Toistaiseksi Kuussa liehuu vain Yhdysvaltain lippu, mutta viisi muutakin valtiota suunnittelee kuumatkoja. Kiertolaisemme kiinnostaa myös yksityisiä yrityksiä. Miten Kuun käy? Tuleeko siitä Kuumaa, missä markkinavoimat jylläävät kuin Maan maissa?


muutakin valtiota suunnittelee kuumatkoja. Kiertolaisemme kiinnostaa
myös yksityisiä yrityksiä. Miten Kuun käy? Tuleeko siitä Kuumaa, missä
markkina¬voimat jylläävät kuin Maan maissa?


Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2006



Totta se on. Kaikki tuntuvat haluavan Kuuhun. Tonttikauppakin on käynnistynyt. Internetistä löytyy jo lukuisia yrityksiä, jotka tarjoavat näköalatontteja Kuusta. Noin 2,5 miljoonaa ostajaakin on kuulemma löytynyt.

Meistä kukaan ei tietenkään kirjoita luottokorttinsa numeroa mokomien firmojen nettisivuille, sillä ei Kuuta tarvitse ostaa. Se on meidän kaikkien yhteistä omaisuutta.

Kysymys Kuun omistuksesta on vielä tietenkin teoreettinen, eihän Kuussa ole herran aikoihin edes käynyt kukaan. Liikennettä ollaan kuitenkin aloittelemassa uudelleen. Tällä kertaa jo kuusi valtiota - jos Eurooppa lasketaan valtioksi - tavoittelee Kuuta taivaalta. Kuuhun halajavat myös yritykset, esimerkiksi energiantuottajat.

Riittävätkö lipun pystytys ja tieteelliset tulokset tuleville Kuun kävijöille? Vai mitä Yhdysvaltain, Venäjän, Intian, Kiinan, Japanin ja Euroopan avaruusjärjestöt ja yksityiset rahoittajat havittelevat satoja miljoonia maksavien kuumatkojensa vastineeksi?


Enää ei sokkona alas

Apollo 11:n kapteeni Neil Armstrong katseli heinäkuussa 1969 huolestuneena alla avautuvaa maisemaa. Kuumoduuli Eaglen lentokorkeus oli enää 300 metriä, ajoaine oli loppumaisillaan, eikä tasaista laskeutumispaikkaa näkynyt. Armstrong kuitenkin ohjasi aluksen turvallisesti alas, ja ensimmäiset ihmiset astuivat Kuun kamaralle.

Parin muunkin Apollon lentäjät joutuivat turvautumaan käsiohjaukseen, mutta perille päästiin.

Tulevilla matkoilla kiertolaisellemme aiotaan laskeutua paremmin eväin. Lähivuosina Kuuta kiertävät luotaimet etsivät ja kartoittavat tarkasti mahdolliset laskeutumispaikat, joten astro-, kosmo- ja taikonauttien pitäisi päästä autopiloteilla alas asti. Riskejä ei haluta ottaa.

Kartoituksen tarve ja tiukat turvavaatimukset eivät ole yllätys. Onhan siitä ensi joulukuussa jo 34 vuotta, kun ihminen viimeksi liikkui Kuussa. Odottamatonta ei liene sekään, että myös matkojen tavoitteet ovat muuttuneet.


Konkari tähyää Marsiin

Apollo-lentojen tarkoitus oli osoittaa, että yhdysvaltalainen pystyy laskeutumaan Kuuhun ennen neuvostoliittolaista. Totta kai miehitetyillä lennoilla tehtiin tiedettäkin, mutta kaikkea siivitti kilpailuhenki.

Nyt nuoret avaruusvaltiot Kiina ja Intia kohottavat Kuu-hankkeilla omanarvontuntoaan. Intialaiset pitävät jo Kuun kiertoradalle menoa kansallista itsetuntoa kasvattavana saavutuksena.

Japanissa ja Euroopassa miehitetyt lennot voidaan nähdä miehuuskokeena, jossa avaruusosaaminen lopullisesti punnitaan. Näytön paikka on myös venäläisillä, sillä neuvostoaikaiset saavutukset alkavat unohtua.

Avaruuslentojen konkarilla Yhdysvalloilla on jo toiset tavoitteet. Presidentti George W. Bush on kiteyttänyt kuumatkojen tarkoituksen erittäin selvästi: sinne mennään harjoittelemaan miehitettyä Marsin-matkaa.


Vesi herätti innostuksen

Apollo-ohjelman päätyttyä Kuu on saanut köllöttää taivaallisessa rauhassaan. Tavallaan se heräsi uudelleen eloon vasta 1998, kun Yhdysvaltain Lunar Prospector -luotain löysi sen navoilta vesijäätä. Marsiin menoa ajatellen vetinen Kuu olisi upea juttu.

Kuuhun tarvitaan näet kuuasema, jossa voidaan harjoitella avaruudessa elämistä ja testata pitkän¬matkan menopelien tekniikkaa. Aseman pyörittäminen taas vaatii vettä, eikä sitä haluttaisi rahdata maasta, koska se tulee kalliiksi: hintaa kertyy litraa kohti jopa 20 000 euroa.

Ensi vaiheessa on siis tarkoitus kartoittaa Kuun vesivarat. Riittääkö vettä harjoitusleirien juomaksi? Voidaanko Marsin-matkalaisten vesileilit täyttää Kuu-ukon varastoista? Saadaanko rakettimoottoreihin ajoainetta hajottamalla vettä hapeksi ja vedyksi?

Jos kysymyksiin saadaan myönteiset vastaukset, Kuuta voidaan käyttää paitsi avaruuselämän harjoitusleirinä myös välipysäkkinä Maasta Marsiin. Huoltovarikoksikin se sopii. Kuun pienestä vetovoimasta olisi hyvä lähettää huoltoaluksia punaiselle planeetalle.


Bisnes haastaa periaatteet

Kuka päättää, mikä maa, organisaatio tai yritys tuottaa veden ja jalostaa ajoaineen? Kuka vartio vesihanaa? Kuka omistaa huoltoasemat? Kenen annetaan louhia kuuperää kuuaseman rakennuksiin?

Yhdistyneiden kansakuntien 5. joulukuuta 1979 hyväksymä päätöslauselma (34/68) sanelee, että Kuu - kuten kaikki muutkin taivaankappaleet Maata lukuun ottamatta - on ihmiskunnan yhteistä perintöä, jota yksikään valtio, järjestö, yritys tai yksityinen henkilö ei voi omistaa eikä käyttää omiin tarpeisiinsa.

Miten käy jalojen periaatteiden, kun paikalle 2014 saapuvat venäläiset? Energia-nimisen yrityksen johtaja Nikolai Sevatjanov on jo ilmoittanut, että Kuuhun nousee tehdas, joka hyödyntää helium-3-isotooppia.

Helium-3 sopii polttoaineeksi tulevaisuuden puhtaisiin fuusiovoimaloihin, mutta sitä ei juuri ole täällä maapallolla. Laskelmien mukaan 80 tonnia vuodessa riittäisi tyydyttämään koko maailman energiantarpeen. Jos hinta vastaisi nykyisiä energianhintoja, tonnista voisi periä noin neljä miljardia dollaria.

Myyjän kassat täyttyisivät, mutta laajamittainen louhiminen näkyisi pian Maahankin!

Kenelläkään ei vielä kuitenkaan ole välineitä edes Kuussa pistäytymiseen. Vielä on siis toivoa. Ehkä Kuu onnistutaan pitämään samanlaisena tutkijoiden paratiisina kuin etelämanner.


Näillä kuu kartoitetaan
Kuuta tutkitaan urakalla. Ennen kuin Kuusta voidaan valita turvallisia laskeutumispaikkoja, tarvitaan paljon lisää tietoa sen pinnanmuodoista ja geologiasta.


LUOTAIMILLA KIERTORADALTA







































LÄHTÖ LÄHETTÄJÄ LUOTAIN TEHTÄVÄ
2003 Esa Smart-1
2007 Japani Lunar-A
2007 Japani Selene
2007 Kiina

Intia Chandrayaan-1
2008 Yhdysvallat
2012 Venäjä Luna-Glob

ROBOTEILLA PINNALTA


Lähtö/Lähettäjä
2010 Yhdysvallat 
2012 Kiina
2016 Japani
2017 Kiina


Tehtävä:
Robottilaskeutujilla harjoitellaan alas menoa, kartoitetaan laskeutumisalueita, tarkennetaan luotaimilla kerättyjä tietoja ja haetaan näytteitä kuuperästä.

Esan SMART-1: www.esa.int/SPECIALS/SMART-1/index.html  Nasan LRO: lunar.gsfc.nasa.gov/  Intian avaruusjärjestö: www.isro.org/


Miehitetyillä alustava aikataulu
Jos kaikki sujuu odotetusti, ihminen astuu uudelleen Kuun kamaralle jo kuuden-seitsemän vuoden päästä.


Lähtö/ Lähettäjä
2012-2014 Energia, Venäjä
2018 Yhdysvallat
2013-2033 Kiina
2024 Esa
2025 Japani
Intia tutkii miehitetyn kuulennon mahdollisuutta, mutta päätöksiä ei ole tehty.


Palstan pitäjä Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja 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

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.