Näytetään tekstit, joissa on tunniste Ariane 5. Näytä kaikki tekstit
Näytetään tekstit, joissa on tunniste Ariane 5. Näytä kaikki tekstit

tiistai 9. heinäkuuta 2024

ESA laukaisee uusimman Arian 6-kantoraketin tänään

Euroopana avaruusjärjestö ESA:n uusi Ariane 6 -kantoraketti on valmistautumassa ensilentoonsa tänään Ranskan Guineasta. Laukaisuikkuna avautuu kello 21 Suomen aikaa ja viimeinen mahdollisuus on noin kello 1 huomenna. Lähtö voi seurata ESAn Web-tv:stä, jossa suora lähetys alkaa kello 20.30 Suomen aikaa.

Havainnekuva Ariane 6-kantoraketin lähdöstä. Kuva ESA.

Jos lähtö onnistuu, niin uusi kantoraketti tulee muovaamaan Euroopan avaruusohjelmaa tulevina vuosina. Ariane 6 on suunniteltu korvaamaan Ariane 5 -raketti, jonka viimeinen avaruustehtävä toteutettiin viime vuonna. Kaikkiaan Ariane 5 rakettia käytettiin 117 lähtöön vuosina 1996 – 2023.

Ariane 6:n kehitystyön tarkoituksena on ollut tarve vähentää laukaisukustannuksia ja parantaa kilpailukykyä kaupallisilla satelliittilaukaisumarkkinoilla. Jotta tavoite saavutettaisiin, Ariane 6 on suunniteltu aikaisempia malleja suuremmaksi ja sen lastiruumaan mahtuu jonkin verran ulottuvampia hyötykuormia.

Rakenteellisesti Ariane 6 on moduulirakenteinen, josta on käytettävissä kaksi eri konfiguraatiota Ariane 62 ja Ariane 64. Ero näiden kahden mallin välillä on kiinteää ajoainetta käyttävien apurakettien määrässä: Ariane 62 versio käyttää kahta kiinteää apurakettia ja se on tarkoitettu kevyempien hyötykuormien laukaisuun ja Ariane 64 käyttää neljää kiinteää apurakettia ja pystyy viemään avaruuteen raskaampia hyötykuormia.

Ariane 6 raketin ylin vaihe Vinci-moduuli, joka vie avaruuteen määritellylle kiertoradalle hyötyluormat. Ensilennolla on muka useita cub-satelliitteja, jote alus sirottelee useille eri kiertoradoille. Kuva ESA.
 

Ensimmäisessä vaiheessa on Vulcain 2.1 -moottori, jonka ajoaineena on nestemäistä happea (LOX) ja nestemäistä vetyä (LH2). Toisessa vaiheessa käytetään Vinci-moottoria, joka myös käyttää nestemäistä happea ja vetyä. Ariane 62: pystyy viemään avaruuteen matalalle kiertoradalle noin 10 350 kg ja noin 5 000 kg geosynkroniselle siirtoradalle (GTO). Tehokkaampi versio Ariane 64 vie avaruuteen maksimissaan 21 650 kg matalalle kiertoradalle ja geosynkroniselle radalle noin 11 500 kg.

Ariane 6 kantoraketit odotetaan olevan keskeisessä roolissa Euroopan avaruusohjelmassa seuraavien vuosikymmenten aikana, tarjoten luotettavan ja kustannustehokkaan laukaisualustan erilaisille avaruustehtäville, mukaan lukien kaupalliset satelliitit, tieteelliset instrumentit ja miehittämättömät avaruuslennot. Ariane 6 siis edustaa merkittävää edistysaskelta Euroopan avaruusteknologiassa ja on tärkeä osa ESA strategiaa säilyttää ja kasvattaa Euroopan kilpailukykyä avaruusalalla.

Ariane 6 -kantoraketin kehitystyössä kohdattiin useita haasteita, jotka johtivat projektin viivästymiseen. Yksi merkittävimmistä haasteita oli uusien Vulcain 2.1 ja Vinci -moottoreiden kehittäminen ja testaaminen. Täysin uusien moottoreiden kehittäminen oli monimutkainen ja aikaa vievä prosessi. Suorituskyvyn, luotettavuuden ja turvallisuuden varmistaminen vaati useita testikierroksia ja optimointeja.

Kiinteää ajoainetta käytävien apurakettien (P120C) kehitystyössä kohdattiin myös omia haasteitaan. Nämä apuraketit ovat kriittinen osa Ariane 6 modulaarista rakennetta, ja niiden suorituskyvyn sekä valmistusprosessien optimointi vaati aikaa.

Koko järjestelmän laajat testaukset olivat välttämättömiä ennen ensimmäistä laukaisua. Testit sisälsivät sekä maassa että simuloiduissa avaruusolosuhteissa suoritettuja kokeita, joiden tarkoituksena oli varmistaa raketin toimivuus kaikissa tilanteissa.

Kehitysprojektin budjetti ylitti alun perin suunnitellut kustannukset. Taloudelliset rajoitteet ja budjetin ylitykset aiheuttivat viivästyksiä ja uudelleenarviointeja projektin eri vaiheissa.

Kaiken lisäksi COVID-19-pandemia aiheutti merkittäviä häiriöitä globaaleihin toimitusketjuihin, työskentelyolosuhteisiin ja kehitysprosessiin. Monet avaruusalan projektit, mukaan lukien Ariane 6, kokivat viivästyksiä ja resurssipulaa pandemian vuoksi.

Näiden haasteiden yhteisvaikutus johti siihen, että Ariane 6 kehitys- ja laukaisuaikatauluja jouduttiin lykkäämään useaan otteeseen. Vaikka teknologiset innovaatiot ja uusien järjestelmien kehittäminen olivat odotettuja haasteita, yhdistettynä taloudellisiin ja ulkoisiin tekijöihin, ne muodostivat merkittävän kokonaisviiveen. ESA ja Ariane Group jatkavat kuitenkin työskentelyä varmistaakseen, että Ariane 6 on valmis tarjoamaan luotettavia ja kustannustehokkaita laukaisupalveluja tulevaisuudessa.

Ariane 6 -kantoraketin tälle päivälle suunniteltu ensilento kantaa mukanaan erilaisia hyötykuormia, jotka on tarkoitettu pääasiassa demonstraatiokäyttöön. Hyötykuorma koostuu useista Cube-satelliiteista, joita irrotetaan useassa eri vaiheessa lennon aikana. Tämän lennon tarkoituksena on osoittaa Ariane 6:n kykyä asettaa hyötykuormia erilaisille kiertoradoille, mikä korostaa sen monipuolisuutta ja potentiaalia tulevia kaupallisia ja institutionaalisia tehtäviä varten​​.

ESAlla on laajat suunnitelmat Ariane 6 -kantoraketin suhteen, ja nämä suunnitelmat kattavat sekä kaupalliset että tieteelliset laukaisut. 

Kaavakuva ensilennon hyötykuormasta. Cube-satelliitit on sijoitettu neljään eri laukaisuyksikköön ja sen lisäksi siinä on mukana myös muita tutkimuslaitteistoja. Kaikkiaan hyötykuormana on 17 erilaista laitteistoa, joista on kerrottu enemmän ESAn sivuilla. Kuva ESA.

 

ESA ja Arianespace aikovat käyttää Ariane 6 merkittävissä kaupallisissa satelliittilaukaisuissa. Tavoitteena on kilpailla SpaceX ja muiden suurten laukaisupalveluntarjoajien kanssa tarjoamalla kustannustehokkaita ja luotettavia laukaisuja. Ariane 6 modulaarinen rakenne ja uudelleenkäynnistettävä ylävaihe mahdollistavat laajan valikoiman tehtäviä, mukaan lukien satelliittikonstellaatiot kuten Amazonin Kuiper-projekti, johon Arianespace on jo myynyt 18 laukaisua​.

ESA suunnittelee käyttävänsä Ariane 6 -rakettiaan myös omiin tieteellisiin ja teknologisiin missioihinsa. Tämä sisältää maapallon havainnointisatelliitit, avaruustutkimusmissiot ja muut tieteelliset instrumentit, jotka vaativat tarkkoja kiertoratoja. Kantoraketin kyky suorittaa monimutkaisia laukaisuja erilaisiin kiertoratoihin tekee siitä ihanteellisen alustan näille tehtäville.

Ariane 6:lla tulee olemaan keskeinen työkalu Euroopan avaruusstrategian toteuttamisessa, tukien Euroopan unionin, ESA ja jäsenvaltioiden avaruusohjelmia. Tämä sisältää turvallisuuteen, navigaatioon ja viestintään liittyvät satelliitit. Laukaisujen tukeminen Euroopan strategisille ja turvallisuuteen liittyville hankkeille on yksi raketin päätavoitteista.

ESA ja Arianespace aikovat lisätä Ariane 6:n laukaisujen määrää asteittain, tähtäimenä noin kymmenen laukaisua vuodessa, kun täysi operatiivinen kapasiteetti on saavutettu. Tämä jatkuva nousu mahdollistaa Euroopan säilyttää merkittävän asemansa kansainvälisillä avaruuslaukaisumarkkinoilla ja vähentää riippuvuutta ulkopuolisista palveluntarjoajista​​.

Ariane 6:n kaksi kierrosta maapallon ympäri. Kuva ESA.
 

Jotta avaruuteen ei päätyisi lisää romua, Esa ohjaa kiertoradalla vajaan kaksi kierrosta maapallon ympäri tehneen raketin ylimmän vaiheen (Vinci) putoamaan Tyyneen meren eteläosaan. Alue on turvallinen, sillä alueella ei yleensä liiku laivoja ja suurin osa ilmakehään syöksyvästä aluksesta tuhoutuu jo korkealla ilmakehässä. Samaa putoamisaluetta on käytetty lähes aina länsimaiden rakettilaukaisujen yhteydessä tai avaruudesta ilmakehään ohjattujen alusten tuhoutumisalueena.

Vaikka Ariane 6 on suunniteltu yksivaiheiseksi raketiksi, ESA tutkii jatkuvasti uusia teknologioita ja innovaatioita, joilla voidaan parantaa raketin suorituskykyä ja kustannustehokkuutta. Tämä voi sisältää muun muassa kehitystyötä raketin uudelleenkäytettävyyden parantamiseksi ja ympäristöystävällisempien polttoaineiden tutkimista.

Nämä suunnitelmat osoittavat, että ESA panostaa merkittävästi Ariane 6:een varmistaakseen Euroopan itsenäisen ja kilpailukykyisen aseman avaruuslaukaisujen alalla pitkälle tulevaisuuteen.

 

 

perjantai 14. huhtikuuta 2023

JUICEn lähtö sujui kuin oppikirjassa

ESAn uusin Jupiter-luotain lähti aikataulun mukaisesti kello 15.14 Suomen aikaa. Laukaisu sujui ennakkosuunnitelmien mukaisesti ja JUICE irrotettiin kantoraketin viimeisestä osasta noin puolituntia lähdön jälkeen.

Ariane 5 on juuri käynnistetty ja JUICE-luotaimen matka kohti Jupiteria on alkamassa. Kuva ESA.

Mitä tapahtuu seuraavaksi?

Kun lähdöstä oli kulunut 50 minuuttia, aurinkopaneelit otettiin käyttöön; kummankin "siiven" avaaminen kokonaan kestää alle minuutin. Nämä valtavat ristinmuotoiset järjestelmät, jotka ovat saaneet inspiraationsa tietoliikennesatelliittien suunnittelusta, varmistavat, että Juice kerää tarpeeksi aurinkoenergiaa pitääkseen kaikki instrumentit toiminnassa Jupiterin etäisyydellä. Aurinkopaneelien koko on valtava, sillä Jupiterin etäisyydellä Auringosta auringonvalon voimakkuus on vain 1/25 siitä, mitä se on Maan etäisyydellä.


Lähdön jälkeen 16 tunnin kuluttua keskivahvisteinen antenni otetaan käyttöön; tämä antenni yhdistää Juicen maan päällä oleviin operaatio-ohjaimiin, kun JUICEn pääantennia antennia käytetään aurinkosuojana. Sitä käytetään myös jäisten kuiden ohilennoilla, jolloin se palauttaa arvokasta dataa painovoimakokeilua varten innokkaasti odottaville tiedemiehille maan päällä.

Viiden vuorokauden kuluttua 16 metriä pitkä Radar for Icy Moons Exploration (RIME) -antenni otetaan käyttöön. Tämä instrumentti tekee mittauksia, jotka auttavat meitä tutkimaan Jupiterin kolmen suurimman jäisen kuun – Europan, Ganymeden ja Calliston – pinnan alla olevaa rakennetta.

10 vuorokauden kuluttua magnetometrin puomi otetaan käyttöön; Tämän 10,6 m pitkän puomin päässä JUICEsta on instrumentti magneettikenttien mittaamiseksi. Puomi pitää mittaussensorin etäällä luotaimen rungosta, jotta se voi tarkkailla Jupiteria ja sen jäisiä kuita ilman rungon sisäisten instrumenttien tuottamia häiriöitä.

12 vuorokauden kuluttua otetaan käyttöön Radio Wave Instrument (RWI) -antennit. Nämä ovat osia Radio and Plasma Wave Investigation (RPWI) -tutkimusta, jolla havaitaan radiosäteilyä ja plasmaympäristöä Jupiterin ja sen jäisten kuiden ympärillä.

Neljä Langmuir-luotainta otetaan käyttöön 13 – 17 vuorokautta laukaisun jälkeen. Nämä laitteet ovat myös osa RPWI:tä, ja niiden päätavoitteena on tarjota keskeistä tietoa plasmaympäristöstä Jupiterin jäisten kuiden ympärillä.

Kaikkien ulkoisten laitteiden ollessa paikoillaan Juice on nyt valmis aloittamaan pitkän ja vaikean matkansa Jupiteriin!

Reitti Jupiteriin

JUICEn reitit Jupiteriin ei ole suora, sillä luotain on ladattu täyteen havaintoinstrumenteilla, joten ajoainetta on hyvin minimaalisesti. Ajoaineen puute korvataan ohjaamalla luotain sarjaan lähiohituksia, joista jokanen kiihdyttää luotaimen vauhtia ja lopulta se pääsee tavoitteeseensa.

Ensimmäinen lähiohitus tapahtuu Maan ja Kuun kanssa yli vuoden kuluttua elokuussa 2024. Sen jälkeen on vuorossa Venus elokuussa 2025 ja sen jälkeen jälleen Maa syyskuussa 2026 ja vielä kerran Maa tammikuussa 2029. Tämän jälkeen vauhtia on kertynyt riittävästi ja luotain saapuu Jupiterin järjestelmään heinäkuussa 2031. 

Perille päästynään se asettuu Jupiteria kiertävälle radalla ja tekee 35 Jupiterin suurien kuiden lähiohitusta. Viimeisenä operaationa JUICE asettuu Ganymeden kiertoradalle, jossa se pysyttelee niin kauan kuin laitteiden kunto ja ohjaukseen tarvittavan ajoaineen määrä mahdollistavat. Aivan viimeisenä operaationaan JUICE muuttaa rataansa ja se ohjataan syöksyyn kohti Ganymeden pintaan. Tämä vihoviimeinen operaatio on välttämätön, jotta luotain ei joskus päätyisi Europaan.


torstai 13. huhtikuuta 2023

Eurooppalainen JUICE laukaistaan tänään

Euroopan avaruusjärjestö (ESA) laukaisee tänään 13.4.2023 kello 15.15 Suomen aikaan JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) luotaimen kohti Jupiterin järjestelmää. Voit seurata laukaisua ESA Web TV:n sivulta, jossa suoralähetys alkaa kello 14.45 ja jatkuu aina kello 17.05 asti. Kantorakettina on Ariane 5.

Ariane 5 kantoraketti lähtövalmiina Ranskan Guineassa sijaitsevassa Kouroun laukaisukeskuksessa. Raketin lastiruumassa on valmiina JUICE-luotain, joka Maan, Kuun ja Venuksen ohilentojen jälkeen suuntaa kulkunsa kohti Jupiterin järjestelmää, jonka se saavuttanee vuonna 2031. Kuva ESA.

JUICEn tehtävän on kartoittaa Jupiterin järjestelmää, etenkin sen neljä suurinta kuuta ovat havainto-ohjelman tärkeimmät kohteet.

Tutkijoiden erityinen mielenkiinto kohdistuu Europa kuuhun, sillä sen jääpeitteen alapuolella on noin 100 km syvä suolainen meri. Myös muiden isojen kuiden sisäinen rakenne on havainto-ohjelmassa. Vaikka JUICE pyrkii ensisijaisesti kartoittaa veden esiintymistä kuilla, niin sen havaintoinstrumenttivalikoimassa ei ole elämän etsimiseen liittyviä laitteita. Elämän mahdollinen esiintyminen näillä kuilla on kuitenkin taustalla, sillä tietoja veden esiintymisestä, kuiden rakenteesta ja jääpeitteiden paksuudesta voidaan käyttää elämän mahdollisuuden arviointiin.

Jupiterin kolmas kuu, Ganymede, on myös erittäin tärkeässä roolissa JUICEn tutkimusohjelmassa. Saavuttuaan Jupiterin järjestelmään vuonna 2031, JUICE tekee useita kierroksia Jupiterin ympäri ja tekee kuiden lähiohituksia ainakin 35 kertaa. Tämän jälkeen JUICE asettuu Ganymedea kiertävälle radalle. Tehtävän loppuvaiheessa JUICE törmäytetään Ganymeden pinnalle ja tavoitteena näin tehtäessä on se, että luotain ei vahingossa päädy Europan jäiselle pinnalle.

 

 

tiistai 25. tammikuuta 2022

JWST saavutti L2-pisteen haloradan

NASAn, ESAn ja Kanadan avaruusjärjestön yhteishanke sijoittaa James Webb avaruusteleskooppi Lagrangen L2-pisteen haloradalle on onnistunut. Tarvittava ratakorjaus tehtiin eilen (24.2.2022) käynnistämällä teleskoopin ohjausraketit 297 sekunnin ajaksi. Polton seurauksena JWST:n ratanopeus kasvoi 1,6 m/s ja rata muuttui kiertoradaksi L2-pisteen ympäri. Tällä radalla avaruusteleskooppi pysyy käyttämällä vain vähäisen määrän polttoainetta pieniin ratakorjauksiin.

Kaaviokuva JWST:n radasta ja L2-pisteen haloradalle asettumisesta.
Kuva Steve Sabia/NASA Goddard.

 
James Webb avaruusteleskooppi laukaistiin avaruuteen joulukuun 25 päivänä (2021) Ariane 5 kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta Ranskan Guianasta. Laukaisun jälkeen avattiin ensin teleskoopin aurinkokennot ja sen jälkeen pääpeilin osat siirrettiin paikoilleen. Saavuttaakseen päämääränsä, teleskoopille piti tehdä vielä jokunen ratakorjaus, mutta niiden määrä ja kesto oli pienempi kuin mitä suunnitelmissa oli varauduttu. Tästä syystä polttoainetta säätyi merkittävästi ja nyt teleskoopin 5,5 vuoden toiminta-ajaksi lasketaan noin 10 vuotta.

Lagrangen L2-piste muodostuu Auringon ja Maan gravitaation ja keskipakoisvoiman yhdistelmästä noin 1,5 miljoonan km etäisyyteen maapallosta, jonka pisteen ympärille on mahdollisuus muodostaa sinne lähetetuille aluksille ns. halorata. Haloradan keskellä ei ole minkäänlaista massakeskipistettä, vaan se muodostuu ”lähes itsestään” em. gravitaatiovaikutuksen vuoksi. Halorata L2-pisteessä ei kuitenkaan ole stabiili pitkällä aikavälillä, sillä siihen vaikuttaa monia häiritseviä tekijöitä. Ehkä merkittävin häiriön aiheuttaja on Auringon valon paine, joka pyrkii poistamaan aluksen L2-pisteessä ja muutamaan sen tavanomaiseksi Aurinkoa kiertäväksi radaksi.

Halorata on luonteeltaan muutenkin labiili, sillä sen gravitaatiogradientti on käänteinen gravitaatiokuoppaan verrattuna, eli se on muodoltaan satulapintaa muistuttava. Mikään luonnollinen kappale (asteroidi tai meteoroidi) ei voi pysytellä haloradalla kovinkaan pitkään, vaan ne poistuvat viimeistään muutaman vuoden kuluessa, jos ne sinne jostakin syystä päätyvät. Tällaisia luonnollisia satelliitteja havaitaan lyhytaikaisesti silloin tällöin, joskin ne näyttävät useimmiten kiertävän maapalloa ns. kvasiradalla, joka on hieman erilainen kuin halorata.

Nyt kun JWST on sijoitettu tehtävänsä edellyttämälle radalle, insinöörien ja tutkijoiden seuraavat tehtävä on säätää pääpeilin lohkot nanometrin tarkkuudella oikeille paikoilleen. Aikaa tähän arvioidaan tarvittavan noin kolme kuukautta.

keskiviikko 5. tammikuuta 2022

JWST aurinkosuojat avattiin onnistuneesti

James Webb avaruusteleskoopin aurinkosuojat avattiin eilen tiistaina (4.1.2022) onnistuneesti luotaimen ollessa noin puolivälissä matkallaan kohti Lagrangen L2 pistettä. Aurinkosuoja koostuu viidestä Kapton-kalvosta valmistetusta kerroksesta, joista jokainen avattiin ja kiristettiin erikseen. Kerrosten välissä on rako ja aurinkosuojan mitat ovat 21,2 × 14,2 m.

Avaruusteleskooppi toimintavalmiina taiteilijan näkemyksen mukaan. Kuva NASA.

 

Aurinkosuojan kerroksellinen rakenne varmistaa sen, että itse teleskooppi ja havaintolaitteet pysyvät hyvin matalassa lämpötilassa. Ilman suojaa Auringon säteily kohottaisi laitteiston korkeaan lämpötilaan [1], jolloin se olisi täysin toimintakyvytön. Avauksen sujuminen ilman ongelmia olikin kriittinen vaihe teleskoopin käyttöönotossa.

Seuraavaksi avataan avaruusobservatorion teleskooppi, joka myös on hyvin monimutkainen ja kriittinen tapahtuma. Ensimmäisessä vaiheessa teleskoopin apupeili sijoitetaan kolmen tukivarren avulla oikealla paikalleen. Apupeilin heijastaa teleskoopin pääpeilin keräämän ir-valon havaintolaitteisiin, jotka ovat pääpeilin takana.

Kun apupeili on oikealla paikallaan, seuraa pääpeilin sivulohkojen avaaminen ja lukitseminen paikoilleen. Tämäkin on operaatio, jollaista ei aikaisemmin ole avaruudessa tehty. Tällä kertaa se on välttämätöntä, sillä pääpeilin halkaisija on noin 6,5 metriä ja Ariane 5 kantoraketin lastiruuman halkaisija oli vain noin 4,5 metriä. Jotta teleskooppi mahtuisi siihen, peili oli rakennettava taittuvaksi.

Molemmat peilit on valmistettu berylliumista ja päällystetty kultapinnoitteella. Beryllium on kevyt ja sitkeä metalli, joka mahdollisti pääpeilin massaksi vain 705 kg. Kultapinnoite peileissä mahdollistaa infrapunaisen aallonpituuksien käyttämisen, kullan heijastusominaisuudet ovat suurimmillaan infrapunaisen valon aallonpituuksilla ja paljon parempi kuin muiden pinnoitteiden (alumiini tai hopea).

JWST:n erotuskyvyksi on suunniteltu 0,1 kaarisekuntia. Erotuskyky saattaa tuntua alhaiselta esimerkiksi Hubblen erotuskykyyn (0,05 kaarisekuntia) verrattuna. Kaukoputken erotuskyky määräytyy kuitenkin pääpeilin halkaisijan ja käytetyn aallonpituuden perusteella. Vaikka JWST on paljon suurempi kuin Hubble (n. 2,5 m) niin käytetty aallonpituus infrapunaisilla aallonpituuksilla on myös paljon suurempi, joten aivan Hubblen tarkkuuteen ei päästä. Tarkkuus on kuitenkin suurempi kuin milloinkaan aikaisemmin paljon pienemmillä ir-avaruusobservatorioilla.

Teleskoopin laukaisu joulukuun 25. päivänä 2021 onnistui suunnitelmia paremmin. Ensimmäiseen ratakorjaukseen muutama vuorokausi laukaisun jälkeen kulutti vain noin 1/3 siihen varatusta polttoaineesta, joten säästynyt osa on myöhemmin käytettävissä teleskoopin ohjaamiseen. Tästä syystä suunniteltu toiminta aika (5,5 vuotta) on nyt arviolta noin 10 vuotta, jos mitään yllättävää ei tapahdu ja laitteisto muutoin pysyy toimintakuntoisena.


Huomautukset

[1] Auringonpuoleisen ensimmäisen kerroksen lämpötilaksi on laskettu 383 K eli noin 110 °C. Viidennen kerroksen lämpötila on arviolta 221 — 36 K. Havaintolaitteiden tavoitelämpötila on alle 50 K.


keskiviikko 28. maaliskuuta 2018

JWST viivästyy jälleen

James Webbin avarusutteleskooppia suojaa auringonsäteilyltä
monikerroksinen varjostin. Suojassa auringonvalolta
kaukoputken pääpeili jäähtyy passiivisesti hyvin matalaan
lämpötilaana.. Kuva NASA
.

NASA on ilmoittanut viivästyttävänsä uuden James Webb avaruusteleskoopin (JWST) laukaisua entisestään. Rakenteilla oleva teleskooppi vaatii lisätestauksia ja niiden vaatima aika on mahdollista saavuttaa vain viivästyttämällä laukaisua. NASAn ilmoituksen mukaan teleskooppi tullaan laukaisemaan avaruuteen toukokuussa 2020.

James Webb teleskooppi muodostuu passiivisesti jäädytetystä 6,5 metrin mosaiikkipeilistä. Laukaisun aikana peili on kasattu nippuun ja se avataan toimintavalmiuteen vasta sijoituspaikassaan noin 1,5 miljoonan km etäisyydellä maapallon yöpuolella Lagrangen pisteessä L1. Kokoonpano on välttämätön, sillä laukaisuun käytettävän Ariane 5 kantoraketin lastiruumaan ei mahdu laajempaa kuin 4,5 m rakenteita.

Teleskoopin peili ja havaintoinstrumentit ovat aurinkosuojan takana, joka on useampikerroksinen ohuesta aluminoiduista kalvoista muodostettu laaja varjostin. Peilin tulee olla mahdollisimman kylmä, sillä kaikki havainnot tehdään infrapunaisen valon aallonpituuksilla. Suojan taakse jäävät niin Aurinko kuin Maa ja Kuu, jotka kaikki ovat liian kirkkaita infrapunaisella aallonpituuksilla havaintoinstrumenteille.

 Laaja-alaisesti infrapunavalon aallonpituuksia voidaan käyttää havainnointiin vain avaruuteen sijoitetuilla laitteilla. Aivan lähi-infran aallonpituuksia voidaan käyttää maapinnalla olevilla laitteilla silloin, kun kaukoputket on sijoitettu usean kilometrin korkeuteen vuoristoon. Vuoristoissa suurin osa ilmakehästä ja ennen kaikkea ilmakehän sisältämästä vesihöyrystä on jäänyt alempiin ilmakerroksiin ja haittaa näin vain vähän havaintoja. Laaja-alaisesti ilmakehän läpi infrapunahavaintoja ei pystytä tekemään.

Infrapunaisilla aallonpituuksilla tehdyt havainnot ovat olleet jo pitkään hyvin tärkeitä tutkimukselle. Infrapunaisilla aallonpituuksilla saadaan tehtyä havaintoja esimerkiksi avaruuden pölypilvien sisältä, Linnunradan keskustan alueelta, Aurinkokunnasta ja varhaisen maailmankaikkeuden kehittymisestä.