Arkisto


Muista myös komeettagladiaattori Giotto!

19.1.2014 klo 14.40, kirjoittaja
Kategoriat: Avaruustuubi

Halley Giotton näkemänäKun Rosetta lähestyy nyt komeetta Churyumov-Gerasimenkoa ja herää maanantaina toimintaan, ei kyseessä ole ensimmäinen kerta, kun Euroopan avaruusjärjestö tekee huimapäistä komeettatutkimusta. Maaliskuun 13. ja 14. päivien välisenä yönä vuonna 1986 tehtiin historiaa, kun ESAn pieni Giotto-luotain teki uhkarohkean ohilennon läheltä Halleyn komeetan ydintä. 

Kyseessä oli paitsi ensimmäinen lähikohtaaminen pyrstötähden kanssa, niin myös ensimmäinen kerta, kun eurooppalainen avaruusalus oli toiminnassa maapallon lähitienoita kauempana. 

Ohilentoa seurattiin silmä kovana kautta maailman, ja muistan itsekin olleeni tuolloin korva kiinni radiossa. Tapahtumaa ei silloin voinut seurata reaaliajassa netissä, mutta onneksi YLEn kirjeenvaihtaja oli paikan päällä Saksassa, missä Darmstadtin lennonjohdosta oli suora lähetys radiossa ja televisiossa. 

Vain lennonjohdossa nähtiin tuolloin välittömästi Giotton lähettämät kuvat, joten sinne oli kokoontunut suuri määrä tutkijoita.

Eräs heistä oli saksalainen Gerhard Schwehm, joka toimii nyt Rosetta-lennon tieteellisenä johtajana. Koska Rosetta-hanke on kestänyt pitkään, nuorena tutkijana Giotto-ryhmässä mukana ollut Schwehm olisi normaalisti jo eläkkeellä, paitsi että ei ole. On hyvä, että hankkeen toteuttanut henkilö vie sen loppuun saakka. 

”Jo ensimmäiset komeetan ytimestä otetut kuvat tekivät lennon perustelluksi, ne olivat niin tarkkoja ja hyviä”, muistelee Schwehm Giotton ohilentopäivää. ”Monet kollegamme kritisoivat lentoa etukäteen siksi, että heidän mielestään ohilennolla ei saataisi tarpeeksi tuloksia ja sen hyöty olisi mitätön, mutta kuvat osoittivat toisin.”

Luotain kulki komeetan ytimen ympärillä olevan aurinkotuulen iskurintaman (shokkiaaltojen alue, joka syntyy suurella nopeudella kulkevien Auringon hiukkasten hidastuessa alle äänennopeuteen) läpi ja saapui komeetan pölyisen koman tiheimpään osaan, jolloin kamera alkoi seurata näkökenttänsä kirkkainta kohdetta: Halleyn ydintä.

Utuisat kuvat piirtyivät ESOCin suuren lennonvalvontahuoneen seinälle ja näyttivät miten jättimäiseltä maapähkinältä näyttänyt kappale tuli lähemmäksi ja lähemmäksi.

Paitsi kaasua, on komeetan ympärillä paljon hiukkasia ja pieniä kappaleita, jota irtoavat ytimestä komeetan ympärille ja näkyvät lopulta komeana pyrstönä. Mitä lähemmäksi Giotto tuli komeettaa, sitä enemmän näitä hitusia törmäsi luotaimeen. Ensimmäinen isku tuli pari tuntia ennen hetkeä, jolloin luotain oli lähimpänä komeetan ydintä. Noin 2000 kilometrin päässä ytimestä Giotto kulki läpi ytimestä ulos avaruuteen syöksyvän materiasuihkun läpi, jolloin se joutui voimakkaan pommituksen kohteeksi. 

Vajaat kahdeksan sekuntia ennen hetkeä, jolloin luotain oli lähimpänä komeettaa, törmäsi Giottoon noin gramman painoinen hitunen, joka heitti 244 800 kilometrin tuntinopeudella eteenpäin syöksyneen Giotton huimaan pyörimisliikkeeseen. Yhteys Maahan katkesi, kun luotaimeen kiinteästi asennetun antennin keila alkoi pyöriä majakkamaisesti ympäriinsä. Kuvavirta katkesi ja lennonjohdossa uskottiin, että luotain oli mennyttä – mutta ei, hetken päästä lennonjohdossa kuultiin satunnaisia datapurskeita luotaimesta, kun antennin keila pyyhki lyhyesti Maan suuntaan. Giotto oli hengissä. 

Eikä vain hengissä, vaan se koitti epätoivoisesti vakauttaa lentoaan, ja onnistuikin seuraavien 32 minuutin aikana saamaan pyörimisen loppumaan ja palauttamaan yhteyden Maahan normaaliksi. 

Luotain oli ohittanut Halleyn ytimen vain 596 kilometrin etäisyydeltä ja oli jälleen matkalla kohti planeettainvälistä avaruutta. Kaikkiaan siihen osui noin 12 000 enemmän tai vähemmän suurta hiukkasta, mutta ainoa olennainen vaurio oli kameran rikkoutuminen. Onneksi se ennätti kuitenkin lähettämään tärkeimmät, huimat lähikuvat komeetan ytimestä.

”Saatoimme ensimmäisen kerran nähdä, että komeetan ydin on kiinteä, kompakti kappale, minkä lisäksi sen pinnalla olevat aktiivisuusalueet olivat selvästi paikallisia alueita, eikä koko pinta ollut suinkaan tasaisesti aktiivinen”, Schwehm kertoo. Tätä ei voitu aikaisemmin varmuudella sanoa.

”Giotto vahvisti myös sen, että komeetasta lähtevässä kaasussa on paljon erilaisia orgaanisia molekyylejä. Mukana oli myös pölyn analysointilaitteet, jotka saivat selville millaisista mineraaleista komeetasta irtoavat pölyhiukkaset koostuvat ja kuinka suuria ne ovat.” 

Giotton avulla voitiin tutkia myös tarkasti sitä, miten komeetasta suihkuava kaasu vuorovaikuttaa Auringosta koko ajan ulospäin virtaavaan kaasuun, aurinkotuuleen. ”Komeetan ytimen ympärillä on kaasusta ja pölystä koostuva pilvi, koma, johon aurinkotuuli törmää ja venyttää siitä komeetalle sen pitkän pyrstön. Pystyimme mittaamaan hyvin aurinkotuulen ja koman vuorovaikutusta, mikä on kiinnostavaa myös siksi, että komeetalla ei ole magneettikenttää, joka vaikuttaa esimerkiksi Maan ympärillä olevan kaasun ja aurinkotuulen vuorovaikutukseen”, kertoo Schwehm edelleen ja toteaa, että komeetta on itse asiassa kiinnostava plasmafysiikan laboratorio. 

Tarkalleen ottaen Giotton havaintojen mukaan Halleyn komeetan ytimestä ulospäin virtaava kaasu oli 80-prosenttisesti vettä, 10-prosenttisesti hiilidioksidia ja 2,5 % sitä oli metaania ja ammoniakkia. Lisäksi mukana oli muita hiilivetyjä, rautaa ja muita aineita pieninä pitoisuuksina. Komeetan ydintä peitti tumma, hiiltäkin mustempi aine, ja pinta oli huokoista, rosoista ja hyvin kevyttä ainetta. 

Myös teknisesti Giotto onnistui erinomaisesti. Tutkittuaan ensin Halleytä, nuorta ja aktiivista pyrstötähteä, se kävi mittaamassa (kamera ei enää toiminut) sen jälkeen vanhempaa Grigg-Skjellerupia, jonka läheltä se uskaltautui lentämään vain noin 200 km:n päästä. Se oli myös ensimmäinen ihmisen tekemä luotain, joka palasi Maan luokse planeettainvälisestä avaruudesta ja käytti Maan painovoimaa hyväkseen lentoratansa muuttamiseen. Lisäksi Giotto testasi ensimmäisenä horrostilan käyttöä lennon monotonisen vaiheen aikana: se lähes sammutettiin ja herätettiin uudelleen ennen toiminnan uudelleen alkamista.

”Mutta kuten aina, jokaista Giotton lennolla saatua kysymystä kohden saimme paljon uutta ihmeteltävää.”

Rosetta jatkaa siitä mihin Giotto aikanaan jäi: edessä on huiman kiinnostava vuosi!

Tiedetuubi kertoo tarkemmin Rosetta-lennosta, itse luotaimesta ja tämän vuoden tapahtumista. Giottosta, kuten komeettatutkimuksesta laajemmin, kannattaa lukea vaikkapa Avaruusluotaimien ABC -kirjasta. Tämä teksti on julkaistu myös Tiedetuubin blogissa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Joulu Gaian kanssa

2.1.2014 klo 01.09, kirjoittaja
Kategoriat: Avaruustuubi

ESAn Gaia-avaruusteleskoopin tiedejohtaja, suomalainen Timo Prusti lähetti juuri ennen uutta vuotta seuraavan tekstin Tiedetuubissa julkaistavaksi:

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

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *