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

Apollo 10 -lennon outo musiikki: tässä on selitys

Apollo 10 -lennon komentomoduuli
Apollo 10 -lennon komentomoduuli
Jari Mäkinen


Amerikkalainen Science Channel on saanut viime aikoina ilmaista maailmanlaajuista mainosta uudelle TV-sarjalleen, kun tiedotusvälineet Suomea myöten ovat julkaisseet höpöhöpöä 40-vuoden takaisista kuulennoista. "Ihmeellisin" paljastus on Apollo 10 -lennolla kuultu omituinen musiikki.


Apollo oli Yhdysvaltain ammoinen kuulento-ohjelma, jonka puitteissa tehtiin kaikkiaan 11 miehitettyä avaruuslentoa, laskeuduttiin kuusi kertaa Kuun pinnalle (Apollot 11,12, 14, 15, 16 ja 17) , kierrettiin Kuu kolme kertaa sinne laskeutumatta (Apollot 8, 10 ja 13) ja testattiin aluksia vielä kahdella lennolla (7 ja 9). 

Jokainen lento dokumentoitiin hyvin tarkasti ja valtaosa materiaalista on nykyisin saatavilla NASAn erinomaisilta Apollo-sivuilta. Paljon kiinnostavaa, tosin suurelta osin samaa materiaalia on myös Apollo Archive -sivustolla.

Osa nyt julki olevasta materiaalista on sellaista, mitä ei ole aikanaan julkistettu normaaliin tapaan. Syitä niin sanottuun salaamiseen oli useita, alkaen astronauttien kannalta noloista sattumuksista, päätyen esimerkiksi tähän Apollo 10 -tapaukseen, jonka oletettiin herättävän kaikki UFO-intoilijat hereille.

The Science Channel on NASA's Unexplained Files -sarjassaan poiminut näistä dokumenteista materiaalia, mistä saa tehtyä raflaavia ohjelmia. Ja niitähän riittää, etenkin kun dokumentteja tulkitsee ja veivaa sopivalla tavalla.

Esimerkiksi tämä Apollo 10 -lentojen omituinen ääni selitettiin jo aikanaan varsin hyvin: kyseessä oli mitä todennäköisimmin kuuhunlaskeutumismoduulin ja komentomoduulin radiolaitteiden välinen interferenssi.

Äänestä ja siitä käydystä keskustelusta komentomoduulissa Tom Staffordin, John Youngin ja Gene Cernanin välillä voi lukea lennon puheiden täydellisestä translitteroinnista.

Kyseinen ääni kuului Apollo-aluksen ollessa Kuun "pimeällä puolella", eli lennonjohto ei voinut olla siihen yhteydessä. Siellä radiolaitteet olivat kuitenkin päällä, jolloin muiden viestien puuttuessa ne alkoivat ottaa toinen toisensa lähettämää signaalia vastaan ja vahvistaa sitä.

Tuloksena oli "avaruusmusiikkia", jota täällä Maan päälläkin tehdään muun muassa juuri samaan tapaan heterodyynistä ääntä synnyttämällä.

Heterodyyniksi sanotaan eri taajuuksilla esiintyvää ilmiötä, jossa kahden eritaajuisen signaalin sekoittuminen tuottaa alkuperäisten signaalien summa- ja erotustaajuudet. 

Tämä toimii niin radioaalloilla kuin normaalilla kuuluvalla äänelläkin, ja Apollo 10:n tapauksessa kyse oli siitä, että radiolaitteiden signaali kuului äänenä kuulokkeiden kautta.

"Siinä ei ollut mitään ihmeellistä, ja tätä osattiin jo välttää seuraavilla Apollo-lennoilla", kertoi Apollo 15:n komentomoduulin ohjaaja Al Worden kirjoittajan kanssa tästäkin aiheesta jutellessaan pari vuotta sitten.

"Harmittaa, kun tällaisista yksityiskohdista nostetaan aina meteliä, kun lennoistamme olisi paljon muuta, oikeasti kiinnostavaa kerrottavaa."

Wernher von Braun ja kuukärry

Kuukärry
Kuukärry
Markus Hotakainen

Kolmella viimeisellä Apollo-lennolla astronauteilla oli käytössään kuuauto eli virallisesti Lunar Roving Vehicle.

Päivän kuva

Yhteensä niiden matkamittareihin kertyi hieman yli 90 kilometriä, mikä on kunnioitettava saavutus, kun huippunopeus oli vain 13 kilometriä tunnissa – tosin viimeisellä kuulennolla Gene Cernan hurjasteli peräti 18 kilometrin tuntinopeudella.

Ennen lopullista versiota suunniteltiin, rakennettiin ja testattiin monenlaisia malleja. Joissakin oli umpinainen, paineistettu hytti, useimpia astronauttien oli kuitenkin tarkoitus ajaa avaruuspuvussa avoimessa ohjaamossa. 

Kesäkuussa 1965 sai alkunsa Brown Engineering -yhtiön Local Scientific Survey Module eli "paikallistieteellinen tutkimusmoduuli". Kuvassa NASAn avaruusohjelman keskeinen hahmo ja esimerkiksi Saturn V -kuuraketin pääsuunnittelija Wernher von Braun koeajaa eksoottista menopeliä. 

Siinä käytetyistä ratkaisuista ei kuitenkaan päätynyt lopulliseen kuuautoon käytännössä mitään – nelipyöräisyyttä lukuun ottamatta. Yksi syy oli se, että Kuuhun viedyt ajoneuvot rakensi Boeing.

Kuva: NASA

Kuu syntyikin nokkakolarin seurauksena

Kuun syntytörmäys
Kuun syntytörmäys
Markus Hotakainen

Yksi Apollo-lentojen tulos oli, että kaikki Kuun syntyä koskevat teoriat menivät romukoppaan. Kuusta tuotujen kivinäytteiden ja niiden kemiallisen koostumuksen avulla kehiteltiin nykyisin vallitseva teoria, jonka mukaan Kuu syntyi valtaisan kosmisen kolarin tuloksena.

Noin 100 miljoonaa vuotta Maan muotoutumisen jälkeen siihen osui Marsin kokoluokkaa ollut kappale, jolle on annettu nimeksi Theia. Tähän asti on arveltu, että osuma ei ollut napakymppi, vaan pienempi kappale iskeytyi Maahan vähintään 45 asteen kulmassa. 

Nyt tutkijat ovat päätyneet tulokseen, että kappaleet törmäsivät sittenkin suoraan toisiinsa. Nokkakolaria ehdottivat ensimmäiseksi vuonna 2012 Matija Ćuk, Sarah Stewart ja Robin Canup, mutta nyt siitä on saatu uutta näyttöä.

Asiaa selvitettiin tutkimalla samaisia kiviä, joiden koostumus johti alkujaankin törmäysteoriaan. Ratkaiseva tekijä on Maan ja Kuun kivien hyvin samanlainen, liki identtinen kemiallinen kokoonpano. 

Analysoitavana oli seitsemän kuukiveä, jotka tuotiin Maahan Apollo 12, 15 ja 17 -lennoilta, sekä kuusi vulkaanista kiveä, jotka ovat peräisin Maan vaippakerroksesta; viisi Havaijilta ja yksi Arizonasta.

Paul Warren (kuvassa vasemmalla), Edward Young ja Issaku Kohl keskittyivät tutkimuksessaan kivien mineraaleihin sitoutuneeseen happeen. Yli 99,9 prosenttia Maassa esiintyvästä hapesta on isotooppia O-16 eli sen ytimessä on kahdeksan protonia ja kahdeksan neutronia. Mukana on kuitenkin pieni määrä raskaampia isotooppeja O-17 ja O-18, joissa on yksi tai kaksi ylimääräistä neutronia.

 

 

Jokaisella Aurinkokunnan kappaleella on sille ominainen isotooppisuhde. Paitsi Kuulla. Vuonna 2014 saksalaiset tutkijat tulivat siihen tulokseen, että Kuun isotooppisuhde poikkeaa Maan vastaavastta, mutta uuden tutkimuksen mukaan näin ei olekaan. 

"Emme havainneet minkäänlaista eroa Maan ja Kuun isotooppisuhteiden välillä; ne ovat täsmälleen samanlaiset", toteaa tutkimusta johtanut Young.

Hänen mukaansa Maan ja Kuun kivien identtisyys on ratkaiseva tekijä. Jos Maa ja Theia olisivat törmänneet toisiinsa viistossa kulmassa, suurin osa Kuusta olisi muodostunut Theian aineksesta. Silloin Maan ja Kuun happi-isotooppisuhteet olisivat keskenään erilaiset. Nokkakolarin tuloksena hapen kemialliset sormenjäljet ovat samanlaiset.

"Theian aine sekoittui kokonaan sekä Maahan että syntyneeseen Kuuhun, ja jakautui tasaisesti niiden kesken. Se selittää, miksi emme havaitse Theiasta erilaisia jälkiä Kuussa ja Maassa", Young perustelee.

Theiastakin olisi muotoutunut todennäköisesti planeetta, ellei se olisi iskeytynyt Maahan. Young on sitä mieltä, että se oli kooltaan samaa luokkaa kuin Maa, vaikka monien mielestä se oli selvästi pienempi. 

Kysymysmerkiksi jää edelleen Maan veden kohtalo. On mahdollista, että törmäyksen seurauksena Maan silloinen vesi katosi kokonaan ja nykyiset varannot ovat peräisin myöhemmin Maahan iskeytyneistä asteroideista, kenties myös komeetoista. Uusi tutkimus ei tuo tähän selvyyttä.

Tutkimuksesta kerrottiin UCLA:n (University of California, Los Angeles) uutissivuilla ja se on julkaistu Science-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuvat: William K. Hartmann [taiteilijan näkemys]; Christelle Snow/UCLA

 

Kiina julkisti huiman määrän kuukulkijansa ottamia kuvia

Yutu Kuun pinnalla
Yutu Kuun pinnalla
Maa ja Kuu Chang'e 5:n kuvaamana
Jari Mäkinen


Suuri määrä kaksi vuotta sitten Kuun pinnalle laskeutuneen Chang'e 3 -aluksen ja sen Yutu-kuukulkijan ottamia kuvia on nyt katsottavissa netissä. Kiinalaisessa kuukuva-arkistossa on myös mainioita aiempien kuuluotaimien ottamia kuvia.


Joulukuun ensimmäisenä päivänä vuonna 2013 laukaistu ja kahta viikkoa myöhemmin Kuun pinnalle pehmeästi laskeutunut kiinalainen Chang’e 3 -alus oli ensimmäinen Kuun pinnalle laskeutunut ihmisen tekemä laite sitten vuoden 1976. Sen mukana Kuuhun saapui pieni Yutu-niminen (kirjaimellisesti Jade-kaniini) kulkija, joka ajeli vähän aikaa laskeutujan luona, kunnes se pysähtyi paikalleen.

Sekä laskeutuja että kulkija ovat kuitenkin edelleen toiminnassa ja lähettelevät välillä kuvia sekä tietoja Maahan.

Laitteiden lähettämästä tieteellisestä annista ei ole tarkkaa tietoa, mutta niiden kuvia on nyt saatavilla suuri määrä. Kuvien julkaisu liittyy Kiinan kuututkimusohjelman aikomukseen lisätä yleisön kiinnostusta ja osallistumista tuleviin kuulentoihinsa. Seuraavana ovat vuorossa vuonna 2018 Chang'e 4 -laskeutuja ja kulkija, jotka on tarkoitus lähettää Kuun Maahan näkymättömälle takapuolelle.

Tammikuun alussa Kiina julkisti myös kilpailun yleisölle tutkimuslaitteesta, joka voitaisiin asentaa mukaan aluksien tietoja Maahan välittävään luotaimeen. Kilpailu on avoin vain kiinalaisille, mutta myös muiden maiden osallistuminen on mahdollista – kunhan vain hankkeet tehdään yhteistyössä kiinalaisten kanssa.

Kiinan kuukuva-arkisto on osoiteessa moon.bao.ac.cn, mutta sen käyttäminen on varsin hankalaa, koska se on kiinaksi. Englanninkielistä versiota ei ole.

Sen sijaan Planetary Societyn aina aktiivinen Emily Lakdawalla on koonnut lataamistaan kuvista kaksi kiinnostavaa sivustoa:

- Chang'e 3:n Yutu-kulkijan panoraamakameran kuvat, jotka on julkaistu 20. tammikuuta 2016 mennessä
- Chang'e 3:n maisemakameran samaan päivään mennessä julkaistut kuvat

Kiinalaiset ovat tehneet myös oman koostesivunsa Chang'e 3:n ja Yutun kuvista. Vaikka sivun tekstit ovat kiinaksi, ovat kuvat selvästi nähtävissä sekä katsottavissa suurempinakin.

Myös aiempaa materiaalia on hyvin saatavissa nykyisin verkossa.

Kuuta kiertäneiden luotainten Chang'e 1:n ja Chang'e 2:n kuvia on omissa arkistoissaan, ja niistä on tehty myös vapaasti luettavia e-kirjoja: 

- Chang'e 1:n kuvakartasto (kiinaksi ja englanniksi)
- Chang'e 1:n topografinen kuuatlas (kiinaksi ja englanniksi)
- Chang'e 2:n korkearesoluutiokuvia (vain kiinaksi)

 

Maa ja Kuu Chang'e 5:n kuvaamana

Chang'e 4 suuntaa Kuun takapuolelle

Seuraava Kiinan kuulento tulee siis olemaan Chang’e 4, jonka on itse asiassa Chang’e 3:n varaversio. Näillä näkymin se laukaistaan matkaan vuoden 2018 lopulla.

Koska Kuun Maahan näkymättömältä puolelta ei voi olla suorassa radioyhteydessä Maahan, on yhteydenpitoa varten suunnitteilla erityinen tietoliikennesatelliitti. Kyseessä on Chang’e 2 -kuuluotaimeen perustuva laite, joka asetetaan Maasta katsoen Kuun takana sijaitsevan L2-pisteen tienoille. Sieltä se voi olla suorassa yhteydessä niin laskeutujaan kuin Maahankin samanaikaisesti.

Tarkoitus on lähettää tämä matkaan kesällä 2018.

Edellinen kiinalaisalus Kuun luona testasi tätä L2-pisteeseen lentämistä. Kokeellinen Chang’e 5 -alus otti yllä olevan kuvan Maasta ja Kuusta lokakuun 28. päivänä vuonna 2014.

 

Päivitys 2.2.2016 klo 22.45: Tarkennettu kuvausta L2-pisteestä. Se ei sijaitse Maan ja Kuun välissä, kuten aiemmin kerroimme.

Täysikuu ja sen kääntöpuoli

Kuu ja kääntöpuoli
Kuu ja kääntöpuoli
Markus Hotakainen

Jatketaan vielä kuuteemaa, sillä ensi yönä taivaalla kumottaa täysikuu – elleivät pilvet peitä sitä näkyvistä. 

Päivän kuva

Vaikka Kuun pinta on todellisuudessa hyvin tummaa ainetta ja heijastaa vain kymmenisen prosenttia siihen lankeavasta auringonvalosta, pimeällä taivaalla Kuu näyttää kirkkaalta ja valaisee öistä maisemaa niin, että innokkaimmat ulkoilijat näkevät vaikka hiihtää.

Miltä näyttää täysikuu Kuun toiselta puolelta katsottuna? Silloin kun Kuu on Maasta katsottuna täysi, ei tietenkään miltään, sillä Aurinko paistaa vain meitä kohti olevalle puoliskolle. Mutta kun meillä on uusikuu, Kuun kääntöpuoli kylpee auringonvalossa. Ja näyttää tyystin toisenlaiselta kuin tuttu täysikuu.

Päivän kuvana on Clementine-luotaimen kuvista kootut mosaiikit sekä Kuun etu- että takapuolesta. Siinä missä suuri osa etupuolesta on ”merien” eli laajojen laavatasankojen peittämä, toisella puolella tummia alueita on paljon vähemmän. Ainoa hiukankaan isompi laikku on Mare Moscoviense eli Moskovan meri. 

Jos jonkin kosmisen taikatempun tuloksena Kuu kääntyisikin äkkiä akselinsa ympäri ja ensi yönä täysikuu näyttäisi kuvan oikeanpuoleiselta pallukalta, voisi äkkiseltään tulla mieleen, että Kuu ja Merkurius ovat vaihtaneet paikkaa. Kuun kääntöpuoli muistuttaa huomattavan paljon Aurinkokunnan sisintä planeettaa Merkuriusta, jonka pinta on samaan tapaan pääosin kraattereiden kirjoma.

Kuva: NASA

Kuulentojen epäilijöille nieltävää: kaikki Apollo-laskeutumispaikat kuvattu

Apollo-laskeutumispaikat
Apollo-laskeutumispaikat
Jari Mäkinen

Kuuta hyvin tarkasti kuvaava NASAn Lunar Reconnaissance Orbiter -luotain, eli tuttavallisesti LRO, on saanut nyt kiikariinsa kaikki miehitettyjen Apollo-kuulentojen laskeutumispaikat Kuun pinnalla.

LRO on ottanut kuvia näistä kaikista kuudesta paikasta vain noin 50 kilometrin korkeudesta, joten tarkkuus on niin hyvä, että kuvissa näkyvät pienetkin yksityiskohdat harmaalla pinnalla.

Kuvia on otettu itse asiassa jo varsin runsaasti eri valaistusolosuhteissa, mutta nyt niistä on julkistettu parhaat otokset siten, että niihin on merkitty kunkin laskeutumispaikan erityispiirteitä. Astronauttien kertomusten ja kuvien perusteella toki on tiedetty varsin hyvin millaiseen kuntoon kukin laskeutumispaikka jäi ja missäpäin sitä tutkimuslaitteet, kuuautot, laskeutujan alaosa ja muut pinnalle jääneet tavarat ovat. Kuvat auttavat kuitenkin jäljittämään nyt tarkemmin kuin koskaan aikaisemmin laskeutumispaikat.

Tarkat tiedot näistä paikoista ja kuvista on Apollo Landing Sites Revisited -sivulla, mutta alla on kuva jokaisesta paikasta vielä pienen selityksen kera:

Apollo 11 laskeutui Kuuhun Rauhallisuuden mereen (Mare Tranquillitatis) 20. heinäkuuta 1969. Alue oli hyvin tasainen, ja vaikka se valittiin ensimmäisen laskeutumisen kohteeksi siksi, että se oli "helppo paikka laskeutua", oli Neil Armstrongilla vaikeuksia saada laskeutumisalus pinnalle ennen kuin sen polttoaine loppui. Mukana pinnalla oli myös Edwin "Buzz" Aldrin ja Kuuta kiersi kolmantena Michael Collins.

Kuvassa LM on kuumodulin alaosa (Lunar Module), PSEP on tutkimuslaitepaketti (Apollo Lunar Surface Experiments Package) ja LRRR sen ydinparisto.

Apollo 12 laskeutui Kuuhun Myrskyjen mereen (Oceanus Procellarum) 19. marraskuuta 1969, eli vain neljä kuukautta Apollo 11:n jälkeen. Laskeutumispaikka oli vain hieman Kopernikus-kraatterin eteläpuolella kävelymatkan päässä Surveyor 3 -luotaimesta, joten Charles “Pete” Conrad ja Alan Bean saapastelivat sitäkin tutkimaan. Kolmantena oli Richard Gordon Kuuta kiertämässä. Laskeutumismoduulin nimi oli Intrepid, joka on merkitty kuvaan. PLSS on kuupuvun selkäpakkaus ja HGA suurtehoantenni.

Seuraavan vuoden helmikuussa, epäonnisen Apollo 13:n jälkeen, Apollo 14 laskeutui onnistuneesti Fra Mauron ylängölle. Se, mitä kuvassa ei näy, on eräs lennon mieleenpainuvimmista näyistä: Alan Shepard löi Kuun pinnalla golf-palloa rakentamallaan hätpikaa tekemällään mailalla. Hänen kanssaan Kuussa oli Edgar Mitchell ja Stuart Roosa toimi komentomoduulin pilottina. Kuvan leveys on noin 500 metriä.

Apollo 15 -lennolla heinäkuun 1971 lopussa oli mukana ensimmäisen kerran kuuauto (kuvassa merkitty LRV, Lunar Roving Vehicle), ja siksi lennon komentajana toiminut David Scott ja kuumoduulin pilotti James Irwin kykenivät kulkemaa nyt varsin laajalti Sateiden meressä (Mare Imbrium) olevan Hadleyn rillin luona. Tällä kerralla komentomoduulissa Kuuta kiersi Alfred Worden.

Apollo 16 laskeutui Descartesin ylängölle huhtikuussa 1972. John Young ja Charles Duke tutkivat ympäristöä paitsi kävellen välillä jyrkälläkin kraatterireunalla, niin myös jälleen kuuautolla. Ajomatkaa sen mittariin kertyi yli 26 km, eli muutama sata metriä vähemmän kuin Apollo 15-astronauteilla. Komentomoduulin pilottina toimi Ken Mattingly.

Apollo 17 oli toistaiseksi viimeinen kerta, kun ihminen on ollut Kuun pinnalla. Laskeutuminen tapahtui joulukuussa 1972 Taurus-Littrow -laaksoon ja kyseessä oli tieteellisesti merkittävin Apollo-lento: syynä tähän oli se, että lennon komentajalla Gene Cernanilla oli Kuun pinnalla mukanaan geologi Harrison Schmitt. Kaksikko huristeli kuuautollaan yli 35 km ja sen renkaanjäljet näkyvät hyvin yllä olevassa kuvassa. Komentomoduulissa oli Ron Evans.

Kuumodulin nimi oli Challenger ja Rudolph sekä Poppie ovat kraattereille annettuja nimiä.

Maa näkyy nyt iltataivaalla

Maa Marsin iltaivaalla
Maa Marsin iltaivaalla
Markus Hotakainen

Päivän kuva

Ei, otsikossa ei ole kirjoitusvirhettä: Maa tosiaan loistaa iltataivaalla – Marsin pinnalta katsottuna. 

Päivän kuva on parin vuoden takaa. NASAn Curiosity-kulkija otti sen tammikuun viimeisenä päivänä vuonna 2014. Aurinko oli laskenut vajaat puolitoista tuntia aiemmin, ja Maa oli painumassa kohti horisonttia.

Samalla tavalla kuin Merkurius ja Venus näkyvät meidän taivaallamme aina melko lähellä Aurinkoa – ja siten vain aamulla tai illalla – Marsista katsottuna myös Maa kimmeltää ainoastaan aamu- tai iltatähtenä. 

Tällä hetkellä Mars näkyy Venuksen ja Jupiterin kanssa aamulla ennen auringonnousua himmeänä punaisena valopisteenä, joten Marsista katsottuna Maa on iltataivaalla – aivan kuten Curiosityn pari vuotta sitten ottamassa kuvassa.

Jos ihminen joskus matkaa Marsiin, kotiplaneettamme loistaa punasävyisellä ilta- tai aamutaivaalla kirkkaana valopisteenä, mutta sen rinnalla näkyy myös Kuu. Suurennoksessa kiertolaisemme erottuu maapallon alapuolella.

Kuvat: NASA/JPL-Caltech/MSSS/TAMU

Superkuun kokoinen radioteleskooppi

Kuu radioteleskoopissa
Kuu radioteleskoopissa
Jari Mäkinen

Päivän kuvaNetissä on pyörinyt parin päivän ajan kaunis kuva "superkuusta", jonka kuvaaja on saanut upeasti mahtumaan radioteleskoopin paraabeliantennin sisään.

Kuun ja teleskoopin yhdistelmä näyttää kovasti Wilhem Wagenfeldin vuonna 1924 suunnittelemalta, klassiselta Bauhaus-lampulta. 

Kuvaajan nimi on häipynyt monien päällekkäisten jakojen taakse, mutta kuvauspäivä lienee 28. syyskuuta – tosin saattaapa se olla nyt lokakuun täydenkuun päivä, eli 27.10., sillä kuvassa kuun kokoa on hankala sanoa ilman tarkempaa tietoa siitä, kuinka kaukana kuva on teleskoopista otettu.

Periaatteessahan tällaisen kuvan ottaminen ei ole vaikeaa. Kun kuvaaja on joko sattumalta tai tarkan suunnittelun tuloksena sopivasti oikeaan aikaan paikassa, mistä katsottuna teleskooppi näyttää saman kokoiselta kuin kuu ja ne ovat samassa suunnassa, saa hyvä kuvaaja kätevästi napattua tällaisen kuvan.

Kuvassa oleva teleskooppi on Uudessa-Seelannissa, noin 50 km Aucklandista pohjoiseen sijaitseva 30-metrinen radioteleskooppi, joka sijaitsee Warkworthin radiotähtitieteellisessä observatoriossa. Teleskooppia käyttää Aucklandin teknillisen yliopiston radiotähtitieteen ja avaruustutkimuksen instituutti.

Itse asiassa antenni oli alun perin tietoliikenneantenni, jota Telecom NZ käytti Uuden-Seelannin ja Tyynellä valtamerellä olevien saarien välillä. Sen rakensi japanilainen Nippon Electric Corporation vuonna 1983, ja se siirtyi tietoliikenteestä tähtitieteen käyttöön vuonna 2010. Sen jälkeen vastaanottimia luonnollisesti viriteltiin hieman uusille taajuuksille.

Itse antennirakennelma on tarkalleen ottaen 37 metriä korkea ja sen antenni on 30,48 metriä leveä.

Kuu puolestaan on 3474 kilometriä halkaisijaltaan (päiväntasaajan kohdalla) ja etäisyys Maasta kuvan ottamisen aikaan noin 356 878 kilometriä, jos kuva otettiin syyskuun täydenkuunaikaan. Mikäli se otettiinkin lokakuussa, niin silloin matkaa oli 359324 km, eli 2446 km enemmän – siis vajaan kuun halkaisijan verran.

Täydenkuun näennäinen halkaisija taivaalla oli syyskuussa 33,48 kaariminuuttia ja lokakuussa 33,26 kaariminuuttia. Paljaalla silmällä tätä vähäistä kokoeroa on käytännössä mahdoton erottaa, etenkin kun lähellä horisonttia Kuu näyttää aina suuremmalta kuin korkeammalla taivaalla ollessaan.

Kuun "elämän" arvoitus ratkesi

Apollo 17
Apollo 17
Markus Hotakainen

Kuu on kuollut taivaankappale, siitä ei ole epäilystäkään. Siitä huolimatta Apollo-kuulennoilta 1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa tuoduista näytteistä löytyi orgaanista ainetta, jopa aminohappoja. Ja aminohapot ovat proteiinien, elämän kannalta keskeisten molekyylien, rakennuspalikoita.

Aminohappoja ei ole kuunäytteissä paljon, mutta vähäinenkin määrä on visainen arvoitus. Vuosien mittaan tutkijat ovat pohtineet erilaisia vaihtoehtoja sen ratkaisuksi.

Yksinkertaisin selitys on, että aminohapot ovat päätyneet Kuuhun sinne laskeutuneiden alusten mukana tai näytteet ovat "saastuneet", kun ne on tuotu Maahan. 

Toinen mahdollisuus on, että kuumoduulien rakettimoottoreiden palokaasuissa esiintyvä syaanivety on muodostanut mutkikkaampia yhdisteitä, esimerkiksi juuri aminohappoja, kun näytteitä on tutkittu laboratorioissa.

Kolmas lähde aminohappoja muodostaville alkuaineille on aurinkotuuli. Sen mukana Kuun pinnalle kertyy vetyä, hiiltä ja typpeä, joista saattaa muodostua aminohappoja otollisissa laboratorio-olosuhteissa.

Viimeinen varteenotettava vaihtoehto on aminohappojen kulkeutuminen Kuuhun meteoroidien mukana. Asteroidien sisuksissa tapahtuu kemiallisia reaktioita, joissa voi muodostua myös aminohappoja. Niitä tiedetään tulevan Maahan asteroidien keskinäisissä törmäyksissä pirstoutuneiden kivenkappaleiden mukana, joten niitä päätyy väistämättä myös Kuun pinnalle.

Jamie Elsilan johtama tutkijaryhmä analysoi seitsemän näytettä, joita on säilytetty Apollo-lennoista lähtien NASAn arkistossa. Niistä kaikista löytyi aminohappoja, joskin hyvin pieninä, 105–1910 miljardisosan pitoisuuksina.

"1970-luvun tutkijat esittivät oikeita kysymyksiä ja yrittivät tosissaan löytää niihin vastauksia, mutta silloisten tutkimusmenetelmien rajat tulivat vastaan", selittää Elsila. Nykyisten laitteiden tarkkuus riittää aminohappomolekyylien isotooppikoostumuksen määrittämiseen, mikä puolestaan mahdollisti niiden alkuperän selvittämisen.

Hiili-12- ja hiili-13-isotooppien runsaussuhde osoitti, että aminohapot ovat pääosin peräisin Maasta. Jälkimmäinen on ylimääräisen neutroninsa ansiosta hieman raskaampi, joten elämä suosii hiili-12-isotooppia, joka kevyempänä osallistuu helpommin kemiallisiin reaktioihin.

Tutkijoiden analyysin mukaan glysiinissä, β-alaniinissa ja L-alaniinissa oli vähemmän hiili-13-isotooppia kuin meteoriiteissa esiintyvissä aminohapoissa, joten ne muistuttivat Maassa muodostuneita molekyylejä. 

Aurinkotuulen vaikutus pystyttiin eliminoimaan ensinnäkin siksi, että siinä on hiili-13-isotooppia vielä paljon vähemmän. Toisaalta jos aurinkotuuli selittäisi aminohappojen esiintymisen, niitä pitäisi olla enemmän Kuun pinnalta kuin pinnan alta otetuissa näytteissä. Todellisuudessa tilanne on päinvastainen: mitä syvemmältä näyte on peräisin, sitä enemmän siinä on aminohappoja.

Samankaltainen perustelu sulkee pois kuumoduulien rakettimoottoreiden palokaasut mahdollisena lähteenä. Apollo 17 -lennolla otettiin yksi näyte suoraan kuumoduulin alta, mutta siinä ei ollut yhtään enempää aminohappoja kuin 6,5 kilometrin päästä otetussa näytteessä.

Lopullinen niitti oli aminohappojen "kätisyys". Aminohappojen rakenne mahdollistaa sen, että niitä voi muodostua kahtena eri versiona, jotka ovat toistensa peilikuvia.

Maan elämä suosii "vasenkätisiä" versioita, elottomissa reaktioissa syntyy kumpaakin yhtä paljon. Tutkituissa kuunäytteissä vasenkätisiä aminohappoja on selvästi enemmän kuin oikeakätisiä. 

Niinpä suurimman osan aminohapoista täytyy olla peräisin Maasta, vain pieni osa on tullut meteoroidien mukana. Asteroideihin viittaa oikeakätisten molekyylien esiintyminen – vaikkakin hyvin vähäisessä määrin – samoin esimerkiksi alfa-aminoisobutyyrihappo, joka on Maassa äärimmäisen harvinainen, mutta meteoriiteissa yleinen. 

Tutkimus siis ratkaisi vuosikymmeniä askarruttaneen arvoituksen, mutta antoi osviittaa myös tuleville lennoille, joilla noudetaan näytteitä muilta taivaankappaleilta. Jos hakusessa on orgaanisia molekyylejä, joiden oletetaan olevan peräisin muualta kuin Maasta, näytteiden saastuminen on vaikeasti vältettävä ongelma.

"Vaikka saastumista pyrittäisiin hallitsemaan hyvin huolellisesti, avaruudesta tuotujen näytteiden vähäiset orgaanisen aineen määrät voivat hukkua Maasta peräisin olevien aineiden alle", Elsila korostaa.

Seuraava luotain, jonka lennolla saastumisen mahdollisuus on otettava vakavasti, on OSIRIS-REx. Se laukaistaan matkaan ensi vuonna ja sen on määrä tuoda näytteitä Bennu-asteroidilta vuonna 2023.

Tutkimuksesta kerrottiin NASAn uutissivuilla ja se on julkaistu Geochimica et Cosmochimica Acta -tiedelehdessä.

Kuva: NASA

 

(Super)kuun raju synty

Melkein täysikuu
Melkein täysikuu
Markus Hotakainen

Huomenna iltapäivällä Suomen aikaa on jälleen täysikuu – ja samalla turhaa kohua kerta toisensa jälkeen nostattava "superkuu". Täsmällisellä täydenkuun hetkellä Kuu on Suomesta katsottuna vielä horisontin alapuolella, mutta myöhemmin illalla se loistaa korkealla taivaalla, jos vain pilvet pysyvät poissa.

Menemättä mukaan tuohon tyhjänpäiväiseen superhypetykseen tarkastellaan, miten Kuun syntyä koskeva tietämyksemme on karttunut. Se liittyy keskeisesti 1960- ja 1970-lukujen vaihteen kuulentoihin.

Oliko yli 40 vuotta sitten tehdyistä miehitetyistä kuulennoista siis tieteellistä hyötyä? Kyllä oli, vaikka tiede pääsikin mukaan Apollo-ohjelmaan ikään kuin jälkijunassa. 

Päätökset kuulennoista tehtiin poliittisin perustein, mutta kun Kuuhun kerran oltiin menossa, voisihan siellä jotain tutkimustakin tehdä. Ja sitä myös tehtiin, sillä tutkijoilla oli mielessään monta avointa kysymystä, joihin kenties saataisiin vastaus menemällä Kuuhun ja tuomalla sieltä kiviä Maahan.

Yksi keskeinen asia, johon kuulentojen toivottiin tuovan selvyys, oli Kuun synty. Ennen Neil Armstrongin "pientä askelta" tutkijoilla oli pohdittavanaan kolme teoriaa. 

Yhden mukaan Kuun syntyyn tarvittava aines olisi irronnut vinhasti pyörivästä Maasta nykyisen Tyynen valtameren kohdalta. 

Toisen mukaan Kuu olisi syntynyt muualla Aurinkokunnassa ja joutunut sitten Maan sieppaamaksi. 

Ja kolmannen mukaan Maa ja Kuu olisivat muotoutuneet samaan aikaan jo alun perin lähekkäin.

Jokaisessa teoriassa oli ongelmansa, joiden vakavuus vaihteli teoriasta toiseen. Ne eivät siten olleet keskenään ihan yhtä tosissaan otettavia, mutta silti toistensa kanssa kilpailevia. 

Kuulentojen ja niiden myötä saatavien näytteiden toivottiin vihdoin tekevän selväksi, mikä teorioista olisi oikea. Ja tekiväthän ne: ei mikään.

Tutkijat joutuivat aloittamaan puhtaalta pöydältä ja kehittämään aivan uuden teorian. Tuloksena oli törmäysmalli. 

Sen mukaan Kuu on syntynyt aineesta, jonka Maahan muinoin törmännyt noin Marsin kokoinen kappale heitti avaruuteen. Osa aineesta jäi Maan läheisyyteen ja muodosti ruhjoutunutta planeettaa ympäröineen renkaan, josta sitten kasautui Kuu.

Teorian yhden version mukaan nuoreen Maahan ei ehkä törmännytkään pienempi protoplaneetta, vaan kaksi samankokoista, massaltaan Maan puolikasta vastaavaa kappaletta saattoi osua toisiinsa kosmisessa nokkakolarissa. 

Kolmesta vaihtoehtoisesta teoriasta on siis päästy täysin uuden teorian erilaisiin versioihin. Olisiko Kuun synnyn tutkimus edennyt tällä tavalla, ellei kuulentoja olisi tehty? 

Ennustaminen on tunnetusti vaikeaa, etenkin tulevaisuuden, vaihtoehtoisesta tulevaisuudesta puhumattakaan, joten emme tiedä vastausta tähän kysymykseen. Tiedämme vain, miten tutkimus eteni kuulentojen seurauksena.

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 8
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin kuu 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