Elämyslennot avaruuteen ovat jälleen yhden askelen lähempänä.
Yhdysvalloissa New Mexicossa tökättiin juhannusaattona lapiot autiomaan hiekkaan ja käynnistettiin maailman ensimmäisen kaupallisen avaruuslentoaseman rakennustyöt. Käydään visiitillä.


Yhdysvalloissa New Mexicossa tökättiin juhannusaattona lapiot autiomaan hiekkaan ja käynnistettiin maailman ensimmäisen kaupallisen avaruuslentoaseman rakennustyöt. Käydään visiitillä.

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2009


Avaruuskipinän saaneet raketti-insinöörit alkoivat vakavissaan visioida avaruusturismia 1990-luvun alussa. Vielä tuolloin kaavailuja pidettiin tieteiskuvitelmina, jotka sopivat paremmin scifi-kirjailijoille kuin järkeville tutkijoille.

2000-luvun puolimaissa alkoi tapahtua. Kymmenen miljoonan X-Price-palkintoa jahdannut siviilialus tavoitti avaruuden rajan, maagisen sa¬dan kilometrin korkeuden, palasi turvallisesti takaisin ja näin rikkoi illuusion yksityisten avaruuslentojen mahdottomuudesta. Pian innovaatioyritys ja riskisijoittaja toisensa perään ilmoittautui kilpailemaan kunniasta tehdä historiaa ja aloittaa kokonaan uudenlainen avaruusaikakausi.

Nyt näyttää siltä, että brittimiljardööri Richard Bransonin Virgin Galactic vetää kisassa pisimmän korren. Jos 19. kesäkuuta käyntiin polkaistu Spaceport American rakennustyö etenee aikataulussaan, taviksia alkaa käydä avaruuden kynnyksen tuolla puolen vuonna 2011.


Ovatko he turonautteja?

Tähän asti Maan piirin ulkopuolelle on siviileistä ollut asiaa vain uppo¬rikkailla, jotka ovat olleet valmiit käymään läpi kuukausien harjoitus¬rääkin ja maksamaan 15 miljoonaa euroa ja enemmänkin vierailusta Kansainvälisellä avaruusasemalla. Heitä on nyt kuusi.

Nämä miljonäärit eivät pidä itseään avaruusturisteina, pikemmin bisnesmatkailijoina, sillä he tekivät ISS:llä oleskellessaan tieteellisiä kokeitakin joko omien yritystensä nimissä tai muiden tilauksesta. Nasa kutsuu heitä avaruuslennon osanottajiksi vetääkseen selvän rajan amatöörien ja ammattilaisten välille.

Niinpä maailmalla haetaan nimeä tuleville avaruusturisteille. Vahvoilla tuntuu olevan englannin kielen turist-sanasta muotoiltu touronaut. Sitä ehdottaa muun muassa vaikutusvaltainen Oxford Dictionary.


Monen toimen satama

Mediassa Spaceport Americaa on esitelty nimenomaan elämyslupaus¬ten lunastajana, mutta sitä ei profiloida pelkäksi turistiasemaksi. New Mexicon avaruusviranomaiset halua¬vat mukaan tekniikan ja tieteen toimijoita.

Laajalta asema-alueelta mahtuu laukaisemaan uuden polven kevyitä, toistuvasti käytettäviä raketteja. Tulevaisuudessa ne kuskaavat tutkimus- ja viestintäsatelliitteja taivaalle ja tavarakuormia Kansainväliselle avaruusasemalle paljon halvemmalla kuin valtiollisten avaruuskeskusten järeä välineistö.

Jos yläilmoissa kiitävät, moninkertaiseen äänennopeuteen yltävät lentokoneet joskus toteutuvat, nekin pääsevät ilmaan Americasta. Ilmastonmuutos on hillinnyt kehitysprojekteja, mutta kuka tietää.

Tiede ja ilmailutekniikan tulevaisuus kiinnostavat myös Virgin Galacticia. Se on jo tehnyt näyttei¬denkeruusopimuksen Yhdysvaltain valtameri- ja ilmakehähallinnon Noaan¬ kanssa, ja yliäänikoneet sopisivat sen bisnesrepertoaariin paremmin kuin hyvin. Yli 360 yritystä käsittävä Virgin Group on ytimeltään nimenomaan ilmailuyritys, johon kuuluu lukuisia lentoyhtiöitä. 


KUVAT

Terminaali henkii  tehtäväänsä

Avaruusseikkailut starttaavat jännityksensekaisiin tunnelmiin sopivista puitteista. Spaceport America tuo mieleen tähtilaivan, jolla voi kuvitella kiitävänsä vaikka galaksista toiseen. Designereiden keskuudessa rakennuksen tulevaisuutta henkivää arkkitehtuuria on jo ehditty verrata Trans World Airlinesin terminaaliin, jonka Eero Saarinen suunnitteli J. F. Kennedyn lentoasemalle New Yorkiin 1950-luvulla. Sen silloin uniikkia, lintumaista muotoa kiitettiin dynaamiseksi, dramaattiseksi ja matkustamisen kiihkoa kuvastavaksi.


Kuin kumpu autiomaassa

Spaceport America rakennetaan ympäristöä säästäen paikallisista materiaaleista, paikallisin tekniikoin ja osittain maan sisään. Näin rakennus nousee korkeimmillaan vain 18 metriin eikä räikeästi riko matalaa autiomaanäkymää. Maisemointi maksaa, mutta toisaalta siitä on etua: se suojaa asemaa kesän kuumuudelta ja talven viileydeltä.


Spaceport America pähkinänkuoressa

Rakennuttaja:
New Mexicon osavaltio.
Pääsuunnittelu:
Foster + Partners, Britannia. Tunnetaan innovatiivisesta arkkitehtuurista. Suunnitteli mm. Arabiemiraatteihin nousevan hiilipäästöttömän Masdarin (ks. Tervetuloa eko¬mekkaan, Tiede 8/2008, s. 46-47,
tai tiede.fi/arkisto).
Kustannusarvio:
Terminaali 22 miljoonaa euroa, koko asema-alue 160 miljoonaa euroa.
Pinta-ala:
Maa-alue 72 km2, asema-alue
6,2 km2, terminaali 10 200 m2.
Terminaalin toiminnot:
Länsipäädyssä sisääntulo,
hallinto- ja tukitoiminnot.
Keskellä operatiiviset toiminnot, lentokonehalli.
Itäpäädyssä lennonjohto, lähtö­aula, näköalaterassi, matkustajien
harjoitus- ja pukeutumistilat,
ravintolapalvelut.
Päävuokralainen:
Virgin Galactic, avaruuslennot.
Muita yrityksiä:
Armadillo Aerospace, raketit,
painottomuuslennot
Lockheed Martin, laukaisut
Rocket Racing, rakettikilpailut
Scaled Composites, kanto¬-
alukset, raketit
Starchaser Industries, raketit
UP Aerospace, laukaisut.


Vihreys kunniassa

Avaruussataman suunnittelijat ovat vihreän arkkitehtuurin pioneereja, joten on luonnollista, että ekologiset ratkaisut ovat arvossaan. America hyödyntää uusiutuvia energianlähteitä auringosta maalämpöön ja autiomaan tuuliin. Ekotekniikat minimoivat sähkönkulutuksen ja laskevat lämmitys- ja ilmas¬tointikustannuksia 50-70 prosenttia.


Kattoa täplittävät lukuisat ikkunat vähentävät valaistuksen tarvetta.


Keskelle kattoa tulevat aurinkokennot sähkön tuotantoon ja -keräimet lämmön talteenottoon.


Maalämmityksen keräysputkistot kaivetaan "peräsimiin"sisääntulon molemmin puolin.
Maahan tulevat myös ilmalämpöpumput, jotka kesällä jäähdyttävät ja talvella lämmittävät sisään johdettavan raittiin ilman.


Lämmönvaraaja, joka varastoi maasta,
auringosta ja autiomaan tuulista kertyvän energian, sijoitetaan "peräsinten" kantaan.


Lattioihin asennetaan säteilylämmitys ja -jäähdytys, joka mahdollistaa tilojen tarpeenmukaisen lämpötilan.


Sisään halki Historian

Uuden avaruusaikakauden kynnyksellä katsotaan hetki taaksepäin. Terminaalin sisäänkäynti toimii näyttelytilana, jossa esitellään niin alueen alkuperäisasukkaiden kulttuuria ja vaiheita kuin avaruustutkimuksen historiaa.


Näkymät kaikille näyttämöille

Sisätiloissa korostuu avaruus ja avoimuus. Vierailijat voivat nähdä konehallissa seisovat avaruuslentokoneet ja lentohenkilökunnan työssään. Lentojen lähdöt ja paluut seurataan suoraan kiitoradalle avautuvalta näköalaterassilta.


Kuninkaantien kupeessa

Spaceport America sijaitsee New Mexicon autiomaassa Uphamissa aivan historiallisen Camino Realin, Kuninkaantien, tuntumassa. Tätä tietä espanjalaiset konkistadorit saapuivat Meksikosta valloittamaan kruunulle lisää Uutta Espanjaa ja käännyttämään intiaaneja kristinuskoon. Noilta 400 vuoden takaisilta ajoilta on peräisin tasangon espanjankielinen nimi Jornada del Muerto, Kuolemanmatka. Taivalta kertyi vain 200 kilometriä, mutta härkävankkureilla vedettömän ja lentohiekkaisen apassimaan ylittäminen oli riski. Tuhansia menehtyi.


300 varannut, 85 000 kiinnostunut

Maailma elää taantumaa, mutta elämyksillä on kysyntää - vaikka avaruuslento maksaa ainakin ensi alkuun noin 140 000 euroa. Tällä innolla Virgin Galactic päässee tavoitteeseensa: 500 turistia ensimmäisenä toimintavuonna, 50 000 kymmenen vuoden kuluessa.

Onkohan kiinnostusta siivittänyt lennon "vihreys"¬? Kun rakettimoottorit käyvät vain hetken, hiilipäästöt matkustajaa kohti jäävät 40 prosenttiin New Yorkin-Lontoon-lennon päästöistä.


Ritari vie ylös, raketti avaruuteen

Virgin Galacticin rakenteilla olevaan, yli 200 miljoonaa euroa maksavaan avaruuslaivuee¬seen tulee kolme WhiteKnight-kantoalusta ja viisi Space¬-
Ship-rakettikonetta. Elämysmatkaan tarvitaan
kumpaakin mallia.


WhiteKnight kantaa raketin tavanomaisten ilmailukorkeuksien yläpuolelle 15 000 kilometriin.


SpaceShip irtoaa ja syöksyy rakettimoottoreillaan avaruuteen neljässä minuutissa.


110 kilometrissä Space¬Ship vaihtaa vapaaseen pudotukseen, ja matkustajat leijuvat painottomuudessa maapalloa katselemassa noin kuuden minuutin ajan.


SpaceShip siirtyy liitolentoon ja leijailee takaisin Americaan. Kotimatka kestää puoli tuntia, koko seikkailu noin kaksi.


SpaceShip-rakettiin mahtuu kerrallaan kuusi kyytiläistä. Lipun hintaan sisältyvät myös lääkärintarkastukset ja kolmen päivän koulutus g-voimaharjoituksineen. 


Hyvät kelit, osaavaa porukkaa

Spaceport American perustamisen New Mexicoon ratkaisi kolme seikkaa: sijainti, sijainti ja sijainti.

Autiomaassa 1 400 metrin korkeu¬dessa aurinko paistaa 350 päivää vuodessa. Säät eivät pääse sotkemaan lentoaikatauluja samaan tapaan kuin vaikkapa sukkuloiden kotikeskuksessa Floridassa.

Alueella on pitkät avaruusperinteet ja paljon haitek-osaamista. Täällä tehtiin Yhdysvaltain ensimmäiset rakettikokeet ja käynnistettiin maan avaruusohjelma, ja Nasa on ollut paikalla perustamisestaan alkaen eli 51 vuotta. Lähistöllä sijaitsevat myös kuulut Los Alamosin ja
Sandian laboratoriot.

Vanhalla testausalueella siviili-ilmailu ei häiritse ilmatilaa ja maa-alaa on yllin kyllin, 72 neliökilometriä. Tänne mahtuvat niin rakettien laukaisujärjestelmät kuin kolme kilometriä pitkä kiitotie isoille kantoaluksille.


Kohta melkein meiltä

Visionääri Richard Branson tuo elämyslennot myös Eurooppaan.
Täältä avaruuteen pitäisi päästä 2012 aivan naapurista, Kiirunasta, missä Ruotsilla on ollut raketti- ja satelliittiasema jo 40 vuotta.

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

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.