Hannu Koskinen: Kohti komeettaa : Rosetta aurinkokunnan salaisuuksia selvittämässä

Kohti komeettaa -kirjan kannessa on kuva, jossa Philae-luotain laskeutuu komeetalle. Kuvassa näkyy Rosetta-luotain ja maapallo taustalla.

Osta kirja itsellesi

(Kirjavinkit.fi saa komission linkkien kautta tekemistäsi ostoksista.)

Syksyllä 2014 Rosetta-luotain saapui kymmenen vuoden matkan jälkeen komeetta 67P/Tšurjumov–Gerasimenkon kiertoradalle ja lähetti sen pinnalle laskeutuja Philaen. Komeetta tarjosi tutkijoille aikakapselin siitä kaasu- ja pölykiekosta, josta aurinkokuntamme syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Toivona oli saada vastauksia muun muassa kysymykseen, toivatko komeetat mukanaan Maapallolle veden ja elämän orgaaniset rakennusaineet.

Projekti oli yksi ESA:n historian suurimmista hankkeista, jossa myös suomalaisilla oli yllättävän iso ja hieman unohtumaan päässyt rooli. Ilmatieteen laitoksen tutkijat ja insinöörit osallistuivat alusten tieteellisten instrumenttien sekä Philaen keskustietokoneen valmistukseen. Patria puolestaan valmisti Rosettan runkorakenteen, sekä toimitti sähkövirtaa aluksen eri järjestelmille jakavan yksikön ja lämpötilan kontrolliyksikön. Näin entisenä mikkeliläisenä on myös pakko mainita Environics, mikkeliläinen yritys, joka toimitti komeetan vesipitoisuutta mittaavan PP-instrumentin elektroniikan.

Hannu Koskinen oli projektissa mukana Ilmatieteen laitoksen edustajana konsortion ohjausryhmässä. Koskisen kokemus ja useat samanaikaiset roolit ESA:ssa tarjoavatkin hänelle poikkeuksellisen näköalapaikan projektin kuvaamiseen.

Kohti komeettaa aloittaa kuitenkin perusteista, aurinkokunnan synnystä, komeettatutkimuksen historiasta ja myös komeettojen ja asteroidien aiheuttaman uhan pohdinnasta. Jos lähdetään miettimään mitä konkreettista merkitystä Rosettan kaltaisilla projekteilla voi parhaimmillaan olla, niin varmasti se, että olemme askeleen lähempänä törmäyskurssilla olevien uhkien ymmärtämisessä ja torjunnassa.

Kirjan terävin anti käsittelee kuitenkin projektin teknistä puolta ja kaikkia niitä yllättäviäkin ongelmia, joita on selätettävä, että komeetan luokse saadaan ylipäätään yhtään mitään. Jo pelkästään luotaimen radan laskeminen on haastavaa. Luotainta ei tietysti yksituumaisesti vain lähetetä kohti haluttua kohdetta, sillä siihen sen polttoaine ei riitä. Ensin sen pitää kerätä vauhtia tekemällä planeettojen ohilentoja, jotka linkoavat aluksen yhä kauemmaksi Auringosta, ja lopuksi luotaimen on vielä osuttava komeetan radalle juuri siellä, missä komeetta tuolloin sijaitsee. Kymmenen vuoden matkassa ei ole virhemarginaaleille sijaa, jos ei haluta että luotain kiitää kohteensa ohi tyhjyyteen.

Rosettan energiatuotannon ja massabudjetin haasteet on muutenkin yllättävää luettavaa. Jokainen ylimääräinen kilo luotaimessa vaatii lisää polttoainetta sekä laukaisussa että itse matkalla. Philae-laskeutujalle asetettu 85 kilon yläraja pakotti jopa suunnittelemaan jotain instrumentteja uudelleen, jotta tavoitepainossa voitaisiin pysyä.

Energiankäytössä luotaimen pitää tietysti olla mahdollisimman nuuka, jolle toi oman haasteensa luotaimen pitkä etäisyys auringosta. Rosettan matkatessa lähelle Jupiterin etäisyyttä jopa sen valtavat aurinkopaneelit tuottivat sähköä vain suurin piirtein tavallisen mikroaaltouunin tehon verran.

Jopa Rosettan 24 pientä työntömoottoria tuottivat kukin voimaa vain 10 newtonia, eli saman verran kuin mitä tarvitaan kannattelemaan kilon painoista laukkua maanpinnan yläpuolella, Koskinen kuvailee. Tyhjiössä tämäkin riittää, kun ei ole ilmanvastuksen tuomaa jarrua. Tässä kaikessa tulee hyvin ilmi miten ristiriitaisista suunnitteluhaasteista puhutaan: rakentaa nyt uskomattoman monimutkainen ja kunnianhimoinen laite, jonka piti samaan aikaan olla energiavaatimuksiltaan mahdollisimman vaatimaton.

Teknisissä haasteissa riittää siis luettavaa, mutta draamaa riitti myös niiden ulkopuolella. Osallistujamaiden rahat olivat jatkuvasti tiukilla, ja niin oli konsortion hermotkin. Projektin johdossa oli omat ongelmansa, eri maiden tiimit olivat budjettisyistä alimiehitettyjä, eivätkä ne usein tulleet keskenään toimeen. Kaikki tämä johti lopulta vakaviin aikatauluongelmiin, ja lukijalle selviää nopeasti, että Rosetta oli haastava projekti paitsi teknisesti myös inhimillisesti ja hallinnollisesti.

Kaasupurkaukset hajottavat vähitellen 67P/Tšurjumov–Gerasimenkoa sen kaula-alueelta. Kuva: ESA/Rosetta/NAVCAM

Kirjan loppupuolella päästään lopulta komeettaa kiertävälle radalle ja 67P onkin sitten kiinnostava tapaus. Jo komeetan erikoinen ankkamainen muoto tuli yllätyksenä; onko se syntynyt kahden erillisen kappaleen hitaasta yhteentörmäyksestä vai eroosiosta on epäselvää. Minimaailma on myös geologisesti kiinnostavampi kuin kuvittelisi. Komeetalta löytyy jyrkänteitä, dramaattisia pintarakenteita ja jopa hiekkadyynejä. Tämä tietysti heti herättää kysymyksen miten moisia voi löytyä komeetalta, jossa ei ole tuulta. Selitys on väkivaltaiset kaasupurkaukset, joiden voima on jopa 300 metriä sekunnissa, eli monikertaisesti voimakkaampia kuin pahimmatkaan hurrikaanituulet Maassa.

Komeetan periheli, eli piste, jolloin kappale on lähimpänä Aurinkoa, onkin erityisen jännittävää aikaa. Komeetta rytkyy ja paukkuu, kun siihen syntyy uusia halkeamia ja rotkoja. Jyrkänteitä sortuu ja kymmenien metrien mittaiset järkäleet siirtyvät jopa sadan metrin matkan. Rosettan havaintojen aikana komeetta menetti arviolta yli kuusi miljoonaa tonnia vettä, eli saman verran kuin 150 hehtaarin suuruisessa neljän metrin syvyisessä kesämökkijärvessä. Valokuvat komeetasta ovatkin poikkeuksellisen komeaa katsottavaa. Ainakin omat ajatukseni komeetoista hieman tylsinä ”likaisina jääpalloina” muuttuivat tämän kirjan myötä, vaikka Rosettan löydöt olivatkin jollain tasolla tuttuja ennen kirjaan tarttumista.

Kirja ja koko tehtävä tietysti huipentuu Philae-laskeutujan dramaattiseen laskeutumiseen komeetan pinnalle syksyllä 2014. Kiinnitysharpuunat eivät kiinnittäneet alusta komeettaan kuten piti, joka sai Philaen yllättäen pomppimaan varjoisaan halkeamaan. Koskinen kuvaa jännitysnäytelmää hienosti projektiin osallistuneiden paineiden kautta. Missio sai arvoisensa päätöksen syyskuussa 2016, kun myös Rosetta-luotain ohjattiin viimeiselle matkalleen komeetan pinnalle.

Kohti komeettaa on ennen kaikkea kertomus siitä, miten valtavan monimutkainen avaruushanke todella toteutetaan. Koskisen teksti on asiantuntevaa ja selkeää, vaikka paikka paikoin tekniset yksityiskohdat saattavat vaatia tieteeseen tottumattomalta lukijalta hieman hitaampaa tahtia. Suosittelen!

Titta Lindström

Titta Lindström on graafinen suunnittelija ja kuvittaja, joka haluaa sarjakuvien valloittavan maailman. Siinä sivussa tulee luettua myös kaikenlaista muuta kirjallisuutta, josta tietokirjallisuus erityisesti herättää uteliaisuuden: voi kun olisikin mahdollista tietää kaikesta kaikki! Kaikki vinkit »

Tilaa Kirjavinkit sähköpostiisi

Haluatko saada edellisen viikon kirjavinkit suoraan sähköpostiisi joka maanantai? Tilaa uutiskirjeemme tästä ja liity listan 1 336 tilaajan joukkoon! Jos haluat tietoa uusista vinkeistä nopeammin, tilaa Telegram-kanavamme!

Tilaamalla uutiskirjeen hyväksyt, että lähetämme sinulle sähköpostia ja lisäämme sähköpostiosoitteesi osoiterekisteriimme. Voit peruuttaa tilauksesi koska tahansa. Kirjavinkit.fi:n rekisteriseloste.

Aikaisempia kirjavinkkejä

Ladataan lisää luettavaa...