Tiilikuusta Spacelabiin – Avaruusasemat kautta aikain

Erään ensimmäisistä avaruusasemakonsepteista esitti amerikkalainen kirjailija ja pappismies Edward Everett Hale. Hänen asemansa olisi tehty tiilistä maanpäällisten rakennusten tapaan, ja se olisi toiminut välietappina taivaiden meren poikki seilaaville merimiehille. Se oli vuonna 1869, eli samoihin aikoihin kun Jules Verne, toinen, kenties hieman todellisuudentajuisempi futuristi ampui kirjassaan sankarit Kuuta kiertämään.

Transsylvanialaissyntyinen saksalainen avaruuspioneeri Hermann Oberth oli kuitenkin ensimmäinen, joka kuvitteli mielessään nykyisenkaltaisen modernin avaruusaseman. Vuonna 1923 hän esitti kirjassaan ajatuksen asemasta, joka kiertäisi maapalloa 1000 kilometrin korkeudessa ja sieltä voitaisiin tehdä havaintoja niin Maasta kuin taivaasta, sitä voitaisiin käyttää tukemaan maanpäällisiä pelastusoperaatioita, sen ikkunoista havaittaisiin sääilmiöitä ja sotilaallisten konfliktien tapahtumia, minkä lisäksi se toimisi huoltoasemana kauemmaksi avaruuteen lentäville tutkimusaluksille. Oberthin aseman ylläpito olisi tapahtunut pienien rahtirakettien avulla. Oberthin eräs oppilas, Werner von Braun, onnistui ensimmäisenä toteuttamaan osan hänen kaavailuistaan vuosikymmeniä myöhemmin.

Mukaan kaksi kokkia ja neljä palvelijaa!

Jotakuinkin Oberthin kanssa samaan aikaan myös kaksi Itävallan armeijan upseeria innostui kaavailemaan avaruusasemia. Paroni Guido von Pirquet ja Hermann Noordung suunnittelivat tahoillaan aurinkopaneeleista voimansa saavaa asemaa, ja Noordrung keksi ensimmäisenä ehdottaa donitsin muotoista rengasmaista asemaa, jonka sisälle syntyisi keinotekoinen painovoima aseman pyöriessä. Tällainen rengasmainen asema on sittemmin tullut tutuksi muun muassa Avaruusseikkailu 2001 -elokuvasta ja muista tieteistarinoista.

Vuonna 1949 britti H.E. Ross ehdotti aseman rakentamista moduleista kiertoradalla. Aikansa aristokraattiseen henkeen hän oletti, että avaruusaseman 24-henkiseen miehistöön kuuluisi myös kaksi kokkia sekä neljä huonepalvelijaa - pitihän avaruuslentäjillä olla hyvää ruokaa ja arvonsa mukaista palvelua!

Muutamaa vuotta ennen ensimmäisten avaruusasemien lähettämistä avaruuteen lentäjä, Apollo-lentojen astronauttikandidaatti ja fysiikan professori Gerard O'Neill pohti, että avaruuteen sijoitettavien siirtokuntien perustamiseen paras vaihtoehto olisi planeetankaltainen pinta. Hän ehdottikin vuonna 1969 aseman rakentamista jättiläismäisistä sylintereistä, satakunta kilometriä pitkistä putkista, jotka laitettaisiin pyörimään pituusakselinsa ympäri ja ihmiset asuisivat niiden sisäpinnalla; siellä vallitsisi keinotekoinen painovoima ja suurta pintaa voitaisiin käyttää kuin planeetan pintaa. Asemissa voisi asustaa jopa tuhansia tai miljoonia ihmisiä.

O'Neillin jalanjäljille on perustettu jopa maailmanlaajuinen yhdistys, L5 Society, joka on nimetty Maan ja Kuun painovoimasysteemissä olevan pisteen mukaan, jota O'Neill ehdotti sijoituspaikaksi avaruussiirtokunnille.

Neuvostoliitto ennätti ensin

NASA alkoi tutkia avaruusasemien mahdollisuutta heti perustamisensa jälkeen 1950-luvun lopussa. Ajatuksena tuolloin oli laukaista ensimmäinen amerikkalaisasema avaruuteen vuoden 1970 tienoilla. Suunnitelmat eivät kuitenkaan toteutuneet aiotussa aikataulussa, ja Neuvostoliitto ennätti ottamaan kunnian ensimmäisestä avaruusasemasta. Huhtikuun 19. päivänä laukaisu Saljut 1 oli 20 metriä pitkä ja neljä metriä halkaisijaltaan ollut sylinteri, joka painoi 18 tonnia ja jonka sisällä oli käyttökelpoista työtilaa noin 90 m³.

Saljut 1 -asemalla vieraili vain yksi kosmonauttimiehistö, joka viipyi siellä 23 vuorokautta - ja teki aikansa avaruuslentopituusennätyksen. He tekivät asemalla tieteellisiä tutkimuksia, testasivat tekniikkaa ja havaitsivat Maata kiertoradalta. Asema syöksyi ilmakehään ja tuhoutui kuuden kuukauden kuluttua laukaisustaan.

Kahta vuotta myöhemmin, toukokuun 14. päivänä 1973, amerikkalaiset lähettivät viimein oman asemansa, Skylabin, kiertoradalle. Apollo-kuulentojen suuren Saturnus 5 -kantoraketin ylimmästä vaiheesta muunnettu Skylab oli jättiläinen: 36 metriä pitkä ja halkaisijaltaan kuusi metriä, sen massa oli 76 tonnia ja sisätilaa siinä oli ruhtinaalliset 360 m³.

Uudisraivaajan ura on kivinen

Skylabin laukaisu ei onnistunut aivan ongelmitta ja se säästyi täydelliseltä tuholta vain nipin napin. Sen Auringon kuumennusta vastaan lämpöeristeenä toiminut mikrometeorisuoja repeytyi irti ja samoin yksi iso aurinkopaneeli putosi pois laukaisun aikana. Suojasta irtaantunut palanen esti lisäksi toisen aurinkopaneelin avaamisen, joten kiertoradalle päästyään Skylab oli lähes ilman sähkövirtaa.

Niinpä ensimmäinen asemalle noussut miehistö sai ryhtyä korjaustoimiin. Astronautit onnistuivat saamaan aseman toimintakuntoon sekä tekemään lisäksi tieteellisiä havaintoja ja tutkimusta 28-päiväisen lentonsa aikana. Toinen Skylab-miehistö jatkoi korjauksia ja tutkimustyötä, ja viipyi asemalle peräti 59 vuorokautta. Kolmas, ja viimeinen astronauttikolmikko nousi avaruuteen marraskuussa 1973 ja vietti asemalla ennätykselliset 84 vuorokautta – myös aiemmat miehistöt olivat rikkoneet avaruuslentojen pituusennätyksiä.

Apollo-alusten jäätyä eläkkeelle vuonna 1975 laitettiin Skylab horrokseen odottamaan avaruussukkulaa, jonka oli tarkoitus telakoitua asemaan vuosikymmenen lopussa. Kun ensimmäinen sukkulalento siirtyi aiotusta vuodesta 1979 kahdella vuodella eteenpäin, ei pitkän avaruudessaolon heikentämää ja epäkuntoista asemaa enää haluttu pitää hengissä. Niinpä se putosi Maahan heinäkuun 11. päivänä 1979 ja nousi otsikoihin ympäri maailman, kun se tuhoutui eteläisen Tyynen valtameren päällä ja sen osia ropisi Maan pinnalle saakka. Suurin osa ilmakehän kuumennuksesta selvinneistä osista osui Australiaan, joka vastalauseiden lisäksi antoi Yhdysvaltain hallitukselle 400 Australian dollarin sakot roskien heittämisestä ympäristöön.

Saljut ja Mir

Neuvostoliitto jatkoi Saljut 1 -aseman jälkeen samanlaisten asemien lähettämistä, niin sotilaallisin kuin siviilitutkimuksellekin omistettujen lentojen nimissä. Viimeinen Saljut oli 19. huhtikuuta 1982 kiertoradalle lähetetty Saljut 7, jolla vieraili kaikkiaan 72 miehistöä. Näihin kuului neuvostoliittolaisten kosmonauttien lisäksi myös väkeä muista maista, muun muassa ensimmäinen ranskalainen avaruuslentäjä. Kaikkiaan ihmiset viettivät yhteensä 1697 vuorokautta kaikilla Saljut-asemilla ja lennoilla rikottiin moninkertaisesti Skylabilla tehdyt aiemmat ennätykset.

Saljutien jälkeen avaruuteen laukaistu Mir-asema muodostui varsinaiseksi kohtauspaikaksi avaruudessa. Se oli lopulta myös ensimmäinen kansainvälisenä yhteistyönä tehty asema, kun siihen liitettiin myös amerikkalaisia osia. Monet neuvostoliittolaiset sekä venäläiset, eurooppalaiset, amerikkalaiset ja muutamat muistakin maista tulleet avaruuslentäjät vierailivat asemalla.

Vaikka Saljut-asemilla oli testattu modulaarista asemarakennetta, oli Mir koottu monista eri tarkoituksia varten tehdyistä moduleista, jotka liitettiin eri aikoina siihen kiertoradalla. Mirin alkuperäinen keskusosa lähetettiin matkaan helmikuussa 1986 ja viimeinen osa liitettiin asemaan huhtikuussa 1996. Lopulta Mirin massa oli noin 130 tonnia ja se oli kaikkiaan 35 metriä pitkä sekä liki saman verran leveydeltään.

1990-luvun alussa Venäjän federaatio päätti ettei se halua enää käyttää rahaa vanhenevan ja yhä kalliimmaksi käyvän avaruusasemavanhuksen ylläpitoon. Niinpä se ohjattiin syöksymään Maahan maaliskuun 23. päivänä vuonna 2001; hallitun syöksyn päätteeksi osia asemasta molskahti Tyyneen valtamereen. Samoihin aikoihin Yhdysvaltain varapresidentti ja Venäjän pääministeri Viktor Tshernomyrdin kertoivat suunnitelmasta, jonka mukaan maat lähtisivät yhdessä kehittämään uutta avaruusasemaa. Uuden Kansainvälisen avaruusaseman ISS:n ensimmäinen osa laukaistiin avaruuteen marraskuussa 1998 ja sitä seurasi Mir 2 -aseman keskusmoduliksi suunniteltu moduli heinäkuussa 2000. Aseman ensimmäinen miehistö nousi kiertoradalle paria kuukautta myöhemmin ja nyt, kuusi vuotta aseman rakentamisen alkamisen jälkeen, ensimmäinen pohjoismaalainen avaruuslentäjä pääsee vierailemaan asemalla.