Kolme kiinalaista astronauttia on tilapäisesti jumissa Tiangong-avaruusaseman aluksella sen jälkeen, kun heidän paluualuksensa, jota he olivat suunnitelleet käyttävänsä, osui kiertoradalla olleeseen avaruusromuun. Kiinalaiset viranomaiset kertovat valmistelevansa korvaavaa alusta, mutta olennaiset yksityiskohdat ovat toistaiseksi niukat samalla kun kansainvälinen yhteisö seuraa tilannetta.

Mitä tapahtui Tiangongissa?

Marraskuun alussa Shenzhou-21 -lennon miehistön ainoa käytettävissä ollut paluualus kärsi törmäyksen "pienestä avaruusromun palasesta", kertoo China Manned Space Agency (CMSA). Kontaktin seurauksena aluksen havaintoikkuna halkeili, mikä teki aluksesta sopimattoman miehitettyyn laskeutumiseen. Tapahtuman jälkeen kolme taikonauttia — Zhang Lu, Wu Fei ja Zhang Hongzhang — ovat jääneet asemalle ilman vahvistettua paluuvälinettä.

CMSA on kertonut työstävänsä turvallista korvaavaa paluualusta. Vaikka virallista paluupäivää ei ole julkistettu, lentoliikenteen seurantaraporttien mukaan korvaavan aluksen laukaisu on alustavasti ajoitettu 25. marraskuuta. Siihen asti, kunnes kyseinen alus saapuu ja sen turvallisuus sertifioidaan miehitettyä laskeutumista varten, Shenzhou-21:n miehistö pysyy Tiangongissa ja operatiiviset valvontatoimet jatkuvat.

Shenzhou-21:n miehistön jäsenet Zhang Lu (kesk.), Wu Fei (oik.) ja Zhang Hongzhang. (Xinhua)

Lennon konteksti ja välittömät huolenaiheet

Päätös lähettää korvaava alus sen sijaan, että kaikki kuusi hiljattain vierailua suorittanutta astronauttia olisi pidetty asemalla yhdistetyn miehistönä, herättää useita operatiivisia kysymyksiä. Missiokalenterien mukaan edellinen miehistö oli palannut toimivalla aluksella vain lyhyen ajan kuluttua ennen vaurion havaitsemista, mikä viittaa siihen, että asemalla ei samanaikaisesti olisi ollut pitkään kestävää ylitystä, jossa kuusi henkilöä jäisivät samalle ajanjaksolle. Lennonsuunnittelijat punnitsevat yleensä elintoimintajärjestelmien kapasiteettia, kulutustarvikkeiden varantoja ja miehistöaikatauluja; tässä tapauksessa raportoidut laskelmat osoittivat, että tarvikkeiden ja kriittisten resurssien riittävyys olisi heikentynyt, jos ylimääräinen miehistö olisi jäänyt asemalle pidemmäksi aikaa.

Asiantuntijat varoittavat, että jopa lyhytaikainen jumissaolo lisää riskejä ja kuormittaa miehistön ja ohjausosaston proseduureja. Jan Osburg, RAND Corporationin insinööriosaston vanhempiinsinööri, kuvasi tapahtumia "massiivisena herättelevänä signaalina" ja korosti, että matalan kiertoradan romun kertymisen seurauksena vahingoittavien törmäysten todennäköisyys kasvaa. Hän kommentoi Space.comille, että tilanne on vakava, mutta toivoo taikonauttien turvallista paluuta mahdollisimman pian. Tällaiset lausunnot tuovat esiin myös sen, kuinka tärkeää on jatkuva tilanneraportointi, riskinarviointi ja varajärjestelmien valmistelu miehitettyjen tehtävien aikana.

Miksi avaruusromu on nyt merkityksellinen

Maapallon lähikiertorata on yhä ruuhkaisempi: siellä ajelehtii toimimattomia satelliitteja, käytöstä poistuneita rakettivaiheita ja sirpaleista syntyneitä fragmentteja, jotka liikkuvat suhteellisilla nopeuksilla mitattuna kilometreinä sekunnissa. Tällaisilla hypernopeuksilla jopa millimetrin kokoiset hiukkaset kantavat riittävästi kineettistä energiaa puhkaisemiin tai halkeamaan kriittisiä aluksen osia. Avaruusromun laajuus ja eri kokoisten kappaleiden moninaisuus tekevät uhkasta monitasoisen: mikrometriluokan sirpaleet voivat aiheuttaa paikallisia vaurioita paneeleissa tai ikkunoissa, kun taas suuremmat kappaleet voivat johtaa vakaviin törmäyksiin ja vaatia välittömiä ohitusmaneuvreja.

Viimeaikaiset tapaukset korostavat tätä riskiä käytännön tasolla. Vuonna 2021 avaruusromu vaurioitti Kansainvälisen avaruusaseman (ISS) Robotiikkaa tukevan katon osaa ja ISS on toteuttanut lukuisia konjunktioiden välttelymanöövereja vähentääkseen törmäysriskiä. Lisäksi yhden törmäyksen seurauksena syntyvä sirpaleistuminen voi käynnistää ketjureaktion, joka kasvattaa romun määrää — ilmiötä, jota tutkijat kuvaavat Kesslerin syndroomaksi. Tämän seurauksena entistä tärkeämmäksi on noussut avaruusromun seuranta (space situational awareness, SSA), törmäysennusteet, aktiivinen romunseuranta tutka- ja optisilla järjestelmillä sekä kansainvälinen tiedonvaihto.

Vaikka CMSA ei ole julkaissut yksityiskohtaisia teknisiä arvioita vaurion laajuudesta Shenzhou-paluuajoneuvossa, yleiset lastenkirjat ja sertifiointiprosessit edellyttävät perusteellisia tarkastuksia ennen miehitettyä laskeutumista. Insinöörit tarvitsevat visuaalisen ja mittaustuloksiin perustuvan analyysin vaurioalueesta, materiaalien eheystestit ja mahdolliset korjaustoimenpiteet. Ennen kuin korvaavaa alusta voidaan arvioida laskeutumiseen sopivaksi, sen järjestelmien on täytettävä laskeutumisen turvallisuusstandardit: laskeutumisjärjestelmän eheyden, lämpösuojauksen, avaruusmatkustuksen kestävyyden sekä miehistön hätätilaprotokollien toimivuuden tulee olla kunnossa.

Operatiiviset vaikutukset ja seuraavat askeleet

  • Suunniteltu laukaisu: Lentoliikennetiedustelujen ja seurantaraporttien perusteella korvaavan ajoneuvon laukaisu on alustavasti suunniteltu 25. marraskuuta odottaen lopullisia hyväksyntöjä. Tämä aikataulu riippuu monesta tekijästä: laukaisualustan valmiudesta, laukaisusääolosuhteista, maalle ja radalle kohdistuvista turvallisuushaasteista sekä viranomaisten viimehetken tarkastuksista.
  • Miehistön tila: Shenzhou-21:n astronautit pysyvät Tiangongissa; elintoimintajärjestelmien ylläpito, hapen ja veden kierrätys, jätteiden käsittely sekä ruokavarastojen hallinta määrittävät, kuinka pitkään he voivat turvallisesti oleskella asemalla. Aseman miehistöpoliittiset protokollat sisältävät varautumissuunnitelmia pidempiin viivästyksiin, mutta jokainen lisäpäivä kasvattaa logistiikan ja henkisen hyvinvoinnin haasteita, mikä vaatii miehistön psykologista ja fyysistä tukea Maasta.
  • Laajempi vaikutus: Tapaus korostaa tarvetta parantaa romunseurantaa, törmäysten välttämistoimia sekä alusten ja asemien suunnittelua kestävyyden ja redundanssin näkökulmasta. Kun matalan kiertoradan kaupallinen ja valtiollinen toiminta kasvaa, kysymys avaruusturvallisuudesta, kansainvälisistä sopimuksista romun hallinnasta ja teknologioista, kuten aktiivisesta romunpoistosta ja paremmasta avaruusympäristön tilannetietoisuudesta, nousee yhä tärkeämmäksi.

Seuranta jatkuu CMSA:n päivitysten julkistamisen myötä ja korvaavan tehtävän aikataulun lähestyessä. Tällä hetkellä etusijalla on taikonauttien Zhang Lun, Wu Fein ja Zhang Hongzhangin turvallinen ja oikea-aikainen paluu Maahan. Samalla tapahtuma toimii muistutuksena kansainvälisille toimijoille ja teollisuudelle siitä, että matalan kiertoradan avaruustoiminnan vastuullinen hallinta, avaruusromun seuranta ja kansainvälinen yhteistyö ovat elintärkeitä seuraavien vuosikymmenien avaruusoperaatioille.