Laskeutuminen mereen!

NASAn Orion-avaruusalus molskahti mereen Tyynellämerellä Baja Californian länsipuolella sunnuntaina kello 19.40 Suomen aikaa ennätysmatkan jälkeen. Artemis 1 matkusti yli 2,3 miljoonaa kilometriä Kuun ympäri ja palasi turvallisesti Maahan.

Laskeutumine oli Artemis I -operaation viimeinen virstanpylväs, joka alkoi NASAn Space Launch System (SLS) -raketin onnistuneella lähdöllä 16. marraskuuta NASAn Kennedyn avaruuskeskuksen Floridassa sijaitsevalta Launch Pad 39B:ltä. NASA testasi Orionia 25,5 vuorokauden aikana syvän avaruuden ankarassa ympäristössä ennen astronauttien lentämistä Artemis II :lla .

Artemis 1 -lento päättyi onnistuneeseen laskeutumiseen Tyyneen mereen 11.12.2022 kello 19.40 Suomen aikaa. Kuva NASA.

”Orion-avaruusaluksen laskeutuminen – joka tapahtui 50 vuotta Apollo 17:n Kuuhun laskeutumispäivään – on Artemis I:n huippusaavutus. Maailman tehokkaimman raketin laukaisusta poikkeukselliseen matkaan Kuun ympäri ja takaisin Maahan. Tämä alus on suuri edistysaskel Artemis-sukupolven kuuntutkimuksessa", sanoi NASAn johtaja Bill Nelson. ”Se ei olisi mahdollista ilman uskomatonta NASA-tiimiä. Vuosien ajan tuhannet henkilöt ovat osallistuneet tähän tehtävään, joka inspiroi maailmaa työskentelemään yhdessä koskemattomien kosmisten rantojen saavuttamiseksi. Tänään on valtava voitto NASAlle, Yhdysvalloille, kansainvälisille kumppaneillemme ja koko ihmiskunnalle”.

Orion teki tehtävän aikana kaksi Kuun ohitusta 132 km säteellä Kuun pinnasta. Orion matkusti lennon aikana kaukaisimmalla etäisyydellä lähes 446 000 km kotiplaneetaltamme, yli 1 000 kertaa kauempana kuin Kansainvälinen avaruusasema Maata, testataksemme järjestelmiä tarkoituksellisesti ennen miehistöä.

"Kun Orion on palannut turvallisesti Maahan, voimme alkaa nähdä horisontissa seuraavaa tehtäväämme, joka lennättää miehistön Kuuhun ensimmäistä kertaa osana seuraavaa tutkimusaikakautta", sanoi Jim Free, NASAn Explorationin apulaisvastaava. Systems Development Mission Directorate. "Tästä alkaa polkumme säännölliseen tehtävään ja jatkuvaan ihmisen läsnäoloon Kuussa tieteellisiä löytöjä varten ja valmistautuaksemme ihmisten tehtäviä Marsiin."

Ennen Maan ilmakehään tuloa miehistömoduuli erottui huoltomoduulistaan, joka on ESA:n (European Space Agency) toimittama osa Artemis-lennoille. Palattuaan Orion kesti lämpötiloja, jotka olivat noin puolet niin kuumia kuin Auringon pinta, noin 2 500 astetta.

Testilennolla Orion miehistökapseli viipyi avaruudessa pidempään kuin mikään astronauteille suunniteltu avaruusalus on tehnyt ilman telakointia avaruusasemalle. Kaukaisella Kuun kiertoradalla Orion ylitti ihmisten kuljettamiseen suunnitellun avaruusaluksen matkaennätyksen, joka tehtiin aiemmin Apollo 13:n aikana.

"Orion on palannut Kuusta ja on turvallisesti takaisin Maaplaneetalle", sanoi Mike Sarafin, Artemis I -operaation johtaja. "Olemme laskeutumisen myötä onnistuneet operoimaan Orionia syvän avaruuden ympäristössä, jossa se ylitti odotuksemme ja osoitti, että Orion kestää äärimmäiset olosuhteet palaamalla Maan ilmakehän läpi kuulennon nopeuksista."

Palautustiimit työskentelevät nyt turvatakseen Orionin kotimatkalle. NASA johtaa virastojen välistä laskeutumis- ja palautusryhmää USS Portlandissa, joka koostuu Yhdysvaltain puolustusministeriön henkilökunnasta ja omaisuudesta, mukaan lukien laivaston amfibioasiantuntijat, avaruusvoimien sääasiantuntijat ja ilmavoimien asiantuntijat sekä NASA Kennedyn insinöörit ja teknikot.

Lähipäivinä Orion palaa rantaan, jossa teknikot purkavat avaruusaluksen ja siirtävät sen kuorma-autolla takaisin Kennedyn avaruuskeskukseen. Kennedyssä tiimit avaavat luukun ja purkavat useita hyötykuormia, mukaan lukien komentaja Moonikin Campos , avaruusbiologiset kokeet , Snoopy ja virallinen lentosarja . Seuraavaksi kapseli ja sen lämpösuoja testataan ja analysoidaan useiden kuukausien ajan.

Artemis 1 -lento laskeutuu

Sunnuntaina 11.12.2022 Artemis 1 -lennon on tarkoitus laskeutua Tyyneen mereen lähelle Guadalupe-saarta kello 19.39 Suomen aikaa. NASA-LIVE (https://www.nasa.gov/nasalive) lähetys netissä alkaa kello 18.

Artemis 1 -lento, Kuu ja Maa. Kuva on otettu aurinkokennon kärkeen sijoitetulla kameralla Kuva NASA/ESA.

Juuri ennen paluuta miehistömoduuli ja huoltomoduuli eroavat toisistaan ​​ja vain miehistömoduuli palaa Maahan, kun taas huoltomoduuli palaa ilmakehässä Tyynenmeren yllä. Artemis I -rata on suunniteltu varmistamaan, että ilmakehään tulevat kappaleet eivät aiheuta vaaraa maalla tai laivaväylillä eikä tietystikään ihmisille niin saarilla kuin mantereellakaan.

Huoltomoduulista erottuaan miehistömoduuli valmistautuu suorittamaan hyppely tekniikkaa, jonka avulla avaruusalus molskahtaa tarkasti ja johdonmukaisesti valitulle laskeutumispaikalle. Orion sukeltaa Maan ilmakehän yläosaan ja käyttää sitä yhdessä kapselin noston kanssa hypätäkseen takaisin ilmakehästä ja palatakseen sitten laskuvarjojen varassa laskeutumisalueelle. Tämä tekniikka mahdollistaa turvallisen palaamisen tulevilla Artemis-lennoilla riippumatta siitä, milloin ja missä ne palaavat kuulennolta.

Artemis-1 lennon viimeiset vaiheet. Kuva ESA.

Aluksi Maan ilmakehä hidastaa avaruusaluksen nopeuden 150 m/s, ja sitten laskuvarjot hidastavat Orionin laskeutumisnopeuteen, kun se laskeutuu ilmakehän läpi. Tähän kuluu aikaa noin 10 minuuttia.

Laskuvarjot avataan noin kahdeksan kilometrin korkeudella kolmen pienen laskuvarjon vetäessä etummaisen suojakannet pois. Kun etummaisen tilan kansi irtoaa, kaksi jarruvarjoa hidastavat ja vakauttavat miehistömoduulia päälaskuvarjon käyttöönottoa varten. Hieman yli 3 km korkeudella ja 60 m/s nopeudessa avaruusaluksen kolme pilottilaskuvarjoa avaa päälaskuvarjot. Nämä noin 40 m halkaisijaltaan nailonista valmistetut laskuvarjot hidastavat Orionin miehistömoduulin molskahdusnopeuteen, joka on noin 10 m/s.

Lisää kuvia Marsista

NASAn Perseverance-luotaimen laskeutuminen Marsiin oli suuri menestys myös medioissa. Laskeutumista on uutisoitu ja kommentoitu laajasti myös sellaisissa tiedotusvälineissä, joissa tavallisesti avaruustutkimukseen liittyvät uutiset ovat korkeintaan pieniä mainintoja sivulla 3. Googlen hakukone löytää hakusanalla ”Perceverance” 122 miljoonaa osumaa, joten luettavaa riittää.

Kuva 1.

 Uusia kuvia on vastaanotettu Marsista jo jonkin verran. Ensimmäinen näistä on itse kulkijan roikkuminen Skycrane:sta nailonköysien varassa vain muutaman metrin korkeudella Marsin pinnasta. Tässä vaiheessa kosketus Marsiin oli vain muutaman sekunnin päässä.

 

Kuva 2.

 Toisessa kuvassa, jossa näkyy Perseverancen pyörä, näkyy taustalla myös Marsin pintaa ja kiviä. Tutkijat kiinnittivät heti huomiota kivissä näkyviin pieniin reikiin tai koloihin. Kivet näyttävät olevan irtokiviä, joten on mahdollista, että ne eivät olekaan aivan alkuperäisellä paikalla, vaan lennähtäneet alueelle jostakin muualta. 

Maapallolla vastaavia reikäisiä kiviä on yleensä tulivuorien läheisyydessä, sillä purkausten aikana laavassa oleva kaasu muodostaa kuplia kiviainekseen ja ne näkyvät sitten kivissä pieninä reikinä tai koloina. Jos kaasua on hyvin runsaasti, kiven keskitiheys voi pudota vettä kevyemmäksi ja tällainen hohkakivi voi kellua vedessä. Marsissa on tulivuoria ei kuitenkaan aivan Jezero-kraatterin läheisyydessä, mutta voimakas purkaus voisi kyllä heitellä kiviä hyvinkin kauas.

 

Kuva 3.

Kolmas kuva on sitten maisemaa laskeutumisalueelta. Kivien pyöreät muodot kiinnittävät huomion, joten alue selvästi on erilainen kuin aikaisemmilla laskeutumispaikoilla. Aikaisemmin on kerrottu alueen olevan joen suistoaluetta, joten merkkejä veden vaikutuksesta on varmasti näkyvissä ja kivien pyöreät muodot eivät olekaan mikään ihme.

 

 

Perseverance laskeutui onnistuneesti

NASAn marskulkija Perseverance teki onnistuneen laskeutumisen Marssiin eilen illalla Suomen aikaa. NASA lähetti laskeutumisen suorana lähetyksenä, jota elävöitti ohjelmassa nähdyt animaatiot tapahtumien etenemisestä. Ohjelman perusteella laskeutuminen onnistui täysin suunnitellusti ja ajallaan.

Perseverance lähetti ensimmäisen kuvansa, joka otettiin etupuolen HazCam:lla. Kuva JPL.
 

Laskeutumisen jälkeen tehtyjen tarkistusten jälkeen se lähetti myös ensimmäiset kuvat (Hazard Cameras) kameroistaan. Kameran linssejä peittää pölysuoja, joka vaikuttaa kuvan laatuun tässä vaiheessa. Jatkossa kuvia saadaan luotaimen muista kameroista, joiden laatu ja erotuskyky ovat aivan toista luokaa.

Matka Marsiin kesti 203 vuorokautta ja matkaa kertyi 472 miljoona kilometriä. Vahvistus onnistuneesta laskeutumisesta vastaanotettiin kello 22.55 Suomena aikaan aivan aikataulun mukaisesti. Laskeutuminen tapahtui suunnitellusti Jezero-kraatteriin, jonka sedimenteistä tutkijat toivovat löytävänsä merkkejä Marsissa mahdollisesti joskus olleesta elämästä. Nämä merkit voisivat olla mikrobien kivettyneitä fossiileja tai vain elämään liitettyä kemiallisia aineita kivien mineraalien joukossa. Joka tapauksessa näitä tutkimuksia joudumme odottamaan ensi vuosikymmenelle, kunnes nyt kairattavat näytteet voidaan tuoda Maahan.

Takapuolen HazCam:lla otettu kuva. Molemmissa kuvissa on linnsisuojukset paikoillaan, jotka heikentävät kuvien laatua. Kuva JPL.

 

 

Tutkimuslaitteistot

Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) -sensoripaketti keräsi tietoja Marsin ilmakehästä laskeutumisen aikana, ja Terrain-Relative Navigation ohjasi itsenäisesti avaruusalusta viimevaiheen laskeutumisen aikana. Molempien tietojen odotetaan auttavan tulevia miehitettyjä lentoja laskeutumaan turvallisemmin ja suuremmilla hyötykuormilla Marsiin.

Mastcam-Z on kaksi zoomattavaa tiedekameraa Perseverancen kaukokartoitusmasto päässä, ja ne ottavat korkean resoluution värillisiä 3D-panoraamakuvia Marsin maisemasta. Mastossa myös sijaitseva SuperCam käyttää pulssilaseria havaitsemaan kivien ja sedimenttien kemiaa ja sillä on oma mikrofoni, joka auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin kivien ominaisuuksia, mukaan lukien niiden kovuutta.

Kulkijan robottivarren päässä olevalla tornilla sijaitsevat Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) ja Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC) -laitteet toimivat yhdessä keräämällä tietoja ja ottamalla geologisia lähikuva. PIXL käyttää röntgensädettä ja anturisarjaa kaivamaan kallion alkuaineiden kemiaa. SHERLOCin ultraviolettilaseri ja spektrometri sekä laajakulmainen topografinen anturi toimintoja ja Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering (WATSON) -kameraa varten tutkivat kalliopintoja kartoittamalla tiettyjen mineraalien ja orgaanisten molekyylien läsnäoloa, jotka ovat maapallon elämän hiilipohjaisia ​​rakennuspalikoita.

Kulkijan alustassa on myös kolme tiedeinstrumenttia. Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment (RIMFAX) on ensimmäinen maan läpi tunkeutuva tutka Marsin pinnalla, ja sitä käytetään määrittämään, kuinka Marsin pinnan eri kerrokset muodostuivat ajan myötä. Tiedot voivat auttaa tietä tuleville antureille, jotka etsivät vedenalaista jäätä.

Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) -teknologiaesittely yrittää myös valmistaa happea ohuesta hiilidioksidi-ilmakehästä. Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) -instrumentti, jolla on anturit mastossa ja alustassa, antaa avaintietoa Marsin nykyisestä säästä, ilmastosta ja pölystä.

Tällä hetkellä Perseverancen alapintaan kiinnitetty pieni Mars-helikopteri on teknologiaesittely, joka yrittää ensimmäistä moottoroitua, ohjattua lentoa toisella planeetalla.

Projekti-insinöörit ja tutkijat testaavat kaikkia instrumentteja, alijärjestelmiä ja aliohjelmia seuraavan kuukauden tai kahden aikana. Vasta sitten he laskevat helikopterin pinnalle lentotestausvaihetta varten. Onnistumisen jälkeen Preseverance voi lisätä ilmaulottuvuuden Punaisen planeetan tutkimiseen, jossa tulevaisuudessa tällaiset helikopterit toimivat tunnustelijoina tai toimittavat tarvikkeita tuleville astronauteille kaukana tukikohdastaan.

 

Kiinan Chang’e 5 -luotain laskeutui Kuuhun

Kiinan Chang’e 5 -kuuluotain on laskeutunut Kuuhun Mons Rümker’in vulkaaniselle tasangolle, joka sijaitsee Oceanus Procellarum eli Myrskyjen valtameren alueella. Luotaimen tehtävänä on kerätä näytteitä noin 2 kg verran ja tuoda ne Maahan parin viikon sisällä.

Mons Rümkerin alue sijaitsee Myrskyjen valtameressä suunnilleen kuvan keskellä.

Kuuluotain Chang’e 5 laukaistiin matkaan Kiinan Pitkä marssi 5 -kantoraketilla marraskuun 24. päivänä kello 4.30 Wenchangin avaruuskeskuksessa Hainanin maakunnasta. Suorituskykyinen kantoraketti tarvittiin, sillä kuuluotaimen kokonaismassa on yli 8 200 kg ja sen lisäksi vielä Kuun kiertoradalle asti lentänyt kiertorataosa, jota käytetään paluulennolla. Koko luotainyhdistelmä muodostuu neljästä itsenäisestä osasta: kiertorata- (orbiter), laskeutumis-, nousumoduulit ja näytekapseli.

Mons Rümkerin alueen on ajateltu olleen vulkaanisesti aktiivinen noin 1,2 miljardia vuotta sitten. Kuva Wikimedia Commons.

Kuun kiertoradalle luotainyhdistelmä saapui 28. marraskuuta, jonka jälkeen laskeutumisosa aloitti kello 22.27 laskeutumisensa Kuun pinnalle. Laskeutumisen aikana luotaimen nopeutta jarrutettiin rakettimoottorein. Noin 2,5 km korkeudessa luotain suoritti nopean sijainnin määrityksen ja jatkoi laskeutumistaan. Laskeutumisen aikana alla olevasta pinnasta otettiin kuvia ja tietokone tunnisti niiden perusteella pinnan yksityiskohdat, erityisesti ne pinnan muodot kuten suuret kivet, jotka voisivat vaarantaa onnistuneen laskeutumisen.

Tarkempi pinnan analysointi tehtiin noin 100 metrin korkeudelta, jossa luotaimen laskeutuminen keskeytettiin hetkeksi. Laskeutumispaikan turvallisuuden varmistumisen jälkeen luotain laskeutui tasaisella nopeudella valittuun paikaan. Laskeutumisessa käytetyt rakettimoottorit sammutetiin vain muutaman metrin korkeudella pinnasta kello 23.11 ja laskeutuminen oli tapahtunut.

Välittömästi laskeutumisen jälkeen luotaimen näytteenottotehtävä aloitettiin. Luotaimen porauslaitteistolla kairataan näyte noin 2 metrin syvyydestä ja pinnalta otetaan käsivarsikauhalla irtonaista pintamateriaalia. Näytteiden ottamiseen kuluu aikaa noin parin vuorokauden verran, jonka jälkeen ne siirretään näytekapseliin ja paluumatka voikin alkaa.

Nousumoduuli kuljettaa näytekapselin noin 200 km korkeudella olevalla kiertoradalla odottelevaan orbiteriin, johon se telakoituu. Näytekapseli siirretään paluumoduuliin, joka irrottautuu orbiterista ja suuntaa kulkunsa kohti Maata.

Katso video Chang'e 5 projektista

 

SpaceX:n Crew Dragon laskeutui onnistuneesti

Yhdysvaltalaisen SpaceX -yhtiön Crew Dragon -alus laskeutui ensimmäiseltä miehittämättömältä lennoltaan Kansainväliselle avaruusasemalle. Alus irrottautui avaruusasemasta tänä aamuna aikataulunmukaisesti noin kello 9.30 aikaan suomen aikaa, jonka jälkeen se teki muutaman kierroksen maapallon ympäri.

Irrottautuminen avaruusasemasta. Kuva NASA-TV.

Kello 14.30 aikoihin Crew Dragon aloitti laskeutumiseen johtavan jarrutuksen. Ilmakehään tultiin yliäänennopeudella ja alus hehkui kirkkaana ilmakehän jarruttavan vaikutuksen vuoksi. Laskeutumisnopeuden hidastuttua alle äänennopeuden aluksen ensimmäiset jarruvarjot avattiin ja varsinaiset laskuvarjot avattiin jonkin aikaa myöhemmin. Neljä laskuvarjoa toimivat moitteitta ja alus molskahti hallitusti Atlanttiin noin kello 15.45 Suomen aikaa. Sitä vastassa oli pelastusalus, joka tuo avaruusaluksen maihin.

Crew Dragon -alus lähdössä avaruusasemalta. Kuva NASA-TV.

Onnistunut testilento mahdollistaa ensi heinäkuussa tehtävän ensimmäisen miehitetyn testilennon Kansainväliselle avaruusasemalle.

Laskuvarjot toimivat hyvin ja Crew Dragon laskeutui turvallisesti. Kuva NASA-TV.

Vastaanottajat kiiruhtavat laskeutuneen avaruusaluksen luo. Kuva NASA-TV.

Schiaparelli törmäsi tonttiin

Ennen ja jälkeen törmäyksen. Kuvat otettiin MRO-luotaimen

matalaresoluutioisella kameralla. 

Kuva NASA/JPL-Caltech/MSSS

Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ja venäläisen RosCosmos:n yhteishankkeen ExoMars suunnitelman ensimmäisen vaiheen Marsiin laskutumaan suunnitellun Sciaparellin-luotaimen kohtallo selkenee vähitellen. Nyt näyttää siltä, että laskeutuminen päättyi luotaimen rysähtämiseen Marsin pintaan melkoisella vauhdilla.

Schiaparellin laskeutumisaluetta on kuvattu Marsin kiertoradalla olevalla Mars Reconnaissance Orbiter -luotaimen matalaresoluutioisella kameralla. Kuvista on löytynyt uusia yksityiskohtia, joita siellä ei ole aikaisemmin ollut. Ensimmäinen yksityiskohta on noin 12 m kokoinen vaalea alue, jota ESAn insinöörit pitävät Schiaparellin laskuvarjona.

Laskuvarjosta pohjoiseen noin kilometrin verran on tumma sumea alue, jolla on kokoa 15×40 metriä. Tämän alueen on tulkittua olevan Schiaparellin törmäyskohta. Ilmeisesti luotain oli vapaapudotuksessa suunniteltua pidemmän matkan. Alun perin vapaa pudotusta oli vain parin metrin verran. Nyt arviot putoamisesta ovat, että se saattoi alkaa jopa 4 km korkeudelta. Törmäysnopeus on voinut olla jopa 80–90 m/s. On myös luultavaa, että luotain räjähti törmäyksessä.

MRO-luotaimen suurtarkkuuskameralla tullaan ottamaan alueesta tarkempia kuvia ensiviikon aikana. Lämpökilven putoamispaikkaa ei vielä ole löydetty, mutta sen uskotaan löytyvän ensiviikolla otettavista kuvista. Törmäyspaikka on noin 5,4 km länteen suunnitellun laskeutumisalueen keskeltä, joka on kooltaan 100×15 km ellipsi.

Aivan hukkaan Schiaparellin kokoamat tiedot eivät sentään joutuneet. Luotain radio mittausdataa reaaliaikaisesti laskeutumisensa aikana ja näitä tietoja tutkijat juuri nyt analysoivat.

ExoMars ohjelmaan kuuluva Trace Gas Orbiter on nyt 101 000 km x 3691 km kiertoradalla ja yhteen kierrokseen kuluu 4,2 vuorokautta. TGO toimii hyvin, sen instrumentit kalibroidaan lähiviikkoina ja ensivuoden maaliskuussa se aloittaan ilmajarrutusten sarjan, jonka tuloksen luotain lopulta pääsee noin 400 km korkeudessa olevalle ympyräradalle. Tieteelliset havainnot tutkimusohjelman mukaisesti aloitetaan vuoden 2018 keväällä, joskin kaikenlaista dataa sitä ennen luotaimesta kyllä saadaan.

Hyviä ja huonoja uutisia Marsista

Taiteilijan näkemys TGO-luotaimen jarrutuspoltosta.
Kuva ESA.

Exo-Mars lento Marsiin^[1] on osittain onnistunut ja osittain epäonnistunut, tai ainakin vahvasti tällä hetkellä siltä näyttää. Exo-Mars-suunnitelmaan kuuluva Trace Gas Orbiter (TGO)^[2] asettui Marsia kiertävälle radalle tehtyään 139 minuuttia kestäneen jarrutusmoottorien polton. 

Luotain on nyt kiertoradalla, joka vie sen noin 4000 km korkeuteen Marsin pinnasta radan lähimmässä pisteessä ja noin 96 000 km korkeuteen radan etäisimmässä pisteessä.

TGOn mukan Marsiin matkasi Schiaparelliksi nimetty laskeutumista testaava luotain^[3]. Luotaimet irrotettiin toisistaan viime sunnuntaina (16.10.2016) ja sen jälkeen laskeutumisalus suuntasi kulkunsa kohti Marsin ilmakehää. Ilmakehään Schiaparelli saapui kello 17:42 Suomen aikaa^[4].

Laskeutumisen alkuvaiheessa luotaimen suojana käytettiin lämpökilpeä. Tämän jälkeen sen putoamista jarrutettiin laskuvarjolla ja lopulta tarkoitus oli hidastaa laskeutumisvauhtia jarruraketein. Aivan pari viimeistä metriä oli tarkoitus pudota vapaasi ja iskua vaimentamaan luotaimeen oli rakennettu luhistuvia kennoja ja ilmapatja.

Alkuun kaikki tuntui sujuvan suunnitelmien mukaisesti. Luotain avasi laskuvarjon, poisti lämpökilven ja vaihdin hidastuttua tarpeeksi, irrottautui laskuvarjostaan. Tämän jälkeisistä vaiheista ei toistaiseksi tiedetä mitään.

Laskeutumisen vaiheita seurattiin lyhyillä radiopulsseilla, jotka kertoivat on-off-tietoa laskeutumisen eri vaiheiden kulusta. Laskuvarjosta irtautumisen jälkeen ei kuitenkaan ole onnistuttu vastaanottamaan minkäänlaista signaalia. Tämä voi merkitä sitä, että jonkin on mennyt pahasti pieleen tai vain sitä, että radiosignaalin kuuluvuus on ollut yllättävän heikko jostakin syystä, jota ei ole osattu ennakoimaan. Tällainen syy voi olla paikallinen pölymyrsky.

ESAn tutkijat ja insinöörit pyrkivät kuitenkin löytämään mahdollisen radiosignaalin. Tässä apuna toimii kiertoradalla oleva TGO-luotain, jonka on tarkoitus toimia radiolinkkinä Marsin pinnalta kerätylle datalle.  Schiaparelli saa energiansa akuista, joiden kapasiteetti riittää vain muutaman vuorokauden toimintaan. Tässä suhteessa insinööreillä painaa tiukka aikataulu, sillä laskeutumisalus vaikenee joka tapauksessa parin vuorokauden sisällä vaikka se olisikin päätynyt toimintakuntoisena Marsin pinnalle.

Katso myös artikkelia http://avaruusmagasiini.blogspot.fi/2016/10/exomars-saapuu-marsiin.html

Huomautukset

[1] Exo-Mars suunnitelma on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ja venäläisen Roscosmos:n yhteishanke kaksivaiheisen tutkimusluotaimien lähettämiseksi Marsiin. Nyt toteutuksessa oleva TGO-Schiaparelli -luotainpari on tämän ohjelman ensimmäinen vaihe. Toinen vaihe on ensivuosikymmenellä Marsiin laskeutuva kulkija.

[2] TGA asettuu aluksi elliptiselle Marsin kiertoradalle, jonka se saavutti kello 18:24 Suomen aikaa. Vuoden 2017 maaliskuussa luotain aloittaa ilmajarrutusta käyttäen ratansa muokkaamisen siten, että vuoden lopussa sen rata on noin 400 km korkeudessa oleva ympyrä rata. Tieteelliset havainnot luotain aloittaa vuoden 2018 maaliskuussa.

[3] Schiaparelli on erilaisia laskeutumistekniikoita testaava luotain. Sen tieteellistekninen painoarvo on siis (onnistuneessa) laskeutumisessa, ei niinkään tehtävissä mittauksissa. Aivan kuollutta painolasti se ei kuitenkaan ollut, vaan siihen oli kiinnitetty kamera, jonka tarkoituksena oli valokuvata laskeutumisen aikana 15 mustavalkoista kuvaa ja mitata ilmantiehyttä, painetta ja lämpötilaa noin 130 km korkeudella. Sen lisäksi se olisi tehnyt Marsin pinnalla lämpötila, tuulen nopeus-, kosteus ja muita sääolojen mittauksia.

[4] Schiaparellin laskeutumisalueeksi oli valittu Meridiani Planum. Jos paikka kuulostaa tutulta, niin samalla tasangolle laskeutui Nasan marskulkija Opportunity vuonna 2004.

Beagle 2 löytyi osittain avautuneena

Beagle 2 olisi näyttänyt tällaiselta avauduttuaan Marsissa.
Kuva Beagle 2 työryhmä.

Eurooppalainen ensimmäinen Marsiin laskeutunut luotain on löytynyt. Vuonna 2003 Marsiin Mars Expressin mukana matkaan lähetetty ja saman vuoden joulukuun 25 päivänä laskeutumista yrittänyt Beagle 2 -luotain katosi. Luotain oli irrotettu Mars Expressistä kuusi vuorokautta aikaisemmin. Sen arveltiin tuhoutuneen laskeutumisen aikana, tai jopa epäiltiin sen sinkoutuneen Aurinkoa kiertävälle radalle.

Nyt, yli vuosikymmen myöhemmin Beagle 2 on paikannettu Mars Reconnaissance Orbiter -luotaimen huipputarkoista kuvista. Eurooppalaisluotain oli kuin olikin onnistunut laskeutumisessa ja aloittanut avautumistoimintansa. Kuvissa näkyy osittain (kaksi neljästä) aurinkopaneelinsa avannut luotain ja niiden lisäksi myös laskuvarjot  ja takimmainen suojakuori ovat kuvissa näkyvissä.

Tämä kuva osoittaa Beagle 2 -luotaimen
avautuneen vain osittain. Avautuminen
on jostakin syystä jäänyt kesken ja
näin radioyhteyttäkään ei saatu syntymään.
Kuva HiRISE/NASA/JPL/Parker/Leicester.

Beagle 2 -luotaimen osittain avautuminen selittää myös sen, miksi radioyhteyttä luotaimeen ei saatu: aurinkopaneelien olisi pitänyt avautua kokonaan ennen kuin radioantenni olisi voinut suuntautua oikein.

Luotaimen suunnittelua ja rakentamista johti Avoimessa yliopistossa työskennellyt professori Colin Pillinger.  Valitettavasti hän kuoli toukokuussa 2014. Sama kohtalo oli myös kahdella muulla Beagle 2 -luotaimen rakentamiseen osallistuneella tutkimusryhmän johtohahmoilla: professorit David Barnes (Aberystwyth yliopisto) ja George Fraser (Leicester yliopisto) kuolivat myös vuonna 2014.

Animaatio osoittaa Beagle 2 laskeutumisen aikana irroitettujen laskuvarjon
ja takakannen paikat suhteessa laskeutjaan. Kuva HIRISE/NASA/Leicester.

Philae-luotainta valmistellaan komeetalle laskeutumiseen

Taiteilijan näkemys Philae-luotaimesta komeetan pinnan
läheisyydessä. Kuva ESA/ATG medialab.

Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Rosetta-luotaimen mukana komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkon kiertoradalla olevaa Philae-luotainta valmistellaan ensi keskiviikkona (12.11.2014) tapahtuvaan irrottautumiseen ja laskeutumiseen komeetalle. Tehtävä ei ole kovinkaan helppo, sillä mitään vastaavaa ei ole aikaisemmin kokeiltu.

Komeetta ja sitä kiertävät luotaimet ovat keskiviikkona 511 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta. Radiosignaalilta kuluu 28 minuutti 20 sekuntia matkan kulkemiseen, joten aivan reaaliajassa tapahtumia emme pysty seuraamaan.

ESAn julkaiseman aikataulun mukaan irrottautuminen tapahtuu 10.46.20 Suomen aikaa. Sen jälkeen Philae lähestyy hiljalleen komeettaa. Matkaa komeetan massakeskipisteeseen on 22,5 km ja laskeutumiseen odotetaan kuluvan aikaa noin 7 tuntia. Jos laskeutuminen onnistuu, niin tieto siitä pitäisi saapua Maahan noin kello 18.02.20 aikaan. Ajat ovat kuitenkin arvioita ja saattavat poiketa jonkin verran suunnitellusta.

Rosettan otama kuva komeetta
67P/Churyumov-Gerasimenkon varjon 
puolelta, joka tulee olemaan kohti
Aurinkoa komeetan ollessa perihelissä.
Kuva ESA/Rosetta/NAVCAM –
CC BY-SA IGO 3.0

Komeetan gravitaatiokenttä on niin heikko, että laskeutumisen onnistuminen ei ole mitenkään varmaa. Jotta Philae pysyisi varmasti komeetan pinnalla, se kiinnitettään pienillä räjähdyspanoksilla toimivilla harppuunoilla, joita on kaksi kappaletta. 

Ennen kuin luotain on luotettavasti kiinnittynyt komeetan pintaan, luotaimen ohjausrakettimoottoreita käytetään noin 15 sekunnin ajan ensi kosketuksen jälkeen. Näin varmistetaan, että harppuunoiden laukaiseminen eikä muutkaan häiriöt heitä luotainta pois komeetalta. Harppuunoiden lisäksi laskutelineissä on jääruuvit, jotka voidaan tarvittaessa kiertää kiinni komeetan pintaan.

Philae laskeutuu J-alueelle

Kuvassa on Philaen laskeutumispaikka.
Kuva ESA.

Komeettaluotain Rosettan laskeutumisosa Philae tulee yrittämään laskeutumista komeetta 67P/Churyumov–Gerasimenko’n pinnalle marraskuun 11. päivänä. 

Laskeutumisesta perinteisessä mielessä tuskin voidaan puhua, sillä pysyäkseen komeetan pinnalla Philaen pitää kiinnittyä siihen jääruuvein. Kiinnittymisen tekee välttämättömäksi komeetan heikko gravitaatio ja ilman sitä laskeutumisluotain voisi lennähtää hallitsemattomasti takaisin avaruuteen pienimmästäkin häiriöstä.

Alue J komeetalla on suhteellisen tasainen, vaikkakin siellä on suurehkoja kiviä ja muita epätasaisuuksia aivan riittävästi suunnitelman epäonnistumiselle. Varalle on valittu paikka C.

Rosetta tai edes Philae eivät ole ensimmäisiä luotaimia, jotka ovat onnistuneet päästä vaurioitta komeettaytimen tai asteroidin läheisyyteen. Vuonna 1986 komeetta Halleyta havaitsi viiden avaruusluotaimen parvi, joista ESAn Giotto-luotain lähestyi komeettaa vain 600 km etäisyyteen. Giotton kuvasaalis jäi vähäiseksi, mutta osoittautui hyvin merkittäväksi. Kuvausten lisäksi Giotto  teki koko joukon merkittäviksi osoittautuneita mittauksia, joten kameran menettäminen ei tieteellisesti ollut kovinkaan merkittävä asia.

Giotton jälkeen tärkeimmäksi asteroidiluotaimeksi muodostui Nasan Near Earth Asteroid Rendezvous, joka lähestyi ja lopulta laskeutui Eros-asteroidille vuonna 2000. Laskeutuminen onnistui hyvin vaikka luotainta ei ollut tällaiseen toimintaan suunniteltukaan.

Seuraava yritys lähestyä komeettoja tehtiin vuonna 2004, jolloin Nasan Stardust-luotain ohitti komeetta Wild-2:n keräten pölynäytteitä aerogeelinäytekehräimeen. Näytteet tuotiin Maahan tammikuussa 2006.

Nasan Deep Impact -luotain ja sen törmäysosa saavuttivat komeetta Tempel 1:n heinäkuussa 2005. Itse luotain keräsin pölynäytteitä ja törmäysosa aiheutti komeetan pinnalla törmäysräjähdyksen, joka kaivoi useiden kymmenien metrien kokoisen kraatterin. Suurin osa kraatterin aineesta sinkoutui ja höyrystyi avaruuteen; pilveä havaittiin itse luotaimesta ja myös maanpinnalla olevissa observatorioissa.

Japanin Hayabusa-luotain lähestyi ja jopa kosketti kahdesti asteroidi 25143 Itokawa’a marraskuun 12. ja 25. päivinä vuonna 2005. Luotaimessa esiintyi teknisiä ongelmia, mutta niistä huolimatta pieni määrä näytteitä saatiin kerättyä ja jopa tuotua Maahan vuonna 2010. 

Monet muutkin avaruusluotaimet ovat ohi mennessään tehneet havaintoja ja ottaneet valokuvia asteroideista. Niistä havainnoista on muodostunut tärkeä tietokanta tutkittaessa niin asteroidien kuin komeettojenkin ominaisuuksia; mitään selkeää rajaa näiden kahden kohderyhmän välille ei voidakaan vetää, sillä asteroideissa on havaittu komeettamaisia ominaisuuksia ja päinvastoin.

Katso myös ESAn tiedotustilaisuus laskeutumispaikasta: