Landing on Titan

Avaruudesta arkielämään

Avaruustutkimukseen on uponnut miljardeja, mutta rahat eivät ole vain haihtuneet savuna ilmaan. Monet yleisesti tunnetut tuotteet on alun perin kehitetty astronautteja ja avaruusaluksia varten. Eri maiden avaruusjärjestöt ovat jopa palkanneet asiantuntijoita varta vasten tutkimaan, miten ideoita voidaan soveltaa kaikkien hyödyksi.

tiistai 27. heinäkuuta 2010 teksti Stine Overbye

Mitä yhteistä on Titan-kuuhun laskeutuneella avaruusluotaimella ja perunalastupussilla? Ensi kuulemalta voisi luulla, ettei mitään. Saksalainen avaruusteollisuusyritys on kuitenkin onnistunut kytkemään nämä kaksi aivan erilaista asiaa toisiinsa. Yleensä HTG Hyperschall Technologie Göttingen laatii tuulitunnelikokeiden avulla matemaattisia malleja siitä, miten avaruusluotaimet käyttäytyvät laskeutuessaan. Eräänä päivänä Euroopan avaruusjärjestö Esa esitti HTG:n omistajalle Georg Koppenwallnerille erikoisen pyynnön. Häneltä kysyttiin, voisiko hänen yrityksensä kehittää menetelmän, jolla perunalastuja voitaisiin pakata entistä nopeammin ja tehokkaammin.

HTG tarttui haasteeseen, ja tulokseksi saatiin kone, joka pakkaa lastuja jopa puolitoista kertaa niin nopeasti kuin muut koneet. Menetelmä perustui laskelmiin ja malleihin, joita yrityksessä oli laadittu Saturnuksen Titan-kuuhun laskeutuneen Huygens-luotaimen aerodynamiikkaa varten. Samat mallit osoittautuivat käyttökelpoisiksi laskettaessa, miten perunalastut saadaan putoamaan pussiin hajoamatta kappaleiksi.Tieteellinen periaate on molemmissa tapauksissa sama: jotta avaruusalus ja perunalastu voivat laskeutua turvallisesti, pitää arvioida edullisin laskeutumisnopeus ja samalla huomioida ilmavirtausten vaikutus putoavaan kohteeseen.

Viime vuonna HTG:lle myönnettiin pakkauskoneesta Esan spin-off-palkinto. Spin-off-termillä tarkoitetaan tekniikan siirtymistä sovelluksesta toiseen, tässä tapauksessa avaruudesta Maan päälle. Pakkauskone on tällä saralla vain yksi lukuisista menestystarinoista.

Verorahat takaisin Maahan

Yhdysvaltojen avaruushallinto Nasa perusti vuonna 1962 Technology Utilization -ohjelman, jonka tavoitteena oli kehittää avaruustekniikan keksinnöistä maanläheisiä sovelluksia. Näin piti saada Apollo-ohjelman tekniikkaan ja taitotietoon uhratut miljardit dollarit hyödyttämään myös tavallisia kansalaisia.

Nasan kannalta ohjelma löi kaksi kärpästä yhdellä iskulla: toisaalta järjestö turvasi itselleen poliitikkojen tuen ja toisaalta veronmaksajille voitiin osoittaa, etteivät heidän rahansa haihtuneet savuna ilmaan kantorakettien mukana vaan palasivat takaisin uusina keksintöinä, jotka helpottivat jokapäiväistä elämää ja jopa pelastivat ihmishenkiä.

Nasan tekniikansiirto-ohjelmasta tuli suuri menestys. Sen aloittamisen jälkeen Nasa on esitellyt vuosittain keskimäärin reilut 50 uutta keksintöä. Joka vuosi julkaistavassa Spin-Off-lehdessä kerrotaan uusimmista läpimurroista. Yhdysvaltalaisen esikuvan mukaan Esassa perustettiin vuonna 1991 vastaavanlainen ohjelma, Technology Transfer Programme Office (TTPO), joka on tähän mennessä tuottanut yli 200 keksintöä.

Avaruus vaatii erityisvarusteita

Osalle avaruustekniikan tuotteista, kuten astronauttien jalkineiden joustaville pohjallisille, on suhteellisen helppo keksiä Maassa käytettäviä sovelluksia. Toisinaan kuitenkin yhteyttä on vaikeampi hahmottaa: laskeutumisluotain ja perunalastujen pakkauskone eivät äkkiseltään vaikuta kovin samanlaisilta.

Sekä Nasalla että Esalla on palveluksessaan agentteja, joiden tehtävänä on tarjota eri alojen yrityksille avaruustutkimuksen keksintöjä muihin käyttökohteisiin siirrettäväksi. Tällä tavoin avaruustekniikka on jo kauan sitten tullut osaksi ihmisten jokapäiväistä elämää. Esimerkkejä riittää akkuporakoneista satelliitteihin, joita ilman yhteiskunta ei nykymuodossaan toimisi.

Avaruudessa varusteiden pitää olla samanaikaisesti superkevyitä, superkestäviä ja supertehokkaita. Uudet komposiittimateriaalit, jotka ovat sekä kevyempiä että vahvempia kuin metallit, onkin kehitetty avaruusmatkoja varten. Nykyisin niitä kuitenkin käytetään mitä moninaisimmissa kohteissa, kuten lentokoneiden rungoissa ja tennismailoissa.

Äärimmäisten lämpötilojen ja voimakkaan säteilyn vuoksi on jouduttu kehittämään kestäviä materiaaleja, kuten palamattomia ja eristäviä tekstiilejä. Eristäviä materiaaleja käytetään esimerkiksi makuupusseissa ja hiihtoasuissa.

Tuotteille asetettujen kovien vaatimusten vuoksi avaruustutkimus on yksi aloista, joilla on viime vuosikymmeninä saatu aikaan merkittäviä teknisiä uudistuksia. Sitä mukaa kuin uudet tuotteet yleistyvät, unohtuu vain helposti, että ne alun perin on suunniteltu avaruuteen.

Teema

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: