Onnea Spacelab (ja kaikki, mitä siitä on tullut sitten 1970-luvun)!
29. marraskuuta oli merkittävä päivämäärä eurooppalaisessa avaruushistoriassa, koska Spacelab 1 -sukkulalento nousi silloin avaruuteen.
Spacelabia kannattaa todellakin muistella, sillä se on eurooppalaista avaruustoimintaa tyypillisimmillään: varsin huomaamatonta, mutta hyvin merkittävää.
Spacelab oli avaruussukkulan rahtiruumaan sovitettu laboratorio, ja paitsi että se aloitti eurooppalaisten astronauttien lennot avaruuteen Nasan kanssa, niin myös sen vaikutus näkyy nyt avaruusasemassa ja sen jälkeläiset suuntaavat pian kohti Kuuta.
Lähtökohtana tässä tarinassa on se, että 1970-luvun alussa Nasa oli alkanut jo suunnittelemaan avaruussukkulaa.
Silloin mukana kaavailuissa oli kaksi ideaa, jotka käyttäisivät hyväkseen sukkulan suurta rahtiruumaa. Oli avaruusteleskooppi, josta tuli sittemmin Hubblen avaruusteleskooppi, eli isohko kaukoputki, joka mahtuisi juuri ja juuri rahtiruuman sisälle. Se voitaisiin viedä sukkulalla avaruuteen ja sitä voitaisiin käydä huoltamassa ja parantelemalla sukkulalennoilla.
Ja näin tapahtuikin. Hubble on edelleen avaruudessa ja toimii.
Toinen idea oli tehdä avaruuslaboratorio, joka mahtuisi sekin nipin napin rahtiruuman sisälle. Se olisi vähän kuin avaruusasema, joka lentäisi sukkulan mukana ja tulisi lennon jälkeen sukkulan kyydissä takaisin. Näin matkan aikana saadut näytteet voidaan viedä pikimmiten tutkijoiden käsiin, ja lisäksi asema voitaisiin varustaa erilaisilla tutkimuslaitteilla eri lentoja varten.
Eli laboratoriota muokattaisiin aina sen mukaan mitä tutkitaan; toisinaan biologiaa, toisinaan materiaalitutkimusta ja toisinaan jotain muuta. Kätevää!
Koska Nasalla oli teknisiä ongelmia sukkulan tekemisen kanssa ja taloushuolia liian pienten budjettien kanssa, se pyysi Eurooppaa tulemaan mukaan teleskoopin ja avaruuslaboratorion tekemiseen.
Euroopan avaruusjärjestöä ei ollut tuolloin vielä olemassa, joten Nasa keskusteli sen toisen edeltäjän, ESROn kanssa. ESRO, eli Euroopan avaruustutkimusjärjestö, eli European Space Research Organisation, yhdistyi vasta vuonna 1974 Euroopan rakettikehitysjärjestön ELDOn kanssa, jolloin syntyi ESA, Euroopan avaruusjärjestö.
ESA otti nämä kaksi hanketta, Hubblen ja Spacelabin, ensimmäisiksi isoiksi projekteikseen. Virallisesti yhteistyö alkoi elokuussa 1973, kun Nasa ja ESRO sopivat Spacelabin tekemisestä.
Spacelab oli palapeli, sillä se koostui eri kokoisista paineistetuista säiliöistä ja paleteiksi kutsutuista laveteista. Paineistetut osat olivat putkella kiinni avaruussukkulan ilmalukossa, joten astronautit pääsivät sen kautta sukkulasta laboratorion sisään. Säiliön sisällä oli tutkimuslaitteita ja koejärjestelyjä.
Säiliö oli periaatteessa yksinkertainen paineistettu sylinteri, joka oli 4,12 metriä halkaisijaltaan. Sylinterin osat olivat 2,7 metriä pitkiä, ja niitä voitiin laittaa kaksikin peräkkäin. Tämä paineistettu – eli sen sisällä saattoi olla paitahihasillaan – osa saattoi olla liki kuusi metriä pitkä. Tai vajaat kolme, jos käytössä oli vain yksi palanen. Koko määritettiin tarvittavien koeasemien määrän mukaan.
Lisäksi oli myös avoimia lavetteja – tai paletteja, kuten niitä kutsuttiin. Ne kiinnitettiin rahtiruumaan ja niiden päälle voitiin kiinnittää tutkimuslaitteita. Paletit saattoivat toimia myös ilman paineistettua laboratoriota, jos tarkoitus oli tehdä vain esimerkiksi kokeita, joiden täytyi olla suorassa kosketuksessa tyhjän avaruuden kanssa, katsoa ylös avaruuteen tai tarkkailla maapalloa alapuolella.
Kun paineistettua osaa ei ollut mukana, oli kyydissä myös niin sanottu iglu, missä oli palettien ja niiden tutkimuslaitteiden käyttämiseen tarvittu tekniikka.
Näistä voitiin tehdä useita erilaisia kombinaatioita, mutta vain kahdeksalle erilaiselle haettiin kelpuutukset, eli niitä hiottiin ja testattiin sellaisiksi, että ne voitiin hyväksyttää käytettäväksi.
Ja kyllä niitä sitten käytettiinkin!
Spacelab-osia oli mukana kaikkiaan 32 sukkulalennolla, ja näistä ensimmäinen kerta oli heti toinen sukkulalento STS-2 marraskuussa 1981. Silloin käytettiin ”vain” palettia, jonka päällä oli tavaraa.
Ensimmäinen paineistettua moduulia käyttänyt lento oli ESAn kanssa tehty Spacelab-1 -lento 40 vuotta sitten. Spacelabin historia alkoi kunnolla tästä, virallisemmin nimellä STS-9 tunnetusta lennosta.
Kyseessä oli yhdeksäs sukkulalento. Sen teki sukkula Columbia, ja sen kyydissä oli pitkä paineistettu moduuli. Lennon miehistössä oli mukana saksalainen Ulf Merbold, joka oli yksi neljästä uudesta ESA-astronautista, jotka valittiin juuri näitä Spacelab-lentoja varten.
Muut olivat hollantilainen Wubbo Ockels, italialainen Franco Malerba ja sveitsiläinen Claude Nicollier. Nicollier on tähtiharrastajille kenties mielenkiintoisin, koska hän on koulutukseltaan tähtitieteilijä.
Spacelab-lentojen suunnitelmat tosin menivät sekaisin sen jälkeen, kun sukkula Challenger räjähti vuonna 1986. Sukkulalentoja vähennettiin ja strategisesti tärkeitä lentoja painotettiin. Spacelabit eivät olleet prioriteettilistalla ensimmäisinä.
Spacelab-osia kuitenkin käytettiin, ja Nasa teki sittemmin Saksan kanssa erityissopimuksella kaksi Spacelab D -lentoa, joilla oli mukana saksalaisastronautteja. Kaikki ESAn astronautit myös pääsivät lentoon.
Saksan osuus Spacelabin tekemisessä oli suuri ja siksi saksalaiset olivat siitä kovasti kiinnostuneita sen käyttämisestä. Spacelabien loppukokoonpano ja projektihallinta oli Bremenissä, missä sijaitsi tuolloin 70-luvulla ERNO, Entwicklungsring Nord -yhtiö. Se yhdistyi pian Messerschmitt-Bölkow-Blohm -yhtiön kanssa MBB-ERNOksi, ja monen vaiheen jälkeen nyt rakennusten seinässä komeilee teksti Airbus.
Liikennelentokoneistaan tutun yhtiön avaruusliiketoimintayksikkö tekee Bremenissä muun muassa Orion-kuualuksen huoltomoduuleita.
Saksassa tehtiin tuolloin 1970-luvulla kaksi Spacelab-laboratoriota, joista toinen vaihdettiin Nasan kanssa eurooppalaisastronauttien lentopaikkoihin, ja toisen Nasa osti suoraan ERNOlta.
Ensimmäinen näistä osista on nykyisin näytteillä Yhdysvalloissa pääkaupunki Washingtonin luona olevassa Kansallisen ilmailu- ja avaruusmuseon (Smithsonian National air and space museum) sivupisteessä, missä on paljon lentokoneita ja avaruuslaitteita – pääpaikkaan Washingtonin keskustassa kun ei mahdu paljoakaan.
Tämä ensimmäinen Spacelab-moduuli ei koskaan lentänyt Discoveryn ruumassa, vaan ainoastaan sukkula Columbia sai kunnian olla sen kyydittäjänä.
Discovery lennätti kylläkin kakkosmoduulia kerran, vuonna 1992 STS-42 -lennolla. Miehistöön kuului yllättäen – taas Ulf Merbold, jolle tuo oli toinen avaruuslento. Sen jälkeen hän lensi vielä kolmannenkin kerran, nyt Mir-avaruusasemalle pitemmäksi ajaksi.
Viimeinen paineistetun moduulin lento oli huhtikuussa 1998 tehty Neurolab-niminen lento. Sen jälkeen Nasa siirtyi käyttämään uudempaa omaa Spacehab-nimistä moduuliaan.
Paletit sen sijaan lensivät vielä vuosikymmenen, viimeinen lento oli toukokuussa 2009 ollut STS-125. Sukkula Atlantis kävi silloin tekemässä viidennen ja viimeisen Hubblen huoltolennon, eli nuo kaksi sukkula-ajan alun yhteishanketta, Hubble ja Spacelab olivat tuolloin nätisti yhdessä. Tätä tuskin oli kyllä suunniteltu, vaan Spacelab-paletit vain olivat niin käteviä. Sen jälkeenhän sukkulat tekivät enää kymmenen lentoa, joiden kuormana oli avaruusaseman moduuleita.
Avaruusasemasta Kuun kiertoradalle
Noin 40 prosenttia Kansainvälisen avaruusaseman paineistetusta tilavuudesta on tehty Euroopassa, ja Spacelab näiden osien suora edeltäjä. Spacelabin rakentamisessa saatu kokemus tuli käyttöön.
Vaikka Spacelabin loppukokoonpanija ja projektin vetäjä oli ERNO (ja erinimiset yhtiöt sen jälkeen samalla paikalla) Bremenissä, tehtiin varsinainen paineistettu sylinteri Italiassa Torinon luona. Sielläkin yhtiön nimi on muuttunut vuosikymmenien varrella: alkuperäinen Aeritalia on muuttunut välivaiheiden kautta Leonardoksi.
Tällä Spacelabista tutulla kaavalla – siis sylinteri italiasta ja kokonaisuus Saksasta – tehtiin myös avaruusasemalla oleva eurooppalainen Columbus-moduuli.
Sen lisäksi italialaiset ovat tehneet suoraan Nasalle monia muitakin paineistettuja sylintereitä heidän osiensa perusrungoksi. Avaruusaseman liitososien 2 ja 3, nimiltään Harmony ja Tranquility -moduulien perusrakenne on italialaista tekoa. Lisäksi siellä on tehty avaruussukkulan ruumassa ylösalas matkanneet rahtisäiliöt, joiden sisällä kuljetettiin tavaraa asemalle ja asemalta.
Yksi näistä jätettiin kiinni asemaan, kun sukkuloiden käyttö loppui. Se toimii nyt aseman varastona.
Sen jälkeen Italiassa on tehty Cygnus-rahtialusten paineistetut osat, kuten myös samankaltaisten, eurooppalaisten ATV-alusten paineistetut osat olivat myös sieltä. ATV:t lensivät vuosina 2008 – 2015.
Nyt Torinossa on tekeillä osia Kuuta kiertämään rakennettavaan Gateway-asemaan. Lisäksi siellä haaveillaan moduulista, joka vietäisiin aikanaan Kuun pinnalle.
Ja pohjana näissä kaikissa on elokuussa 1974 tehty sopimus Nasan ja ESAn edeltäjän välillä, sekä tasan 40 vuotta sitten avaruudessa lentänyt ensimmäinen Spacelab-lento.
Onnea Spacelab!
