Marshypeä mediassa

Kaavio osoittaa Maan ja Marsin
opposition aikaisen etäisyyden
vaihtelun radan eri osissa.
Seuraavan kerran etäisyys on
lyhyimmillään vuonna 2018.
Kuva Z. Levsy/STScI.

Miehitettyä lentoa Marsiin (ja ehkä takaisin) on uutisoitu sen verran tiheään tahtiin, että mielestäni kyseessä on hypetys. Avaruustutkimuksen tuntemusta toimituksissa ei ole, joten kaikki eri avaruustekniikan kanssa toimivien yritysten visiot päätyvät lehtiin varmoina, aivan lähivuosina toteutuvina suunnitelmina. Todellisuudessa olemme vielä hyvin kaukana miehitetyistä marslennoista.

Merkittävin este miehitetyille lennoille on se, että käytettävissä olevan tekniikan rajat sille mitä voidaan toteuttaa ja mitä ei, tulevat hyvin nopeasti vastaan. Lisäksi käytettävissä olevalla tekniikalla ei pystytä turvaamaan miehistön terveyttä pitkällä lennolla Marsiin. Kolmas käytännön este on lennon kustannukset ja ennen kaikkea ansaintalogiikka. Ainakaan minä en näe mitään keinoa hankkia rahaa miehitetyllä marslennolla. Valtioiden tiukat budjetit eivät kustannuksien kattamista salli ja yksityistä rahaa ei saada kasaan tarvittavia määriä.

Tarkastellaanpa käytettävissä olevaa tekniikkaa. Rakettimoottorit toimivat polttamalla orgaanista polttoainetta tai vetyä puhtaan hapen kanssa. Vety on näistä tehokkainta, joten sen käyttäminen olisi tällä vanhalla tekniikalla kaikkein parasta. Avaruusaluksen nopeus saadaan vetypolttoaineella kaikkein suurimmaksi. Yhden suuntainen matka-aika olisi näin ollen 6–9 kk riippuen ajankohdasta. Maan ja Marsin välinen etäisyys oppositioidenkin aikana vaihtelee luokkaa 50 miljoonaa kilometriä. Tämä on paljon ja sitä voi verrata siihen tietoon, että lyhyimmillään Maan ja Marsin välinen etäisyys on vain noin 56 miljoonaa kilometriä.

Kemiallisen polttoaineen käyttäminen johtaa väistämättä pitkään lentoaikaan. Edestakainen matka vaatii kaksinkertaisen ajan ja perilläkin pitäisi olla paria päivää pitempään. Yksinkertainen päätelmä on, että perinteisellä tekniikalla kyllä lento voitaisiin toteuttaa, mutta aikaa siihen kuluisi.

Uudenlainen rakettitekniikka voisi tuoda ratkaisun, mutta toistaiseksi erilaiset ionimoottorit, sähköiset purjeet ja jopa ydinkäyttöiset rakettimoottorit ovat vielä kaarnalaiva-asteella verrattaessa nykyaikaisen nesteytettyä kaasua käyttävän tankkilaivan tekniikkaan.

Pitkä lentoaika tuo mukanaan sellaisia ongelmia, joihin lennolla matalalle Maan kiertoradalle tai edes lyhyellä käynnillä Kuuhun ei kohdata. Ongelman nimi on kosminen säteily. Kosmista säteilyä on kahdenlaista; ensimmäinen on aurinkokunnan ulkopuolelta tuleva ja lähes valonnopeudella kiitävät raskaat alkeishiukkaset ja jopa atomiytimet. Jälkimmäisissä on energiaa yhtä paljon kuin huippulyöjän lyömässä pesäpallossa. Toinen kosmisen säteilyn lähde on Aurinko, jonka lähes puolella valonnopeudesta kiitävät protonit voisivat vahingoittaa avaruusmatkaajien terveyden jo alkumatkasta.

Kosmiselta säteilyltä suojautuminen on edelleen ratkaisematta huolimatta siitä, että Nasa ja monet muut tutkimuslaitokset ovat suojautumiskeinoja tutkiessaan kuluttaneet miljardeja aivan missä tahansa valuutassa. Periaatteessa tunnemme vain yhden todella toimivan ja haitattoman tavan suojata avaruuslentäjät kosmiselta säteilyltä. Tapa on passiivinen, säteilyä imeä aine, ja sitä tarvitaan paljon, sillä säteilysuojassa voidaan joutua oleskelemaan pitkään, jopa koko lennon ajan. Tällä on välitön kerrannaisvaikutus kustannuksiin.

Muita, säteilyltä suojaavia keinoja on useita, mutta yhtäkään niistä ei ole testattu oikeassa, avaruudellisessa ympäristössä ja oikeassa mittakaavassa, joten niiden varaan laskeminen on yltiöoptimismia. Ilman tehokasta säteilysuojausta avaruuslentäjillä tilanne olisi samanlainen kuin kissalla mikroaaltouunissa – ei juurikaan toivoa hengissä pysymisestä.

Kolmas oleellinen ongelma on kustannukset. Apollo- ja sukkulaohjelmista tiedämme, että miehitettyjen avaruuslentojen kustannukset ovat sitä luokkaa, että niiden kustantaminen muutoin kuin supervaltojen jättimäisistä budjeteista on mahdotonta. Näin on vaikka yksityiset yhtiöt ovat jo myyneet muutaman sadantuhannen euron lentoja viideksi minuutiksi avaruuden rajalle, noin 100 km korkeuteen.

Marslentojen kustannukset ovat superjättiluokkaa. Riippuen siitä, kuinka monta avaruusmatkaajaa lähetettäisiin, kustannusten nousu moninkertaistuu potenssiin kolme miehistön määrän kasvaessa. Tämä selittyy pelkästään käytettävissä olevan ja mahdollisesti lähitulevaisuudessa kehitettävän rakettitekniikan luonteella. Mitä pidemmäksi aikaa avaruuteen mennään sitä enemmän täytyy olla kaikkea muuta kuin miehistöä mukana. Tavaramäärän kasvaessa, myös kantorakettien koko ja määrä moninkertaistuu, ja jokaiselle on selvää, että tämä merkitsee kustannusten kasvua. Raja tulee ennemmin vastaan, kuin mitä utopistisimmat haaveksijat edes osaavat odottaa.

Miehitetty lento Marsiin näyttää edelleen olevan suunnilleen samassa vaiheessa kuin mitä vedyn fuusioon perustuva energiatuotanto on. Viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana on sanottua fuusioreaktoreiden olevan kaupallisesti kannattavia viidenkymmenen vuoden kuluessa. Ensimmäinen viidenkymmenen vuoden jakso on mennyt ja edelleenkään meillä ei ole ensimmäistäkään toimivaa täyden mittakaavan reaktoria toiminnassa. Miehitettyjen marslentojen aikajänne on vain lyhyempi; optimistit puhuvat vain kymmenestä vuodesta, joku arvioivat lentojen toteutuvan kahdessa vuosikymmenessä. Itse olen hyvin skeptinen ja olen hämmästykseltäni äimän käkenä, jos miehitetty marslento toteutuu ennen vuotta 2050.