Joutsan lukion WWW-sivut

Avaruuden Valloitus

1957-1959

- 1957 Sputnik 1 laukaistiin

- NASA perustettiin

- Luna 3 kuvasi Kuun kääntöpuolta

1960

- Ensimmäinen sääsatelliitti TIROS

- ensimmäinen tietoliikennesatelliitti ECHO

1961

- Juri Gagarinin lento

- Kennedy julkisti Apollo-ohjelman

1962

- Mariner 2, ensimmäinen Venuksen ohilentoluotain

1964

- Mariner 4, ensimmäinen Marsin ohilentoluotain

- Kolme miestä kiertoradalla Vosod 1:ssä

1965

- Aleksei Leonovin ensimmäinen avaruuskävely

- Gemini 6 ja 7 kohtasivat kiertoradalla

1966

- Ensimmäinen onnistunut laskeutuminen Kuuhun, Luna 9

1967

- Apollo 1:n tulipalo

-Kolmen hengen miehistö kuoli laukaisualustalle

- Komarov kuoli Sojuz 1:ssä

1968

- Apollo 8 kiersi Kuun

1969

- Nixon hylkäsi miehitetyn Mars-lennon

- Ensimmäinen ihminen kuun pinnalle

1971

- Saljut 1, ensimmäinen avaruusasema

- Mariner 9, ensimmäinen Marsin kiertolaisluotain

1972

- Apollo 17 päättää Kuu-lennot

- Pioneer 10, ensimmäinen aurinkokunnasta poistuva luotain

1974

- Pioneer 11 ohitti Jupiterin

1976

- Viking 1 ja 2 laskeutuivat Marsiin

1979

- Voyager 1 ja 2 ohittivat Jupiterin

- Pioneer 11 ohitti Saturnuksen

1980

- Avaruuslentojen pituusennätys 184 vrk

-( Popov ja Rjumin )

- Voyager 1 ohitti Saturnuksen

1981

- Avaruussukkulan ensilento

- Voyager 2 ohitti Saturnuksen

1982

- Värikuvia Venuksen pinnalta

-( Venera 13 ja 14 )

1983

- IRAS ( Infra-red Astronomical Satellite ) laukaistiin

- Pioneer 10 ohitti Pluton radan

1984

- Ensimmäinen ihmissatelliitti, Bruce McCandless

- Avaruuslentojen pituusennätys 237 vkr ( Kizim, Solovjov ja Atkov )

1985

- Vega 1 ja 2 lähettivät kaasupallot Venuksen kaasukehään

- Saljut 7 korjattiin kiertoradalla

1986

- Voyager 2 ohitti Uranuksen

- Challenger tuhoutui

- Mir laukaistiin

- Luotaimet ohittivat Halleyn komeetan

1987

- Avaruuslentojen pituusennätys 326 vrk ( Juri Romanenko )

- ESA hyväksyi Ariane 5:n, Columbuksen ja Hermeksen

1988

- Avaruuslentojen pituusennätys 365 vrk ( Manarov ja Titov )

1989

- Voyager 2 ohitti Neptunuksen

1990

- Hubble-avaruusteleskooppi laukaistiin

- Ulysses laukaistiin

1992

- Ulysses ohitti Jupiterin

1993

- Infra-red Space Observatory laukaistiin

- Mars Observer saavuttaa Marsin

1994

- Mustia aukkoja kiertäviä kaasuja kuvattiin ensimmäisen kerran

- Musta aukko löytyi galoksista M87

1995

- Galileo saavuttaa Jupiterin

- Mir 2:n rakentaminen alkaa

1997

- Galileon toiminta päättyy

- Freedomin peruselementit laukaistaan

1998

- Ensimmäiset Mars-kulkijat laukaistaan

- Freedom miehitetään

1999

- Hermeksen miehitetty koelento

- Freedom valmistuu

Avaruus on suuri

Puhdasta energiaa sisältävän pisteen hajotessa syntyi maailmankaikkeus. Tästä räjähdyksestä sai alkunsa kaikki aine ja luonnonvoimat, jotka ohjaavat maailmankaikkeuden tapahtumia.

Maailmankaikkeuden koko on arvoitus. Tarvittaisiin mittakaava, jolla voidaan mitata etäisyys näkyvissä olevan maailmankaikkeuden uloimpaan pisteeseen. Mutta kun on mahdollista, että alkuräjähdyksen jälkeen, vain muutaman sekunnin miljoonasosan ajan, maailmankaikkeus laajeni valoa nopeammin jolloin saattaisi olla maailmankaikkeuden osia joista valo ei vielä ole ehtinyt maahan.

Jos tiedettäisiin etäisyys maailmankaikkeuden laitaan, auttaisi se maailmankaikkeuden iän määrittelemisessä. Nykyisten mittauksien perusteella sen ikä on joko 10 miljardia tai 20 miljardia valovuotta ja sen laajuus joko 20 miljardia tai 40 miljardia valovuotta. Tai ehkä jotain siitä välitä.

Niin kauan kuin ei ole tietoa avaruuden koosta ja iästä, jää vastauksetta myös toinen kysymys: jatkaako maailmankaikkeus laajenemistaan alkuräjähdyksen voimalla ikuisesti, vai hiipuuko vauhti, jolloin painovoiman vaikutuksesta maailmankaikkeus alkaa kutistua, kunnes lopulta on yksi pieni, äärettömän tiivis piste.

Jos maailmankaikkeudessa on tarpeeksi materiaa, laajentuminen päättyy jossain vaiheessa painovoiman alkaessa vaikuttaa. Jos taas massaa on niin vähän, että painovoima ei saa siitä otetta, maailmankaiikeus laajenee ikuisesti. Massaa laskettaessa täytyy tietää, miten paljon painovoimalta on kulunut aikaa galaksien materian kokoamiseksi.

Maailmankaikkeuden etäisyyksiä ja sen ikä voidaan laskea tarkasti sen laajenemisen ansiosta. Teoriassa. Teoria perustuu ns. Hubblen vakioon ja olettamukseen, että maailmankaikkeus laajenee tasaisesti kaikkiin suuntiin ja että galaksin etäisyydellä maasta ja sen loittonemisnopeudella on selvä suhde. Mitä kauempana galaksi on meistä, sitä suurempi sen nopeus on. Tämä voidaan ilmaista yhtälöllä v = H x r, jossa v=nopeus ja r etäisyys. Galaksien todellinen etäisyys tiedettäissin jos H, eli Hubblen vakio tiedettäisiin. Jos H:n arvo on suuri, on maailmankaikkeus nuori, jos arvo on pieni, on maailmankaikkeus vanha. Vakiota voidaan yrittää mitata, mutta tarkkaa arvoa on vaikea saada.

Avaruuden suuruusluokkasuhteita:

Aurinkokunta

Halkaisija 5,5 valotuntia

Lähimmät tähdet

Halkaisija 20 valovuotta

Meidän linnunratamme

Halkaisija 100 000 valovuotta

Paikallinen galaksiryhmä

Halkaisija 5 miljoonaa valovuotta

Paikallinen superjoukko

Halkaisija 100 miljoonaa valovuotta

Tunnettu maailmankaikkeus

Halkaisija ei tiedossa

Etäisyys Andromedaan

n. 2 miljoonaa valovuotta

Maailmankaikkeuden elämänkaari
Iso pamaus

Aine kiteytyy

Galaksit muotoutuvat

Nykyinen maailmankaikkeus

Lopun alku

Galaksit muuttaa muotoa

Mustat aukot

Loppurutistus

Avaruuden valloittaminen

Avaruuden asuttaminen on mahdollista lähinnä kahdella tapaa; asuttaa planeettoja tai rakentaa ns. kiertolaisia niiden kiertoradoille.

Planeettojen asuttaminen on pitkäaikainen projekti, joka vaatisi huomattavasti nykyistä kehittyneempää teknologiaa. Maan ulkopuolella planeetat eivät ole edes idealistisimpia paikkoja ihmisasutukselle sen laajetessa ja teknologian lisääntyessä ja kehittyessä, eikä niitä nykytekniikalla pystyttäisikään rakentamaan asumiskelpoisiksi, sen sijaan kiertolaisia olisi mahdollista rakentaa jo nykyään. Kiertolaisten rakentamisella tarkoitetaan avaruuden asuttamista käyttäen maanpäällisiä resursseja rakennettaessa keinotekoisia kiertolaisia , suljettuja ekojärjestelmiä maan ulkopuolelle. Kiertolainen olisi paineistettu, sylinteri tai munkkirinkilämäinen, akselinsa ympäri pyörivä rakenne, jossa keskipakoisvoima tuottaa keinotekoisen painovoiman. Rakenteen sisällä olisi maa-ainesta, vettä ja kasvustoa. Auringonvaloa kerättäisiin peileillä ja heijastettaisiin sisälle ikkunoiden lävitse. Tavoitteena on mahdollisimman maamainen elinympäristö.

Kiertoratojen asuttamisen etuja

24 tuntia vuorokaudessa aurinkoenergiaa

Painovoimattomuus

Voidaan luoda haluttu painovoima tarkoitukseen sopivaksi.

Ihmisrodulle rajattomasti asuintilaa

Nykyään maapallon väkiluku tuplaantuu 40:ssä vuodessa. Jos Mars pystyttäisiin asuttamaan se tuplaisi elintilan, mutta se olisi vain väliaikainen ratkaisu. Kiertoradoille voitaisiin asuttaa ihmisiä lähes ikuisesti.

Sijainti lähellä Maan painovoimakentän laitaa

Sukkuloiden laukaiseminen halventuisi ja helpottuisi, ja niitä olisi mahdollista lähettää pidemmälle.

Ympäristön hallinta

Säätilat voitaisiin valita tarpeen mukaan joten ruoan tuottaminen avaruudessa olisi helppoa, eikä luonnonmullistuksia, kuten myrskyjä, maanjäristyksiä tai tulvia kiertolaisissa olisi, ja siinä mielessä se olisi turvallinen paikka elää.

Kiertolaisten ongelmia ja vaaroja

Jätteet

Vaikka kaikki tarvittava tuotettaisiin kiertolaisessa itsessään syntyisi silti suuria määriä jätteitä. Mutta kun energia on halpaa ja raaka-aineet huomattavasti kalliimpia, kannattaa kaikki jätetuotteet kierrättää takaisin siksi mistä ne ovat tulleetkin ja käyttää uudelleen.

Meteorit

Meteorin iskeytyessä kiertolaiseen on mahdollisuus kuolla noin 1/60 mahdol lisuudesta kuolla auto-onnettomuudessa, kun kiertolaiseen iskeytyisi laskelmien mukaan tennispallon kokoinen meteori noin kerran kolmessa vuodessa, ja yhden tonnin painoinen meteori noin miljoonan vuoden välein. Ja vaikka meteori tekisikin reiän kiertolaiseen, kestäisi ilman vuotaa ulos useita vuosia, ja vika ehdittäisiin korjata.

Pyörimisliike

Normaali ihminen sietää noin 2-3 kiepahdusta minuutissa, ja vain harvalle tulee ongelmia jo yhdessä kierroksessa minuutissa, joka olisi Island Threen pyörimisnopeus. Mitä suurempi kiertolainen, sitä pienempi painovoiman tuotta maan tarvittava pyörimisnopeus.

Kosminen säteily

Maan magneettikentän ulkopuolella vaikuttavan kosmisen säteilyn yksinkertaisin torjuntakeino on noin kahden metrin paksuinen kilpi, joka voitaisiin valmistaa kiertolaiseen nostetun maa-aineksen jalostuksessa jäävistä aineista. Se olisi riittävän turvallinen kaikille ihmisille.

Kustannukset

Rakennusaineiden nosto maasta edes Bernal Sphereä varten veisi Maailman konkurssiin, joten on käytettävä materiaaleja, joita on saatavilla lähiavaruudesta, kuten kuusta tai maata lähestyviltä asteroideilta. Maa-ainesta voidaan nostaa korkealle maatakiertävälle radalle Kuusta 1/20 siitä energiasta, jota tarvitaan saman ainemäärän nostamiseen maasta samalle kiertoradalle. Pienen painovoiman lisäksi Kuu on hapeton, joten maata ei tarvitsisi nostaa sieltä raketeilla vaan sen voisi katapultata avaruuteen, jossa se otettaisiin kiinni ja jalostettaisiin.

Kiertolaisten merkitys

Kiertolaisen suurimpia merkityksiä ihmisten asuttamisen lisäksi olisi Kuun tai ehkä asteroidien mullan jalostaminen silikoniksi, metalleiksi ja muiksi puhtaiksi materiaaleiksi, ja tarvittavien komponenttien valmistus niistä. Kiertolaisten valmistus voisi olla kiertolaisten asukkaille pidemmällä aikavälillä tärkeä elinkeino siirtolaisten lisääntyessä ihmiskannan noustessa. Tosin vain pieni osa ihmisistä voisi asua avaruudessa kuljetusvälineiden niukkuuden ja koon vuoksi, mutta se olisi vaihtoehto. Toinen tärkeä työllistäjä kiertolaisissa voisi olla SPS -satelliittien valmistus.

Maan kiertoradalla kiertolainen voisi olla korkeintaan suurinpiirtein samalla radalla kuin Kuu, mutta paras mahdollinen lienee puolessavälissä Maata ja Kuuta. Teoriassa kiertoradan suuruutta voidaan lisätä rakentamalla suuremmat peilit ja käyristämällä niitä enemmän. Jos tehtäisiin peilit, jotka painaisivat yhtä paljon kuin muu kiertolainen maankaltaiset olot olisivat mahdolliset vielä neljän valopäivän etäisyydellä auringosta. Se on 10 kertaa matka Plutoon. Mikä tahansa aurinkokunta soveltuisi kiertolaisille.

SPS

SPS (Solar Power Satellite) olisi satelliitti geosykronisella maan kiertoradalla (GEO). Siinä olisi aurinkopaneeli halkaisijaltaan useita kilometrejä, ja mikroaaltojen lähetysantenni. GEO:lla satelliitti on auringon valossa 24 tuntia vuorokaudessa, 99% ajasta. SPS muuntaisi aurinkoenergian sähköksi ja lähettäisi sen maahan tai avaruusasemille mikroaaltoina, joissa mikroaalto otettaisiin vastaan Rectennalla (Receiving Antenna), jonka halkaisija olisi 7 km, ja muunnettaisiin takaisin sähköksi. Tavoitteena on korvata sähköenergia, joka on tuotettu fossiilisilla polttoaineilla tai ydinvoimalla. Mikroaaltoa vastaanotettaessa voitaisiin energiaksi muuntaa noin 90% ja noin 10% hukkuisi lämpönä.

Jos vastaavan energiamäärän tuottamiseen vaadittavat aurinkopaneelit sijoitettaisiin maan pinnalle maan heijastussuhde laskisi ja se johtaisi ilmakehän lämpeämiseen. Auringon poissaolo yöllä ja säätilojen aiheuttamat keskeytykset johtavat siihen, että aurinkopaneeleita tarvittaisiin maan pinnalle pinta-alallisesti noin 30 kertaa mikroaaltojen vastaanottoantennikokonaisuuden viemän tilan verran.

Rectenna olisi tehty "rautalangasta" ja päästäisi auringonvalon ja sateen lävitseen mahdollistaen vaikka maanviljelyn allaan. SPS:n ansioista hupenevat öljyvaratkin voitaisiin käyttää muuhun kuin energiantuottamiseen. SPS:n suurin este on sen suuri koko ja siitä johtuvat kustannukset. Siihen liittyy muitakin riskejä, koska koko vehje on vasta suunnittelupöydällä.

Kiertolaismalleja

Island One / Bernal Sphere

Auringonvalo heijastettaisiin sisään kahden päissä sijaitsevien ympyränmuotoisen ikkunarivin läpi maatalousalueelle. Bernal Sphere on halkaisijaltaan yhden kilometrin ja tarjoaa asuinpaikan 10 000 ihmiselle.

Island Two

Island two on kapselin muotoinen, ja aurigonvalo tulee sisään kolmesta ikkunarivistä kapselin pituudelta. Sylinterin halkaisija on 1.8 kilometriä. Se asuttaisi 140 000 henkeä.

Island Three

Island three olisi sylinterimäinen, 6,4 kilometriä halkaisijaltaan ja 32 kilometriä pitkä. 6,4 km korkea ilmakehä riittää tuottamaan sinisen taivaan päiden päälle ja pilviä muodostuisi samoissa korkeuksissa kuin maankin ilmakehässä (n. 900m.). Elintilaa olisi yli 400 neliökilometriä ja se asuttaisi 10 000 000 henkeä.

Island Threetä pidettiin taloudellisesti mahdollisen rajana. Suurin teoreettinen koko käytössä olevilla materiaaleilla olisi halkaisijaltaan 19 km.

Antimateria ja sen käyttö avaruusaluksissa

Pitkiä matkoja matkustettaessa jouduttaisiin aurinkoenergian sijasta luottamaan johonkin toiseen energialähteeseen, ehkä antimateriaan.

Antimateria koostuu antihiukkasista. Jokaisella alkeishiukkasella on antihiukkasensa, jolla on vastakkainen varaus, spin ja pariteetti (eli symmetria), mutta joka on identtinen kaikissa muissa suhteissa. Esimerkiksi positronilla, ensimmäisellä löydetyllä alkeishiukkasella, on sama massa kuin elektronilla, mutta positiivinen varaus. Materian ja antimaterian joutuessa kosketuksiin ne annihiloituvat täydellisesti ja niiden yhteenlaskettu massa muuttuu energiaksi. Materia-antimateria annihilaatio on tehokkaampi tapa tuottaa energiaa kuin ydinfissio, jossa massasta muuttuu energiaksi noin 0,1%, tai ydinfuusio, jossa vastaava prosenttiluku on 0,5. Antimateria on ainetta, jota syntyy esimerkiksi, kun kaksi protoniparia törmäytetään hiukkaskiihdyttimessä yhteen suurella nopeudella. Syntyy kolme uutta protonia ja antiprotoni. Näitä harvinaisia hiukkasia voidaan "pullottaa" magneettisesti suprajohtaviin käämeihin. Arviolta yksi milligramma antimateriaa riittäisi mahdollistamaan moottorin rakentamisen. Tähän mennessä antimateriaa on tuotettu vain mikromilligrammoja sen kalliuden vuoksi.

Antimateriamoottorin rakentamiseksi on ehdotettu "magneettista suutinta", joka suuntaa protoni-antiprotoni-reaktiossa syntyneet pionit suihkuksi ja muuttaa niiden liike-energia aluksen kiihtyvyydeksi. On myös ehdotettu, että pionien avulla kuumennettaisiin ajoainetta, esimerkiksi vetyä ja vettä joka ohjattaisiin suihkuksi. Näin 50% annihilaatioenergiasta saataisiin muutettua työntövoimaksi. Antimateriamoottorin rakentaminen olisi ongelmallista, koska antimateria pitäisi sulkea magneettiseen säiliöön, joka on riittävän kevyt kuljetettavaksi avaruuteen, eikä tarvittavaa tekniikkaa ole vielä kehitetty. Riski on myös moottori itse johtuen protonien ja antiprotonien annihiloituessa muodostuu pionien vuorovaikutuksessa alkeishiukkasten ja gammasäteitten sekamelska. Nämä sivutuotteet saadaan säilöttyä hiukkaskiihdyttimessä, mutta avaruudessa ne virtaisivat kauas ja vuorovaikuttaisivat avaruuden tyhjiössä muodostaen tuhansien kilometrien pitisen ionisoituneen suihkun, joka elollisiin olentoihin osuessaan johtaisi tuhoisiin seurauksiin. Ehkä antimateria-aluksia voitaisiin käyttää vain aurinkokunnan ulkopuolella, mikä vähentäisi riskejä. Hieman.

Kuu-asema

Kuun lämpötila vaihtelee -173:n ja 112:n celsiusasteen välillä. Kuu-asema sijoitettaisiinkin Kuun pinnan alapuolelle lämpötilaerojen tasoittamiseksi. Sähköenergiaa tuotettaisiin auringonvalolla, pitkien öiden aikana turvauduttaisiin ydinvoimaan. Marsissa voitaisiin lisäksi hyödyntää voimakkaita myrskyjä. Kuu-aseman suunnittelu tuottaa monia ongelmia tuluvaisuudessa. Ensimmäiset rakenteet vietäisiin samalla kun sinne menee neljän hengen joukko, joka pystyttäisi keskeiset rakenteet, todennäköisesti Freedomin asuinmoduleja yhdistelemällä. Tämän asuin- ja laboratoríomodulien valikoiman muuttaisi todelliseksi Kuu-asemaksi paineilmakupoli. Kupoli olisi noin 9 metriä leveä ja siinä olisi neljä kerrosta joissa voisi asua 12 astronauttia. Kupoli valmistettaisiin avaruuspuvuissa käytettävästä Beta-kankaasta tai luodinkestävissä liiveissä käytettävästä materiaalista.

Rakennelmaa tuettaisiin sisäpuolelta pylväin ja se täytettäisiin ilmalla. Kuun pinnalta saataisiin mineraaleja ja metalleja. Niiden jalostaminen tulisi halvemmaksi kuin louhia maanpinnalta.

Kuun maaperä sisältää

40% happea

20% silikonia

12% alumiinia

4-10% rautaa

6% titaniumia

3-6% magnesiumia

Happi, (luultavasti hengityskelpoista) on myös 86% veden ja rakettipolttoaineen määrästä. Silikonia voitaisiin käyttää lasiin ja aurinkopaneeleihin. Metalleja käytettäisiin rakenteitten materiaalina. Alumiini ja titanium ovat yhdistelmänsä keveyden ja kovuuden vuoksi tarvittavia avaruusteknologiassa. Titanium kestää suuria lämpötiloja. Tutkimukset ovat myös osoittaneet, että kuun materiaaleista pystytään valmistamaan keramiikkaa ja sementtiä.

Ellei kuun navoilla satu täysin varjossa olevissa kraatereissa olemaan jäätiköitä, kuuhun joudutaan viemään maasta vetyä, typpeä ja hiiltä, ainakin kunnes asteroideja saadaan vallatuksi. Kun asteroidien materiaaleja aletaan saada, on kaikkea tarvittavaa saatavilla sekä planeetta-asemille että kiertolaisiin.

Avaruuteen liittyviä ilmiöitä ja niiden tutkimusta

Ulysses

Vuonna 1977 NASA ja ESA suunnittelivat International Solar Polar Mission -ohjelman mukaan lähettävänsä samanaikaisesti kaksi identtistä luotainta Auringon pohjoisnavan yli ja etelänavan ali.

NASAn vetäydyttyä projektista rahallisten vaikeuksien vuoksi ESAnkin luotaimen laukaisu viivästyi vuoteen 1990. Ulysses laukaistiin Discovery -sukkulasta.

Koska kantoraketin energia ei olisi riittänyt viemään Ulyssesta suoraan auringon napojen yli, se lähetettiin ensin kohti Jupiteria, jonka painovoimakenttä kiihdyttää luotaimen nopeuden riittäväksi auringon napojen yli lentämiseen.

Ulysses on ihmisen koskaan rakentamista laitteista nopein, 11,4 kilometriä sekunnissa eli yli 41 000 kilometriä tunnissa. Silti matka Jupiteriin kesti siltä 16 kuukautta, luotaimen kierrettyä Jupiterin ja Auringon etelänavan kautta Auringon pohjoisnavalle aikaa on kulunut jo viisi vuotta.

Matkan keston vuoksi tarvittiin paljon energiaa, jota tuottamaan oli sijoitettu ydinisotooppigeneraattori.

Ulysseksen tärkein tieteellinen tavoite oli tutkia auringon ominaisuuksia , erityisesti magneettikentän laajuutta ja rakennetta, korkeammilla leveysasteilla kuin aiemmin on ollut mahdollista. Ulysses tutkii myös Auringon säteilyä mm. röntgenalueella, sen radiopurkauksia ja plasma-aaltoja sekä kosmista säteilyä.

Toissijaisia tavoitteita oli planeettainvälisen avaruuden tutkiminen, Jupiterin magneettikentästä tehdyt mittaukset, Linnunradan enrgisten gammapurkausten tarkkaileminen ja gravitaatioaaltojen etsintä.

Kaasupalloilua Marssissa

Vuonna 1783 Montgolfierin velvekset lähtettivät kolmen kilometrin korkeuteen merkillisen lastin kuumailmapalloja, siitä sai alkunsa seuraava askel Marsin tutkimuksessa.

1990-luvulla Marsin kaasukehään tiputettiin kaasupalloja, jotka tarjoavat uuden menetelmän planeetan tutkimuksessa. Marsin pinta on kivikkoista aavikkoa, joka aiheuttaa monenlaisia ongelmia Mars kulkijoille. Kaasupallot kuitenkin voivat välttää monet näistä ongelmista. Marsin kaasukehän paine vastaa maanpinnasta 30 kilometrin korkeufessa oloa. Vaikka kaasukehä antaa suuremman liikkumavapauden, vaatii se myös että kaasua on syrjäytettävä enemmän, jotta saataisiin riittävä noste. Kaasupallolta ei kuitenkaan vaadita suurta kokoa koska Marsin painovoima on vain 40 osa maan painovoimasta.

Marsin kaasukehään pudotetaan kaksi kaasupalloa. Päiväsaikaan kaasupallo laajenee Auringon säteiden kuumentaessa kaasua ja se nousee lentokorkeuteensa. Silloin sen tieteellisille laitteille avutuu ainutlaatuinen näköala plneetan pinnalle. Yöllä kaasupallo lakeutuu Marsin pinnalle kaasun jäähtyessä.

Pallon ollessa täynnä sen läpimitta on 15 metriä ja pituus 40 metriä. 100 metriä pitkän laahusköyden keskellä on instrumenttigondoli. Köyden alapäässä kymmenen metrin mittainen ja kolmen senttimetrin läpimittainen "laahus". Sen sisällä on laitteita ,jotka on suunniteltu olemaan kosketuksessa Marsin pinnan kanssa.

Gondolissa on pieni voimanlähde, jotta se ei jäätyisi Marsin yössä, jolloin siellä on

-50 celssiusastetta. Siinä on huipputarkka televisiokamerajärjestelmä, joka kuvaa Marsin pintaa 10 senttimetrin erotuskyvyllä. Infrapuna spektrometri tutkii Marsin pinnan kemiallisia koostumuksia.

Tiedot tallennetaan ensin gondolissa oleviin prosessoreihin, sitten ne lähetetään Maahan Neuvostoliiton Mars 94-luotaimen ja NASAn Mars Observerin kautta. Kaasupallojen iäksi arvioidaan kymmeneksi vuorokaudeksi ja toinen kaasupallo pudotetaan vasta tosen lopetettua toimintansa.

Alla olevassa kuvassa näkyy oranssin värisiä karbonaattimineraaleja, jotka löytyvät meteoriitistä nimeltään ALH84001, jonka uskotaan kerran olleen pala Marsia. Meteoriitin mineraalien uskotaan muodostuneen Marsissa yli 3,6 miljardia vuotta sitten. Niiden rakenteesta ja kemiasta voidaan päätellä, että ne ovat muodostuneet primitiivisten bakteerimaisten elävien organismien avustuksella. Nasan kahden vuoden tutkimusten tuloksena tutkimusryhmä löysi orgaanisisa molekyylejä ja mineraalirakenteita biologisesta toiminnasta ja mahdollissia mikroskooppisia fossiileja karbonaattimineraaleista, kuten tässä meteoriitissa.

Alla Viking -luotaimen ottama kuva Marsin päiväntasaajalla sijaitsevasta Valler Marineris -laaksosta. Sen seinämissä näkyy merkkejä tuuulen ja jään aiheuttamasta eroosiosta. Joillakin alueilla on laaksoja, jotka ovat saattaneet syntyä kauan sitten jäätikkövirtojen uurtamina. Laakson pohjalla on muinoin ehkä ollut matala meri, jossa on saattanut syntyä alkeellista elämää.

oriitissa.

Freedom

Freedom tulee olemaan ensimmäinen pitkäaikainen avaruusasema. Se sijoitetaan 400 Kilometriä maanpinnan yläpuolelle. Neljän junanvaunun kokoisen sylinterimäisen moduulin molemminpuolin on hatarannäköinen, lukuisten lautasantennien ja aurinkopaneleiden somistama ristikkorakenne. Asema on tosi kansainvälinen, jopa neljä maata rakentaa sitä. Aseman rakentaminen vaatii 18 sukkulalentoa, joista ensimmäinen tehtiin 1995 alkuvuodesta ja viimeinen tehdään 1999.

Freedomin ytimenä on neljä modulia, joissa asuu kahdeksan astronauttia. He asuvat Yhdysvaltain rakentamassa asuinmoduulissa, joka on jaettu kolmeen erilliseen osastoon: miehistömessiin, puskurivyöhykkeeseen ja henkilökohtaisiin nukkumaosastoihin. Miehistömessissä on ruokatilat, rentoutumistilat ja keittiö. Puskurivyöhykkeellä on hygienian palvelut mm. suihkuyksikkö painottomuuteen sovitettuine hydraulisine järjestelmin.

Suurimmat huolenaiheet ovat onnettomuudet ja lääketieteelliset ongelmat. Freedomin miehistö voi pitää yllä kuntoaan ja tehdä terveystarkastuksia asuinmodulissa. Mikäli tulipalo syttyy, miehistö voi sulkeutua moduliin, joka sulkeutuu automaattisesti, ja täyttää sen sammutusaineella vahinkojen minimoimiseksi. Asemalla on myös pelastuskapseleita siltä varalta että miehistön täytyy jättää asema välittömästi.

Alunperin Freedomista kehiteltiin tutkimusalus, mutta Freedomin merkitys tulevaisuudessa tulee olemaan Mars- ja Kuu-lentojen "kuljetuskeskus". Freedomissa tankataan ja huolletaan maasta Kuuhun ja Marsiin lähetettävät alukset.

Mustat ja valkoiset aukot

Musta aukko on viimeinen vaihe tähden peräkkäisissä elämänkaarissa, ellei jossain toisessa paikassa maailmankaikkeudessamme, ehkä jossakin toisessa maailmankaikkeudessa ole olemassa valkoista aukkoa, joka sinkoaa valtavalla voimalla ainetta ulospäin. Musta ja valkoinen aukko olisivat madonreikä avaruudessa, jonka kautta voitaisiin siirtyä paikasta toiseen. Valkoinen aukko tosin on vain teoriaa.

Musta aukko saa alkunsa tähden räjähtäessä tähden sisuksen kaiken massan ja energian latautuessa yhteen pieneen kohtaan. On syntynyt musta pantteri. Valkoinen aukko sitävastoin saattaa räjähtää keskellä tyhjää avaruutta. Valkoisen aukon voiman suuntautuessa ulospäin se saattaisi singota avaruuteen uuden elämän rakennusaineita

Musta aukko syntyy tavallisesti jättiläismäisen , raskaan tähden tai neutronitähden kuolinkouristuksissa. Neutronitähdestä voi tosin tulla musta aukko vain, jos sillä on seuralainen jolta saada uutta ainetta.

Mustan aukon syntymän rajun luonteen vuoksi sillä ei ole normaalien tähtien tuntomerkkejä, kuten ilmakehää tai magneettikenttää. On vain reikä avaruudessa. Sen painovoima vetää kaiken ympäröivän sisäänsä laajetakseen jotta voisi jälleen laajeta. Ja laajeta. Alussa mustan aukon massa on voinut olla muutaman auringon veroinen, mutta ajan kuluessa se saattaa kasvaa miljoonakertaisiksi syödessään tähtiä ja tähtijoukkoja.

Tietolähteet:

Tekijät:Antti Kuitunen ja Antti Pasanen

Sivun alkuun