Esitelmä satelliiteilla tehtävästä avaruustutkimuksesta

Kirkkonummen Komeetan esitelmäsarjassa oli tällä kertaa vuorossa professori Heimo Saarikko Helsingin yliopiston Fysikaalisten tieteiden laitokselta. Hän esitelmöi 24.9.2002 satelliiteilla tehtävästä avaruustutkimuksesta. Esitelmää kuulemassa oli 22 henkeä. Esitelmän rahoitti Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta.

Klikkaa kuvaa!
Professori Saarikko esitelmöi Kirkkonummella. Kuva Seppo Linnaluoto.

Tekokuiden avulla voidaan tehdä havaintoja ilmakehän ulkopuolelta, mutta edelleen suurin osa havainnoista tehdään maanpinnalta. Ilmakehä haittaa monin tavoin havaintoja, ja suuri osa säteilystä ei lainkaan läpäise ilmakehää, mm. gamma-, röntgen-, ultravioletti- ja infrapunasäteily. Myös näkyvää valoa kannattaa havaita ilmakehän ulkopuolelta, kuten Hubble-avaruusteleskoopin menestystarina osoittaa.

Tekokuiden rakentaminen ja lähettäminen avaruuteen maksaa paljon. Esitelmöitsijän mukaan satellitit maksoivat ennen noin miljoona markkaa kilolta, nyt pikemminkin miljoona euroa kilolta. Siksi tekokuun massa pyritään minimoimaan sekä samoin tehonkulutus. Joidenkin laitteiden tehonkulutus on luokkaa 0,001 wattia.

Ongelmana on myös suuret lämpötilaerot. Auringon puolella lämpötila on helposti +300 astetta celsiusta, varjon puolella taas -250 astetta. Samaten satelliitin lähettäminen avaruuteen on kova kokemus, jolloin se kokee suuria kiihtyvyyksiä.

SOHO-luotain

Esitelmöitsijä kertoi tarkemmin SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) -luotaimesta. Se on ESA:n ja NASA:n yhteishanke. ESA:n tehtävänä oli satelliitin suunnittelu ja rakentaminen, NASA:n sen lähettäminen ja operoiminen. Satelliitti lähetettiin 2.12.1995. Suunnittelussa ja rakentamisessa oli mukana 250 tiedemiestä 15 maasta.

Klikkaa kuvaa!
SOHO-luotain. Kuva SOHO.

SOHO on avaruudessa maapallon ja Auringon välillä 1,5 miljoonan km päässä. Avaruusaluksen kokonaismassa on 1610 kiloa. Satelliitin tehtävänä on tutkia Aurinkoa sen ytimestä koronan ulko-osiin saakka, sekä aurinkotuulta.

Suomalaiset mukana

Yksi SOHO:n kokeista on ERNE (Energetic and Relativistic Nuclei and Electron experiment), joka tutkii Auringosta ja Linnunradasta peräisin olevia suurienergisiä hiukkasvirtoja. Hankkeen päävastuullinen on Turun yliopisto. Laitteessa on kaksi sensoria, LED (Low energy detector) ja HED (High energy detector).

Klikkaa kuvaa!
Aurinko SOHO:n kuvaamana 30.9.2002. Kuva SOHO.

Toinen SOHO:n laitteista on SWAN (Solar Wind Anistropies), joka havaitsee aurinkotuulta. Hankkeessa on mukana Ilmatieteen laitos Helsingistä.

Tulevaisuuden hanke on eurooppalainen SMART-1, jossa ovat mukana Ilmatieteen laitos Helsingistä ja Helsingin yliopiston Tähtitieteen laitos. SMART-1 pitäisi lähettää tämän vuoden lopulla avaruuteen. Kiertoradalla kytketään toimintaan ionimoottori, ja puolentoista vuoden kuluttua satelliitti saavuttaa Kuun ja asettuu sen kiertoradalle.

Auringon kehitys

Esitelmöitsijä näytti avaruusluotaimella Auringosta otetun röntgen(emissio)kuvan. Aurinko on syntynyt noin viisi miljardia vuotta sitten tähtienvälisestä pilvestä. Sen jälkeen Aurinko on kirkastunut noin kolmanneksen verran. Keskustassaan se tuottaa energiaa muuttamalla vetyä heliumiksi.

Kun noin viiden miljardin vuoden kuluttua vety loppuu Auringon keskuksesta, se paisuu satakertaiseksi ja siitä tulee punainen jättiläinen. Lopulta tähden kuuma ja tiivis keskusta puhaltaa ulko-osat ympäröivään avaruuteen. Tätä välivaihetta sanotaan planetaariseksi sumuksi. Jäljelle jää valkoinen kääpiö, kun ympäröivä kaasupilvi on hävinnyt. Valkoisella kääpiöllä ei ole energianlähteitä jäljellä, joten se jäähtyy vähitellen.

Nykyään Auringon aktiivisuus vaihtelee jaksottain, joista tunnetuin on noin 11 vuoden jakso. Sen mukana vaihtelevat magneettiset myrskyt.

Seuraavaksi esitelmöitsijä puhui suurenergia-astrofysiikasta, jossa erittäin kuuma kaasu säteilee röntgensäteilyä. Esitelmöitsijä käsitteli myös kysymystä, onko Linnunradan keskustassa massiivinen musta aukko sekä kosmologiaa.

Loppukeskutelussa esitelmöitsijä kertoi, että yliopistoille on tulossa oikein lakiin kirjattava yhteiskunnallinen tehtävä. Hän rohkaisi kuulijoita ottamaan yhteyttä yliopisto-opettajiin kaikenlaisten mieleen tulevien kysymysten tiimoilta.

Seuraavana Komeetan esitelmäsarjassa on vuorossa fil. maist. Asko Palviainen, joka kertoo tähtien synnystä Kirkkonummen koulukeskuksen auditoriossa tiistaina 22.10.2002 klo 18.

Seppo Linnaluoto