Kuvat Nasa.
Kuvat Nasa.
Plutoon saapuessaan New Horizons on taittanut viisi miljardia lentokilometriä.
Plutoon saapuessaan New Horizons on taittanut viisi miljardia lentokilometriä.
New Horizonsissa on seitsemän tutkimuslaitetta. Niillä se mittaa Plutoa ja sen kuita tuhansia kertoja tarkemmin kuin Voyager 2 Neptunusta 1989.
New Horizonsissa on seitsemän tutkimuslaitetta. Niillä se mittaa Plutoa ja sen kuita tuhansia kertoja tarkemmin kuin Voyager 2 Neptunusta 1989.

Ensi viikolla avaruusluotain ottaa planeettakuntamme kääpiöstä ensimmäiset lähikuvat. Ohilento kestää vain hetken, mutta tähtitieteilijöille se on pitkän odotuksen täyttymys.

Planeettakuntamme äärissä kiertävä kääpiöplaneetta Pluto näkyy kohta läheltä. H-hetki koittaa 14.7.2015 kello 13.50 Suomen aikaa. Pluto-luotain New Horizons saavuttaa silloin lentonsa pääkohteen 9,5 vuoden taivalluksen jälkeen. Lähimmillään luotain laskeutuu alle 12 500 kilometrin päähän Pluton pinnasta – mutta kiitäen: luotaimella on vauhtia yli 16 kilometriä sekunnissa. 450 sekuntia eli 7,5 minuuttia myöhemmin kliimaksi on ohi.

Pluton ohitus käy nopeasti, sillä New Horizons on nopeimpia luotaimia, joita ihmiskunta on lähettänyt avaruuteen. Vauhtia tarvitaan, koska luotaimen on lopulta tarkoitus irtaantua aurinkokunnan vaikutuspiiristä.

New Horizonsin Lorri-kamera ottaa h-hetkellä kuvia kovalla tohinalla. Aikaa on vähän, mutta se ehtinee napata satoja kuvia jääpallosta, joka on kaukana: 5,9 miljardin kilometrin päässä Maasta.

Taival taittui horroksessa

New Horizons lähti pitkälle matkalleen 19. tammikuuta 2006 Atlas V -kantoraketin nokassa. Vauhti oli hurja heti alussa. Luotain ohitti Kuun radan 16 kilometrin sekuntivauhdilla jo yhdeksän tunnin kuluttua lähdöstä. 1960- ja 1970-luvun Apollo-lennoilla matka Kuuhun kesti yli kolme vuorokautta.
Jupiteriin New Horizons ehti vain 13 kuukaudessa. Myös Neptunukseen se saapui nopeasti, paljon nopeammin kuin sitä edeltänyt saman kulmakunnan kartoittaja, 1970-luvun lopulla matkaan lähtenyt Voyager  2 -luotain. Silti lento aurinkokunnan keskeltä sen laidalle kesti melkein kymmenen vuotta.

Suurimman osan ajasta New Horizons vietti horroksessa ja säästeli itseään. Sitä pidettiin hereillä vain 50 päivää vuodessa tutkimuslaitteiden testausta varten.
Viime joulukuussa lennonjohto taas kerran herätti New Horizonsin, ja tällä kertaa herätys oli lopullinen. Luotain virkosi täysin, ja se on jo ehtinyt ottaa tarkimpia kuvia Plutosta koskaan. Ensi viikolla ne tarkentuvat entisestään.

Avaruusteleskooppi Hubble kyllä kuvasi Plutoa vuosituhannen alussa, ja  kuvista koostettiin mosaiikkiotos Pluton pinnasta, mutta yksityiskohtia sekään ei paljastanut. Vasta New Horizons poistaa jääpallolta viimeiset verhot.

Vastaavankaltaisesta tapahtumasta on aikaa. Ennen kartoittamatonta aurinkokuntamme kappaletta kuvattiin yhtä läheltä viimeksi elokuun lopussa vuonna 1989, kun Voyager 2 ohitti Neptunuksen alle 5 000 kilometrin päästä.
– Tämä on hyvin jännittävää. Mitään tällaista ei ole nähty avaruusluotainhankkeissa kahteenkymmeneenviiteen vuoteen. Eikä myöskään näköpiirissä ole mitään vastaavaa kahteenkymmeneenviiteen vuoteen, sanoo astrofyysikko ja planeettaekspertti Alan Stern, New Horizons -lennon pääsuunnittelija.

New Horizons onkin Yhdysvaltain avaruushallinnon avainhankkeita. Se kuuluu New Frontiers -ohjelmaan, joka tutkii aurinkokunnan kappaleita mahdollisimman läheltä. Pluton kartoitukseen oli tarjolla monia muitakin luotaimia, mutta kaikista niistä Nasa kesäkuussa 2001 valitsi New Horizonsin.

Yksi aikakausi päättyy

Pluto on aurinkokuntamme planeettoihin verrattuna pieni – sen läpimitta on vain 2 390 kilometriä. Se on siis pienempi kuin Kuumme. Kääpiöplaneetaksi se on kuitenkin suuri.

Itse asiassa silloin, kun New Horizons lähti matkaan, Pluto oli vielä planeetta eikä mikään kääpiö. Maailman tähtitieteilijöiden järjestö IAU alensi luokitusta vasta heinäkuussa 2006, muun muassa siksi, että Pluton naapurustosta oli löytynyt sitä massiivisempi taivaankappale. Silti monet, kuten myös Stern, pitävät Plutoa edelleen planeettana.

Kääpiöplaneettanakin Pluto on aurinkokuntamme kolmannen vyöhykkeen, Kuiperin vyöhykkeen, kirkkain kohde. Tässä laskennassa sisäplaneetat eli Aurinkoa Maan radan sisäpuolella kiertävät Merkurius ja Venus muodostavat ensimmäisen vyöhykkeen ja ulkopuolella kiertävät Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus toisen.

Planeettatutkijat sanovat, että Pluton ohitus päättää yhden ajanjakson lähiava­ruuden tutkinnassa. Ensi viikolla kaikki aurinkokunnan suurimmat kohteet on kartoitettu. Kaikki ne on myös kuvattu läheltä, sillä Nasan Dawn-luotain on keväästä asti kuvannut toista isoa kääpiöpla­neettaa Cerestä, joka on Marsin ja Jupiterin välisen asteroidivyöhykkeen suurin kappale, kooltaan 40 prosenttia Plutosta.

Pluton ja New Horizons -lennon asiantuntija Stern vertaakin Astronomy-lehdessä Pluton ohilentoa Mount Everestin valloitukseen. Eikä syyttä, sillä edellisestä planeetan ”valloituksesta” on pitkähkö aika. Voyager 2 -luotaimen kaikkien aikojen ensimmäiset kuvat sinisestä Neptunuksesta 25 vuotta sitten kutkuttivat mielikuvitusta. Siitä on niin kauan, että lähes puolet ihmiskunnasta ei voi muistaa noita hetkiä.

Sama riemastus toistunee nyt Pluton ohituksessa. Siitä voi odottaa yhtä suurta kuin innostuksesta Pluton löytyessä 85 vuotta sitten.

Löytö oli sensaatio

Pluton löysi nuori yhdysvaltalainen tähti­tieteilijä Clyde Tombaugh helmikuussa 1930. Hän työskenteli silloin Lowellin observatoriossa Arizonassa.
Tombaugh keksi planeetan teleskooppien tuottamista valokuvauslevyistä. Hän huomasi tähtien joukossa pienen kirkkaan pisteen, jonka paikka oli muuttunut tähtiin nähden. Sen täytyi olla planeetta.

Uuden planeetan löytyminen oli sensaatio, vaikkei siitä juuri mitään tiedettykään. Olihan se sentään aurinkokuntamme yhdeksäs planeetta ja kaukana Neptunuksen takana!

Tulokkaan nimestä järjestettiin kilpailu. Plutoa ehdotti 11-vuotias englantilainen koulutyttö Venetia Burney. Hän poimi sen antiikin tarustosta, jossa Pluto on manalan hallitsija.

Väitetään, että Walt Disney antoi piirretylle koiralleen saman nimen planeetan nimeämisen jälkeen. Ainakin vuosi oli sama, 1930.

Moni kysymys odottaa vastausta

Pluto on siis saanut uinua 85 vuotta, yhden ihmisiän, omassa rauhassaan  aurinkokuntamme arktisissa äärissä.  Siksi siitä ei vieläkään tiedetä paljon. Nyt New Horizons on aivan hilkulla.

Näemme varmasti yllätyksiä. Niin on käynyt joka kerta, kun avaruusluotain on kuvannut läheltä jotain taivaankappaletta, oli kohde sitten planeetta tai kuu.
Löytyykö Pluton pinnalta metaanimeriä? Olisiko Plutolla kivinen sydän? Millainen on sen kaasukehä? Reunustaako kaasukehä myös sen suurta Kharon-kuuta?

New Horizons ohittaa Kharonin paljon kauempaa kuin Pluton, 27 000 kilometrin päästä, mutta löytänee siltäkin jotain ennennäkemätöntä. Ehkä se havaitsee myös uusia pieniä kuita jo löytyneiden Hydran, Kerberoksen, Nixin ja Styxin lisäksi.

Matka jatkuu kauas Kuiperiin

New Horizonsin työ ei pääty Pluton ohitukseen. Pelkästään kootun datan ja tuhan­sien kuvien lähettäminen Maahan vie ainakin puolitoista vuotta.
Luotaimessa on iso muistilevy, johon se tallentaa nopean ohilentonsa mittaustiedot. Tähtitieteilijät saavat ne käsiinsä vähitellen. Pääsyy on se, että luotain on kaukana ja sen lähetin on hidas. Signaalin matka Maahan kestää – valon nopeudellakin – 4 tuntia, 25 minuuttia ja 18 sekuntia, ja signaalia tulee vain kilobitin verran sekunnissa.

Sitä paitsi New Horizons kuvasi Plutoa pitkään ennen ohitusta ja tekee niin pitkään myös ohituksen jälkeen.

Pluton hoidettuaan New Horizons tekee tähtitieteelle toisen tärkeän palveluksen. Se avaa uuden tutkimushorisontin, kun se jatkaa syvemmälle Kuiperin vyöhykkeelle kuvaamaan muita sen kappaleita. Nimensä tämä aurinkokunnan ulkolaita peri hollantilaiselta tähtitieteilijältä Gerard Kuiperilta, joka arveli jo 1950-luvun alussa, että Neptunuksen takana lymyää huomattava määrä komeettoja ja muita jäästä ja pölystä koostuvia kulkureita.

New Horizonsin lennonjohto on selvittänyt, että luotaimen radan tuntumaan osuu uusia kohteita. Niitä on etsitty Hubble-avaruusteleskoopilla. Heti kun jokin niistä osoittautuu riittävän lupaavaksi, luotaimen rataa muutetaan niin, että se sen tavoittaa.

Kuiperin kappaleet ovat aarteita, sillä ne ovat jäännöksiä aurinkokuntamme alkuvaiheista ja pystyvät valaisemaan 4,6 miljardin vuoden takaisia tapahtumia. Ensimmäisiä kuvia Kuiperin kappaleista voimme odottaa jouluna 2018.

Kyydissä viemisiä Maasta

New Horizonsin virtalähteenä toimivan pluto­niumin radioaktiivisuus pitää laitteet toiminnassa pitkään. Luotain antaa itsestään merkkejä vielä silloin, kun se on kaksi kertaa kauempana kuin Pluto on Maasta.

Kuiperin vyöhykkeen ulkoreunalla se ehkä vielä kerran kuvaa Pluton. Kääpiöplaneetta erottuu silloin pienenä mutta kirkkaana pisteenä, sillä sen jäinen pinta heijastaa hyvin auringonvaloa.

Sitten New Horizons jättää hyvästit aurinkokunnalle. Sen kyydissä ulko­avaruuteen matkaa Yhdysvaltain lippu ja cd-levy, jossa on 434 738 Maan asukkaan nimeä. Arvokkain lasti on kuitenkin noin 30 grammaa Pluton löytäjän Clyde Tombaugh’n tuhkaa.

Timo Paukku on Sanoma tiedetoimituksen toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2015.

Perusfaktat Plutosta

Keskietäisyys Maasta 5,9 miljardia kilometriä.
Läpimitta 2 390 kilometriä, mahtuisi Helsingin ja Ateenan väliin.
Massa 1,3 x 1022 kiloa, 0,2 prosenttia Maan massasta.
Ilmanpaine 3 mikrobaaria, miljoonasosia ilmanpaineesta Maan pinnalla.
Auringon säteilyteho 0,9 W/m2, tuhannesviidessadasosa säteilytehosta Maassa.
Vuorokauden pituus 153 tuntia, 6,4 Maan vuorokautta.
Kiertoaika Auringon ympäri 248 Maan vuotta.
Lämpötila -230 astetta.
Kuita tällä tietoa viisi: Kharon, Hydra, Kerberos, Nix ja Styx.