Artemis vihdoin toimintavalmiina radallaan

Artemis on saapunut asemapaikalleen
5 Helmikuu 2003

ESA PR 07-2003. Artemis-satelliitti on viimein saavuttanut paikkansa geostationääriradalla noin 36 000 kilometrin korkeudesta Maasta, 21,5. itäisellä pituuspiirillä.

Mikäli kaikki olisi mennyt suunnitelmien mukaan, tämä tiedote olisi annettu muutamia päiviä 12. heinäkuuta 2001 tapahtuneen lähdön jälkeen. Nyt, 18 kuukauden ja ankaran aivotyön jälkeen, on tämä kaikkien aikojen kehittynein koskaan radalleen saatu tietoliikennesatelliitti valmis astumaan palvelukseen.

Artemis (Advanced Relay and Technology Mission) jäi laukaisunsa jälkeen aiottua alemmalle kiertoradalle Ariane 5 -kantoraketin viimeisen vaiheen toimintahäiriön vuoksi. Hetken ehdittiin pelätä koko hankkeen epäonnistumista, mutta luovan, tosin usein ankaran aikapulan sävyttämän aivotyön ansiosta insinöörit ja muut asiantuntijat ovat nyt pelastaneet satelliitin ja turvanneet sen tehtävän jatkumisen. Ponnistukseen osallistui asiantuntijoita Euroopan avaruusjärjestöstä, pääurakoitsija Alenia Spaziosta, satelliitin uudenlaisen ionityöntövoimajärjestelmän kehittäneestä Astriumista ja Telespaziosta, joka vastasi satelliitin toiminnasta Fucinon komentokeskuksessa.

Artemis and SPOT 4 communicating via the SILEX system
Artemis ja ranskalainen SPOT 4 pitävät yhteyttä keskenään kokeellisen SILEX -laserlinkkisysteemin avulla

Artemiksen pelastaminen onnistui sen uudenlaisen ionityöntövoimatekniikan ennakkoon suunnittelematon käyttö. Ionimoottorin avulla satelliitin ratakorkeutta nostettiin vähitellen 31 000:sta 36 000 kilometriin. Tämä tapahtuu paljon hitaammin kuin tavanomaisella työntömoottorilla; kuin olisi liikuttanut valtamerilaivaa ulkolaitamoottorilla. Vanha sanonta "parempi myöhään kuin ei milloinkaan" päti kuitenkin erinomaisesti Artemiksen tapauksessakin.

Tavanomaiset kemialliset rakettimoottorit käyttävät toimintaansa polttoaineen ja hapen synnyttämää kuumaa kaasua, joka kiihtyy rakettimoottorin suuttimesta ulos syöksyessään tyypillisesti yhden kilometrin sekuntivauhtiin. Sähköraketti puolestaan synnyttää ensin sähköisen varauksen kaasumolekyyleihin, kuten ksenoniin, ja kiihdyttää tätä ionisoitua kaasua sähkökenttien avulla, jolloin se purkautuu ulos noin 30 kilometrin sekuntivauhdilla. Sähköisen rakettimoottorin työntövoima vastaa vain tavallista ihmisen puhallusta, mutta puhallusta voidaan jatkaa hyvin pitkään yhtäjaksoisesti. Kemiallisen raketin työntövoima on paljon suurempi, mutta se kestää vain vähän aikaa.

Koodaritkin ylitöissä

SPOT 4 image of Lanzarote in the Canaries
Avaruushistorian ensimmäinen laserlinkin kautta lähetetty maanhavainnointikuva esittää monille suomalaisillekin tuttua paikkaa: Kanarian saaten Lanzarotea

Radan korottamisoperaatiota edelsi valtava uudelleenohjelmointiponnistus. Jopa aivan uudenlaisia ohjelmistoja jouduttiin sananmukaisesti raapimaan kasasta kellon kaiken aikaa tikittäessä. Radan korjaaminen alkoi nopealla lentospurtilla turvalliseen parkkiin radalle, joka kiersi ylemmän Van Allenin vyöhykkeen tuolla puolen. Tarvittava työntövoima saatiin satelliitin tavanomaisesta kemiallista polttoainetta käyttävästä rakettimoottorista. Pienet ionimoottorit käynnistettiin helmikuussa 2002 ja keskimäärin 15 kilometrin päivävauhdilla Artemis nousi kierteisesti liikkuen kohti geostationäärista rataansa.

Tarpeetonta lisätäkään, että odottamattomia ongelmia riitti, kun insinöörit koettivat saada järjestelmän tekemään töitä, joihin sitä ei ollut suunniteltu.

Hitaasti mutta varmasti Artemis lähestyi päämääränsä, todistaen samalla uudenaikaisuutensa ja osoittaen täyttävänsä uusien tekniikoiden ja palvelujen testaamiseen rakennetun satelliitin paikan.

Loppulähestymisvaiheessa ionimoottori antoi jälleen tilaa kemialliselle rakettimoottorille, joka käynnistettiin kolmasti peräjälkeen satelliitin vauhdin säätämiseksi.

Artemis on nyt asettunut toiminnalliselle Maata kiertävälle radalleen, ja sen siirtourakan ajaksi horrokseen vaivutetut laitteet on aktivoitu uudelleen. Mutta vaikka sen varsinainen työ on vielä edessä, Artemis jo on ehtinyt tekemään historiaa: samalla kun radankorjaustoimia vielä valmisteltiin, ehdittiin satelliitin viestintähyötykuormaa jo kokeilla. Sen kiinnostavin vaihe oli laserlinkin luominen SPOT-4 -maanhavainnointisatelliitin ja Artemiksen välille. SPOT-4:stä lähetettiin laserilla kuva-aineistoa Artemis-satelliittiin, joka välitti kuvadatan edelleen radioaalloilla kuvankäsittelykeskukseen Toulouseen. Tulevaisuudessa huomattavasti perinteistä suurempaan tiedonsiirtoon kykenevää laserlinkkiä tullaan käyttämään mitä erilaisimmissa satelliiteissa, joskin sen hyöty on suurin juuri paljon tietoa tuottavien havaintosatelliittien tapauksessa.

Nyt kun Artemiksen kaikki järjestelmät ovat täydessä toiminnassa, voi se aloittaa jopa kymmenvuotisen uransa. Alunperin sille suunniteltiin hieman pitempää toiminta-aikaa, mutta ratamanöveerit verottivat oman osansa satelliitin polttoainevarannoista. Artemiksen antama tekninen oppitunti ja kiertoratabaletin koreografian harjoitustyö olivat kuitenkin omiaan antamaan kokemusta ja tietoa tulevien odottamattomien avaruustehtävien onnistuneeseen hoitamiseen.

Lisätietoja:
ESA Media Relations Service (Pariisi)
Puh: +33(0)1.53.69.7155
Fax: +33(0)1.53.69.7690

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.