ylimpänä on masuunikuonaa, seuraavassa tafoni-eroosiota hiekkakivessä, ja kolmannessa kotilon kaivamia onkaloita. Vain alimmassa on meteoriitti.

Vanhankin meteoriitin voi tunnistaa. Niissä on yleensä paljon nikkeliä ja rautaa. Siksi ne ovat lähes poikkeuksetta magneettisia, mikä selviää helposti vaikkapa kompassilla. Nikkelipitoisuuden taas voi todeta apteekista saatavalla helpolla testillä.

Kolmas oiva testi on raapaista kivellä lasittamatonta keramiikkaa. Tällöin näkee kiven viirun, geologiassa tärkeän tunnistuskeinon. Meteoriiteilla viiru on lähes poikkeuksetta heikko ja harmaa, joskus hieman rusehtava. Monet maanpäälliset metallipitoiset kivet taas antavat kuin pehmeällä lyijykynällä vedetyn mustan paksun viirun. Rautamalmeista jää kellertävä tai punainen viiru, paksu ja pehmeä sekin.

Myös kivien sisäosia kannattaa tutkia, vaikkapa lohkaisemalla kivestä palasen. Jos murto- tai viilauspinnalla kiiltelee metallihitusia, kyse voi hyvinkin olla meteoriitista. Joskus murikoiden rakenteessa taas erottuu pieniä pallosia, kondreja (tai kondruleita), jotka kertovat kiven tulevan joltain pieneltä asteroidilta.

Tarkempia ohjeita voi katsoa otsikkokuvan määrityskaaviosta. Sekavuutta ei kannata suoriltaan hätkähtää, sillä esitetyt kysymykset ovat yksinkertaisia tarkistettavia. Tunnistuskaavion avulla kiven alkuperän saa usein hahlottua oikeaan kolkkaan maailmankaikkeutta.

Mistä meteoriitit ovat peräisin?

Jos kivi paljastuu meteoriitiksi, alkaa oikean tyypin tunnistaminen. Mitään kaaviota ei tuosta vuosia vaativasta työstä kuitenkaan ole järkeä tehdä.

Tätä kirjoittaessa meteoriitteja tunnetaan jo yli 62 000 kappaletta. Ne luokitellaan ulkomuotonsa mukaan karkeasti kivi-, kivirauta- ja rautameteoriitteihin. Nimitykset voivat kuitenkin hieman hämätä – "kivisissäkin" kun voi olla rautaa yli puolet.

Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Kuvat: Ylin: Suurin osa löydetyistä meteoriiteista on kivisiä. Kivirauta- ja rautameteoriitit ovat harvinaisempia, mutta visuaalisesti sitäkin komeampia. Alin: Meteoriitteja on löydetty ympäri maailman. Kaksi kolmannesta on peräisin varta vasten tehdyiltä tutkimusmatkoilta aavikoille ja jäätiköille (tihentymät Arabian niemimaan, Saharan, Etelämantereen, Chilen, ja Australian kohdilla).

Helpointa meteoriittien kirjo on ehkä ymmärtää alkuperän mukaan.

Kutkuttavimpia ovat ehkä toisilta planeetoilta tulevat kivet. Aivan vastikään esimerkiksi löydettiin ensimmäiset aika varmasti Merkuriuksesta meille lentäneet murikat. Ne kuuluvat "akondriitteihin", jotka muodostavat ehkä kaikkein kirjavimman sakin meteoriittien joukossa. Mukana on nimittäin kiviä niin Marsista, Kuusta, kuin monilta erikoisilta asteroideiltakin. Esimerkkeinä vaikkapa yli 500-kilometriset järkäleet 4Vesta ja 2Pallas.

Ja kaikki loput meteoriitit ovatkin sitten peräisin sadoista tai kenties tuhansista asteroideista. Ja kaiken kukkuraksi eri syvyyksiltä noiden jo ammoin hajonneiden järkäleiden sisältä.

Mitä enemmän rautaa (tai oikeammin rautanikkeliseosta) meteoriiteissa on, sitä suuremmasta kappaleesta ja sen syvemmältä ne ovat peräisin. Rautapitoisimpien uskotaan olevan peräisin entisten suurten asteroidien ytimen tienoilta, kivirautameteoriitit taas jostain ytimen ja vaipan rajapinnasta.

Akondriitit muodostavat määritelmällisesti kivimeteoriittien yhden puolikkaan. Toinen puolikas taas on "kondriitit". Ne saavat nimensä "kondreista" (tai kondruleista), pienistä pallomaisista jyväsistä (akondriiteista jyväset puuttuvat).

Kondriitit ovat monella tavalla kehittymättömiä ja tavallaan alkuperäisimpiä kiviä Aurinkokunnassa. Osa niistä ei ole juurikaan muuttunut lähes 4,5 miljardiin vuoteen.

Kuva: Hektinen kuva antaa osviittaa siihen, mitä ne meteoriitteja meille "lahjoittaneet" kappaleet oikein ovat. Itse kappaleet ovat kokovertailussa alhaalla. Niistä tulleiden kivien lukumäärä on merkitty punaisella. Vaaka-akseli kuvaa kappaleen etäisyyttä Aurinkoon. Monet meteoriittityypit voidaan linkittää aine- ja isotooppikoostumuksensa sekä kehityshistoriansa perusteella erilaisiin asteroideihin ja planeettoihin.

 

Kannattaa muistaa, että useimmat meteoriitit eivät juuri herättäisi mitään huomiota maassa lojuessaan. Mutta sellaisen käteen noukkiessa saa osviittaa täysin omanlaisestaan maailmasta.

Periaatteessa mikä tahansa ympäristöstä poikkeava kivi kannattaakin siis noukka käteen ja lähempää tarkastelua varten. Vaikkei kivi olisikaan taivaalta tupsahtanut, voi samalla voi oppia jotain uutta ihan kotoperäisistäkin kivistä!

Sarjan seuraavassa ja viimeisessä jaksossa perehdytään meteoriittikauppaan ja kinkkiseen käytännön ongelmaan: saako Suomessa löytämänsä meteoriitin omia noin vain itselleen?

Kivikuvat järjestyksessä: Chris Penny / Flickr, Hannes Grobe / Wikimedia Commons, Michael C. Rygel / Wikimedia Commons, Thomas Bresson / Flickr.
Kaikki muut kuvat: Jarmo Korteniemi

Jo toinen suomalainen satelliitti on valmistunut

Aalto-2
Aalto-2
Jari Mäkinen

Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 on saanut jo seuraajan: hieman pienempi Aalto-2 on nyt valmis lähtemään avaruuteen. Sen laukaisuajankohdaksi on suunniteltu tämän vuoden loppua, joten nyt jännitetään sitä, ennättäkö kakkonen taivaalle ennen kuin ykkönen, jota kuljettavan raketin laukaisua on siirretty eteenpäin koko ajan.

Aalto-2 on suoraa jatkoa Aalto-1:lle, sillä sen rakentaminen alkoi vuonna 2012 jatko-opiskelijaprojektina, kun ensimmäiset opiskelijat valmistuivat diplomi-insinööreiksi Aalto-1-projektin parista.

"Projektissa on jatkokehitetty Aalto-1-projektissa kehitettyä tekniikkaa ja tietotaitoa", kertoo projektia vetävä apulaisprofessori Jaan Praks.

"Aalto-1 ja Aalto-2 ovat Aallon uuden avaruustekniikan sukupolven osaamisen taidonnäyte." 

Aalto-2 on osa laajaa kansainvälistä QB50-hanketta, jonka tarkoituksena on tuottaa ensimmäistä kertaa kattava malli Maan ilmakehän ja avaruuden välisen rajakerroksen termosfäärin ominaisuuksista.

QB50 koostuu yhteensä 50 nanosatelliitista, jotka laukaistaan satelliittiryppäänä matalalle kiertoradalle. Kiertoradalla satelliitit levittäytyvät nopeasti laajalle alueelle ja tippuvat alle puolessa vuodessa ilmakehään, jossa ne palavat ilmanvastuksen voimasta.

"Aalto-2 kantaa mukanaan Oslon yliopistossa kehitettyä multi-Needle Langmuir Probe (mNLP) hyötykuormaa plasman ominaisuuksien mittaamiseen", Aalto-2-satelliitin projekti- ja laatupäällikkö Tuomas Tikka kertoo

"Tiimimme tärkein tavoite on osoittaa Aalto-yliopistossa suunniteltu ja rakennettu satelliittialustamme toimintakelpoiseksi avaruuden haastavissa olosuhteissa."

Laukaisu loppuvuodesta

Satelliitin monivaiheinen matka Espoon Otaniemestä kiertoradalle alkaa ensi viikolla, kun se toimitetaan Hollannin Delftiin Innovative Solutions in Space puhdastilaan.

Puhdastilassa satelliittiin tehdään vielä viimeiset tarkastukset ja se kiinnitetään Nanoracks-nimiseen laukaisusovittimeen. Sieltä sen matka jatkuu Yhdysvaltojen itärannikolle odottamaan Cygnus-rahtialuksen laukaisua kansainväliselle ISS:n avaruusasemalle. Tämänhetkisen suunnitelmanmukaan alusta kuljettavan Orbital ATK:n Antares-raketin laukaisu tapahtuu loppuvuodesta 2016.

Avaruusasemalla satelliiteja sisältävä sovitin viedään japanilaisen Kibo-modulissa olevan ilmalukon kautta ulos avaruuteen, ja siellä pieni robottikäsivarsi ottaa sovittimen päähänsä. Robottikäsi vie sovittimen turvalliselle etäisyydelle asemasta ja lähettää satelliitit sieltä matkaan.

Tyypillisesti satelliittien irroitus kuvataan aseman ulkopuolella olevalla kameralla ja siten Aalto-2 voidaan nähdä vielä kerran sen jälkeen, kun se asennetaan ensi viikolla laukaisusovittimen sisään.

Satelliitin suunnitteluun ja rakentamiseen on osallistunut kymmeniä opiskelijoita Aalto-yliopiston eri laitoksilta. Integroinnin laukaisusovittimeen Hollannissa suorittavat Aalto-2-satelliitin projekti- ja laatupäällikkö Tuomas Tikka, systeemi-insinööri Nemanja Jovanovic ja systeemisuunnittelija Janne Kuhno. Aalto-2-projektia rahoittavat Tekes ja Aalto-yliopisto.

Uutinen perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Oliko Juno-luotaimen ensimmäinen Jupiterin kiertoradalta ottama kuva pettymys?

Jari Mäkinen

NASAn Juno-luotain asettui kiertämään Jupiteria viikko sitten tiistaina, heinäkuun 5. päivänä. Nyt ensimmäinen sen uudelta kiertoradaltaan ottama kuva on julkistettu – ja se on kaikkea muuta kuin ennakkojutuissa hehkutettu tarkka, upea kuva jättiläisplaneetasta. Mutta se ei ole yllätys.

Itse asiassa kuva on varsin mainio, sillä se todistaa osaltaan sen, että Juno selvisi huimasta Jupiteriin saapumisestaan hyvin ja että sen kamera toimii.

Kamera, kuten kaikki muutkin tieteelliset tutkimuslaitteet, oli sammutettu Jupiterin kiertoradalle asettumisen ajaksi, koska luotaimen tuli keskittyä silloin käyttämään rakettimoottoriaan juuri oikeaan aikaan täsmälleen halutun aikaa. Luotain kulki myös Jupiteria ympäröivän voimakkaan säteilyn läpi, jolloin mahdollisuus vikatoimintoihin oli suuri.

Kun Juno oli onnellisesti Jupiteria kiertämässä, alettiin sen laitteita herättelemään. Tämä nyt otettu kuva on ensimmäinen "kunnollinen" kameralaitteiston ottama kuva, ja sen luotain nappasi 10. heinäkuuta aamulla Suomen aikaa. Kuvaa on suurennettu, ja siksi Jupiter näkyy siinä hieman suttuisena, mutta silti sen pinnalta näkee hyvin kaasukehän pilvikerrosten raitoja ja myös Jupiterin kuuluisa punainen pilkku on näkyvissä. 

Jupiterin vieressä ovat pisteinä kuut Io (lähinnä Jupiteria, vasemmalla), Europa (ylimpänä) ja Ganymedes (oikealla). 

Kuva ei ole mitenkään huima yksinkertaisesti siksi, että Juno on nyt hyvin soikealla kiertoradalla Jupiterin ympärillä, ja sen etäisyys kuvan ottamisen aikaan Jupiterista oli noin 4,3 miljoonaa kilometriä.

Lennonjohdolle kuvan laatu ei luonnollisestikaan ollut yllätys: koska luvassa ei olisi ollut (aivan Jupiteriin saapumisen aikaa lukuun ottamatta) upeita kuvia, ei kameroiden käynnistämistä ja kuvaamista haluttu alkaa liian nopeasti. Myöhemmin on paljon aikaa hyvien kuvien ottamiseen.

Yksi kierros Jupiterin ympäri tällä radalla kestää 53,5 vuorokautta, joten luotain saapuu uudelleen lähelle Jupiteria elokuun lopussa, jolloin 27. päivänä se on lähimpänä planeettaa ja tekee silloin siitä ensimmäiset, tarkat havainnot.

Silloin saamme siis – ainakin toivottavasti – ensimmäiset upeat lähikuvat Jupiterista. Siis sellaisia kuvia, joita ennen Jupiteriin saapumista kovasti jo hehkutettiin. Sitä ennen kuvat ovat tällaisia (ja jopa "huonompia").

Jupiterluotain Junon edessä odotusta ja balettia

Lennonjohto juhlii
Lennonjohto juhlii
Jari Mäkinen

Juno-luotain asettui eilen aamulla kiertämään Jupiteria pitkän planeettainvälisen lentonsa päätteeksi. Ensimmäisiä kuvia joudutaan vielä odottelemaan ainakin huomiseen, sillä luotaimen tutkimuslaitteet – kamerat mukaan luettuna – olivat Jupiteriin saapumisen aikana poissa päältä. Varsinainen kuvashow alkaa marraskuun alussa, vaikka jo sitä ennen saadaan maistiaisia jättiläisplaneetasta.

Kaikki siis sujui tiistaina 5.7. aamulla kuuden tienoilla (Suomen aikaa) juuri suunnitellulla tavalla. Junon pieni brittitekoinen rakettimoottori syttyi ja hidasti luotaimen menoa siinä määrin (tarkalleen 542 m/s, eli 1951,2 km/h), että se jäi kiertämään jättiläisplaneettaa. Viesti rakettimoottorin polton onnistumisesta saatiin klo 6.53.

Tarkalleen ottaen poltto kesti sekunnin oletettua lyhemmän aikaa, "vain" 2102 sekuntia ohjelmoidun 2103:n sijaan – mutta tämä ei ole mikään ongelma.

Noin 35-minuuttisen polton aikana Juno oli kääntynyt siten, että sen rakettimoottori osoitti menosuuntaan. Tämä tarkoitti sitä, että luotaimen aurinkopaneelit eivät osoittaneet kohti Aurinkoa, joten luotaimen eräs ensimmäisistä tehtävistä jarrutuspolton jälkeen oli kääntää paneelinsa jälleen kohti Aurinkoa. 

Samalla Juno hidasti jälleen pyörimistään viidestä kierroksesta minuutissa takaisin normaaniin kahteen kierrokseen. Luotain pysyy oikeassa asennossa avaruudessa hyrrän tapaan pyörimällä hitaasti akselinsa ympäri, mutta nopeutta nostettiin jarrutuspolton ajaksi, jotta asento pysyisi paremmin oikeana.

Saapuminen Jupiteriin oli elokuussa 2011 tapahtuneen laukaisun jälkeen luotaimen lennon tärkein tapahtuma, ja vaikka Juno oli juuri oikeassa suunnassa ja täydessä kunnossa ennen jarrutuspolton alkua, oli tunnelma ennen rakettimoottorin käynnistymistä hyvin jännittynyt.

Vaikka kaikki näytti olevan hyvin, oli epävarmaa kuinka moottori toimii oletaan viisi vuotta toimetta avaruudessa. 

Jupiterin ympäristö on myös vaarallinen paikka: siellä on voimakasta säteilyä, paljon varattuja hiukkasia sekä eri kokoisia kivenkurikoitakin. Luotain olisi saattanut törmätä johonkin tai mennä sekaisin säteilystä. 

Nyt NASAn Jet Propulsion Laboratoryssä, Pasadenassa, Kaliforniassa, sekä luotaimen valmistaneen Lockheed Martin -yhtiön tiloissa Denverissä olevat lennonjohtajat, ja Junon tutkimusohjelmasta vastaavan, Teksasissa sijaitsevan SouthWest Research Instituten tutkijat herättelevät luotaimen vähitellen toimintaan. Junon laitteet ja systeemit tarkistetaan ja kalibroidaan, ja rutiininomaiset havainnot Jupiterista aloitetaan vasta ensi vuoden alussa.

Eräs suuren yleisön kannalta kiinnostavimmista laitteista on JunoCam, kamera, jonka kuvauskohteiden päättämiseen kuka tahansa meistä voi vaikuttaa. Kamera kuvasi jo Jupiteria luotaimen lähestyessä sitä, ja tuloksena oli alla oleva video:

Kamera tulee ottamaan todennäköisesti henkeäsalpaavia kuvia Jupiterista, ja mikä tärkeintä, se näkee kuin ihmissilmä. Muut kamerat on viritetty ennen kaikkea muille aallonpituusalueille, koska näin Jupiterista, sen ilmakehästä ja sitä kiertävistä kuista saadaan enemmän tietoa.

Ylläoleva 1500 kuvasta koottu video kattaa noin 17 vuorokautta ennen kuin kamera sammutettiin viime viikon lopussa.

Edessä ratabalettia

Juno on nyt hyvin soikealla kiertoradalla Jupiterin ympärillä. Radan kiertoaika on 53 vuorokautta, ja sitä säädetään lähemmäksi lopullista "tieteentekorataa" ensimmäisen kerran lokakuun 20. päivänä.

Luotain on silloin jo toisen kerran eilisen saapumisensa jälkeen lähellä Jupiteria – radan Jupiteria lähimmässä kohdassa, niin sanotussa perijovessa – nykyisellä radallaan; ensimmäisellä kerralla elokuun 27. päivänä ei rataa muuteta, vaan Juno ohjelmoidaan ottamaan kuvia ja tekemään ensimmäisiä tieteellisiä tutkimuksiaan.

Vaikka kuvia Jupiterista saadaan kenties jo huomenna, on ensimmäisiä lähikuvia odotettavissa siis vasta tuolloin elokuun lopussa. Sitä seuraavan, lokakuisen perijoven aikana tehdään ratamuutos, ja se on sen verran tärkeä ja aktiivinen manöveeri, että silloin tutkimuslaitteita ei käytetä.

Sen jälkeen tutkimuslaitteet ja kamerat kalibroidaan ja luotain aloittaa 37. kierroksen ajaksi suunnitellun tutkimusohjelmansa. Koska yksi kierros kestää tuolloin 14 Maan vuorokautta, on työrupeama 20 kuukauden mittainen. Tuolloin joka kierroksella luotain tulee vain noin 4600 kilometrin korkeudelle Jupiterin kaasukehän yläosista, joten se tulee saamaan todella tarkkoja kuvia ja hyviä havaintoja siitä. Kauempana planeetasta ollessaan Juno voi havaita kuita, Jupiterin ympäristöä sekä sen renkaita – kyllä, Jupiterillakin on renkaat!

Rata on suunniteltu myös siten, että luotain pysyy myös kaukana Jupiterin ympärillä olevien säteilyvöiden kaikkein voimakkaimmista osista.

Yllä olevassa kuvassa ovat Junon erilaiset radat: tarkalleen kaksi ensimmäistä vihreää saapumisen jälkeistä rataa kestävät 53,5 Maan vuorokautta, ja sen jälkeen rataa muutetaan sinisiksi 14 vuorokautta kestäviksi radoiksi, joilta luotain tekee varsinaiset havaintonsa.

Rata muuttuu koko ajan hieman siten, että sen kaukaisin piste hivuttautuu kohti Jupiteria. Lopulta luotain on tarkoitus ohjata syöksymään Jupiteriin 37. kierroksensa päätteeksi 21. helmikuuta vuonna 2018. Vaikka lennon jatkaminen voisi periaatteessa olla mahdollista rataa muuttamalla ennen syöksyä, on todennäköistä, että tämänkertainen seikkailu Jupiterissa päättyy helmikuussa 2018.

Piirroksessa on punaisella merkitty Jupiterin suurimpien kuiden radat.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 72
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Avaruus RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved