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

Mitä New Shepard -raketin neljäs onnistunut lento merkitsee?

Blue Origins -raketti
Blue Origins -raketti
Blue Origins -lento kaaviona
Jari Mäkinen


Amazon-yhtiön perustajan Jeff Bezosin Blue Origin -yhtiö teki toissa päivänä sunnuntaina jo neljännen onnistuneen koelennon New Shepard -raketillaan. Testi vie yhtiön yhtä askelta lähemmäksi avaruusturismia ja monikertakäyttöisten rakettien arkipäiväistä käyttämistä.


New Shepard on uudenlainen raketti, joka on suunniteltu laukaisemaan pienen, laskuvarjojen varassa laskeutuvan kapselin juuri ja juuri avaruuden puolelle, noin sadan kilometrin korkeuteen. Nestemäistä vetyä ja happea käyttävä raketti palaa lennon jälkeen takaisin Maahan samaan tapaan kuin Space X -yhtiön Falcon 9 -kantorakettien ensimmäiset vaiheet, paitsi että New Shepardin tapauksessa paluu tapahtuu matalammalta ja pienemmällä nopeudella. Falcon 9:n ensimmäinen vaihe on myös lähes kolme kertaa suurempi ja sen massa laukaisun aikaan on lähes kymmenen kertaa enemmän.

Vaikka kyseessä on siis saman kaltainen laskeutuminen, ovat New Shepard ja Falcon 9 eri kokoisia ja niiden lennot ovat erilaisia.

Blue Origin -yhtiön tarkoituksena ei olekaan laukaista (ainakaan toistaiseksi) satelliitteja tai aluksia Maata kiertämään, vaan ainoastaan ballistisille hyppäyslennoille, joita voidaan käyttää joko mikropainovoimatutkimuksen tekemiseen tai avaruusturistilentoihin. Yhtiö on siis Virgin Galactic -yhtiön ja sen SpaceShip2:n suora kilpailija. Yhtiö on tämän onnistuneen lennon jälkeen myös olennaisesti Virgin Galacticia lähempänä lentojen aloitusta; Virgin Galactic on kaksi vuotta sitten tapahtuneen onnettomuuden jälkeen vielä jumissa, koska uusi SpaceShip2 -on vasta valmistumassa ja yhtiö haluaa varmistua sen turvallisuudesta ennen lentojen aloittamista.

New Shepard -raketit ovat lentäneet tähän saakka Blue Origins -yhtiön koelentoalueella Teksasissa, ja siellä tapahtui tämä sunnuntainenkin lento. Tätä lentoa ennen New Shepard on tehnyt kolme perättäistä onnistunutta lentoa ja tällä kerralla yhtiö halusi jo testata laitteitaan epätavallisessa tilanteessa. Niinpä kapselin yksi kolmesta laskuvarjosta sabotoitiin siten, että se ei avautunut, ja kapselin kykyä tulla turvallisesti alas vain kahden varjon varassa koeteltiin. Se onnistui hyvin.

Laukaisu tapahtui klo 17.36 Suomen aikaa sunnuntaina ja aiemmista lennoista poiketen tätä saattoi seurata suorana netissä. Edellisistä lennoista on julkistettu vasta jälkikäteen lyhennetty ja hyvin selvästi käsitelty video.

Rakettimoottori toimi 2 minuutin ja 18 sekunnin ajan, minkä jälkeen raketti ja sen nokassa ollut kapseli kiisivät ylöspäin noin 3200 kilometrin tuntinopeudella. Hetkeä myöhemmin kapseli irtosi ja se sekä rakettivaihe jatkoivat vapaassa heittoliikkeessä ylemmäs, aina noin 101 kilometrin korkeuteen. Kapseli oli ratansa korkeimmassa kohdassa kun laukaisusta oli kulunut noin neljä minuuttia.

Rakettivaihe laskeutui rakettimoottorillaan paluuta hidastaen klo 17.44 Suomen aikaa (10.44 paikallista aikaa) ja kapseli noin minuuttia myöhemmin laskuvarjojensa varassa.

Blue Origins -lento kaaviona

Tämä oli siis jo neljäs systeemin onnistunut koelento ja osoitti osaltaan sen, että niin raketti kuin kapselikin ovat lähes valmiita kaupallisiin lentoihin. Itse kapseli on tehnyt aikaisemmin kaksi koelentoa toisella raketilla, joten sille kyseessä oli jo kuudes lento. Edellisen tämän kaltaiset lennot tehtiin viime vuoden huhti- ja marraskuussa, sekä tämän vuoden tammi- ja huhtikuussa.

Mukana tällä lennolla oli jo kolme mikropainovoimakoetta, Yhdysvalloissa ja Saksassa tehtyjä automaattisia koejärjestelyitä, jotka tekivät tutkimuksia lennon vapaan lennon aikana. Eli silloin, kun aluksen sisällä vallitsi painottomuus – tai tarkkaan sanottuna mikropainovoima.

Kapseli on tehty myös ihmisten kuljettamiseen sopivaksi, mutta tarkoituksena on tehdä ensimmäinen miehitetty koelento vasta ensi vuonna. 

Todennäköisesti lennot maksavien matkustajien kanssa voidaan aloittaa varsin nopeasti sen jälkeen. Turistien lisäksi yhtiö tähyää tutkijoihin, sillä aluksen vahvuutena on se, että tutkijat voisivat lentää myös aluksen sisällä. Kaikkien koelaitteiden ei siis täytyisi olla automaattisia.

Blue Origin tähyää myös kauemmaksi, sillä se suunnittelee tekevänsä raketista vielä tämän vuosikymmenen lopussa suuremman version, jolla kapselin voisi laukaista myös kiertoradalle. Hyppäys pomppauslennoista "oikeasti" avaruuteen on pieni, mutta samalla suuri.

Täysikuu osui kesäpäivänseisaukseen

Täysikuu 20.6.2016
Täysikuu 20.6.2016
Markus Hotakainen

Jos täysikuu jäi viime yönä näkemättä, ei hätää. Se näyttää melkein täydeltä vielä tänä iltanakin – jos vain pilvet suvaitsevat pysyä poissa.

Päivän kuvaSen sijaan täydenkuun osuminen samalle päivälle kesäpäivänseisauksen kanssa on harvinaisempaa. Jos ihan tarkkoja ollaan, täysikuu oli eilen maanantaina kello 14.02 ja kesäpäivänseisaus oli tiistain puolella kello 1.34. 

Näin lähekkäin nämä kaksi taivaan tapahtumaa ovat kuitenkin aniharvoin. Vuonna 1967 kesäpäivänseisauksen ja täydenkuun tarkan hetken välillä oli vain muutama tunti, seuraavan ne osuvat saman päivän sisään vasta vuonna 2062.

Kesäinen täysikuu ei ole mikään mieletön spektaakkeli, sillä se mataa hyvin alhaalla vaalealla yötaivaalla. Viime yönä Kuu kohosi etelärannikolla vain noin 11 astetta taivaanrannan yläpuolelle, pohjoisimmassa Suomessa se jäi käytännössä tyystin näkymättömiin.  

Jos sattui aukealle paikalle, lähellä horisonttia roikkuva valopallo oli silti hieno näky.

Kuva: Tiedetuubi

Juhannus on pelastettu: avaruudesta(kin) löytyi alkoholia

TW Hydraen protoplanetaarinen kiekko
TW Hydraen protoplanetaarinen kiekko
Markus Hotakainen

Tähtienvälistä viinaa on toki löydetty aiemminkin, mutta ensimmäisen kerran kaasumaista metanolia – joka toki on myrkyllistä – bongattiin protoplanetaarisesta kiekosta eli nuorta tähteä ympäröistä ainepilvestä, josta ennen pitkää tiivistynee planeettoja.

Vesikäärmeen tähdistön TW Hydrae on lähin tunnettu tähti, jolla on ympärillään protoplanetaarinen kiekko: etäisyyttä sillä on noin 170 valovuotta. Tähteä tarkkailtiin ALMA-radioteleskoopilla (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), joka soveltuu millimetrialueen havaintolaitteena erinomaisesti kylmien kaasupilvien kemiallisen koostumuksen tutkimiseen.

Metanoli on yksi mutkikkaimmista orgaanisista molekyyleistä, joita toistaiseksi on todettu esiintyvän nuoria tähtiä ympäröivissä ainekiekoissa. Metanoli on tärkeä rakennuspalikka esimerkiksi aminohappojen muodostuksessa. Havainnon toivotaan tuovan osaltaan selvyyttä siihen, miten muodostuviin planeettoihin kertyy elämän synnyn kannalta tärkeitä orgaanisia yhdisteitä.

"ALMAn avulla olemme päässeet ensimmäistä kertaa kurkistamaan ajassa taaksepäin hetkeen, jolloin nuoria Auringon kaltaisia tähtiä ympäröivien planeettojen syntysijojen kemiallinen monimuotoisuus saa alkunsa", toteaa tutkimusta johtanut Catherine Walsh Leidenin observatoriosta Hollannista.

Metanolin esiintyminen protoplanetaarisessa kiekossa kertoo muista tähtienvälisistä kaasupilvistä poikkeavasta synnystä. Sitä muodostuu ainoastaan pölyhiukkasten pinnalle kertyneessä jäässä.

ALMAn erotuskyvyn ansiosta tutkijat pystyivät jopa kartoittamaan, miten metanoli sijoittuu TW Hydrae -tähden ympäristöön. Kaasu muodostaa renkaan, jonka etäisyys tähdestä on 30–100 kertaa suurempi kuin Maan etäisyys Auringosta.

Löydöstä kerrottiin ESOn uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal Letters -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: ESO/M. Kornmesser

Moderneja meteoriittimyyttejä ja taivaallisia totuuksia

Kuva: Mickaël Fonjallaz / Flickr / Jarmo Korteniemi
Kuva: Mickaël Fonjallaz / Flickr / Jarmo Korteniemi
Liekehtivänä putoava asteroidi.
Kuva: Jon Taylor / Flickr
Ydinräjähdys, tai ehkä asteroiditörmäys.
Jarmo Korteniemi

Perehdymme artikkelisarjassa avaruuskivien mystiseen maailmaan. Sarjan toisessa osassa käsittellään meteoriitteihin liittyviä tietoja, luuloja ja uskomuksia.

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

Millaisia meteoriitit oikein ovat? Miltä meteoriitti näyttää? Mitä kaikkea ne aiheuttavat? Tällaiset kysymykset ovat tyypillisiä, kun puhe on avaruudesta tupsahtelevista kivistä. Tässä jutussa pöyhitään muutamia syvimpään iskostuneista käsityksistä meteoriiteista.

Aivan aluksi hoidetaan päiväjärjestyksestä pois muutamia marginaalisempia ja ehkäpä kutkuttavimpia meteoriittimielikuvia. Sen jälkeen keskitymme oleellisempiin asioihin.

Voivatko radioaktiiviset avaruuspöpöt pilata aurasi?

Radioaktiivisuus: Meteoriiteissa todellakin on radioaktiivisia aineita, mutta paljon vähemmän ja harmittomampia kuin vaikkapa suomalaisessa keskivertograniitissa. Avaruuskivissä heikkokin radioaktiivisuus on kuitenkin mielenkiintoista, se kun kertoo esimerkiksi murikan altistumisesta kosmisille säteille.

Myrkyllisyys: Meteoriiteista ei tiettävästi ole löydetty aineita, jotka aiheuttaisivat kiviä käsitteleville minkäänlaisia myrkytyksiä. Siinä mielessä ne ovat kuin suurin osa maanpäällisistäkin kivistä. Syödä niitä ei siis kannata, mutta jos kovaa tyynyä kaipaa, meteoriitti on oikein turvallinen vaihtoehto.

Elämä: Monista meteoriiteista on löydetty aminohappoja sekä muita elämän perusrakennusaineita. Huhuista ja villeistä ideoista huolimatta niistä ei kuitenkaan ole havaittu mitään uskottavia merkkejä varsinaisesta elämästä, kuten vaikkapa mikrobeja tai edes viruksia. Avaruuspöpöjä on täysin turha pelätä.

Magia: Meteoriiteilla ei ole yliluonnollisia voimia. Niiden parantaviksikin väitetyt mystiset vaikutukset perustuvat uskoon, aivan kuten muutkin kivi- ja kristalliterapiaan vivahtavat asiat. Rautameteoriitti voi auttaa rikkinäisen auran kanssa vain ammattitaitoisen sepän takomana.

Varsinaisia myyttejä meteoriiteista on historian saatossa ollut pilvin pimein. Ne on nähty sanansaattajina niin jumalilta, tuonpuoleisesta kuin demoneiltakin. Viesti on vaihdellut tilanteen mukaan siunauksista varoituksiin.

Realistinen summa summarum kuitenkin on, että avaruuskivien käsittely on täysin turvallista – mutta ei siitä mitään erityistä hyötyäkään tiettävästi ole. Paitsi tutkimuksen kautta.

Sitten itse asiaan.

Kuumaa vai kylmää?

Silloin tällöin kuulee väitettävän, että meteoriitti olisi tippuessaan hehkuvan kuuma ja voisi sytyttää jopa tulipaloja. Tämä ei pidä paikkaansa, ainakaan ihan täysin.

Liekehtivänä putoava asteroidi.

Vain harvoja avaruuskiviä on päästy hipelöimään riittävän pian putoamisen jälkeen. Aiemmassa jaksossa esitellyt 1,5-kiloinen Haverön ja 12-kiloinen Peekskillin meteoriitti noukittiin maasta lähes heti, ja kumpainenkin tuntui löytäjänsä mukaan kädessä "lämpimältä".

Lentonsa aikana avaruuskiven pinta kuumenee sulamispisteen yli. Tarkkaan ottaen kuumuutta ei aiheuta "kitka", vaikka niin usein sanotaankin. Vauhdilla putoavan murikan eteen pakkaantuu ilmaa, jonka lämpötila nousee tuhansiin asteisiin. Kaasu – tai oikeammin plasma – lämmittää ja sulattaa syöksyvän kiven pintaa.

Kiven pintakerros alkaa kuitenkin samalla kuoriutua pois, poistaen lämpöä tehokkaasti. Vauhti myös hidastuu ilmanvastuksen vuoksi ja näin kuumeneminenkin hellittää. Aivan loppumatkasta viima jopa viilentää.

Koska ilmalennon kesto on pisimmilläänkin vain minuutteja, kuumuus ei pääse tunkeutumaan syvälle meteoriittiin. Avaruudesta tulevan kiven sisäosat ovat reippaasti pakkasen puolella.

Mitään täysin varmaa ja yleistä on lämpötilasta vaikea sanoa, sillä eri suuntiin vaikuttavia muuttujia on paljon. Maahantömähdyslämpötila riippuu aina tapauksesta. Etenkin kiven koko on oleellinen: mitä suurempi murikka on, sitä enemmän siihen saa upottaa energiaa, jotta lämpötila nousee merkittävästi.

Tulikuumia meteoriitit eivät maahan pudotessaan tiettävästi voi olla.

Miltä meteoriitti näyttää?

Meteoriitit ovat kiteisiä ja pinnaltaan kuoppaisia sekä sulaneita. Usein nuo ominaisuudet kuitenkin käsitetään aivan väärin.

Meteoriitin tummanpuhuva kuori on syntynyt sulamisen tuloksena, mutta ei sitä aina sellaiseksi erota. Pinta ei ole hiiltynyttä tai tahraavaa, eikä aina edes lasittunutta ja pikimustaa. Riippuu aineesta, millaiseksi se muuttuu sulaessaan.

Kuva: Jon Taylor / Flickr

Ilmalennon sulattamalla meteoriitin pinnalla on joskus selviä painaumia. Kohdista on ehkä irronnut jotain heikompaa ainesta, kestävämmän jäädessä harjanteiksi. Kiveen ei kuitenkaan kaivaudu aukkoja tai poraudu reikiä. Muotoa voi hyvin verrata muovailuvahaklönttiin, johon törkitään sormella kevyitä painalluksia. Kivessä on pehmeäpiirteisiä kuoppia.

Avaruudesta tuleva kivi hajoaa ilmalennon aikana usein palasiksi. Joissain maahan tömähtävissä paloissa ei siis välttämättä ole edes merkkiäkään sulamiskuoresta. Silloin tunnistus vaatii kiven rakenteeseen tutustumista.

Maassa lojuessaan meteoriitit rapautuvat ja muokkaantuvat kuten muutkin kivet. Riittävän pitkän ajan jälkeen sulamiskuori häviää ja metalli ruostuu.

Avaruudellista kiveä voi siis olla hyvinkin vaikea erottaa kotoperäisistä murikoista. Tunnistuskeinoja käsitellään enemmän juttusarjan tulevassa jaksossa.

Koolla on väliä

Yksi syvimpään iskostunut uskomus on, että meteoriitti synnyttää aina kraatterin. Vastaavasti luullaan, että kraattereista löytyy aina meteoriitteja. Onhan kummassakin kyse avaruudesta tulevasta kivestä.

Nyrkkisääntö kuitenkin on, että meteoriitti säilyy sitä varmemmin, mitä pienempi se on. (Sikäli mikäli se siis alunperinkään selviää ensimmäisestä koettelemuksestaan, eli ilmalennosta.)

Ilmakehä jarruttaa pieniä meteoriitteja. Ne hidastuvat samaan vauhtiin kuin mihin vaikkapa lentokoneesta tiputettu kivi ehtisi kiihtyä. Tämä rajanopeus on meteoriitin tiheydestä ja muodosta riippuen useimmiten luokkaa kymmeniä tai satoja kilometrejä tunnissa. Vauhdilla tippuva kivi voi toki upota pehmeään maahan jopa kymmeniä senttejä, pölläyttää hieman hiekkaa ympärilleen ja synnyttää näkyvän kuopan. Joskus meteoriitti onnistuu lävistämään ohuita esteitäkin, kuten kattoja tai järven jäitä. Vauhdista huolimatta se kuitenkin vain pysähtyy.

Kraatteri taas ei ole vain kuoppa.

Kraatterit ovat paljon suurempien järkäleiden aikaansaamia. Sellaiset eivät juurikaan hidastu ilmakehässä, vaan törmäävät maahan jopa kymmenien kilometrien sekuntinopeudella. Liike-energia siirtyy törmäyksessä shokkiaalloksi, avaten maahan 10–20 kertaa törmääjää suuremman kraatterin.

Ydinräjähdys, tai ehkä asteroiditörmäys.

Tapahtuma muistuttaa käytännössä vastaavankokoista ydinräjähdystä (tosin ilman radioaktiivista ongelmaa). Itse törmääjä kokee sen kaiken, hajoaa ja usein jopa höyrystyy. Siksi isoimmista kraattereista meteoriitteja ei löydy. Törmääjä on hajonnut niin, että sen jäänteitä saa etsiä elektronimikroskoopin kanssa – eikä kyse silloin oikeastaan ole enää mistään "meteoriitista" vaan kohdekiveen sekoittuneesta meteoriittisesta materiaalista. Esimerkiksi jäänteet dinosauruksetkin tappaneen jättimäisen Chicxulubin törmäyksen törmääjästä ovat levinneet heitteleen mukana ympäri maailman.

Kaikkein pienimpien kraatterien läheisyydestä meteoriitteja saattaa kuitenkin löytää. Meteor Craterin ympäriltä Arizonasta on löydetty Canyon Diablo -nimellä kulkevia meteoriitteja huikeat 30 tonnia ja pikkuruisen Carancasin kraatterinkin törmääjää on löydetty 350 gramman verran. Kraatterikentiltä, kuten Sikhote-Alin Venäjällä tai Kaali Saarenmaalla, löytyy meteoriitteja lähes poikkeuksetta. Niissä kappale on hajonnut osiin juuri ennen törmäystä.

Päivitys 20.6.2016 klo 09.00: Lisätty kappale meteoriittimyyteistä.

Juttusarja jatkuu jälleen muutaman päivän päästä! Seuraavassa jaksossa esitellään eräitä kaikkein suurimmista tähän mennessä löydetyistä meteoriiteista.

Otsikkokuva: Mickaël Fonjallaz / Flickr / Jarmo Korteniemi
Liekkikuva: Petr Čížek / Flickr
Meteoriittikuva: Jon Taylor / Flickr
Räjähdyskuva:  _Gavroche_ / Flickr

Video: Sisunautti, majuri Tim ja avaruuskonkari Juri palasivat maahan

Video: Sisunautti, majuri Tim ja avaruuskonkari Juri palasivat maahan

Kansainvälisen avaruusaseman 47. miehistö palasi tänään puolelapäivin Maahan oltuaan avaruudessa 186 vuorokautta. NASAn suomalaissukuisen "sisunautti" Tim Kopran, Euroopan avaruusjärjestön brittiastronautin Tim Peaken ja kolmikkoa kuljettaneen Sojuzin komentajana toimineen Juri Malenshenkon paluu tapahtui täysin suunnitellulla tavalla.

Jari Mäkinen
18.06.2016

 

 

Kahta Timiä ja Juria kuljettanut Sojuz TMA-19M kopsahti laskuvarjon varassa Kazakstanin arolle klo 12.15 Suomen kesäaikaa ja päätti näin heidän puolivuotisen avaruuslentonsa.

 

 

Yllä olevat videot näyttävät kuinka avaruuslentäjät menivät aluksensa sisälle, lähtivät asemalta ja saapuivat lopulta Maahan. Alla oleva Venäjän avaruusjärjestön Roskosmoksen Twitterissä julkaisema kuva puolestaan näyttää hyvin sen, miten Sojuz-aluksen laskeutumista hidastavat rakettimoottorit syttyvät juuri ennen maahanpaluukapselin osumista maan pintaan – kuvan perusteella voisi helposti ajatella aluksen syttyvän tuleen, mutta kaikki käy kuvasarjassa juuri kuten on suunniteltu.

Sojuz osuu Maahan

Avaruusasemalle jääneet Jeff Williams, Aleksei Ovshinin ja Oleg Skriposhka saavat seuraa kolmesta uudesta miehistönjäsenestä heinäkuun 7. päivänä ja syyskuun alussa on heidän vuoronsa palata Maahan.

Alkuvuoden aikana tiedotusvälineissä on kerrottu varsin paljon kahdesta Timistä, mutta miehistön kolmas jäsen on jäänyt vähemmälle huomiolle. Hän on kuitenkin sisunauttiin ja brittien "Majuri Timiin" (David Bowien "Space Oddity" -laulussa olleen Major Tomin mukaan) verrattuna konkari, sillä tämän lennon jälkeen hän on toiseksi pisimpään avaruudessa viettänyt ihminen. Hän on lentänyt niin Sojuz-aluksilla kuin avaruussukkulalla, ollut Mir-asemalla ja nykyisellä kansainvälisellä avaruusasemalla, ja tehnyt kaikkiaan kuusi avaruuskävelyä. Nyt päättynyt lento oli hänen kuudes avaruuslentonsa.

55-vuotias Malenshenko on kiinnostava myös siksi, että hän on mennyt naimisiin avaruudessa ollessaan: samaan aikaan kun hän itse oli avaruusasemalla Maan kiertoradalla, oli hänen vaimonsa Jekaterina Dmitrieva Houstonissa sijaitsevassa lennonjohdossa. He sanoivat "tahdon" 10. elokuuta 2003 Jurin lentäessä silloin Uuden Seelannin päällä.

Videot: NASA-TV (ja ESA sekä Roskosmos)

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

Tim ja Tim tulossa takaisin Maahan

Jari Mäkinen

Kuvan kuusikko on nyt enää kolmikko, sillä kolme avaruusasemalla olleista astronauteista on parhaillaan matkalla kotiin lähes puoli vuotta kestäneen avaruuslentonsa päätteeksi. Yksi heistä on "sisunautti" Tim Kopra.

Suomensukuinen astronautti on potretissa kaikkein vasemmanpuoleisin. Hänestä myötäpäivään katsottuna muut ovat Oleg Skriposka ja Aleksei Ovshinin, Jeff Williams, Juri Malenshenko ja viimein alimmaisena oleva Euroopan avaruusjärjestön brittiastronautti Tim Peake.

Kahden Timin kanssa palaava Malenshenko lähtivät Sojuz-aluksellaan Kansainväliseltä avaruusasemalta aamulla klo 7.52 Suomen aikaa ja suunnitelman mukaan laskeutuminen Kazakstanin arolle tapahtuu klo 12.14 Suomen aikaa.

My ride home: Soyuz TMA-19M looking as good as the day she was launched into orbit. #Soyuz #spacecraft

A photo posted by Tim Peake (@astro_timpeake) on Jun 17, 2016 at 1:52pm PDT

Sojuz on erittäin luotettava alus, joten paluun turvallisuudesta ja onnistumisesta ei kannata olla huolissaan. Sen sijaan usein aikaisemmin on huomattu, että paluu on kaikkea muuta kuin mukava ennen kaikkea pitkille ja kookkaille avaruuslentäjille. Avaruudessa ollessa ihminen "pitenee" kun painottomuudessa selkäranka ei painaudu kasaan, ja vaikka tämä pituuden lisäys otetaan huomioon esimerkiksi avaruusaluksen istuimien muotoa suunniteltaessa, voi kyyti olla silti epämukava. Tästä kenties äärimmäisin esimerkki on ollut ESAn italialaisastronautti Paolo Nespoli, iso mies, joka tunsi olevansa koko laskeutumisen ajan epämukavaan asentoon vääntyneenä ja hänen päänsä jyskytti pienen aluksen seinään joko rajun laskeutumisen ajan.

Sojuz ei ole sisätiloiltaan suurempi kuin pikkuauton etupenkit, mutta siihen on pakkautunut kolme ihmistä pulleissa avaruuspuvuissaan. Alus syöksyy avaruudesta ilmakehän yläosiin noin 25-kertaisella äänen nopeudella, jonka jälkeen nopeus hidastuu voimakkaasti ilmanvastuksen vuoksi. Kitkakuumennus hellii aluksen ulkopintaa huimalla noin 1500°C:n lämpötilalla. Kun ensimmäinen laskuvarjoista avautuu, tuntevat avaruuslentäjät kovan nykäisyn, mutta kun varsinainen päälaskuvarjo avautuu, on tunne kuin benji-hyppääjällä. 

Laskeutuminen Maan pinnalle parhaimmillaankin on kuin kaupunkinopeudella ajettu autokolari. Se tuntuu varsin huimalta rauhallisen laskuvarjon alla tapahtuneen leijumisen jälkeen.

Kaiken tämän jälkeen kolmikkoa odottaa painottomuuden jälkeen erittäin voimakkaalta tuntuva normaali painovoima. Että tervetuloa takaisin!

Yllä olevassa kuvassa avaruuslentäjät ovat Cygnus-rahtialuksen sisällä. Se kuljetti asemalle noin 3,5 tonnia ruokaa, varusteita, vaatteita ja tarvikkeita, joita etenkin tulevat miehistöt tarvitsevat.

Asemalle jäänyt kolmikko joutuu olemaan yksistään avaruudessa vain pari viikkoa, ennen kuin seuraava kolmikko lähtee matkaan. Anatoli Ivanishin, Kate Rubins ja Takuya Onishi nousevat Sojuz-aluksellaan asemalle heinäkuun 7. päivänä. Seuraava eurooppalainen avaruudessa on ranskalainen Thomas Pesquet, jonka lento alkaa tämänhetkisen suunnitelman mukaan marraskuun 15. päivänä.

Mitä tulee vielä laskeutumiseen, niin alla on varsin seikkaperäinen sitä selittävä video:

Ruotsista löytyi todisteita ikivanhasta kosmisesta kolarista

Ikivanha meteoriitti Ruotsista
Ikivanha meteoriitti Ruotsista
Markus Hotakainen

Thorsbergin louhoksesta löytyneessä kivessä on musta meteoriitti, joka on päätynyt Maahan 470 miljoonaa vuotta sitten.

"Sivilisaatiomme historian aikana olemme saaneet kerättyä yli 50 000 meteoriittia, mutta koskaan aiemmin ei ole nähty tällaista", toteaa tutkimukseen osallistunut Qing-zhu Yin. "Uudenlaisen meteoriitin löytyminen on hyvin, hyvin jännittävää."

Ruotsista löytynyt meteoriitti on kalkkikivikerrostumassa, jossa on runsaasti fossiileja. Meteoriittia itseäänkin voidaan kutsua fossiiliksi, sillä sen koostumus on vuosimiljoonien aikana muuttunut. 

Kromi- ja happi-isotooppien perusteella on kuitenkin voitu päätellä, että alkujaan sen kemiallinen koostumus on poikennut kaikista muista tunnetuista meteoriiteista.

Österplana 065, eli Öst 65 -nimellä tunnettu, noin kymmenen senttimetrin läpimittainen meteoriitti on vain pieni osa kivisadetta, joka lankesi Maahan noin miljoonan vuoden aikana ordovikikaudella.  

Törmäyksen toisen osapuolen palasia tunnetaan entuudestaan. Ne kuuluvat meteoriittien yleisimpään luokkaan eli L-kondriitteihin. Kolarin toinen osapuoli on kuitenkin ollut hämärän peitossa – tähän saakka.

Tutkimalla kosmisen säteilyn jättämiä jälkiä pystyttiin määrittämään, että kivenkappale ajelehti avaruudessa törmäyksen jälkeen noin miljoonan vuoden ajan ennen kuin se osui Maahan. 

Ajoitus osuu hyvin yksiin louhoksesta löytyneiden muiden, yli sadan meteoriittifossiilin kanssa, mikä viittaa siihen, että ne kaikki ovat peräisin samasta kosmisesta kolarista.

Tutkijoiden tekemien laskelmien mukaan ordovikikaudella maanpinnalle päätyi noin sata kertaa enemmän meteoriitteja kuin nykyisin. Selityksenä olisivat juuri asteroidivyöhykkeellä tapahtuneet rajut törmäykset. 

Meteoriittisateet ovat saattaneet vaikuttaa elämän kehitykseen ja lajien evoluutioon, kun kosmiset iskut ovat muuttaneet paikallisesti elinolosuhteita eri puolilla maapalloa.

"Tämä kertoo Aurinkokunnan kehityksen kokonaisuudesta sekä ajassa että avaruudessa, kun asteroidivyöhykkeellä 470 miljoonaa vuotta sitten tapahtunut satunnainen törmäys voi vaikuttaa lajien kehitykseen täällä maapallolla", Yin toteaa.

Uusi löytö vahvistaa epäilyjä, että viime aikoina Maahan pudonneet meteoriitit eivät edusta kovinkaan hyvin Aurinkokunnassa risteileviä kivenkappaleita. Yinin mukaan planeettajärjestelmämme historian selvittämistä auttaisivat vanhoissa kivikerrostumissa piileskelevien meteoriittien tutkiminen.

"Jos pystymme menemään ajassa vielä kauemmas taaksepäin, saatamme lopulta löytää Maan todellisia rakennuspalikoita", Yin arvelee.

Löydöstä kerrottiin Kalifornian yliopiston (University of California, Davis) uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Nature Communications -tiedelehdessä.

Kuva: Qing-zhu Yin/UC Davis

Sukellusrobotti Europan jäänalaiseen valtamereen

Sukellusrobotti Europan jäänalaiseen valtamereen

Eräs aurinkokuntamme jännittävimmistä paikoista on jättiläisplaneetta Jupiteria kiertävää suuri kuu, Europa. Todennäköisesti sen jäisen pinnan alla on koko suuren kuun kattava valtameri. Tutkijat haluaisivat luonnollisesti lähettää luotaimen sitä tutkimaan – mutta hankkeessa on monia varsin suuria ongelmia. 

Jari Mäkinen
17.06.2016

ILATutkijat ja insinöörit eri puolilla maailmaa ovat pohtineet jo jonkin aikaa erilaisia tapoja, joilla Europan pinnanalaista valtamerta voitaisiin tutkia. Ongelmana on paitsi se, että laskeutujan lähettäminen Jupiterin kuun pinnalle on varsin vaikeaa, niin myös se, että laitteen pitäisi pystyä porautumaan useita kilometrejä paksun jään läpi ja sukelluslaitteen tulisi toimia autonomisesti pimeydessä jään alla.

Koska vesi hyydyttää radiosignaalin varsin tehokkaasti, ei sukellusrobotti voisi olla kätevästi yhteydessä laskeutujaan; kilometrejä pitkän kaapelin päässä kulkeva sukelluslaite ei sekään ole kovin käyttökelpoinen.

Tähän saakka ehdotetut systeemit Europan meren tutkimiseen ovat olleet varsin ristiriitaisia. Poralaitteet kykenivät tekemään vain hyvin kapeita reikiä, kun taas kaikki hahmotellut sukellusrobotit ovat olleet melkeinpä suurempia kuin toteuttamiskelpoiset laskeutujat. 

Nyt kuitenkin saksalaisilla on ratkaisu – ja sitä esiteltiin ensimmäistä kertaa julkisesti ILA-messuilla kesäkuun alussa Berliinissä. Tarkalleen ottaen kyseessä on Saksan ilmailu- ja avaruushallinnon (DLR) avustuksella työskennelleen, Bremenissä sijaitsevan Saksan kansallisen tutkimuskeskuksen tekoälytutkimusosaston robotiikkainnovaatiokeskuksen (DFKI) hanke ja mukana sen suunnittelussa on ollut Max Planck -instituutin Göttingenissä oleva aurinkokuntatutkimusryhmä.

Sukellusrobotti ei ole vain pelkkä suunnitelma, vaan jo toimiva laite. Sitä on testattu suuressa vesialtaassa sisätiloissa ja suunnitelmissa on lähteä sen kanssa seuraavaksi ulos. Laitetta ILAssa esitellyt Marius Wirtz toivoi, että seuraavassa vaiheessa (lue: jos saadaan lisärahoitusta) robottia voitaisiin testata vaikkapa talvella jossain Suomen järvessä ja sen jälkeen napa-alueilla. 

Europan tutkimisen lisäksi autonominen, kovia kestämään rakennettu sukellusrobotti voisi täydentää myös tavallisia merentutkimuksessa käytettäviä liitimiä sekä auttaa muun muassa tutkimaan Etelämantereen jääkannen alla olevia, pitkään ulkomaailmasta eristyksissä olleita järviä.

Miten Europa-sukellus tapahtuisi?

Yllä oleva video kertoo pääkohdat sukellusrobotin tehtävästä, mutta tässä tapahtumien kulku hieman tarkemmin:

1. Se kuljetettaisiin Europan pinnalle laskeutujalla, jossa se voisi olla esimerkiksi keskellä pystyssä ajoainetankkien väliin jäävässä tilassa.

2. Kairasysteemi alkaa tunkeutua jään läpi jäätä sulattamalla, ei reikää siihen poraamalla. Yhden pitkän kairan sijaan kyseessä on siis pitkulainen sukkula, jonka sisällä sukellusrobotti on ja joka on yhteydessä laskeutujaan – ja sitä kautta Maahan – pitkällä kaapelilla. 

3. Kun robotin sisältämä sukkula saapuu jään alareunaan, se kiinnittyy siihen ja avaa alapäässään olevan luukun. Sieltä vapautuu veteen pieni parvi autonomisia minirobotteja, jotka levittäytyvät ympäristöön ja kiinnittyvän jään alapintaan.

4. Sukellusrobotti työntyy esiin. Samalla erityinen suunnistusmajakka tulee näkyviin. Koska radiosignaali etenee hyvin huonosti vedessä, on majakka ennen kaikkea visuaalinen: siinä on kirkas valo, mutta myös lentokoneiden mustissa laatikoissa käytettävän radiolähettimen kaltainen laite, joiden avulla sukellusrobotti voi löytää takaisin lähtöpaikalleen. Tässä auttaa myös robotissa oleva tarkka gyroskooppisuunnistuslaitteisto.

5. Robotti on kiinni pidikkeessä, mutta yhteydenpito siihen tapahtuu esim. bluetooth- tai wifi-linkin välityksellä. Kummankin kantama riittää hyvin, kun robotti on kiinni pidikkeessään ja etäisyys lähettimen ja vastaanottimen välillä on vain vajaa kymmenen senttiä. Myös robotin akkujen lataaminen tapahtuu langattomasti; näin robotissa ei täydy olla riskialttiita reikiä ja niin yhteydenpito kuin lataaminenkin onnistuvat, vaikka robotti ei olisikaan täsmälleen paikallaan pidikkeessä.

6. Sukellusrobotti pystyy toimimaan täysin autonomisesti. Paitsi että se ei voisi olla sukelluksissa ollessaan yhteydessä Maahan tai edes laskeutujaan, kestää radioviestiltä 33-53 minuuttia saavuttaa Maa, joten kauko-ohjaaminen ei tulisi kyseeseen missään tapauksessa. Robotti ohjelmoidaan siis tutkimaan kaikkea kiinnostavaa, mutta erityisesti merenalaisia lähteitä, jotka voisivat olla samanlaisia kuin maapallolla merten syvyyksissä olevat "mustat savuttajat" – kuumat lähteet, joiden ympäristössä voisi olla elämää.

7. Sukellustensa välissä robotti tulee takaisin lähtöpaikkaansa siirtämään tietonsa laskeutujan kautta Maahan ja lataamaan akkujaan. Periaatteessa laite voisi toimia niin kauan kuin se saa aina uudelleen sähköä.

Yksityiskohtia sukellusrobotista:

Valonheittimet, kaikuluotaimet ja kamerat rungon alapuolella.

Nenässä oleva voimakas valonheitin ja kamerat.

Peräsin ja sen suojassa oleva työntövoimalaitteisto (potkuri, koska vesisuihkusysteemi on liian vaarallinen veteen, jonka koostumusta ei tunneta).

Kuvia sukellusrobotista altaassa

Kuvat: Jari Mäkinen ja DFKI

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

Pieni asteroidikumppani kiertää Maata - näennäisesti

Kuva: David Santaolalla
Kuva: David Santaolalla
Jarmo Korteniemi

Vastikään löydetty asteroidi on Maan näennäiskiertolainen ainakin muutaman vuosisadan ajan.

Huhtikuussa löydetty 2016 HO3 -nimellä tunnettu asteroidi pysyttelee vuosisatojen ajan lähellä Maata. Se vaikuttaa olevan kaikkein lähin ja pysyvin asteroidikumppanimme.

2016 HO3:n etäisyys Maasta vaihtelee 40:n ja 100:n Kuun etäisyyden välillä (15–38 milj, km). Asteroidin läpimitaksi arvellaan muutamia kymmeniä metrejä, enintään sata.

Vaikka siltä näyttääkin, asteroidi ei kuitenkaan varsinaisesti kierrä Maata. Se on "näennäissateelliitti", joka kiertää Maan tavoin Aurinkoa, mutta rata kiertyy myös Maan ympäri. Lisätietoa näennäiskiertolaisista löytyy aiemmasta jutustamme.

Vastaavia asteroideja tunnetaan muutamia muitakin. 2016 HO3 on kuitenkin niistä tällä hetkellä kaikkein pysyvin. Se on "kiertänyt" Maan ympäri noin sata vuotta ja pysyy tuolla radallaan ainakin tulevien muutamien satojen vuosien ajan. Näennäissatelliitina olo on kaikille asteroideille vain väliaikainen vaihe, joka tosin saattaa toistua lukemattomia kertoja asteroidin elinaikana.

Alla havainnollistus 2016 HO3:n radasta:

2016 HO3 tai jokin muu näennäissatelliittimme voi hyvinkin vielä olla lähemmän asteroiditutkimuksen tai peräti -louhinnankin kohde. Ehkäpä sellaiselle päästään joskus miehitetyillä lennoillakin.

Minkäänlaista törmäysuhkaa 2016 HO3 ei näillä näkymin luo.

Asteroidi löytyi huhtikuun lopulla Havaijilla sijaitsevalla Pan-STARRS 1 -teleskoopilla.

Juttu perustuu Jet Propulsion Laboratoryn tiedotteeseen.

Otsikkokuvassa ei ole asteroidi, vaan kuvataiteilijan näkemys asteroidilouhintatapahtumasta. Kuva: David Santaolalla.

Tässä se on: toinen gravitaatioaaltohavainto – heikko ja huima

Jari Mäkinen


Jos ensimmäisen gravitaatioaaltohavainnon julkistamisen jälkeen ilmassa leijui vielä pieni epävarmuus, ei nyt siihen ole enää aihetta: tänään julkistettu toinen havainto tarkoittaa sitä, että tähtitieteessä on alkanut uusi aika.


Aivan rutiinihavainnoista ei vielä ole kyse, sillä havaintojen käsittelyyn ja tarkistamiseen menee vielä kovasti aikaa. Eikä havaintojakaan saada jatkuvasti, sillä tämänkin havainnon tehnyt LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) on viritetty havaitsemaan juuri tämän kaltaisia tapahtumia.

Havainto oli ensimmäisen, helmikuussa julkistetun havainnon tapaan kahden massiivisen mustan aukon törmäys – tai tarkemmin sanottuna sulautuminen yhdeksi suuremmaksi mustaksi aukoksi. Tämä havainto on nimetty GW151226:ksi ja siitä kertonut signaali täräytti LIGOn havaintolaitteita 26. joulukuuta 2015 klo 5:38:53 Suomen aikaa. 

Jos siis viime tapaninpäivän aamun hetkinä jokin tuntui kummalliselta, niin se saattoi olla avaruuden halki kulkenut avaruuden geometrian aalto, joka sai LIGOn lisäksi myös sinut hieman tärähtämään. Todellisuudessa aistein ei tietenkään signaalia pysty huomaamaan, koska äärimmäisen herkkä LIGOkin on havaintokykynsä rajamailla.

Mustien aukkojen törmäys tapahtui 1,4 miljardia vuotta sitten, eli 1,4 miljardin valovuoden päässä. Signaalista tehtyjen analyysien perusteella näyttää todennäköiseltä, että mustat aukot olivat massoiltaan 14 ja 8 Auringon massaisia, ja että tuloksena syntynyt musta aukko oli 21 Auringon massaa. 

Massojen lisäksi signaalianalyysi kertoo mustien aukkojen pyörimisestä. Todennäköisesti aukoista massiivisempi pyöri samaan suuntaan kuin kevyempi kiersi sitä; tämä voidaan päätellä signaalin kestosta, sillä jos pyörimissuunta olisi päinvastainen kevyemmän komponentin kiertosuuntaan verrattuna, olisi signaali nyt havaittua lyhyempi. 

Nähtävästi lopputuloksena ollut musta aukko myös pyörii varsin vinhasti, jopa noin 70 % sen teoreettisesti suurimmasta mahdollisesti pyörimisnopeudesta.



Matematiikkaa!

Kaikki edellä olevat lukuarvot ja mustien aukkojen ominaisuudet on päätelty epäsuorasti saapuneesta signaalista.

LIGO ei pysty näkemään suoraan sitä, mitä on tapahtunut, vaan se havaitsee “ainoastaan” sitä miten avaruuden geometriassa oleva voimakas häiriö vaikuttaa havaintolaitteisiin. Kaksi samanlaista LIGO-teleskooppia mittaa moneen kertaan edes takaisin heijastuvien lasersäteiden avulla sitä kuinka paljon gravitaatioaallot lyhentävät ja pidentävät havaintolaitteita.

Ne tekevät koko ajan mittauksia ja saavat jatkuvasti erilaisia havaintoja, jotka johtuvat pääasiassa erilaisista maanpäällisistä kohteista. Kun esimerkiksi auto ajaa pihalla, se saa aikaan havaittavan tärähdyksen. Jopa vialliset jääkaapit ja kaukana olevat salamaniskut näkyvät LIGOn herkissä mittalaitteissa.

Jotta todelliset havainnot saataisiin esiin, on todennäköisiä signaaleita laskettu etukäteen useita ja LIGOn systeemit on viritetty havaitsemaan tällaisia mustien aukkojen törmäyksiä. Kun odotetun kaltainen signaali tulee, se otetaan tarkempaan syyniin. 

Ensinnä katsotaan onko toinen LIGO-teleskooppi tehnyt samankaltaisen havainnon. Jos noin 3000 kilometrin päässä toisistaan (Washingtonin osavaltiossa ja Louisianassa) sijaitsevat teleskoopit havaitsevat samanlaisen signaalin siten, että havaintohetkessä on sen verran eroa mitä signaalin kulkeminen valon nopeudella paikkojen välillä vie aikaa, on kyseessä todennäköisesti todellinen havainto.

Tässä tapauksessa automaattiset signaalinkäsittelylaitteet hälyttivät jo 70 sekunnin kuluttua havainnosta ja laskivat vain minuutissa arvion signaalin lähteestä.

Sen jälkeen alkoi vasta suurempi työ, kun tutkijat kävivät signaalin kimppuun. Se paitsi tarkistettiin vielä perusteellisesti, niin signaalista tehtiin varsin monimutkaisia matemaattisia malleja. Näillä paitsi laskettiin sitä, millainen tapahtuma synnyttäisi saadun havainnon, niin myös tehtiin malleja muista tapahtumista, jotka voisivat synnyttää signaalin. Näin mahdolliset signaalikäsittelystä tulevat virhemahdollisuudetkin saatiin suljettua pois.

Kummatkin vahvistetut havainnot kuuluvat LIGOn ensimmäiseen havaintojaksoon, joka päättyi viime tammikuun lopussa. Näiden lisäksi on havaittu kolmas signaali, mutta se ei näytä tällä haavaa todelliselta tapahtumalta – tämä epävarmuus osoittaa osaltaan sen, että karsinta toimii. On myös mahdollista, että tämäkin samankaltainen havainto saadaan vielä varmistettua.


Matematiikka auttoi myös määrittämään suunnan, mistä signaali saapui: kahden havaintolaitteen signaalien avulla pystyttiin suunta määrittämään hieman kolmiomittaamisen tapaan. 

Kun myöhemmin saadaan mm. Italiassa ja Intiassa tekeillä olevat gravitaatioaaltoteleskoopit valmiiksi, pystytään tätä suuntamääritystäkin parantamaan olennaisesti.

Verrattuna ensimmäiseen gravitaatioaaltohavaintoon, 14. syyskuuta 2015 tehtyyn GW150914-havaintoon, oli tapaninpäivänä tullut GW151226 heikompi ja se kesti hieman pitempään. Kun ensimmäisen pituus oli 0,2 sekuntia, oli toisen kesto yhden sekunnin. Pitempi signaali on vähemmän selvä, koska se sotkeentuu helpommin havaintolaitteiden jatkuvasti saaviin häiriöhavaintoihin.



Ja nyt toisen kerran LIGOn ja gravitaatiotähtitieteen historiassa on havainto niin varma, että tutkijat ovat uskaltaneet kertoa siitä julkisesti sekä tehdä havainnosta tieteellisen artikkelin.

Kuten tieteessä yleensä, ei yksi havainto ole vielä aivan riittävä aivan uuden asian todistamiseen, mutta toisen havainnon jälkeen asia alkaa olla jo varma. Nyt Nobel-palkinto LIGO-ryhmälle alkaa olla jo varsin varma – ja gravitaatiotähtitiede alkaa olla kypsä tutkimusala.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 74
  • 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