GOCE päätyi Etelä-Atlantiin

GOCE-satelliitti.
Kuva ESA.

Euroopan avaruusjärjestön (ESA) maapallon gravitaatiokenttää havainnut GOCE-satelliitti päätyi Tyyneen valtamereen ylitettyään sitä ennen Siperian asumattomat alueet. Tuhoutuminen tapahtui noin kello 2 aikoihin (Suomen aikaa) viimeyönä ja sen ei tiedetä aiheuttaneen minkäänlaisia vahinkoja. Arviolta pari kolmesataa kiloa satelliitin 1100 kg massasta päätyi merenpintaan asti.

Viimeisen kerran satelliittiin oltiin yhteydessä Etelämantereella sijaitsevalta Troll-asemalta kello 0.42. Tällöin mittausdata kertoi satelliitin tietokoneen lämpötilaksi 80 °C ja akkujen lämpötilaksi 84 °C. ESAn insinöörien yllätykseksi satelliitti oli täysin toimintakuntoinen korkeista lämpötiloista huolimatta. Korkeutta satelliitilla oli tuolloin jo alle 120 km. Korkeus oli jo niin vähäinen, että tuhoutuminen oli väistämätöntä seuraavan kierroksen aikana.

12.11.2013

ESA tarkensi putoamispaikkaa. Se tapahtui Tyynen valtameren sijaan Etelä-Atlantilla Tulimaan itäpuolella ja Falkland-saarista etelään. Tuhoutumisaika oli 2.16. Oheisesta kartasta selviää putoamispaikka

 
https://maps.google.de/maps?num=50&q=-56,-60&ie=UTF8&hq=&hnear=0x1a518a690ca2a93d:0xdce616971e86954,-56,-60&gl=de&t=m&ll=-55.998381,-60.007324&spn=5.901093,14.0625&z=6&iwloc=A&source=embed

 

GOCE ylittää Kangasalan huomenna aamulla?

Taiteilijan näkemys GOCE-satelliitista.
Kuva ESA.

Ennusteiden mukaan GOCE-satelliitti päätyy ilmakehään ensiyönä Suomena aikaa. Jos ennuste toteutuu, niin silloin se on kaukana maamme ilmatilasta.

Jos kuitenkin ilmakehän satelliitin vauhtia vastustava voima on heikompi kuin mitä laskelmissa on otettu huomioon ja tuhoutuminen tapahtuu myöhemmin, niin silloin maanantaiaamuna kello 8.50 aikoihin satelliitin rata vie sen Oriveden, Kangasalan ja Valkeakosken yläpuoliseen ilmatilaan. Radan alin kohta ei kuitenkaan ole pohjoisella pallonpuoliskolla, joten satelliitin tuhoutuminen juuri tähän aikaan on epätodennäköistä.

Satelliitin rataa voi jäljittää Google-kartastosta esimerkiksi seuraavasta linkistä http://www.n2yo.com/passes/?s=34602

Kiertoradalla olevan sateliittin rata alenee ilmakehän vastustavasta voimasta johtuen aluksi hitaasti. Jos rata on soikea (ellipsi), radan vajoaminen on voimakkainta radan kaukaisimmassa pisteessä (apogeum) vaikka lähin piste (perigeum) myös alenee. Toisin sanoen rata muuttuu pyöreämmäksi. Jos rata pääsee vajoamaan tiheämmän ilmakehän alueelle (noin 120 km tai alle) radan muodon muokkaantuminen on hyvin nopeaa ja juuri ennen tuhoutumistaan satelliitin rata voi olla jo lähes pyöreä. Näin ollen tuhoutuminen voi tapahtua lopulta missä radan kohdassa tahansa.

Lisää aiheesta löytyy aikaisemmasta artikkelista

http://avaruusmagasiini.blogspot.fi/2013/11/goce-tuhoutuu-viikon-kuluessa.html

ISON komeetta kirkastuu odotetusti

Komeetta ISON Hubblen kuvaamana.
Kuva NASA/HST.

Komeetta C/2012 S1 (ISON) on kirkastunut korjatun ennusteen mukaisesti, jonka on hieman vähemmän kuin ensimmäisen kirkkausennuste. Ero ensimmäisen ja korjatun ennusteen välillä on noin 1–1,5^m.

Tuoreimpien havaintojen mukaan komeetan kirkkaus on noussut jopa 9^m, joten se pitäisi olla hyvin havaittavissa kiikareilla. Kiikareiksi periaatteessa riittää 7×50 kokoiset, mutta kirkkaamman ja selkeämmän kuvan komeetasta saa tätä suuremmilla laitteilla. Jos käytettävissäsi on 20×80 tai vieläkin valovoimaisemmat kiikarit, niin nyt ne olisi syytä kaivaa kaapinperältä käyttöön.

Komeetan havaitussa kirkkaudessa esiintyy aika suuri hajonta. Tämä on ymmärrettävää, sillä havaitsijat tekevät havaintonsa aika monella erilaisella laitteella, havaintaolosuhteet ovat erilaiset ja havaitsijoiden kokemus komeettojen havaitsemisessa ja kirkkauden arvioinnissa on hyvin monen tasoista. Joukkona he kuitenkin pystyvät tekemään aika hyviä havaintoja.

Kirkkauskaaviota katsottaessa täytyy ottaa huomioon, että kaavion yhtenäinen musta käyrä on alkuperäinen ennuste. Punaiset pisteet ovat tehtyjä havaintoja. Ennusteen suurin kirkkaus on perihelin aikaan, mutta sen havaitseminen on käytännössä vaikeaa, sillä komeetta on silloin vain hieman yli miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta ja Auringon kilo estää kaikki havaintoyritykset.



Komeetan kirkkaus on kehittynyt
uudistetun ennusteen mukaisesti.
Kuva Nasa CIOC.

Komeetta kirkkaus nousee jyrkästi sitä mukaa mitä lähemmäksi periheli tulee ja havainto-olosuhteet samalla huononevat merkittävästi. Tästä syystä ensimmäiset paljain silmin tehdyt havainnot lienevät mahdollisia vasta perihelin ohituksen jälkeisinä muutamana päivänä (jos silloinkaan). Tavallisen ihmisen kannalta voidaan vain toivoa, että komeetan kirkkaus pysyttelisi riittävänä, jotta havainnot onnistuisivat joulukuun alkupuolella ilman havaintovälineitä.

Toistaiseksi komeetassa ei ole havaittu minkäänlaisia merkkejä pirstoutumisesta. Tämä ei vielä ole ollut edes odotettavissa, sillä komeetta on juuri ja juuri siirtynyt lähemmäksi Aurinkoa kuin maapallo. Komeetta lähestyy aurinkokunnan sisäosaa hyvin jyrkässä kulmassa ekliptikaa, joten maapallon radan tuntumassa komeetta ei ole ollut.

Mitä lähemmäksi Aurinkoa komeetta radallaan etenee sitä voimakkaampi vuorovesivoima siihen kohdistuu. Vuorovesi voima pyrkii muuttamaan komeettaytimen muotoa soikeaksi (jos se olisi pallo) ja jos se ei ole rakenteeltaan jännitystä kestävä. Jos komeettaydin on hauras, pirstoutuminen on väistämätöntä.

Komeetta saattaa kuitenkin selvitä lähiohituksestaan, sillä Auringon Rochen raja ^[1] kiinteille kappaleille on noin 550 000 km ja nestemäisille kappaleille noin 1,07 miljoonaa kilometriä. Komeetan lähin etäisyys on vain noin 1,2 miljoona kilometriä Auringon pinnasta (radan säde on tuolloin noin 1,9 miljoonaa kilometriä), joten perihelietäisyys on paljon suurempi kuin Rochen rajan etäisyys.

Komeetta 17P/Holmes vuodelta 2007.
Kuva Kari A. Kuure.

Vuorovettä suuremman vaikutuksen komeettaytimeen tekee siitä haihtuva vesihöyry. Auringon lämmittävä vaikutus voi synnyttää pinnanalaisia vesitaskuja ja jopa kehittää niihin suuria ylipaineita. Tällöin heikko jäärakenne ei ehkä kestä vaan murtuu ja nestemäinen vesi syöksyy avaruuteen. Sisäinen paineen muodostus voi myös pirstoa komeetta ydintä ennakoimattomasti. Tällaisen pirstoutumisen seurauksena komeetan kirkkaus voi kasvaa moninkertaiseksi. Komeetta 17P/Holmesin kirkkaus kasvoi (tällaisen) purkauksen aikana miljoonakertaiseksi vuonna 2007. Tosin purkauksen syytä ei kuitenkaan tunneta varmasti.

Huomautukset

[1] Rochen raja on etäisyys jolla tähteä, planeettaa tai vaikkapa kuuta lähestyvä gravitaatiovoimansa sitoma useasta pienemmästä kappaleesta kostuva kappale pirstoutuu siihen kohdistuvan vuorovesivoiman vaikutuksesta. Raja määräytyy lähinnä lähestyvän (kiertävän) kappaleen tiheydestä, mutta kiinteillä kappaleilla ja nesteillä on rakenteesta johtuvia eroja rajaa laskettaessa. Kiinteiden kappaleiden Rochen raja on noin puolet pienempi kuin nestekappaleiden. Komeettaa ei oikein voi pitää kumpaakaan ryhmään kuuluvana, joten jonkinlainen arvio niiden väliltä voisi olla oikea.

Asteroidit ovat luultua suurempi uhka

Tšeljabinskin meteorin jättövana noin
20 km korkeudella.
Kuva Wikimedia Commons.

Tiedelehti Nature’sssa äskettäin julkaistu tutkimus ^[1] osoittaa, että Tšeljabinskin meteorin tapaiset pienehköt asteroidit ^[2] Maan radan tuntumassa ovat yleisempiä kuin mitä on pystytty havaitsemaan.

Tutkimusryhmä kokosi havaintonsa USAn infra-ääniä havaitsevan valvontaverkoston kokoamasta aineistosta yli 20 vuoden ajalta. Tulosten mukaan maapallon ilmakehään syöksyi tänä aikana vähintään kuusikymmentä noin 20 m kokoluokkaa olevaa asteroidia. Määrä on kolminkertainen aikaisempiin havaintoihin verrattuna.

Ilmakehään syöksyvien kappaleiden havaitseminen ei ole kovinkaan helppoa maapallon pinnanmuodostuksen vuoksi. Maapallon meret kattavat ¾ koko pinta-alasta ja maan osuudestakin suuri osa on harvaan asuttua tai asumattomia alueita. Tästä syystä asteroidien syöksyjä ei havaita kuin hyvin harvoin.

Aikaisemmin arvioitiin, että pienten asteroidien törmäyksiä sattuisi kerran 150 vuodessa, Tunguskan ^[3] kokoisia kerran tuhannessa vuodessa. Nyt siis arviota on täytynyt korjata ja tutkimustuloksen mukaan näyttäisi siltä, että asteroideja törmäisi maapallon ilmakehään noin 30 vuoden välein (tilastollinen keskiarvo).

Toisessa tutkimuksessa (joka myös julkaistiin Naturessa) päädyttiin tulokseen, että Tšeljabinskin meteorin rata oli hyvin lähellä 86039-asteroidin rataa. Asteroidi on noin 2 km kokoinen. Vaikka radat ovat samankaltaiset, se ei vielä kuitenkaan ole täysin varma osoitus kappaleiden yhteisestä alkuperästä. Ajatus asteroidista irronneesta pienestä kappaleesta ei kuitenkaan ole kaukana.

 Huomautukset

[1] Tutkimusryhmää johti professori Peter Brown Länsi-Ontarion yliopistosta.

[2] Asteroidien koon alarajaa ei ole määritetty, joten jotkut käyttävät yli 1 metrin kokoluokkaa oleville kappaleille nimitystä "asteroidi". Nimistön käyttö on kuitenkin horjuvaa, välillä kappaleita kutsutaan meteoroideiksi, meteoriiteiksi ja välillä asteroideiksi.

Fysiikkaan perustuvaa tukea tämä  käytäntö ei saa, sillä aikaisempien tutkimusten mukaan noin 150 m kokoiset tai sitä pienemmät kappaleet ovat yleensä yhdestä kappaleesta koostuvia, kun taas suuremmat kappaleet ovat kasa erikokoisia kiviä, jotka pysyvät yhdessä gravitaationsa vaikutuksesta. Rajaa suuremmat kappaleet pyörivät itsensä ympäri hitaasti, korkeintaan viisi kierrosta vuorokaudessa. Pienemmät kappaleet voivat pyöriä nopeammin, mutta tutkimuksia tästä on hyvin vähän.

[3] Kesäkuun 30 päivänä vuonna 1908 törmäsi Siperiaan Tunguskan alueelle arviolta noin 50 metrinen kappale, jota on epäilty pieneksi komeettaytimeksi. Kappale tuhoutui ilmakehässä noin 10 km korkeudella, mutta paineaalto kaatoi metsää noin 2000 km² alueelta ja sytytti sen tuleen.

Huippututkimus on parasta köyhyydenvastaista toimintaa

Intian Mars-luotain lähdössä
kuuden kuukauden matkalleen.
Kuva ISRO.

Intian Mars-luotaimen onnistunut laukaisu on herättänyt ainakin suomalaisissa tiedotusvälineissä ja ehkä muuallakin kriittisiä lausuntoja, joiden mukaan (avaruus)tutkimukseen käytetyt varat olisi pitänyt käyttää köyhyyden poistamiseen.

Mars-luotaimen hinta oli Intian ilmoituksen mukaan noin 50 miljoona euron tuntumassa. Summa on pieni ja sillä ei kovinkaan paljoa köyhyyttä saada poistettua Intian kokoisessa valtiossa, jossa miljardin ihmisen väestöstä merkittävä osa on köyhiä. Silmäparia kohti tuosta summasta ei montaa senttiä tulisi, joten köyhät pysyisivät edelleen köyhiä.

Tarkastellaanpa mitä avaruuteen oikein lähetettiin ja mihin siihen upotetut rahat oikeasti menivät. Suurin osa Mars-luotaimeen käytetyistä aineista on alumiinia, jonkin verran titaania ja merkittävästi pienempi osa piitä, kultaa ja harvinaisia maametalleja. Kaikki nämä aineet ovat lojuneet alun perin maaperässä malmeina jossakin päin maapalloa.

Jotta niistä on tullut Mars-luotain, on tarvittu valtava määrä työtä ja energiaa. Tämä työ ei ole syntynyt tyhjästä vaan sillä on tekijänsä ja tekijät ovat saaneet palkkaa, useimmat varmasti setelirahaa enemmän tai vähemmän. Mitä pidemmälle on jalostettu ja mitä edistyneempää tekniikkaa ja menetelmiä on käytetty, sen enemmän laitteiden työstämiseen on sitoutunut työtä. Lopulta on saavutettu tuote, jonka jalostusarvo satoja kertoja kultaa arvokkaampaa.

Koko jalostusarvon kasvu jää hyödyttämään sitä yhteiskuntaa jossa jalostaminen tehdään (eikä suinkaan lähde kohti Marsia luotaimen mukana).  Yhteiskunta on verottanut tätä työn tuottavuutta monessa vaiheessa ja lopulta työntekijät käyttävät saamansa palkkarahat omien talojen rakentamiseen, koulutukseen, perheensä elämiseen jne. toisin sanoen panevat rahat kiertämään.

Mitä nopeammin rahat kiertävät sen enemmän ne tuovat hyvinvointia ja sitä laajemmalle (myös köyhille) taloudellinen vaikutus leviää moninkertaistaen alkuperäisen tuottavuuden. Sillä on siis paljon suurempi ja merkittävämpi taloudellinen hyöty kuin muutaman sentin panostus jonkun köyhän elämässä, jolle sen arvo on ehkä riisikupin arvoinen ja jonka hyöty ei ulotu edes seuraavaan päivään.

Loppuyhteenvetona Marsia kohti lähti hyvin pieni kasa ainetta (alun perin metallimalmia) mutta sen jalostus tutkimusluotaimeksi loi uutta taloutta ja vaurautta köyhyydestä kärsivälle Intian kansalle ja pienissä määrin myös muille maailman valtioille ja ihmisille. Hieman yleisemmin: huippututkimus ja korkea jalostusarvo ovat parasta (ja jossain mielessä ainoaa) köyhyyden vastaista toimintaa mitä ihmiskunta voi tehdä. MOT.