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. 


28.07.2022 Hylkääkö Venäjä Kansainvälisen avaruusaseman?

Venäjä on ilmoittanut jättävänsä Kansainvälisen avaruusaseman (ISS) vuoden 2024 jälkeen. Tai vuoteen 2028 mennessä. Tai sen jälkeen, kun saanut oman avaruusasemansa valmiiksi.

International Space Station (ISS) eli Kanainvälinen avaruusasema. Kuva NASA.

Kansainvälinen avaruusasema on usean maan yhteistyön tulos ja sen päivittäiseen toimintaan tarvitaan eri maiden yhteistyötä. Aseman suurimmat rakenteet ovat amerikkalaisten ja venäläisten rakentamia moduuleja. Asemalla on myös eurooppalaisia ja japanilaisia osia, sekä esimerkiksi Kanadassa valmistettuja robottikäsiä. Aseman sähköntuotanto on pääosin amerikkalaisten aurinkopaneelien varassa ja aseman radan muutoksista huolehditaan pääosin venäläisillä rakettimoottoreilla.

Venäjän hyökättyä Ukrainaan on kansainvälinen tilanne johtanut siihen, että Venäjän osallistuminen yhteistyöhön avaruudessa on tullut julkiseksi ongelmaksi Venäjälle ja tasapainoiluksi sanojen asettelussa muille avaruusaseman työhön osallistuville. Venäjän avaruusjärjestön Roscosmosin entinen johtaja Dmitry Rogozin on eri tavoin ilmaissut Venäjän halun lopettaa yhteistyön (katso ”Putoaako Kansainvälinen avaruusasema Maahan?”) ja Roscosmosin nykyinen johtaja Yuri Borisov on ilmoittanut venäjän jättävän Kansainvälisen avaruusaseman vuoden 2024 jälkeen. Borisovin ilmoittama ajankohta vaikuttaa sikäli avoimelta, että hän ei kerro kuinka paljon vuoden 2024 jälkeen ja miten ajankohta kytkeytyy Venäjän oman avaruusaseman valmistumisaikaan.

Avaruusaseman kumppanimaat  ovat sopineet aseman toiminnasta vuoteen 2024 asti. Aseman osilla on rajallinen käyttöaika, joten jossain vaiheessa avaruusaseman toimintaa ei enää kannata yrittää jatkaa pidemmälle. Mutta NASA haluaa jatkaa ainakin vuoteen 2030 asti ja Yhdysvalloissa on periaatteessa annettu NASA:lle lupaus rahoituksesta vuoteen 2030 ja NASA suunnittelee aseman ohjaamista hallitusti tuhoutumaan ilmakehässä Tyynen valtameren yläpuolella vuoden 2031 alussa.

Kansainvälisen avaruusaseman osat ja omistajat. Kuva NASA.

Venäjän avaruusjärjestö Roscosmos julkisti keväällä 2021 (siis lähes vuosi ennen hyökkäystä Ukrainaan) suunnitelmansa uudesta omasta avaruusasemastaan, Russian Orbital Service Station eli lyhyesti ROSS.

ROSS-aseman ensimmäisen moduulin, Science Power Module 1 tai SPM-1, laukaisuajankohdaksi on suunniteltu vuotta 2026. Seuraavan moduulin laukaisu on suunnitelmissa vuodelle 2028 ja kaikkiaan seitsemästä moduulista koostuvan aseman valmistumisajaksi kaavaillaan vuotta 2035. Ensimmäisen miehistön asemalle on tarkoitus lentää jo 2026.

Avaruusasemamoduulien suunnittelu ja valmistus on vaativa ja kallis tehtävä. On vaikea arvioida miten kanvainälinen tilanne vaikuttaa Venäjän kykyyn toteuttaa suunnitelmansa. Normaaleissakin oloissa avaruushankkeiden aikatauluilla on tapana venyä ja kustannusten nousta.

Myös Yhdysvallat suunnittelee Kansainvälisen avaruusaseman jälkeistä aikaa. NASA:n suunnitelmat painottuvat kuulentojen ja Kuuta kiertävän Gateway-aseman suunnitteluun. NASA:n strategia on keskittyä avaruustoiminnan laajentamiseen kauemmaksi Maasta ja jättää Maata kiertävä avaruusasema yksityisten yritysten asiaksi. Kuitenkin NASA suunnittelee ostavansa näiltä yrityksiltä avaruusasemapalveluita tarpeisiinsa. Usealla amerikkalaisyrityksellä onkin jo suunnitelmia avaruusasemaksi (esimerkiksi Axiom Space tai Blue Originin ja Sierra Spacen Orbital Reef).

Vaikuttaa selvältä, että suunta on yhteistyöstä kunkin avaruusmahdin omiin hankkeisiin. Kiinnostus asemilla tehtävään tutkimukseen ja yksityisten avaruusasemien kaupalliset mahdollisuudet takaavat sen, että Kansainvälisen avaruusaseman jälkeenkin avaruudessa on ihmisiä. Lisäksi valtioiden välillä on arvovaltapaineita, joita luo osaltaan myös Kiina, jonka uusi Tiangong-avaruusasema on rakenteilla ja jo käytössäkin.


24.07.2022 Kiina laukaisi lisäosan avaruusasemaan

Kiina laukaisi avaruuteen Wentian-moduulin Long March 5 -kantoraketilla. Wentian on lisämoduuli Kiinan Tiangong-avaruusasemaan.

Long March -kantoraketti vie Wentian moduulin avaruuteen. Kuva CGTN. 

Wentianin on tarkoitus ensin kiinnittyä aseman edessä olevaan telakointiporttiin, josta se myöhemmin siirretään robottikädellä aseman sivulla olevaan porttiin.

Wentian lisää aseman asuintiloja ja jatkossa miehistövaihdot voidaan tehdä kuuden kuukauden välein niin, että vanha ja uusi miehistö asuvat jonkin aikaa asemalla yhdessä. Tähän asti Kiina on jättänyt aseman tyhjilleen vanhan miehistön palattua Maahan ennen uuden kolmihenkisen miehistön laukaisua.

Wentian lisää myös asemalla tehtävän tutkimustyön mahdollisuuksia. Vielä lisää tieteellistä työtä on mahdollista tehdä, kun aseman kolmas moduuli, Mengtian, laukaistaan mahdollisesti tämän vuoden lokakuussa.


16.07.2022 Dragon CRS-25 telakoitui asemaan

SpaceX:n miehittämätön Dragon-rahtikapseli telakoitui Kansainväliseen avaruusasemaan 16. päivä heinäkuuta. Kapselin matka alkoi Falcon 9 -kantoraketin laukaisulla 15. päivä.

Dragon CRS-25 lähestyy Kansainvälistä avaruusasemaa (ISS). Kuva NASA TV.

CRS-25 -lento toi asemalle kaikkiaan runsaat 2600 kg tarvikkeita, ruokaa ja juomaa. Rahdista 544 kg sijaitsee paineistamattomassa huoltomoduulissa ”trunissa”. Aseman robottikäsi kurottaa Dragonin takaosaan, ottaa sieltä EMIT-tutkimuslaitteen ja kiinnittää sen avaruusasemaan. EMIT tutkii avaruudesta Maan ilmakehän mineraalihiukkasia, eli esimerkiksi Saharasta imavirtausten mukana kulkevaa pölyä.

Dragonin on tarkoitus olla telakoituneena avaruusasemaan noin kuukauden ajan. Sen jälkeen Dragon palaa Maahan mukanaan erilaisten tieteellisten testien materiaaleja, joita halutaan tutkia laboratorioissa.


12.07.2022 Ensimmäiset James Webb kuvat julkaistu

James Webb -avaruusteleskooppi on käyttövalmis ja on aloittanut tieteellisen työn. Kaikki Webbin instrumentit on kalibroitu ja ne ovat käyttökunnossa. Ensimmäinen teleskoopin ottama kuva julkaistiin aamuyöllä 12. päivä heinäkuuta Suomen aikaan Valkoisen talon tiedotustilaisuudessa. 12. päivän alkuillasta NASA julkaisi lisäksi joukon kuvia ja mittausdataa.

Stephanin kvintetti, viiden galaksin joukko James Webbin kuvaamana. 
Kuva NASA, ESA, CSA ja STScI.

Nyt alustavien kuvien julkaisun jälkeen kestää ymmärrettävästi jonkin aikaa, kun tutkijat tekevät löytöjään ja julkaisevat tutkimuksiaan. Ensimmäiset kuvat jo osoittavat, että tulossa on merkittäviä ja varmasti yllättäviä tuloksia. Webb näkee täysin uusia kohteita ja vanhoista avaruuden kohteista yksityiskohtia, joita ei koskaan ennen ole nähty.

Kölin sumun reuna-alue James Webin kuvaamana. 
Kuva NASA, ESA, CSA ja STScI.

James Webb -avaruusteleskooppi ottaa infrapunakuvia. Koska kaukaa avaruudesta tuleva valo punasiirtymän takia siirtyy kohti spektrin punaista päätä, näkee infrapunateleskooppi syvemmälle avaruuteen kuin esimerkiksi Hubble-avaruusteleskooppi. Lisäksi infrapunavalo läpäisee pölypilviä, minkä ansiosta esimerkiksi Kölin sumusta julkaistussa kuvassa näkyy kohteita, joita ei ennen ole nähty.

Webb kiertää niin sanottua L2-pistettä Maasta katsottuna kaukana Kuun radan takana. Teleskoopin toimintaa ohjataan Maasta, mutta muutoin se on omillaan. Sitä ei ole suunniteltu huolletavaksi, vaan kaiken pitää toimia tulevat vuodet moitteettomasti. Teleskoopin radan säätöön ja suuntaamiseen käytettävää polttoainetta arvioidaan olevan jopa yli 20 vuoden toimintaa varten.

Tutkijat ympäri maailmaa tekevät ehdotuksia tutkimuskohteista ja erillinen paneeli arvioi ehdotukset ja valitsee niistä James Webille tehtäviä. NASA:n ohjauskeskus lähettää tarvittavat komennot avaruusteleskoopille ja vastaanottaa tulokset, jotka sitten jaetaan tutkijoille.

Ensimmäiset James Webb -avaruusteleskoopin ottamat kuvat NASA:n verkkosivulla: https://www.nasa.gov/webbfirstimages

28.06.2022 CAPSTONE kohti Kuuta

Rocket Lab -yhtiön Electron-kantoraketti vei 28. päivä kesäkuuta Uudesta-Seelannista avaruuteen NASA:n CAPSTONE-satelliitin, jonka on tarkoitus asettua Kuuta kiertävälle radalle neljän kuukauden kuluttua.

Electron-raketti vie CAPSTONE-satelliitin avaruuteen. Kuva NASA TV.

Electron-kantoraketin ensimmäinen ja toinen vaihe vievät satelliitin Maata kiertävälle radalle. Siellä Photon, eräänlainen kolmas vaihe, kuuden päivän aikana käyttää moottoreitaan useamman kerran ja saa CAPSTONE-satelliitille vauhdin, jolla se poistuu Maan painovoimakentästä ja joutuu Kuun painovoimakenttään.

CAPSTONE-satelliitti Kuun kiertoradalla. Havainnekuva NASA.

CAPSTONE on pieni, vain noin 25 kg painava satelliitti. Sen on määrä asettua Kuuta kiertävälle elliptiselle radalle, jonka lähin kohta on 1600 km ja kaukaisin 70 000 km Kuun pinnasta. Kiertorataa on tarkoitus käyttää NASA:n kuu-ohjelmaan kuuluvan Gateway-avaruusaseman sijoituspaikkana. Kyseinen rata on varsin stabiili ja vaatii vain vähän polttoainetta radan säilyttämiseen. Lisäksi se on suhteellisen helppo saavuttaa Maasta ja myös Kuusta. Kiertoradalta on myös hyvät yhteydenpitomahdollisuudet radiolla niin Maahan kuin Kuuhunkin.

CAPSTONE-satelliitin on tarkoitus vahvistaa NASA:n laskelmat kiertoradan ominaisuuksista, testata navigointia Kuun läheisyydessä ja yhteydenpitoa Maahan. Perille saavuttuaan satelliitin on tarkoitus toimia ainakin puolen vuoden ajan.

Satelliitti edustaa vielä suhteellisen uutta pienten satelliittien luokkaa ja on ns. 12U kokoinen. Yksi U tarkoittaa 10 X 10 X 10 cm kokoista satelliittia, joten 12U kokoinen satelliitti on tilavuudeltaan 12 litraa. Myös laukaisussa käytetty Electron-kantoraketti on pieni, kokonaisuudessaan vain 18 metriä korkea ja 1,2 metriä halkaisijaltaan. Esimerkiksi SpaceX:n Falcon 9 on 70 metriä korkea ja halkaisijaltaan 3,7 metriä. Pieni satelliitti ja pieni raketti tarkoittavat NASA:n avaruusohjelmissa poikkeuksellisen halpaa hintaa, kaikkiaan vain 30 miljoonan dollarin luokkaa.


05.06.2022 Kolmas miehistö Kiinan asemalle

Kiina laukaisi avaruuteen Shenzou-14 -aluksen varhain aamulla 5. päivä kesäkuuta Suomen aikaan. Kolme avaruusmatkaajaa telakoitui aluksellaan Kiinan Tiangong-avaruusasemaan noin seitemän tuntia myöhemmin.

Long March 2F -raketti lähtötelineissä. Kuva CGTN.

Kyseessä on kolmas miehistö Kiinan avaruusasemalla. Kuuden kuukauden työvuoron aloittivat Chen Dong, Liu Yang ja Cai Xuzhe. Kaksi ensin mainittua ovat lentäneet avaruudessa aiemminkin, Xuzhe on ensikertalainen.

Kantoraketti vie Schenzou-14 -kapselin avaruuteen. Kuva CGTN.

Miehistön keskeisenä tehtävänä on hoitaa aseman laajennus kahdella seuraavien kuukausien aikana avaruuteen lähetettävällä uudella moduulilla. Moduulien telakoinnin jälkeen he siirtävät ne telakointiportista lopulliseen sijoituspaikkaansa käyttäen aseman robottikättä. Moduulien käyttöönoton jälkeen asema on valmis jatkuvaan toimintaan, eli uusi kolmihenkinen miehistö saapuu aina puolen vuoden välein asemalle ja vanha miehistö palaa vasta muutaman päivän yhteislennon jälkeen takaisin Maan pinnalle.