Baikonur – Kuvia Venäjän legendaarisesta avaruuskeskuksesta

Baikonurin nimikyltti
Baikonurin nimikyltti


Kazakstanissa sijaitseva Baikonurin kosmodromi on maailman ensimmäinen kantorakettien laukaisupaikka. Sieltä lähetettiin matkaan Sputnik ja Gagarin – ja monta tuhatta muuta avaruuslentoa. Paikka on omalaatuinen sekoitus huipputekniikkaa ja avaruuslentojen historiaa, maailmanpolitiikan kuohuja ja karua luonnonkauneutta.


Vaikka jännitteet Venäjän ja ns. läntisen maailman välillä ovat viime aikoina kiristyneet, laukaistaan Baikonurista ja maan toisesta suuresta avaruuskeskuksesta, Suomen rajan tuntumassa olevasta Plesetskistä jatkuvasti myös läntisten maiden satelliitteja. Ja niin eurooppalaiset, yhdysvaltalaiset, kanadalaiset kuin japanilaisetkin avaruuslentäjät nousevat avaruusasemalle Baikonurista.

Paikka on nykyisin varsin kansainvälinen, vaikka sinne meneminen on hieman tavallista matkantekoa hankalampaa; Baikonurin kaupunki ja sen vieressä oleva kosmodromi ovat Kazakstanin alueella ja vuokralla Venäjälle, mutta matka sinne tapahtuu yleensä Kazakstanin puolella olevan lentokentän kautta.

lentoasema

Vielä jokin aika sitten, kun Baikonur sijaitsi Kazakstanin sijaan Neuvostoliitossa, ei ulkomaalaisilla ollut juuri suuren itänaapurimme salaiseen rakettilaukaisukaupunkiin asiaa. Nyt tiedossa on vain viisumibyrokratiaa, peräkkäisiä raja- ja tullitarkastuksia. Ja luonnollisesti kaikesta täytyy maksaa. 

Mutta reittikoneet vievät Moskovasta Baikonuriin pari kertaa viikossa, ja ennen kiinnostavimpia laukaisuita paikalle järjestetään myös erikoislentoja.

Baikonurin Kraini-lentoasemaa lähestyessä alla on kuivaa autiomaata, jonka karu ja kuiva maisema kertoo omaa kieltään siitä, kuinka paahtava helle ja jäätävä pakkanen vaihtelevat alueella vuodenaikojen juoksussa. Säärintamat jyräävät aavan maan ylitse normaalisti vauhdilla, jolloin sumupilvet tai raju lumimyrsky saattavat yllättää hetkessä. Kesän kirouksia ovat myös hiekkamyrskyt, jotka saavat silmät punoittamaan ja tunkevat hiekanmuruja suuhunkin. 

Yleensä matkalaiset tulevat paikalle ryhmissä ja ryhmät kuskataan lentoasemalta busseilla Baikonurin kaupunkiin. Siellä kumisee historia ja tyhjät tilat, sillä aikanaan satoja tuhansia asukkaita majoittaneessa kaupungissa on nykyisin "vain" noin 50 000 asukasta. He ovat käytännössä kaikki venäläisiä, jotka ovat työssä tai komennuksella kosmodromissa.

Kosmodromi puolestaan on noin 30 kilometrin päässä kaupungista. Se, että kumpaakin kutsutaan Baikonuriksi, aiheuttaa luonnollisesti pientä sekavuutta – etenkin muualta katsottaessa.

Kosmodromin pinta-ala on noin 7400 neliökilometriä, mutta raja aseman ja ympärillä levittäytyvän aron välillä on häilyvä. Piikkilanka-aitaa ei kauempaa näe.

Parhaimmillaan alueella oli kaikkiaan 80 erilaista käytössä ollutta laukaisualustaa, joita pystyy edelleen poimimaan katseellaan lentokoneesta. Suurin osa niistä oli mannertenvälisiä ohjuksia varten ja nyt ne on pääosin poistettu käytöstä. Kookkaimmat laukaisualustat ovat ammoisia N-1 -kuuraketteja ja Buran-sukkulaa varten rakennetut, mutta aktiivisimmat nykyisin ovat Proton- ja Sojuz-kantorakettien alustat.

Niiden lisäksi alueella on useita mannertenvälisten ohjusten kokeellisia ja ainakin aikaisemmin aktiivisia laukaisualustoja sekä siiloja.

Laukaisualustojen lisäksi paikalla on suuri määrä erilaisia työtiloja ja halleja, joissa kantoraketteja, satelliitteja ja miehitettyjä avaruusaluksia valmistellaan lennoilleen. Kookkain halleista on kuurakettia varten rakennettu suuri kolossi, jonka katto romahti huollon puutteessa vuonna 2002 surmaten parikymmentä ihmistä. Valitettavasti hallissa oli varastoituna Neuvostoliiton ainoa avaruuskelpoinen sukkula Buran, joka tuhoutui myös onnettomuudessa lentokyvyttömäksi.

2000-luvun alussa Sojuz-alusten laukaisupaikkoja ja niihin liittyviä halleja remontoitiin, koska lisääntynyt kansainvälinen yhteistyö toi paitsi runsaasti ulkomaisia vierailijoita, niin myös rahaa. Myös laukaisupaikan välittömässä läheisyydessä olevat asuintilat sekä Baikonurin kaupungin hotellit laitettiin uuteen uskoon.

Nykyisellään Baikonur jakaantuukin selvästi uuteen ja remontoituun, sekä vanhaan ja rapistuvaan. Tosin nyt yli vuosikymmen sitten innokkaasti korjatut rakennukset ja tilat alkavat olla jo myös paikoitellen surullisessa kunnossa.

Kuvat: Baikonurissa ja kosmodromissa on raketteja (oikeita ja pienoismalleja), ohjuksia ja lentokoneita muistomerkkeinä lähes joka paikassa.

 

Avaruuskilpailun punainen tukikohta

Alun perin Tjuratamiksi kutsutun paikan kirjoitettu historia alkaa vuodesta 1901, jolloin kaupungin vieressä virtaavasta Syr Daria -joesta pumpattiin vettä höyryvetureille, jotka vetivät junia Tashkentiin vievällä rautatiellä. Alueelta myös louhittiin kuparia ja 1930-luvulla paikalla oli kulakkien (eli kommunistien vainoaminen porvareiden ja varakkaiden maanviljelijöiden) vankityöleiri.

Kun vuonna 1955 Tjuratam valittiin avaruuskeskukseksi, oli siellä vain kolmisenkymmentä rakennusta ja muutama kymmentä asukasta. 

Paikka oli täydellinen Neuvostomaan ensimmäisen mannertenvälisen ohjuksen R-7:n koelaukaisupaikaksi. Sen kantomatka oli huimat 10 000 kilometriä, joten alhaalta Kazakstanista laukaistaessa riitti tilaa tarpeeksi Siperiaan saakka. Silloinen tekniikka vaati tutkaverkoston koko lentomatkan alueelle, koska tutkat seurasivat ohjuksen kulkua ja ohjasivat lentoa radiolinkin avulla.

Lisäksi laukaisualueen tuli olla myös tarpeeksi syvällä Neuvostomaan sydämessä, jotta amerikkalaisvakoojat eivät löytäisi helposti paikalle. Näistä syistä aikaisemmin rakettilaukaisuissa käytetty Kapustin Jarin laukaisukeskus Volgajoen varrella ei enää kelvannut, vaan piti löytää jotain muuta.

Kazakstanin laajalla arolla sijaitseva Baikonur oli siis täydellinen paikka, eikä keskuksen perustamispäätöstä peruttu, vaikka rakettien tutkaohjaus kävi pian vanhanaikaiseksi, kun raketin sisään asennettaviin gyroskooppeihin perustuvat inertiaohjausjärjestelmät korvasivat ulkoisten tutka-asemien verkot. Baikonurin ensimmäinen kivi iskettiin paikalleen kesällä 1955.

Joki

Salaisuus leimasi paikan toimintaa alusta alkaen. Baikonurissa työssä olleet eivät puhuneet sen sijainnista edes läheisilleen mitään, vaan viittasivat siihen vain erilaisilla hämäysnimillä. Jos lähistöllä oli liikkeellä ulkomaisia matkailijoita, tiedotettiin heistä etukäteen ja kaikki radioliikenne ja toiminta pysäytettiin.

Kun pääsuunnittelija matkasi Moskovasta paikalle, kerrottiin Skorpioni 4:n olevan liikkeellä. Lentokoneet tekivät hämäyskierroksia ilmassa suunnatessaan kohti Baikonuria.

Kun suurten kantorakettien laukaisut alkoivat keväällä 1957, pystyttiin Baikonurin likimääräinen paikka päättelemään myös lännessä ja sen tarkka sijainti ja olemus paljastuivat kesällä 1957. Silloin Pakistanista ilmaan noussut amerikkalaisten U-2 -vakoilukone löysi Baikonurin yksinkertaisesti rautatiekiskoja seuraten.

Sitä mukaa kun rakettien laukaisut lisääntyivät, kasvoi myös Baikonurin asukasmäärä. Sotilaiden komennukset muuttuivat pitemmiksi ja pian he toivat perheensä mukanaan. Laukaisukeskuksen asuinkaupunki sai oman virallisen nimenkin, Leninsk, ja kun Neuvostoliiton kuuohjelma paisutti toimintaa edelleen 1960-luvun lopussa ja 1970-luvun alussa, nousi alueella enemmän tai vähemmän pysyvästi asuvien määrä 50 000:een.

Seurannut Buran-sukkulan ja sen Energia-kantoraketin (jonka laukaisualusta-alueelta on alla oleva kuva) kehittäminen laajensi edelleen kaupunkia, minkä seurauksena väkimäärä oli jo 75000 vuonna 1990. 

Koska etäisyyttä kaupungin ja laukaisualustojen välillä on muutamia kymmeniä kilometrejä, näkyvät ja kuuluvat laukaisut hyvin Leninskin asunnoissakin. Raketin nousua taivaalle voi seurata parvekkeelta ja koko kaupungin asukkaat hurrasivat, kun raketit kipusivat taivaalle. 

Tosin aina laukaisut eivät ole onnistuneet näin hyvin. Heti avaruusajan alkuaikoina tapahtui kaksi suurta onnettomuutta, joissa laukaistavat raketit räjähtivät ja surmasivat suuren määrän ihmisiä. Koska kummatkin tapahtuivat lokakuun 24. päivänä, vuosina 1960 ja 1963, ei tuona päivänä sen koommin ole laukaisuja tehty. Yhä edelleen 24.10. on kielletty päivä.

Kun Neuvostoliitto hajosi, muutettiin kaupunginkin nimi Baikonuriksi. Koska laukaisupaikka sijaitsi itsenäistyneen Kazakstanin alueella, käynnistettiin saman tien myös neuvottelut sen omistuksesta ja käyttämisestä. Nykyisen sopimuksen mukaan Venäjä on vuokrannut alueen käyttöönsä vuoteen 2050 saakka ja maksaa vuokraa alueesta 115 miljoonaa dollaria vuodessa, mikä on suuri summa sinällään, mutta verrattuna Baikonurissa olevaan infrastruktuurin hintaan ja kätevään avaruuteen pääsyyn se on hintansa väärti.

Plesetsk, Venäjän ainoa toinen suuri laukaisukeskus, sijaitsee liian pohjoisessa, jotta sieltä voitaisiin laukaista satelliitteja lähellä päiväntasaajaa oleville kiertoradoille.

Siksipä Venäjä on rakentamassa uutta avaruuskeskusta Svobodnin ja  Shimanovskin alueelle Amuriin, maan aivan itäiseen kolkkaan. Keskuksen nimi Космодром Восточный, Vostotšnyin kosmodromi tarkoittaakin "itäistä avaruussatamaa". 

Ensimmäisen laukaisun sieltä piti tapahtua viimeisimmän suunnitelman mukaan viime vuoden puolella, mutta keskuksen rakentaminen on myöhässä mitä moninaisimmista syistä. Venäjän nykyinen taloustilanne vaikuttaa asiaa, kuten myös rakennustyömaalla oleva korruptio.

Nähtävästi Vostotšnyin tekeminen ei ole yhtä korkealla Venäjän valtionhallinnon prioriteettilistalla kuin aikanaan oli Sotshin olympiakylän rakentaminen...

Gagarin on joka puolella...

Mökki, missä Gagarin nukkui ennen historiallista lentoaan varamiehenä olleen German Titovin kanssa, on nyt museo. Korolev nukkui toisessa mökissä.

Mökin sisällä näyttää tältä.

Nyt avaruuslentäjät nukkuvat pari viikkoa ennen lähtöään tällaisessa "kosmonauttihotellissa".

Sojuz-aluksen laukaisu avaruuteen näyttää tältä.

Hyvällä säällä raketin nousua voi seurata lähes siihen saakka, kun se on avaruudessa.

Buran-sukkulan mallikappale makaa yksinäisenä.

Buran laukaistiin ainoalle avaruuslennolleen Energia-kantoraketilla tältä alustalta. 

Surullisen näköinen torni Energian laukaisualustalla.

Kaikki ei ole Baikonurissa historiaa: sen rakettien, avaruusalusten ja satelliittien laukaisuvalmisteluhallit ovat aivan ajanmukaisia.

Alla on vielä tunnelmakuvia Baikonurista ja sen ympäristöstä:

Kuvat: Jari Mäkinen

Minuutin selitys: miksi raketin lähettäminen avaruuteen on hankalaa?

Minuutin selitys: miksi raketin lähettäminen avaruuteen on hankalaa?
11.03.2016

Kantorakettien lähettäminen avaruuteen tuntuu olevan välillä todella vaikeaa: laukaisua lykätään ja lykätään pieniltä vaikuttavien syiden vuoksi.

Mutta miksi se on niin hankalaa? Tuorein minuutin selitys tuo tähän ainakin vähän valoa...

Kuun synty, osa 2: Salaperäinen Theia

Maan ja Kuun koostumusten samankaltaisuuteen on esitetty toinenkin selitys kuin eilisessä uutisessamme esitellyssä tutkimuksessa. Alessandra Mastrobuono-Battistin johtamassa tutkimuksessa tarkasteltiin tietokonemallinnusten avulla erilaisia versioita törmäyksestä, jonka seurauksena Kuu syntyi. Tulosten perusteella näyttää siltä, että suurin osa Kuuksi kasautuneesta aineesta oli törmänneestä Theia-planeetasta ja vain vähäinen määrä on peräisin Maasta.

Tämän teorian kannalta Maan ja Kuun samankaltaisuus muodostaa entistä suuremman ongelman, sillä jopa lähimmät naapurimme Kuun jälkeen – Venus, Mars ja asteroidit – poikkeavat koostumukseltaan selvästi Maasta. Jos Theia on peräisin kauempaa Aurinkokunnasta, Kuun koostumuksen pitäisi olla tyystin toisenlainen kuin Maan.

Mallinnusten mukaan planeetat ja niihin törmäävät pienemmät kappaleet ovat usein koostumukseltaan samankaltaisia, koska ne ovat muotoutuneet samanlaisessa ympäristössä. Mastrobuono-Battistin johtama ryhmä ehdottaakin ongelman ratkaisuksi sitä, että Theia ei olekaan lähtöisin jostain Aurinkokunnan kaukaisesta kolkasta, vaan melko läheltä Maata. Siksi Theian ja Maan koostumukset muistuttivat toisiaan – ja siksi myös Kuu on koostumukseltaan hyvin samanlainen kuin Maa.

"Koska Theia ja Maa muotoutuivat samalla alueella, niihin kertyi samanlaista ainetta. Samoilla seuduilla syntyminen johti lopulta myös niiden keskinäiseen törmäykseen", Mastrobuono-Battisti selittää.

Tutkimus julkaistiin Nature-tiedelehdessä 9. huhtikuuta.

Kuva: Kööpenhaminan yliopisto

 

 

Kuva viikonvaihteeksi: Komeetta Lovejoy

Alkuvuodesta taivasta on koristanut komeetta C/2014 Q2 eli Lovejoy. Kirkkaimmillaan se erottui jopa paljain silmin ja edelleen se löytyy kiikarilla Perseuksen ja Kassiopeian tähdistöjen rajamailta.

27. joulukuuta 2014 komeetta osui sattumalta maailman tehokkaimman digikameran kuvakenttään. Tuolloin Lovejoy oli yli 80 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta ja sen ydintä ympäröivällä komalla oli läpimittaa noin 650 000 kilometriä, melkein kaksi kertaa Maan ja Kuun välinen etäisyys. Komeetan ytimen arvellaan kuitenkin olevan kooltaan vain muutaman kilometrin luokkaa.

Palasista koostuva kuva on otettu "Pimeän energian kameralla", joka on nelimetrisessä Blanco-teleskoopissa Cerro Tololon observatoriossa Andien vuoristossa. Instrumentti rakentuu kaikkiaan 62 ccd-kennosta, jotka muodostavat yhteensä peräti 570 megapikselin kameran. Sen kuvakenttä on halkaisijaltaan noin kaksi astetta eli neljä kertaa Kuun näennäistä läpimittaa suurempi.

Kameralla otettujen kuvien avulla tutkitaan varsinaisesti kaukaisia galakseja ja niiden muodostamia joukkoja sekä galakseissa räjähtäviä supernovia. Tavoitteena on saada entistä tarkempaa tietoa maailmankaikkeuden kiihtyvästä laajenemisesta, jonka aiheuttajaksi on teoretisoitu toistaiseksi tuntematonta pimeää energiaa. Dark Energy Survey -kartoituksesta löytyy lisätietoa projektin kotisivuilta.

Kuvat: Fermilab / Marty Murphy / Nikolay Kuropatkin / Huan Lin / Brian Yanny

Mistä on pienet meteoriitit tehty?

Tai pikemminkin mistä ne ovat peräisin? Sitä tutkijat yrittävät selvittää, mutta tehtävä on vaikea. Kaksi vuotta sitten liki 20-metrinen järkäle syöksyi Maan ilmakehään ja räjähti parinkymmenen kilometrin korkeudella Tšeljabinskin yläpuolella. Paineaallon seurauksena toistatuhatta ihmistä loukkaantui.

Maanpinnalle saakka selvisi meteoriitteja, joista suurin, yli 650-kiloinen murikka, nostettiin Tšebarkul-järven pohjasta. Niiden koostumuksen perusteella on mahdollista yrittää tunnistaa asteroidi, josta kappale on jossain vaiheessa lohjennut.

Alkuun arveltiin, että "emoasteroidi" voisi olla kahden kilometrin läpimittainen Auringon kiertolainen (86039) 1999 NC43. Maan lähistölle ajoittain tulevan asteroidin rata todettiin suunnilleen samanlaiseksi kuin Tšeljabinskin pamauksen aiheuttaneella kappaleella ja alustavan analyysin perusteella myös koostumus osui yksiin.

Nyt näyttää siltä, että niin ei olekaan. Vishnu Reddyn johtama tutkijaryhmä on tarkastellut uudemman kerran sekä kappaleiden rataelementtejä että spektrihavaintoja, jotka kertovat asteroidin koostumuksesta. Icarus-lehdessä julkaistussa artikkelissa todetaan, että näiden kahden kappaleen välinen yhteys on epätodennäköinen.

Tšeljabinskin meteoriitti on vain vähän rautaa sisältävä LL-kondriitti, jonka ominaisuudet poikkeavat selvästi 1999 NC43 -asteroidin koostumuksesta. Tutkijat toteavatkin, että yksittäisten meteoriittien alkuperän liittäminen tiettyyn asteroidiin on hyvin hankalaa, koska Aurinkokunnan pienkappaleiden radat ovat kaoottisia ja muuttuvat kaiken aikaa.

 

IXV teki onnistuneen koelennon

Kuva: ESA / S. Corvaja
Kuva: ESA / S. Corvaja
Kuva: ESA / J. Huart

11. helmikuuta kello 15.40 Suomen aikaa Kouroun avaruuskeskuksesta kohosi kohti avaruutta Vega-kantoraketti ja sen keulilla Euroopan avaruusjärjestön koealus IXV (Intermediate eXperimental Vehicle). 

Alus irtosi raketista 340 kilometrin korkeudella ja jatkoi vielä noin 50 kilometriä ylemmäs, kunnes alkoi vajota – tai oikeastaan syöksyä – takaisin kohti maankamaraa.

120 kilometrin korkeudella aluksen nopeus oli 7,5 kilometriä sekunnissa eli noin 27 000 kilometriä sekunnissa. Yhä tihenevä ilmakehä alkoi hidastaa IXV:n nopeutta ja samalla kuumentaa sen lämpösuojaa. Pikaisen avaruuspiipahduksen viimeisessä vaiheessa alus leijui noin 26 kilometrin korkeudelta laskuvarjojen varassa Tyyneenmereen Galapagos-saarten länsipuolelle.

 

Lentoa seurattiin ALTEC-keskuksessa Torinossa Italiassa, mutta dataa saatiin myös Librevillessä Gabonissa ja Malingissa Keniassa sijaitsevilta maa-asemilta sekä Nos Aries -alukselta, joka lennon päätteeksi poimi koealuksen merestä.

IXV:ssä oli yli 300 sensoria, jotka rekisteröivät aluksen ja sen laitteiden toimintaa ja käyttäytymistä koko lennon ajan. Alustavat tulokset mittauksista on määrä julkaista maalis–huhtikuun vaihteessa.

 

Kuva: ESA / J. Huart

Koelennon tuloksia tullaan käyttämään hyväksi ESAn PRIDE-avaruuslentokoneen (Programme for Reusable In-orbit Demonstrator) suunnittelussa – mikäli alus päätetään rakentaa. Monikertakäyttöinen alus laukaistaisiin avaruuteen IXV:n tapaan Vega-kantoraketilla ja se laskeutuisi kiitoradalle Nasan avaruussukkulan tapaan.

IXV:n koelento oli merkittävä edistysaskel myös Vega-kantoraketille. Vuodesta 2012 käytössä ollut raketti laukaistiin nyt ensimmäisen kerran ekvaattorin suuntaan, kun aiemmat lennot ovat olleet kohti pohjoista. Samalla IXV oli Vegan toistaiseksi raskain hyötykuorma.

 

Cereksestä erottuu jo kraattereita

Kuva: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
Kuva: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

Cerestä lähestyvä Dawn-luotain on jälleen lähettänyt entistä tarkempia kuvia kääpiöplaneetasta. 4. helmikuuta luotain oli 145 000 kilometrin etäisyydellä määränpäästään ja nyt sen ottamissa kuvissa erottuu Cereksen pinnalla jo kraattereita. Kuvista, joiden erotuskyky on noin 14 kilometriä per pikseli, on koottu myös animaatio

Dawnin on määrä asettua Cerestä kiertävälle radalle noin kuukauden kuluttua, 6. maaliskuuta.

Onnea Plutolle!

Kuva NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Kuva NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute

Tai pikemminkin Clyde Tombaugh'lle (alla), joka tosin poistui keskuudestamme jo vuonna 1997. Eilen tuli kuluneeksi 109 vuotta kaukaisen kääpiöplaneetan löytäjän syntymästä. Merkkipäivän kunniaksi julkaistiin tuore kuva Plutosta ja sen suurimmasta kuusta Kharonista – tai Charonista.

Vuonna 1978 Pluton ensimmäisen tunnetun kuun löytänyt James Christy nimesi sen vaimonsa Sharonin mukaan. Kreikkalaisesta mytologiasta tutun Styx-virran lautturin englanninkielisen nimen c-kirjain voidaan näet lausua myös ässänä.

Tuore kuva Plutosta on otettu New Horizons -luotaimen LORRI-kameralla (Long-Range Reconnaissance Imager) 25. tammikuuta. Tuolloin luotain oli 203 miljoonan kilometrin päässä Plutosta, joten kääpiöplaneetta on kuvassa vain kahden pikselin ja sen suurin kuu ainoastaan yhden pikselin kokoinen. Ne näkyvät kuitenkin tuplasti isompina kuin viime heinäkuussa otetussa kuvassa. 

Valotusaika oli vain 1/10 sekuntia, joten pienemmät ja himmeämmät kuut eivät erotu kuvassa. Vaikka Pluto on kuvassa vielä mitättömän pieni, se ei ole enää pelkkä valopiste. Tulevina kuukausina Pluto kasvaa kuvissa yhä suuremmaksi, kun New Horizons matkaa kohti kesällä tapahtuvaa ohilentoa.

14. heinäkuuta luotain sujahtaa kääpiöplaneetan ohi noin 10 000 kilometrin etäisyydeltä. Rataan tehdään vielä pieniä korjauksia kevään ja kesän mittaan otettujen kuvien perusteella.

 

Virosta tulossa ESAn jäsenmaa

Virosta tulossa ESAn jäsenmaa

Viro otti eilen tärkeän askeleen kohti täysjäsenyyttä Euroopan avaruusjärjestössä, kun ESAn pääkonttorissa Pariisissa allekirjoitettiin liittymissopimus. Sen mukaisesti Virosta on tulossa ESAn 21. jäsenmaa.

Virallisesti Viron ja ESAn välinen yhteistyö alkoi 20. kesäkuuta 2007 Tallinnassa pidetyssä tilaisuudessa, jonka perusteella Viro ja ESA sopivat virallisesti 10. marraskuuta 2009 sopimuksen siitä, että Virosta tuli ESAn ns. yhteistyömaa. Tämä tarkoitti sitä, että virolaiset saattoivat tulla esimerkiksi harjoittelemaan ESAn avaruuskeskuksiin.

Virolla on pitkä historia avaruustutkimuksessa, ennen kaikkea astrofysiikan alalla, ja virolaiset ovatkin osallistuneet viime vuosina moniin ESAn tieteellisiin ja teknologisiin ohjelmiin. Viro on myös aktiivisesti mukana ESA-jäsenyyteen tähtäävien maiden yhteisessä ns. PECS-ohjelmassa (Plan for European Cooperating States), jonka puitteissa on yhteistyötä mm. avaruustutkimuksen, Maan havainnoinnin, materiaalitutkimuksen, biologian ja avaruustekniikan aloilla.

Viro on myös avaruusmaa: sen ensimmäinen satelliitti, Tarton yliopiston opiskelijoiden satelliittiohjelman puitteissa tehty ESTCube-1 laukaistiin avaruuteen toukokuussa 2013 eurooppalaisella Vega-kantoraketilla.

Nyt solmittu sopimus ei vielä liitä virallisesti Viroa ESAan, vaan näin käy vasta myöhemmin tänä vuonna, kun Viron hallitus hyväksyy puolestaan liittymismaksun maksamisen ja sen on talletettu Ranskan hallituksen haltuun. 

Tilaisuudessa ESAn pääkonttorissa olivat paikalla ESAn pääjohtaja Jean-Jacques Dordain ja Viron ulkomaankaupasta ja yritystoiminnasta vastaava talous- ja viestintäministeri Anne Sulling, jotka allekirjoittivat sopimuksen, sekä Viron avaruuskomitean puheenjohtaja sekä kansanedustaja Ene Ergma ja Sven Jürgenson, Viron suurlähettiläs Ranskassa.

 

Falcon 9: laukaisu onnistui, laskeutuminen vain osittain

Päivitys lauantaina 10.1. klo 12:10

Space X -yhtiön osittain uudelleenkäytettävä Falcon 9 -kantoraketti laukaistiin onnistuneesti avaruuteen tänään lauantaina klo 11:47 Suomen aikaa. Lennolla testattu raketin ensimmäisen vaiheen laskeutuminen Atlantilla olevalle lavetille sen sijaan onnistui vain osittain: raketti onnistui erinomaisesti muuttamaan lentorataansa, laskeutumaan alas ilmakehään ja suunnistamaan täsmälleen lavettialuksen päälle, mutta osui sen pintaan liian suurella nopeudella, joten se vauruoitui lentokelvottomaksi.

Lento ei siis onnistunut tältä osin odotetulla tavalla, mutta sen tärkein tarkoitus olikin toimittaa avaruusasemalle rahtia kuljettava Dragon-alus matkalleen. Se onnistui erinomaisesti ja Dragon on jo avannut aurinkopaneelinsa sekä aloittanut paripäiväisen matkansa asemalle.

Ensimmäisen vaiheen laskeutumisesta lavetille ei saatu harmaassa ja sumuisessa säässä hyviä kuvia, mutta siitä on paljon telemetriatietoja ja lento auttaa kehittämään tekniikkaa edelleen.

Päivitys lauantaina illalla klo 19:30:

Alustavien tietojen mukaan rakettivaiheen ritilämäisiä aerodynaamisia ohjaimia käyttäneen hydraulisen systeemin neste loppui kesken, minkä vuoksi nopeus laskeutuessa oli suurempi kuin piti. Seuraavalla Falcon 9:n lennolla hydraulisysteemissä on 50% enemmän nestettä ja tänään saatujen kokemusten perusteella laskeutumisen onnistumisen todennäköisyys on suurempi.

Otsikkokuva on laskeutumista esitelleestä animaatiosta – ei todellinen kuva laskeutumisesta.

Alkuperäinen artikkeli lauantain aamulta:

Laukaisua yritettiin edellisen kerran tiistaina, jolloin lähtölaskenta keskeytettiin vain minuutti ja 21 sekuntia ennen lentoonlähtöä, kun raketin toisen vaiheen rakettimoottorin ohjauksessa ilmeni vikaa. 

Tietokoneiden havaitsema poikkeava mittausarvo olisi johtanut automaattiseen lähdön keskeyttämiseen, joten lennojohtajat pysäyttivät kellon itse vain minuutti ja 21 sekuntia ennen suunniteltua lähtöaikaa.

Space X ei ole kertonut viasta tarkemmin, mutta nähtävästi se oli eräs tekijöistä, joiden vuoksi laukaisua siirrettiin alun perin joulukuun 19. päivästä tammikuun alkuun. Silloin paria päivää ennen suunniteltua laukaisua tehty moottorien koekäyttö keskeytyi ja raketin toisessa vaiheessa havaittiin kaksi pientä vikaa, jotka piti korjata ennen uutta yritystä. Falcon 9:n moottoreita haluttiin myös testata uudelleen ennen varsinaista laukaisua, joten yritys siirrettiin saman tien joululomien jälkeen tämän viikon tiistaille.

Koska laukaisuikkuna tiistaina oli vain noin sekunnin mittainen,  ei laukaisua voitu koittaa samana päivänä enää uudelleen, vaan raketti piti tyhjentää poltoaineesta ja asettaa tilaan, jossa se saattoi odottaa uutta laukaisua. Tiistaina uudeksi laukaisupäiväksi kerrottiin jo eilinen perjantai, mutta torstaina Nasa ja Space X päättivät lykätä yritystä vielä vuorokaudella.

Falcon 9:n huötykuormana on miehittämätön Dragon-rahtialus, joka kuljettaa 2,3 tonnia tavaraa Kansainväliselle avaruusasemalle. Koska kantoraketti nousee lentoon mahdollisimman painavana, pitää se laukaista matkaan hyvin täsmälleen oikeaan aikaan.

Lisäjännitystä laukaisuun tulee siitä, että se on ensimmäinen Nasan yksityisiltä avaruusyhtiöiltä tilaama rahtilento avaruusasemalle sitten viime lokakuussa tapahtuneen onnettomuuden, jolloin Orbital Sciences -yhtiön Cygnus-alus ja sen rahti tuhoutuivat niitä kyytineen Antares-kantoraketin moottorin räjähdettyä välittömästi laukaisun jälkeen. 

Uudelleenkäytettävä ensimmäinen vaihe

Paitsi että avaruusasemalla olevat kuusi avaruuslentäjää odottaa   rahtialuksen saapumista, on lento erityisen jännittävä siksi, että Space X yrittää saada tällä lennolla kantoraketin ensimmäisen vaiheen palautettua ehjänä takaisin Maan pinnalle.

Nyt käytännössä kaikki avaruuteen aluksia laukaisevat kantoraketit ovat kertakäyttöisiä, eli suuri ja kallis kantoraketti tuhoutuu kokonaan laukaisussa. Tyypillisesti vaiheista koostuvan raketin ensimmäinen vaihe putoaa mereen ja ylemmät vaiheet tuhoutuvat pudotessaan takaisin ilmakehään. 

Jo se, että raketin suurin yksittäinen osa, ensimmäinen vaihe, saataisiin takaisin uudelleenkäytettäväksi, olisi olennainen askel eteenpäin ja auttaisi säästämään raketin laukaisukustannuksissa.

Esimerkiksi Falcon 9:n tapauksessa ensimmäinen vaihe on 42 metriä korkea ja 3,7 metriä halkaisijaltaan oleva lieriö, jonka massa ilman polttoainetta on noin 18 tonnia ja jonka sisälle mahtuu 385 tonnia polttoainetta ja nestemäistä happea. Sen alaosassa on yhdeksän kappaletta Merlin 1D -rakettimoottoria, joiden yhteinen työntövoima on 5 886 kilonewtonia.

Tarkkaan ottaen nyt käytössä oleva kantoraketin versio on Falcon 9 v1.1, eli Falcon 9 Reusable, ja se on alkuperäistä Falcon 9:ää voimakkaampi ja kyvykkäämpi. Lisäpotkua tarvitaan muun muassa ensimmäisen vaiheen maahan palaamisessa tarvittavien laskeutumisjalkojen, ohjaimien sekä ylimääräisen polttoaineen kuljettamiseen.

Kriitikoiden mukaan juuri tämä kullakin lennolla kuljetettava “ylimäätäinen” massa tekee uudelleenkäytettävyydestä kannattamatonta, mutta Space X -yhtiön johtaja ja perustaja Elon Musk on tojunut kritiikkiä jo vuosien ajan laskelmillaan, jotka osoittavat laukaisuhinnan putoavanmahdollisesti jopa neljännekseen jo nyt edullisesta Falcon 9:n laukaisuhinnasta.

Falcon 9:n tapauksessa yhden kilogramman laukaiseminen avaruuteen maksaa noin 3500 euroa, ja mikäli ensimmäisiä vaiheita voidaan käyttää uudelleen suunnitellulla tavalla noin 40 kertaa, voi hinta olla noin 950 euroa kilogrammalta.

Toinen kriitiikin kohde on se, että vaikka ensimmäinen vaihe saataisiin onnistuneesti alas, voi sen kunnostaminen uutta lentoa varten olla vaikeaa.

Vaikka Space X on nuori avaruusyhtiö, on sillä kuitenkin jo pitkä kokemus rakettitekniikasta ja ennen kaikkea modernista sellaisesta: koska se on pystynyt suunnittelemaan kantorakettinsa puhtaalta pöydältä ilman historian painolastia, on tuloksena ollut erinomaisia laitteita.

Yhtiön ensimmäinen kantoraketti oli pieni Falcon 1, joka teki ensilentonsa maaliskuussa 2006. Raketti toimi kunnolla vasta neljännella laukaisyrityksellä, mutta se kehittämään nyt käytössä olevan Falcon 9:n. 

Falcon 9 ei ole yhdeksäs Falconin versio, vaan yhdeksikkö tarkoittaa ensimmäisessä vaiheessa olevien moottorien määrää. 

Moottorit sinällään ovat raketin eräs vahvuus, sillä ne on tehty yksinkertaisiksi ja uudelleenkäytettäviksi. Lisäksi yhdeksän pienemmän moottorin käyttäminen on edullisempaa ja turvallisempaa kuin yhden suuren moottorin: jopa kaksi moottoreista voi rikkoontua lennon aikana ilman, että raketti putoaa Maahan. Muilla raketeilla yleensä moottorin rikkoontuminen tarkoittaa kantoraketin ja sen hyötykuorman tuhoutumista. 

Space X on tutkinut jo vuosien ajan erilaisia tapoja tuoda ensimmäinen vaihe ehjänä alas ja on testannut koetilallaan Teksasissa ensin pienempää Grasshopperiksi kutsuttua automaattisesti lentoonnousevaan, lentävää sekä laskeutuvaa rakettia ja sittemmin myös täysikokoista Falcon 9:n ensimmäistä vaihetta, mihin asennettiin rungon alaosaan neljä ohutta, juuri ennen laskeutumista avautuvaa jalkaa.

Lisäksi edellisillä lennoilla oikeat, avaruuteen satelliitteja vieneet Falcon 9 -raketit ovat testanneet maahanpaluun eri vaiheita. Ensin korkealla yläilmakehässä tehtävää jarrutuspolttoa ja lentoradan muutosta, ja sitten myös laskeutumista alas. Viimeisimmällä koelennolla raketin ensimmäinen vaihe laskeutui onnistuneesti mereen ja lähetti mittaustietoja koko lennon ajan aina siihen saakka, kun vaihe upposi mereen noin kahdeksan sekuntia laskeutumisen jälkeen.

Mikäli nyt käytössä oleva jalkapallokentän kokoinen, kauko-ohjattu lautta olisi ollut tuolloin meressä laskeutumispaikalla, olisi vaihe saatu tuolloin jo tuotua takaisin. 

Öljynporauslautan kaltainen laite pystyy pitämään paikkansa satelliittinavigoinnin ja tehokkaiden vesisuihkumoottorien avulla oikeassa paikassa ja asennossa kolmen metrin tarkkuudella voimakkaassakin merenkäynnissä. 

Laskeutumisen jälkeen rakettivaihe kiinnitetään lautan kannelle ja tuodaan sillä takaisin maihin huollettavaksi ja tarkistettavaksi ennen uutta laukaisua.

Lennon vaiheet (T tarkoittaa laukaisuhetkeä)

T-3 sek
Ensimmäisen vaiheen yhdeksän moottoria käynnistyvät

T-0 sek
Moottorit saavuttavat täyden työntövoimansa ja 68,4 metriä korkea raketti nousee lentoon

T+20 sek
Falcon 9 alkaa kääntyä vähitellen vaakasuoraan lentoon noustuaan ensin lähes suoraan ylöspäin. Raketti suuntaa 51,6° pohjoiseen, samalle radalle avaruusaseman kanssa.

T+1 min 10 sek
Falcon 9 rikkoo äänivallin

T+2 min
Ensimmäisen vaiheen moottorien työntövoimaa pienennetään, jotta moninkertaisella äänen nopeudella lentävään rakettiin kohdistuva aerodynaaminen paine ei kasvaisi liian suureksi.

T+2 min 37 sek
Ensimmäisen vaiheen moottori sammuvat. Raketti on noin 80 km:n korkeudessa ja lentää Mach 10:n nopeudella.

T+2 min 41 sek
Toinen vaihe irtoaa ensimmäisestä vaiheesta, käynnistää muutamaa sekuntia myöhemmin oman moottorinsa ja jatkaa kohti kiertorataa. Toisen vaiheen moottori toimii kuusi minuuttia ja 38 sekuntia, minkä jälkeen Dragon on avaruudessa.

Ensimmäinen vaihe nousee lentoradallaan jopa 140 kilometrin korkeuteen, kunnes sen rakettimoottorit syttyvät, hidastavat sen nopeutta ja kääntävät vaiheen putoamaan haluttuun kohtaan suoraan alaspäin.

Ennen ilmakehän paksumpiin osiin saapumistaan noin 70 kilometrin korkeudesta noin 40 kilometriin saakka kolme yhdeksästä moottorista toimii ja jarruttaa edelleen vauhtia. Yhdessä ilmanvastuksen kanssa moottorit hidastavat nopeuden noin viisinkertaisesta äänen nopeudesta noin 900 kilometriin tunnissa. Ilmakehään saapumisen aikaan pitkän ja hoidan sylinterin asentoa hallitaan myös sen yläosasta avautuvilla neljällä ritilämäisellä vakaajalla.

Ensimmäisen vaiheen keskimmäinen moottori käynnistyy noin 15 sekuntia ennen laskeutumista. Neljä laskeutumisjalkaa avautuvat vain muutamaa sekuntia ennen lavetille osumista. Teoreettisesti laskeutumisnopeus on vain kaksi metriä sekunnissa, siis kävelyvauhtia, ja laskeutumisen tarkkuus on kymmenisen metriä – siis juuri sopiva jalkapallokentän kokoiselle (91 x 52 metriä) lavetille osumiseen.

Avaruuteen noussut Dragon-alus telakoituu avaruusasemaan kahden vuorokauden kestäneen lennon jälkeen. Se asettuu odottamaan aseman vierelle ja astronautit siirtävät sen avaruusaseman robottikäsivarren avulla kiinni aseman telakointiporttiin.