16.03.2022 Putoaako Kansainvälinen avaruusasema Maahan?

Lyhyt vastaus: ei lähivuosina, mutta joskus tulevaisuudessa kyllä. Pidempi vastaus seuraa tässä.

Venäjän Roscosmosin johtaja Dmitry Rogozin kirjoitti Twitterissä jokin aika sitten kysymyksen, että jos Venäjä ei pidä Kansainvälistä avaruusasemaa avaruudessa, niin kuka sitten ja onko Länsi valmis hyväksymään mahdollisuuden, että avaruusasema putoaa asutulle alueelle. Twiitti liittyy Venäjän Ukrainaan tekemän hyökkäyksen seurauksena tehtyihin erilaisiin pakote- ja sulkutoimiin, jotka ulottuvat myös Venäjän ja länsimaiden avaruusyhteistyöhön. 

Kuvan keskellä Kansainvälisen avaruusaseman venäläinen osa. Kuva NASA.

Monet tiedotusvälineet ovat halunneet tulkita twiitin ainakin verhotuksi uhkaukseksi suistaa Kansainvälinen avaruusasema radaltaan kohti jotain länsimaata, vaikka twiitti ei suoraan niin sanokaan. Twiitti viittaa enemmin siihen, että avaruusaseman radan korjaus on ollut avaruussukkulalentojen päättymisen jälkeen käytännössä venäläisten Progress-rahtialusten tehtävänä. Asemalla ei ole omia rakettimoottoreita, vaan Progressin moottorit työntävät koko asemaa tarvittaessa korkeammalle radalle - ja toisinaan myös matalammalle, jos erityinen syy niin vaatii.

Avaruusaseman korkeudella avaruudessa, noin 400 km Maan pinnasta, ilmanvastus vielä vaikuttaa asemaan. Sen vauhti hidastuu ja tästä syystä aseman kiertorata madaltuu. Jos asemalle ei aika-ajoin annettaisi lisävauhtia, joka korottaa sen rataa, se ennen pitkää laskeutuisi yhä alemmaksi ja lopulta ilmanvastus olisi niin suuri, että asema putoaisi ilmakehään. Suuren nopeuden takia asema hajoaisi ja osa siitä palaisi ilmanvastuksen aiheuttaman kitkan kuumentamana. Mutta on todennäköistä, että osa aseman suurista rakenteista iskeytyisi Maan pintaan asti. Mereen tai mantereelle osumakohdasta riippuen.

Jos radan korjaukset lopetettaisiin, menisi kuitenkin kuukausia ennen kuin asema olisi vaarassa pudota Maahan. Alkukorkeudesta ja myös esimerkiksi Auringon aktiivisuuden vaikutuksesta ilmakehään, sekä aseman asennosta riippuen, arviot vaihtelevat seitsemästä kuukaudesta puoleentoista vuoteen.

Elon Musk reagoi Rogozin twiittiin kirjoittamalla vastaukseksi vain avaruusyhtiönsä nimen ”SpaceX”. Sillä Musk mahdollisesti tarkoitti, että vaikka SpaceX:n Dragon-rahtialus ei ole suunniteltu Kansainvälisen avaruusaseman radankorjauksiin, Musk pitää mahdollisena, että tarvittaessa hänen yhtiönsä osaaminen on sovellettavissa myös tähän tehtävään. Vaikka Dragon-kapselin päämoottoreita ei niiden sijainnin takia voi käyttää aseman radan muutoksiin, voitaisiin periaatteessa sen ohjausmoottoreita käyttää. Niiden teho on kuitenkin päämoottoreita pienempi ja suuntaus ei ole optimaalinen. Mahdollisesti Musk kuitenkin tarkoitti jotain sellaista ratkaisua, jota ei vielä ole julkisuudessa esitelty. 

Avaruuskävelyllä Thomas Marshburnin avaruuspuvun kameralla kuvaama
näkymä avaruusasemasta. Keskellä, aseman takaa näkyy myös SpaceX:n
Dragon miehistökapseli telakoituneena asemaan. Kuva NASA.

Toisaalta äskettäin Kansainväliselle avaruusasemalle saapui Northrop Grumman -yhtiön Cygnus-rahtialus, jonka tehtäviin kuuluu ensimmäistä kertaa aseman radan korjaus. Joten sikäli riippuvuus venäläisistä Progress-aluksista ei enää ole täydellinen. Tosin tulevia Cygnus-lentoja varjostaa Ukrainan tilanne, sillä Northrop Grummanin Antares-kantoraketti, jolla Cygnus laukaistaan avaruuteen, perustuu vahvasti Ukrainalaiseen tekniikkaan ja lentojen tulevaisuus on siksi tällä hetkellä epäselvä.

Tulevista mahdollisuuksista huolimatta aseman radankorjaukset ovat toistaiseksi käytännössä venäläisen tekniikan varassa. Aseman asentoa avaruudessa sen sijaan säädetään normaalisti käyttämällä amerikkalaisen osan gyroskooppeja.

Kansainvälisen avaruusaseman käyttöikä tulee jossain vaiheessa täyteen. Ikääntyviä rakenteita ei voida vaihtaa ja aseman käyttö on lopetettava ennen kuin asuminen siellä muuttuu vaaralliseksi. Tätä varten asema on suunniteltu ohjattavaksi hallitusti Tyyneen valtamereen. Tehtävään tarvitaan jonkinlainen rakettimoottori ja sellaiseksi on kaavailtu venäläistä Progress-rahtialusta. Aseman ei missään nimessä haluta tulevan ilmakehään hallitsemattomasti, koska silloin riskinä on juuri Roscosmosin Rogozin twiittaama uhka asutuille alueille osuvista aseman osista.

Kansainvälisen avaruusaseman käyttöä on viimeisimmän päätöksen mukaan tarkoitus jatkaa vuoteen 2030 asti, joten sen hallittuun käytöstäpoistoon voidaan kehittää välineitä vielä hyvän aikaa myös ilman tukeutumista yhteistyöhön Venäjän kanssa.

Venäjän toiminta avaruusalalla on ollut arvaamatonta Ukrainan sodan alun jälkeen, mutta  venäläinen Progress korotti aseman kiertorataa normaaliin tapaansa viimeksi 11. päivä maaliskuuta 0,9 kilometrin verran. Seuraavana on vuorossa amerikkalaisastronautin paluu avaruudesta venäläisellä Sojuz-aluksella maaliskuun lopussa.