Avaruuskeijujen salaisuutta selvittämässä

24 Marraskuu 2006

Maapallon yläilmakehän ja lähiavaruuden välisistä sähkömagneettisista ilmiöistä ei tiedetä vielä läheskään kaikkea. Eräät kummallisimmista ilmiöistä ovat eräänlaisia jättimäisiä salamoita, jotka iskevät ilmakehän yläosista ylös avaruuteen. Ne ovat saaneet runollisia nimiä keijuista kajosalamiin, ja nyt ESA on hyväksynyt suunnitelman niiden tarkemman tutkimisen valmistelusta.

Tarkoituksena on lähettää Kansainväliselle avaruusasemalle tutkimuslaitepaketti, joka keskittyy ns. kajo-, keiju- ja viuhkasalamien tarkempaan kuvaamiseen ja niiden olemuksen selvittämiseen. Toistaiseksi kyseessä on laitteiston B-vaiheen kehitys, eli se ei vielä tarkoita laitteiden lähettämistä avaruuteen, vaan ainoastaan niiden tarkempaa suunnittelua.

Tutkijat kaipaavat kuitenkin lisää tietoa yläilmakehän oudoista sähkömagneettisista ilmiöistä. Tätä ennen useat eurooppalaiset avaruuslentäjät ovat keränneet erilaisin laittein havaintoja näistä avaruuden ja ilmakehän välillä olevista salamoista: ESAn ranskalaisastronautti Claudie Haigneré kuvasi niitä erityisellä mikrokameroilla vuonna 2001 ja belgialainen Frank de Winne jatkoi työtä 2002. Niin tekivät myös espanjalainen Pedro Duque ja André Kuipers vuosina 2003 ja 2004.

Tanskan kansallisen avaruuskeskuksen vanhemman tutkijan Torsten Neubertin johtama tutkimus alkaa uuden vaiheen ensi vuoden alusta ja se kestää 18 kuukautta. Sen aikana laitteisto suunnitellaan tarkasti ja sen prototyyppien toimivuus avaruuslennon aikana testataan simulaatioissa. "Haluamme tietää mikä saa aikaan nämä valtavat salamat ja kuinka usein niitä tapahtuu", selittää Neubert ja kertoo sähköpurkausten lisäävän ilman otsonipitoisuutta, mikä puolestaan kääntää huomion taas tämän maapallon ilmaston muutokseen. "Meidän pitää ymmärtää yläilmakehässä tapahtuvia luonnollisia ilmiöitä, jotta voisimme tietää enemmän ihmisen vaikutuksesta ilmastoon", sanoo Neubert.

Toistaiseksi tanskalaistutkijat ovat havainneet avaruussalamia Korsikan ja Pyreneiden korkeille vuorenhuipuille asennetuilla kameroilla, ja ne ovatkin onnistuneet silloin tällöin nappaamaan kuvan matalalla olevasta ukkospilvestä ylöspäin iskevän salaman.

Ongelmana Maan pinnalta havaittaessa on kuitenkin se, että ukonilman aikaan taivaan peittävät pilvet kätkevät taakseen myös pilvikerroksesta ylöspäin suuntaavat salamat. Salamat ovat usein hyvin laajoja ja värikkäitä, minkä vuoksi niiden eri muodot on ristitty tarumaisin nimin: on sinisiä suihkuja, punaisia keijuja, viuhkoja ja kajosalamia.

"Kansainvälisen avaruusaseman kiertorata on hyvin sopiva näiden ilmiöiden havaitsemiseen", jatkaa Neubert. "Se on suhteellisen matalalla, vain 370 - 460 kilometrin korkeudessa, ja se on lähellä päiväntasaajaa. Sieltä on hyvä katsoa alaspäin kohti ekvaattorialueella aina olevia suuria ukkosalueita ja havaita niiltä tulevia avaruussalamoita. Tämä lisää huomattavasti mahdollisuuksiamme nähdä näitä kiinnostavia sähköisiä ilmiöitä."

Suunnitteilla oleva laitteisto on nimeltään ASIM, eli Atmosphere-Space Interactions Monitor (ilmakehän ja avaruuden välisten vuorovaikutusten seuraaja), ja sen kamerat kykenevät kuvaamaan pilvistä ylös säkenöiviä salamia.

Laitteistoa suunnittelevat yhteistyössä tanskalaiset avaruustekniikkaa tekevät yhtiöt, Tanskan kansallinen avaruuskeskus, Tanskan tekninen yliopisto, Bergenin yliopisto ja Valencian yliopisto. Tarkoituksena on lennättää tutkimuslaitepaketti Kansainväliselle avaruusasemalle vuonna 2010 tai 2011.

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