Hyppää pääsisältöön

Avaruustekniikkaa keikkuu nenälläsi

Kansainvälisen avaruusaseman astronautti avaruudessa
Kansainvälisen avaruusaseman astronautti avaruudessa Kuva: NASA prisma studio blogit

Tähtitiedettä ei ehkä tehdä kullankiilto silmissä, mutta ei se silti ole pelkkää hippien humputtelua. Tutkimukseen laitetut astronomiset rahasummat maksavat itseään takaisin, kun kiertoradalla tehdyt keksinnöt otetaan arkikäyttöön. Avaruustekniikkaa voi keikkua sinunkin nenälläsi! Eikä kaikkia löytöjä voi edes mitata rahassa, kirjoittaa Anne Liljeström blogissaan.

Kun aloitin tähtitieteen opiskelun Helsingin yliopistossa, yksi laitoksen tutkijoista puhkesi kerran spontaanisti ylistämään alaa: ”Tähtitiede on ihan mahtavaa! Tästä ei ole mitään hyötyä!” Hän oli oikeassa siinä, että tähtitiede on usein luonteeltaan perustutkimusta, jota tehdään puhtaasti tiedon vuoksi. Sitä ei tehdä, jotta sillä tahkottaisiin mammonaa. Mutta siitä on sitäkin enemmän hyötyä.

Hyvä esimerkki on englantilainen fyysikko ja kemisti Michael Faraday, joka havaitsi vuonna 1821 uuden fysikaalisen ilmiön. Tarinan mukaan Iso-Britannian valtiovarainministeri William Gladstone kysyi Faradaylta, mitä ihmeen hyötyä tästä ilmiöstä oli. Faradayn väitetään vastanneen: ”Sir, on hyvin todennäköistä että te voitte pian periä siitä veroa.” Sutkautus on mitä ilmeisimmin keksitty myöhemmin, mutta se kuvastaa hienosti sitä, miten mitättömän tuntuiset keksinnöt voivat myöhemmin mullistaa maailman. Faraday tuli nimittäin keksineeksi ensimmäisen sähkömoottorin – ja myöhemmin paljon muutakin, minkä ansiosta käytämme nykyään sähköä suhteellisen monessa hommassa. Kuulkaapa siis, herra valtiovarainministeri, mitä rahanarvoista hyötyä tähtitieteestä onkaan. Ei se ole pelkkää hippien humputtelua!

Tähtiin tuijottelulla on terveyshyötyjä

Tähtitieteellisen tutkimuksen vaatima huippuunsa hiottu teknologia poikii erilaisia arkipäivän hommissa hyödynnettäviä keksintöjä. Niitä on useita tuhansia! Tähtiin tuijottelusta on siis todellisia terveyshyötyjä.

Muistatko kuinka ennen silmälasien linssit valmistettiin lasista? Ne menivät särkyessään pieniksi pirstaleiksi ja turvallisuussyistä niitä alettiin valmistaa muovista. Muoviset linssit kuitenkin naarmuuntuivat harmillisen äkkiä. Vaan ei enää! Avaruuskypärien silmikoissa käytetyt pinnoitteet nimittäin löysivät tiensä myös tavallisten kansalaisten nokalle. Naarmuuntumattomat silmälasit ovat avaruudellista alkuperää!

Avaruustekniikka pehmustaa tekoraajoja ja auttaa elimistössä lymyävän syöpäkasvaimen löytämisessä.

Avaruussukkulan polttoainesäiliötä varten kehitettyä eristettä käytetään taas - yllättäen - pehmusteena tekoraajoissa. Avaruuslentoja varten alun perin kehitetyn turvallisen, jodilla toimivan vedenpuhdistusjärjestelmän avulla voidaan puolestaan tuottaa puhdasta vettä erittäin edullisesti.

Avaruussukkulan lähtö
Avaruussukkulan lähtö Kuva: NASA prisma studio blogit

Monissa suurissa kaukoputkissa peilien muotoa voidaan korjailla reaaliaikaisesti. Tätä niin kutsuttua adaptiivista optiikkaa käytetään nykyään myös silmien tutkimuksessa, esimerkiksi verkkokalvon sairauksien varhaisessa toteamisessa.

Radiotähtitieteen vaatimuksiin alun perin kehiteltyä ns. apertuurisynteesin periaatetta käytetään nyt useissa eri lääketieteen kuvantamismenetelmissä, kuten vaikkapa PET-kuvauksessa. Sen avulla voidaan paikantaa muun muassa elimistössä lymyävä syöpäkasvain. Erästä satelliittikuvien käsittelyssä käytettyä tietokoneohjelmistoa taas käytetään Alzheimerin taudin seulonnoissa.

Avaruus on ankara paikka, jonne lähetettävien instrumenttien on kestettävä tyhjiötä, hiukkassäteilyä, pätsimäistä kuumaa ja hyytävää kylmää sekä nopeaa vaihtelua näiden ääripäiden välillä. Ensiapupakkauksista löytyy nykyään hypotermiapotilaita auttava metallinhohtoinen avaruuspeite, joka heijastaa lämpösäteilyä erittäin tehokkaasti. Sitä käytettiin alun alkaen eristeenä avaruuspuvuissa ja kylminä pidettävissä polttoainesäiliöissä.

Mökin katolla ja kamerassa on myös avaruustekniikkaa

Aurinkoenergian käyttöönotto on tapahtunut hitaasti, mutta iso osa sen kehityksestä sai siivet avaruuden avulla. Aurinkopaneelit otettiin 1960-luvulla laajalti käyttöön satelliittien ja luotainten energianlähteenä. Eikä avaruuteen kannattanut lennättää mitään sekundakamaa, joten laatuun todella satsattiin. Paneeleista tuli huisisti tehokkaampia. Lopulta teknologiaa alettiin kehittää myös maanpäällisiin tarkoituksiin.

Sama tapahtui osittain myös digitaalisten kameroiden tapauksessa. Modernien digikameroiden voittokulku pohjaa vuonna 1969 keksittyyn CCD-tekniikkaan (Charge-Coupled Device), jonka alun perin haaveiltiin mahdollistavan videopuhelut. Se on sittemmin mullistanut tähtitieteellisen valokuvaamisen.

galaksi NGC 2683
Kierregalaksi NGC 2683 Hubble-teleskoopin kuvassa galaksi NGC 2683 Kuva: ESA/Hubble & NASA prisma studio blogit

CCD:n verrattomat edut valoherkkyydessä verrattuna vanhempiin kuvausmenetelmiin ymmärrettiin välittömästi, ja avaruusporukka olikin ensimmäisenä kehittämässä tekniikkaa eteenpäin taivastarkoituksiin sopivaksi. Pian CCD-kamerat saatiinkin Jupiteria tutkineeseen Galileo-luotaimeen ja vanhaan kunnon Hubble-teleskooppiin.

Avaruus toimi näissäkin keksinnöissä hyvänä porkkanana. Ja ihminen pitää porkkanasta. Eikö? Lue tähtitieteen ja avaruusteknologian hyödyistä arkipäivän elämässä täältä ja täältä.

Miksi Marsiin? Lentävien lihapullien puolesta

Ehkä kaikkein eniten vastustusta herättävät miehitetyt avaruuslennot. Robotiikan kehittyessä tällaisten kaltaistemme haavoittuvaisten lihapullien lähettäminen avaruustoimiin onkin muuttumassa yhä turhemmaksi puuhaksi. Aurinkokunnan kappaleiden pinnalle on jo singottu menestyksekkäästi (ja välillä myös vähemmän menestyksekkäästi) erilaisia mekaanisia tutkimusmatkailijoita. Nämä pioneeripöntöt eivät kaipaa soppaa, saippuaa tahi sielunhoitoa! Ja hyvä niin.

Miksi sitten lentävät lihapullat pitäisi rahdata Marsiin? Ihminen on oivaltava olento, jonka kekseliäisyyttä ja luovuutta piiskaa eteenpäin uteliaisuus. Me haluamme tietää mitä, miksi, miten. Kun keksimme kysymyksen, siihen on melkeinpä pakko etsiä vastausta.

näkymä Mars-planeetalta
näkymä Mars-planeetalta Kuva: NASA prisma studio blogit

Olipa kyse meritien löytämisestä Intiaan, vuorenhuippujen valloittamisesta tai meren syvimpien kolkkien kartoittamisesta, ihminen pistää itsensä likoon, ottaa riskejä, pähkäilee tiensä perille. Tulisiko ihmisen karistaa Telluksen tomut jaloistaan? Voimmeko edes olla tekemättä niin? Marsiin on pakko mennä, koska siellä se on.

Jos elämää löytyy - voiko sen arvoa edes mitata?

Hiljattain havaittiin, että havaittavassa maailmankaikkeudessa (koska emme voi koskaan nähdä sitä kaikkea) on ainakin kymmenen kertaa niin paljon galakseja kuin mitä aiemmin kuvittelimme – kaksi tuhatta miljardia (tai kaksi biljoonaa). Niissä on kussakin miljoonista biljooniin tähtiä. Tähdistä valtaosalla on planeettoja. Planeetoista valtaosa on kivisiä, kuten maapallo. Hyvä satsi niistä on sopivan lämpimiä ja kosteita elämän kehitykselle.

Kun Maan ulkopuolista elämää lopulta löytyy, se saattaa olla vain jotain hämmentävää töhnää marsilaisen kiven kyljessä. Tai se saattaa olla kiinnostavaa radionapsutusta tuhansien valovuosien päästä – siis aivan liian kaukaa jotta voisimme napsutella heille takaisin. Entä sitten? Sopivia paikkoja elämälle on pilvin pimein ympäri kosmosta. Voisimme äkkiä päätellä, että elämää kuplii esiin ympäri kaikkeutta. Vaikkemme koskaan saisi sieltä juttukaveria, emme enää olisikaan ainutlaatuinen luonnonoikku.

Väitän, että sen löydön arvoa ei voitaisi mitata rahassa.

Anne Liljeström
Anne Liljeström Anne Liljeström Kuva: Yle Kuvapalvelu / Jukka Lintinen prisma studio blogit

Kirjoittaja: Anne Liljeström

Tähtitieteen sekatyöläinen Anne Liljeström rakastaa universumin monimuotoisuutta. Hän haluaa ymmärtää, mitä neutronitähden sisällä tapahtuu ja kuka mylläsi Kuiperin vyöhykkeen. Liljeström levittää kosmista ilosanomaa Tähtitieteellinen yhdistys Ursan tiedottajana ja tähtitieteeseen erikoistuneena tiedetoimittajana. Anne kasvattaa parvekkeella sitrushedelmiä ja lämmittää niitä talvisin avaruuspeitteellä.

Kommentit

Uusimmat sisällöt - Tiede