Arkisto


Pikkusatelliitteja lähetetään nyt yhtenään – tuleeko taivaalle ruuhkaa?

27.2.2017 klo 20.37, kirjoittaja
Kategoriat: Avaruustuubi

cubesatteja_taivas_taynna

Pienet nanosatelliitit ovat nyt pop ja kuuminta hottia avaruusalalla.

Monet yhtiöt suunnittelevat laukaisevansa avaruuteen sadoista satelliiteista koostuvia parvia, jotka pystyvät kuvaamaan, mittaamaan ja tutkimaan maapalloa ennen näkemättömän hyvin. Esimerkiksi kalifornialainen Planet, entinen Planet Labs, on laskenut, että 150 pienen satelliitin avulla se pystyy kuvaamaan koko maapallon kerran vuorokaudessa. Ihan joka kolkkaa ei siis pystytä vielä katsomaan milloin vain, mutta vuorokauden sykli on on erinomaisen hyvä.

Planet olikin vahvasti mukana pari viikkoa sitten tehdyssä ennätyksellisessä satelliittilaukaisussa. Intialainen raketti vei helmikuun 14. päivänä avaruuteen kerralla 104 satelliittia yhdellä kerralla. Mukana PSLV-kantoraketissa oli yksi suurempi satelliitti, intialaisten oma kaukokartoitussatelliitti Cartosat-2, kun taas loput 103 satelliittia olivat pieniä nanosatelliitteja – ja niistä 88 oli Planetin uusimpia Dove-nimisiä satelliitteja. Kaikkiaan yhtiöllä on nyt 149 satelliittia avaruudessa.

Nuo satelliitit ovat kolmen yksikön cubesateja, eli kooltaan Aalto-1:n luokkaa, siis jotakuinkin 10 x 10 x 30 cm. Pienelläkin satelliitilla voi tehdä paljon, ja koska ne ovat edullisia, voidaan niitä tehdä saman tien kokonainen lauma.

Video: Intian avaruustutkimusjärjestö ISRO julkaisi PSLV-rakettinsa mukana olleen kameran upeita kuvia siitä, miten satelliitit pullahtivat yksi kerrallaan avaruuteen.

Vaikka intialaiset pitävätkin hallussaan nyt ennätystä kerralla avaruuteen vietyjen satelliittien kohdalla, on massalaukaisuita ollut aikaisemminkin. Edellinen ennätys oli vuodelta 2014, jolloin venäläinen Dnepr-raketti nosti taivaalle 33 satelliittia. Muutamaa kuukautta aikaisemmin samanlainen raketti vei taivaalle jo kolmisenkymmentä satelliittia.

Nyt laukaisua odottaa Kansainväliselle avaruusasemalle lähetettävä Cygnus-avaruusrahtialus, jonka mukana lentää 36 cubesatia. Yksi näistä on Aalto-2, joka päässee siis maaliskuun 19. päivänä (tämänhetkisen suunnitelman mukaan) avaruuteen, mutta se vapautettaneen avaruusasemasta itsekseen lentämään vasta huhti-toukokuussa.

Kuva: Planetin satelliitteja odottamassa laukaisua.

Myöhemmin tänä vuonna on myös luvassa lisää massalaukaisuita. Ensinnä Falcon 9 vie Kaliforniasta taivaalle kaukokartoitussatelliitin ohessa 34 satelliittia, mutta lennon aikataulusta ei ole tietoa. Laukaisua on lykätty moneen kertaan, joskin nyt lennon pitäisi olla seuraava Kaliforniasta tehtävä Falcon 9:n lento – kenties jo maaliskuussa, tosin todennäköisemmin huhtikuussa.

Tällä lennolla on mukana Aalto-1, joka on kärsinyt suuresti lennon jatkuvasta myöhästymisestä.

Keväällä Baikonurista laukaistaan Sojuz-raketti, jonka kyydissä on 60 cubesatia. Näistä 48 on Planetin Flock-sarjan satelliitteja. Syksylle suunniteltu Falcon 9:n raskaan version lento kyytii myös koko joukon cubesateja mukanaan.

Mutta tuleeko taivaalle ruuhkaa?

Kaikkiaan nanosatelliiteiksi luokiteltavia pieniä, alle kymmenkiloisia satelliitteja on nyt avaruudessa 293, joista toiminnassa on 213. Lähivuosina laukaistavia, suunnitteilla olevia cubesateja on noin tuhat.

Kaikkiaan satelliitteja on avaruudessa noin 4300 kappaletta, joten pikkusatelliittien määrä ei ole niihin verrattuna olennainen, vaikkakin pikkusatelliitit edustavat yhä selvemmin koko ajan suurempaa osaa maapalloa kiertävistä satelliiteista.

Mutta ei, cubesatien vuoksi ei taivas tule täyteen. Satelliitit ovat pieniä ja avaruus on suuri.

Asiaa voi helposti verrata esimerkiksi liikennelentokoneisiin, jotka ovat suurempia ja lentävät matalammalla. Niitä on ilmassa keskimäärin 6000 – 10 000 kappaletta riippuen siitä onko Yhdysvalloissa yö vai päivä. Siis lentokoneita on paljon enemmän kuin satelliitteja, eikä taivas ole niitä pullollaan, vaikka esimerkiksi Flightradar24:n kartta siltä saattaa näyttääkin.

Ohimennen sanottuna on jännää ajatella, että maailmassa saattaa olla ilmassa kerrallaan noin kaksikin miljoonaa ihmistä (10 000 lentokonetta, joissa keskimäärin noin 200 matkustajaa). Avaruusasemalla heitä on vain kuusi.

Mutta takaisin satelliitteihin. Cubesatien hyvä puoli on se, että ne ovat yleensä varsin matalalla kiertoradalla, jolloin ne putoavat varsin nopeasti alas ilmakehään.

Noin 200 kilometrin korkeudessa oleva satelliitti putoaa ilmakehään muutamassa kuukaudessa ja 300 km:n korkeudesta vajoaminen kestää pari-kolme vuotta. Syynä tähän on se, että ilmakehän hyvin ohutta kaasua on myös noilla korkeuksilla ja se hidastaa satelliitin ratanopeutta.

Siinä missä isommissa satelliiteissa on rakettimoottorit, joilla satelliittia pökitään aina silloin tällöin ylemmäksi, ei cubesateissa ole sellaisia.

Niinpä niiden elinikä ei siis ole kovin pitkä – paitsi kun ne laukaistaan korkeammalle kiertoradalle. Mitä korkeammalle mennään, sitä vähäisempää ilmakehän rippeiden aiheuttama jarrutus on, ja sitä pitempään satelliitti pysyy radallaan. 600 km:n korkeudessa aika on useita kymmeniä vuosia ja tuhannessa kilometrissä puhutaan jo tuhansista vuosista.

Kun nyt kaikilla avaruuteen lähetettävillä satelliiteilla ja kantorakettien vaiheilla pitää olla suunnitelma, jolla ne tuodaan sieltä aikanaan takaisin alas tai hävitetään muuten avaruutta roskaamasta, ei edullisilla pikkusatelliiteilla ole sellainen kuin hyvin, hyvin harvoin.

Aalto-1 on tässä poikkeus, koska sen sähköpurjetestilaitteen tehtävänä on jarruttaa sen ratanopeutta, minkä vuoksi se tulee alas nopeasti ja ainakin toivottavasti hallitusti.

Vaikka nyt siis ei cubesateista ole vielä haittaa, voi pikkusatelliittien nopeasti lisääntyvä määrä tulla piankin ongelmaksi. Suunnitteilla on monia useiden satojen satelliittien parvia, jotka nostavat ihan lähivuosina satelliittien määrän avaruudessa yli kymmenen tuhannen.

Kun nuo kaikki satelliitit ovat taivaalla, pitää satelliittien ratoja ja lentämistä avaruudessa alkaa suunnitella paljon nykyistä tarkemmin.

Tai itse asiassa jo aikaisemminkin: monet alan toimijat ehdottavatkin avaruuden lennonjohdon perustamista, mikä valvoisi lentoliikenteen tapaan avaruuslentämistä. Avaruudessa tosin on paljon sotilassatelliitteja, joiden menosta eivät suurvallat halua paljoa muille kertoa, joten laajamittaisen avaruuslennonjohdon saaminen lähiaikoina on epätodennäköistä.

Teksti on julkaistu myös Tiedetuubin puolella.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Astronauttien alusvaatteista (ja vaipoista)

5.2.2017 klo 12.58, kirjoittaja
Kategoriat: Avaruustuubi

Kansainväliselle avaruusasemalle lähetettiin viime vuonna kahdeksan miehittämätöntä rahtialusta ja tälle vuodelle on suunnitteilla kymmenen.

Näiden alusten mukana kulkee paitsi happea, polttoainetta ja varaosia avaruusasemalle, niin myös tutkimuslaitteita, ruokaa, kaikenlaisia tarvikkeita sekä vaatteita. Ja näiden vaatteiden joukossa on myös alusasuja sekä vaippoja.

Näistä harvemmin puhutaan, mutta nyt ne nostetaan pöydälle.

Syy siihen, miksi alusasut tulivat mieleeni, oli tuttavani Loredana Bessonen twiitti:

CAVES-twiitti

Euroopan astronauttikeskuksessa työskentelevä Loredana pääsi koettamaan avaruuskävelyn simulointia suuressa Nasan vesitankissa, ja kertoi tuossa viestissä testanneensa “sitä seksikästä alusasua” – paitsi että se asu ei ole oikeastaan alusasu, eikä liioin kovin seksikäskään.

Tai mielipiteitä tietysti on monenlaisia, mutta ei seksikkyydestä sen enempää tällä kerralla.

Mutta asu, virallisesti Liquid Cooling and Ventilation Garment eli nesteseen perustuva jäähdytys- ja ilmastointiasuste, on avaruuspuvun sisällä käytettävä puku, jonka verkkomaiseen spandeksista ja nailonista tehtyyn kankaaseen on punottu mukaan ohuita, taipuisia vesiletkuja.

Letkuissa kiertää sopivan lämpötilaista vettä, joka pitää avaruuspuvun sisällä olevan astronautin mukavan lämpöisenä. Niin amerikkalaisten kuin venäläistenkin avaruuspuvuissa on tällaiset    kuteet, ja sellaisia käyttivät myös kuukävelijät pukunsa sisällä. Täällä maan pinnallakin vastaavia käytetään esimerkiksi palo-ja kaivosmiesten puvuissa.

Tämä letkupuku ei kuitenkaan ole varsinainen alusvaate, vaikka se onkin avaruuspuvun sisällä. Se on ennemminkin väliasu, sillä sen alapuolella avaruuslentäjät käyttävät alusvaatteita sekä vaippoja.

Kyllä: vaippoja, joita tosin kutsutaan nimellä Maximum Absorbency Garment, tai aiemmin Disposable Absobrtion Containment Trunk, mikä on vain kaunis tapa kertoa se, että kyseessä ovat astronautin nestemäisiä ja kiinteitä ulosteita imevät, kertakäyttöiset housut. Näitä on hieman erilaisia naisille ja miehille.

Näitä käytetään avaruuskävelyiden aikana, koska ulkoa avaruudesta on vaikea tulla käymään toiletissa. Samoin näitä käytetään esimerkiksi avaruusaluksella kiertoradalle noustessa tai takaisin Maahan laskeuduttaessa, jolloin avaruuslentäjät ovat pitkän aikaa painepukunsa sisällä ja toilettikäynti tavalliseen tapaan olisi hankala – yleensä mahdoton.


Vaipat vasemmalla, letkupuku oikealla.

Kuuluisuuteen nämä astronauttivaipat nousivat kymmenen vuotta sitten vuoden 2007 helmikuussa, kun astronautti Lisa Nowak ajoi huhujen mukaan noin 1500 kilometriä mahdollisimman nopeasti – siis ilman toilettikäyntejä. Kyse oli tietysti mustasukkaisuusdraamasta.

Sekä putkipuku että vaipat ovat kuitenkin erikoisvaatteita, eivät siis tavallisia alusasuja.

Alusasut ovat itse asiassa tärkeä osa avaruuslentoja, ja näin on etenkin tulevaisuudessa, kun lennetään pitkälle ja matkalla ollaan kauan.

Lennon onnistuminen voi olla kiinni siitä, onko avaruusmatkaajilla puhtaat alusvaatteet.

Kyse on yksinkertaisesti kolmesta asiasta: ensinnäkin mukavat alusasut tekevät olemisesta ja työnteosta avaruudessa miellyttävää; toiseksi alushousut suojaavat varsinaisia vaatteita, joita täytyy näin vaihtaa harvemmin; ja kolmanneksi olisi hyvä, jos avaruuslennolle ei täytyisi pakata mukaan valtavaa määrää alusvaatteita.

Kuvitelkaa vaikka 2160 alushousua, jotka avaruusaseman kuusihenkinen miehistö käyttäisi vuodessa, jos he vaihtaisivat alusvaatteet joka päivä ja jos muutaman viikon miehistönvaihtokatkoksista tulevaa hieman pienempää tarvetta ei oteta huomioon! Jos yhdet alushousut painavat 40 grammaa, niin tästä tulee 86,4 kg, ja sen lähettäminen avaruuteen maksaa noin 345 600 euroa. Iso hinta kalsareista!

Onneksi ihan niin paljoa ei alusvaatteita tarvita, sillä kuteet on tehty usean päivän ajan käytettäviksi.

Yhdet alusvaatteet kestävät kolmesta neljään vuorokautta hyvinä, ja koska painottomuudessa, aseman ilmastoidussa ympäristössä vaatteiden kuluminen ja likaantuminen on vähäisempää kuin täällä Maan pinnalla, voivat alusasut olla myös kevyempiä. Myös muut vaatteet kestävät pitempään, ja esimerkiksi samoja housuja voi käyttää yleensä kuukausien ajan.

Sama pätee myös naisten omiin alusvaatteisiin ja muun muassa rintaliiveihin, joita asemalle viedään myös silloin, kun siellä on naisastronautteja – heitä ei ole monia, mutta onneksi yhä enemmän!

Kaikkein kätevin vaihtoehto vaatteiden rahtaamisen vähentämiseen olisi pesukone, mutta sellaisen käyttäminen asemalla olisi hankalaa ja kalliimpaa kuin uusien kuteiden lähettäminen.

Jo nyt muutamat astronautit ovat koettaneet pestä suosikkivaatteitaan muovipussien sisällä pesuveden ja saippuan avulla, mutta tulokset eivät ole olleet hyviä. Tulevaisuudessa tosin vaatteita täytyy varmasti myös pestä lentojen aikana, joten avaruuspesukoneelle on tarvetta.

Japanilaiset ovat tutkineet kaikkein eniten avaruusalusvaatteiden tekemistä, ja jo avaruussukkula-aikaan heidän avaruuslentäjänsä testasivat huipputeknisiä alusasuja.

Näitä on nyt paranneltu edelleen: lähes saumattomat japanilaisalusvaatteet on tehty kevyiksi ja kestäviksi puuvillasta ja polyesteristä, ne on käsitelty siten, etteivät ne ime itseensä juurikaan tuoksuja tai eritteitä. Ne imivät kosteutta, mutta kuivuivat myös nopeasti. Ja avaruusaseman kankaiden tapaan ne olivat myös palonkestäviä ja antistaattisia.

Vaatteet on suunniteltu Tokion Naisten yliopistossa.

Japanilaisastronautti Koichi Wakata teki näillä alushousuilla tiettävästi maailmanennätyksen vuonna 2009, jolloin hän käytti samoja alusvaatteita kahden kuukauden ajan. Niiden tuoksuja, mukavuutta ja bakteerikantaa tutkittiin tarkasti, eikä mitään huomautettavaa löytynyt. Myöskään muut aseman avaruuslentäjät eivät valittaneet hajuista.

Myös muut hygieniaan liittyvät asiat ovat olleet lähellä japanilaisten sydäntä. He ovat muun muassa tutkineet seikkaperäisesti erilaisia avaruudessa käytettäviä hajusteita ja kehittäneet otsikkokuvassakin olevan, päälle puettavan avaruustoiletin.

Sellaista ei ole vielä tehty, mutta ottaen huomioon japanilaisten high-tech -toiletit, ovat he varmaankin parhaimpia huolehtimaan tulevaisuudessa avaruuslentäjien alusvaate- ja intiimihygieniapuolesta.

Blogi on myös kuunneltavissa podcastina Tiedetuubissa:
Suoraa puhetta astronauttien alusvaatteista ja vaipoista.

Yksi kommentti “Astronauttien alusvaatteista (ja vaipoista)”

  1. Pauli Nurminen sanoo:

    Ja nykyisin kun asttronautin pukuun on integroitu vielä Bemer-terapialaitekin kehon ja luuston kuntoa ylläpitämään, niin jopa alkaa olla monimutkaista…

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *