Kolme komeanpiukeaa painepukua

Päivän kuvaTorstain kuvassa on avaruusasemalle aamulla Suomen aikaa saapunut avaruuslentäjäkolmikko leikkimässä Sokol-avaruuspuvuillaan. Laukaisun, laskeutumisen ja lennon kriittisten vaiheiden aikana käytettävä, mittatilauksena kullekin astronautille tehtävä avaruuspuku pitää testata moneen kertaan, ja kuvassa avaruuslentäjät ottivat ylipaineeseen puhalletut pukunsa olkapäilleen. Pukuja ei ole suunniteltu avaruuskävelyitä varten, mutta ne suojaavat aluksen sisällä avaruuden tyhjöä ja lämpötilavaihteluita vastaan.

Kolmikkoa kuljettanut Sojuz TMA-17M -alus lähti matkaan klo 00:02 Suomen aikaa yöllä ja telakoitui noin kuutta tuntia myöhemmin Kansainvälisen avaruusaseman Rassvet-moduliin.

Kuvassa ovat NASAn astronautti Kjell Lindgren (vasemmalla), venäjäläinen, Sojuz-aluksen komentajana toimiva kosmonautti Oleg Kononenko (keskellä) ja Japanin avaruustutkimushallinnon JAXAn avaruuslentäjä Kimiya Yui. Kononenkolle tämä on jo kolmas lento avaruuteen, kun taas Yuille ja Lindgrenille lento on ensimmäinen.

Pohjoismaalaisittain kalskahtavalla nimellä varustetun Lindgrenin suku muutti Ruotsista Yhdysvaltoihin jo 1800-luvulla, joten ruotsissa ei juuri kannata hurrata hänen sukujuurillaan – etenkin kun hän syntyi Taiwanissa, missä hänen isänsä Randahl Lindgren meni naimisiin taiwanilaisen Anita Chu Yun Chagnin kanssa.

Lindgren on lääkäri, joka on työskennellyt pitkään astronauttien lentolääkärinä, kunnes päätti hakea itsekin astronauttikoulutukseen. Hän pääsi ja aloitti vuonna 2009 astronauttikoulutuksensa. 

Lindgrenistä on hyvä artikkeli Coloradon yliopiston nettisivuilla.

Yui ja Kononenko ovat puolestaan insinöörejä. Japanilainen on Lindgrenin tapaan vuoden 2009 astronauttikurssin kävijä ja toimi ennen astronauttiuraansa hävittäjälentäjänä Japanissa. Turkmenistanilainen Kononenko puolestaan teki ensimmäisen avaruuslentonsa jo vuonna 2008. Sen jälkeen hän teki toisen lentonsa vuonna 2011, jolloin hänen kanssaan avaruusasemalla oli mm. ESAn hollantilaisastronautti André Kuipers. Kononenko on virallisesti Sojuz-alusten valmistajan Energian insinööri ja tuntee etenkin Sojuz-alusten sähkösysteemit kuin omat taskunsa – kenties paremminkin.

Jos kaikki sujuu suunnitelman mukaisesti, palaa kolmikko takaisin Maahan ensi joulukuussa.

Yllä olevassa kuvassa Lindgren, Yui ja Kononenko nauttivat viimeistä ateriaan Maan pinnalla ennen laukaisua.

Yhteinen aamiainen – tai yölaukaisun tapauksessa illallinen – on eräs Sojuzin laukaisuun liittyvistä monista perinteistä, joihin kuuluu myös mm. nimikirjoituksen laittaminen kosmonauttihotellin huoneen oveen, shampanjalasillisen nauttiminen sekä pysähtyminen matkalla laukaisualustalle paikalla, missä Gagarin pysähtyi tyhjentämään rakkonsa.

Kyseessä on jo 44. Kansainväliselle avaruusasemalle lähetettävä miehistö ja Sojuz-alukselle jo 126. lento siten vuoden 1967, jolloin sen ensimmäinen versio teki ensilentonsa. Lindgren ja Yui saivat samalla järjestysluvut 548 ja 549, kun lasketaan avaruuteen nousseita ihmisiä. Virallinen järjestys lienee tuo nimen aakkosjärjestyksen mukainen, koska kumpikin saapui avaruuteen samaan aikaan.

Alla vielä kolmikon laukaisu matkaan viime yönä.

Miltä tuntuu, kun räjähtävä raketti putoaa päälle?

Miltä tuntuu, kun räjähtävä raketti putoaa päälle?

Aikomukseni maanantaina illalla oli katsoa netistä Cygnus-aluksen laukaisu avaruusasemalle ja mennä nukkumaan. Kuten kaikki asiaa seuranneet tietävät, laukaisu ei mennyt niin kuin Strömsössä: Antares-kantoraketti nousi aluksi ylöspäin, mutta sitten sen moottorien luona räjähti ja koko raketti Cygnus-aluksineen sekä täysine polttoaine- ja happitankkeineen putosi liekkimerenä alas.

Tätä kirjoitettaessa tarkempaa syytä vielä etsitään, mutta todennäköisimmin jompi kumpi kahdesta ensimmäisen vaiheen moottorista räjähti ja silloin työntövoiman hiivuttua raketti syöksyi maahan. Samanlainen koekäytössä ollut rakettimoottori rikkoutui viime toukokuussa kesken testin, ja samanlainen tapaus nyt olisi aiheuttanut juuri tällainen onnettomuuden.

Tapaus on pyörinyt päässäni sen jälkeen koko ajan, koska se toi kovasti monenlaisia muistoja, ennen kaikkea kesäkuun 4. päivän vuonna 1996 Kouroun avaruuskeskuksessa. Se oli ensimmäinen kerta, kun olin Ranskan Guyanassa ja ensimmäinen kerta, kun pääsin katsomaan kantoraketin laukaisua. Eikä kyseessä ollut ihan mikä tahansa laukaisu: se oli upouuden eurooppalaisen Ariane 5 -kantoraketin ensilento!

Kyydissä oli neljä Cluster-satelliittia, joissa oli mukana myös paljon suomalaista osaamista.

Matka laukaisupaikalle oli ollut iloinen ja jopa juhlava, sillä laukaisua katsomaan oli kutsuttu koko joukko VIP-vieraita sekä varsin suuri ryhmä meitä lehdistön edustajia. Suuri pitopöytä oli jo katettu laukaisun jälkeistä juhlaa varten, kun lähdimme katsomaan laukaisua eri puolille avaruuskeskusta. Itse jäin lennonjohtorakennuksen katolle, koska sieltä pääsin nopeasti alas lennonjohtoon seuraamaan raketin matkaa avaruuteen suurilta näyttöruuduilta.

Laukaisun aika koitti ja harmaa pilvikerros peitti Kouroun. Sade oli juuri lakannut, mutta laukaisun kannalta sää oli vielä tarpeeksi hyvä. Niinpä lähtölaskenta eteni kohti nollaa ja sitten suuri raketti nousi ilmaan. Kaksi voimakasta kiinteällä polttoaineella toimivaa apurakettia syttyivät ensi ja sitten keskellä raketin ensimmäistä vaihetta oleva Vulcain-päämoottori heräsi henkiin. Ensimmäinen Ariane 5 nousi ylväästi kohti taivasta … kunnes se alkoi kääntyä omituisesti sivuun.

Noin 37 sekuntia lentoonlähdön jälkeen raketin asento oli kääntynyt jo sen verran vinoon suhteessa lentorataan, että aerodynaamiset voimat rikkoivat sen. Heti sen jälkeen automaattinen itsetuhojärjestelmä, jonka tehtävänä on estää mahdollisesti ohjauskyvyttömän raketin lentämisen asuttujen alueiden päälle, räjäytti Arianen kuormineen. Hohtavat, savuavat palaset alkoivat sataa alaspäin noin neljän kilometrin korkeudesta.

Raketin luontainen nousuääni oli pääasiassa rätinää ja jylinää, mutta nyt se katkesi kuin seinään, kun suuri pamaus ravisutti maisemaa.

Laukaisukeskus, kuten mikään muukaan katsontapaikoista, ei ollut suoraan raketin alla, mutta tuuli saattoi puhaltaa räjähdyksessä syntyneitä kaasuja suuntaamme, joten kaikki paikat evakuoitiin. Laukaisukeskuksen katolta väki ajettiin sisälle rakennukseen ja muualla muihin tiloihin. Paniikkia ei ollut, mutta nyt naurua ei kuulunut. Heidät (lue: meidät), jotka halusivat vielä jäädä ottamaan kuvia, hätistettiin määritietoisesti sisätiloihin.

Sisällä lennojohtohuoneessa henkilökunta konsoleissaan katsoi lasittuneesti kuvaruutujaan, joilla telemetriatiedot katkesivat kuin seinään. Tutka näytti lennonjohdon etuosan suurella näyttöruudulla ilotulituksen tapaan alas pudonneiden palasten reittejä, kun samalla laskennallinen piste, missä raketin tuli olla silloin kun kaikki olisi sujunut normaalisti, jatkoi matkaansa ylöspäin. Lisäksi ruudulla oli videokuva, joka oli jotakuinkin samanlainen kuin otsikkokuva. Surullista. Hiljaista. Oli vaikea ajatella, että läheistä Sinnamaryn kylää oltiin evakuoimassa, koska raketin osat putosivat sen luokse suolle.

Cluster-satelliittien tekemiseen osallistuneet tutkijat itkivät – näytti siltä, että vuosien työ ja edessä oleva kiinnostava lento oli mennyt hukkaan. Kun juhlat laukaisun jälkeen peruutettiin, kävi jokunen tutkija hakemassa pöydillä odottaneita viinipulloja, ja katosivat huoneisiinsa.

Paluulento takaisin Pariisin oli kuin olisimme olleet hautajaisissa. Jos jotain hyvää piti asiasta löytää, niin onneksi kukaan ei loukkaantunutkaan.

Onnettomuuden syy selvitettiin ja Arianet ovat nyt maailman luotettavimpia kantoraketteja. Ne ovat lentäneet jo yli 50 kertaa peräjälkeen ilman pienintäkään toimintahäiriötä.

Kun seuraavan kerran muutamaa vuotta myöhemmin pääsin katsomaan Kouroussa raketin laukaisua lähinnä laukaisupaikkaa olevalta sallitulta alueelta, meille jaettiin kaasunaamarit. Monet naureskelivat ja pitivät niitä vitsikkäinä, mutta Ariane 501:n jälkeen en osannut nauraa asialle. Niille olisi saattanut olla käyttöä, mutta onneksi ei ollut.

Samaan tapaan usein rakettien laukaisuita seuratessa monet harmittelevat sitä, että katsomispaikat ovat niin kaukana laukaisualustasta. On totta, että niiltä ei laukaisua pysty tuntemaan ja kokemaan yhtä voimakkaasti kuin lähempää; elämys on komea, mutta se olisi vielä upeampi, jos voisi tuntea suorastaan rakettimoottorien paahteen ja niistä tulevan äänen.

Venäjällä kaikki on kuitenkin mahdollista, ja siellä Foton M-1 -tutkimussatelliitin tekemiseen osallistuneet eurooppalaistutkijat päästettiin katsomaan laukaisua varsin lähelle laukaisupaikkaa.

Tunnen hyvin muutamia mukana olleita henkilöitä, ja heidän kertomuksensa on karmaiseva.

Oli 15. lokakuuta 2002. Mikropainovoimakokeita suorittamaan lähetettävää Foton-kapselia kuljettanut Sojuz-raketti nousi normaalisti ja työntyi matalalla olevaan pilvikerrokseen siten, että vain sen kirkkaat rakettimoottorit liekkeineen kajastivat pilvien läpi. Sitten, juuri samaan tapaan kuin nyt Antareksen tapauksessa, moottorien kohdalla tapahtui räjähdys ja raketti alkoi vajota alaspäin.

Mikä pahinta, tuuli työnsi sitä kohti katsojia. Raketti leimahti liekkimereksi jo ilmassa ollessaan ja sen hylky sekä kaikki palava polttoaine putosivat vain vähän matkan päähän tutkijoista. Pilven sisältä ei nähnyt täsmälleen mitä oli tapahtumassa, mutta kun osat ja liekit tulivat näkyviin pilvikerroksen alta, suuri osa niistä oli lähes katsojien päällä. Ensin tapaukselle naurettiin, kun se oli täysin odotamaton ja epäselvä, mutta sitten tilanne vaikutti siltä, että elävänä selviäminen oli kiinni nopeasta toiminnasta.

He juoksivat kauemmaksi, heittäytyivät maahan ja suojautuivat. Kuuma paineaalto ja valtava räjähdys meni ylitse ja ohitse. Kun tilanne tuntui olevan ohitse, tutkijat nousivat ylös. Näkymä oli lohduton: palavia palasia siellä täällä laukaisualustan suunnalla ja pieni metsäpalo, jonka liekit olivat sytyttäneet ja jota sammuttamaan paloautot olivat jo menossa.

Tutkijat olivat turvassa, mutta jälkikäteen kuultiin, että onnettomuus oli vaatinut kuolonuhrin. Varusmies Ivan Marshenko oli seurannut laukaisua alle kilometrin päässä rakennuksessa, jonka lasi-ikkuna oli rikkoontunut paineaallon vuoksi ja lasinpalaset olivat silponeet nuoren sotilaan. Lisäksi kahdeksan muuta sotilasta oli loukkaantunut ja heistä kuusi vietiin sairaalaan.

Alla on videokooste laukaisusta:

Kaksi uutta Galileo-satelliittia avaruuteen

Kaksi uutta Galileo-satelliittia avaruuteen

(Huomautus 24. elokuuta: laukaisu ei ole sujunut nähtävästi toivotulla tavalla, vaikka ensitietojen mukaan siltä näyttikin. Uutisemme Galileo-kaksikko väärällä radalla kertoo tästä tarkemmin.)

Uusimmat kaksi Galileo-paikannussatelliittia, Galileo 5 ja 6, laukaistiin tänään avaruuteen. Tämä merkitsee uutta vaihetta Galileo-satelliittinavigaatiojärjestelmän rakentamisessa, sillä kyseessä olivat ensimmäiset kaksi normaalia Galileo-satelliittia; kaikki neljä aikaisempaa satelliittia ovat olleet testisatelliitteja, jotka toimivat myös osana lopullista järjestelmää.

Tästä eteenpäin näitä sarjatuotantoja tehtyjä standardisatelliitteja laukaistaan kiertoradalle varsin nopeassa tahdissa.

Tarkoitus on lähettää avaruuteen kuudesta kahdeksaan satelliittia vuodessa Sojuz- ja Ariane-kantoraketeilla siten, että lopullinen 24 satelliitista koostuva järjestelmä olisi valmis vuonna 2017 Sen jälkeen sitä täydennetään vielä kuudella varakappaleella, jotka ovat avaruudessa valmiina korvaamaan mahdollisesti rikkoutuvia satelliitteja.

Ainutlaatuinen tarjouspyyntö

Aalto-1 -tarjouspyyntö
Aalto-1 -tarjouspyyntö

Aalto-yliopistossa opiskelijavoimin rakennettava Suomen ensimmäinen satelliitti Aalto-1 otti tänään taas yhden askeleen lähemmäksi pääsyään avaruuteen, kun tarjouspyyntö sen laukaisemiseksi avaruuteen laitettiin julkiseen hakuun.

Normaalin valtion hankintamenettelyn mukaisesti satelliitteja avaruuteen laukaisevat yhtiöt voivat nyt tarjota rakettiaan Aalto-1:n viemiseksi avaruuteen: kyseessä on ensimmäinen kerta, kun Suomesta tehdään tällainen tarjouspyyntö. Käytönnössä pienikokoinen ja kevyt Aalto-1 tullaan laukaisemaan muiden satelliittien kanssa jonkin suuremman hyötykuorman ohessa, eli samalla kyydillä avaruuteen pääsee useampikin satelliitti. Pyynnön laittaminen julkiseksi on kuitenkin tärkeä askel ja konkreettinen merkki siitä, että Aalto-1 alkaa olla nyt valmis.

Kuten tarjouspyyntö, joka siis on julkisesti luettavissa täällä, sanoo, on kyseessä 5-kiloisen nanosatelliitin laukaisu 600 – 850 km korkeuteen maapallon napojen kautta kulkevalle aurinkosynkroniselle polaarikiertoradalle. Aurinkosynkroninen tarkoittaa sitä, että satelliitin ratatason siirtyy noin asteen verran idemmäksi joka päivä, jolloin ratataso pysyy paikallaan Aurinkoon nähden ja siten vuoksi satelliitti ylittää saman maapallon paikan samaan vuorokaudenaikaan ja samankaltaisissa valaistusolosuhteissa joka päivä.

Koska rata on polaarirata ja nanosatelliitit laukaistaan suuren satelliitin oheishyötykuormina, pitää laukaistavan suuren satelliitin olla myös matkalla polaariradalle. Sellaisia ovat esimerkiksi kaukokartoitussatelliitit ja jotkut tutkimussatelliitit.

Periaatteessahan satelliitin laukaiseminen ei ole mitenkään erityinen asia, ja kuka tahansa voi paitsi ostaa satelliitin, niin myös raketin sen avaruuten viemiseksi. Se vaatii vain rahaa – tai kuten Aalto-1:n tapauksessa, hieman vähemmän rahaa, mutta enemmän omaa työtä.

Satelliittia on tehty opiskelijatyönä oppimistarkoituksessa, ja satelliitin laukaisun hankkiminen virallisen proseduurin mukaan, satelliitin itsensä laukaisuvalmistelut ja lopulta sen käyttöönottaminen avaruudessa sekä operointi siellä on tärkeä osa koko kokemusta. Näitä kaikkia valmistellaan ja harjoitellaan etukäteen, mikä sekin on jo hyvin opettavaista.

Viron ensimmäinen satelliitti, edelleen toimiva ESTCube-1 laukaistiin matkaan samalla tavalla.

Edellinen Aalto-1:stä kertonut juttumme oli Aalto-1n säteilytestauksesta.

Joulu Gaian kanssa

Gaia Arto Oksasen kuvaamana
Gaia Arto Oksasen kuvaamana

Gaian laukaisu 19. joulukuuta stressasi monen perheen joulua. Monet työntekijät Ranskan Guyanassa halusivat palata koteihinsa Eurooppaan jouluksi. Laukaisu lähellä joulua on aina pieni riski, sillä viime hetkellä voi aina tulla muutaman päivän viivästys, mikä olisi tarkoittanut joulua tropiikissa. Se ei sinällään olisi ollut ikävä asia, mutta se ei ollut monenkaan suunnitelmissa.

Gaian laukaisu onnistui kuitenkin hienosti ja lentokoneet Eurooppaan täyttyivät. Oikeastaan juuri joulua ennen tapahtunut laukaisu oli erittäin sopiva – ainakin projektiin osallistuville tutkijoille. Nimittäin Gaialla ei voida tehdä mitään tieteellistä ennen kuin kaikki maanpäälliset, Gaian sisälle jääneet ilmakehän kaasut ovet "kiehuneet" pois. Siksi kaikkia optisia osia lämmitetään, ettei niistä tulisi kylmäloukkoja Gaiasta pakeneville molekyyleille. Tämän seurauksena projektin tieteentekijät pystyivät keskittymään kinkun syöntiin.

Kaikille Gaian rauhallinen joulu ei kuitenkaan ollut rauhallista aikaa. ESAn satelliittien operoinnista vastaava Euroopan avaruusoperaatiokeskus ESOC Saksan Darmstadtissa seurasi ja ohjasi Gaiaa joulun yli. Vaikka tähtitieteelliset mittalaitteet eivät olleet päällä, monia oheislaitteita otettiin käyttöön. Niinpä minunkaan jouluni ei sujunut ainoastaan kinkun parissa, vaan jouduin silloin tällöin avaamaan tietokoneen ja katsomaan uusinta raporttia Gaian tilasta. Kaikki toimi erinomaisesti!

Oli myös tutkijoita, jotka tekivät töitä Gaian lähettämien tietojen kanssa yli joulun. Yksi tärkeä laite Gaiassa on tarkka kello. Kellon lähettämää dataa onkin jo välitetty ESOCin kautta ESACiin, joka on ESAn tieteellinen operointikeskus Madridissa. Siellä Gaian lähettämää telemetriatietoa käsitellään, ja kellon dataa siirrettiin Dresdenin Teknillisen Korkeakouluun, jossa Sergei Klioner korreloi Gaian kelloa maanpäälliseen aikastandardiin nähden.

Myos monet tähtiharrastajat ovat olleet kiireisiä Gaian parissa. Pyysimme seuraamaan Gaian matkaa L2 pisteeseen ja kokoelma valokuvia löytyy osoitteesta http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/news_20131220.

Mukana on myös tämän kirjoituksen otsikkokuva, jonka otti Arto Oksanen, vanha tuttuni Helsingin opiskeluajoilta. Heti laukaisun jälkeen Gaia oli kirkas kohde, mutta kun Gaia käännettiin 45 asteen kulmaan Aurinkoon nähden, siitä tulikin haastava kohde. Arto onnistui kuvaamaan Gaian kun sen kirkkaus oli vain 19 magnitudia.

Vuodenvaihde tulee olemaan vielä aika rauhallista. Joulukuun 30. päivä Gaialle tehdään pieni radankorjaus, jotta Gaian asettuminen 7. tammikuuta kiertoradalle L2-pisteen ympärillä voidaan valmistella hyvin. Ratakorjaus on hyvä myös kalibrointia ajatellen. Jännittävin lähiaikojen tapahtuma on 2. – 4. tammikuuta, kun tähtitieteelliset instrumentit käynnistetään.

Sitä odotellessa toivotan Gaian puolesta hyvää uutta vuotta!

Timo Prusti

(Otsikkokuvan on ottanut Arto Oksanen Chilessä sijaitsevalla etäkäytettävällä kaukoputkella. Arto kirjoittaa kuvasta: "Gaia-satelliitti jatkaa edelleen matkaansa kohti havaintopaikkaansa, saavuttaen juuri 700 000 kilometrin etäisyyden eli liki kaksi kertaa Kuun etäisyyden. Satelliitti näkyi himmeänä (mag 19) liikkuvana täplänä 20 kuvan sarjassa. Oheisessa kuvassa yhdistetty kolme ensimmäistä ruutua ja Gaia merkitty ympyröillä.")

Gaian laukaisu Timo Prustin kokemana ESA-blogi La, 21/12/2013 - 16:04
Gaia nousee lentoon
Gaia nousee lentoon

Gaian tieteellinen johtaja on suomalainen Timo Prusti, joka kertoo seuraavassa tekstissä kokemuksistaan laukaisun aikaan Kouroussa. Hän esiintyi ESAn suorassa webbilähetyksessä ja oli mukana useissa TV-ohjelmissa heti laukaisun jälkeen, mutta hän ennätti kirjoittaa myös tämä tekstin eilen juuri ennen paluutaan Eurooppaan.

Gaia laukaistiin 19. joulukuuta 2013 kello 9:12:19 UTC. Koko viikon oli ollut useita sadekuuroja, ja sama epävakaa sää jatkui myös laukaisupäivänä, jolloin aikaisin aamulla kuuden maissa paikallisaikaa Kouroussa pyyhkivät useat kuurot laukaisualueen ylitse.

Taivas kuitenkin selkeni juuri ennen laukaisua, ja Gaia nousi matkaan hyvien tähtien merkeissä, sillä laukaisun aikaan aamulla taivaalla ei ollut juuri lainkaan pilviä.

Tänään 20. joulukuuta tätä kirjoitettaessa on taas sadellut, eikä Gaian laukaisusta olisi nähty kuin ehkä 10 sekuntia ennenkuin raketti olisi kadonnut pilviin.

Ennen laukaisua

Kaksi viikkoa Kouroussa on ollut hyvin intensiivistä aikaa. Gaia oli syksyn ajan laukaisukeskuksen S1-rakennuksessa, jossa satelliitit voivat olla niin kauan kun tankkeja ei olla täytetty. Siellä tehtiin myös viimeinen aurinkosuojan avaustesti lokakuussa, kun edellisen kerran olin paikan päällä.

Kun tulin uudelleen paikalle, oli Gaia jo tankattu ja siirretty S5-rakennukseen. Sojuz-kantoraketin yli vaihe Fregat, joka oli itse asiassa alun perin tarkoitettu toiselle satelliitille, oli jo odottamassa S3-rakennuksessa Gaiaa myös tankattuna.

S3 on tila, joka on tarkoitettu kaikkein herkimmin räjähtävien polttoaineiden käsittelyyn. Fregatin vieressä oli jo odottamassa Gaiaa varten erityisesti valmistettu raketin nokkakartio. Koska Gaia täytti melko tarkkaan koko nokkatilan, jouduimme tekemään erikoisen nokkakartion, mistä oli varmuuden vuoksi "kaiverrettu" hieman tilaa lisää reunoista, koska laukaisussa satelliitin ja seinien välissä täytyy olla riittävästi tilaa myös värähtelyille.

Gaia siirrettiin S3-rakennukseen, asetettiin Fregatin päälle ja koko nokkaosa pistettiin nokkakartion sisälle.

Lauantaina 14. joulukuuta Sojuz-raketti vietiin kiskoja pitkin laukaisualustalle. Toimenpide alkoi aamulla kuudelta, kun kokoonpanohallin ovet avattiin ja muutaman tunnin päästä vaakasuorassa rautatievaunun päällä ollut raketti oli siirretty ja nostettu pystyyn. Se oli mielenkiintoinen tapahtuma, etenkin kun sain seurata sitä aivan vierestä.

Samana iltana tuli jo nokkaosa, jossa siis Gaia ja Fregat olivat päällekkäin nokkakartion sisällä. Kahdeksan aikaan illalla venäläinen Soyuzin laukaisusta vastannut henkilökunta ruuvasi käsin nokkaosan kiinni Sojuziin 102 pultilla – he eivät käyttäneen mitään pneumaattisia koneita. Viimeisen kiristyksen teki yksi henkilö, jotta ruuvit ovat samalla voimalla kiinnitettyjä.

Sunnuntaista keskiviikkoon oli rauhallisempaa, koska suurin osa ajasta käytettiin miljoonan ja yhden asian tarkastamiseen.

Gaia lähtee matkaan!

Lähtölaskenta alkoi 13 tuntia ennen laukaisua. Niinpä ESAn insinöörikollegat ja Gaian rakentaneet Astriumin insinöörit istuivat tuoleihinsa Kouroun laukaisukeskuksen lähtövalvontarakennuksen Jupiterin kontrollihuoneessa keskiviikon iltapäivällä kello viiden aikaan. Itse seurasin heidän istumisiaan kun olin samana yönä valmistelemassa Arianespacen suoraa televisiolähetystä laukaisusta. Opettelin toimittaja Joshua Jampolin kanssa TV-maailman kikkoja, jotta pystyin suorittamaan tehtäväni englanninkielisen selostuksen tieteellisenä tukena.

Torstaiaamuna aikaisin ennen laukaisua kaikki olivat pirteitä. Tämä taisi johtua adrenaliinista. Päivä nousi klo 6:12:19 paikallista aikaa, kun seurasin laukaisua Jupiter rakennuksen parvekkeelta. Kuin Aurinko olisi noussut lännestä, mutta pian pystyi huomaamaan, että kyseessä olikin Auringon sijaan kirkkaasti loistanut Sojuz VS06, jonka kärjessä oli Gaia.

Itään päin suuntautunut laukaisu kaartui komeasti parvekkeen yli ja kohti oikean Auringon nousua idän puolella. Ensimmäinen vaihe lopetti toimintansa juuri oikeaan aikaan, jolloin neljä apurakettia irrotettiin raketista. Aamuauringossa ne sitten tuikkivat kuin pienet, alaspäin putoavat tähdet, kun samaan aikaan loppuosa raketista jatkoi kiihdytystä ylöspäin.

Arianespacen osuus Gaian saamisessa avaruuteen on laukaisu, mukaan lukien Fregatin osuus. Gaia tarvitsi kaksi Fregatin moottorin polttoa, joista ensimmäisellä Gaia saatiin ympyräradalle Maan ympärillä ja toisella se sysättiin kohti Lagrangen pistettä L2 vievälle radalle. Tuo piste on Gaian operointipaikka.

42 minuuttia laukaisun jälkeen Fregat oli tehnyt tehtävänsä ja irrottautui Gaiasta. Gaia oli vapaa ja Arianespace otti aplodit vastaan onnistuneesta laukaisusta.

Meillä oli kuitenkin vielä runsaasti töitä, sillä nyt oli Gaian vuoro toimia. Noin tunti ja vartti laukaisun jälkeen Gaian aurinkosuoja, eli "hame", avattiin ja puolitoista tuntia laukaisun jälkeen tiesimme, että Gaia oli saatu havaintokuntoon. Hame oli avautunut.

Tänään 20. joulukuuta olemme tehneet niin sanotun kakkospäivän operaation, missä hienosäädimme rataa kohti L2 pistettä Gaian omilla raketeilla. Tämä onnistui yhtä täsmällisesti kuin kaikki muutkin tähän asti tehdyt operaatiot Gaialla.

Sen jälkeen Gaia käännettiin 45 asteen kulmaan Aurinkoa kohti, eli olemme nyt operaatioasennossa ja vauhdilla menossa 1,5 miljoonan kilometrin päässä olevan L2-pisteen ymparillä olevalle radalle.

Kiitokset kaikille, jotka ovat tehneet mahdolliseksi tämän joulun parhaan lahjan – Gaian!

Timo Prusti

Lue myös Tiedetuubin Gaia-juttuja ja laukaisuseurantaa osoitteessa www.tiedetuubi.fi/gaia

Gaia on onnistuneesti avaruudessa

Gaian laukaisu
Gaian laukaisu

Gaia laukaistiin tänään onnistuneesti avaruuteen Kouroun avaruuskeskuksesta Sojuzin laukaisulla numero VS06. 

Täysin suunnitelmien mukaan tapahtunut lento alkoi täsmälleen klo 11:12:19 ja ensimmäinen kriittinen vaihe päättyi 101 minuuttia myöhemmin, kun Gaia oli avaruudessa omin voimin, sen aurinkosuoja sekä aurinkopaneelit olivat avoinna, ja se oli oikeassa asennossa yhteydessä lennonjohtoon.

Tämän jälkeen avaruusaluksen systeemejä tarkistetaan ja laukaisun ajaksi sammutettuja laitteistoja käynnistellään vähitellen.

Alla on animaatio siitä, miten Gaia tulee lentämään tästä kohti Lagrangen pistettä numero 2.

Suomalaiset mukana Gaian tiedetyössä

Gaian laukaisusta tulleessa suorassa lähetyksessä oli tiukka suomalaisleima, sillä lennon tiedejohtajana toimiva Timo Prusti selitti koko ajan laukaisuvalmisteluja sekä laukaisua. 

Selvästi laukaisun sykähdyttämä Timo on ollut mukana Gaia-hankkeessa jo seitsemän vuoden ajan, ja edessä on nyt ainakin viisi ja puoli vuotta kestävä työsarka. 

Kuulemme hänen kommenttejaan laukaisusta lisää myös Tiedetuubissa lähipäivinä. 

Havaintojen käsittelyyn osallistutaan myös Helsingin yliopistolla, missä kannetaan päävastuu Gaian tekemistä asteroidihavainnoista. Gaia skannaa kahdella kaukoputkellaan koko ajan taivasta. 

Se ei pysty silti itse erottamaan tähtiä ja esimerkiksi asteroideja toisistaan, sillä sen kannalta kyseessä ovat vain pisteet taivaalla. Asteroidit ja muut aurinkokunnan pienkappaleet voidaan kuitenkin erottaa havainnoista siksi, että niiden paikat muuttuvat nopeasti: Gaian havaintoja käsitellään koko ajan ja kuvia verrataan saman tien automaattisesti hieman varhaisempiin kuviin, ja näin liikkuvat kohteet tulevat esiin. 

"Niiden radat lasketaan automaattisesti ja tietoja verrataan nyt tiedossa olevien kappaleiden tietoihin", kertoo Helsingin yliopistossa hanketta vetävä professori Karri Muinonen

"Arvioiden mukaan silti havainnoissamme on noin 200 tuntematonta kohdetta vuorokaudessa, mutta suurin osa niistä on luonnollisesti sellaisia kohteita, että niille ei löyty automaattisesti vastinetta tietokannoista. Meidän tehtävämme on sitten setviä näistä mahdollisesti oikeasti uudet löydöt." 

Gaia pystyy havaitsemaan erityisen hyvin Maan radan sisäpuolella olevia asteroideja, joita ei ole aiemmin pystytty havaitsemaan hyvin. Niiden joukossa saattaa olla myös maapalloa mahdollisesti uhkaavia kappaleita, joten Gaian havainnot saattavat olla paitsi kiinnostavia, niin myös erittäin tärkeitä. 

"Joka tapauksessa tulemme saamaan paljon uutta tietoa tähtien lisäksi myös aurinkokunnastamme, ja lopulta sijaintitietojen ohella meillä on hyvälaatuisia, pitkiä kirkkauskäyriä sekä spektritietoja kenties jopa 400 000 aurinkokunnan pienkappaleesta", jatkaa Muinonen. 

"Tämä vie hurjasti niiden tuntemusta eteenpäin!" 

Karri Muinonen kertoo tarkemmin Helsingin yliopiston tekemästä työstä ja asteroidihavaintojen merkityksestä tässä haastattelussa.

Tiedetuubin kaikki Gaia-artikkelit ovat täällä: tiedetuubi.fi/ESA_gaia.

Kaikki valmista Gaian laukaisuun

Nokkakartio irtoaa noin 100 km:n korkeudessa
Nokkakartio irtoaa noin 100 km:n korkeudessa
Lennonjohdossa

Huomenna torstaina on tärkeä päivä, sillä vuosien ajan suunniteltu, rakennettu, testattu ja haaveiltu Gaia laukaustaan silloin avaruuteen. 

Pari tonnia painavan omalaatuisen avaruusteleskoopin tehtävänä on mitata ennätyksellisen tarkasti satojen tuhansien tähtien ja aurinkokuntamme pienkappaleiden sijainnit ja kirkkaudet moneen kertaan noin viisi vuotta kestävän lentonsa aikana.

Gaia on siis tähtitaivaan supertarkka kartoittaja, mutta sen ensimmäinen tehtävä avaruuteen pääsynsä jälkeen navigoida Maan luota noin 1,5 miljoonan kilometrin etäisyydellä olevalle havaintopaikalleen. 

Auringon ja Maan vetovoimien tasapainopiste 2, eli niin sanottu Lagrangen piste 2 sijaitsee Auringosta katsottuna Maan toisella puolella, ja se sopii erinomaisesti tähtitieteellisille avaruusaluksille; maailmankaikkeuden alun mikroaaltosäteilyn tutkija Planc ja infrapunateleskooppi Herschel olivat L2-pisteessä ja Hubblen avaruusteleskoopin seuraaja JWST sijoitetaan myös L2-pisteeseen.

Tarkkaan ottaen L2:ssa olevat avaruusalukset kiertävät kiertoradalla matemaattisen pisteen ympärillä. Gaia saapuu sinne - jos kaikki sujuu hyvin - noin 7. tammikuuta ja silloin ESAn Darmstadtissa, Saksassa, Euroopan avaruusoperaatiokeskus ESOCissa oleva lennonjohto on erittäin tarkkana. Laukaisun jälkeen lennonjohdossa ollaan toki aina valppaina, mutta asettuminen L2:n ympärille on lennon eräs kriittisimmistä hektistä. 

"Kyseessä on monimutkainen manöveeri, jonka aikana meidän tulee käyttää Gaian rakettimoottoreita epäsuorasti, sillä emme voi antaa Gaian kääntyä sellaiseen asentoon, missä Auringon kirkas paiste voisi vaurioittaa herkkiä havaintolaitteitamme", selittää Dave Milligan, Gaian operaatiojohtaja lennonjohdossa. "Se on hyvin jännittävä hetki, eikä meillä olen paljoakaan varaa virheisiin."

Toinen tärkeä päivä on 14. tammikuuta, jolloin Gaian rataa hienosäädetään.

Lennonjohdossa

Hyvin valmistautunut lennonjohto

ESOCissa sijaitseva lennonjohto on ollut valmis laukaisuun jo marraskuusta alkaen, jolloin Gaia oli tarkoitus lähettää matkaan. Laukaisua jouduttiin kuitenkin lykkäämään noin kuukaudella, koska aluksen radiolaitteisiin haluttiin tehdä tarkistuksia. 

Lennonjohto on valmistautunut toimimaan Gaian kanssa monin erilaisin simulaatioin: kaikkia lennon vaiheita ja mitä moninaisimpia häiriötilanteita on harjoiteltu kuukausien ajan. 

Jo ennen laukaisua lennonjohto on myös jo yhteydessä itse Gaiaan ja alus on jo nyt laukaisua odottaessaankin jo "päällä". Kaikkiaan lennonjohdossa on ollut 44 todenmukaista simulaatiota, joiden aikana on käyty läpi noin 700 erilaista toimenpidettä. 

Gaia pääsee omille teilleen Sojuz-kantoraketista kun laukaisusta on kulunut 42 minuuttia. Sitä ennen Gaia on jo ollut yhteydessä ESAn Australiassa, Perthissä olevaan vastaanottoasemaan, jolloin saadaan ensimmäisen kerran kunnollinen tieto Gaian tilanteesta laukaisun jälkeen. 

Sen jälkeen myös muuta ESAn seurantaverkon maa-asemat nappaavat Gaian telemetriatiedot.

Kieppuva alku?

Heti Sojuzin ylimmästä vaiheesta irtaantuminen jälkeen Gaia tekee lyhyen ajan kuluessa koko joukon tärkeitä toimia: se avaa aurinkosuojansa, jonka alapuolella ovat aurinkopaneelit, ja se paineistaa ohjausrakettimoottoriensa polttoainetankit. 

Tämän aikana Gaia on myös aivan omillaan, eikä se pyrikään pitämään asentoaan vielä täysin hallinnassa, koska todennäköisesti heti raketista irtoamisen jälkeen se saattaa olla pienessä pyörimisliikkeessä ja on turvallisempaa antaa Gaian heittelehtiä vapaasti. Tämän seurauksena yhteys saattaa pätkiä ja koko toimenpidesarja on ohjelmoitu Gaiaan jo etukäteen. 

"Saattaa kestää jopa 17 minuuttia, ennen kuin Gaia on korjannut asentonsa ja yhteys Maahan palautuu", kertoo Dave Milligan

"Aika ei ole pitkä, mutta nuo minuutit tuntuvat pitkiltä, sillä lennonjohtajat eivät koskaan pidä tilanteista, joissa alukseen ei ole yhteyttä eikä sille voi tehdä mitään". 

Noin 27 tuntia laukaisun jälkeen, 20. joulukuuta iltapäivällä, Gaia käyttää ensimmäisen kerran avaruuteen päästyään moottoreitaan ratamuutokseen, kun se sysää itsensä Maan luota kohti L2-pistettä vievälle radalle. Tuon polton tarkka aika ja pituus päätetään vasta sen jälkeen, kun tiedetään miten tarkasti halutulle radalle Sojuz on Gaian kuljettanut. 

Parin ensimmäisen päivän aikana Gaian systeemit tarkistetaan ja sen teleskooppeja aletaan jo valmistella käyttöön. Kaikkiaan kestää neljä ja puoli kuukautta, enne kuin Gaia on valmis aloittamaan varsinaiset tieteelliset havainnot. 

Teleskooppien tarkistaminen ja kalibrointi tehdään huolella, koska saatavien mittausten tarkkuus riippuu näistä alkuvirityksistä.

Gaia asennettu Sojuzin ylimmän vaiheen päälle

Gaia asennettu ylimmän vaiheen päälle
Gaia asennettu ylimmän vaiheen päälle
Gaiaa asennetaan paikalleen

Omalaatuiselta, kultapaperiin käärityltä tölkkimäiseltä paketilta näyttävä Gaia kiinnitettiin myöhään tiistaina Sojuz-kantoraketin ylimmän vaiheen päälle. Raketin ylimpänä vaiheena toimii Fregat, venäläistekoinen rakettivaihe, joka tulee viemään Gaian Maan luota kohti Lagrangen pistettä L2 vievälle radalle.

Fregat on omatoiminen, luotettavaksi osoittautunut rakettivaihe, jota voidaan käyttää niin Maata kiertävien satelliittien vientiin tarkasti oikealle radalle, planeettaluotainen lähetykseen ja Gaian tapaan omalaatuisemmillekin lentoradoille kuljettamiseen.

Seuraavaksi Gaian ja Fregatin muodostama "pino" suljetaan raketin nokkakartion sisään. Kartio koostuu kahdesta puolikkaasta, jotka liitetään yksinkertaisesti toisiinsa. Sen jälkeen satelliittia ei enää nähdä, vaan viimeiset kuvat siitä Maan pinnalla voidaan ottaa juuri ennen kuorien kiinnittämistä toisiinsa. 

Gaia itse on sen sijaan koko ajan hengissä: siihen syötetään virtaa johdolla, se on toiminnassa, siihen ollaan yhteydessä ja sen toimintoja tarkkaillaan koko ajan. Satelliitille laukaisu avaruuteen on kuin lapsen syntymä: lapsi on jo hengissä äidin kohdussa ja tulee toimeen napanuoran ansiosta, mutta vasta synnytyksen jälkeen lapsi on lopullisessa toimintaympäristössään ja toimii itsenäisesti.

Laukaisu tapahtuu viikon kuluttua torstaina 19. joulukuuta klo 11:12:19 Suomen aikaa.

Gaiaa asennetaan paikalleen

Fregat (alhaalla) ja Gaia (ylhäällä) juuri ennen toisiinsa liittämistä. Kullan värinen materiaali molemmissa aluksissa on suojamateriaalia, joka kiiltävänä heijastaa Auringon valoa ja auttaa siten pitämään lämpötilan vakiona aluksen sisällä. Fregatin ja Gaian pinnoite on hieman eri väristä, koska ne ovat eri valmistajien tekemiä ja Fregatin pinnoitteen pitää kestää vain muutaman tunnin ajan avaruudessa. Kuvat: Arianespace.

Kiinalainen raketti epäonnistui

Pitkä Marssi 4B nousee taivaalle tammikuussa 2012
Pitkä Marssi 4B nousee taivaalle tammikuussa 2012

Kiinalaiset voivat olla tyytyväisiä kuuluotaimestansa menestykseen, mutta lähempänä Maata heillä oli epäonnea: tänään aamulla klo 5:26 Suomen aikaa laukaistu Pitkä Marssi 4B -kantoraketti epäonnistui viemään satelliittinsa kiertoradalle.

Raketin oli aikomus viedä 2,3 tonnia painanut kiinalais-brasilialainen kaukokartoitussatelliitti CBERS 3 Maan napojen kautta kulkevalle polaariradalle, mutta jokin meni laukaisussa pieleen. Kiinan valtiollinen tietotoimisto Xinhua julkaisi asiasta vain lyhyen uutisen ja totesi, että tapauksen syytä tutkitaan.

Brasilian kansallinen avaruustutkimusinstituutti INPE ennätti jo juhlimaan satelliitin pääsyä avaruuteen, mutta joutui pian toteamaan, että "kantorakettiin tuli laukaisun kuluessa toimintahäiriö, minkä vuoksi satelliitti ei päässyt aiotulle radalleen. Alustavien arviointiemme mukaan CBERS 3 on pudonnut takaisin Maahan".

Itse kiinalaistekoisen, myös brasilialaisia mittalaitteita sisältäneen satelliitin sanotaan kuitenkin toimineen laukaisun aikana normaalisti, joten siinä ei nähtävästi ole ollut vikaa.

Kyseessä on ensimmäinen Pitkä Marssi 4B -kantoraketin epäonnistuminen sitten vuoden 1999, jolloin raketti otettiin käyttöön. Laukaisuita on ollut 20 tätä ennen ja ne kaikki ovat onnistuneet. Viimeisin kiinalaisraketin epäonnistuminen ennen aamuista laukaisua oli elokuussa 2011, jolloin pienempi Pitkä Marssi 2C -raketti rikkoontui laukaisun aikana.

Kiina ja Brasilia aloittivat avaruusyhteistyön kaukokartoitussatelliittien saralla vuonna 1988 ja ne ovat laukaisseet kaksi yhteissatellittia sen jälkeen. Pikkuauton kokoisesta CBERS 3 -satelliitista piti tuleman yhteistyön kolmas, uusin ja tehokkain satelliitti. Sen eliniäksi oli aiottu kolme vuotta ja sen oli tarkoitus kiertää Maata 777 kilometrin korkeudessa radalla, jonka kaltevuus päiväntasaajan suhteen olisi ollut 98,5°.

Brasilialaisten mukaan satelliitin hinta oli 185 miljoonaa euroa, mistä maat olivat maksaneet kumpikin puolet.

Laukaisun epäonnistuminen tarkoittaa sitä, että laajan, harvasti asutun ja siksi runsaasti kaukokartoitusta käyttävän Brasilian pitää nyt hankkia satelliittikuvia kaupallisilta yhtiöiltä, eivätkä nämä kuvat ole räätälöityjä sen omiin tarpeisiin.