Jättiläiskaukoputki avaa
uuden ikkunan taivaalle

Kosmosta ja sen alkua aletaan kohta katsoa korkealta ja kaukaa kylmin, mutta tarkoin silmin. Euroopan avaruusjärjestön Esan avaruuskeskuksessa Ranskan Guayanassa odottaa laukaisuaan kaksi tämän vuosikymmenen tärkeintä tiedesatelliittia: Planck ja Herschel. Satelliitit ovat jo lähtövalmiina Ariane-5 -kantoraketin kärjessä, ja ne lähetetään matkaan ensi viikon torstaina 14.5. Satelliittien on tarkoitus luodata muun muassa varhaista ja nuorta maailmankaikkeutta tarkemmin kuin mitkään tähän mennessä rakennetut satelliitit ja mittalaitteet ovat pystyneet tekemään. Planck tähyää alkuräjähdyksen jälkeisen kosmisen taustasäteilyn mikroaalloiksi venynyttä ja kylmennyttä jälkihehkua.

Herschel puolestaan ottaa vastaan hyvin pitkäaaltoista infrapunaista lämpösäteilyä varhaisten tähtien lastentarhoista, niitä peittävistä kaasu- ja pölypilvistä ja tähtien ja galaksien välisistä molekyylipilvistä.

Kummassakin satelliitissa taivaalle matkaa myös suomalaista teknologiaa ja osaamista. Planckissa on mukana maailman herkintä radiotekniikkaa. Sen matalataajuinen, 70 gigahertsin radiovastaanotin on suunniteltu ja rakennettu Suomessa. Herschelin piikarbidista valmistettu pääpeili on hiottu Piikkiön Tuorlassa. Peilin halkaisija on 3,5 metriä, paino 250 kiloa ja paksuus 2,5 millimetriä. Kiillotus saatiin Tuorlaan Opteon Oy:lle, koska hankkeessa mukana olleen Nasan hiilikuituinen koepeili ei täyttänyt asetettuja laatuvaatimuksia. Tuore Science-lehti (1.5.2009) kuitenkin pehmentää Nasan kehään heittämää pyyhettä puhumalla rahoituksen loppumisesta.

Noin 7,5 metriä korkea ja 3 300 kiloa painava Herschel on maailman suurin avaruuskaukoputki. Nimensä se on saanut saksalaiselta muusikolta William Herscheliltä, joka ryhtyi Englantiin muutettuaan astronomiksi ja löysi infrapuna-aallot Auringon kirjosta vuonna 1800.

Syy siihen, että Esan kultamunat Herschel ja Planck on nyt laitettu yhteen ja samaan koriin, on ennen muuta taloudellinen. Kuorma-auton kokoisen Herschelin hinta on miljardi euroa ja henkilöauton kokoluokkaa oleva Planck on nielaissut liki 700 miljoonaa euroa. Kummankin tekokuun mittalaitteet on jäähdytettävä hyvin lähelle absoluuttista nollapistettä eli paljon alle tutkittavien kylmien kohteiden lähettämän lämpösäteilyn lämpötilaa, jotta ne näkevät tutkittavat kohteet ”lämpiminä”.

Planckin toiminta-ajaksi on arvioitu 1,5–2,5 vuotta. Hieman lämpimämmässä Herschelissä ison 2 200-litraisen termospullon kryogeenisen heliumnesteen on laskettu riittävän ainakin kolme vuotta.

Planck ja Herschel irtaantuvat kantoraketista 2,5 tunnin kuluttua laukaisusta ja suuntaavat kumpikin omia reittejään 1,5 miljoonan kilometrin päähän niin sanottuun Maan ja Auringon väliseen Lagrangan kakkospisteeseen L2. Se sijaitsee Auringon ja Maan välisellä suoralla Maan takana, auringon säteilyltä suojassa. Toinen L2-piste taas on Auringon puolella ja sitä hyödyntää muun muassa Soho-aurinkosatelliitti.

Avaruus on kylmä paikka, sillä puolet kaasu- ja pölypilvien lähettämästä tavallisesta aineesta on niin kylmää, ettei se säteile näkyvää valoa vaan sitä huomattavasti pidempiaaltoisempia infrapuna- ja radioaaltoja. Herschelin mittalaitteet on suunniteltu vastaanottamaan 60–670 mikrometrin infrapuna-aaltoja. Siten satelliitti näkee kylmempiä kohteita kuin edeltäjänsä. Toisaalta se tarvitsee myös aikaisempaa suuremman peilin, koska kaukoputken kuvien tarkkuus vähenee aallonpituuden kasvaessa. Entistä laajempi peili kerää ja heijastaa enemmän säteilyä polttopisteessä oleviin mittalaitteisiin ja kompensoi siten tarkkuushäviötä.

Avaruuskaukoputket ovat infrapunasäteilyn aaltoalueella välttämättömiä, sillä Maan ilmakehässä oleva vesihöyry imee itseensä käytännössä kaikki 20 mikrometrin ja yhden millimetrin väliset avaruussäteilyn aaltoalueet. Tämän lisäksi vesihöyry säteilee itsekin infrapuna-aaltoja, jotka sumentavat tähtitieteellisiä havaintoja.

Planck- ja Herschel-satelliittien havaintojen ja tutkimusryhmien välillä on myös synergiaa. Vaikka Planckin päätehtävänä on havainnoida ennen muuta kaukaista ja vanhaa kosmista mikroaaltotaustaa, sen havaitsemista etualan kohteista, esimerkiksi kaukaisista radiogalakseista ja tähtienvälisistä pöly- ja molekyylipilvistä löytyy kohteita, joita Herschelillä voidaan katsoa ja mitata tarkemmin. Vielä ei tiedetä tarkkaan, miten galaksit tiivistyivät kaasusta ja millaisessa järjestyksessä. Muodostuivatko ensin tähdet ja vasta sitten galaksit vai päinvastoin?

Kaukaisten kohteiden lisäksi Herschelillä havainnoidaan Linnunratamme kaasupilviä ja tähtien elinkaaria. Sitä käytetään myös oman aurinkokuntamme komeettojen ja asteroidien tutkimiseen. Sillä voidaan tarkastella, miten kertymäkiekoista alkaa muodostua planeettoja.

JARMO WALLENIUS

Aloita keskustelu tästä jutusta



Viesti lähetetty!

Keskusteluja julkaistaan arkisin kello 9–23 ja viikonloppuisin kello 8–22.
Virhe viestin lähetyksessä.
TS:n verkkokeskustelun säännöt

Turun Sanomien verkkokeskusteluun tulevat viestit tarkastetaan ennakolta. Siksi viestit julkaistaan viiveellä. Keskusteluja julkaistaan arkisin kello 9–23 ja viikonloppuisin kello 8–22. Toimitus voi lyhentää ja muokata kirjoituksia.

Kirjoittaja on juridisessa vastuussa viestinsä sisällöstä. Rasistisia, herjaavia tai ihmisten yksityisyyttä loukkaavia viestejä ei julkaista. Muista hyvät tavat, älä huuda!/HUUDA tai kiroile.

Emme julkaise linkkejä tai mainoksia.

Kirjoita napakasti. Emme julkaise yli 1 800 merkin viestejä. Pysy keskusteluketjun aihepiirissä. Älä yritä muuttaa aihetta.

Toimitus voi harkintansa mukaan sulkea keskusteluketjun.