Tieteiskirjailijat ovat asuttaneet avaruutta 1800-luvulta lähtien, mutta kyllä taivaan kesyttömät korpimaat kiehtovat myös oikean tieteen visionäärejä. Kenties jo 2030 nousee ensimmäinen eksokoti kraatterin laidalle.

Teksti: Anne Liljeström

Tieteiskirjailijat ovat asuttaneet avaruutta 1800-luvulta lähtien, mutta kyllä taivaan kesyttömät korpimaat kiehtovat myös oikean tieteen visionäärejä. Kenties jo 2030 nousee ensimmäinen eksokoti kraatterin laidalle.

Julkaistu Tiede -lehdessä 8/2010

Elämme miehittämättömien avaruuslentojen kultakautta. Luotaimia on matkalla aurinkokunnan sisimpiin ja uloimpiin osiin, ja jo työmaillaan häärivät tuottavat jatkuvasti lisää tietoa kohteistaan. Tuoreet vesilöydöt Kuussa ja Marsissa lupaavat ratkaista yhden avaruudessa selviytymisen kynnyskysymyksen. Myös Saturnuksen kuu Titan on paljastanut jäisen järvimaiseman paksun pilvikerroksensa alta.Miehitetyt avaruuslennot ovat jämähtäneet kiertoratamatkailuun, mutta tosiasiassa ihmisiä on jo muuallakin kuin Maassa. Kansainvälistä avaruusasemaa on asuttu vuodesta 2000, ja sitä ennen Neuvostoliiton ja sittemmin Venäjän Mir-asemalla oli väkeä tauotta liki päivälleen kymmenen vuotta.Mitään pakottavaa tarvetta Maasta poistumiseen ei aivan lähiaikoina ole. Aurinko muuttuu punaiseksi jättiläistähdeksi vasta noin viiden miljardin vuoden kuluttua – joskin tätä vaihetta edeltävä kirkastuminen tehnee Maasta tukalan paikan noin miljardin vuoden päästä. Moni kuitenkin uskoo, että ihmiskunnan tulevaisuus on tähdissä – tai ainakin kotiplaneettamme ulkopuolella.

Kuuhun olisi lyhyt matkaKuu on toistaiseksi ainoa taivaankappale, jolle ihminen on astunut. Avaruuskilvan kuumina vuosina 1969–1972 kuusi miehistöä käväisi Kuun kamaralla. Sen jälkeen siellä on nähty vain neuvostoliittolaiset Lunohod-kulkijat ja pari iskeytyjää.Kuu on kuitenkin lähellä, parin vuorokauden päässä. Se vaikuttaa hyvin loogiselta astinlaudalta aurinkokuntaan. Siirtokuntaa kalpeanaamaiseen naapuriimme ehdotti ensimmäisten joukossa 1900-luvun alussa Konstantin Tsiolkovski, Venäjän ja Neuvostoliiton astronautiikan isä. Ennen kaikkea Kuun puolesta puhuu vesi. Vielä ei tarkalleen tiedetä, missä sitä on ja kuinka paljon, mutta Intian Chandrayaan-1- ja Nasan Lcross-luotain ovat osoittaneet, että Kuun napaseutujen ikihämärässä piilottelevat kraatterit ovat lupaavia ”vesikaivoja”. Ihminen tarvitsee vettä pysyäkseen hengissä, ja sen järjestäminen Maasta olisi perin kallista. Kylpylöitä Kuuhun tuskin nousee.Silti Kuu on melko kehno elinpaikka. Sen painovoima on vain kuudesosa siitä, mihin olemme Maassa tottuneet. Pitkäaikaisen oleskelun painottomuudessa tiedetään rappeuttavan luustoa ja lihaksia ja haittaavan terveyttä muutenkin. Kuulla ei myöskään ole mainittavaa kaasukehää eikä magneettikenttää. Tämä altistaa Kuuhun menijät avaruudesta tuleville mikrometeoriiteille, aurinkotuulen hiukkasille ja kosmisille säteille.

Etelänavalla hyviä tonttejaAvaruussukkula Columbian onnettomuuden jälkimainingeissa vuonna 2004 Yhdysvaltain silloinen presidentti George W. Bush ilmoitti uuden avaruusaikakauden alkaneeksi ja käynnisti Constellation-avaruusohjelman. Sen piti palauttaa usko avaruustutkimukseen ja ihmiset Kuuhun vuoteen 2020 mennessä. Sieltä matkan piti noin 2030 jatkua Marsiin ja lopulta muillekin planeetoille.Nasa valitsi jopa mahdollisia sijoituspaikkoja Lunar outpost -tukikohdalleen. Yksi niistä oli kiertolaisemme etelänavalla, Shackletonin kraatterin reunalla, joka kylpee auringonpaisteessa 75 prosenttia ajasta. Näin aurinkopaneeleista olisi paljon enemmän hyötyä kuin Kuun päiväntasaajalla, missä aurinko paistaa vain puolet ajasta ja yöt kestävät kaksi viikkoa.Napa-aluetta puolsi sekin, että juuri siellä sijaitsee kraattereita, joita pidetään hyvinä vesilähteinä. Vedestä saadaan myös happea hengitettäväksi ja vetyä avaruusalusten polttoaineeksi.Nasa kehitteli useita puhallettavien tukikohtien prototyyppejä. Puhallettava asuinmoduuli olisi helppo kuljettaa paikalle, ja sen saisi pystyyn minuuteissa – ratkaisevan tärkeä ominaisuus säteilyltä suojautumista ajatellen. Modernit materiaalit mahdollistavat myös äärimmäisen lujat mutta samalla kevyet rakenteet, jotka kestävät myös mikrometeoriittien törmäykset. Säteilysuojaa voisi parantaa keräämällä rakennelmien päälle kuuperää.Alkuvuodesta presidentti Barack Obama näytti kuitenkin suunnitelmalle punaista valoa. Hänen hallintonsa mielestä Kuu voidaan ohittaa, koska ”siellä on jo käyty”.Moni muu maa, kuten Kiina, Japani, Intia ja Venäjä, on sisällyttänyt miehitetyt kuulennot avaruusohjelmaansa. Japani ja Venäjä suunnittelevat tukikohtia Kuuhun vuoden 2030 tienoille. Myös Euroopan avaruusjärjestöllä on oma hiljalleen etenevä Aurora-ohjelmansa. Parhaillaan Esa ottaa vastaan avaruusteollisuuden hakemuksia kuulaskeutujan suunnittelusta.

Perunamaa Punaiselle planeetalleMarsiin asettumisesta on sepitetty lukemattomia tieteistarinoita. Jean de La Hiren kirjassa Le Mystère des XV vuodelta 1911 joukko tiedemiehiä perustaa pysyvän siirtokunnan Marsiin. Punaisen planeetan asuttamista on kuitenkin tutkittu pitkään myös aivan vakavissaan. Marsia pidetään ehkä lupaavimpana aurinkokunnan kappaleista pysyvää ihmisasutusta silmällä pitäen. Mars on verrattain lähellä. Nykyisillä tarkkaan lasketuilla lentoradoilla matka sinne kestää noin seitsemän kuukautta. Toisin kuin Kuulla Marsilla on myös kaasukehä. Se on hyvin ohut verrattuna Maan ilmakehään, mutta riittävän paksu suojaamaan mukavasti kosmisilta säteiltä. Myös marsperän koostumus on otollinen. Periaatteessa se tarjoaa kaikki kemialliset elementit, joita Maasta kotoisin oleva elämä tarvitsee.Marsista on löydetty myös merkkejä vedestä. Muinaisella Marsilla uskotaan olleen magneettikenttä, nykyistä paksumpi kaasukehä ja valtameriä, mutta kun magneettikenttä katosi, aurinkotuuli puhalsi kaasukehän pois ja haihdutti vedet. Ilmeisesti osa vedestä kuitenkin jäi planeetan uumeniin, sillä sen pinnalta löytyy edelleen toisinaan tuoreen veden jälkiä. Miehitettyä matkaa Marsiin suunnittelee tätä nykyä useampikin taho. Se sisältyy Esan Aurora-ohjelmaan, ja Esalla on myös yhteistyösuunnitelmia Venäjän avaruushallinnon kanssa. Kiinan tiedetään tutkineen Marsin-matkailua 1990-luvulta lähtien. Rohkeimmat suunnitelmat lupailevat lähtöä 2020-luvulla, varovaisemmat puhuvat 2030-luvusta.

Mars löytyy jo Maan päältäMarsiin ei tarvitse mennä kylmiltään. Vaikka vielä ei tiedetä, kuka naapuriimme ensimmäisenä lähtee, miten ja milloin, matkaan voidaan varautua etukäteen Maan oloissa.Mars Society on voittoa tavoittelematon kansainvälinen avaruusyhdistys, joka tutkii niin miehitettyä lentoa Marsiin kuin planeetan asuttamista. Vuodesta 1998 toimineen yhdistyksen tavoitteena on osoittaa, että matka on toteuttamiskelpoinen. Yhdistyksellä on jo tutkimusasemat Yhdysvalloissa ja Kanadassa, ja kolmatta rakennetaan Islantiin. Asemat sijaitsevat marsmaisessa maastossa, ja kuusihenkiset miehistöt simuloivat oloja Punaisella planeetalla viettämällä eristyksessä kerrallaan kahdesta viikosta kuukauteen. Asumismoduulin ja observatorion lisäksi varustukseen kuuluu kasvihuone, jossa toimii myös vedenpuhdistamo. Ulkona liikutaan avaruusasuissa (ks. Terveisiä Marsista, Tiede 3/2003, s. 18–22, tai tiede.fi/arkisto).Mars Society uskoo, että Marsiin päästään helposti nykyisellä tekniikalla ja vain murto-osalla hinnasta, jonka valtiolliset avaruushallinnot suunnittelevat matkaan menevän.Venäjän tiedeakatemian biolääketieteen instituutissa käynnistyi puolestaan kesäkuun alussa Venäjän ja Euroopan avaruusjärjestön koe, jossa kuusihenkinen miehistö viettää 520 vuorokautta suljetussa moduulissa. 520 vuorokautta olisi kokonaiskesto matkalle, jolla perillä Marsissa vietettäisiin kuukausi. Samassa instituutissa on aiemmin järjestetty jo kaksi samantapaista koetta, joista ensimmäinen kesti kaksi viikkoa ja toinen 105 vuorokautta. Kokeet ovat erinomainen tapa valmistautua pitkän avaruusmatkan teknisiin ja sosiaalisiin haasteisiin.

Kohti kalseaa KallistoaAurinkokunnan ulko-osat näyttävät liki mahdottomilta matkakohteilta maailmalle, joka ei ole päässyt Kuuta kauemmas. Retkikuntien lähettämistä Jupiterin tienoille on kuitenkin tutkittu.Vuonna 2003 Nasa pani pystyyn Hope-ryhmän (Human Outer Planets Exploration) ja teetti ajatuskokeen tukikohdan perustamisesta Jupiterin kuuhun Kallistoon. Merkuriuksen kokoinen Kallisto on aurinkokunnan kolmanneksi suurin kuu ja sijaitsee riittävän kaukana Jupiterin voimakkaasta säteilystä. Siksi sieltä voitaisiin tutkia paitsi ulompaa aurinkokuntaa myös Jupiterin muita kuita, esimerkiksi Europaa, jonka jäisen pinnan alla lainehtinee valtameri. Europa on kuitenkin niin lähellä emoansa, että siellä saa tappavan annoksen säteilyä hyvin nopeasti.Hope-tutkijat laativat suunnitelman kuuden astronautin lennättämisestä Kallistoon. Edestakainen matka kestäisi noin viisi vuotta, ja perillä pitäisi viipyä vähintään kuukausi. Nasa arvioi selonteon perusteella, että miehitettyä lentoa voisi yrittää vuonna 2040.

Huone Maa-näkymällä, kiitosKaupalliset avaruusyritykset ovat huomisen arkipäivää. Jopa Nasa aikoo tulevaisuudessa lennättää astronauttinsa ISS:lle yksityisillä raketeilla, kun avaruussukkulat jäävät eläkkeelle tämän vuoden lopussa. Bigelow Aerospace on yksityinen avaruusyritys, joka tähtää kaupallisen avaruusaseman perustamiseen. Se on lähettänyt Maan kiertoradalle jo kaksi miehittämätöntä testiasemaa ja rakentaa parhaillaan miehitettävää Sundancer-asemaa.Pitkäaikaiseen oleskeluun sopivien avaruusasemien haasteena on painovoima. Kuu, Mars tai nykyiset ISS:n kaltaiset avaruusasemat eivät ole painottomuutensa vuoksi ihanteellisia ihmiselle. Keinotekoinen painovoima taas vaatii joko vaarallisen tehokkaita magneetteja tai kiihtyvää liikettä. Kätevin tapa luoda keinogravitaatio on pyörimisliike.Nasa rahoitti jo vuonna 1975 ja 1977 kokeelliset työpajat, joissa fyysikko Gerard O’Neillin johdolla suunniteltiin avaruusasemia, joille luotiin painovoima pyörittämällä. Muodoltaan asemat olivat renkaita, palloja ja sylintereitä, ja niihin mahtui tuhannesta kymmeneen miljoonaan asukasta. Suunnitelmien toteuttaminen käytännössä on tietenkin toinen juttu. Jotta koriolis- ja vuorovesivoimat eivät kävisi tukaliksi asukkaille, aseman pyörimissäteen pitäisi olla ainakin muutamia satoja metrejä.Halkaisijaltaan puolitoistakilometrisen avaruusaseman rakentaminen vaatii myös huomattavia taloudellisia panostuksia. Yksikään julkinen tai kaupallinen taho ei ole vielä investointeihin ryhtynyt. Mutta kun suurten avaruusasemien aika lopulta koittaa, suunnitelmia on ehditty hioa jo hyvän aikaa.

Anne Liljeström on vapaa tiedetoimittaja.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.