Curiosity-mönkijä valmistelee miehitettyjä lentoja Marsiin

Taiteilijan näkemys Curiosity-mönkijästä Marsin pinnalla. Kuva Nasa / JPL-Caltech.

Jos kaikki menee hyvin, ensi maanantaina 6. elokuuta kello 8.31 Suomen aikaa Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan Curiosity-laskeutuja (Uteliaisuus) tekee historiaa punaisella planeetalla. Lähes tonnin painoinen Curiosity on kaikkien aikojen suurin mönkijätyyppinen laskeutuja.

Tammikuussa 2004 Marsiin laskeutuneet edelliset Nasan mönkijät, Spirit ja Opportunity, painavat kumpikin vain alle 200 kiloa. Spirit juuttui hiekkaan tammikuussa 2010, mutta Opportunity pystyy kaikkien yllätykseksi edelleen liikkumaan ja tekemään havaintoja.

Tonnin painoisen tiedelaboratorion laskeminen pehmeästi Marsin pinnalle on erityisen hankala operaatio.

Joulukuussa 2003 brittiläinen Mars-mönkijä Beagle 2 katosi lennonjohdolta kesken laskeutumisen. Sen oli tarkoitus jarruttaa laskuvarjoilla ja kohdata planeetan pinta lopulta valtavien ilmatyynyjen suojassa pomppien. Laskeutujaan ei koskaan saatu yhteyttä. Tuhoutumisen syy jäi siis arvoitukseksi.

Curiosity on liian painava, jotta se voisi yrittääkään laskeutumista ilmatyynyjen sisällä.

Se kohtaa Marsin ilmakehän kuuden kilometrin sekuntinopeudella. Lämpökilpi suojaa laskeutujaa samalla kun vauhti hidastuu.

Kymmenen kilometrin korkeudessa alus avaa 50 metriä pitkän ja läpimitaltaan 21,5-metrisen laskuvarjon. Tässä vaiheessa Curiosity lähestyy Marsia vielä ääntä nopeammin.
Laskuvarjon suunnittelu on ollut erityisen haasteellinen osa hanketta, kirjoittavat Nasan Mars-tutkijat John Grotzinger ja Ashwin Vasavada Scientific American -lehdessä.

Suunnittelijoiden mukaan on erittäin vaikea mallintaa varjon avautumisen – tai avautumatta jäämisen – fysiikkaa näissä nopeuksissa.

Laskuvarjon avaamisen jälkeen Curiosity heittää lämpökilpensä menemään ja jatkaa tutkan opastamana. Kahden kilometrin korkeudessa sillä on nopeutta vielä 100 metriä sekunnissa. Sitä enempää ilmakehän avulla ei oikein voikaan jarruttaa. Tässä vaiheessa Curiosity irrottautuu laskuvarjosta ja jatkaa rakettimoottoreiden jarruttaman ”selkärepun” kyydissä parinkymmenen metrin korkeuteen.

Lopulta alus laskeutuu tästä leijuvasta nosturista kolmen vaijerin varassa enää 0,75 metriä sekunnissa. Kun mönkijä on varmistanut olevansa tukevasti Marsissa, se ampuu kaapelit irti ja päästää rakettinosturin romuttamaan itsensä turvallisen 450 metrin etäisyyden päähän.

Koko laskeutuminen Galen kraatteriin kestää seitsemän minuuttia.

Suomalaisia instrumentteja

Curiosityn tiedelaboratoriolla on neljä tehtävää. Se tutkii, onko Marsissa voinut joskus olla olosuhteet, jotka olisivat olleet elämän ylläpitämiselle otolliset, ja se tutkii Marsin kaasukehää ja sääilmiöitä. Lisäksi laitteilla selvitetään planeetan geologiaa ja tehdään tutkimusta, joka auttaa valmistautumaan tuleviin miehitettyihin Mars-lentoihin.

Tieteellisiä instrumentteja kaikkien aikojen suurimmassa mönkijässä on 80 kiloa. Mukana on myös Suomen Ilmatieteen laitokselta kaksi instrumenttia: paineenmittauslaite ja kosteudenmittauslaite. Molemmilla tutkitaan planeetan kaasukehää.

Galen kraatterin keskellä on viiden kilometrin korkeuteen nouseva vuori. Se koostuu kerroksista, joita Curiosity voi lukea mäkeä ylös noustessaan. Kerrostumien analyysin avulla on mahdollista saada käsitys Marsin varhaisesta historiasta aina siitä lähtien kun kraatteri muodostui.

Curiosityn on arvioitu olevan toimintakunnossa vähintään Marsin vuoden eli 686 Maan päivää. Jos hyvin käy, se tuottaa tutkijoille dataa pitempäänkin. Kahdeksanvuotias, yhä liikuntakykyinen Opportunity suunniteltiin alkujaan kolmen kuukauden toiminta-aikaa varten.

Pluto sittenkin planeetta?

Aurinkokunnassamme on nyt virallisesti kahdeksan planeettaa. Pluto menetti planeetan aseman Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton kokouksessa vuonna 2006, koska siltä puuttui yksi planeetoilta edellytetty piirre.

Muut ehdot Pluto kyllä täyttää. Se on riittävän suuri ollakseen pallomainen ja se kiertää Aurinkoa. Pluton painovoima ei kuitenkaan riitä pitämään sen kiertorataa puhtaana pienemmistä taivaankappaleista. Siksi se on nyt luokiteltu yhdeksi viidestä niin sanotusta kääpiöplaneetasta.

Plutolta on kuitenkin äskettäin löydetty viides kuu, joka saattaa tuoda Pluton aseman planeettana uudestaan keskusteluun.

Väliaikaisesti nimellä P5 tunnettu kiertolainen löytyi avaruuskaukoputki Hubblella 95 000 kilometrin päästä emostaan. P5 on läpimitaltaan vain 10-25 kilometriä.

”Jos se on niin tärkeä että sillä on viisi kuuta, se on planeetta”, sanoi Nasan planeettatutkija Kevin Baines New Scientist -lehdelle.