Blogit

Tiedetoimittaja Markus Hotakainen hämmästelee maailmankaikkeutta.

Avaruus on valloitettu

Blogit Taivaan tähden 18.1.2016 10:00
Markus Hotakainen
Kirjoittaja on tiedetoimittaja ja tietokirjailija.
606779main_msl20111126b-br2

Avaruuslennoillakin alku on aina hankalin. Atlas V -raketti vauhditti Curiosity-kulkijan kohti Marsia marraskuussa 2011. Kuva: United Launch Alliance

Vai onko? Kun ihminen, tarkemmin sanoen Neil Armstrong, astahti Kuun pinnalle, monien mielestä se oli siinä: avaruus on nyt sitten valloitettu.

Liioitteluahan se oli. Jos ajatellaan pelkästään Aurinkokunnan mittasuhteita, lento Kuuhun vastaa suunnilleen laiturille astumista, mikäli tavoitteena on uida Atlantin poikki. Kukaan ei kuvittele tehneensä moista urotekoa, jos on kastanut varpaansa varovaisesti meriveteen.

Aurinkokunta on kuitenkin pieni ja syrjäinen kyläpahanen valtaisassa kotigalaksissamme Linnunradassa. Sitä ei päästä tutkimaan edes miehittämättömillä aluksilla vielä pitkiin aikoihin, miehitetyillä ei välttämättä koskaan. Ainakaan nykytekniikalla.

Silti voi sanoa, että ihmiskunta valloitti avaruuden jo ennen kuulentoja. 12. huhtikuuta 1961 Juri Gagarin singahti raketin nokassa Maata kiertävälle radalle. Se oli siinä: avaruus oli valloitettu.

Tällaista väitettä ei voi purematta niellä, joten perustellaanpa hieman.

Avaruuden rajapyykkinä pidetään yleisesti sataa kilometriä, niin sanottua Kármánin rajaa, joka on nimetty aerodynamiikan pioneerin Theodore von Kármánin mukaan. Sata kilometriä ei ole paljon: Helsingistä Lahteen, Savonlinnasta Mikkeliin, Sodankylästä Kemijärvelle. Noin suurin piirtein. Ei matka eikä mikään.

Maanpinnalla se ei olekaan, mutta ylöspäin, kohti avaruutta mentäessä tilanne on tyystin toinen. Jos avaruuteen lähetetään satelliitti, luotain tai miehitetty alus, suurin osa polttoaineesta ja sen palamisessa vapautuvasta energiasta kuluu Maan vetovoiman voittamiseen.

Siinä vaiheessa, kun satelliitin nopeus on riittävän suuri, jotta se kiertää maapalloa – eli noin kahdeksan kilometriä sekunnissa – homma sujuu ihan itsestään: rakettimoottoreita ei enää tarvita.

Matalilla kiertoradoilla Maan ilmakehän harvat ulko-osat tosin hidastavat satelliittien menoa ja niiden rataa on aika ajoin korjattava, mutta siihen tarvittava energia on pieni murto-osa kiertoradalle nousussa kuluneesta energiasta.

Jos tähdätään pidemmälle, nopeutta on oltava enemmän: yli 11 kilometriä sekunnissa. Sillä vauhdilla luotain tai alus pääsee irti Maan vetovoiman kahleista ja voi suunnata matkansa kohti Auringon muita kiertolaisia.

Mutta silloinkin nopeuden kiihdyttyä riittävän suureksi rakettimoottorit voi sammuttaa. Avaruuden tyhjyydessä mikään ei hidasta matkantekoa. Polttoainetta tarvitaan vain radan muutoksiin tai jarrutettaessa vauhtia toisen taivaankappaleen luokse saavuttaessa.

Jos ja kun kerran avaruuteen pääseminen on se kaikkein vaativin etappi, voi hyvinkin sanoa, että avaruus on valloitettu, kun sinne on ylipäätään päästy.