Kuu on julma

2019-09-12 [Petri]

Robert A. Heinleinin palkittu SciFi-novelli “Kuu on julma” luo kuvan Kuuhun sijoitetusta rangaistussiirtolasta. Hänen visiossaan rikolliset ja poliittisesti ei-toivotut henkilöt lähetetään “ylös”, eli Kuusta on tehty paikka jonne sivilisaatio rahtaa epätoivotut aineksensa samaan tyyliin kuin Australiaa käytettiin vuosien 1788 ja 1868 välisenä aikana.

Käytännössä valitettavasti ainakin nykyteknologian rajoissa sadan kilon ihmisklönttien lähettäminen Kuuhun on niin kallista että moisen käyttötarkoituksen esittäminen Kuulle tuskin löytää tietään edes täydellisesti tieteestä pihalla olevan poliitikon ehdotuslistalle.

Paitsi että Maapallon vetovoimakentän voittaminen vaatii hurjasti energiaa, myös nopeuden vähentäminen Kuun kiertoradalta sen pinnalle edellyttää suurta tarkkuutta. Kuulla ei ole ilmakehää, joten nopeuden muutos kilometreistä sekunnissa aina nollaan täytyy suorittaa kokonaisuudessaan rakettimoottoreiden avulla. Ja koska eroosio Kuun pinnalla on lähes olematonta, viime hetkellä eteen tuleva Kuun pinta on täynnä kaikenkokoisia kraatereita vuosimiljoonien ajalta: huono laskeutumispaikan valinta voi johtaa aluksen kaatumiseen kyljelleen.

Vaikka ensimmäinen (suhteellisen) pehmeä laskeutuminen Kuuhun suoritettiin jo vuonna 1966, joka oli myös Heinleinin novellin julkaisuvuosi, sen onnistuminen ei missään tapauksessa ollut mikään itsestäänselvyys: ennen kyseistä Luna 9-luotainta niin Neuvostoliitto kuin Yhdysvallat olivat yrittäneet suorittaa pehmeän laskeutumisen useita kertoja.

Luna 9:n “suhteellinen pehmeys” oli seurausta siitä, että se käytti hyväkseen ilmatäytteisiä turvatyynyjä, jotka suojasivat useiden kymmenien kilometrien tuntinopeudella pintaan iskeytyvää luotainta, aiheuttaen sen pomppimisen useita kertoja. Laskeutumista voidaan siten kuvata “pehmeäksi” vain siinä mielessä että luotain säilyi ehjänä.

Samana vuonna Yhdysvaltojen Surveyor 1 puolestaan teki ensimmäisen täysin rakettimoottoreilla suoritetun pehmeän laskun, ja tämä johtikin sitten nopeasti Apollo-ohjelman miehitettyihin avaruuslentoihin, joissa laskeutumisvaiheen viime hetkiä luonnollisesti helpotti mukana ollut astronautin “ei-tekoäly”, joka suoritti laskeutumispaikan lopullisen valinnan.

Mutta vuodesta 1972 alkoi kuuhun laskeutumisten hiljainen kausi, jatkuen aina vuoteen 2013, jolloin Kiina puolestaan liittyi tämän operaation onnistuneesti suorittaneiden maiden eksklusiiviseen kerhoon.

Tätä seuranneet Kiinan toistuvat onnistumiset tässä vaikeassa harjoituksessa saivatkin sen näyttämään helpolta, kuten kirjoitin aiemmassa blogientryssäni (englanniksi), mutta kuluva vuosi on osoittanut, että tämä kyseinen osa avaruustutkimusta on kaikkea muuta kuin ratkaistu ongelma:

Ensin huhtikuussa israelilaisen Beresheet-luotaimen rakettimoottori sammui lyhyeksi ajaksi laskeutumisvaiheessa ja sen uudelleenkäynnistyminen tapahtui liian myöhään estääkseen luotaimen iskeytymisen Kuun pintaan arviolta 500 km/h nopeudella.

Tässä kuussa puolestaan Intian Chandrayaan-2-mission Vikram-laskeutumisalus ilmeisesti kaatui kyljelleen suunniteltua kovemman laskeutumisen jälkeen, jättäen sen antennit asentoon, jossa kommunikointi Kuuta kiertävän luotainosan kanssa ei ollut mahdollista edes tilanteessa, jossa luotain muuten olisi selvinnyt ehjänä.

Israelin tapauksessa syypäänä näyttäisi olleen gyroskoopin pettäminen yhdistettynä hetkelliseen tietoliikenneyhteyden katkeamiseen johtokeskuksen ja avaruusaluksen välillä. Vaikka gyroskooppi saatiinkin resetoitua ja moottori uudelleen käyntiin, luotain oli valitettavasti jo liian lähellä Kuun pintaa.

Chandrayaan-2:n laskeutumisosa puolestaan oli alkanut siirtyä syrjään oletetulta laskeutumispolulta noin kahden kilometrin korkeudessa. Syy tähän ei ole selvinnyt, mutta projektin tiedetään säästäneen kustannuksissa ja jättäneen laskeutumisen viimeisen vaiheen testauksen vähemmälle, joten ongelmana on voinut olla jokin tuntemattomaksi jäänyt suunnitteluvirhe. Laskeutumisosa on havaittu Kuuta edelleen kiertävän luotainosan kameroilla: se on kyljellään noin 500 metrin etäisyydellä alkuperäisestä laskeutumispaikasta.

Siinä missä israelilaisluotain oli pääsääntöisesti testialusta tulevia missiota varten ja esimerkki teknisen tietotaidon tasosta, Intian luotaimella oli merkittävästi vaativammat tavoitteet: sen automaattinen kuuajokki oli suunniteltu etsimään hydroksyyliä ja vesijäätä Kuun alueelta, joka pysyy jatkuvasti Auringon suoran säteilyn ulottumattomissa.

Laskeutumisen epäonnistumisesta huolimatta Kuuta kiertävä luotainosa on edelleen täysin käyttökunnossa, suorittaen Kuun napa-alueiden tutkimusta mukana olevien tieteellisten laitteiden ja tarkkojen kameroiden avulla. Kiertolaisen kamera on itse asiassa tarkin koskaan Kuuta kiertämään lähetetty kamera, tarjoten 30 cm/pikseli kuvatarkkuuden. Näin ollen itse Chandryaan-2-missiota voidaan pitää varsin onnistuneena, ja Intian avaruustutkimuskeskus ISRO itse asiassa odottaa, että asetetuista tieteellisistä tavoitteista tullaan saavuttamaan yli 90%.

Beresheet teki myös osaltaan historiaa: se oli ensimmäinen täysin yksityisvoimin pystyyn kasattu Kuu-missio, jonka takana oli voittoa tavoittelematon SpaceIL ja tunnettu israelilainen lentokonetekniikkaan erikoistunut yhtiö IAI.

Seuraavina rivissä tällä yksityisen kuututkimuksen alueella ovat jo tulossa niin SpaceX kuin Blue Origin, joten menossa oleva uusrenessanssi Kuun ympärillä on vasta alkutekijöissään.

“Kuu on julma”-kirjassaan Heinlein toi esiin myös muita aikaansa edellä olevia näkökulmia, kuten tietoisuuden saavuttava tekoäly sekä mahdolliset yhteiskuntarakenteet tilanteessa, jossa niin resurssien saatavuus kuin elinympäristön rajoittuneisuus ovat äärimmillään. Heinleinin voidaan katsoa olleen yli-optimisitinen kuumatkailun logistiikan suhteen, mutta vuoden 1966 ilmapiirissä lomailu Kuussa 50 vuoden kuluessa oli usein julkisuudessa esiin tuotu mahdollisuus. Niinpä ylilyönti tässä yhdessä seikassa on helppoa antaa anteeksi.

Permalink: https://bhoew.com/blog/fi/97