Laukaisu tapahtui tänään Ranskan Guyanassa sijaitsevasta Kouroun avaruuskeskuksesta Vega-C-raketilla klo 12.15 Suomen aikaa. Satelliitti irrotettiin onnistuneesti raketin ylimmästä vaiheesta noin tunnin kuluttua laukaisusta ja klo 13.28 Suomen aikaa satelliitista saatiin ensimmäinen signaali – se toimi ja kaikki oli hyvin.
Saksan Darmstadtissa sijaitseva Euroopan avaruusoperaatiokeskus alkaa nyt tarkistaa satelliitin järjestelmiä ja virittää sitä vähitellen havaintotyöhön.
Satelliitin erikoisuus on suuri, 12 metriä halkaisijaltaan oleva antenni, joka on tehty verkosta. Laukaisun aikaan se oli pakattuna, mutta avaruudessa se avataan 7,5 metriä pitkän puomin päässä. Myös puomi oli laukaisun aikaan käännettynä kiinni satelliittiin, jotta se olisi mahtunut Vega-raketin nokkakartion sisään. Puomin avaaminen on myös jännittävä vaihe.
Suuri antenni on osa tutkalaitteistoa, jonka avulla pystytään mittaamaan ja tutkimaan paljon aikaisempia satelliitteja paremmin metsiä ympäri maailman.
Metsillä – niin pohjoisilla havumetsillä, tropiikin sademetsillä kuin autiomaiden käkkäräpuisilla ja kitukasvuisilla metsillä – on suuri osa maapallon hiilikierrossa. Ne sitovat ja varastoivat suuria määriä hiilidioksidia, mikä auttaa osaltaan säätelemään Maan lämpötilaa.
Metsät sitovat noin 8 miljardia tonnia hiilidioksidia vuosittain, mutta metsäkato ja metsien muuttuminen harvemmiksi sekä hiiliköyhemmiksi vapauttaa koko ajan metsiin varastoitunutta hiiltä takaisin ilmakehään. Tämä pahentaa osaltaan ilmastonmuutosta.
Haasteena on tähän saakka ollut se, että emme ole voineet määrittää tarkasti kuinka paljon hiiltä metsät varastoivat ja miten nämä varastot muuttuvat esimerkiksi nousevien lämpötilojen, ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvun ja ihmisen aiheuttamien maankäytön muutosten vuoksi.
Biomass auttaa tässä. Sen tutka on ensimmäinen ns. P-kaistalla, eli taajuusalueella noin 300 MHz – 1 GHz, toimiva kaukokartoitustutka. Biomass-satelliitin tutka toimii 435 megahertsin taajuudella, sen lähettämien radioaaltojen aallonpituus on 69 cm.
Tämä aallonpituus on kätevä siksi, että signaali läpäisee tiheitä metsälatvustoja, pilviä ja jopa osittain maaperää. Se siis ei havaitse vain lehtiä ja latvustoja, vaan pystyy näkemään kirjaimellisesti puut metsältä koska kuvissa ovat myös puiden rungot ja oksat.
Näin voidaan kartoittaa tarkasti maapallon biomassan määrä ja jakautuminen, jotka kertovat suoraan metsien hiilivarastoista.
Lisäksi tämän aallonpituuden avulla voidaan "nähdä" metsättömillä alueilla pinnan alle. Biomass saattaa siis paljastaa myös pinnanalaisia geologisia muodostumia tai esimerkiksi ihmisten tekemiä, hiekkaan peittyneitä rakenteita.
Samoin P-kaistan tutkalla voidaan arvioida tulvariskejä eri alueilla sekä kuvata jääpeitteiden sekä jäätiköiden pinnan alapuolisia maisemia.
Vaikka antenni on suuri, niin satelliitti pystyy tekemään havaintojaan maksimissaan vain 50 metrin resoluutiolla. Se ei siis näe yksittäisiä puita, vaan kartoittaa puumassaa laajemmin.
Biomass-satelliittia kuljettanut Vega-C laukaisualustalla ennen laukaisua. Kuvat: ESA ja ESA / M. Pédoussaut.
Biomass-satelliitin laukaissut Vega-C on uusi, isompi versio alkuperäisestä Vega-raketista, joiden lennot päättyivät viime syyskuussa. Kummallakin raketilla on ollut viime vuosina vastoinkäymisiä, mutta nyt hyvin onnistunut laukaisu saanee Vega-C:n takaisin normaalirutiiniin.
Tälle vuodelle on suunnitteilla vielä kymmenkunta Vega-C:n laukaisua – seuraava on heinäkuussa. Kaikki virallisessa suunnitelmassa olevat lennot eivät pääse tänä vuonna matkaan, mutta joka tapauksessa lentotahti on nyt nopeutumassa olennaisesti.
Vega-C on 35 metriä korkea ja sen massa laukaisuvalmiina on 210 tonnia. Siinä on kolme kiinteällä polttoaineella toimivaa vaihetta ja neljäs, ylin vaihe, joka käyttää nestemäisiä ajoaineita, jotta sen moottoria voidaan sytyttää ja sammuttaa – kuten tällä lennolla. Näin satelliitit voidaan ohjata tarkasti halutulle kiertoradalle.
P80-rakettimoottori tarkemmin
Vegan ensimmäisen vaiheen rakettimoottori on italialaistekoinen (Fiat ja Avio) P80.
Se on kiinteällä polttoaineella toimiva rakettimoottori, eli moottori on käytännössä kuin suuri sylinteri, jonka yläosa on suljettu ja alaosassa on suutin. Keskellä on suuri määrä herkästi syttyvää ajoainetta, jonka keskiosassa on muotoiltu reikä pystysuunnassa. Kun moottori sytytetään, palaa ajoainekakku alhaalta ylöspäin ja synnyttää suuren määrän kuumaa pakokaasua, joka syöksyy ulos rakettimoottorin suuttimesta.
Ajoaine on polttoaineen ja hapettimen seosta, missä on mukana sidosainetta. Polttoaineena ja samalla sidosaineena on hydroksyylipäätteistä polyvinyylietyleeniä, eli käytännössä parafiinivahaa, hapettimena ammoniumperkloraattia ja lisäksi hieman alumiinipulveria.
Moottorin työntövoima on laukaisun aikaan 3040 kN, mutta työntövoima muuttuu lennon kuluessa. Sitä hallitaan siten, että moottorin keskellä pystyssä oleva tyhjä tila on välillä suurempi ja välillä ahtaampi, minkä lisäksi reikä ei ole pyöreä, vaan hieman tähtimäinen: silloin palopinta-alaa on enemmän ja näin kaasuntuotto on suurempi.
Hiilikuiturakenteinen moottorin ulkokuori on kolme metriä halkaisijaltaan, tyhjän moottorin paino on seitsemän tonnia ja polttoaineen kanssa sen massa on kaikkinensa 95 tonnia. Polttoainetta tästä on 80 tonnia, ja kun se sytytetään laukaisun koettaessa käyntiin, kestää palaminen 107 sekuntia.
