Ensimmäinen amerikkalainen avaruuslento vuosikymmeneen

NASA ja SpaceX-yhtiö suunnittelevat ensimmäistä amerikkalaista avaruuslentoa Kansainväliselle avaruusasemalle vuosikymmeneen. Kantorakettina on SpaceX:n Falcon 9 kantoraketti ja sen kuormana on miehitetty Dragon avaruusalus. Astronautteina ovat Robert Behnken ja Douglas Hurley. Lähtö on suunniteltu tapahtuvaksi keskiviikkona 27. toukokuuta kello 23.33 Suomen aikaa Kennedyn avaruuskeskuksen laukaisualustalta 39A. Lento on nimetty Demo-2:ksi ja sen kestoa ei ole määritelty.

Dragon-alus telakoitumassa Kansainväliseen avaruusasemaan lennon Demo-1 aikana. Kuva NASA-TV.

Laukaisun jälkeen Dragon avaruusalus siirtyy Kansainvälisen avaruusaluksen radalle ja lähestyy sitä. Noin vuorokauden lähestymisvaiheen jälkeen avaruusalus on valmis telakoitumaan avaruusasemaan. Telakoitumisen hoitaa Behnken niiltä osin kuin se on tarpeellista. Dragon alus pystyy automaattiseen telakoitumiseen ja näinhän tapahtui Demo-1 lennolla, joka oli miehittämätön.

Molemmat astronautit ovat lentäneet aikaisemminkin avaruudessa. Behnken on ollut STS-123 ja STS-130 lennoilla mukana ja teki molemmilla lennoilla avaruuskävelyn. Harley puolestaan oli lennoilla STS-127 ja STS-135, joista jälkimmäinen suuntautu Hubble avaruusteleskoopille sen viimeisen huollon aikana heinäkuussa 2011.

Molemmat astronautit siirtyvät telakoinnin jälkeen Kansainväliselle avaruusasemalla ja heistä tulee aseman Expedition 63 miehistö. Avaruusasemalla työskentelyn aikana he suorittavat useita tieteellisiä kokeita ja testejä yhdessä asemalla työskentelevän miehistön kanssa.

Dragon-avaruusalus kykenee suorittamaan jopa 210 vuorokautta kestäviä avaruuslentoja. Demo-2 lento on kuitenkin varusteltu enintään 110 vuorokauden lentoa varten. Näin pitkään sen ei kuitenkaan odoteta asemalla viipyvän mutta tarkka paluun ajankohta määräytyy sen mukaan, miten muut kaupalliset ja aseman huoltoon liittyvät lennot ajoittuvat.

Paluu Maahan tapahtuu laskuvarjojen varassa Floridan itäpuoliselle Atlantin alueelle. Paluulentoa on vastassa SpaceX’n Go Navigator -alus, joka poimii mereen laskeutuneen avaruusaluksen ja kuljettaa sen takaisin Cape Canaveraliin. Lennon onnistuessa NASA voi hyväksyä Dragon alukset varsinaiseen toimintaan säännöllisten miehitettyjen lentojen suorittamiseksi. Tulevaisuudessa Dragon aluksia voidaan käyttää mm. Kuuhun suuntautuvilla lennoilla.

SpaceX-yhtiön kilpailija Boeing on kehittänyt omaa miehitettyjen lentojen alusta Starlineria. Sillä on kuitenkin ollut epäonnea ja vastoinkäymisiä kehittelytyön aikana ja projekti onkin pahasti myöhässä. Starlinerin ensimmäinen miehittämätön lento kuitenkin onnistui viime joulukuussa. Starlinerin kantoraketti on United Launch Alliance (ULA) Atlas V, jonka suorituskyky on suunnilleen samaa luokaa kuin Flagon 9 kantoraketin.

Jos olet kiinnostunut seuraamaan laukaisua, niin se on mahdollista NASA-tv:n https://www.nasa.gov/multimedia/nasatv/index.html#public sekä useiden eri sosiaalisen median kautta.

Raju purkaus Auringossa 99 vuotta sitten

Garrington-tapahtuma vuonna 1859 on ollut tähän asti voimakkain tunnettu aurinkomyrsky, joka osui maapalloon. Nyt tutkijat ovat onnistuneet kaivamaan historian hämäristä toisen, kuta kuinkin saman voimakkuuden purkauksen, joka sekin aiheutti vakavia tuhoja etenkin lennätin ja puhelinverkoille.

Auringossa tapahtui 9.8.2011 voimakas flare-purkaus, joka ylivalotti Aurinkoa havaitsevien satelliittien kamerat. Kuva Wikimedia Commons.

Tapahtumat käynnistyivät 12.5.1921, kun Auringon aktiivisella alueella AR1842 auringonpilkkujakson 15 aikana tapahtui voimakkaita flare-purkauksia. Purkaukset vuorostaan aiheuttivat koronamassapurkauksia (CME), joiden suunta oli suoraan kohti maapalloa. Magneettisen myrskyn maksimi saavutettiin 15.5. kello 02.00 GMT, jolloin Ruotsissa puhelinkeskus vaurioitui ja syttyi palamaan. Tuntia myöhemmin sama toistui New Yorkin Brewster-nimisessä kylässä rautatieaseman kytkentätaulussa, jossa tulipalo tuhosi lopulta koko rakennuksen. Muitakin tulipaloja syttyi, esimerkiksi New Yorkin Grand Central -aseman rautatiehallin tornissa. Tämä viimeksi mainittu tuho antoi nimensä koko tapahtumasarjalla ja se tunnettiin sen jälkeen New York Railroud Superstorm’ina.

Tulipalot syttyivät sen vuoksi, että magneettinen myrsky indusoi pitkiin sähkö ja puhelinlinjoihin (avojohtoja) voimakkaita ylijännitteitä. Ylijännitteet olivat maksimissaan jopa 10 V/km, joten linjoihin kytketyt laitteet saattoivat kokea jopa useiden satojen volttien ylijännitteitä ja siitä aiheutuvia sähkövirtoja. Nämä sähkövirrat kuumentavat linjoihin kiinnitettyjä laitteita niin paljon, että lopulta niiden lämpötila sytyttää ne palamaan. Etenkin puhelinjärjestelmät tuohon aikaan olivat erittäin alttiita häiriövirroille ja ei olekaan mikään ihme, että erilaisia ongelmatilanteita, häiriöitä ja laiterikkoja koettiin kaikissa maanosissa Australiasta Eurooppaan ja Amerikkoihin asti.

Saman aikaisesti puhelin, lennätin ja sähköverkkojen ongelmien kanssa taivaalla nähtiin voimakkaita revontulia. Eteläisimmät revontulet nähtiin Teksasissa, Los Angelesissa ja Tyynen meren alueella Samoalla ja Tongalla. Nähtiinpä revontulia lähellä ekvaattoria merellä olleilla laivoillakin.

Vuoden 1921 suuta aurinkomyrskyä on tutkinut Jeffrey Love (Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos) ja hänen kollegansa. Tutkimusraportti ^[1] on julkaisti Advancing Earth and Space Science -verkkojulkaisussa otsikolla Intensity and Impact of the New York Railroad Superstorm of May 1921. ja samasta aiheesta samassa julkaisussa on Mike Hapgood’in artikkeli ^[2] The Great Storm of May 1921: An Exemplar of a Dangerous Space Weather Event.

Jeffrey Love’n johtama tutkimusryhmä laski toukokuun 1921 tapahtuman myrskyindeksin (Dst). Tulos oli, että indeksin lukemaksi laskelmat antoivat -907 ± 132 nT toukokuun 15. päivälle myrskyn ollessa voimakkaimmillaan. Tämä on hyvin lähellä sitä, mitä on laskettu Carrington tapahtuman noin -900 nT -lukema. Viime vuosien suurin häiriöindeksin lukema -589 nT saavutettiin vuonna 1989.

Mike Hapggood tutki historiallisista asiakirjoista tapahtumien kronologista järjestystä. Hän toteaa, että maapalloon osui parin vuorokauden aikana useita CME-pilviä, jotka aiheuttivat voimakkaita häiriötiloja niin magneettikenttään kuin teknisiin järjestelmiin. Häiriöt olivat niin voimakkaita, että silloisten magneettisten mittausasemien mittarit ja piirturit ylittivät käytössä olevat asteikot.

Huomautukset

[1] https://doi.org/10.1029/2019SW002250

[2] https://doi.org/10.1029/2019SW002195

Lisää luettavaa

http://avaruusmagasiini.blogspot.com/2019/06/superflare-auringossa-on-mahdollinen.html

http://avaruusmagasiini.blogspot.com/2014/05/auringossa-piilee-vaara.html

http://avaruusmagasiini.blogspot.com/2018/02/proxima-centaurissa-valtava-flare.html

ESO:n havaintolaitteella on löydetty Maata lähimpänä oleva musta aukko

ESO2007fi tutkimustiedote – Pasi Nurmi

Ryhmä tähtitietelijöitä Euroopan eteläiseltä observatoriolta (ESO) ja muista instituuteista on löytänyt mustan aukon vain 1000 valovuoden etäisyydeltä. Musta aukko on lähempänä aurinkokuntaamme, kuin mikään aikaisemmin tunnettu musta aukko. Se on osa kolmen tähden järjestelmää HR 6819, jonka tähdet voi nähdä paljain silmin.

Havainnekuvat tähtijärjestelmästä HD 6819, joka sisältää tähdenmassaisen mustan aukon ja joka on lähin toistaiseksi tunnettu musta aukko. Kuva ESO.

Tutkimusryhmä löysi todisteita näkymättömän kohteen olemassaololle tutkimalla kahden kumppanitähden liikkeitä ESO:n La Sillassa Chilessä sijaitsevan MPG/ESO 2.2-metrin kaukoputken avulla. Tutkimusryhmän mukaan tämä löytö voi olla ainoastaan jäävuoren huippu ja useita vastaavia mustia aukkoja voidaan jatkossa löytää.

"Olimme täysin yllättyneitä, kun ymmärsimme, että tämä on ensimmäinen tähtisysteemi, jossa on musta aukko ja järjestelmän voi nähdä paljain silmin", eläkkeellä oleva Tšekin Tiedeakatemian tutkija Prahasta ja yksi tutkimuksen tekijöistä Petr Hadrava sanoi. Teleskoopin tähdistössä sijaitseva tähtijärjestelmä on niin lähellä meitä, että sen voi nähdä eteläisellä pallonpuoliskolla pimeänä selkeänä yönä ilman kiikareita tai kaukoputkea. “Tämä systeemi sisältää Maata lähimpänä olevan mustan aukon, joka tunnetaan”, ESO:n tutkija ja tänään Astronomy & Astrophysics lehdessä julkaistun tutkimuksen päätekijä Thomas Rivinius sanoi.

Tutkimusryhmä havaitsi alunperin järjestelmää nimeltään HR 6819 ^[1] osana kaksoistähtitutkimusta. Heidän analysoidessaan havaintoja he olivat yllättyneitä löytäessään kolmannen aikaisemmin tuntemattoman kohteen HR 6819:stä, mikä osoittautui mustaksi aukoksi. FEROS spektrografin kanssa tehdyt havainnot MPG/ESO 2.2-metrin teleskoopilla La Sillassa osoittivat, että toinen kahdesta näkyvästä tähdestä kiertää näkymätöntä kohdetta kerran 40:ssä vuorokaudessa, kun taas toinen tähti on kauempana tästä sisemmästä parista.

ESO:n Garchingin eläkkeellä oleva tähtitieteilijä ja tutkimuksessa mukana ollut Dietrich Baade sanoi: “Havaintojen tekemisessä vaadittavat mittaukset 40 vuorokauden jakson selvittämiseksi täytyi ajoittaa useiden kuukausien aikavälille. Tämä oli mahdollista ainoastaan ESO:n ainutlaatuisen havainto-ohjelman avulla (service-observing scheme), jossa ESO:n henkilökunta tekee havainnot niitä tarvitsevien tutkijoiden puolesta”.

HR 6819:ssä piileksivä musta aukko on yksi ensimmäisistä tunnetuista tähden massaisista mustista-aukoista, jotka eivät vuorovaikuta voimakkaasti ympäristönsä kanssa ja siitä syystä ovat oikeasti näkymättömiä. Tutkimusryhmä pystyi kuitenkin osoittamaan sen olemassaolon ja laskemaan sen massan tutkimalla sisemmän tähtiparin toisen tähden rataa. “Näkymätön kohde, jonka massa on ainakin neljä kertaa Auringon massan suuruinen voi olla ainoastaan musta aukko”, Chilessä työstentelevä Rivinius totesi.

Tähtitieteilijät ovat tähän päivään mennessä löytäneet omasta galaksistamme mustia aukkoja vain muutaman tusinan verran, joista lähes kaikki vuorovaikuttavat voimakkaasti ympäristönsä kanssa ja näkyvät siksi tässä vuorovaikutuksessa vapautuvan voimakkaan röntgensäteilyn vuoksi. Tutkijat ovat kuitenkin arvioineet, että Linnunradan elinaikana huomattavasti useampi tähti on elämänsä loppuvaiheessa romahtanut mustaksi aukoksi. 

Hiljaisen ja näkymättömän mustan aukon löytyminen HR 6819:sta antaa vihjeen siitä, missä yhä useampi musta aukko saattaa Linnunradassamme lymytä. “Tuolla jossain on oltava satoja miljoonia mustia aukkoja, mutta me tunnemme niistä vain muutaman. Kun tiedämme mitä pitäisi etsiä, niin meillä on paremmat edellytykset myös niiden löytämiselle”, Rivinius sanoi. Baade vielä lisäsi sanomalla, että mustan aukon löytyminen näin lähellä olevasta kolmoisjärjestelmästä tarkoittaa sitä, että näemme ainoastaan “jäävuoren huipun”.

Jo nyt tähtitieteilijät uskovat, että tämä löytö voi auttaa toisenkin systeemin ominaisuuksien selventämisessä. “Huomasimme, että toinenkin järjestelmä nimeltään LB-1 voi olla myös vastaavanlainen kolmoisjärjestelmä, vaikka sen varmistaminen vaatiikin lisähavaintoja”, tutkimuksessa mukana ollut ESO:n tutkijatohtori Marianne Heida sanoi. 

"LB-1 on hieman kauempana Maasta, mutta tähtitieteellisessä mittakaavassa silti melko lähellä, mikä merkitsee sitä, että mahdollisesti tällaisia järjestelmiä on huomattavasti enemmän. Löytämällä näitä kohteita enemmän ja tutkimalla niitä tarkemmin opimme uusia asioita näiden harvinaisten tähtien muodostumisesta ja kehityksestä. Tiedämme, että nämä tähdet aloittavat elämänsä massaltaan yli kahdeksan kertaa Auringon suuruisina ja niiden elämä päättyy supernovaräjähdykseen, josta jää jäljelle musta aukko", Heida jatkoi.

Tällaisten kolmoisjärjestelmien löytyminen, joissa on sisempi pari ja sitä kiertävä kaukaisempi tähti, voivat antaa lisätietoa väkivaltaisista kosmisista yhdistymisistä, jotka saavat aikaan riittävän voimakkaita gravitaatioaaltoja, jotta ne pystytään havaitsemaan Maasta käsin. Jotkin tähtitieteilijät uskovat, että vastaavissa järjestelmissä kuten HR 6819 tai LB-1 yhdistymisiä voi tapahtua, mutta silloin sisempi pari koostuisi kahdesta mustasta aukosta tai musta aukko neutronitähti parista. 

Kaukaisempi ulompi kohde voi vetovoimallaan vaikuttaa sisempään pariin siten, että se laukaisee yhdistymisen ja gravitaatioaaltojen syntymisen. Vaikka HR 6819:ssä ja LB-1:ssä on vain yksi musta aukko eikä ainuttakaan neutronitähteä, niin nämä järjestelmät voivat silti auttaa tutkijoita ymmärtämään, miten kolmoistähtitärjestelmissä tähtien välisiä törmäyksiä tapahtuu.

Huomautukset

[1] HR 6819 tunnetaan myös nimellä QV Telescopii (QV Tel). Tähtijärjestelmä sijaitsee eteläisellä tähtitaivaalla Teleskoopin tähdistössä (RA 18h 17m 07.53179s Dec −56° 01′ 24.0876″) ja tähti on luokiteltu muuttuvaksi (?) tähdeksi, jonka kirkkaus vaihtelee 5,31 ja 5,38 magnitudin välillä. Parallaksimittaukset ovat osoittaneet tähden etäisyydeksi 1 120 valovuotta.

Kuten havainnot osoittavat, aikaisemmat tiedot tähdestä ovat olleet vähintäänkin epätarkkoja.

Nopeat radiopurskeet magnetareista

Huhtikuun 28. päivänä havaittiin voimakas ja erittäin lyhyt radiopurske (FRB200428) Linnunradasta vain noin 30 000 valovuoden etäisyydeltä. Samasta kohteesta havaittiin myös kirkas röntgenpurkaus. Kootun datan analyysi on vielä kesken mutta tutkijat uskovat, että magnetari^[1] SGR 1935+2154 tuo ratkaisun vuodesta 2001 tutkijoita ihmetyttäneisiin nopeisiin radiopurskeisiin. Nopeita radiopurskeita^[2], FRB, on havaittu tulevan kaukaisesta maailmankaikkeudesta ja vain harvat niistä ovat olleet toistuvia.

Radiopurske magnetarista SGR 1935+2154 on merkitty kaavioon, jossa y-akselilla on voimakkuus Janskeina ja x-akselilla havaitut taajuudet. Kuva Dr. Evan Ó Catháin.

Huhtikuun lopulla havaittu radiopurskeen lähde on todettu olleen neutronitähtien muoto, jossa tähdellä on erittäin voimakas magneettikenttä. Näitä tähtiä on kutsuttu magnetareiksi. Tutkijat olettavat radiopurskeiden syntyvän magnetarin magneettikentässä tapahtuvilla flarepurkauksilla. Flarepurkaukset olisivat seurausta tähden järistyksistä. Hypoteesi on varteen otettava, mutta se vaatii tuekseen vielä runsaasti havaintoja ja tutkimusta.

Nyt havaittu purske^[3] oli niin voimakas, että jos sitä olisi havaittu kauempaa, tyypillisesti kaukaisesta avaruudesta, niin se vastaisi hyvin muita havaittuja radiopurskeita. SGR 1935+2154 sijaitsee kuitenkin niin lähellä meitä, että flarepurkauksen tuottama röntgensäteily oli myös havaittavissa. Röntgentaajuisen säteilyn havaitseminen kaukaisesta avaruudesta radiopurskeiden yhteydestä olisi erittäin vaikeaa tai jopa mahdotonta ja tiettävästi sitä ei ole koskaan tehty. 

Radiopurske magnetarista SGR 1935+2154 sijoittuu voimakkuudeltaan radiopurskeiden heikoimpiin, mutta sen läheisyys auttaa tutkijoita ymmärtämään myös voimakkaampia ja kaukaisessa avaruudessa tapahtuvia purskeita.

Huomautukset

[1] Magnetarin magneettikentän voimakkuuden arvioidaan olevan noin tuhatkertainen tavallisen neutronitähden magneettikentän voimakkuuteen verrattuna.

[2] Aihetta on myös käsitelty artikkelissa Tutkijat löysivät radiopurskeiden lähteen .

[3] Tutkimus on julkastu The Astronomers Telegram -verkkojulkaisussa.

Meteoriitti on sittenkin tappanut miehen

Maapallon pinnalle päätyy avaruudesta NASAn arkistoihin perustuen arvion mukaan noin 17 meteoriitti vuorokaudessa. Määrä ei ole suuren suuri verrattuna maapallon koko pinta-alaan ja josta pinta-alasta noin 70 % on merialuetta. Näin ollen meteoriitin putoaminen asutulle alueelle on harvinaista ja todennäköisyys kiven osumisesta ihmiseen on todella pieni.

Tulipalloista voi pudota maahan asti pieniä kiviä. Niiden osuminen ihmisiin on äärimmäise epätodennäköistä. Kuva © Tampereen Ursa ry.

Harvinaista on päävoiton saaminen lotossakin, mutta sitäkin kuulemma tapahtuu. Näin myös on putoavien meteoriittien osumallekin, sillä tunnettu historia tietää kertoa muutamista tapauksista, joissa pudonnut meteoriitti olisi vahingoittanut ihmistä. Ehkä tunnetuin tapaus on vuodelta 1954, jolloin Ann Hodges'n talon katon läpäisi noin 5,5 kg meteoritti ja osui naista lantioon. Meteoriitti (H4 -luokan kondriitti) tunnetaan nykyisin Sylacaugan meteoriittina tapahtumapaikan lähistöllä sijaitsevan kaupungin mukaan.

Muutamista kuoleman tapauksista ja vahingoittumisista läheltä piti -tilanteista on kerrottu lehdistössä (6.2.2016 Intia, 1951 LaPaz, 1929 Jugoslavia ja 1908 Tunguska) mutta ovatko nämä tosia tapahtumia, niin siitä ei ole varmuutta. Ainakin tuore 2016 Intiassa meteoriitin aiheuttamaksi väittety räjähdys ei näyttäisi liittyvän mitenkään meteoriitteihin.

Vuodelta 2013 on muistissa Tseljabinskin kaupungin liepeille pudonnut pieni asteroidi. Maanpinnalta ja läheisestä järvestä on kerätty yli 650 kg kiveä. Maahansyöksy aiheutti voimakkaan paineaallon, joka rikkoi rakennutuksia ja ikkunoita. Rakennusten sortuminen ja ikkunoiden pirstoutuminen aiheutti ihmisille vammoja, mutta kenenkään ei tiedetä kuolleen tapahtumassa.

Turkkilaiset tutkijat O. Unsalan ja A. Bayatlı yhdessä yhdysvaltalaisen P. Jenniskens kanssa ovat löytäneet nyt kirjallisia raportteja Turkin valtion arkistosta, joiden mukaan meteoriitin osuma olisi aiheuttanut yhden miehen kuoleman ja toisen vammautumisen vuonna 1888 elokuun 22. päivänä. Raportteja oli kolme, joista yhden oli tehnyt Sulaymaniyah’in kuvernööri Ottomaanien valtakunnan 34. sulttaanille Abdul Hamid toiselle. Näin ollen tätä lähdettä tutkijat pitävä erittäin luotettavana.

Kirjalliset lähteet olivat laadittu ottomaanien käyttämällä turkin kielellä käyttäen turkin ja persian kirjaimistoa, jonka kääntäminen nykykielelle on ollut vaikeaa. Kääntäminen on nyt tehty paljon laajemmalle aineistolle, josta osa siis käsittelee tätä tapausta.

Tapahtumaselostuksen mukaan illalla kello 19.30 paikallisen ajan mukaan kirkas tulipallo oli nähty taivaalla. Sen jälkeen kylään oli satanut noin 10 minuutin ajan kiviä. Tällöin osa pudonneista kivistä oli osunut ulkona olleisiin ihmisiin, joista yksi oli siis kuollut ja toinen loukkaantunut (halvaantunut). Lisäksi vahinkoja oli aiheutunut sadolle ilmeisesti paineaallon vaikutuksesta. Sulaymaniyah’in kaupunki sijaitsee nykyisen Irakin alueella ja on tunnettu yliopistokaupunki.

Lisätietoja

Tutkimusraportti on julkaistu osoitteessa https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/maps.13469 ja sen pdf-versio on https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/maps.13469 .