Virgin Galacticin SpaceShip-koneeseen mahtuu kuusi matkustajaa.
Virgin Galacticin SpaceShip-koneeseen mahtuu kuusi matkustajaa.
XCor-yhtiön Lynxiin  mahtuu vain yksi kyytiläinen pilotin lisäksi.
XCor-yhtiön Lynxiin mahtuu vain yksi kyytiläinen pilotin lisäksi.
Eurooppalainen ilmailujätti Eads on perustanut avaruuslentomarkkinoita valtaamaan Astrium-yhtiön, jonka kone muistuttaa pientä liikelentokonetta.
Eurooppalainen ilmailujätti Eads on perustanut avaruuslentomarkkinoita valtaamaan Astrium-yhtiön, jonka kone muistuttaa pientä liikelentokonetta.
Virgin Galacticin avarsuuslentoasema Yhdysvaltain New Mexicossa on kuin tähtilaiva itsekin.
Virgin Galacticin avarsuuslentoasema Yhdysvaltain New Mexicossa on kuin tähtilaiva itsekin.
Lento avaruuteen ja takaisin kestää Virgin Galacticin kyydissä  2,5 tuntia. Ensin kantoalus lennättää SpaceShipin 15 kilometrin korkeuteen. SpaceShip pudottutuu lentoon ja sytyttää rakettimoottorinsa minuutin ajaksi. Sitten kone jatkaa vapaassa heittoliikkeessä 110-140 kilometrin korkeuteen. Sieltä alkaa vapaa pudotus. Matkustajat nauttivat painottomuudesta kuuden minuutin ajan. Kun kone palaa ilmakehään, matkustajiin kohdistuu seitsemän g:n kiihtyvyys.
Lento avaruuteen ja takaisin kestää Virgin Galacticin kyydissä 2,5 tuntia. Ensin kantoalus lennättää SpaceShipin 15 kilometrin korkeuteen. SpaceShip pudottutuu lentoon ja sytyttää rakettimoottorinsa minuutin ajaksi. Sitten kone jatkaa vapaassa heittoliikkeessä 110-140 kilometrin korkeuteen. Sieltä alkaa vapaa pudotus. Matkustajat nauttivat painottomuudesta kuuden minuutin ajan. Kun kone palaa ilmakehään, matkustajiin kohdistuu seitsemän g:n kiihtyvyys.

Ensimmäiset todelliset avaruusturistit pääsevät elämänsä matkalle 2014.

Avaruus on itse asiassa yllättävän lähellä. Ajattele pikajunaa, joka lähtee Helsingistä Seinäjoelle kello 14.06 ja saapuu Hämeenlinnaan noin sadan kilometrin ajon jälkeen kello 15.09. Jos juna tekisi matkaa kohti taivasta, se olisi tuolloin jo avaruudessa tai ainakin sen alarajalla.

Yleisesti hyväksytyn määritelmän mukaan avaruudesta voidaan puhua noin sadan kilometrin korkeudesta lähtien, sillä sinne noustuaan lentolaite alkaa noudattaa enemmän kiertoratafysiikan kuin aerodynamiikan lakeja.

Todellisuudessa ilmakehän ja avaruuden välillä ei ole mitään tarkkaa rajaa. Matkustajat huomaisivatkin junan poikkeuksellisen kulkusuunnan siitä, että maisema ikkunan takana tummuisi nopeasti ja ilmanpaine (toivottavasti vain ikkunan takana) putoaisi reippaasti.

Jo noin kymmenen kilometrin korkeudessa ilma olisi puolet ohuempaa kuin maan päällä, ja puolimatkassa – Hyvinkään tienoilla – ympäristö tuntuisi täysin avaruudelliselta: taivas näyttäisi mustalta, ja maapallon pinta kaartuisi auringonvalossa sinertävänä hohtavan ilmakehän alla.

Avaruuslennosta matkanteon erottaisi vain painovoima, sillä siitä ei pääse eroon suoraan ylöspäin nousemalla. Sen sijaan se katoaa helposti, kun kappaleen antaa pudota vapaasti alaspäin. Jos siis taivaallisella Hämeenlinnan asemalla junan alta napattaisiin raiteet pois, juna vajoaisi takaisin ilmakehään ja matkustajat leijuisivat painottomina, kunnes juna mäsähtäisi maankamaraan.

Koska juna ei ilmassa ole pysäytettävissä, se ei sovellu kulkuneuvoksi avaruuteen. Sen sijaan erityisesti tarkoitukseen rakennettu lentokone käy tehtävään hyvin, sillä se voi palata hallitusti ilmakehään, kaartaa vaakalentoon ja laskeutua mukavasti määränpäähän.

Kilpa siivitti hanketta

Avaruuslento lentokoneella ei ole uusi idea. Yhdysvaltain X-15-rakettikoneet tavoittelivat avaruutta jo 1960-luvulla. Maagisen rajapyykin rikkoi koelentäjä Joe Walker, joka 1963 nousi 107,99 kilometriin.

Walkerin saavutus pysyi voimassa neljä vuosikymmentä. Sen rikkoi vasta vuonna 2004 kokenut koelentäjä ja tuore astronautti Brian Binnie käymällä 112,166 kilometrin korkeudessa.

Binnien ennätys syntyi siviilikäyttöön sopivien avaruuslentokoneiden kehitystyötä vauhdittaneessa Ansari X-Prize -kilpailussa. Kahdeksan vuotta kestänyt kisa keräsi maailmalla paljon huomiota, sillä se lupasi kymmenen miljoonaa dollaria yrittäjälle, joka ensimmäisenä lentää kaksi kertaa viikon kuluessa vähintään sadan kilometrin korkeuteen kyydissään kaksi matkustajaa tai vastaava kilomäärä lastia.

Ennätyksellisellä kiskaisullaan Binnie varmisti voiton Burt Rutanille, omalaatuisten lentokoneiden suunnittelijana kunnostautuneelle avaruusinsinöörille. Kaikessa hiljaisuudessa Mojavessa Kaliforniassa rakennettu SpaceShipOne-niminen kone oli kevyt ja kestävä hiilikuituinen puikula, jonka voimanlähteenä toimi hybridirakettimoottori. Lentoon se pudottautui pitkäsiipisen WhiteKnightOne-suihkukoneen alta 15 kilometrin korkeudessa.

Ennätysyrityksen vaarallisin vaihe ei kuitenkaan ollut käynti avaruudessa vaan paluu ilmakehään, sillä tihenevään kaasuun putoava kone voi helposti joutua syöksykierteeseen. Siksi Rutan oli suunnitellut koneeseensa pyrstön, joka taipui ylöspäin ja vakautti putoamisvaiheen lentoa samaan tapaan kuin sulat vakauttavat sulkapallon lentoa. Alempana ilmakehässä pyrstön saattoi kääntää takaisin suoraksi niin, että kone pystyi liitämään ja laskeutumaan lentokoneen lailla.

Rutan ja hänen rahoittajansa Microsoft-miljardööri Paul Allen eivät tavoitelleet vain X-Prize-palkintoa. He olivat käyttäneet avaruuskoneen tekemiseen ja testaamiseen paljon enemmän kuin kymmenen miljoonaa ja suunnittelivat suuria. Voittolennon jälkeen he kääntyivät yleisön joukossa lentoa seuranneen brittimiljardööri Richard Bransonin suuntaan. Tuskin kukaan yllättyi, kun Branson paljasti tehneensä Rutanin kanssa sopimuksen viiden avaruusturismiin sopivan koneen rakentamisesta.

Helpommin sanottu

Pomppaus sadan kilometrin korkeuteen kuulostaa helpolta, mutta ei ole. Jo X-Prize-kilpailu osoittautui niin vaikeaksi, että suurin osa mukaan lähteneistä heitti pyyhkeen kehään kesken kaiken. Branson oli toiveikas, perusti Virgin Galactic -yhtiön ja uskoi pääsevänsä aloittamaan turistilennot muutamassa vuodessa. Askel tärisevistä ja askeettisista koelennoista mukaviin, rutiininomaisiin turistilentoihin on kuitenkin osoittautunut oletettua pidemmäksi.

Parhaillaan koelentojaan tekevä SpaceShipTwo on selvästi sukua ykköselle, mutta silti sen kehittäminen, rakentaminen ja testaaminen on vienyt paljon suunniteltua enemmän aikaa. Suurimman viivytyksen aiheutti kesällä 2007 moottorin koekäytön yhteydessä sattunut räjähdys, jossa kuoli kolme ihmistä ja kolme loukkaantui. Onnettomuus tapahtui, kun hybridimoottoriin tankattiin kiinteän polttoaineen hapettimena käytettävää typpidioksidia eli ilokaasua.

Kuljetuskoneen tekeminen on sujunut vauhdikkaammin. WhiteKnightTwo teki ensilentonsa jo joulukuussa 2008. Space-Ship ruuvattiin sen alle ensimmäisen kerran syksyllä 2009, ja omille siivilleen avaruuskone pudottautui vuotta myöhemmin. Nyt se on lentänyt jo kahdesti myös rakettimoottorinsa voimin, rikkonut äänivallin, noussut 21 kilometrin korkeuteen ja testannut taipuvaa pyrstöään. Näiden onnistumisten jälkeen ensimmäinen varsinainen avaruuslento tapahtuu minä päivänä hyvänsä. Kun se on tehty, lentovarmuutta hiotaan kymmenillä lisälennoilla, ennen kuin turistit päästetään kyytiin.

Sopii melkein kaikille

Lento avaruuden rajalle ei vaadi superihmisen terveyttä. Siksi matkustajille ei ole asetettu ikärajoja eikä heiltä edellytetä lääkärintarkastusta. Ainoa lääketieteellinen vaatimus on, että kestää hetken kohtalaista kiihtyvyyttä.

Kun rakettimoottori puskee konetta ylös, kiihtyvyys on runsaan minuutin ajan noin neljä g:tä, eli matkustajat tuntevat painavansa neljä kertaa enemmän kuin normaalisti maan päällä. Paluumatkan alussa ilmanvastus jarruttaa konetta voimakkaasti ja g-voimat nousevat pariksi minuutiksi seitsemään. Lähes kaikki sietävät tällaisia lukemia, eivätkä ne pienellä harjoittelulla ole edes koettelemus.

Ennen lentoa Virgin Galactic järjestää matkustajilleen parin päivän kurssin, jonka aikana treenataan rentona oloa. Kiihtyvyyden nimittäin sietää parhaiten, kun malttaa maata hiljaa paikallaan ja hengittää syvään. Etenkin ylös mentäessä on tärkeää olla liikuttamatta päätä, koska liike helposti sekoittaa tasapainoaistin ja saa aikaan avaruuspahoinvointia. Kiihtyvyydestä tarjotaan maistiainen myös sentrifugissa. Siinä pyöriminen karsii joukosta ne, jotka voisivat varsinaisella lennolla hätääntyä ja saada paniikkikohtauksen.

Myös painottomuutta matkustajat saavat kokeilla etukäteen kaksirunkoisen emokoneen toisessa ohjaamossa. Kun kone lentää erikoista paraabelin muotoista rataa, ohjaamoon syntyy painottomuus kerrallaan noin 20 sekunnin ajaksi. Jotta kokemus pitkittyisi aidommaksi, paraabeleja lennetään monta peräjälkeen.

Varsinaisella lennolla matkustajat voivat nauttia painottomuudesta vapaasti leijuen noin kuuden minuutin ajan, eli hetkestä, kun rakettimoottori sammuu, hetkeen, kun ilmakehä alkaa jälleen ottaa otetta koneesta ja hidastaa sen putoamista. Hyvissä ajoin ennen tätä lentäjät komentavat matkustajat takaisin makuulle kiihtyvyyden vaikutuksia hillitseviin istuimiin.

Koska kone ei missään vaiheessa lennä nopeutta, joka vaaditaan kiertoradalla pysymiseen, maahan paluu sujuu ilman dramatiikkaa. Konetta eivät esimerkiksi ympäröi tulenlieskat, joita olemme tottuneet näkemään avaruussukkuloiden hiljentäessä vauhtiaan. Ilmakehän alaosissa SpaceShip liitää ilman moottorivoimaa, ja lentokentälle se laskeutuu lentokoneen tapaan.

Matkaan omalla vastuulla

Avaruusturismi on pakottanut myös Yhdysvaltain siviili-ilmailuviranomaisen FAA:n ulottamaan määräyksensä ilmakehästä avaruuden puolelle. Koska FAA:ta kiinnostaa pääasiassa se, etteivät lennot aiheuta vaaraa sivullisille, se keskittyy ohjeistamaan teknistä valmentautumista.

Ennen lentoa jokaisen matkustajan pitää osallistua turvakoulutukseen, jossa opastetaan poistumaan vaaratilanteissa nopeasti koneesta ja toimimaan oikein, jos ilmanpaine lennon aikana putoaa tai aluksessa havaitaan savua tai tulta.

Lentoyrittäjän pitää myös selittää asiakkailleen ”helposti ymmärrettävällä kielellä” avaruuslennon vaarat ja riskit sekä kuvailla tilanteet, joissa onnettomuus on mahdollinen. Niin ikään matkustajille pitää antaa konekohtainen turvaselvitys, josta käy ilmi, kuinka monta lentoa alus on tehnyt, kuinka monta vaaratilannetta on ilmennyt ja mitä ongelmien korjaamiseksi on tehty. Lukujen suhteuttamista varten matkustajille pitää kertoa sekin, kuinka moni ihminen lennon on tehnyt ja kuinka moni kuollut tai loukkaantunut.

Tämän kaiken jälkeen matkustaja joutuu allekirjoittamaan vakuutuksen siitä, että hän on osallistunut turvakoulutukseen ja saanut kaiken tilastotiedon. Tämän jälkeen hän ei voi vaatia korvauksia lentoyritykseltä, tapahtui lennolla mitä tahansa.

Jonossa myös suomalaisia

Virgin Galactic ei ole ainoa avaruushyppäyksiä myyvä yhtiö, mutta se on ensimmäinen, joka ne aloittaa – tällä tietoa ensi vuoden puolimaissa.

Koelentojaan tekevät alukset on jo maalattu Virginin väreihin ja nimetty yhtiön ylevään tyyliin: emoalus on Eve ja avaruusalus Enterprise. Toisesta rakettikoneesta tulee Voyager.

Tätä nykyä Virgin Galacticilla on yli 600 ainakin ennakkomaksun matkasta suorittanutta asiakasta, lehtitietojen mukaan jokunen myös Suomesta. Ne, jotka ovat maksaneet koko matkan hinnan etukäteen, ovat päässeet lähtölistalla ylöspäin. Tässä kärkijoukossakin on suomalainen, Vesa Heilala. Hänestä tulee todennäköisesti ensimmäinen virallisen avaruusrajan yläpuolelle matkaava suomalainen. Häntä ei kuitenkaan voi pitää astronauttina yhtään sen enempää kuin liikennelentokoneen matkustajia pilotteina, vaikka Virgin Galactic käyttää ”astronauttikorttia” markkinoinnissaan.

Ensimmäisen virallisen matkustajalennon tekee kuitenkin Richard Branson lähisukulaisineen. Rahoittajana hän luonnollisesti haluaa avata unelmiensa reitin ja samalla osoittaa, että turistilento avaruuteen on turvallinen ja mukava.

Alun perin Virgin Galactic myi avaruuslentoa 200 000 dollarilla, mutta viime keväänä, kun lennot alkoivat todella siintää näköpiirissä, hintaa tarkistettiin – ylöspäin. Nyt lipussa lukee 250 000 dollaria, ja yhtiö aikoo pitää hinnan tässä aina siihen saakka, kun tuhat matkustajaa on saanut kyytiä. Sen jälkeen hinta pudonnee olennaisesti.

Hupi edistää vakavaa  

Se, miten avaruusturismi pääsee vauhtiin ja kuinka liiketoimi kehittyy, riippuu siitä, miten ensimmäiset lennot onnistuvat ja millaisia mielikuvia niistä syntyy. Toiveet ainakin ovat korkealla. Niin Branson kuin muut alan yrittäjät uskovat, että ihmiset haluavat päästä katsomaan kotiplaneettaamme uudesta kulmasta.

Kun avaruusturismi tavanomaistuu, avaruuslentoihin ja avaruuteen laajemminkin aletaan varmasti suhtautua uudella tavoin. Ainakin osa matkustajista saa kosmisen herätyksen ja tulee takaisin uusin, maapalloa arvostavin ajatuksin. Osa pitää yksinkertaisesti hauskaa, mutta sekin saattaa koitua hyödyksi.

Jos edes osa maailman urheilu- ja viihdebisneksessä liikkuvista rahoista ohjautuisi avaruuslentotekniikan kehitystyöhön, jatkuvakäyttöiset avaruuskoneet alkaisivat mullistaa avaruustoimintaa. Kun kiertoradalle pääsisi edullisesti, pääsisi edullisesti myös kauemmaksi. Avaruuslennon kustannuksista valtaosa kertyy ylösmenosta.

Turismi siivitti aikoinaan lentoliikenteen kasvuun, joten miksei samoin voisi käydä avaruuslentojen kanssa.

Jari Mäkinen on vapaa avaruus- ja tiedetoimittaja ja Tiede-lehden
vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 11/2013

 

Tiedeyhteisö tahtoo kyytiin

Avaruuslentojen siviilikauden käynnistää visionäärikaksikko Richard Branson ja Burt Rutan. Branson on innovatiivinen bisnesmies, joka on tottunut tekemään minkä lupaa. Miljardöörinä hänellä on varaa avaruuslinjan pystyttämiseen. Rutan on innovatiivinen avaruusinsinööri. Erikoislentokoneiden suunnittelijana hänellä on kykyä rakentaa avaruuskoneet.

Turistien lisäksi siviililennot kiinnostavat tiedeyhteisöä, joka etsii uusia tilaisuuksia painottomuustutkimuksiin. Niitä kaivataan, sillä rakettilennot ovat kalliita ja kyyti rajua. Lentokoneissa taas painottomuus kestää kerrallaan vain noin 20 sekuntia. Kansainvälinen avaruusasema tarjoaisi hyvät puitteet, mutta sinne pääsy vaatii isoja varoja ja jonottamista. 

Painottomuuteen liittyvien kokeiden lisäksi lennoilla voi kerätä näytteitä ilmakehästä, testata avaruuteen vietäviä laitteita ja kouluttaa astronautteja. Mahdollisuudet liiketoimintaan ovat niin lupaavat, että Branson ja Rutan kauppaavat tutkijoille jo lentojaan.

 

Oma asema autiomaassa

Virgin Galactic on rakentanut avaruuslennoilleen oman avaruuslentoaseman New Mexicoon Yhdysvaltoihin. Huipputekninen ja designhenkinen ekolentoasema, Spaceport America, valmistui lopulta ennen lentolaitteita, joten se voi toimia yhtiön kotisatamana alusta alkaen.

Lentoja voidaan kuitenkin tehdä periaatteessa mistä vain, missä koneita voidaan huoltaa ja tankata. Niinpä avaruusmatkoille on myöhemmin tarkoitus lähteä muualtakin maailmasta.

Vielä muutama vuosi sitten Virgin katsoi myös Ruotsin suuntaan Kiirunaan, mutta nyttemmin hanke on unohdettu. Lento kaamoksessa revontulten läpi kuulosti hienolta, mutta käytännössä valoshow´ta on vaikea nähdä, eikä pelkkä pimeä maisema tarjoa katsottavaa.

 Lisää lähtöjä

Virgin Galactic on saamassa avaruuteen kurottaville turistimarkkinoille myös kilpailijoita. Valmisteluissaan pisimmälle on edennyt hollantilainen Space Expedition Corporation. Yhtiö on myynyt noin 250 lippua lennoille, jotka tehdään Hollannille kuuluvalta Curaçaon saarelta yhdysvaltalaisen XCor-yhtiön Lynx-koneella. Vielä kehitteillä oleva kone on olennaisesti pienempi kuin Virgin Galacticin SpaceShip ja toimiikin osittain toisin. Aluksessa on tilaa vain lentäjälle ja yhdelle matkustajalle. Se lähtee matkaan itsenäisesti kiitoradalta ja ilmaan päästyään syöksyy rakettimoottoriensa avulla liki suoraan kohti avaruutta. Laskeutuessaan Lynx lentää SpaceShipin lailla liitokoneena.

Pienten yrittäjien lisäksi avaruusturismiin on sekaantunut eurooppalainen ilmailu- ja avaruusjätti Eads. Sen avaruusyhtiö Astrium esitteli jo vuonna 2007 suunnitelman avaruuslentokoneesta, joka muistuttaa pientä liikelentokonetta. Suihku- ja rakettimoottorein varustettu kone olisi käytettävyydeltään ylivoimainen, koska se pystyy paitsi laskeutumaan hallitusti myös lentämään itsenäisesti pitkiäkin matkoja. Siksi sitä voisi käyttää myös supernopeana liikelentokoneena.

Astrium ei halua ryhtyä itse matkanjärjestäjäksi vaan aikoo myydä konettaan samaan tapaan kuin se myy lentokoneitaan lentoyhtiöille. Koska mahdolliset asiakkaat odottavat avaruuslentokuumeen alkua, Astriumkin odottaa. Se valmistautuu polkaisemaan tuotantonsa käyntiin heti, kun kysyntää ilmaantuu.

Myös uudet avaruusalukset, joita parhaillaan kehitetään Nasan tilauksesta astronauttien kuljettamiseen, voivat päätyä turistien käyttöön. Näitä ovat muun muassa SpaceX:n Dragon, Sierra Nevada -yhtiön Dream Chaser ja Boeingin CST-100.

Piipahdusta pidemmälle

Tähän mennessä avaruudessa on käynyt seitsemän turistia. He kaikki ovat lentäneet Kansainväliselle avaruusasemalle eli kiertoradalle saakka. Sinne he ovat päässeet ostamalla ”ylimääräisiä” paikkoja avaruusasemalle liikennöivistä venäläisistä Sojuz-aluksista. Seuraava matkustaja on oopperalaulaja Sarah Brightman, jonka syksyyn 2015 ajoittuva matka maksaa yli 35 miljoonaa euroa.

Venäjän avaruusviranomainen Roskosmos on luvannut lähettää Sojuz-aluksia pelkille turistilennoille, mikäli halukkaita löytyy tarpeeksi. Nähtävästi kysyntä ei ole toistaiseksi ollut riittävän suurta.

Roskosmoksen suunnitelmissa on myös turistimatka Kuun ympäri. Sojuz kehitettiin alkuaan Neuvostoliiton kuualukseksi, joten se pystyy lentoon pienin muutoksin. Huhujen mukaan elokuvaohjaaja, syvänmerensukeltaja James Cameron on jo puuhaamassa itselleen kierrosta Kuun ympäri.