RADIOGALAKSI
Jari M{kinen: Pikkuplaneetta Gaspra
On vuosi 1610. Ilta on laskeutunut Firenzen, Italian tieteen ja
taiteen pyh{n kaupungin p{{lle, ja koko maisema on k{{riytynyt
pime{{n verhoon - tulia sytytet{{n ymp{ri kaupunkia, ihmiset
ker{{ntyv{t piazzalle soittamaan ja luostarin munkit
valmistautuvat iltamessuunsa. Firenzen l{hist|ll{ karjapaimenet
asettuvat valvomaan karjaansa l{pi seuraavan y|n, mutta niin my|s
er{{n hienon talon kuistilla annetaan nukkumiselle pitk{t. Siell{
seisoo Galileo Galilei kahden apulaisensa kanssa ja katselevat
taivaalle uudella kaukoputkellaan. Galilei oli kuullut
kaukoputkesta er{{lt{ Hollannista saapuneelta kauppamiehelt{,
jonka kuvauksen perusteella h{n rakensi putkenpalasta ja kahdesta
linssist{ itselleen tuon ihmeellisen suurentavan kapineen. Vaikka
monet muut olivat k{ytt{neet kaukoputkia jo kenties vuoden
p{iv{t, oli Galilei-yst{v{mme kuitenkin ensimm{inen, joka keksi
katsoa sill{ taivaalle. Ja mit{ h{n n{kik{{n! H{n havaitsi Kuun
pinnalla kraatereita, h{n eroitti Auringon pinnalla suuria mustia
pilkkuja, h{n huomasi kuinka Venus ei ollut muiden t{htien tapaan
pistem{inen, vaan sirppi, joka kasvoi, kasvoi ja kasvoi, kunnes
Venus oli py|re{ valaistu levy, mink{ j{lkeen se muuttui taas
sirpiksi, joka pieneni ja pieneni, kunnes Venus oli Auringon
takana n{kym{tt|miss{.
Venus ei kuitenkaan ollut ainoa Galilein havaitsema planeetta,
vaan h{n suuntasi kaukoputkensa my|s Jupiteriin, joka tarjosi
varsin erikoisen n{yn: h{n huomasi planeetan kiekon ymp{rill{
nelj{ pient{ pistett{, jotka liikkuivat eri asentoon jo yhden y|n
kuluessa. Galilei oli siten ensimm{inen, joka havaitsi toisella
taivaankappaleella olevia kiertolaisia, mink{ kunniaksi nuo nelj{
suurinta Jupiterin kuuta - Io, Europa, Ganymedes ja Kallisto -
tunnetaan nykyisin nimell{ Galilein kuut.
Nyt 381 vuotta my|hemmin on Galileo Galilei j{lleen
ajankohtainen, sill{ tuo italialainen t{htiteteen suurmies on
antanut nimens{ parhaillaan avaruudessa matkaavalle
tutkimusluotaimelle - amerikkalaisen Galileo-luotaimen p{{teht{v{
on Jupiterin ja sen kuiden tutkiminen, mutta viikon p{{st{
lokakuun 29. p{iv{n{ se lent{{ Gaspra-nimisen pikkuplaneetan
ohitse. Galileo saa siis kunnian olla my|s ensimm{inen
pikkuplaneettaa, eli asteroidia tutkiva avaruusluotain, sill{
t{h{n saakka nuo aurinkokunnan juniorit ovat saaneet olla
rauhassa; ihmisk{den tavoittamattomissa. Ei ole siis ihme, ett{
tiedemiehet odottavat innoissaan ensi tiistaita, jolloin Galileo
pyyh{lt{{ Gaspran yli kamerat suristen alle tuhannen kilometrin
p{{st{. 50"
Melko tarkasti kaksi vuotta sitten, 12. lokakuuta 1989, seisoi
avaruussukkula Atlantis Floridassa Kennedyn avaruuskeskuksen
laukaisualustalla 39B ja odotti l{ht|{. Kyseess{ olisi
Atlantiksen viides ja koko sukkulaohjelman 31. lento, mink{
aikataulu olisi ep{tavallisen tiukka: sukkuloiden laukaisuja
oltiin jouduttu lykk{{m{{n l{hes jokaisella kerralla teknisten
vikojen tai s{{vaikeuksien vuoksi, mutta Galileo ei voisi odottaa
kauaa, sill{ sen ns. laukaisuikkuna oli avoinna vain 41 p{iv{{.
Tuona aikana Maan, Venuksen ja Jupiterin asento ja sijainti
olivat sopivat. Tuttuun tapaan laukaisua jouduttiinkin siirt{m{{n
kaksi kertaa, ensin kakkosmoottorin viallisen ohjaimen takia ja
sitten huonon s{{n vuoksi, mutta viimein 18. lokakuuta kaksi
vuotta sitten p{{stiin matkaan, ja Galilein j{nnitt{v{ matka
sukkulan rahtiruumasta kohti j{ttil{isplaneettaa alkoi.
Itse asiassa alkuper{isen suunnitelman mukaan tuolloin vuonna
1989 Galileon olisi pit{nyt olla jo kiert{m{ss{ Jupiteria.
Nimitt{in kun vuonna '77 p{{tettiin l{hett{{ Voyager-luotainten
per{ss{ Jupiteriin t{m{ Galileoksi nimetty luotain, niin oli
tarkoituksena laukaista se sukkulasta vuonna '81, jolloin
Jupiteria kiert{m{ss{ oltaisiin oltu jo kahta vuotta my|hemmin.
Sukkulan viiv{styminen lykk{si kuitenkin laukaisua kerta toisensa
j{lkeen kev{{seen '86, mutta Challenger-sukkulan onnettomuus
tammikuussa 86 pys{ytti lennot pariksi vuodeksi ja siirsi
Galileon laukaisuakin hamaan tulevaisuuteen.
Niin ik{{n alunperin oli tarkoituksena l{hett{{ Galileo
voimakkaan Centaur-rakettimoottorin avulla suoraan sukkulasta
Jupiteriin. Eitt{m{tt{ voimakasta Centauria kuitenkin pidettiin
turvallisuudeltaan hieman kyseenalaisena jo ennen Challengerin
r{j{hdyst{, joten sen k{ytt| sukkulassa luonnollisesti
kiellettiin. Niinp{ Galileo sai luvan tyyty{ heikompaan
rakettimoottoriin, mink{ vuoksi tarvittava nopeus pit{{ ker{t{
erikoisen lentoradan avulla - kun luotain nimitt{in ohjataan
hyvin tarkasti jonkun planeetan ohitse, pystyt{{n tuon planeetan
painovoimakent{n avulla saamaan lis{{ vauhtia. T{t{ temppua
kutsutaan gravitaatiolinkoamiseksi, mink{ kysyist{ saa hyv{n
kuvan Voyager-luotanten matkasta aurinkokunnan l{vitse; neh{n
poukkoilivat planeetalta toiselle kuin hieman rei{n ohi menneet
golfpallot. T{m{ temppu ei tietenk{{n tempaa energiaa tyhj{st{
avaruudesta, vaan liike-energian lis{ys pihistet{{n itse asiassa
planeetalta, jonka ohi lennet{{n. Siksip{ Galileo laukaistiin
tuolloin kaksi vuotta sitten oikeastaan v{{r{{n suuntaan, eli
kohti Venusta, jonka ohi se lensi helmikuussa 90. Viisi
kilometri{ sekunnissa nopeudeltaan rikkaampana luotain suuntasi
kohti Maata, jonka painovoimakent{n yst{v{llisest{ avusta Galileo
nautti viime joulukussa ja tekee niin uudelleen viel{ ensi vuoden
joulukuussa.
Ennen Galileon lentoa Maan ohi, ei mik{{n muu ihmisen tekem{
laite ollut saapunut kotiplaneettamme l{heisyyteen Maan
ulkopuolelta. Tuon ohilennon aikana saatiin siksi varsin
erikoinen kuvakulma Maahan ja Kuuhun, joita p{{stiin tutkimaan
samaan tapaan kuin muita planeettoja. Galileo kuvasi muun muassa
Maasta mielenkiintoisen kuvasarjan, jossa n{kyy Maan
py|rimisliike ja s{{ilmi|it{ kaikessa monimuotoisuudessaan.
Lis{ksi se kuvasi ennen tuntemattomia tai huonosti tunnettuja
alueita Kuun pinnalla. Ohilento tarjosi my|s hyv{n tilaisuuden
Galileon kameroiden s{{t{miseen, sill{ Maata on kuvattu
niinpaljon mit{ erilaisimmilla laitteilla, ett{ esimerkiksi
kuvien v{ritasapaino saadaan oikeaksi. Lis{ksi kun Venuksen
ohilennon aikana tehtiin my|s tietysti paljon havaintoja, nyt
tutkitaan ensi viikolla Gaspraa ja taas vuoden p{{st{ jouluna
uudelleen Maata, niin n{in ennen varsinaista toimintaa
Jupiterissa saadaan paljon kokemusta luotaimen k{yt|st{.
Galileon matka avaruuden halki on sujunut t{h{n menness{ oikein
hyvin lukuunottamatta yht{ ongelmaa, joka uhkaa tehd{ koko
lennosta suuren masennuksen. Luotaimen p{{antenni ei nimitt{in
ole avautunut kunnolla, ja ilman sit{ j{{v{t tulokset Jupiterista
v{h{isiksi. T{h{n saakka antenniongelma ei ole juuri haitannut,
koska antenni oli viime kev{{seen asti kauniisti paketoituna
auringon l{mp|s{teilylt{ suojaavan kilven takana; t{m{ suojus oli
er{s niit{ lukuisista muutoksista, joita Galileoon jouduttiin
tekem{{n kun sen rataa muutettiin kulkemaan l{hemp{{ Aurinkoa.
Antenni on 4.9 metri{ suuri metallilangoista punottu
lautasantenni, jollaisia on k{ytetty mm. TDRS-
tietoliikennesatelliiteissa. N{in suuret antennit ovat
normaalisti supussa laukaisun ajan, ja ne vapautetaan t{yteen
kokoonsa vasta avaruudessa - Galileon kohdalla n{in tehtiin viime
huhtikuussa, mutta pian huomattiin, ett{ antenni ei avautunut
kunnolla.
Nyt kes{n ja syksyn kuluessa on 60% jumittunutta antennia
koetettu avata k{{nt{m{ll{ antenni varjoon, milloin sen l{mp|tila
on pudonnut noin sadalla asteella, mutta mit{{n ei ole
tapahtunut. Lennonvalvojat Kaliforniassa el{ttelev{t kuitenkin
viel{ toiveita siit{, ett{ antenni saadaan avattua; ja onneksi
ennen Jupiteria on viel{ aikaa nelisen vuotta, jona aikana
ongelma ratkeaa. Esimerkiksi Gaspran kohtaaminen hoidetaan siten,
ett{ kaikki havainnot talletetaan Galileossa olevaan nauhuriin,
mist{ ne puretaan hiljalleen Galileon ollessa taas l{hemp{n{
Maata - Jupiterissa tietoa kertyy kuitenkin niin paljon, ett{
nauha t{yttyy jo k{ttelyss{, mink{ lis{ksi pienell{ antennilla
l{hetetty signaali on liian heikko.
Er{s mahdollisuus korvata antennin menetetty l{hetysteho olisi
l{hett{{ Galileon l{helle pieni signaalia vahvistava er{{nlainen
tietoliikennesatelliitti, mutta se maksaa paljon; tosin mik{li
niin ei tehd{, eik{ antenni aukea, saattaa t{m{ noin 900
miljoonaa dollaria, eli 3,6 miljardia markkaa maksanut lento
valua noin vain kaivoon. Teknisesti apusatelliitin l{hett{minen
ei ole vaikeaa, sill{ siit{ tulisi paljon 2.6 tonnia painavaa
Galileoa kevyempi, mink{ vuoksi apusatelliitti voisi lent{{
suoraan Jupiteriin, kenties jopa samaa matkaa Galileon kanssa,
kun se ohittaa maan ensi vuoden joulukuussa. Olisi todellakin
s{{li, jos Galileon lento olisi tehty turhaan, sill{ t{m{
luotainhan on maailman nykyaikaisin lajissaan ja sill{ on
mukanaan melkoinen patteristo tutkimuslaitteita n{kyv{n valon
kamerasta spektrometirn kautta hiukkasilmaisimiin; ja kuin
kynttil{n{ kaakun p{{ll{ on Galileolla mukanaan 300-kiloinen
luotain, joka tulee tunkeutumaan Jupiterin ilmakeh{{n - ensi
kertaa saisimme maistella ja haistella j{ttil{isplaneetan
{{{{{{{{rimm{isen kiinnostavaa ilmakeh{{! Ja kuvata l{helt{
Jupiterin kuita ja paljon muuta, ai hurja, mitk{ mahdollisuudet!
Mutta Jupiteriin on viel{ aikaa ja nyt kannattaakin keskitty{
tuohon ensi viikon ohilentoon. Tosiasiassa t{t{ kohtaamista on
valmisteltu jo pitk{{n, sill{ Gaspran rataa ei tunneta aivan
tarkasti. Siksip{ Galileo on ottanut syksyn kuluessa kuvia siit{
suunnasta miss{ Gaspra on, ja niiden perusteella tehtiin nyt kuun
puoliv{liss{ radankorjaus, mik{ vie luotaimen noin tuhannen
kilometrin p{{h{n Gasprasta. Lennonvalvomo on kuitenkin
varautunut tekem{{n hienos{{t|j{ rataan viel{ 24 tuntia ennen
kohtaamista. Gaspra on t{h{nastisten huonojen havaintojen
perusteella samantyyppinen suurelta perunalta n{ytt{v{ kappale,
kuin ovat Marsin kuut Phobos ja Deimos. Kooltaan Gaspra on noin
23km kertaa 14 km kertaa 13 km, ja se py|rii tuntemattomalla
nopeudella. Ohilennon aikana Galileo kuvaa Gaspraa tavallisella
n{kyv{n valon kameralla ja kahdella spektrometrill{ - toinen
toimii infrapunaisen- ja toinen ultraviolettivalon
aaltopituudella. N{iden avulla tutkitaan pikkuplaneetan
morfologiaa, eli sen muotoa, sek{ sen pinnanmuotoa ja eri
aineiden jakautumista pinnalla. Radiometrin ja fotopolarimetrin
avulla koeteaan saada selville Gaspran l{mp|dynamiikkaa. Lis{ksi
asteroidin l{hiavaruuden luonnetta nuuskitaan plasma- ja
hiukkasilmaisimilla sek{ magnetometrill{. Kaiken kukkuraksi
Galileon rataa seuraamalla voidaan m{{ritt{{ Gaspran massa 50%
tarkkuudella.
Parhaillaan Galileo siis viilett{{ kohti Gaspraa, ja sen nopeus
on noin 65 000 kilomteri{ tunnissa. Et{isyys Maahan on yli 415
miljoonaa kilometri{, joten Galileo on varsin kaukana Italiasta
ja Firenzest{. En tied{ mit{ Galileo vanhempi tuolta 1600-luvulta
sanoisi t{st{ h{nen nime{{n kantavasta luotaimesta, sill{ n{iss{
400 vuodessa on ehtinyt tapahtua melkoinen kehitys alkeellisesta
kaukoputkesta huipputekniseen avaruusluotaimeen - no, toisaalta
Galilei oli kovasti aikaansa edell{, joten h{nkin saattaisi vain
ottaa automaatista muovikupillisen kahvia, istua alas ja
toivottaa kaimalleen onnea ja hyv{{ matkaa, kuten teemme me
muutkin ja j{{mme odottamaan peukut pystyss{ ensi tiistaita.
Jari M{kinen