27.01.2023 Sojuz-aluksen jäähdytinvuoto

Kansainvälisellä avaruusasemalla oleva Sojuz MS-22 alus kärsi jäähdytysnesteen vuodon 15. päivä joulukuuta 2022. Sojuz on kahden venäläisen kosmonautin ja yhden amerikkalaisen astronautin paluukyyti maanpinnalle - eikä sitä nyt haluta käyttää miehistön paluuseen. Venäjän on tarkoitus lähettää asemalle uusi Sojuz ilman miehistöä korvaamaan viallisen aluksen.

Sojuz MS-22 vuotaa jäähdytysainetta avaruuteen. Kuva NASA-TV.

Perusperiaate avaruuslennoilla avaruusasemalle on, että kaikilla on mahdollisuus milloin tahansa hätätilassa palata Maahan. Eli asemalla on oltava alus ja siihen istumapaikka jokaiselle astronautille ja kosmonautille. Sojuz MS-22 -aluksen rikkoutuminen on johtanut siihen, että kolmen avaruusaseman asukkaan pelastualus ei ehkä ole turvallinen.

Venäjän tekemän analyysin perusteella Sojuz MS-22 -alukseen osui hyvin pieni meteoroidi. Suuren nopeuden takia se kykeni puhkaisemaan jäädystysjärjestelmään pienen reiän, josta jäähdytysneste vuoti avaruuteen.

Sojuz on muutoin toimintakuntoinen, esimerkiksi sen rakettimoottorit on testattu toimiviksi. Ilman jäähdytystä aluksen lämpötila kuitenkin nousee paluulennon aikana ja tämä saattaa häiritä aluksen järjestelmien toimintaa. On mahdollista, että esimerkiksi aluksen ohjaamisesta vastaava tietokone lakkaa toimimasta ja paluu ilmakehään ei tapahdu normaalilla tavalla. Venäläisten arvion mukaan pahimmassa tapauksessakin laskeutuminen tapahtuisi ns. ballistista lentorataa noudattaen. Tämä aiheuttaisi aluksen matkustajille normaalia laskua suurempia kiihtyvyysvoimia, mutta Sojuz pystyy lentämään siten turvallisesti täysin ilman ohjausta.

Jäähdytyksen puute nostaa lämpötilaa kapselin sisällä myös matkustajien kannalta vähintäänkin epämukavaksi. Sojuzin sisällä on käytettävä avaruuspukuja ja ilman jäähdytystä lämpötila voi nousta jopa vaarallisiin lukemiin. Kuumentumisongelmaa vähentääkseen NASA on siirtänyt astronautti Frank Rubion hätäpaluussa tarvittavat varusteet Sojuzista asemalla olevaan Dragon-alukseen. SpaceX:n Dragonissa on neljä istuinta, mutta hätätilassa Rubion on tarkoitus olla viides matkustaja ja käyttää Dragonia pelastusaluksena.

Venäjän on tarkoitus laukaista asemalle uusi Sojuz tyhjänä ja korvata näin rikkoutunut Sojuz. Sojuz MS-23 -alus oli tarkoitus laukaista uuden miehistön kanssa maaliskuussa 2023. Venäjä on kiirehtinyt Sojuzin lähtövalmisteluja ja suunnittelee nyt laukaisevansa Sojuz-aluksen ilman miehistöä jo helmikuussa. Sojuz ohjataan telakoitumaan automaattisesti asemaan, jonka jälkeen se korvaa rikkoutuneen Sojuzin. Sekä kosmonauttien, että Frank Rubion varusteet siirretään tämän jälkeen uuteen Sojuziin odottamaan paluulentoa.

Kun Sojuz MS-22 on korvattu uudella, aikoo Venäjä lentää rikkoutuneen Sojuzin tyhjänä takaisin Maahan, jotta sen vauriot voidaan tarkemmin tutkia. Lisäksi paluulento antaa arvokasta mittaustietoa aluksen lämpötiloista paluun aikana, kun jäähdytysjärjestelmät eivät ole käytettävissä.

Koska tyhjänä avaruuteen lennettävä Sojuz oli tarkoitettu asemalle tulevalle uudelle miehistölle, ei uutta miehistöä pystytä lähettämään avaruuteen suunnitellusti. Miehistön tarvitsema seuraava Sojuz ei ole vielä valmis, joten nykyinen miehistö joutuu olemaan asemalla kunnes vaihtomiehistö on tullut. Rubion ja kahden kosmonautin oleskelu Kansainvälisellä avaruusasemalla tulee siis venymään usealla kuukaudella, ehkä jopa puolella vuodella.

Miehistöjä avaruusasemalle toimittaa tällä hetkellä kaksi avaruusalusta: amerikkalainen SpaceX-yhtiön Dragon ja venäläinen Sojuz. Dragonilla matkustaa neljä henkeä ja Sojuzilla kolme. Asemalla on siis normaalisti yhteensä seitsemän henkeä. Tilapäisesti uuden miehistön saapuessa aseman väkiluku kasvaa kolmella tai neljällä hengellä yleensä noin viikon ajaksi ennen vanhan miehistön paluuta Maahan.


31.12.2022 Loppuvuoden 2022 avaruuslentoja

NASA:n kuuraketin koelento tehtiin marraskuun 16. ja joulukuun 11. päivän välisenä aikana. Artemis I -lennon aluksi suuri SLS (Space Launch System) kantoraketti vei Orion-aluksen avaruuteen Floridasta. Miehittämätön Orion ohjattiin Kuuta kiertävälle radalle, jolla kapseli teki laajan kierroksen Kuun ympäri käyden kauempana Maasta kuin yksikään ihmisten kuljettamiseen tarkoitettu avaruusalus on koskaan käynyt. Vaikkakin siis tällä lennolla ilman ihmisiä. Kuusta paluun jälkeen kapseli laskeutui Tyyneen valtamereen onnistuneesti.

SLS-kantoraketin laukaisu. Kuva NASA.

Lennon jälkeen NASA aloitti testitulosten analysoinnin ja valmistautuu seuraavaan lentoon, jolloin mukaan lähtee myös astronautteja. Artemis II -lento lähtee matkaan aikaisintaan vuonna 2023.

Marraskuun 7. päivä Kansainväliselle avaruusasemalle laukaistiin Cygnus NG-18 -rahtialus. Alus saapui asemalle 9. päivä mukanaan ruokaa, juomaa ja tarvikkeita aseman miehistölle.

Lokakuun 31. päivä Kiina laukaisi avaruuteen avaruusasemansa toisen lisämoduulin ja näin aseman rakentaminen on tältä erää saatu päätökseen.

Marraskuun 29. päivä Kiina laukaisi avaruuteen Shenzhou-15 -avaruusaluksen, joka vei Kiinan avaruusasemalle kolmihenkisen miehistön. Joulukuun 4. päivä Shenzhou-14 -alus toi asemalta edellisen kolmihenkisen miehistön takaisin maahan.

Robottikäden kamera kuvaa Sojuz MS-22 -aluksen vauriota. Kuva NASA.

Joulukuun 15. päivä havaittiin vuoto Kansainväliseen avaruusasemaan telakoituneessa Sojuz MS-22 -aluksessa. Aluksen todettiin vuotaneen avaruuteen jähdytysnesteen, jolla aluksen sisäosien lämpötilaa säädellään. Jäähdytysjärjestelmään oli tullut pieni reikä joko meteoroidin tai avaruusromun palasen törmäyksestä. Rikkoutuneen jäähdytysjärjestelmän takia on epäselvää voidaanko alusta käyttää kahden venäläisen kosmonautin ja yhden amerikkalaisen astronautin paluukuljetukseen avaruudesta maahan. Tilanne on ongelmallinen, sillä avaruusasemalla on aina oltava jokaiselle asukkaalle paluukuljetus valmiina mahdollisen äkillisen evakuointitarpeen takia. Jonkin teknisen tai terveydellisen syyn takia avaruusasemalta voidaan joutua poistumaan välittömästi, mutta nyt Sojuz MS-22 -aluksen kyky toimia pelastusveneenä on epävarma.


01.11.2022 Tapahtumia lokakuulta: Crew-4 kotiin, Progress 82

Nelihenkinen Crew-4 miehistö palasi puolen vuoden työrupeamalta Kansainväliseltä avaruusasemalta SpaceX:n Dragon-aluksella 14. päivä lokakuuta. NASA:n astronautit Bob Hines, Kjell Lindgren, Jessica Watkins sekä ESA:n astronautti Samantha Cristoforetti laskeutuivat Atlantille Floridan edustalle. Dragon poimittiin vastassa olevan laivan kyytiin ja astronautit lennätettiin helikopterilla kuivalle maalle. Crew-4:n korvasi Crew-5, joka saapui asemalle 7. päivä lokakuuta.

Crew-4 laskeutuu Atlantin valtamereen. Kuva NASA.

Miehittämätön venäläinen rahtialus Progress 82 saapui avaruusasemalle 27. päivä lokakuuta. Mukana oli kolme tonnia ruokaa, juomaa ja muita tarvikkeita aseman asukkaille. Alus laukaistiin Kazakstanista 25. päivä Sojuz-kantoraketilla avaruuteen. Asemalla ollut Progress 80 -alus teki tilaa uudelle tulokkaalle 23. päivä, jolloin se lähti asemalta ja ohjattiin tuhoutumaan Tyynen valtameren yläpuolella.


07.10.2022 Crew-5 saapui avaruusasemalle

Uuden miehistön Dragon-kapseli telakoitui Kansainväliseen avaruusasemaan puolenyön jälkeen 7. päivä lokakuuta Suomen aikaan. Asemalle saapui kolme astronauttia ja yksi kosmonautti noin puolen vuoden työjaksolle.

Crew-5:n Dragon-kapseli lähestyy Kansainvälisen avaruusaseman telakointiporttia.
Kuva NASA TV.

Dragon-kapseli laukaistiin avaruuteen Floridasta 5. päivä lokakuuta SpaceX:n Falcon 9 -kantoraketilla. NASA toimitti asemalle Crew-5 -lennolla Nicole Mannin, Josh Cassadan, Koichi Wakatan ja Anna Kikinan.

Noin viikon kuluttua edellinen miehistö, Crew-4, palaa maanpinnalle omalla Dragon-kapselillaan. Dragonien lisäksi asemalla on venäläisellä Sojuz-aluksella tulleet kaksi kosmonauttia ja yksi NASA:n astronautti.

05.10.2022 Crew-5 kohti avaruusasemaa

SpaceX laukaisi kello 19 Suomen aikaan Dragon-kapselin Falcon 9 -kantoraketilla avaruuteen kohti Kansainvälistä avaruusasemaa. Matkalle lähti kolme astronauttia ja yksi kosmonautti.

Falcon 9 -kantoraketti lähtee matkaan kohti Kansainvälistä avaruusasemaa.
Kuva NASA TV.

Crew-5 on viides NASA:n varsinainen miehistö, jonka SpaceX kuljettaa avaruusaluksellaan avaruusasemalle. Heidän on tarkoitus olla avaruudessa seuraavat kuusi kuukautta. Dragonin komentajana on NASA:n Nicole Mann ja lentäjänä Josh Cassada. Lisäksi mukana ovat JAXA:n astronautti Koichi Wakata ja Roscosmoksen kosmonautti Anna Kikina.

Dragon saapuu avaruusasemalle runsaan vuorokauden lennon jälkeen. Asemalla uudet asukkaat ottaa vastaan ESA:n Samantha Cristoforetti, NASA:n astronautit Bob Hines, Kjell Lindgren, Frank Rubio ja Jessica Watkins sekä kosmonautit Sergey Prokopyev ja Dmitri Petelin. Crew-4, eli Hines, Lindgren, Watkins ja Cristoforetti palaavat maahan noin viikon kuluttua ja jättävät tehtävänsä Crew-5:lle.

Crew-5 -miehistössä on venäläinen Anna Kikina. NASA ja venäjän avaruusjärjestö Roscosmos tekevät keskenään yhteistyötä myös kuljettamalla toistensa astronautteja ja kosmonautteja avaruusasemalle. Syyskuussa laukaistu venäläinen Sojuz vei asemalla NASA:n astronautti Frank Rubion. Kikina on ensimmäinen venäläinen, joka lentää SpaceX:n Dragon-kapselissa. Kikina on myös ainoa nainen Roscosmoksen aktiivitilassa olevien kosmonauttien joukossa.

Dragon-kapseli ”Endurance” lähti toista kertaa avaruuteen. Falcon 9 -kantoraketin ensimmäinen vaihe oli uusi ja teki ensimmäisen lentonsa. Raketti laskeutui tehtävänsä tehtyään Atlantilla odottaneelle lautalle. Raketti tuodaan maihin ja sille tehdään tarvittavat huoltotyöt seuraavaa laukaisua varten.

03.10.2022 Tapahtumia syyskuulta: Artemis 1, Sojuz MS-22 ja MS-21

NASA onnistui Artemis 1 -kuuraketin tankkaustestissä 21. syyskuuta. Testi tehtiin polttoaineena käytetyn vedyn tankkaamisessa havaitun vuotavan liittimen vaihdon jälkeen. Syyskuun loppuun suunnitellusta raketin laukaisuyrityksestä jouduttiin kuitenkin luopumaan Floridaa lähestyneen hurrikaanin takia. Artemis-raketti siirrettiin takaisin asennushalliin ja nyt NASA tähtää marraskuun 12. päivä aukeavaan laukaisuikkunaan, joka kestää aina marraskuun 27. päivään asti.

Artemis-raketin asennushalli, taustalla Artemis 1 -rakettia kuljetaan kohti hallia.
Kuva NASA.

Venäläinen Sojuz MS-22 laukaistiin avaruusasemalle 21. päivä syyskuuta. Kansainvälisestä tilanteesta huolimatta Roscosmos ja NASA jatkavat yhteistyötä ja Sojuzin kyydissä oli kahden venäläisen kosmonautin lisäksi amerikkalainen astronautti Frank Rubio. Vastaavasti venäläinen Anna Kikina on lähdössä lokakuun alussa SpaceX:n Dragon-kapselin kyydissä avaruusasemalle.

Sojuz MS-22 laukaisu kohti Kansainvälistä avaruusasemaa.
Kuva NASA.

Venäläinen Sojuz MS-21 palasi avaruusasemalta Maahan 29. päivä syyskuuta mukanaan kolme kosmonauttia.


25.08.2022 Artemis-1 kuulento lähestyy

Artemis-1 -lennon laukaisua on siirretty teknisten ongelmien takia. Tällä hetkellä seuraavan laukaisuyrityksen ajankohta ei ole tiedossa.

NASA suunnittelee laukaisevansa 29. päivä elokuuta ensimmäistä kertaa uuden kuurakettinsa avaruuteen. Raketti vie kohti Kuuta Orion-avaruusaluksen, jossa tällä ensimmäisellä testilennolla ei kuitenkaan ole matkustajia, eikä Kuun pinnalle laskeuduta.

Uusi SLS (Space Launch System) raketti on vuodesta 2011 lähtien kehitetty kertakäyttöinen kantoraketti superraskaaseen luokkaan (super heavy-lift launch vehicle). Se kykenee viemään kiertoradalle 95 tonnin lastin. Suunnitteilla olevilla kehitysversioilla lastin määrä voi nousta 130 tonniin. Vertailun vuoksi SpaceX:n Falcon 9 -kantoraketti voi viedä kiertoradalle noi 23 tonnia ja Falcon Heavy, joka on periaatteessa kolme Falcon 9 -kantorakettia liitettynä yhteen, voi viedä kiertoradalle noin 64 tonnia. SpaceX:n vielä kehitteillä oleva Starship voi mahdollisesti viedä kiertoradalle 100 - 150 tonnia.

SLS tankkaustestin aika lähtötelineissä. Kuva NASA.

SLS suunniteltiin korvaamaan NASA:n avaruussukkula. Suunnittelun lähtökohdaksi asetettiin käyttää monia sukkulan komponentteja niin että jo valmiina olevia osia voidaan käyttää raketissa tai että olemassaolevaa tuotantoa ja osaamista voidaan käyttää vähin muutoksin. SLS käyttää sukkulan useaan kertaan käytettäviksi suunniteltuja päämoottoreita - tuhoten ne SLS:n kertakäyttöisyyden takia aina joka lennolla. Raketin sivulla olevat apumoottorit on hiukan suurennetut versiot sukkulan vastaavista ja raketin päärunko muistuttaa hyvin paljon sukkulan lisäpolttoainesäiliötä.

Uudelleenkäytetyistä osista huolimatta SLS on tullut maksamaan noin 21 miljardia dollaria. Yksittäisen laukaisun hintalappua on vaikea laskea, mutta NASA:n sisäinen tarkastustoimisto on laskenut neljän ensimmäisen lennon maksavan 2,2 miljardia dollaria laukaisulta. Hinta ei sisällä lastia, eli kuulentoihin tarkoitettua Orion-kapselia. SLS suunniteltiin ja rakennettiin perinteisellä NASA:n hankintamenettelyllä, jonka käytännössä on voitu todeta johtavan kalliiseen lopputulokseen, aikataulujen venymiseen ja kustannusten nousuun. NASA on siirtynyt käyttämään enemmän mallia, jossa se ostaa mieluummin palvelua kuin omien määritystensä toteutuksia. Uudemmalla mallilla NASA on hankkinut esimerkiksi rahdin kuljetuksia ja miehistölentoja Kansainväliselle avaruusasemalle. Niissä NASA on esittänyt vain omat tarpeensa kuljetettavalle rahdille tai miehistöille ja sen jälkeen kilpailuttanut teollisuusyrityksiä esittämään oman ratkaisunsa ja hinnan toteutuksesta. 

Orion-kapselia valmistellaan asennettavaksi
SLS-raketin kärkeen. Kuva NASA.

SLS vie avaruuteen Orion-kapselin, jossa myöhemmin myös astronautit lentävät. Orion on kartiomaisen kapselirakenteensa takia hyvin perinteinen avaruusalus. Se muistuttaa Apollo-lentojen avaruusalusta, mutta on isompi ja suunniteltu pidempiä avaruusmatkoja varten useammalle henkilölle. Artemis-1 -lennolla kapselissa ei ole matkustajia, vaan mukana on mittalaitteita ja antureita joilla varmistetaan, että kapseli toimii niin kuin pitääkin ja on valmis Artemis-2 -lentoon, jolla ensimmäisen kerran mukana on myös ihmisiä.

Artemis-1 lennon kestoksi on suunniteltu 42 päivää. Paluumatkalla Orion-kapseli saapuu Maan ilmakehään noin 11000 m/s nopeudella. Ilmakehään saapuminen on lennon yksi tärkeimmistä kokeista, sillä siinä testataan kapselin lämpökilven kestokykyä. Orion-kapselilla tehtiin vuonna 2014 koelento, jossa sen kehitysversio laukaistiin avaruuteen Delta IV Heavy -kantoraketilla. Neljän ja puolen tunnin lennon jälkeen Orion saapui ilmakehään 8900 m/s nopeudella, joten Artemis-1 ylittää tuon koelennon nopeuden selvästi.

Artemis-1 -koelennon vaiheet. Kaavio NASA.

Ensimmäinen laskeutuminen Kuuhun on suunnitteilla Artemis-3 -lennolle aikaisintaan vuonna 2025. Orion-kapseli ei voi laskeutua Kuun pinnalle, joten kuuohjelma tarvitsee pienen Gateway-aseman kiertämään Kuuta ja jonkin laskeutumisaluksen, jolla päästään Kuun pinnalle. Gateway-aseman ensimmäisen osan laukaisua suunnitellaan vuodelle 2024. Laskeutumisalukseksi on valittu SpaceX:n Spaceship-aluksen muokattu kuuversio. Sekä Gateay-asemaan, että Spaceship-alukseen liittyy vielä tällä hetkellä paljon epävarmuutta, joten aikataulujen venyminen on hyvin mahdollista. Jos SpaceX onnistuu Spaceship-aluksensa kehityksessä niin kuin avaruusyhtiön omistaja Elon Musk on julkisuuteen kertonut, mullistuu satelliittien, rahdin ja astronauttien laukaisu avaruuteen tavalla, joka saa NASA:n SLS ja Artemis-ohjelman näyttämään kalliilta hukkainvestoinnilta. Spaceshipiä ei kuitenkaan ole vielä kertaakaan laukaistu avaruuteen ja varsinkin ihmisten kuljettamiseen SpaceX:n uutuudella on vielä vuosien kehitysmatka taitettavana.

Havainnekuva SpaceX:n Spaceship-aluksen kuulaskeutuja-versiosta. Kuva SpaceX.

Vaikka Artemis-1 laukaisu on suunniteltu tapahtuvaksi 29. elokuuta, on kyse ensimmäisestä kerrasta kun NASA edes yrittää laukaista SLS-raketin avaruuteen. Esimerkiksi tehdyissä laukaisuharjoituksissa on ilmennyt ongelmia jotka ovat vaatineet korjausta, eikä yllätysten mahdollisuus edelleenkään ole pois suljettu. Elokuun 29. päivän jälkeen NASA:lla on muutama päivä aikaa yrittää laukaisua uudelleen ennen kuin SLS on vietävä takaisin huoltohalliin. Seuraavia yrityksiä voidaan tehdä taas muutama viikko myöhemmin.