Kuva: Nasa, Esa
Kuva: Nasa, Esa

Pääasiassa tähtien avulla.

Planeettainvälisessä avaruudessa lentävät luotaimet suunnistavat tähtien avulla. Niissä on erityisiä tähti­etsimiä, jotka kuvaavat avaruutta. Luotaimen tietokoneet pystyvät usein omin nokin löytämään kuvista kirkkaimmat tähdet ja laskemaan niistä luotaimen asennon ja sijainnin.

Tähdistä kirkkain on Aurinko, ja sen löytämiseen on oma laitteensa. Jos luotaimeen tulee vika tai se joutuu outoon tilanteeseen, se etsii ensimmäisenä Auringon ja kääntyy sen suhteen sopivaan asentoon, jotta aurinkopaneelit saavat virtaa ja antennit osoittavat Maahan.

Luotaimessa on myös kiihtyvyysmittarit, jotka kertovat, miten liikerata muuttuu. Tämän perusteella tietokone voi edelleen laskea luotaimen asentoa ja sijaintia. Planeettoja kiertävät luotaimet käyttävät navigoinnissa myös planeettansa horisonttia.

Näillä tiedoilla luotain pysyy jo hyvin kurssissaan, mutta tarvittaessa lentoradan tarkkuutta voi kasvattaa maanpäällisin menetelmin. Kun luotaimen radiosignaalia otetaan vastaan useilla kaukana toisistaan olevilla radioantenneilla, voidaan signaalin aallonpituuden vaihtelusta laskea luotaimen sijainti alle metrin tarkkuudella.

Vastaajana Jari Mäkinen, avaruus- ja tiedetoimittaja

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2014

pmk
Seuraa 
Viestejä1855
Liittynyt1.1.2010

Miten avaruusluotain suunnistaa?

Tähtisensorit ja gyrot ovat ihan käteviä asennonsäädössä, mutta varsinaisen paikan ja nopeuden määrittämisen kannalta toivottaman epätarkkoja. Jo Apollo kuulennoilla käytettiin two way rangingiä varamenetelmänä ja Voyagereissa pääasiallisena mittausmenetelmänä. Kyse on periaatteessa tutkaetäisyysmittauksessa, jossa mitataan lähetetyn pulssin ja vastaanotetun pulssin aikaero ja lasketaan siitä etäisyys (valon nopeus tunnetaan). Valitettavasti tutkayhtälön mukaan heijastunut vastaanotettu teho on...
Lue kommentti
Peippo on munallaan mitattuna Suomen kiivi. Kuva: Getty Images

Vatsanseutu pullistuu hitusen vain muninnan lopussa.

Selitys piilee ruumiinrakenteessa. Se, mikä näyttää linnun vatsalta, on itse asiassa enimmäkseen rintakehää, jonka lihasten alla on kova ja leveä rintalasta. Pehmeää ”vatsaa” linnuilla on vain pieni alue pyrstön ja jalkojen välissä.

Rintakehä voi toki liikkua ulommaksi, kun sisäelimet sitä työntävät, mutta koska se on panssarimainen, siihen ei synny pullistumaa.

Munarauhasessa syntyy vain ruskuainen, ja niitä irtoaa munanjohtimeen yksi kerrallaan. Valkuainen ja kuori syntyvät munanjohtimen loppupäässä hyvin nopeasti, eikä lintu ”kanna” niitä vatsassaan.

Kun muna on juuri tulossa, vatsanseutu voi periaatteessa hieman paisua, mutta sitä ei näe, koska silloin linnut istuvat visusti pesissään. Tämä vaihe kestää vain muutamia tunteja.

Ääriesimerkki lienee kiivi, jolla on kokoon suhteutettuna suurin muna. Kiivi ei näytä olevan ”raskaana”, vaikka muna on valtava, mutta varmasti sen peräpää pullistuu muninnan aikana.

Vastaajana Esa Hohtola,

eläinfysiologian emeritusprofessori, Oulun yliopisto.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2018

Kuumin valkea loimuaa valkeana. Kuva: Getty Images

Värin määräävät liekin lämpötila ja säteilyn aallonpituus.

Tulella tarkoitetaan yleensä liekkiä, joka syntyy aineen palamisessa. Palaminen on kemiallinen reaktio, jossa palava aine reagoi hapen kanssa.

Kun reaktio on riittävän nopea, syntyvä lämpö ei siirry heti ympäristöön vaan nostaa palavan aineen lämpötilaa. Tämä näkyy hehkumisena tai liekkinä.

Esimerkiksi nuotiossa palamisreaktio tapahtuu liekin ulkoreunalla, ja siinä syntyy nokea. Noki taas lähettää niin kutsuttua mustan kappaleen säteilyä.

Mustan kappaleen säteilyssä kappaleen lämpötila määrää, millä aallonpituudella säteily on voimakkainta. Tätä aallonpituutta vastaa näkyvän valon aallonpituusalueella aina jokin väri.

Korkein lämpötila ja matalin aallonpituus vastaavat violettia, sitten tulevat järjestyksessä sininen, vihreä, keltainen, oranssi ja punainen.

Nuotion liekin kuumimmassa kohdassa valon aallonpituuksien voima on niin suuri, että ihmissilmä näkee sen värien yhdistelmänä eli valkoisena värinä.

Viileämmät kohdat silmä näkee niin, että väri vastaa paremmin lämpötilaa. Keltainen ja oranssi kertovat noin 1 200:n ja punainen noin 700 asteen lämpötilasta.

Mustan kappaleen säteily ei kuitenkaan selitä kaikkea tulen väreistä.

Esimerkiksi sinisessä liekissä ei ole nokea, vaan liekin väri johtuu siitä, että kaasumolekyylien viritystila purkautuu ja lähettää säteilyä. Sen aallonpituus on lähellä sinistä väriä.

Vastaajana Jorma Jokiniemi,

pien- ja nanohiukkastekniikan professori, Itä-Suomen yliopisto.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2018