Kuusta löytyy golfpalloja, kakkaa ja Spede – Näin avaruudesta tuli kaatopaikka ja avaruusromu koituu kohta vakavaksi ongelmaksi

Avaruusromu ja ongelma avaruuden roskakasoista sekä ruuhkista kuulostaa nykyisessä maailmantilanteessa kirjaimellisesti kaukaiselta.

Sitä se ei ole, korostaa Helsingin yliopiston professori Minna Palmroth. Hän johtaa kestävän avaruustieteen ja -tekniikan keskusta, joka vastaa Suomen ensimmäisestä tieteellisestä avaruusohjelmasta.

Kasvava osa maailman viestiliikenteestä, sääennusteista ja navigointijärjestelmistä on vain muutamassa vuosikymmenessä tullut riippuvaisiksi satelliittien välittämistä tiedoista. Ilman niitä arkemme kaatuisi tai olisi huomattavasti hankalampaa.

Ruuhka satelliittien käyttämillä radoilla kuitenkin lisääntyy koko ajan.

Ihmiskunta lähetti ensimmäisen avaruuslaitteensa Maan kiertoradalle vuonna 1957. Sen jälkeen sinne on ammuttu kaikkiaan noin 12 700 satelliittia ja avaruusalusta.

Se on kuitenkin vasta alkua. Tällä hetkellä taivaalle ammutaan enemmän tavaraa kuin koskaan.

Kilpajuoksu Kuuhun kiihtyy

Käynnissä on kiivas kilpailu satelliitteihin perustuvien laajakaistaverkkojen herruudesta. Monimiljardöö­rien Elon Muskin SpaceX-yhtiön Starlink- ja Jeff Bezosin Amazon-yhtiön Kuiper-ohjelmat sekä niiden kilpailijat OneWeb ja Kiinan StarNet tarvitsevat ainakin 65 000 satelliittia yltääkseen tavoitteisiinsa.

Myös kilpajuoksu Kuuhun kiihtyy taas vuosikymmenten hiljaiselon jälkeen.

Kiina ja Venäjä ilmoittivat kesäkuussa 2021 aikovansa rakentaa yhteisen miehitetyn kuuaseman sekä avaruusaseman kuun kiertoradalle.

Yhdysvaltain avaruushallinto Nasa puolestaan suunnittelee kuun kiertoradalle omaa Gateway-asemaansa, jonne kuulennot maasta ohjataan ja josta kuumiehistöt liikkuvat kuun pinnalle avaruussukkulalla.

Amerikkalaisten astronauttien, venäläisten kosmonauttien ja kiinalaisten taikonauttien takana on muitakin tulijoita. Miehitettyjä lentoja tai miehittämättömiä laskeutumisia Kuun pinnalle valmistelevat yli kymmenen eri valtion ja kaupallisen avaruusyhtiön kuualukset ja -luotaimet.

Miljardööri Elon Muskin rakettiyhtiö SpaceX lähetti helmikuussa 2018 avaruuteen Tesla Roadster -auton. © JIM WATSON / AFP / MVPhotos

Tesla Roadster -autosta tuli avaruusromua, joka ajelehtii miljoonien vuosien ajan kohti Aurinkoa. © SpaceX / All Over Press

Avaruusromu lisääntyy

Sekä satelliittien että avaruusalusten on puskettava radoilleen läpi lähiavaruudessa kelluvan avaruus­romuvyöhykkeen, joka kasvaa jatkuvasti yhä vaarallisemmaksi.

Lähiavaruudessa ajelehtii paraikaa noin kolme tuhatta ohjauskelvotonta satelliitinromua. Yli 600 satelliittia on hajonnut kokonaan pirstaleiksi ja tuottanut yli 130 miljoonaa erikokoista avaruusroskaa, Euroopan avaruusjärjestö Esa arvioi.

Suurin osa niistä on pieniä avaruusalusten kyljistä irtautuneita maalihiutaleita, mutta nekin voivat tehdä pahaa jälkeä törmätessään satelliittiin tai avaruusalukseen.

Avaruusromu ei nimittäin leiju leppoisasti paikallaan vaan kiitää jopa 25 000 kilometrin tuntivauhtia. Pienestäkin murusesta muodostuu ohjus.

Vaaraa lisää se, että pienten kappaleiden havaitseminen tai liikeratojen laskeminen etukäteen on käytännössä mahdotonta. Esa ja Nasa pystyvät jäljittämään vain noin 30 000 suurinta romua.

Avaruusromun määrä maan kiertoradalla saattaa kasvaa viisikymmenkertaiseksi vuoteen 2100 mennessä, EU:n avaruustutkijakokous varoitti viime vuoden keväällä.

Samassa suhteessa kasvaa sen tuottama vaara.

Uhkaennuste perustuu niin sanottuun Kesslerin syndroomaan, jonka Nasan avaruustieteilijä Donald Kessler kehitti jo 1970-luvulla: kun avaruusromu lisääntyy lähiavaruudessa tiettyyn pisteeseen, kasvu kiihtyy, koska törmäyksiä tulee koko ajan enemmän, mikä tuottaa taas lisää romua ja uusia törmäyksiä – ja niin edelleen.

Nyt noidankehä kieppuu koko ajan kovempaa vauhtia. Sitä nopeuttaa se, ettei avaruusromu häviä itsestään helposti.

Miljardööri Jeff Bezos kävi avaruudessa ­heinäkuussa 2021. Lento kesti 10 minuuttia ja 20 sekuntia ja vei hänet noin 107 kilometrin korkeuteen. ­Bezosin omistaman Blue Origin -yhtiön rake­tin kyydissä oli myös kolme muuta ­matkustajaa. © Getty Images

Vaaratilanteita riittää

Mitä korkeammalla avaruusromu on, sitä kauemmin se siellä pysyy.

Alle 600 kilometrin korkeudelle maapallosta päätyvä roina putoaa yleensä Maahan ja palaa poroksi ilma­kehässä muutamissa vuosissa, mutta jo kaksisataa kilometriä korkeammalle päätyneet kappaleet vasta vuosisatojen päästä.

Tällä hetkellä tiheimmät romupilvet ovat 750–1 000 kilometrin korkeudessa. Juuri siellä kiertää myös suurin osa arkielämämme kannalta tärkeimmistä satelliiteista. Vaaratilanteita syntyy tavan takaa.

”Ruuhkautuminen ja avaruusromu ovat joillekin radoille jo niin merkittävä ongelma, että ne ovat käytännössä jo käyttökelvottomia. Niille ei voi enää lähettää uusia ­satelliitteja, vaan pitää siirtyä koko ajan korkeammalle avaruuteen, romupilvien yläpuolelle”, Palmroth sanoo.

Suuri kärsijä on radoista suosituimpiin kuuluva polaarirata, joka leikkaa sekä pohjoisen että eteläisen pallonpuoliskon 750 kilometrin korkeudessa.

”Se on niin sanottu vakaa rata, eli mikään voima ei vaikuta satelliittien rataan. Niiden ei siis tarvitse käyttää rakettipolttoainetta pysyäkseen kurssissaan. Mutta siellä alkaa olla jo niin ruuhkaista, ettei sitä enää mielellään käytetä.”

Satelliitin lähettäminen korkeammalle on kalliimpaa, Palmroth sano.

”Ja jos taas jäädään matalammalle, rata onkin epävakaa eli maapallon ilmakehä vaikuttaa siihen. Satelliitti putoaa vähitellen alemmaksi ja tippuu lopulta Maahan.”

On äärimmäisen tärkeää pitää satelliittien käyttämät radat kulkukelpoisina, Palmroth muistuttaa.

”Rata on omaisuus, jota pitää huoltaa ja hoitaa niin kuin moottoritietä. Nyt tilanne on sama kuin jos tärkeimmillä moottoriteillä liikenne väistelisi koko ajan tielle hylättyjä autonromuja.”

Palmrothin johtaman avaruustieteen ja -tekniikan huippuyksikön päätavoite on edistää lähiavaruuden kestävää hyötykäyttöä eli muun muassa ehkäistä haittoja, joita avaruusromu tuo. Keskus kehittää esimerkiksi satelliittien radaltapoistoteknologiaa sekä keinoja, joilla laitteiden käyttöikä avaruudessa pitenisi.

”Olemassa olevan romun poistaminen on niin suuri ongelma, että viisainta on keskittyä estämään uuden romun syntyä.”

Lue myös: Aurinkomyrsky voi pimentää kaupunkeja ja sekoittaa navigoinnin – Myös yksittäinen kansalainen voi varautua häiriötilanteeseen

Golfpalloja Kuussa

Oman ongelmansa muodostaa Kuu, jota on roskattu yhtä holtittomasti kuin lähiavaruutta. Siitä on tullut kaatopaikka, jonka pinnalta löytyy melkein 200 000 kiloa ihmisten jättämää tavaraa.

Määrä on valtava suhteessa siihen, että Kuuhun on tehty ihmiskunnan historian aikana vain kuusi miehitettyä ja vähän yli 20 onnistunutta miehittämätöntä laskeutumista. Lisäksi Kuun pinnalle on rysäytetty tarkoituksella peräti 60 tutkimusluotainta ja -satelliittia niiden täytettyä tehtävänsä.

Yksikään Kuuhun tai sen lähettyville avaruusaluksia tai -luotaimia lähettänyt valtio tai organisaatio ei ole uhrannut ajatustakaan hankkeittensa jälkeen jättämän roinan siistimiseksi.

Suurin osa kuunpinnan pikkusälästä puolestaan on Yhdysvaltain 1960- ja 1970-luvulla tekemien Apollo-lentojen miehistöjen jättämää.

Hylättyjen kuuautojen lisäksi siellä on kultainen oliivipuun oksa, Andy Warholin taideteos, golfpalloja,­ haukansulka, vasara, kameroita, kynsileikkureita, tieteellisiä mittauslaitteita sekä säkillinen kahden ja 20 dollarin seteleitä.

Sekä biojätettä.

Neil Armstrongin historiallisessa ensimmäisessä ihmisen Kuussa ottamassa valokuvassa 21. heinäkuuta 1969 näkyy valkoinen kakka- ja pissapussi.

Sen Apollo-11:n astronautit heittivät aluksesta heti sen laskeuduttua – ja perään heitettiin sittemmin runsaasti muitakin.

Perunanvarsiakin löytyy.

Tammikuussa 2019 Kuuhun laskeutunut Kiinan Chang’e 4 -luotain rakensi maailman ensimmäisen kuupuutarhan tutkimaan, onko ruoankasvatus kuussa mahdollista.

Kuuperästä tiiviisti eristetyssä kuplassa kasvoivat hetken ajan ensimmäiset maapallon ulkopuolisella ”avaruusperällä” itäneet hyötykasvien siemenet. Puuvillan, rapsin ja perunan varret tosin jäätyivät sen jälkeen, kun luotaimen akut tyhjenivät.

Oudoillakin esineillä on selityksensä.

Haukansulkaa ja vasaraa käytettiin painovoimakokeessa, jossa todistettiin oikeaksi Galileo Galilein 1500-luvulla luoma teoria, että kaikki esineet painosta riippumatta putoavat samaa vauhtia yhtä aikaa alas paikassa jossa ei ole ilmanvastusta.

Golfpallotkin liittyivät painovoimakokeiluihin: Apollo 14:n komentaja Alan Shepard täräytti ne liitämään peräti neljän kilometrin matkan.

Apollo 15:n astronautti James Irwin puolestaan otti mukaansa dollareita tarkoituksenaan myydä setelit reissun jälkeen kuumuistoina.

Suurin osa seteleistä unohtui kuitenkin Kuun pinnalle vietyyn rahapussiin. Muutamat komentoalukseen jääneet setelit sen sijaan kiertävät yhä verkkohuutokaupoissa.

Neil Armstrong otti historiallisen kuvan Kuun pinnalta 21.7.1969. Siinä näkyy myös historiallinen pissa- ja kakkapussi. © NASA / AOP

Kenelle kuuluu siivoaminen?

Kuun pinnalla loikoilee myös suomalainen Spede.

Ilmatieteen laitoksen plasmamittauslaite oli osa Esan Smart 1 -satelliittia, jonka avaruusjärjestö syöksi vuonna 2006 alas Kuuhun, kun se oli täyttänyt tehtävänsä.

Laitteen nimeen kysyttiin lupa viihdetaiteilija Pertti ”Spede” Pasaselta.

Apollo-lentojen paluumatkojen päätavoite oli saada miehistöt turvallisesti kotiin. Tarpeettomaksi käyneen tavaran lastaus olisi vienyt aikaa ja lisäpaino kuluttanut polttoainetta.

Ylimääräistä roipetta tuskin tuodaan takaisin yhtään enempää uusissakaan kuuhankkeissa. Rahdin kuljetus maan ja Kuun välillä maksaa yhteen suuntaan 1,4 miljoonaa euroa kilolta.

Kysymyksiin kenelle kuuluu Kuun siivoaminen, on vaikea löytää vastauksia. Tai kuka omistaa roskat – voisiko esimerkiksi kiinalainen kuumiehistö käydä siirtelemässä amerikkalaisten sinne jättämiä esineitä?

”Vastuukysymykset ovat hankalia”, Minna Palmroth sanoo.

”Suurvalloilla on avaruuden valloituksessa saavutettuja etuja, joista niiden pitäisi luopua, jos tehdään kaikkia velvoittavia sopimuksia. Eiväthän ne sitä tee. Siksi mitään kansainvälisiä sitovia sopimuksia avaruuden sotkemisesta ei ole, on vain suosituksia.”

Toisen roska saattaa kuitenkin olla toisen aarre. Periaatteessa Kuun pinnalla lojuvista tai avaruudessa kiertävistä esineistä voi aikanaan paljastua lisätietoa tuottavaa tutkimusarvoa tai historiallista ja arkeologista merkitystä.

Minna Palmrothilla on kuitenkin selkeä mielipide avaruusmatkailuun:

”Se on suoranaista tuhlausta. Jopa ydinräjähdyksen jälkeen maapallo olisi ihmiselle mukavampi paikka kuin mikään muu planeetta, ja oman aurinkokuntamme ulkopuolelle emme kuitenkaan pääse. Parasta siis vain on pitää maapallosta niin hyvää huolta, ettei täältä tarvitse lähteä minnekään.”