Aurinkokunnan tutkiminen

huble3.jpg (15K) Maan ilmakehä ja magneettikenttä suojaavat
meitä ulkoa tulevalta säteilyltä, mutta samalla
se vaikeuttaa tiedon saantia Maan ulkopuolelta.
Suurin osa hiukkassäteilystä ja osa
sähkömagneettisesta aaltoliikkeestä kilpistyvät
ilmakehään. Sen tähden pitää viedä mittalaitteita
ja kaukoputkia avaruuteen. Toisaalta suurien
mittalaitteiden ja kaukoputkien vienti avaruuteen
on kallista
. Sen tähden maanpäälliset havainnot
kilpailevat avaruudesa tehtävien havaintojen
kanssa. On kuitenkin asioita, joita on pakko tehdä avaruudesta käsin, kun säteily ei saavuta Maan pintaa.
Kuvassa on Hubble-avaruusteleskooppi

Tutkiminen Maassa sijaitsevilla laitteilla

Havainnot avaruudesta tehtiin 1600-luvulle asti paljain silmin.
Tähtien sijaintia voitiin tutkia tarkasti. Tyko Brahella mm. oli
hyvin tarkat havainnot, joiden perusteella hänen assistenttinsa
ja seuraajansa Johannes Kepler laati kuuluisat Keplerin lait.

Kepler päätteli, että jokin voima aiheuttaa planeettojen kulkemisen
pitkin ellipsiratoja
, mutta hän ei tunten vielä gravitaatiovoimaa, eikä
siksi pystynyt selittämään ratojen syitä.

Ensimmäiseksi kaukoputkea tähtien tarkkailuun tiedetään käyttäneen
Galileo Galilei. Galilei piirsi melko tarkat kartat Kuusta ja havaitsi
Marsin kuut. Saturnuksen renkaita hän ei havainnut kunnolla, hänestä
näytti, että Saturnuksella oli sarvet. Hän löysi myös Jupiterin
neljä suurinta kuuta, joita on alettu nimittää Galilein kuiksi.

Isaac Newton oivalsi gravitaatiovoiman (painovoiman), jolla kaikki
kappaleet vetävät toisiaan puoleensa. Tällä hän selitti Keplerin
lait ja laski Halleyn havaitseman komeetan radan. Koska komeetan
seuraavan tulon
ennustus piti tarkasti paikkansa saivat Newtonin
lait selvän vahvistuksen. Newton rakensi peilikaukoputken , koska linssikaukoputkessa värit hajaantuivat tehden tuhruisen kuvan. artjärvi.jpg (17K) Tällaista peilikaukoputkea kutsutaan vieläkin Newtonin kaukoputkeksi. Galilein käyttämää kaukoputkea kutsutaan Galilein kiikariksi tai galilein kaukoputkeksi. Myöhemmin on putkeen tehty värikorjauksia ja saatu putkesta ihan käyttökelponen varsinkin Aurinkokunnan tutkimiseen.

Aurinkokuntaa tutkitaan monin tavoin vielä maasta käsin sekä optisillakaukoputkilla että radioteleskoopeilla. Esimerkiksi revontulitutkimus
on samalla Auringon toiminnan tutkimista.

Suuret observatoriot pyritään sijoittamaan vuoristoon, joissa ilmakehän häiriöt ovat mahdollisimmsn pienet. Suuria kaukoputkia on mm. Chilessä, Havaijilla, Kanarian saarilla, Etelä-Espanjassa, Arizonassa, Australiassa ja Etelä-Afrikassa.
Tietokoneet voivat korjata ilmakehän aiheuttamia häiriöitä, muuttamalla häiriöitä vastaavasti peilin muotoa. Yhdistämällä useiden telskoopien kuva saadaan sama tulos kuin yhdellä suuremmalla teleskoopilla.

Linkkejä

Tuorla observatory telescopes
VISPA, Väisälän avaruustutkimuskeskus
Tähtitieteellisiä havaintoja La Palmalla
Helsingin yliopiston Observatorio
Paranal Observatory
La Silla
Nyrölä
Sodankylä Geophysical Observatory

Tutkiminen avaruudesta käsin

Eurooppalainen röntgensilmä katselee syvälle avaruuteen

Koska raketit ja luotaimet voidaan viedä Aurinkokunnassa tutkittavan
kohteen lähelle eikä tarvita suuria kaukoputkia, on Aurinkokunnan
tutkiminen siirtynyt suureksi osaksi avaruuteen.

Raketin ovat keksineet kiinalaiset. He käyttivät raketteja ilotulitukseen
ja sotataarkoituksiin.

Neuvostoliittolaiset lähettivät ensimmäisen satelliitin eli tekokuun
Sputnik 1:n avaruuteen vuonna 1957 lokakuun 4. päivänä. Satelliitti toimi 21 päivääja se lähetti tietoja ionosfäärin ominaisuuksista.

Sputnik 1 oli halkaisijaltaan 58 cm ja painoi 83,6 kg. Se kiersi Maata elliptisellä radalla, sen suurin korkeus oli 947 km ja alimmillaan se oli 227 km korkeudella Maasta. Kiertoaika maapallon ympäri oli 96,2 minuuttia. Sputnik 1 lähetti radioteitse piipittävää ääntä.

Seuraavassa kuussa, marraskuun 3. päivänä 1957 he
lähettivät Sputnik 2:n. Laika-koira lentää ensimmäisenä elollisena olentona kiertoradalla vuonna 1957. Laika nousee kiertoradalle Sputnik 2:ssa. Moduulissa oli televisiokamera ja laitteita, jotka mittasivat koiran verenpainetta ja sydämen lyöntitiheyttä. Laika kuolee lennon aikana. Siitä miten Laika kuoli on ristiriitaisia tietoja. Kuumuuuteen se joka tapauksessa kuoli, mutta miksi. Koira oli joka tapauksessa tarkoitus tuoda terveenä takaisin maahan. Erään neuvostoliittolaisen tutkijan mukaan jarrutus viivästyi radiosignaalin kulkuajan verran ja Sputnik 2 ajautui liian loivalle radalle ja kuumeni ilmakehässä.

Neuvostoliittolaisten menestys oli Yhdysvalloille arvovaltatappio ja
se kiihdytti heidän avaruusohjelmaansa. Amerikkalaisten Explorer 1 -satelliitti pääsi radalleen tammikuun 31. päivänä vuonna 1958

Explorer 1 oli parin metrin pituinen satelliitti. Sen mittalaitteet suunnitteli tohtori James Van Allen. Satelliitin mittalaitteet havaitsivat säteilyvyöhykkeitä noin 1000 km etäisyydella Maasta. Vyöhykkeet saivat nimen Van Allenin vyöhykkeet. Tästä kuulet Exploder 1:n lähettämää radiosignaalia.

Samana vuonna Vanguard-satelliitti laukaistiin avaruuteen 17. maaliskuuta 1958. Satelliitin liikerataa tutkimalla tarkkailtiin Maan magnettikentän muutoksia ja maapallon muotoa. Vanguard oli toiminnassa seitsemän vuoden ajan ja edelleenkin se kiertää maapalloa, siinä mielessä se on vanhin Maata kiertävä satelliitti. Tässä vielä Vanguarin lähettämää ääntä.

Linkkejä

Maailman vanhimmat satelliitit

Nykyisin maata kiertää satoja tai ehkä yli tuhat laitetta tutkimassa avaruutta.

Planeetta Maa

Joskus 11960-luvulla nevostoliittolaiset ilmoittivat Suomen viranomaisille, että
Lammilla kasvatetaan huumeita. Lammin koeasemalla kokeiltiin unikon siemenviljelyä.
Unikon kukan väri paljasti kasvin. Nykyisin maan pintaa tutkitaan monin tavoin.
Avaruudesta voidaan etsiä kuivien alueiden vesivaroja, todeta metsäpaloja ja
kartoittaa Maan pintaa. Sääsatelliitit antavat tarkkoja kuvia ilmakehä muuoksista ja ovat nykyisin tärkeäosa ilmatiedettä.

Vuonna 1961 nousi ensimmäinen ihminen Juri Gagarin avaruuteen Vostok-1 aluksessa. Varsinaisten avaruusasemien kehittely alkoi, kun Saljut 4 laukaistaan kiertoradalle 1974. Neuvostoliittolaisen MIR avaruusaseman rakentaminen aloitettiin vuonna 1986 ja viimeinen osa kiinnitettiin 1996. Sen jälkeen se toimi noin 5 vuotta ja vuonna 2001 sepäätettiin tuhota. Sen nopeutta jarrutettiin, jolloin se joutui ilmakehään ja paloi siinä. MIR
Tähän mennessä oli jo aloitettu, tammikuun 20. päivä 1986, kansainvälisen avaruusaseman (ISS) rakentaminen. Hankkeeseen osallistuu 11 maata. Runkomoduulin Node 1, rakennettiin Venäjällä. Rakentaminen pitäisi saada päätökseen vuoden 2004 aikana. jaques2.jpg (21K) Yhdysvaltain Maata kiertävät satelliitit ovat suureksi osaksi valjastettu sotilaalliseen käyttöön, mutta Euroopan (ESAn) toiminta on rauhanomaista. Ariane-kantoraketti laukaistiin ensimmäisen kerran 1979. Meteosat 1 nostettiin kiertoradalle ESA:n ensimmäisenä satelliittina vuonna 1977. 1981 Kiina lähetti kolme tutkimussatelliittia, numerot 9-11, samalla kantoraketilla. ISS Maapallo on tietystikin eniten satelliiteilla tarkkailtu aurinkokunnan kohde. Tässä muutama esimerkki kaukokartoitussateliiteista:
SPOT IMAGE
Spotimage
Satelliittikuvia Euroopasta
Ikonos (ensimmäinen tarkka yksityinen ja kaupallinen satelliitti), Landsat. Tulevaisuudessa Envisat (ESA '02). kuu.jpg (8K)

Kuu

Luna 2 -luotain osui Kuuhun lähelle Mare Serenitatista vuonna 1959. Luotain oli ensimmäinen ihmisen valmistama laite Kuussa.
1970 laskeutui Luna 17 Kuuhun siinä oli ensimmäinen kulkuneuvo (Lunahod) Kuun pinnalle.

Kuulennot 60-luvulla ja niiden tuottamat aineistot
Neuvostoliiton kuuohjelma
Prospector
Apollo-ohjelma
APOLLO 11
smart.jpg (12K)

Tällä hetkellä mielenkiintoisimpia kuututkimusprojekteja on Smart 1. Voimanlähteenä Smart 1:ssä on ionimoottori, joka saa energiansa aurinkokennoilla tuotetusta sähköstä. Työntövoima on niin peni, että se pystyy hädin tuskin nostamaan postikortin ylös, mutta koska voima vaikuttaa koko ajan jatkuvasti, muuttuu nopeus 16 kuukauden aikana melkoisesti. Arianne.jpg (11K) Rakettimoottorithan työntävät vain muutaman minuutin. Lennon yksi tärkeimmistä tutkimuskohteista on juuri tämä tekniikka. Sitä aiotaan käyttää Lennolla Merkuriukseen Bepi-Colombo-luotaimessa.

Smart 1 vietiin aluksi Arianne 5 raketilla maan ilmakehän yläpuolelle, josta se
jatkoi matkaansa ionimoottorilla. Aluksi Smart kiersi maata. Nopeuden kasvaessa,
sen kiertorata eteni Maasta. 15. ja 16 .marraskuuta se oli niin lähellä kuuta,
että Kuu veti sitä yhtä paljon kuin Maakin. silloinm Smart siirtyi kiertämään Kuuta.

Smart 1:ssä, on suomalaista tekniikkaa. Helsingin yliopistossa suunniteltu ja
Suomessa rakennettu röntgenspektrometri XSM, joka tutkii Kuun pinnasta heijastuvaa
säteilyä. Näin se tutkii samalla Kuun pinnan rakennetta ja myös Aurinkoa.
Ilmatieteen laitos on valmistanut SPEDE-mittalaitteen, joka mittaa monin tavoin luotaimen ympäristöä.
Suomi on myös mukana luotaimen AMIE-mikrokameran tieteellisessä ohjelmassa.
SMART-1 matkalla kohti Kuuta
Suomalaistekniikkaa Smart-1 -kuuluotaimeen
SMART-1 overview
SMART-1 – kuuseikkailu alkaa
SMART-1 saapuu Kuuta kiertämään
KUUN TULEVAISUUS

Linkkejä
Astronetti/planeetat/Maa
nine plnets, Moon

Astronetti Astronetti/uutiset/2004/

Sisäplaneettojen tutkiminen

©Ismo Elo

Auringon tutkiminen
Sisäplaneettojen tutkiminen
Ulkoplaneettojen tutkiminen