Matti Helin
Apollo-ohjelman jälkeen kiertolaisemme on saanut olla rauhassa ihmisen läsnäololta jo noin puolen vuosisadan ajan. Tähän on kuitenkin tulossa pian muutos, kun NASA:n johtama Artemis-ohjelma on palauttamassa meidät takaisin Kuun pinnalle. Tällä kertaa tavoite ei ole enää pelkkä pikavisiitti, vaan pysyvämpi läsnäolo Kuussa. Projektin tavoitteena on olla myös astinlauta tuleville Mars-lennoille. Kyseessä on historian sekä monimutkaisin että kallein avaruushanke. Aretemis-projekti on kansainvälinen hanke, jossa myös Suomella on merkittävä roolinsa.
1960-luvun Apollo-ohjelma oli osa suurvaltojen keskeistä kamppailua, jossa tärkeintä oli ehtiä ensimmäisenä perille. Toisin kuin tuolloin, Artemis-projekti tähtää pitkäjänteisyyteen. Ohjelma etsii ratkaisuja ihmisten pitkäkestoiseen oleskeluun ja vieraalla taivaankappaleella.
Kuu on monessa mielessä täydellinen paikka tämän harjoitteluun. Toisin kuin matalalla Maan kiertoradalla sijaitseva Kansainvälinen avaruusasema (ISS), Kuu sijaitsee Maan suojaavan magneettikentän ulkopuolella. Siellä astronautit ja laitteet altistuvat avaruuden säteilylle ja äärimmäisille lämpötiloille. Kaikki teknologia, jota testataan Kuussa, on myös suoraa valmistautumista myöhemmin tapahtuviin Mars-lentoihin, jotka saattavat kestää jopa vuosia.
Keskeinen osa Artemis -projektia on ISRU (In-Situ Resource Utilization) eli paikallisten resurssien hyödyntäminen. Erityisesti Kuun etelänavan ikivarjossa sijaitsevat kraatterit ovat kiinnostuksen kohteena, sillä ne mitä ilmeisemmin kätkevät suuren määrän vesijäätä. Tästä jäästä voidaan elektrolyysin avulla valmistaa happea hengitykseen sekä vetyä rakettien polttoaineeksi. Jos tässä onnistutaan, muuttaisi se Kuun eräänlaiseksi huoltoasemaksi, jolloin kaikkea massaa ei tarvitsisi laukaista Maasta. Tämä toisi melkoisia säästöjä, sekä rahallisia että ajallisia.
Miksi paluu Kuuhun on vaikeampaa kuin ennen?
Vaikka nykyteknologia on kehittynyt valtavasti, Kuuhun palaaminen ei ole muuttunut helpommaksi. Itse asiassa nykyelektroniikan kanssa asia on tietyiltä osin muuttunut hankalammaksi.
Nykyaikaiset mikrosirut ovat niin pieniä ja tiiviitä, että yksittäinen korkeenerginen kosminen hiukkanen voi helposti heittää bitin poikittain ja aiheuttaa jopa kriittisen virheen. Apollo-aikakauden suuret ja yksinkertaiset transistorit olivat nykyelektroniikkaa paljon epäherkempiä säteilylle ja siten soveltuivat paremmin kuulennoille.
Ratkaisuna tähän, Artemis-ohjelmassa käytetään säteilykarkaisua (rad-hardening) sekä eräänlaista laskelmien varmistamista. Esimerkiksi Orion-aluksessa useat erilliset tietokoneet suorittavat samat laskelmat ja periaatteessa äänestävät oikeasta vastauksesta.
Toinen merkittävä ero 60- ja 70 -lukuihin nähden on turvallisuusstandardien nousu. Apollo-ohjelmassa miehistöä uhkaaville riskeille ei asetettu nollatoleranssia. Tästä ikävinä muistutuksina ovat muun muassa Apollo 1:n tulipalo ja vielä kuuluisampi (mutta astronauttien näkökulmasta suotuisampi) Apollo 13. Nykyään NASA:n turvallisuusvaatimukset ovat, miehistön onneksi, moninkertaiset, mikä toisaalta lisää alusten massaa pelastusjärjestelmien ja varalaitteiden muodossa. Tämä puolestaan vaatii entistä tehokkaampia raketteja, jotta entistä painavampi hyötykuorma saadaan nostettua avaruuteen.
Raketit ja alukset
Artemis-ohjelman arkkitehtuuri ei perustu yhteen alukseen, vaan useiden komponenttien saumattomaan yhteistyöhön:
-
Space Launch System (SLS): Maailman tehokkain kantoraketti, joka lähettää Orion-aluksen suoraan kohti Kuuta. Sen runkovaihe hyödyntää päivitettyjä avaruussukkulan moottoreita.
Lähde: nasa.gov
-
Orion-alus: Miehistön koti matkan aikana. Se on suunniteltu kestämään ilmakehään paluun jopa 40 000 km/h nopeudella. Euroopan avaruusjärjestö (ESA) toimittaa alukseen kriittisen huoltomoduulin, joka vastaa sähköstä, vedestä ja ilmasta.
Lähde: nasa.gov
-
Starship HLS: SpaceX:n kehittämä valtava alus, joka toimii varsinaisena laskeutujana. Se telakoituu Orioniin Kuun kiertoradalla, vie astronautit pinnalle ja tuo heidät takaisin ylös.
Kuva: nasa.cov
-
Lunar Gateway: Kuun kiertoradalle suunniteltu pieni avaruusasema. Sen oli määrä toimia viestintälinkkinä, tutkimusalustana ja pysyvänä tukikohtana. Lunar Gateway on nyt kuitenkin päätetty unohtaa. Alkuvuodesta 2026 NASA teki merkittävän strategisen remontin keventääkseen byrokratiaa ja nopeuttaakseen aikatauluja. Suurin muutos on aiemmin keskeisenä pidetyn Lunar Gateway -kiertorata-aseman unohtaminen, ainakin toistaiseksi. Asemasta vapautuvat varat ohjataan nyt suoraan Kuun pinnan infrastruktuuriin ja tukikohdan rakentamiseen.
Kuva: nasa.gov
Lennon kulku
Tyypillinen Artemis-lento alkaa laukaisulla Kennedy Space Centeristä. Kun SLS on vienyt Orionin kiertoradalle, raketin ylin vaihe tekee TLI-polton (Trans-Lunar Injection), joka sinkoaa aluksen radalleen kohti Kuuta.
Matka Kuuhun kestää noin 3–5 vuorokautta. Perillä Orion telakoituu joko suoraan Starshipiin tai Gateway-asemaan. Laskeutuminen suuntautuu Kuun etelänavalle, missä astronautit suorittavat tutkimuksia noin viikon ajan. Paluumatka huipentuu Orionin kapselin laskeutumiseen Tyyneenmereen laskuvarjojen varassa, pitkälti kuten Apollo-ohejlmassa.
Artemis II: Historiallinen miehistö
Huhtikuulle 2026 suunniteltu Artemis II on ohjelman ensimmäinen miehitetty lento. Nelihenkinen miehistö – Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch ja kanadalainen Jeremy Hansen – kiertää Kuun kymmenen päivää kestävällä lennolla. Tehtävän tarkoituksena on varmistaa, että Orionin elossapitojärjestelmät toimivat moitteettomasti ennen varsinaista laskeutumista.
Suomen rooli projektissa
Suomi allekirjoitti Artemis Accords -sopimuksen vuonna 2025.
Nokia Bell Labs rakentaa Kuuhun maailman ensimmäistä 4G/LTE-verkkoa. Tämä on välttämätöntä, jotta astronautit voivat muun muassa lähettää HD-laatuisia videota, käyttää reaaliaikaista dataa ja kommunikoida esimerkiksi mönkijöiden ja tukikohtien välillä.
Ilmatieteen laitos (FMI) ja VTT kehittävät mittalaitteita, jotka kestävät Kuun hienojakoisen pölyn sekä Kuussa koettavan, Maahan verrattuna rajun avaruussäteilyn.
Aikataulu, haasteet ja Mars
Ohjelman aikataulu on elänyt muun muassa teknisten haasteiden vuoksi. Artemis I -lento suoritettiin onnistuneesti vuonna 2022, ja Artemis II odottaa vuotta 2026. Historiallinen laskeutuminen, Artemis III, on viimeisempien arvioiden mukaan vuorossa vuosien 2027–2028 aikana.
Kritiikkiä on herättänyt erityisesti SLS-raketin korkea hinta. Yksi laukaisu maksaa miljardeja euroja. Myös tekniset takaiskut, kuten Orionin lämpökilven odotettua suurempi kuluminen ensimmäisellä testilennolla, vaativat aikaa ja resursseja vieviä korjaustoimenpiteitä.
2030-luvun tavoite on Artemis Base Camp. Se on pysyvä asuinmoduuleista, aurinkovoimaloista ja logistiikkakeskuksesta koostuva tukikohta Kuun pinnalla.
Lähde: nasa.gov
Seuraava askel onkin sitten punainen planeetta Mars. Jos kaikki menee hyvin, eikä esimerkiksi tietyt konfliktit aiheuta suurempaa päänvaivaa projektille (muusta ihmiskunnasta puhumattakaan), Marsissa marssitaan kenties jo vuonna 2030 -luvun loppupuolella. Pidetään sormet ja varpaat ristissä.
Lähteet:
- https://www.nasa.gov/topics/moon-to-mars/
- https://www.nasa.gov/specials/artemis/
- https://science.nasa.gov/3d-resources/gateway-lunar-space-station/
- https://valtioneuvosto.fi/artikkeli/-/asset_publisher/suomi-mukaan-artemis-accords-sopimukseen
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Orion/European_Service_Module
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Orion/European_Service_Module
- https://www.nokia.com/bell-labs/research-areas/labs-and-projects/
- https://www.spacex.com/vehicles/starship
- https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Artemis_program
- https://www.nokia.com/newsroom/media-library/
- https://images.nasa.gov/
- https://www.gao.gov/products/gao-24-106256
- https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_program
