Viimeinen eurooppalainen ATV-rahtialus irroittautui Kansainväliseltä avaruusasemalta lauantaina ja se ohjataan syöksymään ilmakehään tänään sunnuntaina. Alus tuhoutuu turvallisesti Tyynen valtameren päällä illalla noin klo 20.12 Suomen aikaa.

Samalla päättyy yli kymmemen vuotta kestänyt jakso Euroopan avaruusjärjestön historiassa. Ensimmäinen viidesta Automatic Transfer Vehicle -rahtialuksesta lähetettiin avaruusasemalle maaliskuussa 2008, ja aluksen suunnittelu ja rakentaminen aloitettiin jo vuosia aikaisemmin. 

Kuten nimi “automaattinen siirtoalus” antaa ymmärtää, on kyseessä miehittämätön avaruusalus. Tämän pitkälti autonomisen aluksen ohjauskeskus sijatsee Toulousessa, Ranskassa.

Ensimmäinen aluksen, nimeltään Jules Verne, jälkeen on asemalla vieraillut neljä muuta alusta. Viimeisin, Georges Lemaître, laukaistiin matkaan viime heinäkuun lopussa, ja sen lennosta muodostui pitkä ja tapahtumarikas.

ATV sinällään on ollut suurin käytössä ollut avaruusalus sen jälkeen kun Yhdysvaltain avaruussukkula jäi eläkkeelle. Ja viimeinen ATV oli raskain näistä avaruusrahtareista: yli 20 tonnia painaneessa aluksessa oli mukana 6617 kg ruokaa, varusteita ja tarvikkeita avaruusaseman miehistölle. Kyseessä oli myös raskain Ariane 5 -kantoraketin koskaan avaruuteen lähettämä kuorma.

Asemalla tuolloin ollut saksalainen ESAn astronautti Alexander Gerst ja kosmonautti Alexander Skvortsov valvoivat aluksen telakoitumista ISS-asemaan 12. elokuuta ja alkoivat tyhjentää sitä heti saapumisen jälkeen. Seuraavan puolen vuoden aikana miehistöt ovat korvanneet ATV:n mukanaan tuoman rahdin roskilla ja käytöstä poistetuilla tavaroilla, jotka palavat ilmakehässä ATN:n mukana. Näin ATV auttaa myös avaruusaseman jätehuollossa, koska avaruuteen ei asemalta heitetä mitään.

Samoin rahtialus vei tankeissaan asemalle polttoainetta, happea, ilmaa ja vettä, jotka on siirretty aseman tankkeihin.

ATV:n tehtävänä on ollut myös muuttaa avaruusaseman rataa. Se on tehnyt niin suunniteltuja ratakorkeuden nostamisia kuin myös pikaisia ratakorjauksia esim. silloin kun jokin avaruusromukappale on tullut turvarajan sisäpuolelle. Näin tapahtui kaksi kertaa viime lokakuussa.

Nyt tammikuussa ATV myös myös hidasti avaruusaseman ratanopeutta  ja laski asemaa siten hieman alemmalle kiertoradalle – tämä on erittäin harvinaista, koska asemaa nostetaan yleensä ylemmäksi, koska matalammalla radalla hyvin ohuen ilman vastus on suurempi ja siten aseman nopeus hidastuu siellä enemmän. Tällä kertaa syynä oli kuitenkin se, että asemalle tullut Dragon-rahtialus oli niin täyteen lastattu, että se ei olisi kyennyt nousemaan alkuperäiselle radalle. Myös aivan ensimmäinen ATV teki saman tempun vuonna 2008.

Maahanpalua aikaistettiin

Koska kyseessä on viimeinen ATV ja tämän kokoisten alusten syöksyt ilmakehään ovatharvinaisia, oli tarkoituksena alun perin tutkia aluksen tuhoutumista tarkasti ja ohjata alus siksi uudenlaiseen, hyvin loivalle radalle alaspäin. Näin ESAn ja Nasan tutkijaryhmät olisivat voineet havaita lähelta lentokoneista tarkasti sitä miten alus tuhoutuu ilmakehän kitkakuumennuksessa.

Alus olisi ollut avaruusasemasta irtaantumisensa jälkeen 13 vuorokautta yksin avaruudessa valmistautumassa uudenlaiseen maahanpaluuseen.

Normaalisti erittäin luotettavasti toimineen aluksen yksi neljästä virtapiiristä kuitenkin rikkoontui viime viikolla, jolloin alus siirtyi automaattisesti varotilaan. ATV pystyy ja on suunniteltu toimimaan siten, että yhden piirin vika ei vaikuta sen lentoon – itse asiassa se voisi toimia normaalisti vain kahdella – mutta kuten avaruustoiminnassa aina, vika johtaa aina turvatoimien korostamiseen. 

Siksi ATVn lennonjohtajat eivät halunneet ottaa riskiä toisen virtapiirin rikkoontumisesta suunnitellun pitkän yksinlennon aikana, joten he päättivät tuoda aluksen turvallisesti alas “perinteistä” nopeaa maahanpaluurataa pitkin.

Näin ollen alus on avaruudessa 30 tuntia eilen tapahtuneen lähdön jälkeen ja syöksyy maahan tänään illalla noin klo 20 Suomen aikaa.

Tapahtumista saadaan kuitenkin (ainakin toivottavasti) hyviä tietoja, koska aluksessa on mukana kaksi laitteistoa, jotka mittaavat lämpötilaa ja monia muita tietoja aluksesta maahanpaluun aikana ja lähettävät tietoja tutkijoille. Mukana on myös laitteisto, joka kuvaa tapahtumia paluun aikana ja pystyy periaatteessa näyttämään miltä aluksen mukana matkustaminen tuntuisi.

Viikko sitten Kansainväliseen avaruusasemaan telakoitui Euroopan avaruusjärjestön viides ja viimeinen ATV-rahtialus Georges Lemaître. Se on saanut nimensä belgialaiselta tutkijalta, joka kehitti alkuräjähdysteoriaa. Täysautomaattinen telakointi sujui ongelmitta ja alus kiinnittyi Venäjän Zvezda-moduuliin 12. elokuuta.

Kiinnityssalpojen lukituttua ATV kytkeytyi aseman sähkö- ja tietoverkkoon, jolloin se sai virtaa ISS:n järjestelmistä ja pääsi kommunikoimaan suoraan aseman tietokoneiden kanssa. Rahtialus on kiinnittyneenä asemaan kuusi kuukautta ja sinä aikana sen rakettimoottoreiden avulla ISS:n kiertorataa korotetaan.

Noin 40 kilometriä aseman takaa ja hieman sen alapuolelta alkanut lähestymisvaihe kesti useita tunteja ja sinä aikana ATV siirtyi automaattisesti tarkistuspisteestä toiseen.

"39 kilometrin etäisyydeltä 250 metrin päähän ATV suunnisti navigointisatelliittien signaalien perusteella siten, että niin ISS kuin ATV määrittivät sijaintinsa GPS-laitteiden avulla", kertoi Jean-Michel Bois, joka johtaa ESAn operaatioita ATV:n ohjauskeskuksessa Toulousessa. Lennonjohtotoiminta toteutetaan yhteistyössä Ranskan avaruusjärjestön CNESin kanssa.

"Viimeisten 250 metrin matkalla ATV käytti suunnistamiseen ’videometriaa’ ja ’telegoniometriaa’, joissa laserpulssien avulla määritetään aluksen etäisyys ja asento suhteessa asemaan."

Lähestymistä tarkkailivat lennonjohdon lisäksi asemalta käsin ESAn astronautti Alexander Gerst ja kosmonautti Sasha Skvortsov.

"Eurooppalainen rahtialus Georges Lemaître on telakoitunut onnistuneesti ISS:ään. Aseman miehistö onnittelee menestyksekkäitä työryhmiä ATV:n komentokeskuksessa Toulousessa ja Moskovassa sekä kaikkia niitä, jotka ovat olleet viimeisten 20 vuoden aikana mukana kehittämässä yhtä edistyneimmistä Maata kiertävistä rahtialuksista", viestitti Gerst avaruusasemalta.

"Vaikka tämä oli viimeinen ATV-lento, samaa taitoa ja tekniikkaa hyödynnetään jo vuonna 2017, jolloin eurooppalainen huoltomoduuli vauhdittaa NASAn Orion-alusta. Se on pohjustamassa avaruustutkimuksen seuraavaa sukupolvea."

Telakoitumista seuranneena päivänä aseman miehistö avasi rahtialuksen luukun ja kävi asentamassa sen sisään tuulettimen, joka kierrättää ATV:n ilmaa aluksen päivittäistä käyttöä varten. Toisena päivänä testattiin ATV:n ohjausmoottoreita, joiden avulla nostetaan aseman kiertoradan korkeutta.

"ATV-rahtialuksen saapuminen oli melkeinpä tylsää seurattavaa, sillä Euroopassa kehitetty telakointitekniikka toimi täydellisesti tällä viidennellä ja viimeisellä lennolla", totesi Massimo Cislaghi, ATV-5-lennon projektipäällikkö.

"Ennen kaikkea aseman miehistö sekä ESAn, CNESin ja teollisuuden työryhmät suoriutuivat tehtävistään loistavasti. Heidän ansiostaan ATV on projektin kuluessa niittänyt mainetta yhtenä kaikkien aikojen luotettavimmista ja varmimmista avaruusaluksista."

Rahtialuksen mukana asemalle vietiin 6 602 kiloa tarvikkeita: 2 680 kiloa kuivaa rahtia ja 3 922 kiloa vettä, polttoainetta ja kaasua. Lastin mukana on tieteellisiä laitteita, kuten sähkömagneettinen leijualusta, jolla tehtävillä kokeilla kehitetään teollisia valuprosesseja. Sen avulla päästään suurempaan tarkkuuteen sekä itse valussa että sen aikana tehtävissä mittauksissa, sillä toisin kuin maanpinnalla painovoima ei ole häiriöksi.