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

Erittäin suuri teleskooppi sai maan alleen

Erittäin suuri teleskooppi havainnepiirroksessa
Erittäin suuri teleskooppi havainnepiirroksessa
Jari Mäkinen

Suunnitteilla oleva maailman suurin optinen kaukoputki sai eilen tontin alleen. Jo aikaisemmin pitkän tutkimuskampanjan jälkeen eurooppalaisen "erittäin suuren teleskoopin", E-ELT:n (European Extremely Large Telescope) sijoituspaikaksi on valittu Atacaman autiomaassa sijaitseva 3060 metriä korkea Cerro Armazones -vuori Chilessä, ja Chilen hallitus lupasi luovuttaa alueen vuonna 2011 teleskooppia rakentavan Euroopan Eteläisen Observatorion ESO:n haltuun.

Virallinen seremonia rakennuspaikan ja sitä ympäröivän alueen luovuttamisesta pidettiin eilen noin 20 kilometrin päässä sijaitsevalla ESO:n Paranalin observatoriolla, nyt maailman suurimmalla tähtitieteellisellä tutkimuslaitoksella. Siinä Chilen presidentti Sebastián Piñera luovutti hiljattain allekirjoitetut viralliset asiakirjat, joilla Chilen hallitus antaa ESO:lle Cerro Armazonesia ympäröivät maa-alueet, ESO:n pääjohtajalle Tim de Zeeuwille.

Paikalla tilaisuudessa olivat myös ESO:n Chilen edustaja Fernando Comerón ja La Silla Paranal -observatorion apulaisjohtaja Ueli Weilenmann sekä presidentti Piñeran seurueessa ulkoministeri Alfredo Moreno ja chileläisiä paikallishallinnon edustajia.

Vierailuun sisältyi kierros ESO:n VLT-teleskoopin sijaintipaikan, Cerro Paranalin huipulla. Presidentti ja ministeri Moreno vierailivat myös VLT:n kontrollihuoneessa, joka tulee myös toimimaan tulevan E-ELT -teleskoopin toimintojen ohjauskeskuksena.

Seremonian aikana presidentti painotti Pohjois-Chilen taivaiden suojelemisen tärkeyttä. "Maidemme ja erikoisasemassa olevan taivaamme suojeleminen maailmankaikkeuden tutkimusta varten on pitkäaikainen sitoumus Chilelle. E-ELT tulee hyödyttämään monia tulevia sukupolvia huomattavilla tieteellisillä löydöillään, kenties jopa löytämällä elämää muilta planeetoilta. Chilen asema maailman tähtitieteen huipulla on nyt lyöty lukkoon."

ESO:n pääjohtaja esitti kiitoksensa Chilen hallitukselle tästä tärkeästä virstanpylväästä: "Chilen ja ESO:n välillä 50 vuotta sitten alkanut yhteistyö on paitsi osoittautunut hyvin tuottoisaksi ja pitkäikäiseksi, se myös tarjoaa jännittäviä mahdollisuuksia tulevaisuudessa — hyödyttäen Chileä, ESO:n jäsenmaita ja tieteellistä sekä teknologista kehitystä. E-ELT on selvä osoitus tästä."

Virallisten asiakirjojen mukaan Chilen hallitus luovuttaa 189 neliökilometriä maata Cerro Armazonesin ympärillä E-ELT:n rakentamista varten ja myöntää 50 vuoden erikoisoikeuden ympäröiviin maa-alueisiin. Tämä laajempi 362 neliökilometrin alue suojelee E-ELT -teleskooppia valosaasteelta ja kaivostoiminnan vaikutuksilta. Täydessä käyttökunnossa aikaisin ensi vuosikymmenellä E-ELT toimii sulautettuna ESO:n Paranalin observatorion toimintoihin.

Jättiläismäinen teleskooppi

E-ELT tulee olemaan 42 metriä halkaisijaltaan ja sen kupoli on noin 80 metriä korkea. Rakennelma on siten kooltaan suuren lentokoneiden huoltohallin kokoinen, ja suuri Airbus A340 -lentokone mahtuisikin vaivatta sen sisään.

Itse kaukoputen pinta-ala on noin puolet jalkapallokentästä ja se pystyy keräämään valoa 15 kertaa tehokkaammin kuin parhaat nykyiset teleskoopit. Ja mikä parasta, laitetta on suunniteltu jo noin vuosikymmenen ajan, joten jos kaikki käy kuten ESO toivoo, on uusi havaintolaite käytössä jo vajaan vuosikymmenen päästä.

“Teleskooppi edustaa aivan uutta tasoa tähtitieteellisten havaintojen tekemisessä”, hehkuttaa ESOn tiedejohtaja Bruno Leibundgut. “Uudella teleskoopilla pystytään kuvaamaan esimerkiksi toisia tähtiä kiertäviä planeettoja suoraan ja tekemään havaintoja, jotka auttavat ymmärtämään olennaisesti paremmin sitä, miten tähdet, galaksit ja mustat aukot syntyvät ja ovat aikanaan syntyneet.”

Paitsi että teleskooppi ja sen suojarakennus ovat rakenteellisesti suuria ja monimutkaisia, on teleskoopin optiikka ennen näkemätön. Siinä on kaikkiaan viidestä erilaisesta peilistä koostuva optinen systeemi, jonka 42-metrinen pääpeili on tehty noi tuhannesta 1,4 metriä halkaisijaltaan olevasta kuusikulmaisesta peilistä.

Yksi optisen systeemin peileistä on tarkoitettu varta vasten äärimmäiseen tarkkaan ilmakehän vaikutusten kompensointiin, minkä ansiosta teleskoopin kuva on lähes yhtä hyvä kuin se olisi sijoitettu avaruuteen – etenkin kun sijoituspaikalla Cerro Armazonesissa ilma on hyvin kuivaa ja sen huippu nousee yli kolmen kilometrin korkeuteen.

Teleskoopin hallinta ja havaintojen teko sillä vaativat niin tehokkaita tietokoneita, ettei niitä ole vielä olemassa. Hankkeessa onkin menty koko ajan etukenossa, ja luotettu siihen, että uusi tekniikka tekee mahdolliseksi sen, mistä on aiemmin osattu haaveilla. Näin tehtiin myös VLT-teleskooppien kanssa, kuten myös kaikkien muiden suurten havaintolaitteiden tapauksessa: jos niitä suunnitellaan nyt käytössä olevan tekniikan avulla, ovat ne valmistuessaan vanhanaikaisia.

Niinpä tähtitieteilijöiden lisäksi teleskooppi kiinnostaa monia suomalaisia huipputekniikkaa, vaativia metallirakenteita ja tiedonhallintasysteemejä valmistavia yhtiöitä.

Artikkelin alkuosassa on käytetty lähteenä ESO:n tiedotetta. Kuvat: ESO

Gaia odottaa laukaisuaan

Gaia Kouroussa
Gaia Kouroussa
Gaian teleskooppi
Mitä Gaia näkee?
ESA-blogi

Tähtikartoittaja Gaia, Euroopan avaruusjärjestön seuraava tiedesatelliitti, on parhaillaan Kouroun avaruuskeskuksessa valmisteltavana laukaisuun. 

Laukaisun piti tapahtua 20. marraskuuta, mutta nyt lokakuun 22. päivänä pidetyssä kokouksessa päätettiin, että laukaisua siirretään alustavan arvion mukaan noin kuukaudella eteenpäin. Satelliitin muutamia osia tullaan vaihtamaan Kouroussa tehtyjen testien perusteella, sillä tutkijat sekä insinöörit haluavat olla varmoja siitä, että Gaia tulee toimimaan moitteetta avaruudessa.

Gaian tiedejohtaja, ESAssa työskentelevä Timo Prusti, ilmoitti asiasta tänään ja lupasi selvittää lykkäykseen johtuneita syitä lähipäivinä, kun laukaisun siirtämisestä aiheutuvat kiire hellittää.

Tällä sivulla seurataan laajemminkin Gaian valmistelua, laukaisua, käyttöönottoa avaruudessa ja ensimmäisiä tuloksia tästä alkaen, Kirjoittajina ovat Prustin lisäksi Gaian tutkijaryhmässä asteroidihavaintoja käsittelevän suomalaisryhmän vetäjä Karri Muinonen sekä ryhmän jäsenet ja Tiedetuubin Jari Mäkinen.

Otsikkokuvassa on jo Gaia testissä Kouroun puhdastilassa, missä Gaian suuri aurinkosuoja avattiin ja suljettiin viimeisen kerran ennen matkaan lähtöä. Tämän testin lisäksi Gaialle tehdään suuri joukko muita testejä, ja joissain näistä on löytynyt jotain. Löytö ei välttämättä ole varsinainen vika, vaan voi olla myös pelkkä epäilys siitä, että kaikki ei ole aivan kuten on suunniteltu.

Huima taivaan kartoittaja

Ensi alkuun kuitenkin tarkempi kuvaus siitä, mikä Gaia on: se on tarkasti tähtien paikkoja taivaalla mittaava avaruuskaukoputki, jonka tekemien havaintojen perusteella tähtitieteilijät tulevat tekemään tarkimman koskaan koostetun kartan taivaasta. Nykytekniikan avulla kartasta tulee kolmiulotteinen malli omasta galaksistamme sekä sen noin tuhannesta miljoonasta tähdestä.

"Monet sanovat, että tähtien kartoittaminen ei ole mitenkään seksikäs aihe, mutta he sanovat niin ennen kuin ovat kuulleetkaan Gaiasta ja siitä, mitä se pystyy tekemään", sanoo Timo Prusti.

"Gaia näkee tähtiä, jotka ovat noin 400 000 kertaa heikompia kuin voimme nähdä paljain silmin. Se pystyy määrittämään niiden sijainnin 24 mikrokaarisekunnin tarkkuudella, eli yhtä tarkasti kuin voisimme nähdä hiuksen noin 1000 kilometrin päästä."

Havaintojen avulla voidaan laskea lähimpien tähtien etäisyydet huimalla 0,001% tarkkuudella. Linnunradan keskustassa noin 30 000 valovuoden päässä olevien tähtien etäisyydet voidaan määrittää noin 20% tarkkuudella, mikä on huima parannus nykyiseen.

"Samalla kun Gaia tarkkailee taivaan tähtiä sekä niiden sijaintia, sijainnin muutosta ja kirkkautta paljon tarkemmin kuin mikään havaintolaite aikaisemmin, se tulee todennäköisesti löytämään satoja tuhansia uusia kohteita, kuten esimerkiksi muita tähtiä kiertäviä planeettoja, niin sanottuja ruskeita kääpiöitä (suutariksi jääneitä tähtiä, joiden massa ei riittänyt sytyttämään niissä energiaa tuottavaa fuusioreaktiota) sekä aurinkokunnassamme olevia pienkappaleita, asteroideja ja komeettoja."

Gaia pystyy myös löytämään tähtiä, jotka ovat itse asiassa olleet aikaisemmin pienemmissä galakseissa, jotka Linnunrata on hotkaissut sisäänsä. Tähtien liikeratojen tarkalla selvittämisellä voidaan myös paikansaa pimeää ainetta, jota ei pysty havaitsemaan suoraan, mutta jota näyttää olevan kaikkialla.

"Vaikka päähuomio onkin omassa Linnunradassamme sekä sen tähdissä, Gaia näkee myös satoja tuhansia muita galakseja", Prusti jatkaa. "Mittaamalla kvasaareita Gaian avulla saadaan myös testattua Einsteinin yleistä suhteellisuusteoriaa paremmin kuin koksaan aiemmin."

Suomalaiset vastaavat Gaian keräämistä asteroidi- ja pienkappaletiedoista. Kun Gaia kartoittaa taivasta automaattisesti, se havaitsee samalla paljon Aurinkokunnassamme olevia kohteita, joiden joukossa tulee olemaan varmasti paljon aiemmin tuntemattomia kohteita. Koska Gaia katselee avaruuteen varsin kaukana avaruudessa, se näkee myös Maan radan sisäpuolelle paikkoihin, mihin maapallolla tai sen ympärillä olevat havaintolaitteet eivät näe.

Näitä kohteita etsitään ja paikannetaan suomalaistekoisella ohjelmistolla. Se on tehty Helsingin yliopiston observatoriossa, missä myös omituiset havainnot käsitellään. Voi siis olla, että tietojen joukosta löytyy myös uusia, mahdollisesti vaarallisiakin pienkappaleita, jotka voisivat törmätä Maahan!

Gaian teleskooppi

ESA on mitannut tähtiä jo aikaisemminkin: Hipparcos -niminen satelliitti kiersi Maata vuosina 1989-1993 ja mittasi noin sadan tuhannen tähden sijainnit. Nyt sen havainnoista tehty kartasto on paras tähtitieteilijöiden käyttämä tähtikartta. Gaia tulee nyt kaksi vuosikymmentä myöhemmin mittaamaan 200 kertaa tarkemmin ja tuottamaan ainakin 10 000 kertaa enemmän tietoa.

Kuukauden matka havaintopaikalle

Gaia laukaistaan matkaan Sojuz-kantoraketilla Ranskan Guyanassa sijaitsevasta Euroopan avaruuslaukaisukeskuksesta marraskuun 20. päivä. Avaruuteen päästyään Gaia ohjataan noin 1,5 miljoonan kilometrin päähän Maasta niin sanottuun Lagrangen pisteeseen numero 2, erääseen Maan luona olevaan alueeseen, missä Maan ja Auringon vetovoimat ovat jotakuinkin saman suuruiset, ja siten siellä oleva alus pysyy jotakuinkin paikallaan.

Tarkalleen ottaen Gaia tulee kiertämään hitaasti tätä gravitaatiotasapainopistettä soikeahkolla radalla, mistä katsottuna sillä on koko ajan erinomainen näkymä ulos aurinkokunnasta ympäröivään avaruuteen ja Aurinko paistaa samalla sen aurinkopaneeleihin. Paneelit on sijoitettu kymmenen metriä halkaisijaltaan olevan suuren aurinkosuojan takapuolelle.

Laukaisun jälkeen kestää noin kuukauden, ennen kuin Gaia on saatu ohjattua havaintopaikalleen 1,5 miljoonan kilometrin päähän. Sen systeemien ja havaintolaitteiden virittäminen aloitetaan kuitenkin jo matkan aikana, joten näin teleskooppi pääsee työhön heti vuoden 2014 alusta - jos kaikki sujuu hyvin.

Mitä Gaia näkee?

Alun perin nimi "GAIA" tuli sen suunniteltua toimintaperiaatetta kuvaavista sanoista Global Astrometric Interferometer for Astrophysics, mutta jo satelliitin kehittämisen alkuvaiheessa päätettiin siitä tehdä hieman erilainen: nyt Gaiassa on kaksi tarkkaa optista kaukoputkea, jotka on suunnattu hieman eri suuntiin.

Kun satelliitti pyörii avaruudessa hitaasti akselinsa ympäri, kuvaavat kaukoputket koko ajan näkymää edessään ja näin vähitellen ne pystyvät kartoittamaan koko taivaanpallon. Sama toistetaan viisivuotiseksi suunnitellun lennon aikana useaan kertaan, jolloin muutokset tähtien sijainneissa kertovat niiden liikkumisesta.

Pelkän taivaalla olevan valopisteen sijainnin kirjaamisen lisäksi Gaia analysoi valoa spektrometreillään: valo pystyy kertomaan muun muassa tähden etääntymisestä tai lähestymisestä. Gaiassa on kaikkiaan kolme erilaista tieteellistä tutkimuslaitetta kummassakin kaukoputkessa.

Gaian ohjaaminen tulee tapahtumaan Euroopan avaruusoperaatiokeskuksesta ESOCista Saksasta, mistä siihen ollaan yhteydessä Cebreroksessa, Espanjassa, ja Australian New Norciassa olevilla suurilla antenneilla. Tiedetoimintoja hallitaan Espanjassa, Madridin luona Villafrancassa olevassa Euroopan Avaruustähtietedekeskuksesta, ESACista.

Havaintoja on käsittelemässä ja analysoimassa suuri joukko tutkijoita (myös Suomesta) ja tämä julkaisee aikanaan yhdessä Gaian tähtikartan kaikkien tähtitieteilijöiden käytettäväksi.


Ilmailu- ja avaruushullun paratiisi

X-15 ennätyskone Washingtonin museossa
X-15 ennätyskone Washingtonin museossa
Sukkula Discovery
Jari Mäkinen

Yhdysvaltain kansallinen ilmailu- ja avaruusmuseo on kiistatta maailman paras alan museo, ja niinpä jokaisen ilmailuhullun ja avaruusfriikin pakkoliike Washington DC:n tienoilla on poiketa Valkoisen Talon naapuriin, National Air and Space Museumiin, sekä sen lisärakennukseen kaupungin ulkopuolella Dullesin lentoaseman naapurissa.

Tiedossa on paitsi ajankulua useammaksikin päiväksi, niin myös monia ainutlaatuisia laitteita ihmisen lentohistorian varrelta.

Museon kokoelmissa on pitkälti yli 35000 erilaista laitetta ja esinettä, joista tosin näytteillä on vain murto-osa, noin 2500. Vaikka museo ei ole fyysiseltä kooltaan yhtä suuri kuin vaikkapa Le Bourget'n ilmailumuseo Pariisin liepeillä Ranskassa, on se ainutlaatuisempi, sillä jo sisääntuloaulassa yleisö törmää historian ensimmäiseen yliäänikoneeseen, Apollo 11:n komentomoduliin sekä SpaceShip1:een, ensimmäiseen yksityisesti tehtyyn avaruuslentokoneeseen.

Eikä siinä ole vasta kuin alkupalat, sillä kaksikerroksisen, kuin valtavista rakennuspalikoista ja lasiseinistä tehdyn museon näyttely esittelee koko lentämisen historian ja kirjon ilmalaivoista avaruussukkulaan. Museossa käy noin yhdeksän miljoonaa kävijää vuodessa.

Yhdysvaltain kansallisen lentohistoriamuseon juuret ovat vuodessa 1946, jolloin presidentti Harry Truman allekirjoitti kongressin määräyksen siitä, että maan ilmailuhistoria täytyy saada talteen. Erilaisia laitteita ja esineitä oli levällään ympäri maata, ja oli olemassa riski, että ne tuhoutuvat. Osa museon kokoelmista on kuitenkin peräisin ulkomailta ja hyvinkin kaukaa historiasta: yhä edelleen museon vanhimmat esineet ovat kiinalaiset leijat, jotka olivat vuonna 1876 näyttelyssä Philadelphiassa ja Smithsonian-instituutin sihteeri Spencer Fullerton Baird vakuutti kiinalaiset siitä, ettei niitä kannattanut viedä takaisin Kiinaan suureiden kustannusten vuoksi.

Kokoelma päätettiin sijoittaa pääkaupunki Washingtoniin ja nimen omaan osaksi Smithsonianin laajaa museokokoelmaa. Avaruusajan alettua ilmailu laajennettiin myös avaruuteen, museolle tehtiin oma rakennuksensa ja avaruus otettiin mukaan myös sen nimeen.

Kaksikerroksinen paratiisi

Ellei toimistoja ja hallintatiloja oteta lukuun, on museossa kaksi kerrosta – tosin varsin korkeita. Ensimmäisessä kerroksessa on kolme suurta toisenkin kerroksen läpi aina rakennuksen kattoon saakka ylettyvää salia, joista keskimmäinen toimii sisääntuloaulana; aulaan on sijoitettu tärkeitä amerikkalaisia lentämisen merkkipaaluja ja ajankohtaisuuksia.

Kahdesta muusta salista toisessa on näytteillä liikenneilmailun tärkeitä koneita, kuten Ford Trimotor ja DC-3, kun taas toinen sali keskittyy avaruuslaitteiden esittelyyn. Siellä on mm. Apollo-Sojuz aluskaksikko, Skylab -avaruusasema ja kantorakettien malleja sekä muuta avaruustavaraa. Aivan sen vieressä on Apollo-lennoilta käyttämättä jäänyt kuuhunlaskeutumismoduuli.

Muilta osin kaksi kerrosta on jaettu sitten pieniin osastoihin, joissa esitellään ilmailun ja avaruustekniikan eri osa-alueita. Ensimmäisessä kerroksessa on esim. helikoptereita, suihkukoneen historiaa, koelentäjien työn esittelyä, Maan havainnointia ja vakoilukoneita, kuualuksia, rakettimoottoreita, ilmailun pioneereja ja vaihtuvia näyttelyitä.

Toisen kerroksen tärkeimmät teemat ovat molempien maailmansotien lentokoneet, Apollo-lennot, elektroniikka lentokoneissa, planeettojen tutkimus, Wright-veljesten tutkimukset sekä lentokoneet, tutkimuslennot ja ilmailuaiheinen taide. Joka puolelle on ripusteltu erilaisia oikeankokoisia ja pienoismalleja, kuvia ja muuta mielenkiintoista. Varsinaisten näyttelyesineiden lisäksi museossa on planetaario ja IMAX-elokuvateatteri, sekä tietysti monta erilaista ravintolaa, hyvin varusteltuja matkamuistomyymälöitä sekä komea museokauppa.

Tarkkaan ottaen erilaisia näyttelyosastoja on 21.

Sukkula Discovery

Lisää herkkuja hankalan matkan päässä

Museon kokoelmat ovat sen verran mittavat, että kookkaimmat lentolaitteet on esillä Dullesin lentoaseman luokse vuonna 2003 avatussa suuressa näyttelykeskuksessa, joka on nimetty Steven F. Udvar-Hazy -keskukseksi rakentamisen mahdollistaneen rahoittajan mukaan.

Siellä on noin 200 lentokonetta ja lähes saman verran suurikokoisia avaruuslaitteita esillä kolmessa hangaarissa. Näistä yksi on omistettu avaruuslaitteille, ja sen keskellä on lähes kosketeltavissa avaruussukkula Discovery ympärillään huikea määrä avaruushistoriaa.

Muissa halleissa on erillä mm. Concorde, Boeing 707:n prototyyppi, ensimmäinen atomipommittaja Enola Gay ja SR-71 Blackbird -yliäänikone.

Keskuksessa voi myös seurata lentokoneiden entisöintiä. Lentokoneiden kunnostaminen on kuten vanhojen autojen restaurointia, ja työtä tekevätammattilaiset ovat paremminkin taiteilijoita kuin mekaanikkoja. Jos on tarpeen, niin he purkavat koneen palasiksi pienintä ruuvia ja mutteria myöten, minkä jälkeen osat puhdistetaan ja kiillotetaan tai maalataan. Lopuksi kone laitetaan taas kokoon.

Museo herättää pahennusta

National Air and Space Museum on herättänyt aina välillä keskustelua näyttelyillään erityisesti sodista, aseista ja rakettitekniikasta, jotka kaikki liittyvät läheisesti avaruuteen ja ilmailuun.

Näyttelyissä nimittäin näytetään hyvin selvästi myös mitalin toinen puoli, eli kuinka mielikuvamme ensimmäisen maailmansodan lentäjistä ovat peräisin totuuden sijaan romantisoivista elokuvista, ja kuinka esimerkiksi V-2 -ohjuksia rakennettiin juutalaisten orjatyönä synkissä luolissa. Varsinkin V-2 -näyttely on herättänyt inhoa, koska Yhdysvaltain oma rakettitekniikka on peräisin pitkälti Natsi-Saksalta, minkä vuoksi asiaa on koristeltu kovastikin amerikkalaisissa historiankirjoissa.

Myös Hiroshimaan maailmanhistorian ensimmäisen ydinaseen pudottanut Enola Gay oli kovan kritiikin kohteena: saako niin suurta kärsimystä ja tuhoa aiheuttanut kone olla esillä? Senkin suhteen museo noudattaa periaatettaan, jonka mukaan he tunnustavat avoimesti sen, että tekniikka on sidoksissa käyttäjiinsä, ja siksi lentokonetta ja avaruustekniikkaa käytetään niin hyvään kuin pahaankin.

Miten museot löytää?

Smithsonian-instituutin osana oleva Yhdysvaltain kansallinen ilmailu- ja avaruusmuseo sijaitsee siis kahdessa paikassa: päärakennus on Washington DC:n keskustassa National Mall -puiston luona Independence Avenuen varrella 4. ja 7. katujen välissä ja museon uusi lisärakennus Steven F. Udvar-Hazy Center on Dullesin lentoaseman luona kaupungin ulkopuolella.

Päärakennukseen löytäminen Washingtonissa ei ole vaikeaa, mutta uudisrakennukseen ei eksy noin vain. Sinne pääsee mm. bussilla 5A L'Enfant Plazan Metrorail-asemalta Dullesin lentoasemalle, mistä VRTA:n bussiyhteys vie suoraan museolle. Aikaa matkaa kuluu 1,5 tuntia ja lähtöjä on noin tunnin välein. Lentoasemalle voi mennä myös taksilla tai kimppataksilla, mikä tekee matkasta hieman nopeamman. Kätevintä on kuitenkin vuokrata auto (päivän vuokraus maksaa edullisimmillaan noin 50 dollaria): museo on Dullesin lentoaseman vieressä toisella puolella kenttää terminaalista katsottuna, virallisesti Virginian puolella, missä moottoritieltä 28 on hyvä viitoitus museoon.

Käynti Steven F. Udvar-Hazy -keskuksessa saattaa tuntua hankalalta, mutta sinne kannattaa ehdottomasti mennä käymään. Missään muualla ei pääse näkemään esimerkiksi oikeaa avaruussukkulaa niin läheltä ja autenttisesti!

Lisätietoja saa museon nettisivuilta: airandspace.si.edu

Tiedetuubin esittelemiä tiedekeskuksia ja muita kiinnostavia kohteita

Tšeljabinskin meteoriitti ongittu ylös

Meteorin nostoa RT-kanavalla
Meteorin nostoa RT-kanavalla
Jari Mäkinen

15. helmikuuta Venäjällä Tšeljabinskin kaupungin päällä näkyi valtava tulipallo, kun suuri, arviolta noin 17 metriä halkaisijaltaan ollut asteroidi törmäsi Maan ilmakehään. Se näkyi laajalti selkeällä aamutaivaalla ja sai räjähtäessään aikaan paineaallon, joka rikkoi ikkunoita ja paitsi säikäytti alueen ihmisiä, niin sai myös aikaan 1200 henkilön loukkaantumisen. Tiedetuubi kertoi tapauksesta myös artikkelissa Vuosisadan pamaus heti putoamisen jälkeen.

Jo helmikuussa läheisen Tšebarkul-järven jäässä havaittiin suuri reikä, jonka oletettiin syntyneen suuren kappaleen pudottua jään läpi järveen. Reikä oli kuutisen metriä halkaisijaltaan, mutta vaikka syy-yhteys meteorin ja avannon syntymisen välillä oli selvä, ei järven pohjasta yli 10 metrin syvyydestä saatu heti luotettavia havaintoja, joten asiasta ei oltu varmoja. Kevään ja kesän aikana kappaletta etsittiin innokkaasti, mutta turhaan: järven mutainen pohja kätki salaisuutensa aina kesäkuun loppuun saakka, milloin tutkijat ilmoittivat löytäneensä pohjasta suuren kappaleen .

Sen nostaminen osoittautui kuitenkin vaikeaksi, joten yli 600-kiloinen kivimeteoriitti saatiin vasta nyt kuukausia myöhemmin vinssattua ylös ja siirrettyä rannalle. Kappaletta punnittaessa vaaka rikkoontui ja jo ennalta säröytynyt meteoriitti hajosi kolmeksi kappaleeksi.

Tätä ennen järvestä on nostettu jo 12 kappaletta, joita oletettiin meteoriiteiksi, mutta niistä vain viisi on osoittautunut oikeasti avaruudesta tulleiksi kiviksi. Tämä noin 1,5 metriä pitkä ja vajaan metrin kooltaan oleva suuri palanen lienee suurin törmääjästä jäljelle jäänyt osa. Ympäröivässä maastossa on kuitenkin paljon pienempiä kappaleita, jotka irtosivat siitä putoamisen ja räjähdyksen aikaan.

Meteoriitin massa oli todennäköisesti noin 10 000 tonnia, kun se hajosi muutaman kilometrin korkeudessa. Räjähdys oli voimaltaan noin 30 kertaisesti Hiroshimaan pudotetun ydinpommin räjähdysvoima, ja sen paineaallon havaittiin kiertäneen maapallon useampaan kertaan. Kyseessä on viime aikojen suurin kosminen kolari ja kautta aikain parhaiten dokumentoitu meteoroidin räjähdys.

Nyt pintaan ongittu kivimeteoriitti lukeutuu kymmenen suurimman löydetyn meteoriitin joukkoon, mutta kalpenee vielä suurimman sellaisen, 60-tonnisen Hoban rautameteoriitin rinnalla.

Kuva: Russia Today / Ruptly

Juno mökötti ohilennon aikaan

Juno maapallon luona
Juno maapallon luona
Juno kuvattuna Etelä-Afrikasta
Jari Mäkinen

NASAn Juno-luotain lensi eilen illalla Maan ohitse ja kävi lähimmillään vain hieman yli 550 kilometrin päässä maapallon pinnasta. Ohilennon tarkoituksena oli lisätä luotaimen vauhtia ja muuttaa sen rataa siten, että se pystyy lentämään Jupiteriin. Eilisen ohilennon jälkeen se saapu sinne 4. heinäkuuta 2014.

Kaikkein lähimmillään luotain oli kello 22:21 Suomen aikaa keskiviikkoiltana, jolloin se viiletti Intian valtameren yläpuolella, hyvin läheltä Etelä-Afrikkaa. Sieltä teoreettisesti luotaimen olisi voinut nähdä jopa paljain silmin.

Aivan lähimmän ohituksen aikana mikään maa-asemista ei voinut olla yhteydessä matalalla ja nopeasti viilettäneeseen luotaimeen. Ensinnä lähiohituksen jäkeen sen radiosignaalin sai kuuluviin Euroopan avaruusjärjestön Perthissä, Australiassa, oleva antenni. Silloin huomattiin, että kaikki ei ollutkaan sujunut täsmälleen suunnitelman mukaan.

Vaikka ratageometrisesti ohilento ei olisi voinut sujua paremmin, itse luotain äksyili sen aikana. Luotain oli ohjelmoitu muun muassa nappaamaan kuvia Maasta ja ottamaan vastaan radioamatöörien sille lähettämiä tervehdyksiä, mutta on mahdollista, että luotain onkin lakannut kesken kaiken ottamasta vastaan ja kuvaamasta. Lisäksi kenties osa jo tallennetuista tiedoista on tuhoutunut.

Kyse ei kuitenkaan ole vakavasta häiriöstä – ainakaan toivottavasti. Pitkän hiljaiselon jälkeen nähtävästi jokin tiiviissä toimintasarjassa sai luotaimen sekaisin, jolloin se meni niin sanottuun turvatilaan. Turvatilan tarkoituksena on suojata luotainta ja sen laitteita odottamattoman vian tai häiriön tapahtuessa. Siinä luotain sammuttaa ylimääräiset systeeminsä, kääntyy osoittamaan kohti Aurinkoa (jotta aurinkopaneelit saavat varmasti valoa), suuntaa antennin kohti Maata ja odottaa lisäohjeita lennonjohdosta.

Todennäköisesti Maan varjoon joutuminen sai luotaimen hätääntymään; kyseessä oli ensimmäinen kerta sitten elokuussa 2011 tapahtuneen laukaisun, kun luotain oli varjossa, eivätkä sen aurinkopaneelit tuottaneet sähköä. Juno on suunniteltu toki kestämään hyvin varjossa toimimisen, sillä Jupiterissa aikanaan se tulee planeettaa kiertäessään olemaan radalla, joka vie sen aina välillä varjoon Jupiterin taakse.

Juno ei sammunut missään vaiheessa, eikä sen toiminnassa ole nyttemmin havaittu mitään yksiselitteistä vikaa. Turvatilassa ollessaankin se pysyi olemaan yhteydessä Maahan, tosin hitaammalla tiedonsiirtonopeudella. Turvatilaan kuuluu se, että luotain käyttää automaattisesti hitaampaa ja luotettavampaa nopeutta tietolinkissään.

Virhetila tullaan varmasti tutkimaan tarkasti läpi seuraavien kuukausien aikana, mutta mikään ei toistaiseksi viittaa siihen, että Junolla olisi ongelmia. Kuulemme varmasti lisätietoja hyvinkin pian.

Juno nähtiin Etelä-Afrikasta

Eteläafrikkalainen Greg Roberts sai kuvattua ohilentävän Junon ja on julkaissut kuvat ESAn Rocket Science -blogissa. Kuvassa kamera on seurannut keskellä pistemäisenä näkyvää Junoa, jolloin tähdet ovat piirtyneet viiruiksi.

Juno kuvattuna Etelä-Afrikasta

Avaruusviikolla mennään Marsiin

Kuvamuokkaus, missä Maa ja Mars ovat yhdessä
Kuvamuokkaus, missä Maa ja Mars ovat yhdessä
Jari Mäkinen

.
4. – 10. lokakuuta vietetään kansainvälistä avaruusviikkoa, jonka teemana tänä vuonna on "Exploring Mars, Discovering Earth"; tutkimalla Mars-planeettaa voimme löytää myös omaa maapalloa koskevia asioita.

Avaruusviikon aikana ympäri maailman on erilaisia avaruuteen liittyviä tapahtumia, ja myös Suomessa on hieman toimintaa. Kiinnostavin näistä on huomenna lauantaina 5.10. Heurekassa avautuva Mars-näyttely. Määränpäänä Mars on kanadalaisen Ontario Science Centerin alun perin tuottama, mutta se on suomalaistettu Heurekassa.

Näyttely esittelee fyysisiä, psykologisia, teknologisia ja eettisiä haasteita, joita kohtaamme matkalla punaiselle planeetalle. Tarjolla on ohjeita niin avaruuskirurgiaan, maanviljelyyn avaruudessa kuin sosiaalisten suhteiden hoitoonkin. Näyttelyssä voi myös itse kokeilla mm. painottomuuden vaikutusta kehoon, erilaisten tunteiden tarttumista ryhmän jäsenestä toiseen, säteilyltä suojautumista, toimivan avaruusraketin rakentamista sekä Mars-kävelyä. Monet Maassa itsestään selvät asiat, kuten lattialle putoavat leivänmuruset tai irronneet hiukset, saavat avaruusseikkailun aikana aivan uusia merkityksiä. Kekseliäisyyttä vaaditaan myös silloin, kun normaalit satelliittiyhteydet Maahan eivät toimi, tai kun hapettomissa oloissa pitäisi kasvattaa ruokaa.

Perjantaina 5.10. pidetyssä näyttelyn lehdistötilaisuudessa esiintynyt Heurekan uusi johtaja, ensimmäistä viikkoa työssään oleva Anneli Pauli kertoi yllättyneensä, että kyseessä on ensimmäinen Heurekan kokonainen avaruusaiheinen näyttely. "Mielikuvani oli, että onhan niitä täytynyt olla aiemminkin, vaan eipä olekaan. Mutta nyt on.”

Projektipäällikkö Sami Pihkala kertoi puolestaan näyttelyn sisäänkäynnistä: ”Siinä kysytään ’lähtisitkö Marsiin” ja vastaus annetaan menemällä jommastakummasta portista. Eri kohteissa kerrotaan, millainen miehitetty Mars-lento olisi, mitä asioita on otettava huomioon ja minkälaisia ongelmia sen aikana voi esiintyä. Näyttelystä poistuttaessa kysytään ’Lähtisitkö yhä Marsiin?’.”

Lisää kuvia näyttelystä on Tiedetuubin Flickr-sivulla.

Avaruusviikonloppu Heurekassa

Nyt tulevana viikonloppuna näyttelyn avajaisisia vietetään Heurekassa monin avaruusesityksin. Lauantaina 5.10. klo 13 Ilmatieteen laitoksen tutkija Sini Merikallio kertoo auditoriossa aiheesta "Mönkijällä Marsiin vai sähköpurjeella Saturnukseen?" ja Tiedetuubin Markus Hotakainen esittelee klo 12 ja 14 Marsia ja sinne menemistä Tiedettä pallolla -kohteella.

Markus on vauhdissa pallolla myös sunnuntaina 6.10. klo 12. Sinin esitykseen on vapaa pääsy, mutta koska Tiedettä pallolla sijaitsee näyttelyalueella, pääsee sinne vain näyttelylipun ostamalla. Tosin Heurekaan on sääli tulla katsomatta uutta Mars-näyttelyä!

Mikä avaruusviikko?

Yhdistyneiden kansakuntien yleiskokous teki vuonna 1999 päätöksen kansainvälisestä avaruusviikosta, jota vietettäisiin joka vuosi 4.-10. lokakuuta. Nämä päivät valittiin sen vuoksi, että maailman ensimmäinen satelliitti, Sputnik 1, laukaistiin lokakuun 4. päivänä 1957, ja 10. lokakuuta vuonna 1967 allekirjoitettiin kansainvälinen YK:n sopimus avaruuden rauhanomaisesta käytöstä.

Viime vuosina tapahtumien määrä viikon aikana on lisääntynyt runsaasti ja tänä vuonna ympäri maailman järjestetään virallisesti 903 avaruusviikkoon liittyvää tapahtumaa. Lista niistä on Kansainvälisen avaruusviikon nettisivuilla. Suomen tapahtumia ei nähtävästi listalle ole ilmoitettu, mutta niistä saa tietoa mm. Ursan tapahtumakalenterista.

Kansainvälinen Mars-simulaatio

Tänä vuonna suurin viikon tapahtuma on kansainvälinen Mars-simulaatio, mihin osallistuu yli 20 järjestöä ja organisaatiota ympäri maailman. Kuusihenkinen "mars-astronauttiryhmä" on neljän päivän ajan Utahissa sijaitsevassa Mars-aseman simulaattorissa ja heihin ollaan yhteydessä eri puolilta maailmaa Itävallassa, Innsbruckissa sijaitsevan "lennonjohdon" kautta.

Utahin Mars-ryhmää johtaa NASAn Amesin tutkimuskeskuksen avaruusbiotieteiden osaston johtaja Jon Rask. Itävallan avaruusfoorumi on puolestaan ollut hyvin aktiivinen Mars-tekniikan kehittämisessä ja se on mm. osallistunut Euroopan avaruusjärjestön kanssa vuonna 2011 Espanjassa pidettyyn simulaatioon.

Lisäksi ryhmät Chilessä, Saksassa, Unkarissa, Puolassa ja Yhdysvalloissa testaavat erilaisia Mars-kulkijoita. "Mars-kävelyitä" uudenlaisin avaruuspuvuin tehdään viikon aikana myös Itävallassa, Ranskassa ja Yhdysvalloissa. Kaikki ryhmät ovat yhteydessä Itävaltaan, mistä tapahtumia voidaan seurata ja mistä toiminta lähetetään myös suorassa nettiohjelmassa.

Lauantaina 5.10. kannattaa myös seurata Twitterissä tunnusta #simulatemars, sillä päivän kuluessa Inssbruckissa järjestetään Mars-simulaatioon liityvä Tweetup.

Uusi rahtialus avaruusasemalle

Cygnus lähestyy avaruusasemaa
Cygnus lähestyy avaruusasemaa
Jari Mäkinen

Uusi miehittämätön avaruusrahtialus Cygnus nousee tänään illalla klo 17:50 Suomen aikaa ensilennolleen, jos kaikki käy hyvin. Kyseessä on amerikkalaisen Orbital Sciences -yhtiön avaruusalus, joka liittyy Kansainväliselle avaruusasemalle rahtia vievien alusten joukkoon; laivasto alkaa käydä jo varsin laajaksi, sillä "alkuperäisen" venäläisen Progress-aluksen lisäksi asema saa rahtitoimituksia eurooppalaisen ATV:n, japanilaisen HTV:n ja amerikkalaisen SpaceX -yhtiön Dragon-aluksilla. Kuten HTV ja Dragon, Cygnus lentää itsenäisesti vain aseman lähelle, mistä se noukitaan avaruuaseman robottikäsivarrella ja liitetään sillä kiinni telakointiporttiin. Progress ja ATV telakoituvat itsenäisesti asemaan. Cygnus käyttää viime huhtikuussa ensilentonsa tehnyttä uutta Antares-kantorakettia, joka on sekin Orbital -yhtiön valmistama. Raketti laukaistaan Yhdysvaltain itärannikolla sijaitsevasta Wallopsin laukaisukeskuksesta, mistä pari viikkoa sitten lähetettiin matkaan myös kuuluotain LADEE. Näin ollen laukaisu näkyy laajalti asutuilla alueilla, vaikkakin raketti suuntaa Atlantin päälle. Lento kuuluu NASAn COTS-ohjelmaan, jonka puitteissa avaruusjärjestö ostaa avaruusaseman rahtilentoja yksityisiltä yhtiöiltä. SpaceX:n Dragon kuuluu myös tähän ohjelmaan. NASA Orbitalille tekemä tilaus kattaa toistaiseksi yhdeksän lentoa ja on arvoltaan noin 1,4 miljardia euroa. Nyt tapahtuva ensilento on virallisesti vain testi, ja siksi sen kyydissä on vain 600 kiloa rahtia. Seuraava, joulukuuksi suunniteltu lento sen sijaan on ensimmäinen varsinainen "työlento". Cygnus-aluksissa on myös suuri eurooppalaisosuus, sillä alukset ovat Orbitalin ja italialaisen Thales-Alenian yhteishanke: alusten paineistetut rahtiosat ovat italialaista tekoa ja Orbital on päävastuussa "huoltomoduulista", aluksen rakentamisesta, laukaisemisesta ja lennonjohdosta, minkä lisäksi Orbital koordinoi lennot NASAn kanssa ja varsinaisesti "myy" lennot NASAlle. Italialla on pitkät perinteet erilaisten avaruusalusten paineistettujen osien tekemisessä jo kolmen vuosikymmenen ajalta. Kansainvälisen avaruusaseman paineistetusta tilasta lähes puolet on tehty italiassa joko suoraan NASAn tilauksesta tai ESAn kautta. Lisäksi ATV-rahtialuksen paineistettu osa on Thales-Alenian valmistama ja sukkuloiden ollessa liikenteessä niiden ruumassa olleet rahtimoduulit olivat italialaista tekoa. Cygnus vastaa rahtikapasiteetilaan Progress-alusta, eli se pystyy kuljettamaan asemalle 2,7 tonnia rahtia. Cygnus ei pystykään viemään lainkaan happea, vettä tai polttoaineita. Maahan palatessaan Cygnus pakataan täyteen roskia ja käytöstä poistettuja laitteita, jotka tuhoutuvat aluksen kanssa ilmakehään saavuttaessa. Tänään klo 17.50 Suomen aikaa tapahtuvaa laukaisua voi seurata suorana mm. NASA-TV:n kautta. Sääennuste lupaa 75% todennäköisyyttä sopiville laukaisuolosuhteille - vain mahdollisesti liian matalalle laskeutuva pilvipeite saattaa siirtää laukaisua myöhemmäksi, mikäli teknisesti laukaisuvalmistelut etenevät hyvin.

Orbital Sciences Cygnus, teknisiä tietoja Pituus: 4,86 m Paineistetun osan halkaisija: 3,07 m Tyhjämassa: 1800 kg Sisätilavuus: 27 m3 Hyötykuorma: 2700 kg (Luvut ovat Cygnuksen suuremmalle versiolle, joka on käytössä neljännestä lennosta alkaen)

Voyager on poistunut aurinkokunnasta

Voyager-avaruusluotain
Voyager-avaruusluotain
Voyagerin viimeinen kuva on potretti planeettakunnastamme
Jari Mäkinen

(Tätä 13.9. kirjoitettua juttua on päivitetty 15.9.)

Uutiset kertovat – taas kerran – että Voyager -avaruusluotain on poistunut aurinkokunnastamme tähtienväliseen avaruuteen. Itse asiassa kyseessä ei ole ensimmäinen kerta, luotaimia on kaksi, eikä aurinkokunnan rajan määrittely ole lainkaan helppoa.

Tällä kerralla Voyager on tullut uutisiin siksi, että yksi tuore mallinnos aurinkokunnan ja tähtienvälisen avaruuden raja-alueesta selittäisi Voyager 1:n tekemät mittaukset siten, että luotain olisi poistunut aurinkokunnasta ... itse asiassa jo viime vuonna.

Luotain on heinäkuun 2012 lopusta alkaen tehnyt havaintoja, jotka eivät ole yksiselitteisiä, ja niinpä eri tutkimusryhmien tekemät tulkinnat ovat saaneet aikaan tilanteen, missä Voyagerin on sanottu poistuneen aurinkokunnasta, olevan poistumassa ja lähestyvän häilyvää raja-aluetta monen monta kertaa.

Tälläkin kerralla Ed Stone, luotaimen pitkäaikainen päätutkija, oli aluksi varovainen: "Havainnot voidaan tulkita vain merkeiksi tähtienvälisestä avaruudesta, mikäli Auringosta peräisin olevan ja tähtienvälisen avaruuden magneettikenttien suunnat olisivat jokseenkin samat. Mikäli suunnat olisivat erilaisia, niin Voyager 1 olisi edelleen Auringon ympärillä olevan 'kuplan' sisällä. Pienet muutokset magneettikentän suunnassa kertovat myös suuren skaalan ilmiöistä."

Viime viikon päivänä Stone ja muut NASAn 'virallisen' tiederyhmän jäsenet ovat käyneet läpi havaintoja ja uusia tulkintoja, ja myös he ovat nyt kallistuneet sanomaan, että Voyager on jättänyt aurinkokunnan taakseen. "Olemme olleet varovaisia, koska kyse on eräästä tärkeimmästä merkkipaalusta avaruustutkimuksen historiassa."

Tiedot, jotka vakuuttivat, ovat peräisin Voyager 1:n ns. plasma-aaltomittalaittesta, joka periaatteessa mittaa luotaimen ympärillä olevien varattujen hiukkasten tiheyttä. Viime huhti-toukokuussa ja aiemmin loka-marraskuussa tehdyt havainnot näyttivät lukemien pomppaavan satakertaisiksi. Tällaista oli arvioitu jo aikaismemin merkiksi siitä, että Aurinkoa ympäröivä ja sen vaikutuspiirissä oleva avaruus muuttuisi tähtienväliseksi avaruudeksi.

Nyt näyttää siltä, että Donald Gurrettin johtaman nelihenkisen amerikkalaistutkimusryhmän Science-lehdessä julkaisema tutkimus In Situ Observations of Interstellar Plasma With Voyager 1 on paitsi oikeassa, niin onnistui myös määrittämään tarkasti päivän, jolloin Voyager 1 poistui aurinkokunnasta: 25. elokuuta 2012.

Ainutlaatuinen luotainkaksikko

Voyager 1 on parhaillaan 125 AU:n, Maan ja Auringon välisen etäisyyden (18 miljardin kilometrin) päässä Maasta ja kauimmaksi Maasta ennättänyt ihmisen tekemä laite. Radiosignaalilta kestää yli 17 tuntia matkata luotaimesta Maahan, mutta silti sen 23 wattia teholtaan oleva viesti saadaan hyvin otettua vielä vastaan. Ykkösen sisaralus Voyager 2 on hieman eri suunnassa 102 AU:n päässä Maasta ja sekin toimii hyvin.

Voyager-luotaimia tehtiin ja lähetettiin matkaan kaksi, jotta ainakin toinen niistä onnistuisi tekemään tehtävänsä, vaikka toinen hiipuisi kesken matkan. Niiden toimeksianto olikin kunnianhimoinen: lentää sekä Jupiterin että Saturnuksen ohi ja tutkia niitä sekä niiden kuita mahdollisimman tarkasti. Planeettojen ja Maan sijainnit radoillaan olivat suotuisat tuolloin 1970-luvun lopussa lennolle, joka kävisi tutkimassa saman tien paitsi kumpaakin jättiläisplaneettaa, niin myös Uranusta ja Neptunusta.

Luotaimista vain toinen päätettiin lähettää pitkälle kiertokäynnille ja siihen tankattiin hieman enemmän polttoainetta; muutoin kumpikin Voyageriksi, “matkaajaksi”, nimetyt luotaimet olivat identtisiä. Pitkämatkalaiseksi valittu Voyager 2 laukaistiin avaruuteen ensimmäisenä, elokuun 20. päivänä 1977 ja ykkönen seurasi sitä 5. syyskuuta. Koska Voyager 1:n alkunopeus oli suurempi, se ohitti pian kakkosen ja ennätti tutkimaan Jupiteria ja Saturnusta ennen kumppaniaan. Ohilennot tapahtuivat huhtikuussa 1979 ja joulukuussa 1980.

Voyager 2 seurasi elokuussa 1979 ja syyskuussa 1981. Ohilentojen aikana saadun lisävauhdin ja ratakorjausten ansiosta se ennätti Uranuksen luo helmikuussa 1986 ja teki vielä Neptunuksen ohilennon lokakuussa 1989.

Ohilentojensa jälkeen kumpikin Voyager on lentänyt poispäin Auringosta eri suuntiin ja tällä haavaa Ykkönen on suorempaan ulospäin suuntaavan ratansa ansiosta kauempana, noin 18 miljardin kilometrin päässä. Kakkonen on puolestaan noin 15 miljardin kilometrin päässä, hieman eri suunnassa matkalla hieman loivemmassa kulmassa ulos aurinkokunnasta.

Voyagerit eivät ole suuria, vain noin nelisen metriä halkaisijaltaan olevia huteran näköisiä laitteita, joiden päällä on suuri lautasantenni ja joista kurottuu ulospäin muutamia puomeja ja kameramasto. Laukaisun aikaan ne painoivat vain noin 720 kg. Nykyajan mittapuun mukaan niiden kamerat sekä tutkimuslaitteet ovat lähes antiikkisia.

Voyagerien lisäksi Pioneer-luotaimet 10 ja 11 ovat lentämässä ulos aurinkokunnasta, mutta ne eivät enää toimi; Pioneer 10:een ei ole saatu yhteyttä enää vuoden 2003 jälkeen ja Pioneer 11:n virta ehtyi jo vuonna 1995.

Tuntemattomalla alueella

Aurinkoa ympäröivän omituisen siirtymäalueen olemassaolo on tiedetty teoreettisesti jo pitkään, mutta ennen Voyagereja ei alueelta ole saatu tietoja. Luotaimet ovat lähettäneet koko matkansa ajan tietoja niitä ympäröivästä magneettikentästä, kosmisten säteiden määrästä, varatuista hiukkasista ja havaitsemastaan plasmasta, minkä lisäksi luotaimien radiosignaaleita analysoimalla voidaan päätellä heliopaussin koostumusta.

1990-luvun alusta alkaen kamerat ovat olleet kytkettynä pois päältä, koska näin kaukana avaruudessa ei kuvista olisi enää mitään iloa – sen sijaan yksinkertaiset mittaustiedot ovat huiman kiinnostavia.

Voyager 1 alkoi saada ensimmäisiä merkkejä heliopaussin lähestymisestä vuonna 2004. Sen jälkeen hiukkastiheys ja hiukkasten nopeus ovat vaihdelleet kovastikin.

“Heliopaussi ei ole mikään tarkka raja avaruudessa, vaan se on laaja alue, missä on erilaisia vyöhykkeitä”, kertoo tiedejohtaja Ed Stone, joka on ollut mukana hankkeessa sen alusta alkaen ja olis voinut jäädä jo moneen kertaan eläkkeelle, mutta joka jatkaa vielä työtään yhtä innokkaasti kuin luotaimensakin.

“Mittausten mukaan aurinkotuulen nopeus on siellä hyvin suuri, noin 1,5 miljoonaa kilometriä tunnissa, ja kun Auringosta poispäin lentävät suurinopeuksiset hiukkaset osuvat tähtienvälisessä avaruudessa oleviin hiukkasiin, hidastuu Auringosta tulevien hiukkasten vauhti hyvin nopeasti.”

Aurinkotuulen hiukkasten lisäksi Voyagerit mittaavat koko ajan kosmisten säteiden määrää, ja näiden määrässä on tapahtunut aivan viime aikoina olennainen muutos. Heinäkuun 28. päivänä 2012 aurinkokunnan ulkopuolelta tulevien säteiden määrä pomppasi ylös hetkessä noin 5% ja samalla aurinkokunnan sisäpuolelta kotoisin olevien matalampienergisten hiukkasten määrä putosi noin puoleen. Paria päivää myöhemmin määrät palasivat ennalleen, mutta suhteelliset osuudet ovat vaihdelleet sittemmin koko ajan.

Viime vuoden syksyn aikana myös magneettikentän suunta muuttui ja kaikki merkit viittaasivat siihen, että Voyager 1 olisi joko jo pulpahtanut ulos aurinkokunnasta tai saapuisi planeettainväliseen avaruuteen koska tahansa.

Saatujen mittaustietojen mukaan Auringosta ulospäin lennettäessä ensin tulee vastaan ns. terminaatiosokkirintama noin sadan AU:n etäisyydellä. Siellä siis aurinkotuulen nopeus hidastuu 1,5 miljoonasta kilometristä tunnissa noin neljäsosaan. Samalla kuitenkin osa hyvin harvan vetykaasun hiukkasista kiihtyy hyvin suureen nopeuteen, lähes valon nopeuteen.

“Terminaatiosokin ja heliopaussin välissä on vetymuuriksi kutsuttu alue, missä on paljon hyvin harvaa vetykaasua, joka näyttää ikään kuin kuplivan”, selittää Stone. “Ja sitten kaikkein uloin osa on sokkirintama, jonka aurinkokunta muodostaa Linnunradan keskusta kiertäessään eteensä tähtienväliseen, miljardeja vuosia sitten supernovaräjähdyksissä syntyneeseen kaasuun törmätessään.”

Heliopaussi on ollut yllättävä, aktiivinen ja erilainen, kuin oletettiin. Ainakin Voyager 1:n reitillä oli se myös hieman kapeampi kuin arveltiin, “vain” vajaat kolme miljardia kilometriä. Koska Voyager 2 seuraa perässä – tosin hieman eri reitillä – juuri noin kolmen miljardin kilometrin päässä, odotetaan sen mittaustietojen muutoksia nyt herkeämättä.

Millainen sitten on tähtienvälinen avaruus, siitä Stone voi heittää ilmaan vain arvailuita: “Se on aivan uudenlainen ympäristö. Meillä ei ole sieltä minkäänlaisia havaintoja ja se saattaa yllättää täysin. Siellä voi olla ainetiivistymiä, ikään kuin pilviä, ja myös muuta ympäröivää avaruutta kuumempia alueita.”

Jos yli 35 vuotta sitten laukaisun aikaan joku olisi haaveillut siitä, että kumpikin luotain olisi nyt 2010-luvulla edelleen täysissä voimissaan ja tutkimassa pian tähtienvälistä avaruutta, olisi hänet varmasti naurettu hiljaiseksi. Nyt toiveet ovat korkealla, että kaksikko jatkaa mittauksiaan ainakin vuoteen 2025, jolloin niiden ydinparistot ovat laskelmien mukaan hiipuneet niin, että luotaimien lähettämää radiosignaalia ei enää saada kuuluviin Maassa.

Voyagerit eivät ole matkalla mitään tiettyjä tähtiä kohden, mutta tulevat ohittamaan kohtalaisen läheltä tähtiä: Kakkonen noin 40 000 vuoden kuluttua Andromedan tähdistössä nyt olevan Ross 248 -tähden hieman yli puolentoista valovuoden päästä ja Ykkönen pienen, nyt Pienen Karhun tähdistössä olevan punaista kääpiötähden nimeltä AC+79 3888.

Voyager 1 otti viimeisenä otoksenaan helmikuun 14. päivänä 1990 alla olevan perhepotretin aurinkokunnasta, taakse jäävästä kodistaan. Silloin planeetat olivat vielä näkyvissä pieninä valopisteinä, mutta nyt se ei voisi enää nähdä planeettoja lainkaan ja myös Aurinko on pienentynyt yhdeksi tähdeksi taivaalla.

Voyagerin viimeinen kuva on potretti planeettakunnastamme

Millainen paikka on tähtienvälinen avaruus?

Kun tähtikirkkaana yönä katsoo taivaalle, näkee valopisteiden lisäksi varsin paljon mustaa taivasta. Se ei kuitenkaan ole tyhjää, vaan se on täynnä toimintaa. Elektronit ja muut sähköisesti varatut hiukkaset viuhuvat siellä Maan magneettikentän ohjaamina ja muodostavat siellä näkymättömän sähkömagneettisen muurin, joka suojaa meitä Auringosta ulospäin virtaavaa hiukkasvuota vastaan. Aurinkoa päin oleva puoli siitä on paksumpi ja siihen on muodostunut kaasusta sokkivyöhyke, missä aurinkotuuli törmää magneettimuuriin ja tiivistyy. Toisella puolella on puolestaan pitkä kaasuhäntä, missä on pyörteitä.

Samankaltainen näkymätön hiukkaskupla ympäröi myös aurinkokuntaamme. Aurinko on tähti muiden taivaan tähtien joukossa ja matkaa meistä seuraavaksi lähimpään tähteen, Proxima Centauriin, on 4,2 valovuotta. Sen, ja sen kanssa samaan tähtijärjestelmään kuuluvien kahden tähden jälkeen seuraavat kosmiset naapurimme ovat 5,9:n, 7,8:n ja 8,3:n valovuoden päässä, joten olemme varsin yksin Linnunradan eräässä kierteishaarassa.

Vaikka avaruudessa ei olekaan mitään tunkua tässä avaruuden kolkassa, ei tähtienvälinen avaruuskaan ole täysin tyhjää täynnä. Siellä on hyvin harvaa kaasua ja säteilyä, johon Auringon sinkoama hiukkasvirta törmää. Koska Aurinko liikkuu avaruudessa, ei ympärillemme muodostunut läpinäkyvä, ohut kaasukupla ole tasainen joka puolelta, vaan siinäkin on sokkivyöhyke sekä häntäpuoli.

Tätä kuplaa kutsutaan heliopaussiksi, se erottaa aurinkokunnan planeettoineen tähtienvälisestä avaruudesta, ja juuri sen kohdalla on kaksi ihmisen tekemää luotainta parhaillaan pulpahtamassa ulos pihapiiristämme laajalle universumin ulapalle. Niinpä Voyager 1- ja 2-luotainten lähettämiä tietoja tutkitaan innokkaasti, koska ainoa tapa saada oikeaa mittaustietoa noista kaukaisista on tehdä havaintoja paikan päällä.

Lisätietoa luotaimista on NASA:n Jet Propulsion Laboratoryn Voyager-sivuilla.

Taruja tähtitaivaalla: Kotka

Kotkan tähtikuvio
Kotkan tähtikuvio
Markus Hotakainen

Kotka lukeutuu niihin varsin harvoihin tähdistöihin, jotka muistuttavat hieman esikuvaansa.

Tähdistön kirkkaimman tähden Altairin eli α Aquilaen ja γ Aquilaen voi ajatella muodostavan siipensä levittäneen petolinnun pään. Altairia lukuun ottamatta kuvion tähdet eivät ole kovin kirkkaita, joten tähdistö ei ole erityisen huomiotaherättävä.

Osana Suurta kesäkolmiota Altair tunnetaan kuitenkin melko hyvin ja se on myös pohjoisen taivaan kuudenneksi kirkkain tähti.

Kotkan tähdistön nimesivät jo yli kolmetuhatta vuotta sitten Eufratissa tähtiä tutkailleet astronomit. Arabien muinoin käyttämä nimitys Kotkan tähdistöstä on säilynyt sen kirkkaimman tähden nimessä: Al Nasr al Ta’ir eli Lentävä kotka on lyhentynyt muotoon Altair. Samalla tavalla on käynyt monen muunkin tähdistön vanhalle nimelle.

Myös antiikin roomalaiset tunsivat tähdistön nimellä “Lentävä kotka” eli Vultur volans. Kuviossa nähtiin petolintu, joka piteli kynsissään ylijumala Juppiterin aseita.

Altair on yksi lähimmistä paljain silmin näkyvistä tähdistä, sillä sen etäisyys on vain 16,7 valovuotta. Kosmisten etäisyyksien valtavaa skaalaa kuvaa kuitenkin hyvin se, että jos Altair jostain käsittämättömästä syystä sammuisi nyt, huomaisimme sen katoavan öiseltä tähtitaivaalta vasta vuonna 2030.

Altairin tiedetään pyörivän hyvin nopeasti. Sen pyörähdysaika on vain noin yhdeksän tuntia, kun Aurinko pyörähtää akselinsa ympäri kerran 25 vuorokaudessa – tai jos tarkkoja ollaan, Auringon ekvaattoriseudut pyörähtävät: pohjoisemmas ja etelämmäs mentäessä pyöriminen hidastuu siten, että Auringon navoilla pyörähdysaika on noin 34 vuorokautta.

Nopea pyöriminen on saanut Altairin ekvaattorin pullistumaan, joten tähti ei ole pyöreä, vaan navoiltaan litistynyt. Tähden muotoa ei kuitenkaan pysty erottamaan kuin maailman suurimmilla kaukoputkilla tehdyillä havainnoilla.

Pilkkopimeällä paikalla ja täysin selkeällä säällä noin asteen päässä Kotkan γ-tähdestä erottuu tähtienvälinen pölypilvi, joka peittää takanaan olevat tähdet näkyvistä. Pimeä sumu B143 eli “Kolmisormi” näyttää kolmelta tummalta, länteen kurottavalta sormelta, mutta muodon erottaminen vaatii todella hyvää havaintokeliä ja tarkkaa näköä.

Katso muutkin Syksyn tähtitaivas -sarjan muut kirjoitukset:

Syksyn tähtitaivas: Andromeda, Kassiopeia ja Kefeus
Syksyn tähtitaivas: Vetiset kuviot
Syksyn tähtitaivas: Kolme pientä eläintä
Syksyn tähtitaivas: Matelijan karu kohtalo
Syksyn tähtitaivas: Sankari ratsuineen
Syksyn tähtitaivas: Joutsen
Syksyn tähtitaivas: Kotka
Syksyn tähtitaivas: Lyyra

Taruja tähtitaivaalla: Lyyra

Lyyra
Lyyra
Lyyran rengassumu, M57
Markus Hotakainen

Suuren kesäkolmion oikean yläkulman tähti kuuluu pieneen, mutta selväpiirteiseen Lyyran tähdistöön.

Kuvio jopa muistuttaa jonkin verran esikuvaansa, joskin se on hieman vääntynyt, kuin kiertävän musikantin reissussa rähjääntynyt soittopeli. Lyyra kuvaa klassista soitinta, jonka kreikkalaisen tarun mukaan Hermes aikoinaan keksi. Hän lahjoitti sen velipuolelleen Apollolle, joka antoi sen edelleen pojalleen Orfeukselle.

Tähdistössä on soittimen lisäksi nähty toisinaan myös kotka, joka roikottaa instrumenttia nokassaan.

Koko tähdistökin on mielletty petolinnuksi. Arabeilla oli nykyisen Kotkan tähdistön – Al Nasr al Ta’ir, Lentävä kotka – rinnalla myös syöksyvä kotka, Al Nasr al Waki. Jos arabien antama nimi olisi säilynyt, Suuren kesäkolmion kaikki kulmatähdet kuuluisivat “lintutähdistöihin”, sillä alakulman Altair on Kotkan tähdistön kirkkain tähti. Kaksi kotkaa voisi tietysti aiheuttaa aikamoista sekaannusta…

Pienen tähdistön löytämistä ja tunnistamista helpottaa sen kirkkain tähti Vega eli α Lyrae, joka on pohjoisen taivaan toiseksi kirkkain tähti Karhunvartijan Arcturuksen jälkeen. Vega on paitsi kirkas myös melko läheinen tähti: sen etäisyys on vain noin 25 valovuotta.

Tähteä ympäröi pölykiekko ja asteroidivyöhyke, ja sillä saattaa olla myös planeettoja.

Vegan vieressä oleva tähti ε Lyrae on “kaksoiskaksoistähti”, joka erottuu kahtena jo paljain silmin mutta kiikarilla vielä paremmin. Kaksoistähden kumpikin tähti on vielä kaksoistähti, mutta neljänä ε Lyrae erottuu vasta kaukoputkella. Mikään ei kuitenkaan estä yrittämästä myös isolla, esimerkiksi 15x70-kiikarilla.

Lyyran rengassumu, M57

Tähdistön alueella on myös planetaarisista sumuista ehkä kuuluisin, Lyyran rengassumu eli Charles Messierin 1700-luvulla laatiman luettelon 57. kohde.

Tunnuksella M57 tunnetulla kaasupilvellä ei kuitenkaan ole mitään tekemistä planeettojen kanssa: nimitys planetaarinen sumu juontuu siitä, että pienellä kaukoputkella nämä kohteet näkyvät hieman planeettaa muistuttavina kiekkoina.

Yllä oleva kuva on otettu Hubble-avaruusteleskoopilla, joten tavallisella tähtikaukoputkella on tyytyminen paljon vaatimattomampaan näkymään.

Todellisuudella Lyyran rengassumu ja muutkin planetaariset sumut ovat kuolleiden tähtien muistomerkkejä. Kun Auringon kokoluokkaa oleva tähti päätyy elämänsä ehtoopuolelle, se laajenee punaiseksi jättiläiseksi, joka sitten puhaltaa ulkokerroksensa ympärilleen – planetaariseksi sumuksi. Sen keskelle jää pieni, noin Maan kokoinen valkoinen kääpiö, joka jäähtyy hitaasti samalla kun kaasusumu sen ympärillä jatkaa laajentumistaan ja lopulta katoaa avaruuteen.

Katso muutkin Syksyn tähtitaivas -sarjan muut kirjoitukset:

Syksyn tähtitaivas: Andromeda, Kassiopeia ja Kefeus
Syksyn tähtitaivas: Vetiset kuviot
Syksyn tähtitaivas: Kolme pientä eläintä
Syksyn tähtitaivas: Matelijan karu kohtalo
Syksyn tähtitaivas: Sankari ratsuineen
Syksyn tähtitaivas: Joutsen
Syksyn tähtitaivas: Kotka
Syksyn tähtitaivas: Lyyra

 

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 16
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin avaruus 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