Satelliittien paluu

Satelliitin käyttötarkoitus ja suunniteltu käyttöaika määräävät paljolti sen, millaiselle kiertoradalle satelliitti tullaan laukaisemaan. Useat matalalla kiertävät satelliittit ovat yleensä hyvin lyhytaikaisia: ne suorittavat jonkin tietyn tehtävän ja palaavat takaisin Maahan. Korkeammalla, yli 500 kilometrin korkeudessa kiertävät satelliittit on suunniteltu pitempiaikaisiksi. Ne pysyvät radoillaan useita kymmeniä, satoja ja jopa tuhansia vuosia. Tällaisia satelliitteja ovat useat sää-, viestintä- sekä erilaiset tutkimussatelliittit, joita tarvitaan jatkuvasti.

Maan ilmakehä ulottuu loppujen lopuksi varsin etäälle maanpinnasta. Ilmakehän varsinainen olemassaolo päättyy jossain 1000 kilometrin korkeudessa, mutta vielä 30 000 - 40 000 km korkeudessa se vaikuttaa ohuena kaasukehänä. Alle 2000 km korkeudessa sillä on ehkä merkittävin vaikutus Maata kiertäviin tekokuihin. Tuolloin ilmanvastus muokkaa jatkuvasti ratoja yhä lähemmäs maanpintaa. Auringon aktiivisuudella on myös merkityksensä satelliittien ratoihin. Aurinkotuuli muokkaa satelliittien ratoja yhä lähemmäs maanpintaa, varsinkin Auringon aktiivisuuden maksimiaikoina. Satelliitin radan korkeudella ja muodolla on siis vaikutuksensa satelliitin lopulliseen elinikään. Ellei satelliitin rataa millään tavoin korjailla, menettää satelliitti korkeuttaan kierros kierroksensa jälkeen, kunnes ilmakehän jarruttava vaikutus on niin suuri, että satelliitti käytännöllisesti katsoen putoaa yhä syvemmälle ilmakehään ja tuhoutuu. Näin käy lähes päivittäin useille tekokuille ja kantorakettien jäännöksille, joita kutsumme avaruusromuiksi. Yleensä ne tuhoutuvat kokonaan ilmakehässä, vain harvoin säilyy osia maanpinnalle asti.

Satelliitin paluuta on vaikea ennustaa. Tarkka ajankohta voidaan jollain tavalla ennustaa vain päivän tai kahden tarkkuudella. Vuorokautta aikaisemmin paluuta, voidaan ennuste laskea parhaimmillaan 2-3 tunnin tarkkuudella. Tuossa 2 - 3 tunnissa satelliitti ennättää kiertää maapallon jo kahdesti, joten putoamispaikkaa on mahdotonta ennustaa tarkasti.

Avaruusromun paluu saattaa olla todella hätkähdyttävä ilmiö. Ensimmäinen tällainen ilmiö havaittiin vuonna 1958, jolloin huhtikuun 14.päivän iltana Sputnik 2-satelliitti tuhoutui ilmakehässä Karibian meren yllä. Tuolloin taivaalla nähtiin hidas, sirpalemainen ja kirkas tulipallo, joka kipinöi värikkäänä 5 minuutin ajan. Sputnik 2 oli pituudeltaan noin 32 metriä ja halkaisijaltaan 3 metriä eli kyseessä oli erittäin kookas satelliitti.

Tunnetuin satelliitin paluu lienee Skylab-avaruusaseman tuhoutuminen heinäkuun 11.päivän iltana vuonna 1979. Tuolloin 85 tonnin painoinen avaruusasema tuhoutui lähes kokonaan Intian valtameren ja Australian yllä. Ilmiö näkyi kirkkaana ja värik-käänä, katkonaisena tulipallona taivaalla useiden minuuttien ajan. Satelliitin kookkaita osia löydettiin jälkeenpäin Australian tasangoilta. Skylab oli pituudeltaan noin 25 metriä ja halkaisijaltaan 6.6 metriä.

Suomessakin on havaittu muutamia satelliittien paluita. Joulukuun 9.päivänä vuonna 1967 havaittiin taivaalla kirkas tulipallo, joka kulki horisontissa vaakasuorasti lännestä itään hehkuen kirkkaana tulipallona noin minuutin ajan. Kyseessä oli Kosmos 194-satelliitin kantoraketti, jonka osia löydettiin jälkeenpäin Kuopion lähettyviltä ja Kiteeltä. Suurin osa oli 10 kg:n painoinen.

Neuvostoliiton avaruusasema Saljut 7 ja siihen telakoitunut Kosmos 1686 tuhoutuivat ilmakehässä helmikuun 6. päivänä vuonna 1991 Argentiinan eteläosien ja Atlantin valtameren yllä. Kyseessä oli noin 40 tonnin painoinen avaruusromu, jonka osia löydettiin sadoittain satojen kilometrien alueelta. Tuhoutuessaan Saljut oli näkynyt kipinöivänä ja kirkkaana tulipallona taivaalla useiden minuuttien ajan.

2000 kilon painoisen kappaleen paluu avaruudesta noin 8 metrin sekuntinopeudella vastaa suun nilleen samaa energiamäärää, jos 50000 autoa ajaisi samanaikaisesti 100 kilometrin tuntinopeudella. Tämä energia muuttuu paluun yhteydessä lämmöksi ja valoksi, joka hajottaa kappaleen yleensä kokonaan. Tuhoutuminen alkaa tavallisesti noin 90 kilometrin korkeudessa jatkuen aina 30 kilometriin saakka, jonka jälkeen jäljelle jääneet kappaleet putoavat vapaasti maanpinnalle.

Avaruusromun paluu muistuttaa hyvin paljon kirkasta meteoria eli bolidia. Erona bolidiin on kuitenkin ilmiön hitaus ja väri. Palaava satelliitti saattaa kipinöidä taivaalla useita minuutteja, lisäksi siinä useimmiten esiintyy kaikki spektrin värit. Riippuen palaavan kappaleen koosta, saattaa se näkyä taivaalla sokaisevan kirkkaana tulipallona jota ei enää siinä vaiheessa voi juurikaan sekoittaa enää bolidiin.

Kun tällaisen ilmiön näkee, tulee muistiinpanoihin merkitä mahdollisimman tarkka ilmiön näky misen alun ajankohta sekä kohta taivaalla, jossa ilmiö havaittiin ensimmäisen kerran. Tämän jälkeen seurataan ilmiötä taivaalla niin kauan kunnes se katoaa. Tarkka katoamisajankohta ja katoamispaikka taivaalla merkitään tämän jälkeen muistiinpanoihin. Tässä voi apuna käyttää tähtikarttaa, johon piirtää tulipallon lentoradan tarkasti. Myös ilmiön väristä, nopeudesta ja kirkkaudesta olisi hyvä tehdä jonkinlaisia muistiinpanoja.

Tarkkojen ja huolella tehtyjen havaintojen perusteella voidaan tutkia monia kappaleen paluuseen liittyviä asioita, kuten esimerkiksi paluunopeutta ja paluuajankohtaa. Tällaiset paluuhavainnot ovat arvokkaita ja haluttuja havaintoja kaikkialla maailmassa.