Leonardon laskelmista on pitkä liito uusimpiin laskuvarjoihin, jotka kestävät tonnien kuorman. Kohta varjolla hypättäneen jo avaruudesta asti.

Tekniikka-palsta




Julkaistu Tiede-lehdessä 9/2009

Nasa testasi toukokuussa 2009 Sonoran autiomaassa Arizonassa menestyksellisesti maailman suurimpia laskuvarjoja. Kolmen varjon rypäs kantoi 20 tonnia. Testikuorma pudotettiin kolmen kilometrin korkeudesta.

Valmiilla varjoilla on tarkoitus palauttaa maan pinnalle Ares-1-kuuraketin viisi moottoria uudelleen käytettäviksi.

Kantokyvyn kasvattaminen on vaatinut uusia teknisiä ratkaisuja, muutakin kuin mittojen lisäämistä. Aikaisempi varjomateriaali, nailon, vaihdettiin Kevlariin. Kevlar on kauppanimi aramidikuidulle, joka on viisi kertaa terästä vahvempaa. Näin varjon oma paino on saatu pysymään ennallaan, vaikka kuorma on kasvanut.

Varjojen laukaiseminen vaatii oman tekniikkansa. Kolmen päävarjon lisäksi tarvitaan kaksi apuvarjoa. Ensimmäinen niistä vetää ulos toisen apuvarjon. Toinen apuvarjo, jarruvarjo, hidastaa putoamista alkuvaiheessa sekä varmistaa, että rakettimoottori asettuu pystyasentoon. Vasta sen jälkeen laukaistaan päävarjot.


Leonardokin tutki turvallisuutta

Meillä on taipumus ajatella, että kaikki on keksitty nyt tai viimeistään viime vuosisadalla. Todellisuudessa nykytekniikka on vaatinut vuosisatojen esivalmistelun.

Laskuvarjon, kuten muunkin tekniikan, tieteellinen tutkimus kehittyi Euroopassa. Kokeet yhdistettiin laskelmiin ja fysikaalisiin pohdiskeluihin. Kehittäjät myös etsivät yleiskäyttöistä teoriaa havaintojen takaa, aerodynamiikkaa.
Leonardo da Vinci luonnosteli laskuvarjon 1495 ja laski, kuinka suuri sen tulisi olla, jotta ihminen "voisi vaaratta hypätä mistä korkeudesta tahansa". 

Leonardon jälkeen monet fyysikot, matemaatikot ja keksijät laskivat ja testasivat, miten paljon putoamisaikaa ja varjopinta-alaa tarvitaan turvalliseen laskeutumiseen.


Aluksi hyppäsivät kissat ja koirat

Kokeilutoiminta vilkastui aeronautiikan eli ilmapallopurjehduksen myötä. Hyppyjä ei tehty enää torneista, vaan paljon korkeampaa, ilmapalloista.

Aluksi kissat, koirat ja lampaat saivat toimia koehyppääjinä. Aeronautit olivat oman aikansa avaruuslentäjiä, ja pudotetut eläimet vastasivat 1900-luvun avaruuskoiria ja -apinoita.

Ensimmäisiä nykyaikaisia laskuvarjohyppääjiä olivat ranskalainen aeronautti André-Jacques Garnerin ja hänen vaimonsa Jeanne-Geneviève. He tekivät useita hyppyjä, jotka on kirjattu tarkasti historiaan.

Lokakuussa 1797 André-Jacques hyppäsi Pariisissa. Hypyn jälkeen hän nousi hevosen selkään ja ratsasti kunniakierroksen yleisön edessä. Jeanne-Geneviève hyppäsi ensimmäisenä naisena seuraavana vuonna.


Kone on miestä kalliimpi

Pitkin 1800-lukua tehtiin paljon sirkusmaisia hyppyjä. Uskaliaat hypyt toivat lisämaustetta ilmapallonäytöksiin.
Lentokoneiden pilotit alkoivat käyttää laskuvarjoa ensimmäisessä maailmansodassa, mutta vasta tietyn alkukangertelun jälkeen. Päällystö pelkäsi, että lentäjä luopuu koneestaan liian helposti, jos varjo on käytettävissä. Koneet olivat kalliita, miehet halpoja.

Vasta sodan lopussa saksalaiset ottivat laskuvarjon varustukseen. Ranskan ja Britannian sodanjohto pilkkasi heitä, mutta pian laskuvarjosta innostuttiin kaikissa ilmavoimissa.

Toisessa maailmanpalossa laskuvarjo pelasti monen lentäjän hengen. Mutta sillä tehtiin myös kohtalokas isku: elokuussa 1945 ydinpommi pudotettiin varjolla lentokoneesta räjähdyskorkeuteen Hirošiman yllä.


Pelastetaan koko lentokone

Uusimmasta eli avaruusteknisestä laskuvarjokehityksestä hyötyvät myös ilmailijat, jotka liikkuvat matalalla. Varjon kantokyky ylittää jo moneen kertaan pienen lentokoneen painon. Miksei kokonaisella koneella voisi olla laskuvarjo, kysyivät keksijät jo viime vuosisadalla.

Yksi keksijöistä oli Alan Klapmeier -niminen pienkonelentäjä, joka joutui 1985 onnettomuuteen jo lentokurssilla. Toinen lentäjä, jonka aurinko ilmeisesti oli sokaissut, kolhaisi konetta. Klapmeier ja hänen opettajansa laskeutuivat vaurioista huolimatta turvallisesti, mutta törmääjä kuoli.

Onnettomuus sai Klapmeierin miettimään, miten lentäjä voisi pelastautua pienkoneella, jonka hallinnan hän on menettänyt. Tuloksena syntyi lentokoneen pelastusvarjo, kauppanimeltään Caps (Cirrus airframe parachute system).


Kahvasta kiinni - ja leijuen alas

Kanadalainen karjankasvattaja Albert Kolk on yksi Capsin avulla pelastuneista. Huhtikuussa 2004 hän lensi Monasheevuorilla Brittiläisessä Kolumbiassa. Koneessa matkasi neljä henkeä: Kolk itse, hänen pojanpoikansa sekä kaksi ystävää.

Yhtäkkiä kone menetti ohjattavuutensa, kallistui ja lähti spiraalimaiseen syöksyyn kohti maata.

Kolk käski matkustajia kiinnittämään turvavyöt ja vetäisi siten punaisesta hätäkahvasta. Suuri laskuvarjo levisi yläpuolelle. Kone matkustajineen leijui kauniisti maahan.

Cirruksen jälkeen muutkin pienkonevalmistajat ovat lisänneet pelastusvarjoja koneisiinsa.

- Nykyään pienkoneisiin otetaan yleensä pelastusvarjo, kertoo toimitusjohtaja Ray Silander EuroVaasa Oy:stä, joka tuo Suomeen erimerkkisiä kevyitä ja ultrakevyitä lentokoneita. - Onneksi kukaan ei ole vielä Suomessa varjoa tarvinnut, mutta Manner-Euroopassa niiden avulla on jo pelastauduttu.

Koska hypätään avaruusasemalta?


Ehkä eniten laskuvarjotekniikassa kiehtoo hyppykorkeus. Nykyinen ennätys on yhdysvaltalaisella lentäjällä Joseph Kittingerillä. Hän hyppäsi jo 1960 ilmapallosta 31 kilometrin korkeudesta.

Samoihin aikoihin Yhdysvallat tutki, miten hypätä 500 kilometrin korkeudesta eli Maan kiertoradalta. Hyppääjän ympärillä olisi ollut paksu polyuretaanikerros. Puku, joka suojaa kitkan aiheuttamalta kuumuudelta, on avaruushypyssä yhtä tärkeä kuin laskuvarjo.

Hanke keskeytyi, mutta jos se olisi toteutunut, kyettäisiin nyt hyppäämään kansainväliseltä avaruusasemalta, joka lentää alle 400 kilometrin korkeudessa.

Idea elää yhä, vaikka alkutavoitteet ovat nyt melko varovaisia. Yhdysvaltalainen avaruuspukuvalmis¬taja Orbital Outfitters suunnittelee pukua tulevia "avaruussukelluksia" varten. Ensimmäinen tavoite on lyödä Kittingerin ennätys eli toteuttaa hyppy 40 kilometrin korkeudesta.


Sateenvarjosta rakettivarjoon


1100-luku Tarinan mukaan kiinalainen varas hyppäsi sateenvarjolla ikkunasta.

1495 Leonardo da Vinci luonnosteli laskuvarjon.

1617 Fauste Veranzio julkaisi Venetsiassa tutkielman laskuvarjon ominaisuuksista.

1783 Sébastien Lenormand teki Montpellierissä sarjan laskuvarjo-kokeita.

1785 Jean-Pierre Blanchard pudotti Lillessä laskuvarjolla koiran.

1797 André-Jacques Garnerin hyppäsi laskuvarjolla Pariisissa.

1911 Yhdysvaltalainen Grant Morton hyppäsi laskuvarjolla lentokoneesta.

1918 Saksalaiset varustivat taistelulentäjiä laskuvarjoilla.

1945 Hirošiman ydinpommi pudotettiin laskuvarjolla räjäytyskorkeuteen.

1960 Joseph Kittinger hyppäsi 31 kilometristä.

2002 Laskuvarjo laski kokonaisen pienlentokoneen turvallisesti maahan.

2009 Nasa testasi menestyksellisesti laskuvarjoa, joka kantaa 20 tonnia.

Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5208
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti