Hyppää pääsisältöön

Kohta sinäkin pääset avaruusmatkalle!

Beth Haley katsoo SpaceShip2 -aluksen ikkunasta ulos.
Virgin Galacticin "astronauttikouluttaja" Beth Haley ihailee maisemaa lähes avaruudessa SpaceShip2 -aluksen sisällä helmikuussa 2019. Beth Haley katsoo SpaceShip2 -aluksen ikkunasta ulos. Kuva: Virgin Galactic Virgin Galactic

Kun vuosi 2019 alkoi, näytti siltä, että viimeinkin tämän vuoden aikana kaupalliset avaruusturistilennot alkavat. Nyt vuosi on lopussa, eikä näin ole käynyt. Milloin Matti ja Mirja Meikäläinen pääsevät käymään avaruudessa?

Amerikkalainen avaruusyhtiö Blue Origin teki 11. joulukuuta jo kahdennentoista koelentonsa avaruusturismilentoihin suunnitellulla aluksellaan. New Shepard -niminen raketti nousi lentoon yhtiön Teksasissa sijaitsevalla koealueella ja nosti nokassaan olleen kapselin lähes 105 kilometrin korkeuteen.

Sieltä kapseli putosi alas ja laskeutui laskuvarjojen varassa Maahan. Raketti puolestaan tuli takaisin laukaisupaikalle, rakettimoottorillaan putoamista hidastaen. Kummatkin ovat uudelleenkäytettäviä: kapselille tämä oli kymmenes lento ja raketille kuudes.

New Shepard nousemassa lennolleen.
New Shepard nousee lennolleen nyt keskiviikkona 11. joulukuuta 2019. New Shepard nousemassa lennolleen. Kuva: Blue Origin New Shepard

Lento kesti vain 10 minuuttia ja 16 sekuntia, mutta sen kuluessa kapseli saavutti 3 600 kilometrin tuntinopeuden ja kävi virallisesti avaruuden puolella. Ilmakehän yläosissa ei ole tarkkaa rajaa, mistä avaruus alkaa ja mihin ilmakehä loppuu, koska ilman tiheys vain vähenee ylöspäin noustessa.

Avaruuden raja onkin määrittelykysymys: Kansainvälinen ilmailuliitto on laittanut rajan sataan kilometriin. Sen yli mentiin nyt noin viidellä kilometrillä.

Ihmisen kannalta jo alempana olosuhteet ovat hyvin avaruuden kaltaiset. Taivas on syvän sininen, lähes musta, Aurinko paistaa kirkkaasti, maapallon horisontti on selvästi kaareva ja matkustaja kuolisi hyvin nopeasti aluksensa ulkopuolella ilman avaruuspukua.

Lennon aikana kapselin kyydissä olleet koelaitteet olivat noin viiden minuutin ajan painottomia. Painottomuus ei kuitenkaan tullut avaruuden puolella piipahtamisesta, vaan siitä, että kapseli oli lentonsa aikana vapaassa heittoliikkeessä.

Kaaviokuva rakettilennon vaiheista: laukaisu, kapseli irtoaa raketista, kapselin vapaa lento (painottomuus), ilmajarru aukeaa ja rakettimoottori syttyy, kapseli ja raketti laskeutuvat.
Kaaviokuva rakettilennon vaiheista: laukaisu, kapseli irtoaa raketista, kapselin vapaa lento (painottomuus), ilmajarru aukeaa ja rakettimoottori syttyy, kapseli ja raketti laskeutuvat. Kuva: Jari Mäkinen raketit

Lennon aluksi rakettivaihe nosti kapselia ylöspäin ja kiihdytti sen nopeutta. Kun laukaisusta oli kulunut kaksi minuuttia ja 45 sekuntia, moottori sammui ja kapseli irtosi raketista. Kapseli jatkoi nyt lentoaan ylöspäin kuin kivi, joka heitetään ilmaan.

Vauhdin loputtua kapseli alkoi pudota alas, ja painottomuus hiipui pois sitä mukaa kun kapseli vajosi alaspäin ilmakehässä ja ilmanvastus alkoi jarruttaa sen lentoa.

Blue Originin kapseli laskeutuu maahan lentonsa jälkeen kolmen laskuvarjon varassa.
Blue Originin kapseli laskeutuu alas lentonsa jälkeen laskuvarjojen varassa. Yksi varjoista voi puhjeta tai olla avautumatta, ja alus kykenee silti laskeutumaan turvallisesti. Ehkä ei mukavasti kuitenkaan. Blue Originin kapseli laskeutuu maahan lentonsa jälkeen kolmen laskuvarjon varassa. Kuva: Blue Origin Blue Origin

Yksi tapa käydä avaruudessa: laskuvarjoilla varustettu kapseli

Amazon-miljardööri Jeff Besozin omistama Blue Origin on kehittänyt rakettiaan ja sen matkustajakäyttöön sopivaa kapselia jo yli vuosikymmenen ajan. Koelennot prototyypillä alkoivat vuonna 2006. Nykyinen raketti sekä sen kapselin ensimmäinen malli pääsivät maistamaan avaruutta marraskuussa 2015.

Yhtiö on edennyt varsin rauhallisesti, eikä kyytiin ole vielä otettu ihmisiä. Siinä missä aiemmilla lennoilla on mukana ollut jo tutkimuslaitteita, oli kapselissa nyt ensimmäisen kerran koejärjestelyjä, joiden lennon Blue Origin oli myynyt kaupallisin perustein.

Avaruusturistien lennättämisen lisäksi aluksella tehdään siis tutkimusta, ja yhtiö luonnollisesti laskuttaa tästäkin.

Työntekijät tutkivat aavikolle laskeutunutta kapselia.
Kapselissa on isot ikkunat. Työntekijät tutkivat aavikolle laskeutunutta kapselia. Kuva: Blue Origin Blue Origin

Kapseliin mahtuu sisään kuusi matkustajaa, jotka voivat katsella ympärilleen isojen maisemaikkunoiden kautta. Aluksessa on nettiyhteys, jonka avulla selfieiden ja muiden tunnelmien lähettäminen lennon aikana on mahdollista. Niin ikkunoista kuin nettiyhteydestäkin on iloa tutkijoille.

Kun tämä tuorein koelento sujui hyvin, on todennäköistä, että seuraavalla lennolla on mukana jo matkustajia. Nämä eivät ole vielä maksavia matkustajia, mutta nyt näyttää mahdolliselta, että avaruusturistitkin pääsevät varsin pian koettamaan matkantekoa rakettialuksella.

Toinen vaihtoehto: avaruuslentokone

Blue Originin kilpailija Virgin Galactic on mennyt eteenpäin hieman eri tavalla. Myös koko tarina on erilainen: yhtiön SpaceShip2 -alus perustuu vuonna 2003 ensilentonsa tehneeseen SpaceShip1 -alukseen, joka oli ensimmäinen yksityisellä rahoituksella tehty avaruuslentokone. Se kävi kolme kertaa avaruudessa vuonna 2004 ja voitti Ansari X Prize -palkinnon, jonka suuruus oli 10 miljoonaa dollaria.

Bisnesmielessä SpaceShip1 ei ollut järkevä sellaisenaan, sillä hankkeen sponsori, Microsoft-miljardööri Paul Allen rahoitti sitä ainakin 25 miljoonalla dollarilla.

Aluksen tehneellä Burt Rutanilla ja Virgin-yhtiöryppään johtajalla Richard Bransonilla olikin katseet jo tulevissa avaruusturismilennoissa. Vuonna 2004 he julistivat lentojen alkavan aluksen uudella, suuremmalla versiolla jo vuonna 2007.

Ihan näin ei ole käynyt, mutta alus on tehnyt jo ihmiset kyydissään lentoja lähes avaruuteen.

SpaceShip2 lentää White Knight 2 -lentokoneen alle ripustettuna New Mexicossa olevan, toistaiseksi toimettoman avaruuslentokentän ylitse.
SpaceShip2 lentää White Knight 2 -lentokoneen alle ripustettuna New Mexicossa olevan, toistaiseksi toimettoman avaruuslentokentän ylitse. SpaceShip2 lentää White Knight 2 -lentokoneen alle ripustettuna New Mexicossa olevan, toistaiseksi toimettoman avaruuslentokentän ylitse. Kuva: Mark Greenberg / Virgin Galactic Virgin Galactic

Burt Rutan on kuuluisa lentokonesuunnittelija, ja siksi hänen ratkaisunsa on lentokonemainen. SpaceShip2 on kuusipaikkainen rakettilentokone, joka nousee ilmaan suuremman lentokoneen kuljettamana.

Kaksikko nousee yhdessä noin 15 kilometrin korkeuteen, missä avaruuslentokone irrotetaan ja sen rakettimoottori käynnistetään. Sen työntämänä SpaceShip2 rynnistää ylöspäin, ja kuten Blue Originin kapseli, moottorin sammuttua alus on vapaassa heittoliikkeessä.

Kun alus on saavuttanut ratansa lakipisteen, se alkaa pudota alaspäin. Koska SpaceShip2 on lentokone, se pystyy liitämään purjekoneen tapaan takaisin lähtöpaikalleen ja laskeutumaan pehmeästi kiitoradalle.

Ilmakehään palatessaan alus kääntää jännästi pyrstönsä pystyasentoon, jolloin se pysyy luonnostaan oikeassa, turvallisessa asennossa. Laskeutumista varten pyrstö käännetään jälleen suoraan.

Kymmenisen vuotta sitten näytti siltä, että SpaceShip2 voisi tosiaan alkaa kaupallisen avaruuslentotoiminnan ensimmäisenä. Lentoja varten rakennettiin New Mexicoon futuristinen avaruuslentoasema, joka on vuonna 2011 pidetyistä avajaisistaan alkaen odottanut toiminnan alkamista.

Lennot ovat lykkääntyneet koko ajan eteenpäin ennen kaikkea kahden onnettomuuden vuoksi. Kesällä 2007 aluksen rakettimoottorin systeemien testaus päättyi räjähdykseen, joka tappoi kolme ihmistä ja sai aikaan kolme pahaa loukkaantumista. Monet järjestelmät suunniteltiin sen jälkeen suurelta osin uudelleen.

Spaceship2-alus on sytyttänyt rakettinsa ja kiihdyttää kohti taivasta.
SpaceShip2:n rakettimoottori on niin sanottu hybridimoottori, joka käyttää ajoaineinaan nestemäistä ja kiinteää polttoainetta. Tässä alus on sytyttänyt rakettinsa ja kiihdyttää kohti taivasta. Spaceship2-alus on sytyttänyt rakettinsa ja kiihdyttää kohti taivasta. Kuva: MarsScientific / Virgin Galactic Virgin Galactic

Ensimmäinen alus, VSS Enterprise, oli valmis lokakuussa 2010, minkä jälkeen se on tehnyt koelentojaan ensin emoaluksensa alla kiinnitettynä, sen jälkeen liitäen takaisin kiitoradalle ja lopulta käyttäen myös omaa moottoriaan.

Ensimmäisellä moottoroidulla lennolla vuonna 2013 alus tärisi voimakkaasti, minkä vuoksi insinöörit joutuivat jälleen ottamaan aikalisän ja miettimään, miten siitä pääsisi eroon.

Sitten, kun koelennot olivat taas alkaneet, tapahtui onnettomuus. Lokakuussa VSS Enterprise hajosi kesken lennon ja syöksyi alas. Kahdesta koelentäjästä toinen kuoli ja toinen loukkaantui pahoin.

Syyksi onnettomuuteen paljastui se, että toinen lentäjistä oli käynnistänyt vahingossa laitteiston, joka kääntää maahanpaluun aikana pyrstön pystyyn. Tämä sai aikaan niin suuria aerodynaamisia voimia, että alus hajosi. Onnettomuuden seurauksena ohjaamoon tehtiin muutoksia, ja koska aluksen turvallisuus arvioitiin laajemminkin uudelleen, siihen tehtiin muitakin viilauksia.

Yhdysvaltain kansallisen ilmailuviraston onnettomuustutkijat ovat katsomassa aluksen hylkyä Mojaven autiomaassa, Kaliforniassa.
VSS Enterprise syöksyi alas 31. lokakuuta 2014. Kuvassa Yhdysvaltain kansallisen ilmailuviraston onnettomuustutkijat ovat katsomassa aluksen hylkyä Mojaven autiomaassa, Kaliforniassa. Yhdysvaltain kansallisen ilmailuviraston onnettomuustutkijat ovat katsomassa aluksen hylkyä Mojaven autiomaassa, Kaliforniassa. Kuva: NTSB VSS Enterprise,Virgin Galacticin onnettomuus

Seuraava SpaceShip2, VSS Unity, oli onnettomuuden aikaan vähän yli puoliksi valmis. Siihen oli siis helppo tehdä muutoksia, mutta se vei aikaa. Alus oli valmis viimein vuonna 2016, minkä jälkeen se on tehnyt koelentojaan ensin emoaluksensa alla kiinnitettynä, sen jälkeen liitäen takaisin kiitoradalle ja lopulta omaa moottoriaan myös käyttäen.

Kahdella viimeisellä lennollaan (joulukuussa 2018 ja helmikuussa 2019) se nousi myös lähes avaruuteen, mutta vain amerikkalaisten oman, lepsumman määritelmän mukaan. Yhdysvaltain ilmavoimat katsovat avaruuden alkavan 80 kilometristä.

Helmikuisen lentonsa jälkeen VSS Unity on ollut isossa remontissa, missä sen matkustamo muutetaan koelentovarustuksesta turistilentoihin sopivaksi ja sen ohjaamoa on täydennetty kaupallisilla lennoilla tarvittavilla laitteilla.

On mahdollista, että alus tekisi lennon avaruuteen vielä vuoden 2019 lopussa – kenties itse Richand Branson mukanaan, sillä hän on uhonnut olevansa eräs ensimmäisistä aluksen matkaajista.

Ihmisiä tosin SpaceShip2:n kyydissä on jo ollut, sillä alus tarvitsee aina kaksi lentäjää. David Mackay, Mark Stucky, William Sturkcow ja Michael Masucci ovat tehneet lentoja, ja viimeisimmällä lennolla oli mukana myös Beth Haley, Virgin Galacticin "astronauttikouluttaja", joka vastaa aikanaan tulevien avaruusturistien valmentamisesta lennoilleen.

Kumpi ehtii ensin?

Blue Origin ja Virgin Galactic ovat siis kumpikin nyt vuoden 2019 lopussa samassa vaiheessa: seuraavalla koelennolla päästään jo kunnolla asiaan ja varsinaiset, kaupallisesti tehtävät turistilennot alkavat ensi vuonna.

Kumpikaan yhtiö ei halua nyt onnettomuutta, ei edes pientä kuprua, joten ne etenevät erittäin varovasti. Onnettomuus tässä vaiheessa ei ainoastaan lykkää lentoja, vaan myös karkottaisi monet asiakkaat.

Siinä missä Blue Origin ei ole vielä alkanut myydä lippuja, ovat Virgin Galacticin asiakkaat voineet jo yli kymmenen vuoden ajan päästä mukaan listalle ennakkovarausmaksun suorittamalla. Vaikka vuoden 2014 onnettomuus sai monet empimään, on yhtiöllä asiakkaita nyt yli 600. Mukana on myös muutama suomalainen.

Lipun hinta on ollut pitkään 200 000 dollaria, mutta yhtiö tulee oletettavasti nostamaan hintaa lentojen alkaessa ja kysynnän todennäköisesti lisääntyessä. Toisaalta on odotettavissa, että varsin pian lentojen päästyä vauhtiin lippuja saa edullisemmin. Blue Originin tuoma kilpailu puristaa varmasti hintaa alemmaksi ensihuuman haihtumisen jälkeen.

Avaruusturismiyhtiö Virgin Galacticin perustaja Richard Branson ja muita malleja yhtiön avaruuspuvuissa.
Avaruuslentoihin valmistautuminen tarkoittaa esimerkiksi avaruuspukujen suunnittelua: Virgin Galactic pyysi suurta amerikkalaista urheiluasuvalmistajaa tekemään astronauteilleen sopivat kuteet. Nämä eivät ole varsinaisia avaruuspukuja, vaikka siksi niitä kutsutaan: aluksen sisällä voisi olla tavallisissa vaatteissa, ja olennaisinta onkin se, että lennosta pääsee nauttimaan mahdollisimman mukavasti vaatteissa, jotka joustavat ja suojaavat lennon aikana. Avaruusturismiyhtiö Virgin Galacticin perustaja Richard Branson ja muita malleja yhtiön avaruuspuvuissa. Kuva: © Virgin Galactic 2019 Virgin Galactic

Kumpikin yhtiö vakuuttaa, että lennot sopivat lähes kaikille perusterveille aikuisille.

Ainoa virallinen määräys tämän suhteen on se, että ennen lentoa kaikille asiakkaille täytyy selittää se, miten lentoja tehdään ja kuinka alukset on rakennettu, millaisia ongelmia niiden lennoilla on ollut, ja jokaisen täytyy allekirjoittaa tämän jälkeen dokumentti, missä he vapauttavat yhtiön kaikista vastuista lennon suhteen. He vakuuttavat siis lähtevänsä matkaan tietoisina riskeistä, ja kantavat itse vastuun siitä mitä lennolla tapahtuu.

Käytännössä Virgin Galactic ja Blue Origin vaativat lääkärintodistuksen, joka todistaa asiakkaan olevan perusterve. Kummassakin yhtiössä tiedetään, että fyysisten ongelmien sijaan suurimmat hankaluudet ovat todennäköisesti psykologisia: lennoilla mennään kovaa, koetaan suuria voimia, ollaan meluisassa, pienessä tilassa ja nähdään mahtavia maisemia.

Todennäköisesti pää poksahtaa ennen kuin keho menee tilttiin. Arvioiden mukaan neljä viidestä 19–89-vuotiaasta ihmisestä kestää ilman ongelmia lennoilla olevat g-voimat ja painottomuuden.

Tämän vuoksi matkustajien henkinen valmistaminen on tärkeää. Heitä ei laiteta matkaan noin vain, vaan ennen lentoa on kenties jopa vuorokauden mittainen valmistusjakso. Myös kokonaiskokemuksen kannalta pieni "astronauttikoulutus" on hyvä idea ennen lentoa.

Kolmas vaihtoehto on matka oikeasti avaruuteen

Blue Originin ja Virgin Galacticin suunnittelemat lennot ovat niin sanottuja ballistisia pomppauksia, eli niiden aikana vain käydään nopeasti avaruuden puolella ja palataan saman tien takaisin.

Alukset eivät siis saavuta kiertoradalla pysymiseen vaadittavaa nopeutta, eikä niitä täydy suojata kovin erikoisesti paluussa tapahtuvaa kitkakuumennusta vastaan, koska alusten nopeus ilmakehään iskeytyessä on suhteellisen pieni.

Varsinainen lento avaruuteen, kuten esimerkiksi Kansainväliselle avaruusasemalle, on ihan eri juttu.

Itse asiassa ainoat tähän mennessä olleet avaruusturistit ovat käyneet kunnolla avaruudessa. Historian ensimmäinen omalla rahallaan matkan avaruuteen ostanut ihminen oli amerikkalainen liikemies Dennis Tito, joka vieraili keväällä 2001 Kansainvälisellä avaruusasemalla. Hän kävi siellä venäläisellä Sojuz-aluksella ja maksoi seitsenpäiväisestä avaruusmatkastaan tiettävästi 20 miljoonaa dollaria.

Hänen jälkeensä kuusi muuta yksityishenkilöä on käynyt Kansainvälisellä avaruusasemalla noin viikon kestävillä matkoilla silloin, kun aseman normaaliliikenteessä oli Sojuz-aluksesta järjestettävissä vapaa paikka.

Mark Shuttleworth tervehtii valokuvaajaa kansainvälisellä avaruusasemalla.
Eteläafrikkalainen, netin turvajärjestelmillä rikastunut Mark Shuttleworth kävi avaruusasemalla vuonna 2002. Hän oli toinen avaruusturisti. Mark Shuttleworth tervehtii valokuvaajaa kansainvälisellä avaruusasemalla. Kuva: Nasa Kansainvälinen avaruusasema,Mark Shuttleworth,Avaruusturistimatkat

Viime vuosina ei tilaa ole ollut turisteille, koska venäläiset ovat myyneet heille kuuluvia paikkoja muiden maiden ammattiastronauteille. Tuorein tällainen puoliavaruusturisti oli nyt syyskuussa avaruusasemalla käynyt Yhdistyneiden Arabiemiraattien Hazzaa al-Mansoori.

Lähiaikoina tilanne tulee kuitenkin muuttumaan olennaisesti, kun uudet amerikkalaiset avaruusalukset tulevat käyttöön. SpaceX:n Dragon ja Boeingin CST-100 Starliner ovat suurempia ja edullisempia kuin Sojuzit, ja niitä voidaan lennättää tarpeen mukaan useamminkin.

Kumpiakin suunnitellaan käytettävän myös avaruusturistien lennättämiseen, tosin lippuja ei olla vielä kauppaamassa. Alukset pitää saada ensin käyttöön. Sama pätee Virgin Galacticin ja Blue Originin aluksiin: säännölliset, kaupalliset lennot pitää saada nyt alkamaan. Alku on lykkääntynyt koko ajan eteenpäin, mutta nyt se näyttää olevan käsillä.

On mahdollista, että varsin pian kuka tahansa voi ostaa lipun näille lennoille suhteellisen edullisesti, kenties jopa muutamalla tuhannella. Ehkäpä vuonna 2025 ovat avaruusmatkaan oikeuttavia lahjakortteja jo mukana pukinkontissa.

Tai sitten onnettomuus tai muu hankaluus lykkää lentoja taas eteenpäin. Joka tapauksessa elämme juuri nyt tässäkin mielessä kiinnostavia aikoja!

Piirroskuva: läpileikkaus Aurora Station -nimisestä avaruushotellista.
Useampikin yhtiö kaavailee hotellia avaruuteen, minne näillä aluksilla voitaisiin lentää lyhyemmälle tai pitemmälle keikalle. Tässä on Orion Span -yhtiön vuonna 2018 julkistettu konsepti. Vaikka asemasta ei ole tehty konkreettisia tilauksia tai sen laukaisua ei ole varattu, väittää yhtiö saavansa sen ensimmäisen osan kiertoradalle vuonna 2021. Tähän kannattaa suhtautua hyvin suurella varauksella … mutta silti kuva osoittaa, mitä on mahdollisesti tulossa! Piirroskuva: läpileikkaus Aurora Station -nimisestä avaruushotellista. Kuva: Orion Span Avaruushotelli
  • Miltä tuntuu olla painoton?

    Ole kuin lintu, lennä vapaasti.

    Painovoima on kuin kahle, joka vetää koko ajan alaspäin. Kun siitä pääsee eroon, näyttäytyy maailma erilaisena ja voit liikkua kolmessa ulottuvuudessa. Se on upea tunne, jota jää kaipaamaan.

  • Varoitus: tämä kuva saattaa järkyttää maailmankuvaasi

    Luotaimen ottama kuva näyttää kuinka mitätön maapallo on.

    Tasan 30 vuotta sitten Nasan Voyager 1 -avaruusluotain suuntasi kameransa kohti maapalloa ja otti erään avaruuslentojen historian tärkeimmistä valokuvista. Äkkiseltään katsottuna kuvassa ei ole juuri muuta kuin mustaa ja Auringon häikäisystä johtuvaa vaaleaa sumua. Mutta kun kuvaa katsoo tarkasti, on siellä pieni valopiste.

  • Olisiko mummoista vetoapua vauvakatoon?

    Isovanhempien apu voi rohkaista hankkimaan lisää lapsia.

    Kautta aikojen perheissä toistuu sama tarina, joka kertoo isoäitien tärkeästä roolista lajimme selviytymiselle. Mummon apu lastenhoidossa edesauttoi äitien lastensaantia ja lasten eloonjäämistä.

Lue myös - yle.fi:stä poimittua

Tiede

  • Miltä tuntuu olla painoton?

    Ole kuin lintu, lennä vapaasti.

    Painovoima on kuin kahle, joka vetää koko ajan alaspäin. Kun siitä pääsee eroon, näyttäytyy maailma erilaisena ja voit liikkua kolmessa ulottuvuudessa. Se on upea tunne, jota jää kaipaamaan.

  • Avaruusalus, jonka tehtävä on grillaantua Auringossa

    Solar Orbiter on tuomittu käristymään.

    Kreikkalaisessa mytologiassa Ikaros nousi lentoon käsiinsä kiinnitetyillä siivillä, jotka oli tehty vahasta ja linnun sulista. Lento päättyi kuitenkin ikävästi, koska hän nousi lähelle Aurinkoa ja sen paahde sulatti siivissä olleen vahan. Toivottavasti lähelle Aurinkoa laukaistava Solar Orbiter ei koe tätä samaa kohtaloa

Uusimmat sisällöt - Tiede