Aalto-1 syntyi vuonna 2010 hullulta tuntuneesta ajatuksesta. Aalto-yliopiston Sähkötekniikan korkeakoulun Radiotieteen ja -tekniikan laitoksella päätettiin laittaa pystyyn opiskelijaprojekti, jonka päämääränä oli saada oma satelliitti avaruuteen parin vuoden kuluessa.

Hanke on ottanut sen jälkeen monta aikalisää, osin omista syistä, osin ulkoisista. Vaikka varsinainen satelliitti on valmistunut vasta nyt, on hanke ennättänyt jo tuottamaan yli 50 opinnäytetyötä ja 12 tohtoriväitöstä.

Lisäksi se on luonut pohjaa kokonaiselle uudelle teollisuudenalalle, sillä piensatelliittien tekeminen on yhä suositumpaa ympäri maailman ja kokosuhteeltaan se on juuri sellaista avaruustoimintaa, mitä voitaisiin tehdä Suomessa.

Hankkeen tiimoilta onkin jo syntynyt uusi hankkeita ja lupaavia spin-off -yrityksiä. 

Aalto-1 on ennättänyt saamaan myös jo seuraajia, jotka sarjan ensimmäisestä saatujen oppien avulla ovat valmistuneet nopeasti; Aalto-2 saattaa päästä avaruuteen jo vuoden lopulla.

Ykkönen sen sijaan päässee matkaan loppukeväästä 2016 Space X –yhtiön Falcon 9 –kantoraketilla Kaliforniasta Vandenbergin laukaisuasemalta. Asiaan vaikuttaa vielä monta seikkaa, muun muassa se, saako yhtiö jo moneen kertaan lykätyn laukaisun Floridasta samanlaisella raketilla matkaan virheettä. Edellinen yritys oli viime yönä ja seuraavan kerran laukaisua yritetään perjantain sekä lauantain välisenä yönä Suomen aikaa.

Samalla laukaisulla touko-kesäkuussa viedään noin 600 kilometrin korkeudessa olevalle kiertoradalle nousee raketin kyydissä ennätysmäärä nanosatelliitteja. Falcon 9 rahtaa niitä taivaalle noin 80 kappaletta.

Tosin radiolähetykset olivat vuotaneet avaruuteen jo vuosikymmenien ajan, eikä Pioneer 10 -luotaimen mukana matkaava metallilaatta saavuta lähimpiäkään tähtiä kymmeniintuhansiin vuosiin. 

Pioneer 10 oli ensimmäinen jättiläisplaneettoja tutkinut luotain. Se ohitti Jupiterin 4. joulukuuta 1973 ja jatkoi sitten kohti tähtienvälistä avaruutta. Luotaimen viimeinen radiosignaali vastaanotettiin tammikuussa 2003. Tällä hetkellä Pioneer 10 on yli 17 miljardin kilometrin etäisyydellä eli 115 kertaa kauempana Auringosta kuin Maa.

Luotaimeen kiinnitetyssä kullatussa alumiinilaatassa on kuvattuna aikoinaan alastomuudellaan kohua herättäneiden miehen ja naisen lisäksi kaaviokuva vetyatomista ja sen siirtymästä energiatilasta toiseen, Auringon sijainti Linnunradan keskuksen ja 14 pulsarin suhteen, Aurinkokunnan rakenne sekä luotaimen silhuetti antamassa mittakaavan ihmishahmojen koolle.

Päivitys: laukaisuyritys keskeytettiin ja Space X:n mukaan seuraava yritys on ensi perjantaina. Alla olevaan, aiemmin julkaistuun juttuun ei ole tehty muutoksia.

Avaruusrakettien laukaisu ei ole vielä yhtä helppoa ja yksinkertaista kuin liikennelentokoneella paikasta toiseen lentäminen. Vaikka laukaisut ovat tulleet vuosikymmenten aikana olennaisesti luotettavammiksi ja helpommiksi, on joskus raketin saaminen matkaan ongelmallista – kuten nyt.

Kyseessä on jo neljäs yritys sitten viime viikon alun. Edellinen yritys oli viime sunnuntain ja maanantain välisenä yönä Suomen aikaa, mutta silloin raketti päätettiin jättää laukaisualustalle dramaattisesti heti sen jälkeen, kun moottorit olivat jo käynnistyneet. 

Lentoradan alla olevalle vaara-alueelle oli eksynyt vene, jonka vuoksi lähtöä viivytettiin ja sen aikana jälleen nestehapen lämpötila pääsi nousemaan liikaa. Syy ei siis suoranaisesti ollut raketissa.

Tämä kantoraketin uusi versio käyttää tavanomaista kylmempää polttoainetta ja hapetinta, ja näiden pitäminen halutussa lämpötilassa on nähtävästi hankalaa.

Niin sanottu laukaisuikkuna aukeaa tänään 01:35 Suomen aikaa ja jatkuu klo 03:05 saakka; tänä aikana raketti pitää saada matkaan tai muutoin laukaisua joudutaan siirtämään myöhemmäksi. Sää on 80 % todennäköisyydellä suotuisa.

Satelliitti vapautetaan raketin ylimmän vaiheen päästä omille teilleen noin 30 minuutin kuluttua lentoonlähdöstä.

Ongelmana laukaisussa on tähän saakka ollut siis nestehapen lämpötila. Space X käyttää raketissaan kerosiinia ja nestehappea, jotka on jäähdytetty tyypillistä alempaan lämpötilaan, koska silloin niiden tiheydet ovat suurempia ja näin mukaan saadaan ikään kuin enemmän ajoainetta. Sama tilavuusmäärä ajoainetta tuottaa enemmän työntövoimaa.

"Ylimääräinen" työntövoima on avuksi raketin ensimmäisen vaiheen laskeutumisessa; Space X yrittää jälleen kerran tuoda raketin ensimmäisen vaiheen ehjänä takaisin Maan pinnalle ja käyttää sen mahdollisesti uudelleen.

Tähän saakka vain yksi laskeutumisyritys on onnistunut, ja se tapahtui viime joulukuussa kiinteälle maankamaralle. Sen sijaan kaikki yritykset laskeutua meren päällä olevalle jalkapallokentän kokoiselle lavetille ovat epäonnistuneet, tosin onnistuminen on ollut koko ajan yhä lähempänä.

Tällä kerralla tosin toiveet laskeutumisen onnistumisesta ovat aika heikot, koska ensimmäisen vaiheen toiminnan päättyessä raketin nopeus on paljon aikaisempia lentoja suurempi ja paluu takaisin alas tapahtuu korkeammalta.

Laukaisusta ja laskeutumisyrityksestä kerrottiin tarkemmin ensimmäisessä laukaisujutussamme.

Entä jos tilanne käännetään päälaelleen? Onko jokin vieras sivilisaatio jo löytänyt maapallon samalla menetelmällä?

René Heller ja Ralph Pudritz ovat määritelleet avaruuden suunnat, mistä kannattaa etsiä älyllisiä olentoja, jotka kenties ovat jo selvillä olemassaolostamme. 

Tutkijoiden mukaan jatkossa kannattaa haravoida erityisesti alueita, joilta katsottuna Maa kulkee säännöllisesti Auringon editse.

Ajatus on sinänsä yksinkertainen ja suoraviivainen. Jos jokin kaukainen planeetta sijaitsee Maan ratatason eli ekliptikan suunnassa, sieltä nähtynä kerran vuodessa tapahtuu Maan ylikulku. Mikäli planeettaa asustaa teknisesti kehittynyt sivilisaatio, se pystyy tarkastelemaan jopa kotiplaneettamme ilmakehän koostumusta – ja päättelemään, että täällä on elämää.

Tutkimuksen kriteerinä oli, että kaukaiselta planeetalta katsottuna Maa näyttää kulkevan alle puolen Auringon säteen etäisyydeltä sen editse kiekon keskipisteestä mitattuna. Tällaiset planeetat sijoittuvat taivaalla kapeaan nauhaan, jonka pinta-ala on ainoastaan noin 1/2000 koko taivaanpallosta.

Aivan tarkkaan ottaen "vuosi avaruudessa" tulee olemaan 340 vuorokautta, koska Kornienko ja Scott nousivat avaruusasemalle 27. maaliskuuta viime vuonna. Kyseessä on kuitenkin pisin avaruuslento pitkiin aikoihin, pisin Kansainvälisellä avaruusasemalla tehty lento ja lisäksi pisin yhdysvaltalaisastronautin tekemä lento. Itse asiassa pisin muun kuin venäläisen/neuvostoliittolainen ihmisen viettämä yhtäjaksoinen aika avaruudessa.

"No, voisin hyvin olla satakunta päivää pitempäänkin, vaikka toisen vuodenkin, jos olisi tarpeen", kertoi Kelly viime viikolla toimittajille videokonferenssissa.

"Kyse on vain siitä mitä tekisin ja olisiko täällä olemisella enää tarkoitusta. Ei sen puoleen, palaan todella mielelläni takaisin kotiin!"

Kiinnostavaa lennossa on ennen kaikkea pitkän painottomuudessa vietetyn ajan vaikutuksen ihmiseen. Pitempiäkin lentoja on ollut aikaisemmin Mir-asemalla, eikä niiden perustella ole havaittu mitään olennaisia hankaluuksia. Vuosi on oikeastaan juuri sopiva aika painottomuuden vaikutusten tutkimiseen, sillä sitä pitempään oltaessa eivät muutokset ole enää merkittäviä; se kaikki, mitä halutaan tietää, saadaan vuoden kestävällä lennolla selville.

Lisäksi noin vuosi sopii hyvin avaruusaseman miehistökiertoon, koska vaihdot tapahtuvat kolmen kuukauden välein ja yhden Sojuz-aluksen miehistö (siis kolme henkilöä) viettää aina noin viisi ja puoli kuukautta avaruudessa. Siis karkeasti puolen vuoden pestin asemalla.  

Astronautit koe-eläiminä

Tällä vuoden mittaisella lennolla on käytössä on koko joukko uusia menetelmiä, joilla ihmiskehon sopeutumista painottomuuteen voidaan hallita paremmin: on hyvä, että ihminen sopeutuu nopeasti elämään ja työskentelemään painottomuudessa, mutta maahanpaluun kannalta ei ole hyvä, että mm. lihakset ja luut alkavat surkastua, kun painottomana kelluessa ei niitä juuri tarvitse.

Ihmisen keho toimii erinomaisesti, koska se alkaa sopeutua fyysisesti välittömästi uuteen elinympäristöönsä, mutta koska avaruudesta tullaan lopulta takaisin Maan pinnalle raskaan painovoiman alaisuuteen, pitää täydellistä sopeutumista vastaan kamppailla. Paras tapa tässä on kuntoilu: astronautit treenaavat pari tuntia päivässä laitteilla, jotka pitävät yllä lihaskuntoa ja luustoa. Samalla hengitys- ja verenkiertoelimistö pysyy myös kunnossa.

Toinen tärkeä asia on psyykkinen: miten ihminen pystyy olemaan skarppina asustaessaan vuoden ajan tilassa, josta ei pääse noin vain ulos kävelylle, ja missä on elintilaa vain parin liikennelentokoneen verran? Vastaus on jälleen toisaalta tiedossa, toisaalta ei: valitsemalla sopivat henkilöt miehistöön ja antamalla heille vapauksia järjestellä itsenäisesti tekemisiään vähennetään henkisten hankaluuksien määrää olennaisesti.

Olennaisin ero aiempiin pitkiin lentoihin verrattuna nyt on se, että kumpaakin ennätysavaruuslentäjää on tutkittu ennen ja lennon aikana tarmokkaasti. Ja tutkimukset jatkuvat erityisesti nyt lennon jälkeen, kun halutaan seurata miten sopeutuminen maapallon olosuhteisiin taas tapahtuu. Erityisen kiinnostavaa tämä on Kellyn kohdalla, koska hänen Maassa pysynyttä kaksoisveljeään – myös astronautti Mark Kellyä – voidaan käyttää vertailukohtana.

Tutkimus on erittäin kiinnostavaa etenkin tulevaisuuden Mars-lentojen kannalta, koska silloin avaruuslentäjät joutuvat olemaan lähes vuoden ajan painottomuudessa ja aloittamaan työt Marsin pinnalla saman tien sinne saavuttuaan. Aikaa sopeutumiseen ei ole – joskin Marsin pienempi painovoima auttaa hieman.

Kelly, Kornienko ja viime syyskuussa avaruusasemalle saapunut ja 182 päivä siellä viettänyt Sergei Volkov palaavat Maahan ensi yönä Suomen aikaa Sojuz TMA-18M -aluksella. Aluksen on tarkoitus irtaantua asemasta klo 3:02 ja laskeutumisen odotetaan tapahtuvan Kazakstanin arolle 6:25 Suomen aikaa.

Viime aikoina asteroiditörmäykset ja kosmisten kivien lähiohitukset ovat olleet kovasti otsikoissa, ja yleensä tunnelma on varsin uhkaava: seitsenmetrinen möhkäle muuttuu valtavaksi tappaja-asteroidiksi ja monta kertaa Kuun etäisyyttä kauempaa tapahtuva ohilento on kuin läheltä piti -tapaus.

Erilaisten kappaleiden enemmän tai vähemmän läheltä tapahtuvat ohitukset ovat hyvin normaaleita. Jos katsotaan viime päiviä ja tulevaa viikkoa, niin lista kaikista kohtalaisen kokoisista suhteellisen läheltä kulkevista kappaleista on seuraava:

Näistä lähin ohitus tapahtui siis viime torstaina, jolloin kenties noin 50 metriä kooltaan ollut kappale ohitti Maan noin 2,51 Kuun etäisyyden päästä, eli 964 844 kilometrin päästä, koska Kuun keskimääräinen etäisyys Maasta on 384 400 km. Kuulla ei ohitusten kanssa sinällään ole mitään tekemistä, mutta sen ja Maan välinen etäisyys antaa hyvän ja konkreettisen mittakaavan ohituksen läheisyydestä – tai siis kaukaisuudesta.

Kuten lista osoittaa, on tulevien ohitusten joukossa myös varsin suuri kappale, kenties jopa 470 metriä halkaisijaltaan oleva 2015 WH2, jonka löysi viime marraskuussa Arizonassa oleva automaattinen kaukoputki, jonka tehtävänä on etsiä juuri tällaisia ohittajia. Kyseessä on Mount Lemmon Survey -niminen havaintolaite, joka käyttää 1,5-metristä peilikaukoputkea ja seuloo taivasta itsekseen Arizonan yliopiston alaisuudessa olevan Steward Observatoryn tähtitieteilijöiden valvomana. Laitteisto on osa suurempaa Catalina Sky Survey -hanketta, joka on yksi tehokkaimmista lähiohittajien löytäjistä viime vuosina.

Alla olevassa kuvaajassa Catalina on merkitty violetilla ja sen "kilpailija", toinen tehokas taivaankartoittaja Pan-STARRS on merkitty oranssilla.

Päivätys: laukaisua on jälleen lykätty. Lähtölaskenta keskeytettiin juuri ennen lentoonlähtöä.

Falcon 9:n kuormana on SES 9 -tietoliikennesatelliitti, joka on tarkoitus kuljettaa päiväntasaajan päällä olevalle geostationaariselle kiertoradalle.

Laukaisu tapahtuu yöllä aikaisintaan klo 1.46:51 Suomen aikaa. Sääennusteen mukaan olosuhteet ovat suotuisia 95 % todennäköisyydellä.

Raketin laukaisua yritettiin aikaisemmin jo yöllä keskiviikkona ja torstaina, mutta kummallakin kerralla lähtölaskenta keskeytettiin, koska raketin nestehapen määrässä ja/tai lämpötilassa oli epäselvyyttä.

Tämä kantoraketin uusi versio käyttää tavanomaista kylmempää polttoainetta ja hapetinta, koska niiden tiheydet ovat jäähdytettyinä suurempia ja näin mukaan saadaan enemmän ajoainetta. Lisäksi näin raketin työntövoima on tavanomaista suurempi.

"Ylimääräinen" työntövoima on avuksi raketin ensimmäisen vaiheen laskeutumisessa; Space X yrittää jälleen kerran tuoda raketin ensimmäisen vaiheen ehjänä takaisin Maan pinnalle ja käyttää sen mahdollisesti uudelleen.

Tähän saakka vain yksi yritys on onnistunut, ja se tapahtui viime joulukuussa kiinteälle maankamaralle. Sen sijaan kaikki yritykset laskeutua meren päällä olevalle jalkapallokentän kokoiselle lavetille ovat epäonnistuneet, tosin onnistuminen on ollut koko ajan yhä lähempänä.

Tällä kerralla tosin toiveet laskeutumisen onnistumisesta ovat aika heikot, koska ensimmäisen vaiheen toiminnan päättyessä raketin nopeus on paljon aikaisempia lentoja suurempi ja paluu takaisin alas tapahtuu korkeammalta.

Laukaisusta ja laskeutumisyrityksestä kerrottiin tarkemmin aikaisemmassa jutussamme.

Kaukoputkella tehdyt havainnot auringonpilkuista, Kuun pinnanmuodoista, Venuksen vaiheista ja Jupiterin kuista sekä niihin viittaaminen kopernikaanisen eli aurinkokeskisen maailmanjärjestyksen tukena vei Galilein kiistoihin katolisen kirkon ja kiivaiden kirkonmiesten kanssa.

Varsinaisesti kyseessä ei ollut tuomio vaan määräys, jonka mukaan Galilein tuli "pidättäytyä tyystin opettamasta tai puolustamasta tätä oppia ja mielipidettä tai keskustelemasta siitä… luopua kokonaan… näkemyksestä, että Aurinko pysyy paikallaan kaikkeuden keskellä ja Maa liikkuu, ja siten olla pitäytymättä, opettamatta tai puolustamatta sitä millään tavoin suullisesti tai kirjallisesti".

Galilein suhteen ei siis ryhdytty sen kummempiin kurinpidollisiin toimenpiteisiin, kunhan hän noudattaisi annettua määräystä. Asia ei kuitenkaan jäänyt tähän, ei Galilein eikä myöskään katolisen kirkon puolelta. 

Inkvisitio puuttui uudelleen Galilein puuhiin vuonna 1633 eikä – katolisen kirkon kannalta – ollenkaan syyttä. Vuonna 1632 oli ilmestynyt Dialogo dei due massimi sistemi del mondo eli "Dialogi kahdesta maailmanjärjestyksestä". 

Siinä Galilei tarkastelee kahden filosofin ja yhden maallikon käymän kuvitteellisen keskustelun muodossa kahta kilpailevaa näkemystä maailmankaikkeudesta sekä Maan ja Auringon keskinäisestä suhteesta. 

Näennäisesti käsittely on tasapuolista, mutta maakeskistä järjestelmää puolustavan filosofin nimestä Simplicio voi jo päätellä, kumpi näkemys on kirjassa voitolla ja kumpaa puolta vaivihkaisesti solvataan. Katolinen kirkko lisäsi teoksen kiellettyjen kirjojen listalle ja Galilei tuomittiin jumalanpilkasta.

(Juttua on päivitetty perjantaina 26.2. yöllä klo 2 Suomen aikaa)

Kantoraketin oli tarkoitus nousta matkaan klo 1.46 Suomen aikaa Cape Canaveralista, Floridasta, mutta lähtölaskentakello pysäytettiin kohtaan 1:41 minuuttia ennen lentoonlähtöä, koska raketin käyttämän nestemäisen hapen tankkauksessa oli ongelma. Space X ei ilmoittanut saman tien ajankohtaa uudelle laukaisuyritykselle, vaan totesi sen tapahtuvan "seuraavien päivien kuluessa".

Laukaisua yritettiin jo edellisenä yönä, mutta silloin lennonjohto päätti lykätä laukaisua vuorokaudella, koska rakettimoottoreissa käytettävän nestehapen lämpötila ei ollut aivan niin matala kuin toivottiin – nähtävästi sama tai samankaltainen ongelma toistui nytkin, koska varsinainen tankkaus oli jo ohitse keskeytyksen tapahtuessa.

5,2 tonnia massaltaan olevan SES 9 -tietoliikennesatelliitin toimitus geostationaariradalle on Falcon 9:n suorituskyvyn ylärajoilla, ja kun käytetyt ajoaineet (nestehappi ja kerosiini) ovat tavallista kylmempiä, saadaan niitä pakattua tankkeihin hieman enemmän. 

Näin lentoon saadaan hieman lisää marginaalia mahdollisten ongelmien varalta.

Kyseessä on raketin uusi, voimakkaampi versio, joka käyttää superkylmää polttoainetta ja hapetinta. Kerosiini on jäähdytetty -6°C:n lämpötilaan ja nestehappi on -207°C:n lämpötilassa normaalin -183°C:n sijaan. Polttoaine ja nestehappi ovat tiheämpiä ja antavat siten lähes 20 % lisää potkua Merlin 1D -rakettimoottoreille.

Tarkoituksena on myös yrittää jälleen kerran laskeutumista raketin ensimmäisellä vaiheella. Viilennyksen ansiosta mukaan saatava polttoaine ja hapetin ovat osaltaan tarpeen juuri siksi, että näin rakettivaiheella on tarpeeksi menovettä käytössään laskeutumista varten.

Rakettivaihehan vempauttaa itsensä oman osuutensa päätyttyä takaisin tulosuuntaan ja hidastaa lentoansa rakettimoottoreilla, jotka hetkeä aikaisemmin kiihdyttivät rakettia sekä sen kuormaa kohti kiertorataa. Rakettivaihe avaa sivuillaan taitettuina olevat laskeutumisjalat ja laskeutuu pystysuoraan helikopterin tapaan merellä noin 650 km mantereesta olevalle jalkapallokentän kokoiselle kelluvalle lavetille.

Space X onnistui tässä laskeutumisessa ensimmäisen kerran viime joulukuussa, mutta tuo laskeutuminen tapahtui kiinteälle maalle lähelle laukaisupaikkaa. Sen sijaan kaikki yritykset laskeutua lavetin päälle merellä ovat epäonnistuneet erilaisista syistä. Syyt on yleensä pystytty selvittämään hyvin jälkikäteen ja kerta toisensa jälkeen laskeutuminen on onnistunut yhä paremmin – tai siis epäonnistunut yhä vähemmin. Viimeisin tällainen laskeutumisyritys olisi onnistui lähes täydellisesti, kunnes yksi laskeutumisjaloista petti – oletettavasti siitä syystä, että jalka ei ollut lukittunut kunnolla laskeutumisasentoon.

Tällä kerralla toiveet tosin eivät ole korkealla.

Satelliitti vaatii noin kaksi sekuntia pitemmän ensimmäisen vaiheen toiminnan, joten polttoainetta on joulukuista lentoa vähemmän käytettäväksi laskeutumiseen. Myös ensimmäisen vaiheen nopeus on liki kaksi kertaa suurempi kuin joulukuussa ennen laskeutumismanöveerien aloittamista, mikä osaltaan vaatisi suurempia rakettimoottorien polttoja ja samalla enemmän polttoainetta.

Paitsi että suurempi nopeus vaatii lisää polttoainetta, se rasittaa rakettivaihetta mekaanisesti enemmän. 

Mutta voi olla, että Space X vain haluaa hillitä odotuksia, jotka aiemmilla kerroilla ovat olleet lähes ylimitoitettuja: monet kuvittelivat koko lennon epäonnistuneen, kun rakettivaihe vain töppäsi laskeutumisessa.

*

Alla on yhtiön tekemä video joulukuun lennosta ja sen onnistuneesta laskeutumisesta; tällä kerralla siis laskeutumista ei tehdä kiinteälle maalle, vaan yritetään jälleen merellä olevalle lautalle.