"Moonlanding" - kuun valloitus

Onnistunut laskeutumnen kuuhun

 Tuossa joulukuun 2020 lopuksi kuulostelin tuota kansainvälistä avaruusasemaa (ISS) ja otin vastaan sieltä lähetettyjä SSTV-kuvia. Siinä samassa "missiossa" muistui mieleen muutaman vuoden takainen seikkailu Apollo 11:n merkeissä. Tämähän oli se ensimmäinen kuuhun laskeutunut kuumoduli.

NASA juhlisti tuota vuonna 1969 tapahtunutta kuulentoa erilaisin tapahtumin 2019. Yksi mielenkiintoisimmista oli tuo kuumodulin tai paremminkin sen simulaattorin käyttö. Eli oli mahdollista tehdä "hallittu" laskeutuminen kuun kamaralle ns. virtuaalisesti. Jos on lentokoneen lentäminen näillä simulaattoreilla hankalaa, niin samaa voin kyllä sanoa tuosta avaruussimulaatiostakin. Käytössä on vain tietty, tarkkaan laskettu polttoainemäärä laskeutumiseen ja irtaantumiseen. Tämä pitää myös huomioida kun käyttää ohjausraketteja modulin hallinnassa ym. Ja jotta asia ei olisi ihan liian helppo, niin yksikin väärä "poltto" voi aiheuttaa melkoisen hässäkän ja tehtävän keskeytyksen. Kullakin "CompuNautilla" oli käytettävissää kolme yritystä laskeutiseen ja selviytymiseen takaisin kiertoradalle.

Lennon helpottamiseksi oli internetistä ladattavissa kopio alkuperäisestä lenjäjien ohjemanuaalista, joka olikin mielenkiintoista lueskeltavaa. 

Seuraavaa missiota odotellessa.

Jaksaa, jaksaa, jaksaa - Voyager 1 & 2 !

Voyager-luotain - kilpailupienoismalli

Viime syksynä (2019) päätin jälleen toteuttaa yhden haaveen ja rakentaa jälleen kerran pienen "antennifarmin" peilaamaan kohti avaruutta. Tarkoituksena on toki ensisijaisesti työskennellä radioteitse satelliittien kautta muita radioamatööriasemia sekä tietysti kuulostella muitakin mielenkiintoisia signaaleja avaruuslentoihin ja -tutkimuksiin liittyen.

Nykyinen signaalinkäsittelytekniikka mahdollistaa jo monipuolisesti erittäin heikkojenkin signaalien käsittelyn tietokoneella.1990 -luvulla, kun ensimmäistä kertaa kuulosteltiin "avaruusaaltoja" ei tietokoneista tavalliselle käyttäjälle ollut juuri apua. Internetin avautuessakin tietokone tarjosi lähinnä nopean väylän tiedon saamiseksi eri projekteista ja välineistä - lähinnä NASA:n suunnalta.

Signaalia Marsista tältä aamulta

Avaruuden osalta oma mielenkiintoni on radioamatöörisatelliittien lisäksi kohdentunut erityisesti syvän avaruuden tutkimiselle ja kahdelle avaruusluotaimelle, Voyager 1 ja 2, jotka ovat matkanneet jo yli 42 vuotta tehden arvokasta tutkimusta. Ja tuo matka jatkuu edelleen. Etäisyyttä maapallollekin on jo kertynyt kummaltakin luotaimelta reilu 149 milj. kilometriä ja radiosignaaliltakin, joka matkustaa valonnopeudella kestää matka luotaimelle n. 20 tuntia suuntaansa!

Olen käsitellyt Voyagerien matkaa jo aikaisemmin muutamissa kirjoituksissa, joten en käy taustoja enää noilta osin sen syvällisemmin. Tässä on vielä linkit kirjoituksiin, jos aihe sattuu enemmälti kiinnostamaan:

• https://luonnollisestimustolasta.blogspot.com/2019/07/apollo-11-kuulento-1969.html
• https://luonnollisestimustolasta.blogspot.com/2017/12/voyager-1-jaksaa-jaksaa-ja-jaksaa.html
• https://luonnollisestimustolasta.blogspot.com/2017/08/voyager-40-vuotta-ja-20-miljardia.html

Niin kunnon kattaus aiheesta löytyy toki NASA:n omilta sivuilta osoitteesta: https://voyager.jpl.nasa.gov/

Alla alkuperäiset datalehdet, jotka tulivat aikoinaan tuon Voyager-pienoismallin palkinnon mukana.

Voyager 1 jaksaa, jaksaa ja jaksaa

Lähde: NASA / Kauppalehti

NASA sai Voyager 1 -luotaimen vuosikymmeniä käyttämättöminä olleet ohjaussuihkut käyntiin ensi yrittämällä. Samalla luotainvanhus sai muutaman vuoden lisää palvelusaikaa.

Yli 40 vuotta avaruuden kylmyydessä yksin matkannut Voyager 1- satelliiti on jo yli 21 miljardin kilometrin päässä maasta, mutta sitä ei vieläkään ole päästetty eläkkeelle.

Luotainvanhusta ohjataan ajoittain radiosignaaleilla kääntämään kylkeään niin, että luotaimen oma antenni osoittaa kohti maata ja kommunikointi sujuu.

Luotaimen asentoa muuttavia suihkuohjaimia (thrusters) on kaksi sarjaa, joista toista ei ole tarvittu kertaakaan vuoden 1980 jälkeen. Ajan myötä ykkössarjan teho on kuitenkin alkanut heiketä.

NASAn Voyager-tiimi laskeskeli, että jos 37 vuotta seisseet varasuihkut saadaan käyttöön, koko luotaimen käyttöikä kasvaa parilla kolmella vuodella. Aikaisemmin Voyager 1:n on arveltu toimivan mahdollisesti vuoteen 2020.

Tiistaina 28. marraskuuta Voyager-tiimin insinöörit lähettivät luotaimelle käskyn ottaa reservissä olleet suihkuohjaimet käyttöön
Radiosignaali etenee avaruudessa valon nopeudella, mutta valtavan etäisyyden vuoksi tiimi sai odottaa 19 tuntia 35 minuuttia, ennen kuin Voyager vastasi: Suihkuohjaimet toimivat täydellisesti.

Voyagerin suihkuohjaimet on kehittänyt Aerojet Rocketdyne. Yritys on yhä toiminnassa ja ainakin referenssit ovat nyt kunnossa.

Voyager 1 -avaruusluotain lähti matkalle 5. syyskuuta 1977. NASAn Voyager-sivun reaaliaikaisen laskurin mukaan luotain on nyt 21,14 miljardin kilometrin päässä Maasta, eli kauempana kuin mikään muu ihmisen rakentama laite.

Maan Aurinkoa kiertävän radan vuoksi Maan ja Voyager 1:n välisen etäisyyden kasvun nopeus vaihtelee, ja joinakin aikoina vuodesta Voyager 1:n ja maan välinen etäisyys jopa hetkellisesti supistuu.

Voyager 1 tuli kuuluisaksi muun muassa siksi, että sen kyytiin lastattiin kultainen kiekko, jossa on tietoa ihmiskunnasta ja Aurinkokunnasta ja muun muassa matemaattisia kaavoja.

Luotain on parhaillaan siirtymässä Aurinkokunnan ulkoreunalta tähtienväliseen avaruuteen ja jatkaa matkaansa siitä eteenpäin ulkoavaruuden jedien ihmeteltäväksi.

Radiosignaali etenee avaruudessa valon nopeudella, mutta valtavan etäisyyden vuoksi tiimi sai odottaa 19 tuntia 35 minuuttia, ennen kuin Voyager vastasi: Suihkuohjaimet toimivat täydellisesti.

Voyagerin suihkuohjaimet on kehittänyt Aerojet Rocketdyne. Yritys on yhä toiminnassa ja ainakin referenssit ovat nyt kunnossa.

Voyager 1 -avaruusluotain lähti matkalle 5. syyskuuta 1977. NASAn Voyager-sivun reaaliaikaisen laskurin mukaan luotain on nyt 21,14 miljardin kilometrin päässä Maasta, eli kauempana kuin mikään muu ihmisen rakentama laite.

Maan Aurinkoa kiertävän radan vuoksi Maan ja Voyager 1:n välisen etäisyyden kasvun nopeus vaihtelee, ja joinakin aikoina vuodesta Voyager 1:n ja maan välinen etäisyys jopa hetkellisesti supistuu.

Voyager 1 tuli kuuluisaksi muun muassa siksi, että sen kyytiin lastattiin kultainen kiekko, jossa on tietoa ihmiskunnasta ja Aurinkokunnasta ja muun muassa matemaattisia kaavoja.

Luotain on parhaillaan siirtymässä Aurinkokunnan ulkoreunalta tähtienväliseen avaruuteen ja jatkaa matkaansa siitä eteenpäin ulkoavaruuden jedien ihmeteltäväksi.

CQ CQ MARS

Viime syksynä tuli elokuvateattereihin ensi-iltaan elokuva, jossa Mars-planeetalle laskeutuneeseen tutkimusretkikuntaan kuulunut tutkija joutui erilleen muusta porukasta ja jäi oman onnensa nojaan tuolle punaiselle planeetalle. Päästäkseen pois ja kutsuakseen apua maasta, hänen olisi ratkottava ongelma: "kuinka ottaa yhteyttä maahan?"
Koska tarkoitus ei ole tehdä mitään juonipaljastuksia elokuvan tai kirjan osalta, ajattelinkin tuoda esille joitakin pohdintoja radiosignaaleista ja radioyhteyksistä avaruudessa. Nämä asiat tuntuvat kiinnostavan ainakin niitä, jotka ovat kyseiseen elokuvaan tai kirjaan tutustuneet.
Kuu - tuo lähin kiertolaisemme - on tarjonnut radioharrastajille paljon mielenkiintoisia haasteita. Kuu sattuu olemaan sen verran lähellä maapalloa, että sen kautta saadaan melko helposti pidettyä radioyhteyksiä 145 MHz ja 433 MHz -taajuusalueilla. Yhteyden pitämiseksi heijastetaan oma radiosignaali kuusta takaisin maahan vasta-asemalle ja päin vastoin. Hieman samaan tapaan kuin meteoriittiheijastuksia hyväksi käyttäen. Yhteydet eivät ole kovin pitkiä, vaan useimmiten vain muutaman merkin mittaisia purskeita ja sähkötysmerkkejä. Mikäli vasta-asemia ei ole tarjolla ja on halua kuulostella kuinka omat merkit heijastuvat kuun pinnan kautta, onnistuu sekin helposti.
Olisikin aika mielenkiintoista, jos joku kuussa käyneistä retkikunnista olisi jättänyt kuun valoisalle puolelle ns. toistinaseman. Tällöin voisi kuvitella pidettävän puheradioyhteyksiä pitkin poikin maapalloa ns. kuu-linkin kautta.
Siirryttäessä kuusta hieman kauemmaksi, eli Mars-planeetalle, tulee radioyhteyksien pitäminen hieman haasteellisemmaksi, ainakin harrastajavälinein toteutettuna.
"New Horisont -luotain" ,joka hiljattain pääsi Pluto -"planeetan" luokse, kerää dataa ja lähettää sitä säännöllisesti maahan. Luotaimen antenni on 2.1 metrinen tehokas suunta-antenni, jonka kautta dataa ajetaan huimalla 12 Watin teholla 8 Giga Herzin taajuusalueella. Lähetysteho ei siis todellakaan ole suuri, mutta riittää signaalin kuulemiseen maapallon kuunteluasemilla, joilla on käytössä reilut 7 metriset peiliantennit. Näillä etäisyyksillä tuo tiedonsiirtonopeuskaan ei ole järin huima, 1 - 2 kbps. Yhden kuvan siirtämiseen menee siis aikaa n. 4.5 tuntia. Vertailun vuoksi kannattaa muistaa, että meidän omassa internetissä tieto siirtyy jopa nopeammin kuin 100 Mbps -nopeudella.
Marsin pinnalla on jo ns. mekaanista elämää sinne lähetettyjen "mönkijöiden" toimesta. Nämä koneet ovat yhteydessä niin maahan kuin Marsin ympärillä oleviin satelliitteihin. Maahan yhteys tapahtuu tutulla 8 GHz (X-bandi) taajudella ja ympäröiviin satelliitteihin UHF-taajuuksilla 433 MHz tuntumassa.
NASA on julkaissut dokumentin, jossa käsitellään radiosignaaleja Marsissa hyvin kattavasti. Kannattaa tutustua, mikäli aihe edes hieman kiinnostaa.
Radioamatööritoimintaa ajatellen tuo UHF-bandi ja 433 MHz olisivat hyvin otolliset, koska jo nykyisin on käytössä tuo hieman hiljaiseksi jäänyt 433 MHz (70 cm) bandi.
Mikäli joskus Marsiin saataisiin retkikunta, jossa olisi mukana joku radioamatööri, niin voisi olettaa, että hän vapaa-aikanaa voisi yrittää radioyhteyksiä maapallolle juuri 433 MHz:n bandilla. Tehoa olisi varmaan 50 - 100 Wattia ja antennina joko 1.2 m peili tai 13 elementtinen risti-Yagi kyseiselle bandille.
Toimivan keskusteluyhteyden kannalta kompastuskiveksi saattaisi kuitenkin muodostua tuo n. 30 min viive signaalissa. Kysymykseen saisi odotella vastausta siis puolisen tuntia jne. Ei kovin mukavan kuuloista, mutta voisihan sitä lähettää ainakin ns. elo-sanoman, ilman suurempia yhteysvuorojen vaihtoja.
Tässä hieman pohdittavaa näin vuoden alkajaisiksi.

CQ CQ............