Viime viikolla Eurooppa ylitti kynnyksen, joka muistetaan vielä kauan sen jälkeen, kun 3I/ATLAS on poistunut aurinkokunnasta. Juuri sillä hetkellä, kun teleskoopit ympäri maailmaa keräsivät uusia tietoja tähtienvälisestä kohteesta, joka lähestyy 19. joulukuuta, Euroopan avaruusjärjestö hyväksyi ennätyksellisen 22,1 miljardin euron budjetin ja käynnisti välittömästi ihmiskunnan historian suurimman planeetanpuolustusharjoituksen.
Tämä ennennäkemättömän laaja ja kiireellinen operaatio keskittyy osittain 3I/ATLAS-satelliitin seurantaan, kun se liikkuu avaruudessa lähes 60 km/s:n nopeudella. Sen lentorata ja käyttäytyminen ovat jo ylittäneet odotukset tavalla, joka on edellyttänyt maailmanlaajuista koordinointia hiljaisen havainnoinnin sijaan.
Tarkastelin eurooppalaisia suunnitteluasiakirjoja ja YK:n/IAWN:n kampanjaluonnosta, joka julkaistiin vain muutama tunti ennen harjoituksen alkua. Tarkoitus oli selvä: kyseessä ei ollut symbolinen mielenosoitus, vaan todellinen harjoitus, joka oli osittain seurausta 3I/ATLAS-seurannan viimeisten neljän kuukauden aikana paljastuneesta sekasorrosta ja viestinnän epäonnistumisista.
Vaikka kohde ei aiheuttanut uhkaa Maapallolle, sen aiheuttamat psykologiset shokkiaallot – kiihtyvyydet, hidastuvuudet, vastasuihkut, pyörimisjäljet, epätavalliset UV-halot ja pulssimaiset kirkkauden nousut – paljastivat kriittisen systeemisen heikkouden. Avaruusjärjestöt toteuttivat planeetanpuolustustoimia ilman yhtenäistä mekanismia, jolla yleisölle olisi voitu tiedottaa epävarmuuden aikana.
NASA:n planeetanpuolustuskoordinointitoimisto, ESA:n avaruusturvallisuusohjelma ja IAWN-verkosto toimivat kukin tarkasti, mutta mikään niistä ei ole suunniteltu kommunikoimaan suoraan maailman väestölle, kun jokin esine käyttäytyy tavalla, jota useimmat kansalaiset eivät ymmärrä.
Kun tarkastelin yleisön reaktioita harjoitukseen viime viikon aikana, kuvio oli selvä. Kaksi kysymystä toistui muita useammin: ”Jos 3I/ATLAS on vaaraton, miksi planeetanpuolustusharjoitus liitetään sen seurantaan?” Ja ”jos komeetta on kaukana, mitä tapahtuu, jos se yhtäkkiä muuttaa suuntaa?”
Nämä eivät ole paniikin aiheita – ne ovat kysymyksiä, joita esittävät ihmiset, jotka navigoivat tyhjiössä, jossa institutionaalisen viestinnän pitäisi olla olemassa. Koordinoidun julkisen ohjauksen puuttuminen loi tilaa ahdistukselle, väärälle tiedolle ja spekulaatiolle. Tuon tyhjiön täyttivät lähes kokonaan riippumattomat tutkijat, harrastajastronomit ja Harvardin astrofyysikko Avi Loebin kaltaiset äänet, jotka ovat toistuvasti astuneet esiin tulkitsemaan poikkeamia ymmärrettäviksi selityksiksi ja vaatineet samalla avoimuutta viranomaisilta.
Loebin julkaisemien analyysien tarkasteluni osoittaa saman jännitteen, joka heijastuu tiedeyhteisössä. Hänen analyysinsä ei-gravitaatiokiihtyvyydestä, suihkusymmetriasta, nikkelin ja raudan koostumuksen poikkeavuuksista sekä kohteen anti-hännän selittämättömästä pysyvyydestä ovat kaikki toimineet tosiasiallisina julkisina tiedotteina – juuri sellaisena viestintänä, jota virallinen planeetan puolustusarkkitehtuuri ei ole koskaan institutionalisoinut.
Eurooppalainen harjoitus tunnustaa tämän sisällyttämällä ensimmäistä kertaa koulutuksen, joka keskittyy julkiseen viestintään, käyttäytymisohjeisiin ja psykologiseen sietokykyyn. Se on tunnustus siitä, että tähtienvälisten vierailijoiden aikakaudella tietämättömyys on itsessään vaara.
Tämän muutoksen geopoliittiset vaikutukset ovat jo alkaneet näkyä. Kiina ilmoitti laajentavansa yhteistyötään YK:n planeetan puolustusjärjestelmän kanssa. Yhdysvallat paljasti hiljaisesti uuden salaisen sopimuksen, joka liittyy ”Golden Dome” -arkkitehtuuriin – monikerroksiseen havainnointi- ja torjuntajärjestelmään, joka on linjassa Yhdysvaltain avaruusvoimien strategisen aseman kanssa. Intia ja Israel, jotka molemmat käyttävät kehittyneitä optisia verkkoja, ilmoittivat olevansa valmiita toimittamaan datavirtoja, jos eurooppalainen harjoitus siirtyy toiseen vaiheeseen. Näiden suurvaltojen lähentyminen yhden tähtienvälisen kohteen ympärillä korostaa, kuinka syvällisesti 3I/ATLAS on muuttanut kansallisen turvallisuuden ajattelutapaa.
Tieteelliseltä kannalta katsottuna kohde pysyy vakaana eikä aiheuta mitattavissa olevaa uhkaa. Mutta todellinen poikkeama – suurempi kuin sen suihkut, kirkkaampi kuin sen UV-halo ja merkittävämpi kuin sen outo pyörivä rakenne – on se, mitä se on paljastanut meistä. 3I/ATLAS on paljastanut globaalin viestinnän haurauden maailmassa, jossa tähtienväliset vierailijat eivät ole enää teoreettisia. Se on pakottanut virastot myöntämään, että jopa vaaraton komeetta voi herättää epävarmuutta, kun instituutiot eivät ole valmiita puhumaan selkeästi, johdonmukaisesti ja tieteellisellä auktoriteetilla.
Maapallon ulkopuolisen elämän maailmanlaajuinen etsintä on saamassa uutta vauhtia, kun tiederyhmät ja hallitukset ympäri maailmaa tehostavat ponnistelujaan löytääkseen merkkejä Maapallon ulkopuolisesta älystä. Keskustelu avaruusolentojen olemassaolosta on siirtymässä spekulaatiosta vakavaan tutkimukseen.
Viime kuukausina Kiina ilmoitti, että sen 500 metrin halkaisijaltaan oleva pallomainen teleskooppi (FAST) – joka tunnetaan myös nimellä ”Sky Eye” – oli havainnut ”epäilyttäviä signaaleja”, jotka saattoivat olla peräisin avaruusolentojen sivilisaatiosta. Ilmoitus, joka julkaistiin lyhyesti Kiinan valtion mediassa ennen kuin se poistettiin, herätti kansainvälistä huomiota ja elvytti keskustelun ihmiskunnan valmiudesta käsitellä todisteita avaruusolentojen kanssa tapahtuneesta kontaktista.
Guizhoun maakunnassa sijaitseva FAST-teleskooppi on maailman suurin ja herkin radioteleskooppi. Se on varustettu 19 signaaleja vastaanottavalla antennitornilla ja sen herkkyys on kaksinkertainen edeltäjiinsä verrattuna. Se on noussut johtavaksi välineeksi tutkittaessa niin sanottuja teknologisia merkkejä – radio- tai sähkömagneettisia jälkiä, jotka voivat viitata älylliseen elämään Maan ulkopuolella.
Kuten avaruustoimittaja Leonard David haastattelussa selitti, skeptisyys on kuitenkin edelleen perusteltua. Kalifornian yliopiston Berkeleyn kaltaisten laitosten asiantuntijat, jotka tekevät yhteistyötä kiinalaisten tutkijoiden kanssa, uskovat, että havaitut signaalit olivat todennäköisesti radiofrekvenssihäiriöiden (RFI) tulosta – ihmisten teknologian aiheuttamaa vääriä häiriöitä, eivätkä avaruusolentojen. Siitä huolimatta David toteaa, että aitojen signaalien havaitseminen on vain ajan kysymys, ja kehottaa hallituksia ja tiedotusvälineitä pohtimaan, miten yhteiskunta voisi reagoida, kun se päivä koittaa.
”Jossain vaiheessa historiaamme tämä tarina tulee toteutumaan”, sanoi David. ”Kysymys ei ole siitä, olemmeko yksin, vaan siitä, kuinka täynnä universumi todella on.”
Kun radioastronomit tutkivat taivasta, muut tutkijat suuntaavat huomionsa meren syvyyksiin. Harvardin johtama tutkimusretkikunta suoritti äskettäin kahden viikon syvänmeren tutkimusmatkan Papua-Uuden-Guinean lähellä, jossa tutkijat löysivät merenpohjasta kymmeniä pieniä metallisia palloja. Tiimi uskoo, että nämä hiukkaset ovat peräisin meteoriitista, joka saapui maapallon ilmakehään vuonna 2014. Alustavien analyysien mukaan niiden koostumus ei vastaa mitään tunnettua materiaalia aurinkokunnassamme.
Jos tämä havainto vahvistuu, se voisi olla ensimmäinen konkreettinen todiste siitä, että tähtienvälistä materiaalia – ja mahdollisesti jopa teknologiaa – on saapunut Maahan. Tutkimusta johti Harvardin astrofyysikko Avi Loeb, joka tunnetaan kiistanalaisista mutta tieteellisesti tarkkoista tutkimuksistaan kohteista kuten Oumuamua, joka oli ensimmäinen tähtienvälinen vierailija, jonka havaittiin kulkevan aurinkokuntamme läpi vuonna 2017.
Löydettyjen pallomaisten kappaleiden isotooppisuhteita ja rakenteellisia ominaisuuksia analysoidaan niiden alkuperän selvittämiseksi. Vaikka valtavirran astronomit kehottavat varovaisuuteen, Loebin löydökset ruokkivat edelleen keskustelua siitä, voisivatko tähtienväliset kohteet olla ei-inhimillisen teknologian jäänteitä.
James Webb -avaruusteleskoopin ollessa nyt toiminnassa ja kykenevän havaitsemaan kemiallisia sormenjälkiä kaukaisten eksoplaneettojen ilmakehissä, ihmiskunta on astumassa uuteen löytöjen aikakauteen. Yhdessä maapallolla sijaitsevien laitosten, kuten FAST:n, ja SETI:n (Search for Extraterrestrial Intelligence) kansainvälisen yhteistyön kanssa tiedemiehet kehittävät työkaluja vastatakseen yhteen ihmiskunnan vanhimmista kysymyksistä.
Vaikka vahvistettua näyttöä avaruusolentojen olemassaolosta ei ole vielä löytynyt, jokainen uusi havainto – olipa se avaruudesta tai syvämerestä – laajentaa ymmärrystämme kosmosta. Leonard Davidin mukaan haasteena on oppia tulkitsemaan ja viestimään tällaisista löydöksistä vastuullisesti.
Toistaiseksi etsintä jatkuu, skeptisyyden ja toivon ohjaamana. Teknologian kehittyessä vastaus kysymykseen, olemmeko yksin universumissa, ei ehkä ole enää tieteiskirjallisuutta, vaan pian toteutuva uutinen.
Kiina on saattanut vastaanottaa signaaleja avaruusolennoilta
Kiina väittää, että sen valtava ”Sky Eye” -teleskooppi on saattanut havaita jälkiä kaukaisesta muukalais sivilisaatiosta, kertoo kiinalaisten tutkijoiden äskettäin julkaistu ja myöhemmin poistettu raportti.
Pekingin normaalin yliopiston astronomit ovat löytäneet ”useita tapauksia, joissa on mahdollisia teknologisia jälkiä ja maapallon ulkopuolisia sivilisaatioita”, kertoo tiistaina (14. kesäkuuta) julkaistu raportti Science and Technology Daily -lehdessä, joka on Kiinan tiede- ja teknologiaministeriön virallinen lehti.
Pekingin yliopiston astronomit ovat löytäneet ”useita tapauksia, joissa on mahdollisia teknologisia jälkiä ja Maapallon ulkopuolisia sivilisaatioita”, kertoo tiistaina 14. kesäkuuta julkaistu raportti Science and Technology Daily -lehdessä, joka on Kiinan tiede- ja teknologiaministeriön virallinen sanomalehti.
Signaalit havaittiin 500 metrin halkaisijaltaan olevalla pallomaisella teleskoopilla (FAST), joka sijaitsee Lounais-Kiinassa Guizhoun maakunnassa. (Kuvan lähde: NAO/FAST)
Signaalit havaittiin Kiinan 500 metrin halkaisijaltaan olevalla pallomaisella radioteleskoopilla (FAST), joka tunnetaan lempinimellä ”Sky Eye” ja on maailman suurin radioteleskooppi. Sky Eye otettiin käyttöön vuonna 2019 etsimään avaruudesta radiosignaaleja, jotka voisivat viitata maapallon ulkopuoliseen elämään. Tutkijat kertoivat, että he löysivät vuonna 2020 kyseisiä tietoja läpikäydessään kaksi epäilyttävää kapeakaistaista, mahdollisesti keinotekoista radiosignaalia. Sitten vuonna 2022 tunnettujen eksoplaneettojen kohdennetussa tutkimuksessa löydettiin toinen outo kapeakaistainen radiosignaali, jolloin niiden määrä nousi kolmeen.
Koska signaalit ovat kapeakaistaisia radioaaltoja, joita yleensä käyttävät vain ihmisten lentokoneet ja satelliitit, ne voivat olla peräisin muukalaisteknologiasta. Tutkijat kuitenkin korostavat, että tulokset ovat alustavia ja niitä on tulkittava varovasti, kunnes analyysi on valmis.
”Kyseessä on useita kapeakaistaisia sähkömagneettisia signaaleja, jotka eroavat aiemmista, ja tiimi tutkii niitä parhaillaan tarkemmin”, kertoi Zhang Tongjie, Pekingin normaalin yliopiston avaruusolentojen sivilisaatiota tutkivan ryhmän johtava tutkija Science and Technology Daily -lehdelle. ”On myös hyvin mahdollista, että epäilyttävä signaali on jonkinlainen radiohäiriö, mikä on vielä vahvistettava ja suljettava pois. Tämä voi olla pitkä prosessi.”
Julkaisunsa jälkeen raportti alkoi nopeasti levitä kiinalaisessa sosiaalisen median verkostossa Weibossa, ja useat muut valtion omistamat tiedotusvälineet ottivat sen esille. Syitä sen äkilliseen poistamiseen ei ole selvitetty.
Signaalit eivät ole ensimmäinen kerta, kun tiedemiehet ovat hämmentyneet syvästä avaruudesta tulevista radioaalloista. Elokuussa 1977 Ohio State Universityn Big Ear -teleskoopilla suoritettu SETI-tutkimus (Search for Extraterrestrial Intelligence) havaitsi uskomattoman voimakkaan, minuutin pituisen sähkömagneettisen purkauksen, jonka taajuus oli tiedemiesten arvion mukaan sellainen, jota avaruusolennot voisivat käyttää. Havaittuaan signaalin tulosteesta, tuona yönä teleskoopin parissa työskennellyt tutkija Jerry Ehman kirjoitti kiireesti punaisella kynällä sivulle sanan ”Wow!”, mikä antoi havainnolle sen kuuluisan nimen.
Saman avaruusalueen seurantatutkimukset ovat kaikki olleet tuloksettomia, ja myöhemmät tutkimukset ovat viitanneet siihen, että signaali saattoi tulla Aurinkoa muistuttavalta tähdeltä Jousimiehen tähdistössä, Live Science on aiemmin raportoinut. Signaalin lähde on kuitenkin edelleen mysteeri.
Kiinalaiset astronomit haluavat sulkea pois radiohäiriöt, koska ne ovat tunnetusti haitanneet avaruusolentoja etsiviä tutkijoita viime aikoina. Vuonna 2019 astronomit havaitsivat signaalin, joka lähetettiin Maahan Proxima Centaurista – aurinkomme lähimmästä tähtijärjestelmästä (noin 4,2 valovuoden päässä) ja jossa on ainakin yksi potentiaalisesti asuttava planeetta.
Signaali oli kapeakaistainen radioaalto, joka tyypillisesti liittyy ihmisen luomiin esineisiin, mikä sai tutkijat pohtimaan jännittävää mahdollisuutta, että se olisi peräisin muukalaisten teknologiasta. Kaksi vuotta myöhemmin julkaistut uudet tutkimukset viittasivat kuitenkin siihen, että signaali oli todennäköisesti peräisin toimintahäiriöisestä ihmisen luomasta teknologiasta, Live Science raportoi aiemmin. Vastaavasti toinen kuuluisa signaalien sarja, jonka kerran oletettiin olevan peräisin avaruusolioilta ja joka havaittiin vuosina 2011–2014, osoittautui tosiasiassa tutkijoiden mikroaaltouunissa lämmittämien lounaiden aiheuttamaksi.
Tonjie on lisännyt, että hänen tiiminsä aikoo tehdä toistuvia havaintoja outoista signaaleista, jotta radiohäiriöt voidaan sulkea pois lopullisesti ja saada niistä mahdollisimman paljon tietoa.
”Odotamme innolla, että [FAST-teleskooppi] on ensimmäinen, joka löytää ja vahvistaa maapallon ulkopuolisten sivilisaatioiden olemassaolon”, Zhang kertoi Science and Technology Daily -lehdelle.
Universumin laajuuden ja iän sekä maapallon ulkopuolella ilmeisesti puuttuvien älyllisten elämänmuotojen välinen ristiriita – niin kutsuttu Fermin paradoksi – on jo pitkään vaivannut tutkijoita. Paradoksi on saanut nimensä Nobel-palkitun fyysikon Enrico Fermin satunnaisesta lounaspohdiskelusta, jonka jälkeen hän on kuuluisasti sanonut: ”Missä kaikki ovat?”
Artemis I on ensimmäinen integroitu testi NASAn syväavaruuden tutkimusjärjestelmille: Orion-avaruusalukselle, Space Launch System (SLS) -raketille ja maajärjestelmille viraston Kennedy Space Centerissä Floridassa. Artemis I on ensimmäinen yhä monimutkaisempien operaatioiden sarjassa, ja se on miehittämättömän lennon koe, joka luo perustan ihmisen syväavaruuden tutkimukselle ja osoittaa sitoutumisemme ja kykymme palauttaa ihmiset Kuuhun ja vielä pidemmälle.
Laukaisupaikka: NASA:n Kennedy Space Center, Floridassa sijaitsevalla laukaisualustalla 39B.
Laukaisupäivä: 29. elokuuta 2022.
Laukaisuikkuna: 8:33 EDT – 10:33 EDT.
Tehtävän kesto: Laukaisu on mahdollista tehdä vain yhden päivän kuluessa: 42 päivää, 3 tuntia, 20 minuuttia
Kohde: kaukainen taantumuksellinen kiertorata Kuun ympäri.
Kokonaiskilometrit: noin 2,1 miljoonaa kilometriä (1,3 miljoonaa mailia).
Tavoiteltu laskeutumispaikka: Tyynimeri, San Diegon rannikon edustalla
Paluunopeus: enintään 40 000 km/h (25 000 mph).
Laskeutuminen: 10. lokakuuta 2022
Tällä lennolla Orion laukaisee maailman tehokkaimman raketin ja lentää pidemmälle kuin yksikään ihmisille rakennettu avaruusalus on koskaan lentänyt. Tehtävän aikana se lentää 450 000 kilometrin (280 000 mailin) päässä Maasta ja 64 000 kilometrin (40 000 mailin) päässä Kuun kaukaiselta puolelta. Orion pysyy avaruudessa pidempään kuin yksikään ihmisen avaruusalus on ollut ilman telakoitumista avaruusasemaan ja palaa kotiin nopeammin ja kuumempana kuin koskaan aiemmin.
Tällä ensimmäisellä Artemis-lennolla demonstroidaan sekä Orionin että SLS-raketin suorituskykyä ja testataan valmiuksiamme kiertää Kuu ja palata Maahan. Lento tasoittaa tietä tuleville Kuun lähistöllä suoritettaville tehtäville, joihin kuuluu ensimmäisen naisen ja ensimmäisen värillisen ihmisen laskeutuminen Kuun pinnalle.
Artemis I -lennolla NASA luo pohjan ihmisen syväavaruuteen suuntautuvalle tutkimusmatkalle, jossa astronautit rakentavat ja alkavat testata Kuun lähistöllä järjestelmiä, joita tarvitaan Kuun pinnalla suoritettavia tehtäviä ja tutkimuksia varten muihin, Maasta kauempana sijaitseviin kohteisiin, kuten Marsiin. Artemiksen avulla NASA tekee yhteistyötä teollisuuden ja kansainvälisten kumppaneiden kanssa ensimmäistä kertaa pitkäaikaisen tutkimusmatkailun projektissa.
Artemis I:n laukaisu merinäköalalla
Laukaisu
SLS ja Orion laukaistaan laukaisualustalta 39B NASAn modernisoidussa avaruuskeskuksessa Kennedyssä. Parin viisisegmenttisen kantoraketin ja neljän RS-25-moottorin raketti saavuttaa suurimman ilmakehävoiman 90 sekunnissa. Kiinteät rakettitehostimet polttavat polttoaineensa loppuun ja irtautuvat noin kahden minuutin kuluttua, ja ydinvaiheen ja RS-25-moottoreiden polttoaine loppuu noin kahdeksan minuutin kuluttua. Kun kantoraketit, huoltomoduulin paneelit ja laukaisun keskeytysjärjestelmä on irrotettu, runkovaiheen moottorit sammuvat ja runkovaihe irtoaa avaruusaluksesta, jolloin Orion jää kiinni väliaikaiseen kryogeeniseen propulsiovaiheeseen (ICPS), joka vie sen kohti Kuuta.
Kun avaruusalus kiertää Maata ja ottaa aurinkokennonsa käyttöön, ICPS antaa Orionille sen tarvitseman ison sysäyksen, jonka avulla se voi lähteä Maan kiertoradalta ja matkustaa kohti Kuuta. Tämä Kuun kautta tapahtuvaksi injektioksi kutsuttu manööveri tähtää tarkasti Kuun pisteeseen, joka ohjaa Orionin riittävän lähelle, jotta Kuun painovoima voi tarttua siihen.
Orion-kapseli Kuun kiertoradalla
Avaruudessa
Orion irtoaa ICPS:stä noin kaksi tuntia laukaisun jälkeen. Sen jälkeen ICPS lähettää kymmenen pientä satelliittia, niin sanottuja CubeSatteja, matkan varrelle tutkimaan Kuuta tai suuntaamaan pidemmälle kohti syväavaruuden kohteita. Kun Orion jatkaa matkaansa Maan kiertoradalta Kuuhun, sitä kuljettaa Euroopan avaruusjärjestö ESA:n (European Space Agency) toimittama huoltomoduuli, joka korjaa kurssia tarpeen mukaan matkan varrella. Huoltomoduuli toimittaa avaruusaluksen päävoimansiirtojärjestelmän ja virran.
Menomatka Kuuhun kestää useita päiviä, ja tänä aikana insinöörit arvioivat avaruusaluksen järjestelmiä. Orion lentää lähimmillään noin 97 kilometriä Kuun pinnan yläpuolella ja käyttää sitten Kuun vetovoimaa Orionin kuljettamiseen kaukaiselle taantuvalle kiertoradalle, joka kulkee noin 64 000 kilometriä Kuun ohi. Tämä etäisyys on 48 000 kilometriä (30 000 mailia) kauempana kuin Apollo 13:n aikana tehty aiempi ennätys ja kauimpana avaruudessa, missä yksikään ihmisille rakennettu avaruusalus on lentänyt.
Paluumatkallaan Maahan Orion saa Kuusta toisen painovoima-avustuksen, kun se tekee toisen lähilennon ja käynnistää moottorit juuri oikeaan aikaan hyödyntääkseen Kuun painovoiman ja kiihdyttääkseen takaisin kohti Maata ja siirtyäkseen takaisin planeettamme ilmakehään.
Orion-kapseli kolmella laskuvarjolla
Laskeutuminen
Lennon päätteeksi testataan Orionin kykyä palata turvallisesti Maahan. Orion saapuu Maan ilmakehään noin 40 000 kilometrin tuntinopeudella. Maan ilmakehä hidastaa avaruusaluksen nopeuden noin 480 kilometrin tuntinopeuteen, jolloin lämpötila on noin 5 000 celsiusastetta ja lämpösuojan suorituskyky testataan.
Kun avaruusalus on läpäissyt tämän äärimmäisen kuumennusvaiheen, sen laskuvarjoja suojaava etummainen suojus irrotetaan. Orionin kaksi varavarjoa avautuvat ensimmäisenä 7 600 metrin korkeudessa, ja ne hidastavat Orionin nopeuden noin 160 kilometrin tuntinopeuteen minuutissa ennen kuin se vapautuu. Niitä seuraavat kolme ohjaajan laskuvarjoa, jotka vetävät ulos kolme päälaskuvarjoa, jotka hidastavat Orionin laskeutumisen alle 20 mph:iin (32 km/h). Avaruusalus laskeutuu tarkasti näköetäisyydelle pelastusaluksesta San Diegon rannikolle.
Orion-kapselin talteenotto merellä
Talteenottooperaatiot
Laskeutumis- ja palautusryhmä, jota johtaa NASAn Exploration Ground Systems -ohjelma Kennedy-asemalla, vastaa kapselin turvallisesta palauttamisesta laskeutumisen jälkeen. Virastojen välinen laskeutumis- ja palautusryhmä koostuu Yhdysvaltain puolustusministeriön henkilöstöstä ja välineistä, mukaan lukien merivoimien amfibioasiantuntijat ja ilmavoimien sääasiantuntijat, sekä insinööreistä ja teknikoista Kennedyltä, Johnsonin avaruuskeskuksesta Houstonista ja Lockheed Martin Space Operationsista.
Ennen pudotusta ryhmä lähtee merelle laivaston aluksella. NASA:n palautusjohtajan johdolla laivaston sukeltajat ja muut ryhmän jäsenet useissa ilmatäytteisissä veneissä saavat luvan lähestyä Orionia. Sen jälkeen sukeltajat kiinnittävät avaruusalukseen vaijerin ja vetävät sen vinssillä aluksen kaivokannella olevaan, erityisesti tähän tarkoitukseen suunniteltuun kehikkoon. Alus kuljettaa avaruusaluksen ja muut laitteet Yhdysvaltain laivastotukikohdassa San Diegossa sijaitsevalle laiturille, josta ne kuljetetaan Kennedyyn.
Avovesihenkilöstö työskentelee myös Orionin keulahuoneen kannen ja kolmen päälaskuvarjon talteenottamiseksi. Jos ryhmät onnistuvat saamaan irrotetun kannen ja laskuvarjot talteen, insinöörit tarkastavat laitteiston ja keräävät lisää suorituskykytietoja.
Tehtävän käännekohtia
Artemis I Kartta
Perigee Raise Maneuver – ICPS-poltto, jolla Orionin korkeutta nostetaan radan siinä kohdassa, jossa alus on lähimpänä Maata, eli perigeenissä, jotta varmistetaan, ettei alus pääse takaisin Maan ilmakehään.
Trans-lunar Injection Burn – ICPS-poltto, jolla Orionin nopeus nostetaan 17 500 km/h:sta 22 600 km/h:iin, jotta se pääsee pois Maan vetovoiman vaikutuksesta ja pääsee tarkalle radalle Kuuhun.
Outbound Powered Fly-by Burn – huoltomoduulin poltto, jolla Orion lähetetään riittävän lähelle Kuun pintaa, jotta Kuun vetovoimaa voidaan käyttää hyväksi ja ohjata alus kohti Kuun kaukaista retrogradista kiertorataa.
Kaukaiselle taantuvalle kiertoradalle siirtyminen – huoltomoduulin poltto Kuun kiertoradalle siirtymiseksi ja avaruusaluksen vakauttamiseksi kaukaiselle taantuvalle kiertoradalle.
Distant Retrograde Orbit Exit Burn – huoltomoduulin poltto Kuun kiertoradalta poistumiseksi ja Orionin ohjaamiseksi toiselle läheiselle Kuun ohilennolle.
Return Powered Fly-by Burn – huoltomoduulin poltto, jolla Orion lähetetään riittävän lähelle Kuun pintaa, jotta Kuun painovoima voi auttaa Orionia lentämään takaisin Maan ilmakehän väliin ja valmistautua palaamiseen.
Maahantulo ja laskeutuminen – huoltomoduuli irrottautuu Orionista juuri ennen paluuta, ja reaktionohjausjärjestelmän moottorit suuntaavat miehistön lämpösuojan matkan suuntaan valmistautuakseen huippulämmitykseen, jota seuraa laskuvarjoavusteinen laskeutuminen mereen.
Suurin etäisyys Maasta – noin 450 000 kilometriä (280 000 mailia).
Tehtävän päätavoitteet
Artemis I -lentokokeen päätavoitteet ovat Orionin lämpösuojan demonstrointi kuuhun paluun jälkeisissä paluuolosuhteissa, toimintojen ja tilojen demonstrointi kaikissa lennon vaiheissa sekä avaruusaluksen noutaminen laskeutumisen jälkeen. Näiden tavoitteiden saavuttamisen aikana tiimi pyrkii osoittamaan onnistuneesti SLS-raketin kyvyt, suorittamaan tehtävän suunnitellusti ja varmistamaan turvallisen paluun ennen ensimmäistä lentoa miehistön kanssa Artemis II:lla. Tehtävän aikana saavutetaan mahdollisuuksien mukaan myös muita toissijaisia tavoitteita, jotka voivat tukea tulevaa kehitystyötä tai tehtävän suunnittelua. Näiden tavoitteiden avulla NASA voi arvioida Orionin, SLS:n ja niitä tukevien maajärjestelmien suorituskykyä niiden järjestelmien sertifiointia varten, jotka tukevat tulevia miehitettyjä tehtäviä.
Artemiksen paluun osoittaminen
Osoitetaan, että Orionin lämpösuoja kestää suuren nopeuden ja suuren kuumuuden olosuhteet palatessaan Maan ilmakehän läpi Kuun nopeudesta.
Kun Orion palaa Kuusta, se kulkee lähes 40 000 km/h (25 000 mph) ja sen lämpötila on jopa 2 800 celsiusastetta (5 000 Fahrenheit-astetta), kun se astuu Maan ilmakehään, mikä on paljon nopeampaa ja kuumempaa kuin paluu matalalta Maan kiertoradalta.
Lämpösuojaa on testattu laajasti Maassa, ja se esiteltiin Exploration Flight Test-1 -lennolla vuonna 2014, mutta mikään aerodynaaminen tai aeroterminen testauslaitos ei pysty jäljittelemään olosuhteita, jotka lämpösuoja kokee palatessaan Kuun palautusnopeudella. Lämpösuojan suorituskyky on validoitava ennen kuin miehistö lentää Orionilla.
Toimintojen ja tilojen demonstrointi kaikissa lennon vaiheissa
Laukaisun lähtölaskennasta Orionin nostamiseen Tyynen valtameren pinnalta tehtävän lopussa Artemis I tarjoaa mahdollisuuden testata monia NASAn laukaisulaitteistojen ja maanpäällisen infrastruktuurin osa-alueita, SLS:n toimintoja, mukaan luettuina irrottautumistapahtumat nousun aikana, Orionin toimintaa avaruudessa ja palautusmenettelyjä. Lennon aikana insinöörit tarkistavat järjestelmiä, kuten avaruusaluksen viestintä-, työntö- ja navigointijärjestelmiä. Orionin käyttäminen avaruudessa antaa insinööreille lisää varmuutta siitä, että avaruusalus kestää syvän avaruuden äärimmäistä lämpöympäristöä ja läpäisee Van Allenin säteilyvyöhykkeen, että Orionin päämoottori ja aurinkosäteilyn siivet toimivat suunnitellulla tavalla ja että lentotoimintaryhmät pystyvät onnistuneesti hallitsemaan ja toteuttamaan tehtävän sekä osoittamaan lennon aikana tarvittavien NASAn laitosten tukijärjestelmien suorituskyvyn.
Orionin noutaminen laskeutumisen jälkeen
Vaikka insinöörit saavat tietoja koko lennon ajan, miehistömoduulin noutaminen vesillelaskun jälkeen antaa insinööreille tietoa tulevia tehtäviä varten. Palattuaan Kennedyyn tehtävän jälkeen teknikot suorittavat Orionin yksityiskohtaiset tarkastukset, hakevat lennon aikana aluksella tallennetut tiedot, käyttävät uudelleen osia, kuten avioniikkajärjestelmiä, ja hakevat tietoja hyötykuormista. NASA voi myös demonstroida palautustekniikoita ja -menettelyjä, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä tulevien miehistöjen turvallisen paluun kannalta.
Kuun ohilento, lentotestien lisätavoitteiden saavuttaminen
Useilla muilla tavoitteilla osoitetaan raketin, avaruusaluksen, integroitujen järjestelmien ja palautussuunnitelmien muita ominaisuuksia ja näkökohtia. Näihin lentotestien tavoitteisiin kuuluvat muun muassa Orionin optisen navigointijärjestelmän sertifiointi, Orionin vaiheistussovittimen sisällä olevien 10 CubeSatin käyttöönotto, Orionissa olevien teknologia- ja biologisten hyötykuormien käyttö ja kuvien kerääminen koko lennon ajan.
Lähtölaskennan vaiheet
Ennen kuin Artemis I -lento lähtee kiertämään Kuuta, Kennedyn laukaisuryhmä ja tukiryhmät eri puolilla maata aloittavat lähtölaskennan noin kaksi päivää ennen laukaisua.
Laukaisun lähtölaskenta sisältää ”L miinus” ja ”T miinus” -ajat. ”L miinus” kertoo, kuinka kaukana laukaisu on tunteina ja minuutteina, eikä se sisällä sisäänrakennettuja pidätyksiä. ”T miinus -aika on lähtölaskentaan sisällytetty tapahtumasarja, johon on lisätty laskenta ja pidätykset.
Lähtölaskentaan on sisällytetty taukoja eli pitoja, joiden avulla laukaisuryhmä voi määrittää tarkan laukaisuikkunan ja antaa aikaa tietyille tehtäville ja menettelyille vaikuttamatta kokonaisaikatauluun. Artemis I:n lähtölaskennassa suunnitellut pysäytykset vaihtelevat pituudeltaan, ja ne ajoittuvat seuraaviin ajankohtiin: L-8 tuntia 40 minuuttia ja L-40 minuuttia.
Nämä keskeiset tapahtumat tapahtuvat lähtölaskennan aikana.
L-45 tuntia ja sen jälkeen
Laukaisuryhmä saapuu asemiinsa (L-45 tuntia 40 minuuttia).
Lähtölaskentakello käynnistyy (L-45 tuntia, 10 minuuttia).
Äänenvaimennusjärjestelmän vesisäiliön täyttäminen aloitetaan (L-45 tuntia).
Orion-avaruusaluksen virran kytkeminen päälle (L-41 tuntia).
Ydinvaiheen virran kytkeminen päälle (L-36 tuntia).
Neljän RS-25-moottorin viimeiset valmistelut (L-35 tuntia, 20 minuuttia).
L-31 tuntia ja jäljellä
Crew Access Arm vedetään sisään (L-30 tuntia, 30 minuuttia).
Ydinvaiheen akkujen lataus alkaa (L-26 tuntia).
Ydinvaiheen/ICPS:n kryolatauksen valmistelut alkavat (L-23 tuntia, 10 minuuttia).
L-13 tuntia ja lasku jatkuu
Väliaikaisen kryogeenisen propulsiovaiheen (ICPS) virta kytketään päälle (L-12 tuntia, 40 minuuttia).
Kaikki muu kuin välttämätön henkilöstö poistuu laukaisukompleksista 39B (L-12 tuntia).
L-8 tuntia, 40 minuuttia
Sisäänrakennettu lähtölaskenta alkaa (L-8 tuntia, 40 minuuttia).
Laukaisuryhmä pitää sää- ja tankkaustiedotuksen (L-8 tuntia, 20 minuuttia).
Laukaisuryhmä päättää, onko raketin tankkaaminen aloitettava (L-7 tuntia, 50 minuuttia).
Boosterin sytytys, napanuoran irrotus ja laukaisu.
Järjestelmät
Space Launch System -raketti, Orion-avaruusalus ja maajärjestelmät Kennedy Space Centerissä Floridassa ovat ratkaisevan tärkeitä NASAn Kuun tutkimussuunnitelmien kannalta. NASA suunnitteli SLS:n maailman tehokkaimmaksi raketiksi, jolla voidaan turvallisesti lähettää ihmisiä syväavaruuteen, ja Orion on suunniteltu erityisesti ylläpitämään ihmisiä satojen tuhansien kilometrien päässä kotoa. Exploration Ground Systems (EGS) Kennedy-asemalla on infrastruktuuri, joka tukee SLS:n ja Orionin käsittelyyn ja laukaisuun tarvittavia järjestelmiä ja laitteistoja. Yhdessä SLS, Orion ja EGS on suunniteltu vastaamaan kansakunnan syvän avaruuden tutkimusohjelman kehittyviin tarpeisiin tulevina vuosikymmeninä.
Kolmea avaruusalussovittimen irrotussuojusta valmistellaan asennettavaksi Orion-avaruusalukseen.
Orion
Orion-avaruusalus on suunniteltu erityisesti kuljettamaan astronautteja syvään avaruuteen, ja se on tällä hetkellä ainoa avaruusalus, joka pystyy kulkemaan miehitettynä syväavaruuteen ja kykenee nopeaan paluuseen Kuun läheisyydestä. Orion koostuu kolmesta pääelementistä ja niitä tukevista osajärjestelmistä. Pääelementit ovat 1) miehistömoduuli, jossa astronautit asuvat ja työskentelevät; 2) ESA:n toimittama huoltomoduuli, joka tarjoaa tehon, työntövoiman ja lämmönsäätöjärjestelmän; ja 3) laukaisun keskeytysjärjestelmä, joka voi vetää avaruusaluksen ja miehistön turvaan hätätilanteessa laukaisun tai kiertoradalle nousun aikana.
Syväavaruuden tehtävissä sekä etäisyys että kesto määräävät tarvittavat valmiudet ja kehittyneet teknologiat. Artemis I testaa Orionin navigointi- ja viestintäjärjestelmiä GPS:n kantaman ulkopuolella ja Maan kiertoradalla olevien tietoliikennesatelliittien yläpuolella, testaa säteilyantureita ja -suojia Maan magneettikentän ulkopuolella ja testaa maailman suurinta lämpösuojaa Kuusta palattaessa suurella nopeudella (lähes 25 000 mailin tuntinopeudella) ja lämpötiloissa, jotka ovat puolet kuumemmat kuin Auringon pinta.
Avaruuslaukaisujärjestelmä (SLS)
NASAn Space Launch System (SLS) on maailman tehokkain raketti, joka luo perustan ihmisen tutkimusretkille Maan kiertoradan ulkopuolelle, ja se on tällä hetkellä ainoa raketti, joka voi turvallisesti lähettää Orionin suoraan Kuuhun.
SLS on suunniteltu erityisesti syvän avaruuden tehtäviä varten, joissa on mukana ihmisiä, ja se lähettää Orion-avaruusaluksen Kuuhun, joka on lähes 1 000 kertaa kauempana kuin Kansainvälinen avaruusasema matalalla Maan kiertoradalla. Raketti tuottaa voiman, jonka avulla Orion saavuttaa 22 600 kilometrin tuntinopeuden, jotta se voi paeta Maan vetovoimaa ja lähettää avaruusaluksen Kuuhun.
Tutkimusjärjestelmät
Exploration Ground Systems (EGS) -ohjelman tehtävänä on kehittää ja käyttää järjestelmiä ja tiloja, joita tarvitaan rakettien ja avaruusalusten käsittelyyn, kokoamiseen, kuljettamiseen ja laukaisuun NASAn Kennedy Space Centerissä Floridassa. Artemis-lentoja varten EGS-ohjelma keskittyy laitteisiin, hallintoon ja toimintoihin, joita tarvitaan Orion-avaruusaluksen ja SLS-raketin turvalliseen yhdistämiseen, raketin siirtämiseen laukaisualustalle, sen onnistuneeseen laukaisuun avaruuteen ja avaruusaluksen talteenottoon sen laskeuduttua.
Laukaisukompleksi 39:n pääelementit koostuvat 1) 52-kerroksisesta Vehicle Assembly Building (VAB) -rakennuksesta, jossa suoritetaan raketin ja avaruusaluksen loppukokoonpano ja testaus; 2) liikkuvasta laukaisulaitteesta, joka toimii maarakenteena raketin ja avaruusaluksen pinoamiseksi VAB:n sisällä ja josta raketti laukaistaan laukaisualustalle; 3) tela-alus, joka kuljettaa raketin ja avaruusaluksen liikkuvan kantoraketin päällä VAB:n ja laukaisualustan välistä tela-rataa pitkin; 4) laukaisun ohjauskeskus, joka sisältää laukaisun ohjaamiseen tarvittavat laukaisuhuoneet; ja 5) laukaisualusta 39B, jossa on sähköt, vesijärjestelmä, liekkihauta ja turvallinen laukaisualue SLS:n laukaisuja varten.
Viestintä ja navigointi avaruudessa
Artemis I esittelee NASAn kattavat viestintäverkkopalvelut Kuun kiertoradalle suuntautuvia matkoja varten. Operaatio perustuu NASAn maailmanlaajuiseen verkkoinfrastruktuuriin saumattoman viestinnän varmistamiseksi, ja se tarjoaa eri palvelutasoja Orionin lähtiessä Maasta, kiertäessä Kuun kiertoradalla ja palatessa turvallisesti kotiin.
Artemis I:ssä käytetään NASAn Near Space Network- ja Deep Space Network -verkkoja viestintä- ja navigointipalvelujen tukena. Viestintäpalvelujen avulla lennonjohtajat voivat lähettää komentoja avaruusalukselle ja vastaanottaa tietoja Orionilta, Space Launch System -järjestelmältä ja raketin yläasteelta. Navigointi- eli seurantapalveluiden avulla lennonjohtajat voivat laskea, missä avaruusalukset ovat avaruuden läpi kulkevalla radallaan.
NASA:n Near Space Network -verkko
NASA:n Near Space Network tarjoaa viestintä- ja navigointipalveluja kaupallisen ja valtion omistaman, alihankkijoiden ylläpitämän verkkoinfrastruktuurin kautta. Verkko tarjoaa viestintä- ja navigointipalveluita laukaisun aikana ja navigointipalveluita Kuuhun suuntautuvan matkan eri vaiheissa. Lisäksi Orionin palatessa Maahan Near Space Network tarjoaa viestintä- ja navigointipalveluja.
Near Space Networkin laukaisuviestintäsegmentti tarjoaa yhteydet sekä Orioniin että SLS:ään Artemis I:n laukaisua edeltävän ja laukaisun aikana. NASAn seuranta- ja tiedonsiirtosatelliittien (TDRS) muodostama tähdistö tarjoaa lähes jatkuvat viestintäpalvelut Artemis I:n laukaisun ja matalan Maan kiertoradan vaiheiden aikana. TDRS jatkaa palvelua siihen asti, kunnes Orion ja ICPS poistuvat sen peittoalueelta, jolloin NASAn Deep Space Network -verkko ottaa sen vastuulleen, ja tarjoaa palvelua uudelleen Orionin palatessa Maahan viimeisestä paluureitin korjauspoltosta aina laskeutumiseen asti.
NASAn Deep Space Network
Deep Space Network -verkko huolehtii viestinnästä matalan Maan kiertoradan ulkopuolella. Lisäksi verkko helpottaa yhteydenpitoa CubeSat-asemien aikana, jotka lentävät Artemis I:n toissijaisina hyötykuormina ja joilla on omat tiede- ja teknologiatehtävänsä. Near Space Network ja Deep Space Network tekevät yhteistyötä Orionin navigoinnin tukemiseksi, jotta insinöörit voivat käyttää tekniikkaa, jota kutsutaan kolmitie-Doppler-seurannaksi. Kun kaksi maa-asemaa on samanaikaisesti yhteydessä Orioniin – yksi kummastakin verkosta – NASA voi määrittää Orionin sijainnin suhteessa maa-asemiin.
Kiinalainen avaruusalus on saapunut Marsiin ja valmistelee tutkimaan sen pintaa, maa on ilmoittanut.
Tianwen-1 -alus on yksi kolmesta missiosta punaiselle planeetalle, joka saapuu sinne tässä kuussa. Se tulee vain päivää myöhemmin kun Arabiemiraattien alus onnistuneesti kiersi planeetan, ennen NASAn Perseverance-mönkijän saapumista.
Kiinalaisten missio koostuu mönkijästä ja satelliitista. Nyt nämä molemmat leijailevat punaisen planeetan ympäri, mutta muutaman kuukauden päästä mönkijä irroittautuu ja laskeutuu planeetan pinnalle.
Kun niin tapahtuu, toiveissa on kerätä informaatiota vedestä Marsin pinnalla sekä merkkejä Maan ulkopuolisesta elämästä planeetalla.
Tianwen on muinaisen runon nimi, ja se tarkoittaa ”Taivaallisen Totuuden Etsintää”.
Saapuminen Marsiin on ensimmäinen kerta kun mikään maa on onnistuneesti saapunut planeetalle, Venäjän yritettyä matkaa vuonna 2011 ja epäonnistuttua Maan ilmakehän läpipääsyssä.
Mutta kaikkein vaikeinta tehtävässä on oikeasti onnistua laskeutumaan Marsin pinnalle. Se on monimutkaista ja tähän mennessä vain NASA on onnistunut siinä.
Marsin pinnalle laskeutuminen on pahamaineisen vaikeaa. Kiinan yritys on ottaa käyttöön laskuvarjo, rakettimoottorit ja ilmatyynyt. Ehdotettu laskeutumispaikka on massiivisen kivisen Utopia Planitian sisällä, jossa amerikkalaisten Viking 2 -laskeutumisalus teki pintakosketuksen vuonna 1976. Aurinkokäyttöisen mönkijän — noin golf-vaunun mittainen, 529 paunaa (240kg) — odotetaan toimivan noin kolmen kuukauden ajan, ja kiertolaisen odotetaan toimivan vuosia.
Kiina suunnittelee lähettävänsä mönkijänsä planeetan pinnalle toukokuussa, jolloin toiveissa on löytää maanalaista vettä sekä mahdollisesti merkkejä muinaisesta elämästä.
Alus ammuttiin matkaan Maasta 7kk sitten March-5 -kantoraketin kyydissä Hainanin saarelta Kiinasta.
Viime viikolla Tianwen-1 – eli Taivaallisen Totuuden Etsintä – lähetti takaisin ensimmäisen kuvan Marsista, joka on otettu 1.4 miljoonan mailin päästä omasta planeetastamme.
Kolme saapuvaa alusta Marsiin lähtivät kaikki heinäkuussa, ja ne käyttävät hyväksi Maan ja Marsin välisen lähemmän etäisyyden etua, joka esiintyy aina kerran kahdessa vuodessa.
