1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. astronomia

Nasan Mars-mönkijä ja sen suomalaiset laitteet pääsivät turvallisesti punaiselle planeetalle – "seitsemän kauhun minuuttia" sujuivat tarkalleen suunnitelmien mukaan

Perseverance ryhtyy etsimään elämän jälkiä muinaisesta jokisuistosta. Maahan on luvassa kaikkien aikojen tarkinta kuvaa ja jopa ääntä Marsista, kun Perseverance pääsee tositoimiin.

astronomia
Kuudella pyörällä rullaava pienen auton kokoinen tutkimuslaboratorio Marsin punaisella, halkeilleella pinnalla.
Perseverancen selfieitä Marsista vielä odotetaan, mutta tällaisiksi Nasa ne ennakoi. Perseverancessa on 23 korkearesoluutioista kameraa ja uutuutena myös kaksi mikrofonia. Nasa / JPL-Caltech

Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan Perseverance (siirryt toiseen palveluun)-mönkijä laskeutui pehmeästi Marsin pinnalle muutamia minuutteja ennen yhtätoista torstai-iltana Suomen aikaa.

Perseverance, jonka nimi tarkoittaa sitkeyttä, on Nasan viides kulkija Marsin punaisella pinnalla.

Viime heinäkuussa alkanut 473 miljoonan kilometrin lentomatka päättyi onnellisesti, kun aluksen laskeutuja saatteli lastinsa kaapelien varassa Marsin pinnalle.

Marsin punainen pinta, jolle heijastuu mönkijä ja sen robottivarsi.
Perseverancen varjo Marsin pinnalla laskeutujan ottamassa ensimmäisessä värikuvassa. Nasa / JPL-Caltech
nasan työntekijät juhlivat laskeutumista
Nasan työntekijät juhlivat laskeutumista.Nasa

Mars-missioiden kielessä laskeutuminen on "seitsemän kauhun minuuttia", joiden aikana lennonjohto ei voi kuin odottaa. Radiosignaali Maasta ei ehdi apuun, jos jotakin menee pieleen.

Tultuaan Marsin liepeille luotain pudotti avaruuteen aurinkopaneelit ja polttoainesäiliön. Niille ei ollut enää käyttöä, kun pitkä matka planeettojen välillä oli taitettu.

Kymmenen minuuttia myöhemmin alus saavutti Marsin kaasukehän ja "kauhun minuutit" alkoivat tikittää. Monivaiheisen laskeutumisen onnistuminen oli laskeutujan tietokoneen vastuulla.

Robottipilotin piti pystyä päättämään kovassa vauhdissa, vaatiko laskeutuminen haastavan kuhmuraiseen maastoon ja poikkeuksellisen tarkkarajaiseen kohteeseen viime hetken säätöä.

Saatuaan suojattinsa turvallisesti marsperälle, laskeutuja käytti viimeisen polttoainetilkkansa lennähtääkseen niin kauas, että saattoi tömähtää Marsin pintaan mönkijää vaarantamatta.

Nasan video näyttää, miten Perseverance – kavereiden kesken Percy – sukeltaa avaruuden pimeydestä Marsin pinnalle.

Laskeutumisen vaiheet näkyvät Nasan etukäteen julkaisemassa animaatiossa. Laskeutuja kuvasi ne myös todellisuudessa. Video saataneen julkaistavaksi ensi viikolla.

Videon lähettäminen ja muu yhteydenpito Maan ja Perseverancen välillä hoituu Marsia kiertävien luotainten muodostaman releverkon kautta. Kolme kiertäjistä kuuluu Nasalle ja kaksi Euroopan avaruusjärjestölle Esalle.

Kun ne ovat radallaan Perseverancen yllä, se voi soittaa niiden kautta kotiin useita kertoja päivässä.

Vaikka Perseverancea ja muita Kuun- ja Marsin-kulkijoita on alettu puhekielessä kutsua mönkijöiksi, Perseverance on todellisuudessa yli puolentoista miljardin euron hintainen rullaava huippulaboratorio.

Kooltaan se on pienen katumaasturin luokkaa. Painoa on hieman yli tuhat kiloa.

Runko on sama kuin Curiositylla (siirryt toiseen palveluun), Marsissa yhdeksättä työvuottaan uurastavalla Nasan edelliselle mönkijällä. Renkaita on kuitenkin tukevoitettu ja niiden profiilia muutettu, jotta Marsin hieno hiekka ei tuottaisi liikkumiselle samanlaisia pulmia kuin Curiositylla on ollut.

Curiosityyn verrattuna Perseverance on myös varsin itsenäinen eli kykenevä suunnitelemaan itse reittejä, joille se uudenlaisilla renkaillaan rullaa.

Piirroskuva kahdesta renkaasta. Toinen on isompi ja siinä on yksikertaisempi profiilikuvio.
Perseverance ei jätä renkaillaan salaviestiä Marsin pintaan Curiosityn tavoin. Sen renkaiden jäljissä toistuu morsemerkkeinä "JPL", kunnianosoitus Nasan avaruustekniikkakeskukselle, sen nimen lyhenne. Nasa / JPL-Caltech

Myös tutkimuskapasiteetissa on paljon uutta, ei vähiten kiinnostavana kyky porata ja tallettaa näytteitä marsperästä. Perseverance sinetöi näyteputket odottamaan noutajaa, joka tulee käväisemään sen luona, aikaisintaan kuitenkin vasta vuosikymmenen lopussa.

Mönkijäsisarukset sen sijaan eivät koskaan kohtaa. Curiosityn työalue on tuhansien kilometrien päässä Perseverancen laskeutumispaikasta.

Perseverancen voimanlähde on Curiosityn tavoin ydinparisto, joka perustuu plutoniumin hajoamiseen. Aurinkopaneeleilla energiansaanti olisi liian riippuvaista auringonvalon saatavuudesta eri vuorokauden- ja vuodenaikoina. Myös Marsin hienonhieno tomu olisi paneeleille riesa.

Energianlähde on suunniteltu toimimaan 14 vuotta. Perseverancen toiminta-ajaksi on tässä vaiheessa määritelty yksi Marsin vuosi eli vajaat kaksi Maan vuotta. Käytännössä Mars-mönkijät ovat olleet hyvin paljon pitkäikäisempiä.

Kun Opportunity nujertui tomumyrskyyn toissa vuonna, 90 päiväksi suunniteltu työaika oli venynyt 60-kertaiseksi.

Muutamaa viikkoa aiemmin laskeutunut kaksoissisar Spirit joutui luovuttamaan vuonna 2010 juututtuaan auttamattomasti hiekkaan. Työaikaa oli kuitenkin kertynyt 20 kertaa niin paljon kuin Nasa oli suunnitellut.

Jo ensimmäinen mönkijä, vuonna 1997 laskeutunut Sojourner, ylitti aikatavoitteensa 12-kertaisesti, kun seitsemän päivää venyivät 83 päiväksi.

Perseverancen piirroskuva, johon on merkitty marsperätutka Rimfax, zoomaava panoraamakamerajärjestelmä Mastcam.-Z, lasermikrokuvantaja SuperCam, sääasema Meda, ultraviolettispekrometri Sherloc ja sen kamera Watson, röntgenspetrometri Pixl sekä Moxie, jolla kokeillaan tuottaa happea Marsin hiilidioksidista.
Perseverancen instrumenteilla tutkitaan Marsin geologiaa, kaasukehää ja ympäristöolosuhteita ja etsitään mahdollisia biosignaaleja eli merkkejä elämästä.Nasa / suomennokset Yle

Perseverancen mittalaitteiston MEDA-sääasema (siirryt toiseen palveluun) on osittain suomalainen. Ilmatieteen laitos tieteentekijänä ja Vaisala mittalaiteyrityksenä toimittivat MEDAan kosteutta ja painetta mittaavat huippuinstrumentit.

Eurooppalaisena yhteistyönä tehty MEDA mittaa Marsin kaasukehän lämpötilaa, tuulten suuntaa ja nopeutta, painetta, suhteellista kosteutta ja pölyhiukkasten määrää ja kokoa.

Alhainen paine ja kylmyys panevat suomalaismittaritkin Marsissa kovalle koetukselle. Ne ovat kuitenkin jo näyttäneet pätevyytensä Curiosityn kyydissä. Uudet mittarit ovat parannettu painos, ja havaintojen tekeminen uudessa paikassa kasvattaa ja laventaa havaintojen tärkeää aikasarjaa.

Perseverancen laskeutumispaikan valintaa ei silti ratkaissut kaasukehä, vaan ennen muuta se, mitä Nasa tavoittelee Marsin pinnan alta. 60 harkitusta vaihtoehdosta päädyttiin Jezeron kraatteriin, entiseen jokisuistoon ja järvenpohjaan, joista toivotaan löytyvän muistoja siitä, että Marsissa on ollut elämää.

Marsin epätasaista pintaa.
Marsia kiertävä Euroopan avaruusjärjestön Esan Mars Express -luotain otti tämän kuvan 45 kilometrin laajuisesta Jezeron kraatterista viime syksynä. Esa / DLR / FU-Berlin

Tutkijoiden toivoma jymylöytö olisivat mikrobien fossiilit 3,5 miljardin vuoden takaa, jolloin Marsilla ja Maalla ei ollut vielä suurta eroa. Toive perustuu siihen, että hulahtaessaan järveksi kraatteriin jokivedet toivat mukanaan ympäristön savimineraaleja.

Vastaavat ovat Maassa osoittautuneet lupaaviksi mikrobien fossiloijiksi ja pitkäaikaisiksi säilyttäjiksi.

Välillä Jezeron uomat kuivuivat, välillä vesi virtasi taas vuolaana. Tutkijat pitävät mahdollisena, että Jezerossa oli märkinä kausina yksisoluista elämää, jollaisesta Maa vähitellen sai valtavan elonkirjonsa.

Vaikka Mars kehittyi eri suuntaan kuin maapallo, olettamukselle on vahva pohja. Curiosity on havainnut naapuriplaneettamme kemiassa elämän avaintekijät: hiilen, vedyn, typen, hapen, fosforin ja rikin.

Uusilla ja uudistetuilla tutkimuslaitteillaan Perseverancen odotetaan pystyvän hankkimaan tietoa mahdollisesta muinaisesta elämästä ja paljosta muusta, johon aiemmat missiot eivät ole venyneet. Samankaltaisuuden takia Mars voi antaa uutta tietoa myös meidän planeetastamme.

Mars ja Maa ovat kuin kiviset siskokset. Yhteistä ovat vuodenaikojen vaihtelu, napajäätiköt, akselikallistuma, päivän pituus ja kivinen maaperä. Mars tarjoaa meille yksinkertaistetun mallin Maasta – planeetan ilman kasvillisuutta, vettä, ihmisiä, kaupunkeja tai muita tekijöitä, jotka häiritsevät tieteellisiä havaintoja.

Planeetta- ja avaruusteknologiatutkimuksen ryhmäpäällikkö Maria Genzer, Ilmatieteen laitos

Perseverance sai nimensä koululaisille järjestetyllä kilpailulla. Loppusuoralle pääsivät myös muun muassa Courage (rohkeus), Endurance (kestävyys), Fortitude (lujuus) ja Tenacity (sitkeys).

Perseverance voitti yleisöäänestyksen, ja Nasassa puolestaan poimittiin ehdotusten joukosta Ingenuity (kekseliäisyys) nimeksi pienelle helikoperille, joka matkusti Perseverancen mukana Marsiin.

Neljällä pitkällä jalalla seisova laatikon muotoinen helikopteri Marsin punaisella pinnalla. Taustalla kuvasta rullaa pois mönkijä.
Ingenuity yrittää osoittaa, että toisella planeetalla on mahdollista lentää, ei vain pudota hallitusti. Nasa / JPL-Caltech

Ingenuity-helikoperilla (siirryt toiseen palveluun) on yksi ainoa tehtävä: pitää pystyä lentämään edes kerran. Se voi kuulostaa yksinkertaiselta, mutta Marsin kaasukehä on tiheydeltään vain prosentin Maan ilmakehästä, joten lentoon nouseminen on iso ponnistus. Marsin kylmyys on toinen suuri haittatekijä.

– Yritämme Marsissa samaa kuin Wrightin veljekset aikoinaan Maassa. He osoittivat, että konevoimalla voi lentää, vertasi Ingenuity-ohjelman johtaja Håvard Grip ennen luotaimen lähtöä.

Jotta Ingenuity pystyisi irtaantumaan marsperästä, painoa on vain noin 1,8 kiloa ja roottorien poikkeuksellisen suuret lavat pyörivät paljon vinhemmin kuin Maan helikoptereilla.

Ingenuity saa lento-ohjeet etukäteen Maasta mutta lentää kommunikaatioviiveen takia omin päin. Kopterissa on kaksi kameraa, ja Perseverance tarkkailee lentoja omalla isolla kamera-arsenaalillaan.

Jos ensilento onnistuu, kuukauden aikana tehdään enimmillään neljä muutakin. Sitten Ingenuityn tehtävä on täytetty.

Suojavaatteisiin pukeutunut tutkija säätää pientä helikopteria.
Ingenuityn ensimmäinen haaste Marsissa on leijua noin kolmen metrin korkeudessa. Jos se onnistuu, testit vaikeutuvat kerta kerralta. Viimeisellä lennollaan Ingenuityn toivotaan selvittävän 300 metrin matkan. Nasa / JPL-Caltech

Nasa näkee tulevaisuuden avaruuskopterit planeetta- ja kuumatkojen rivakoina tiedustelijoina, jotka käyvät etukäteen arvioimassa, kannattaako mönkijän lähteä johonkin tiettyyn suuntaan.

Lentämällä pääsee myös paikkoihin, joihin ei muuten ole asiaa – kallionkielekkeille, luoliin ja syviin kraattereihin, Nasa luettelee. Seuraavien sukupolvien kopterit voivat jopa noutaa mönkijöille näytteitä analysoitaviksi, Nasassa visioidaan.

Pioneerikopterina Ingenuitylla ei vielä ole tutkimusinstrumentteja.

Seuraava lentokokeilu on jo tiedossa, Dragonfly-missio (siirryt toiseen palveluun) paljon Marsia kauemmaksi. Kun Nasa lähettää vuonna 2026 aluksen tutkimaan Saturnuksen suurinta kuuta Titania, sen pinnalle hypähtelemään menee myös pieni lentoalus.

Titania pidetään yhtenä aurinkokuntamme lupaavimmista kohteista elämän merkkien etsinnässä.

Vaikka Jezeron näytteistä selviäisi, ettei Marsissa ole koskaan ollut elämää, on tärkeää selvittää, miten kiviplaneetat syntyvät ja kehittyvät. Miksi Maa säilyi suopeana elämälle mutta Marsista tuli autio ja tyhjä?

Ken Williford, Perseverance-mission tutkija

Ingenuityn tavoin tulevaisuuteen tähtäävä kokeilu Perseverancessa on MOXIE (siirryt toiseen palveluun). Jos Marsiin joskus lentää ihmisiä, heille tarvitaan happea.

Sitä MOXIE kokeilee tehdä Marsin ohuesta, hiilidioksipitoisesta kaasukehästä, eikä vain astronauttien hengitettäväksi, vaan ennen muuta heidän kotimatkansa turvaamiseksi.

Raketin laukaiseminen Marsin pinnalta vaatii valtavia määriä happea. Sen kuskaaminen mukana menomatkalla Maasta olisi tavattoman työlästä, kallista ja jopa vaarallista.

Marsin kaasukehästä 95 prosenttia on hiilidioksidia. MOXIE vetää sitä sisäänsä ja repii hiilidioksidimolekyyleistä irti niiden happiatomit elektrokemiallisella prosessilla 800 asteen kuumuudessa.

MOXIEn onnistuminen on yksi kynnyskysymyksistä Nasan suunnitelmille lähettää Marsiin ihmisiä jo ensi vuosikymmenellä, jos heidät on määrä myös tuoda takaisin Maahan.

Punaista pölyä ryöppyää alas rinnettä.
Yksi iso haaste, joka Perseverancea työssään odottaa, on pöly. Marsia kiertävä Nasan Reconnaissance-luotain kuvasi viime toukokuussa, miten kevätauringon lämpö potkaisi rinteeseen puoli kilometriä korkean pölyryöpyn. Nasa / JPL-Caltech / Arizonan yliopisto

Aiheesta aiemmin:

Viime kesän laukaisuikkunaa hyödynsivät myös Arabiemiraatit ja Kiina. Niiden luotaimet tulivat Marsin kiertoradalle viime viikolla. Kiina laskee mönkijän Marsiin loppukeväällä tai alkukesällä.

Lue seuraavaksi