tammikuu 2006

Stardustin näytteet ylittivät odotukset

Matkattuaan avaruudessa seitsemän vuotta ja lähes viisi miljardia kilometriä, Stardtust-luotain palautti viime sunnuntaina onnistuneesti komeetasta keräämänsä pölynäytteet Maahan pienessä, n. 50 kilon painoisessa kapselissa. Kapselin paluu ilmakehään synnytti Venusta kirkkaamman, tähdenlentoa muistuttavan valoilmiön taivaalle.

Tehtävä onnistui täydellisesti, kapseli leijui laskuvarjon varassa Utahin autiomaahan 15.1.2006 klo 12:10 Suomen aikaa. Se löydettiin vasta lähes tunnin etsimisen jälkeen, ja toimitettiin puhdastilaan käsiteltäväksi.

Stardust teki useita ennätyksiä:

• Ensimmäinen komeetasta kerätty, Maahan tuotu näyte.
• Ensimmäinen Kuuta kaukaisemmasta taivaankappaleesta kerätyn näytteen tuonti Maahan.
• Nopein alus tullessaan laskuun, n. 46 500 km/h, 12,9 km/s.
• Kauimpana avaruudessa käynyt ja takaisin Maahan palannut avaruusalus. Stardust kävi asteroidivyöhykkeen ulkopuolella, puolimatkassa Jupiteriin.

Stardust emoalus on edelleen avaruudessa. Kapselin irrottamisen jälkeen se teki pienen radankorjauksen, jolla se vältti Maahan putoamisen. Se on nyt Aurinkoa kiertävällä radalla ja valmiina jatkotehtävään, mikäli kiinnostusta ja rahoitusta löytyy. Alus on edelleen hyvässä kunnossa, vaikkakaan enempiä näytteitä se ei pysty tuomaan, näytekapseleita oli vain yksi.

Stardust on maksanut 200 miljoonaa dollaria viimeisen kymmenen vuoden aikana. Projektin johtava tutkija Don Brownlee vertaa summaa huipputason baseball –pelaajaan, josta joutuu kymmenessä vuodessa maksamaan saman verran.

Tehtävän tieteellinen osuus on vasta alkamassa. Kapseli on nyt avattu ja sen näytteenkeräintä valmistellaan tutkimuksia varten. Keräimeen tarttuneiden hiukkasten määrä näyttäisi ylittävän tutkijoiden odotukset. Mikroskooppisen pieniä hiukkasia voi olla yli miljoona. Joukossa on kymmenkunta suurempaa hiukkasta, kooltaan n. 0,1 mm, yksi peräti 1 mm!

Näytteet jaetaan useaan osaan ja lähetetään yli sadalle tutkijalle eri puolille maailmaa. Joitain tuloksia on lupa odottaa ehkä jo vuoden sisällä. Tutkimukset kuitenkin jatkunevat useita vuosia; tutkitaanhan Apollojen tuomia kuunäytteitäkin yhä edelleen, 30 vuotta ohjelman päättymisen jälkeen.

Komeetat ovat peräisin Aurinkokunnan ulkolaidalta, Kuiperin vyöhykkeeltä. Siellä sijaitsee myös yhdeksäs planeetta Pluto, jota tutkimaan lähetettiin viime viikolla New Horizons –luotain. Ennen kuin luotain pääsee perille, saadaan Stardustin näytteistä paljon uutta tietoa Kuiperin vyöhykkeestä. Stardustin tiedot voivat olla suureksi hyödyksi suunniteltaessa New Horizonin tehtävät yksityiskohtia, varsinkin jatkotehtävää Pluton ohilennon jälkeen.

Keräimen toisella puolella on muualta aurinkokunnasta kerättyä tähtienvälistä materiaalia, mutta vain ehkä muutamia kymmeniä hiukkasia ja pienempiä kuin komeettahiukkaset. Niiden löytäminen on työlästä. Tehtävää on verrattu 40 muurahaisen etsimiseen jalkapallokentältä, tutkimalla suurennuslasin kanssa 5 x 5 cm:n osa kentästä kerrallaan. Tehtävään arvioidaan kuluvan 30000 työtuntia. NASA on kutsunut urakkaan mukaan vapaaehtoisia apulaisia. Itse asiassa kuka tahansa voi ilmoittautua vapaaehtoiseksi tähtipölyn etsijäksi. Stardust@Home -niminen projekti toteutetaan siten, että koko näytteenkeräimen pinta kuvataan pieninä paloina automaattimikroskoopin avulla. Kuvat laitetaan jakoon internetiin, josta niitä voi noutaa tutkittavaksi erityisen ohjelman avulla, jonka saa käyttöönsä tehtävää varten. Jos riittävän moni etsijä löytää samasta kuvasta jotakin mielenkiintoista, kuva tarkastetaan NASA:lla tarkemmin.

Kaikilta projektiin osallistujilta vaaditaan kokeen suorittamista hyväksytysti, jotta varmasti ymmärtää mitä kuvista ollaan etsimässä. Stardust@Home -projektiin voi ilmoittautua osoitteessa http://stardustathome.ssl.berkeley.edu/

Aiheesta lisää:

http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html

http://www.lockheedmartin.com/wms/findPage.do?dsp=fec&ci=14907&rsbci=0&fti=126&ti=0&sc=400

http://80.222.49.33/mars/1-1-2004.htm

http://80.222.49.33/mars/2-1-2004b.htm

http://80.222.49.33/mars/3-1-2004.htm

New Horizons laukaistu

Pluto-luotain on onnistuneesti laukaistu pitkälle matkalleen kohti Plutoa. Raketin kolmas vaihe irrottautui luotaimesta klo 21:46 Suomen aikaa, ja alus on nyt matkalla.

New Horizons –luotaimen lähtö peruttu toistamiseen

Pluto-luotaimen tämänpäiväinen lähtöyritys on peruttu ohjauskeskusta vaivanneen sähkökatkoksen vuoksi. Uusi yritys huomenna, jolloin laukaisuikkuna ajoittuu välille 20:08 - 22:07 Suomen aikaa. Sää suosii laukaisua huomenna 80 % todennäköisyydellä.

New Horizons –luotaimen lähtö peruttu tältä päivältä

Plutoon matkaavaa New Horizons luotaimen lähtö on tältä päivältä peruttu, uusi yritys huomenna klo 20:16-22:15 Suomen aikaa. Sallittuja rajoja hipovat tuulet pakottivat siirtämään lähtöä. Yläilmakehän tuuliolosuhteet olivat sallituissa rajoissa, mutta laukaisupaikan tuulet olivat puuskissa yli luotainta kuljettavalle Atlas V –raketille sallittuja rajoja. Teknisiä esteitä lähdölle ei olisi ollut.

Aiheesta lisää:

http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html

http://pluto.jhuapl.edu/launch/index.php

New Horizons kohti Plutoa

Ensimmäinen Pluton tutkimaan matkaava luotain on valmiina lähtöön. NASA:n New Horizons -luotain on määrä laukaista pitkälle matkalleen huomenna tiistaina, 17.1.2006. Flyygelin kokoinen ja 500 kilon painoinen luotain odottaa laukaisua Atlas V 511 -raketin kärjessä. Versio 511 on Atlaksen suurin versio, jolla New Horizons saavuttaa ennätyksellisen 16 kilometrin sekuntinopeuden, lähes 60 000 kilometriä tunnissa. Tällä vauhdilla Maapallon kiertäminen sujuisi 40 minuutissa! New Horizons onkin nopein luotain mikä koskaan on lähetetty. Kuun se ohittaa yhdeksän tunnin lennon jälkeen. (Apollolta matkaan kului kolme vuorokautta). Jupiterin se saavuttaa jo 13 kuukauden kuluttua ja lisää vauhtiaan jättiläisplaneetan painovoimakentässä. Pluton luo luotain saapuu vuonna 2015. Pluto on planeetoista kaukaisin, ja ainoa, jota ei ole tutkittu lähietäisyydeltä. Onnistuessaan New Horizons paikkaa tämän aukon, ja Pluton jälkeen se suuntaa syvemmälle Aurinkokunnan ulkolaidalle, Kuiperin vyöhykkeelle. Siellä on muita Pluton kaltaisia kappaleita sekä komeettoja.

Pluton tutkimiselle alkaa ollakin kiire, koska planeetta on etääntymässä Auringosta. Sen pintalämpötila laskee ja ohut ilmakehä tiivistyy planeetan pinnalle peittäen sen näkyvistä. Paikalle on ehdittävä ilmakehän vielä ollessa kaasumaisessa muodossa.

Koska New Horizons lentää kauas Auringosta, sen tarvitsemaa sähköenergiaa ei voi tuottaa aurinkopaneeleilla. Muiden ulkoplaneettaluotaimien tapaan New Horizons käyttää ydinparistoa tuottamaan ne muutamat kymmenen wattia sähkötehoa, jotka se tarvitsee toimiakseen. Ydinparistossa on 11 kiloa radioaktiivista plutoniumia, jonka hajotessaan synnyttämä lämpö muutetaan sähköksi. Radioaktiivista materiaalia sisältävien luotaimien laukaisu on aina herättänyt jonkinlaista liikehdintää ympäristöväen keskuudessa. Huoli on aiheetonta, koska laukaisun epäonnistumiseen on varauduttu. Plutonium on kiinteässä muodossa ja siten kapseloitu, että se kestää vaikka raketin räjähtämisen ja maahan putoamisen leviämättä ympäristöön. Mahdolliset putoamispaikat ovat tiedossa ja jos onnettomuus sattuu, luotaimen romut tullaan mahdollisuuksien mukaan etsimään ja korjaamaan talteen.

Aiheesta lisää:

http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html

http://pluto.jhuapl.edu/launch/index.php

Stardustin näytekapseli laskeutunut

Stardustin näytekapseli laskeutui onnistuneesti. Kaikki toimi kuten oli suunniteltu. Lämpökilpi kesti ilmakehään osumisen synnyttämän tuhansien asteiden kuumuuden, kumpikin laskuvarjo avautui ajallaan ja kapseli laskeutui Utahin autiomaahan, josta se siirretään edelleen tutkittavaksi.

Falcon 1:n seuraava laukaisuyritys 8. helmikuuta

Yksityisen SpaceX -yhtiön täysin uuden raketin seuraavan laukaisuyrityksen päiväksi on ilmoitettu 8.2.2006. Kaksi edellistä yritystä keskeytyivät teknisten ongelmien vuoksi.

Ensimmäinen yritys 27.11.2005 päättyi nestemäisen hapen karkaamiseen laukaisualustan järjestelmistä. Toinen yritys 19.12.2005 kariutui polttoainesäiliön tuuletusventtiilin virhetoiminnan takia, jonka seurauksena säiliö vaurioitui. Tyynellä valtamerellä sijaitsevalle laukaisupaikalle, Kwajalein-atollille Marshall-saarten tasavallassa, viedään kokonaan uusi raketin ensimmäinen vaihe. Vaurioitunut viedään takaisin tehtaalle korjattavaksi.

Laukaisualustan rakennetta on myös muutettu siten, että tuuli ei enää aseta yhtä tiukkoja rajoja laukaisulle kuin aikaisemmin. Raketti itsessään voi lentää tuulessa kuin tuulessa, mutta kovassa tuulessa se on ensimmäisten metrien matkalla vaarassa osua laukaisualustan rakenteisiin. Tätä ongelmaa on nyt korjattu alustan rakenteita muuttamalla.

Onnistuessaan Falcon 1:stä tulee ensimmäinen yksityisin varoin suunniteltu ja rakennettu kiertoradan saavuttava raketti. Yhtiö on suunnittelemassa myös suurempia versioita raketistaan. Falcon 9 lentää ehkä jo vuonna 2007. Yhteistä eri versioille on mm. samanlaiset moottorit ja ohjausjärjestelmät, sekä mahdollisuus käyttää raketin osat uudelleen lennon jälkeen. Yhtiö on luvannut kilpailijoitaan huomattavasti halvempia laukaisuhintoja. Perinteiset NASA:n hovihankkijat Boeing ja Locheend Martin voivat näin ollen olla pian hätää kärsimässä, mikäli eteläafrikkalaisen nettimiljonääri Elon Muskin suunnitelmat onnistuvat.

Aiheesta lisää:

http://www.spacex.com/

http://www.ponttokamera.net/aurinkokunta_tanaan/archives/2005/11/entry_130.html

http://www.google.fi/search?as_q=%22Falcon+1%22&num=10&hl=fi&btnG=Google-haku&as_epq=&as_oq=&as_eq=&lr=&as_ft=i&as_filetype=&as_qdr=all&as_occt=any&as_dt=i&as_sitesearch=www.ponttokamera.net&as_rights=

Stardust tuo näytteitä komeetasta

NASA:n Stardust-luotain tuo komeetan Wild 2-lähistöltä ja muualtakin Aurinkokunnasta keräämiään näytteitä Maahan ensi sunnuntaina. Näytekapseli kohtaa Maan ilmakehän 12,8 kilometrin sekuntivauhdilla. Lämpökilven jarrutettua vauhtia riittävästi, aukeaa ensimmäinen laskuvarjo. Vauhdin pudottua alle äänen nopeuteen, kapselin päälaskuvarjo aukeaa ja se tekee pehmeän laskun Utahin autiomaahan 15.1.2006 klo 12:12 Suomen aikaa. Kapselissa on ensimmäinen Maahan tuotu näyte komeetasta.

Luotain lähetettiin matkaan 7.2.1999. Kaksi vuottaa sitten se lensi Wild 2 komeetan ohi lähietäisyydeltä ja keräsi talteen avaruudessa leijailevaa pölyä. Ennen komeetan ohitusta vuosina 2001 ja 2002 se keräsi hiukkasia joita tähtienvälisestä avaruudesta virtaa Aurinkokunnan sisäosiin. Näytteenkerääjä on nyt suljettu lämpökilvellä varustettuun kapseliin, joka irrotetaan luotaimesta ja ohjataan hallitusti Maan ilmakehään.

Tämä on toinen kerta kun vastaavaa näytteiden palauttamista yritetään. Edellinen palautus osittain epäonnistui elokuussa 2004. Kyseessä oli Genesis-luotain, joka keräsi näytteitä aurinkotuulesta. Paluukapselissa olleen suunnitteluvirheen vuoksi kapselin laskuvarjo ei auennut lainkaan, vaan kapseli putosi 300 km tuntinopeudella maahan ja hajosi kappaleiksi. Romut vietiin laboratorioon, jossa pelastettiin se mikä pelastettavissa oli. Yllättävän suuri osa näytteistä saatiinkin talteen, mutta niiden tutkiminen on monin verroin vaikeampaa kuin oli suunniteltu. Stardustin on rakentanut sama yritys, Lockheed Martin, kuin Genesiksenkin. Dokumentoinnin perusteella on kuitenkin varmistunut, että ainakaan samaa suunnitteluvirhettä siinä ei ole.

Komeetoissa arvellaan olevan tallella ainetta Aurinkokunnan syntyajoilta. Stardustin tuomista näytteistä toivotaan löytyvän vastauksia Aurinkokunnan menneisyyttä ja syntyä koskeviin kysymyksiin.

Aiheesta lisää:

http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html

http://www.lockheedmartin.com/wms/findPage.do?dsp=fec&ci=14907&rsbci=0&fti=126&ti=0&sc=400

http://80.222.49.33/mars/1-1-2004.htm

http://80.222.49.33/mars/2-1-2004b.htm

http://80.222.49.33/mars/3-1-2004.htm

Maan muuttuva magneettikenttä

Maan magneettinen pohjoisnapa on siirtynyt viimeisen sadan vuoden aikana 1100 km:n matkan Kanadan pohjoisosista kohti Jäämerta. Jos muutos jatkuu, napa saattaa siirtyä Siperiaan seuraavan 50 vuoden aikana.

Hiukkasäteily ja magneettikenttä yhdessä synnyttävät revontulet, joiden esiintymisalue siirtyy samalla kun magneettiset navat liikkuvat. Meneillään oleva navan siirtyminen siirtää myös revontulien esiintymisaluetta pois Kanadasta kohti Eeurooppaa, mikä on tietenkin mieluinen uutinen meille suomalaisille, koska tulevaisuudessa revontulia tultaneen näkemään etelämpänä kuin aikaisemmin.

Maan sula rautaydin ylläpitää magneettikenttää, joka suojaa Maata Auringon hiukkassäteilyltä. Magneettikenttä on jatkuvassa hitaassa, joskus nopeassakin muutosliikkeessä. Sen käyttäytymistä menneisyydessä on selvitetty tutkimalla mm. järvien pohjasedimentin sisältämän mahneettisen mineraalin, magnettiitin suuntaviivoja. Näistä, ja muita vastaavista kerrostumista tehtyjen ikämääritysten perusteella on tultu siihen tulokseen, että Maan magneettisen navat ovat viimeksi vaihtaneet paikkaa 780 000 vuotta sitten, ja että vaihtumiseen kului tuhansia vuosia. Miten vaihtuminen tarkalleen ottaen tapahtuu, ei ole selvillä. Magneettikenttä ei ilmeisesti kuitenkaan kokonaan katoa missään vaiheessa, vaan tarjoaa muutoksenkin aikana riittävän suojan hiukkassäteilyä vastaan. Nyt meneillään oleva muutos ei kuitenkaan merkinne napojen vaihtumisen alkamista, vaan navan heiluminen Kanadan ja Siperian välillä on aivan normaalia liikehdintää.

Mars lähellä Kuuta

Mars on tänä iltana taivaalla harvinaisen lähellä Kuuta. Taivaankappaleet tulevat alle asteen päähän toisistaan. Kuun halkaisija taivaalla on puolisen astetta, joten näennäisesti Kuu ja Mars ovat alle kahden Kuun halkaisijan etäisyydellä toisistaan.

Kuu liikkuu taivaalla, tai näyttää liikkuvan, kuten Aurinko ja tähdet, koska Maa pyörii akselinsa ympäri. Lisäksi Kuu kiertää Maan vajaassa kuukaudessa. Tämä liike näkyy myös taivaalla, vaikkakin hitaampana kuin Maan pyöriminen. Kuu liikkuu oman halkaisijansa verran tunnissa. Tämä liike on helpommin havaittavissa Kuun ollessa lähellä jotakin toista kirkasta taivaankappaletta. Tämän iltainen Kuun ja Marsin kohtaaminen tuo hyvin esiin Kuun liikkumisen. Tapahtumaa kannattaa sen vuoksi seurata pitkin iltaa, heti taivaan pimentymisen jälkeen