lauantai 31. joulukuuta 2016

TÄHTITAIVAS KEVÄÄLLÄ 2017

Vuoden vaihtuessa on ihan hyvä silmäillä hieman kevään ajankohtaisia tapahtumia tähtitaivaalla. Perinteisesti aloitan Kuun vaiheilla, joista ainakin täysikuun aika on ihan kiinnostava tieto. Täysikuun tienoo on myös paras hetki nähdä vaikkapa kehiä tai haloja Kuun ympärillä, jos vain säätila on sopiva. Vuoden ensimmäinen täysikuu on 12. tammikuuta kello 13:34. Sitä seuraavan kerran täysikuuta voi ihailla 11. helmikuuta kello 02:33 ja vielä sitä seuraavan kerran 12. maaliskuuta kello 16:54. Toki Kuu näyttää lähes pyöreältä pari päivää tarkan hetken molemmin puolin. Ensimmäinen uusikuu (eli Kuu on näkymättömissä hyvin lähellä Aurinkoa) on 28. tammikuuta kello 02:07. Seuraava uusikuu on puolestaan 26. helmikuuta kello 16:58 ja sitä seuraava 28. maaliskuuta kello 04:57. Nämä ajat ovat kaikkein parhaita himmeiden tähtitaivaan kohteiden tarkkailuun. Helmikuun täysikuun aikaan tapahtuu myös Kuun puolivarjopimennys, joka näkyy koko Suomessa. Valitettavasti puolivarjopimennykset ovat vaikeita havaittavia, sillä Kuun kirkkaus pienenee vain hyvin vähän.

Kuun yksityiskohdat ovat mielenkiintoista katseltavaa pienilläkin kaukoputkilla. Kevola, Paimio, 8.3.2014.

Alkuvuoden aikana taivaalla voi nähdä käytännössä kaikki planeetat.

Merkurius näkyy aamutaivaalla tammikuussa. Sen suurin elongaatio (eli näennäinen etäisyys Auringosta) on 19. tammikuuta. Merkuriuksen voi kuitenkin havaita varhain aamulla ennen Auringon nousua koko tammikuun ajan. Merkurius on Jousimiehen tähdistössä, mutta aamuhämärässä tähtiä ei ole juuri helpottamassa planeetan löytymistä. Uudelleen Merkurius ilmestyy taivaalle maaliskuun puolivälin jälkeen. Tuolla kertaa se näkyy ilta-aikaan ja sen suurin elongaatio on 1. huhtikuuta. Tammikuussa Merkuriuksen voi nähdä lähellä hyvin kapeaa kuunsirppiä 26. tammikuuta ja myöhemmin keväällä 29. maaliskuuta.

Venus näkyy alkuvuodesta loistavasti iltataivaalla. Sitä ei käytännössä voi olla huomaamatta hämärän tullen eteläiseltä taivaalta. Venuksen elongaatio on suurimmillaan 12. tammikuuta, jolloin planeetan etäisyys Auringosta on 47 astetta. Tuolloin Venus näkyy kaukoputkella katsottuna puolikkaana. Helmikuussa Venus näkyy edelleen hyvin kirkkaana. Kevätpäiväntasausta kohti mentäessä pimeys saapuu nopeammin kuin keskitalvella, joten Venuksen voi nähdä tuolloin jopa täysin pimeällä taivaalla. Silloin Venus voi hyvissä olosuhteissa ja pimeässä paikassa luoda jopa varjon lumiseen maisemaan. Tämä ei Suomen olosuhteissa ole kovin yleistä. Maaliskuun loppua kohti mentäessä Venus lähestyy jälleen Aurinkoa, jolloin sen näkeminen muuttuu vaikeammaksi. Kuunsirppi on lähellä Venusta 2. ja 31. tammikuuta.

Venus näkyy puolikkaana jälleen suurimman elongaation aikaan eli 12. tammikuuta. Sen jälkeen sen vaihe alkaa pienetä sirppimäiseen suuntaan. Kevola, Paimio, 5.6.2015.

Myös Mars näkyy suhteellisen kirkkaana iltataivaalla melko lähellä Venusta. Se ei kuitenkaan ole nyt parhaimmillaan, sillä se on nyt kiertoradallaan melko kaukana Maasta. Sen näennäinen kokokin on vain noin 5 kaarisekunnin tienoilla. Mars näkyy koko kevään iltataivaalla himmeten hiljalleen kevään edetessä. Mars ja Neptunus ovat heti vuoden alussa hyvin lähellä toisiaan. 1. tammikuuta ne ovat vain muutaman kaariminuutin päässä toisistaan ja näkyvät siten kaukoputkella samassa näkökentässä. 26. helmikuuta Mars on puolestaan toisen kaukaisen kaasuplaneetan eli Uranuksen lähistöllä. Planeettojen välinen etäisyys on tuolloin noin 40 kaariminuuttia eli jonkin verran suurempi kuin Kuun halkaisija. Kuunsirppi on lähellä Marsia 3. tammikuuta, 1. helmikuuta ja 1. maaliskuuta.

Jupiter näkyy käytännössä koko kevään ajan pimeällä taivaalla. Vielä tammikuussa se nousee vasta aamuyön tunteina, mutta kevään edetessä se nousee yhä aikaisemmin pimeän tullen. Maaliskuun puolivälissä se nousee idän suunnalta noin yhdeksän aikaan illalla. Jupiterin oppositio on 8. huhtikuuta, jolloin se on lähinnä Maata ja sen näennäinen koko on hieman suurempi kuin yleensä. Jupiter on koko kevään ajan Neitsyen tähdistössä. Puolikuu on lähellä Jupiteria aamuyöllä 19. tammikuuta. Lisäksi melko täyteläinen Kuu ja Jupiter ovat lähellä toisiaan 14.-15. maaliskuuta välisenä yönä.

Jupiterin kuut näkyvät helposti jo kiikareilla. Planeetan vyöt edellyttävät kuitenkin vähintään pientä kaukoputkea. Kevola, Paimio, 5.3.2015.

Saturnus näkyy koko kevään matalalla etelässä aamuhämärän aikaan. Se ei kuitenkaan edes Etelä-Suomessa nouse kuin noin 8 asteen korkeudelle horisontista. Planeetta on siksi varsin haastava kohde, vaikka se kohtalaisen kirkas onkin. Olosuhteiden ollessa hyvät, voi sen renkaat silti nähdä kaukoputkella melko helpostikin.

Uranus näkyy vielä illan pimentyessä ainakin tammi- ja helmikuun aikana. Neptunus puolestaan katoaa iltahämärään jo tammikuun lopulla. Molemmat vaativat näkyäkseen käytännössä kiikarit tai kaukoputken sekä mielellään jonkinlaisen etsintäkartan.

Tarkemmat etsintäkartat ja tietoa taivaankappaleista löytyy myös Tähtitieteellisen yhdistyksen Ursan sivuilta: https://www.ursa.fi/taivaalla/tahtitaivas-tanaan.html

Asteroidit ovat kirkkaimmillaan, kun ne ovat lähinnä Maata eli oppositiossa. Kevään kirkkaimmat asteroidien oppositiot on listattuna alla olevaan luetteloon.

8.1.2017 (13) Egeria + 10.1 mag. Ilves
18.1.2017 (4) Vesta + 6.2 mag. Krapu
14.2.2017 (39) Laetitia + 10.0 mag. Leijona
18.2.2017 (14) Irene + 9.0 mag. Pieni Leijona
20.2.2017 (15) Eunomia + 9.2 mag. Sekstantti
22.2.2017 (9) Metis + 9.0 mag. Leijona
3.3.2017 (16) Psyche + 10.3 mag. Leijona
8.3.2017 (41) Daphne + 9.6 mag. Leijona
4.3.2017 (29) Amphitrite + 9.1 mag. Leijona

Varsin kattava ja hyvä lista karttoineen löytyy British Astronomical Associatonin sivuilta:

Kevään komeettatilanne näyttää sentään hieman lohdullisemmalta kuin syksyllä. Taivaalle on ilmestymässä jopa kolme kiikareilla näkyvää pyrstötähteä, joista yksi voisi näkyä hyvällä tuurilla jopa paljain silmin.

Kevät näyttää millaisiksi tulevat komeetat muodostuvat. Tässä kuvassa vihertävänä sumupallona näyttäytyy C/2014 E2 Jacques. Kevola, Paimio, 5.9.2014.

Kevään kirkkaimmaksi komeetaksi ennustetaan säännöllisesti Aurinkoa kiertävää 41P/Tuttle-Giacobini-Kresakia, joka löydettiin ensimmäisen kerran toukokuussa vuonna 1858. Seuraavan kerran se havaittiin vasta vuosina 1907 ja 1951. Vasta vuoden 1951 ohituksen jälkeen sen rata tunnistettiin sellaiseksi, että nämä kolme havaintoa saatiin yhdistettyä ja komeetan kiertoajaksi laskettua noin 5,5 vuotta. Useimmiten komeetta on himmeä ja vaikeasti havaittava, mutta tällä kertaa olosuhteet suosivat sen katselua. Se nimittäin ohittaa Maan vain noin 14 miljoonan kilometrin päästä ja Suomesta katsottuna se näkyy silloin korkealla pohjoistaivaalla Ison ja Pienen Karhun sekä Lohikäärmeen tähdistöjen suunnalla. Komeetta näkyy parhaiten maalis- ja huhtikuussa, jolloin se on myös lähinnä Maata. Sen odotetaan alustavasti kirkastuvan jopa juuri ja juuri paljain silmin näkyväksi eli noin + 6 magnitudiin. Komeetassa tiedetään kuitenkin tapahtuneen melko usein purkauksia, jolloin sen kirkkaus voisi nousta jopa 2-3 magnitudia odotetusta. Tämän komeetan ytimen arvioidaan olevan halkaisijaltaan lähes 1,5 kilometriä.

Lähes samanpituinen kiertoaika (5,25 vuotta) on myös toisella aurinkokuntamme sisäosiin tulevalla säännöllisellä komeetalla, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakovalla. Tämä komeetta löydettiin vuonna 1948 ja se on halkaisijaltaan noin kilometrin kokoinen. Myös tämä komeetta tulee melko lähelle Maata ja on siksi varsin hyvä havaintokohde. Lähimmillään meitä se käy helmikuussa, kun se ohittaa maapallon noin 13 miljoonan kilometrin päästä. Se liikkuu tällöin taivaalla hyvin nopeasti Kotkan tähdistöstä kohti Herkulesta ja edelleen kohti Bereniken Hiusten ja Leijonan tähdistöä vain muutaman viikon aikana. Sen kirkkauden odotetaan nousevan ohituksen aikaan noin 6 – 7 magnitudin välille, jolloin se olisi varsin hyvä kiikarikohde. Helmikuun jälkeen komeetta himmenee jälleen nopeasti.

Komeetta C/2015 V2 (Johnson) on näkynyt jo syksyllä himmeänä kaukoputki- ja valokuvauskohteena. Se on kevään kirkkaista komeetoista ainoa, jota ei voi sanoa säännölliseksi kiertolaiseksi, sillä sen ei odoteta palaavan enää myöhemmin aurinkokunnan sisäosiin. Syksyn aikana komeetta on kirkastunut noin + 10 magnitudiin, eikä kirkkaudessa ole odotettavissa merkittäviä muutoksia vielä lähiaikoina. Parhaimmillaan komeetta onkin vasta loppukeväällä, jolloin Suomessa alkaa olla jo liian valoisaa jopa yöaikaan. Huhtikuun lopussa ja toukokuun alussa komeetan ennustettu kirkkaus on noin + 7 magnitudia, jolloin se näkynee jo kiikareilla. Komeetta sijaitsee koko kevään ajan Karhunvartijan tähdistön pohjoisosissa käyden välillä myös Herkuleksen tähdistön puolella.

Ursan tiedote kevään komeetoista löytyy osoitteesta.


Hyvä sivusto komeettoja katselevalle on japanilaisen Seiichi Yoshidan englanninkielinen teemasivusto osoitteessa


Kevään tähdenlentoparvet ovat yleisesti ottaen hieman tuntemattomampia ja vaatimattomampia kuin syksyn vastaavat. Yksi parhaimmista parvista näkyy kuitenkin jo heti alkuvuodesta, kun taivaalta putoaa alas kvadrantidien tähdenlentoja. Meteoriparven maksimi on lyhyt ja aktiivisin hetki osuu 3. tammikuuta aamuyöhön. Tähdenlentoja voi silloin nähdä jopa noin 60 kappaletta tunnissa. Kuu ei haittaa havaintoja aamuyöllä. Muut parvet ovat varsin heikkoja, mutta satunnaisia meteoreja voi tietysti nähdä koko kevään ajan.

Lopuksi vielä blogiin mahtuu tällä kertaa mukaan uudistettu kuva Seulasten avoimesta tähtijoukosta, jota pääsin kuvaamaan joulun jälkeen. Edellisessä kirjoituksessa kerroin uuden kuvauskaukoputken testeistä ja laitteista ja nyt oli vihdoin ensimmäisen varsinaisen kuvan aika. Tässäpä siis Seulasia kuvattuna 39 x 3 minuuttia eli kaikkiaan lähes kaksi tuntia.

Uudella kaukoputkella otettu kuva Seulasista. Kevola, Paimio, 27.12.2016.

Kuvat: © Jani Laasanen 

tiistai 20. joulukuuta 2016

ESITTELYSSÄ TS IMAGING STAR 80mm APO-KAUKOPUTKI

Tällä kertaa on vuorossa varsinaisen avaruudellisen teeman sijaan poikkeuksellisesti tuote-esittely oman uuden valokuvauskaukoputken osalta. Samalla käyn tekstissä läpi muutamia perusasioita tähtivalokuvaukseen liittyen. Valokuvausosion sisältö koskee lähinnä digijärkkäreitä, koska oma laitteistoni on viritelty juuri digikuvausta varten. Varsinaiset CCD-kamerat ovat sitten asia erikseen ja niistä enemmän jonain toisena kertana.


Näin joulun alla tuli siis pyydettyä joulupukin pajalta uusi kuvauskaukoputki, koska ajattelin olleeni riittävän kiltti vuoden 2016 aikana. Omien kiireidensä vuoksi pukki laittoi paketin tulemaan tänne Turkuun Saksan toimistonsa kautta. Toimittajana oli siis saksalainen kaukoputkiin erikoistunut liike Teleskop Service. Sieltä pitkällisen pohdinnan jälkeen pakettiin valikoitui linssikaukoputki TS Imaging Star 80 mm. Kyseisen kaukoputken polttoväli on 352 mm ja linssin halkaisija tuo nimessäkin oleva 80 mm. Nämä määreet antavat kaukoputkelle valokuvauksestakin tutun aukon koon f/4.4, joka puolestaan kertoo kuinka tehokkaasti kyseinen laite kerää valoa tähtitaivaalta (tästä lisää vähän myöhemmin). Kaukoputki sisältää kolminkertaisen linssijärjestelmän, jonka ansiosta halvoille linssikaukoputkille tyypilliset värivirheet saadaan poistettua. Valokuvauksen avuksi kaukoputkeen on lisäksi asennettu niin sanottu korjauslasi, jonka tarkoituksena on tehdä koko kuvakentästä mahdollisimman tasainen, jolloin lopputuloksena on terävä kuva myös sen reuna-alueilla.

TS Imaging Star on varsin kompakti paketti, joka mahtuu mukaan vaikka matkalle. 

Ohessa tuote-esittely ostopaikan omilla sivuilla.


Ennen varsinaisen käyttöönoton esittelyä, voi olla paikallaan käydä läpi hieman järjestelmäkameran ominaisuuksia ja säätöjä, jotka vaikuttavat kuvan lopputulokseen. Vastaavia ominaisuuksia löytyy nykyään melko monipuolisesti myös puhelimissa olevista kameroista. Erilaisten arvojen ja säätöjen lisäksi käyn läpi hieman muitakin asioita, jotka vaikuttavat lopullisen kuvan muodostumiseen. Tähtitivaan kuvauksessa tärkeimmät huomioon otettavat asiat ovat siis seuraavat:

1. Valotusaika on ehdottomasti tärkein yksittäinen asia taivaan kuvauksessa. Normaalisti päivänvalossa kuvatessa valotusajat lienevät pääasiassa jossain 1/100 – 1/300 sekunnin välillä. Näin nopeat suljinajat takaavat sen, että kuva ei tärähdä helposti ja kuvista tulee tarkkoja. Kaikki tietävät kuitenkin, että baari-iltoina ja muutenkin hämärässä otetuista kuvista tulee hyvin helposti pelkkää suttuista mössöä. Tämä ei johdu yleensä baarissa nautituista juomista, vaan valotusajan selvästä pidentymisestä. Kameran automatiikka pyrkii mittaamaan hämärissä olosuhteissa valotusajan tarvetta ja venyttää aikaa silloin jopa 1/10 – 1/30 sekuntiin. Tämä aika on jo niin pitkä, että käsi ehtii tekemään helposti pienen liikkeen kuvauksen aikana ja siksi kuvasta tulee epäterävä. Pimeän taivaan kuvauksessa valotusajat kasvavat vielä entisestään. Useimmiten tähtikuvauksessa puhutaankin minuuttien valotusajoista murto-osasekuntien sijaan. Tämän vuoksi tukeva jalusta kameran kanssa onkin pakollinen lisävaruste. Pelkkä tukeva jalusta ei kuitenkaan riitä valotusajan kasvattamiseen kovin pitkäksi, sillä kuvaajan harmiksi myös maapallo pyörii niin hurjaa vauhtia, että tähdet muuttuvat parin sekunnin kuvauksen jälkeen selviksi viiruiksi. Tätä tasoittamaan tarvitaan kuvaamisen yhteydessä myös seurantajärjestelmä ja sen tarkka suuntaus, jotta minuuttien valotusajat tulevat mahdolliseksi. Seuranta onkin useimmiten suurin rajoite kuvien pituudelle.

Ilman seurantaa tähdet muuttuvat viiruiksi hyvin nopeasti.

2. Toinen tärkeä asia taivaan kuvauksessa on ns. aukko eli f-lukema, joka kertoo kuinka tehokkaasti laite kerää fotoneita eli valoa kameran kennolle. Järjestelmäkameroihin on saatavilla useita erilaisia objektiiveja, joiden f-arvoa voi säätää. Käytännössä aina f-arvo pyritään saamaan mahdollisimman pieneksi, jotta valonkeräyskyky olisi maksimaalinen. Tavallisissa järjestelmäkameran mukana tulevissa perusobjektiiveissa f-arvo pyörii yleensä 3.5-5.6 välillä, mutta saatavilla on myös objektiiveja, joissa f voi olla jopa 1.4 tai 1.8. Pienimmät f-arvot eivät ole kuitenkaan aivan ongelmattomia, sillä tällöin kuvan syväterävyys kärsii ja kuvan reuna-alueet muuttuvat sumeaksi. Tarkennus pimeässä oleviin kohteisiin on siis erittäin vaikeaa. Myös objektiivin polttovälin pidentyessä (ks. seuraava kohta), on yhä vaikeampaa tehdä pienien f-arvojen objektiiveja. Tämän seurauksena tällaisten objektiivien hinnat karkaavat helposti tähtitieteellisiksi. Kaukoputkea käytettäessa tilanne ei ole aivan samankaltainen, sillä kaukoputkien osalta valonkeräykseen vaikuttaa myös kaukoputken linssin / peilin halkaisija. Kaukoputkien kanssa f-arvoa ei myöskään ole mahdollista säätää kamerassa. Valovoimaisimmat kaukoputket f-arvojen osalta ovat peilikaukoputkissa noin f/3.0 ja linssikaukoputkissa noin f/4.0, mutta näissä siis peilin / linssin halkaisija on suurempi kuin tavallisissa objektiiveissa ja ne ovat siten usein hieman tehokkaampia. Itselläni tässä uudessa kaukoputkessa f-arvo on siis f/4.4, jota voi pitää varsin valovoimaisena linssikaukoputkena.

3. Polttovälin pituus vaikuttaa puolestaan siihen, kuinka suuren (tai pienen) alueen taivaasta saa näkyviin samaan kuvaan. Tavalliset kameran mukana tulevat objektiivit ovat useimmiten jotain 18-75 mm väliltä. Yleensä niissä on myös jonkinlainen zoom-mahdollisuus. Zoomauksen pitäisi olla optinen, sillä digitaalinen zoomaus ei todellisuudessa ”lähennä” kuvaa yhtään, vaan ainoastaan leikkaa sitä reunoilta pienemmäksi. Järjestelmäkameroiden objektiivit käyttävät aina optista zoomausta, mutta tilanne voi olla erilainen pokkareissa ja puhelimissa. Digitaalinen zoomaus on ominaisuutena mielestäni varsin turha, sillä vastaavan leikkauksen voi tehdä myös itse kuvankäsittelyssä kuvan kärsimättä mitenkään. Toisinaan järjestelmäkameroihin saa ostaessa mukaan myös pidemmän polttovälin zoomattavan objektiivin, jossa polttoväli liikkuu jossain 70-300 mm välillä. Nämä ovat kuitenkin laadultaan yleensä luokattoman huonoja ja värivirheet erityisesti tähtikuvauksessa ovat aivan karmeita. Esittelyssä olevassa kaukoputkessa polttoväli on siis 352 mm ja se sisältää korjauslasin värivirheitä varten. Edes tuo 352 mm ei kuitenkaan millään mittarilla ole riittävän pitkä polttoväli, kun kuvataan pieniä galakseja tai edes planeettoja. Silloin tarvitaan esimerkiksi Kevolan suuren kaukoputken kaltaista järeää laitetta, jossa polttoväli on paljon suurempi. Kevolassa se on 2940 mm. Tälläisella pitkällä polttovälillä on mahdollista kuvata jo Kuun yksittäisiä kraatereita tai pienen pieniä ja kaukaisia galakseja. Pitkä polttoväli tuo tietysti taas yhden lisähaasteen pitkille valotusajoille, nimittäin seurannan ongelman. Mitä pienempi alue taivasta on näkyvissä kameran kennossa, sitä nopeammin se tietysti liikkuu eli pitkillä polttoväleillä seurannan tulee olla tarkkaakin tarkempi tai vaihtoehtoisesti tulee kuvaamisen yhteyteen järjestää tietokoneohjattu seurantajärjestelmä.

4. Kameran ISO-arvoa säätämällä voi puolestaan vaikuttaa signaalin vahvistamiseen, jolloin kamera automaattisesti kirkastaa saapunutta fotonia kameran kennolla. ISOa kasvattamalla ei kuitenkaan automaattisesti saada parempia kuvia, sillä oikeasti valoa saapuu kennolle vain sen verran kuin valotusaika sallii. ISOn nostaminen esimerkiksi 200 → 800 voi kuitenkin olla joskus hyödyllistä, kun kontrasti pimeän taustataivaan ja kirkkaamman kohteen välillä kasvaa. ISO-arvoa ei kuitenkaan voi nostaa loputtomiin, sillä seurauksena myös kameran kohina kasvaa huomattavasti ja tekee lopputuloksesta epätasaisen. Oikean ISOn valitseminen riippuukin usein monesta asiasta kuten kuvausolosuhteista, itse kamerasta ja valotusajan pituudesta.

Yksi yksittäinen ja käsittelemätön kuva on vielä melko lailla vaatimaton ulkonäöltään. Esimerkissä Seulaset: Valotusaika 2 min 30 sek., Aukko f/4.4, Polttoväli 352 mm ja ISO 800. Kevola, Paimio, 3.12.2016.

5. Tähtitaivasta kuvatessa tulee eteen vielä yksi merkittävä ja huomioon otettava asia. Vaikka edellä olevat asiat saataisiinkin optimaalisiksi, ovat useimmat taivaan kohteet tästä huolimatta niin himmeitä, että niiden yksityiskohdat jäävät helposti piiloon. Myös ilmakehän olosuhteet muuttuvat jatkuvasti jonkin verran, jolloin yksittäinen kuva on lähes aina melko kohinainen. Tämän vuoksi parhaimman lopputuloksen saa, kun kuvaa samaa kohdetta useita kertoja ja pinoaa ne myöhemmin yhdeksi kuvaksi. Näin kohteen todelliset signaalit vahvistuvat ja vastaavasti taustataivaan virheet tasoittuvat yhtenäisemmäksi. Ei ole mitenkään harvinaista, että netistä löytyvissä upeissa kuvissa voi yhteenlaskettu valotusaika olla vaikkapa 60 x 10 minuuttia, joka vastaa yhteensä 10 tunnin valotusaikaa. Työmäärä upeiden kuvien saamiseksi on siis varsin suuri ja vaatii jonkinlaista omistautumista asialleen.

6. Kaikesta huolimatta pinottu loppukuvakin vaatii vielä viimeistelyä, joka tapahtuu kuvankäsittelyohjelmalla. Lähes kaikilla kuvankäsittelyohjelmilla voi tehdä jotain, mutta parhaimmat ohjelmat on suunniteltu erityisesti tähtikuvien käsittelyyn. Yksi suosituimmista on PixInSight, jota itsekin käytän. Sen algoritmit on laadittu tähtitaivaan ominaisuudet huomioon ottaen, jotta lopputuloksesta tulisi mahdollisimman hyvä. Kuvankäsittelyn tarkoituksena on siis edelleen jatkaa kohteen korostamista ja toisaalta pyrkiä saamaan taustataivaasta tasaisen pimeä ja himmentää kirkkaimpien tähtien häiritsevää loistoa. Mitään ylimääräistä kuvaan ei tietenkään laiteta.

Ja lopuksi tietysti kommenttina, että kaikki alkuperäiset kuvat otetaan ns. raakakuvina eli RAW-muodossa, koska tavallinen jpg-muoto hävittää erittäin paljon kuvan informaatiota, jolloin loppukäsittely on käytännössä toivotonta.

Kun kuva on pinottu ja käsitelty, niin taustalta paljastuu huomattavasti enemmän yksityiskohtia kuin yksittäisestä raakakuvasta. Tässä 40 x 2 ½ minuutin valmis kuva.

Mutta varsinaiseen asiaan eli kaukoputken käyttöönottoon. Tuote saapui siis Saksasta hyvin sujuvasti reilusti ennen joulua, joten pitihän sitä tietysti kokeilla, kun kerrankin sää antoi siihen mahdollisuuden. Ensimmäinen vierailu Paimion Kevolaan tapahtui joulukuun alussa, jolloin pistäydyimme Heinon Mikon kanssa tekemässä ensimmäisiä testejä. Pienien viritysten jälkeen saimme asetettua kaukoputkeen kiskon ja sijoitettua sen Mikon kallioon pultattuun tolppaan, johon on puolestaan asennettu kiinteä seurantajalusta. Ensimmäinen tehtävä oli suunnata putki kirkkaaseen tähteen, jotta saisimme asetettua tarkennuksen ja suuntauksen kohdalleen. Nämä onnistuivatkin mainiosti, joten pääsimme pian illan varsinaiseen kohteeseen eli Seulasiin. Seulaset on helppo ja kirkas avoin tähtijoukko, jonka ympärillä on sinertävää heijastussumua. Suurena kohteena se sopi erittäin hyvin testitarkoitukseemme. Lisäksi tähän aikaan vuodesta Seulaset on ilta-aikaan korkealla etelässä, jolloin ilmakehän väreily vaikuttaa vähemmän kuvaamiseen. Ensimmäisen testikuvan jälkeisessä pikaisessa tarkastuksessa Seulaset näytti varsin normaalilta, joskin pientä viiruntumista näytti olevan tähdissä. Oletimme sen johtuneen seurannasta tai muusta tärähtämisestä kuvan aikana. Virhe ei vaikuttanut kovin suurelta, joten annoimme kuvauksen jatkua 2 ½ minuutin jaksoissa yhteensä 40 kuvan verran. Kuvausilta onnistui teknisesti varsin hyvin ja saalina oli siis kaikkiaan 1 tunti ja 40 minuuttia Seulasten kuvia. Seuraavan päivän tehtäväksi jäi kuvien pinoaminen ja analysointi. Lopputulos ei kuitenkaan ollut toivottu. Keskiosiltaan kuvassa oli kaikki kohdallaan, mutta reunoja kohti mentäessä tähdet olivat viiruntuneet todella pahasti. Viirut olivat symmetrisesti kohti kuvan keskustaa, joten syy ei siis ollut seurannassa tai muussa kameravirheessä vaan optiikassa. Parin päivän pohdinnan jälkeen syy viimein löytyi. Olin unohtanut tarkistaa kaukoputkessa olevan korjauslevyn ja kameran kennon välisen etäisyyden, jonka ohjeiden mukaan pitää olla tasan 68 mm. Pikaisen laskutoimituksen jälkeen sain todelliseksi etäisyydeksi 54 mm, joka riittää hyvinkin aiheuttamaan kuvaan kuvatun ilmiön. Eipä siinä sitten ollut muuta mahdollisuutta kuin lähteä etsimään jostain se puuttuva 14 mm. Onneksi yhdistyksemme on hankkinut kaikkea mahdollista ja mahdotonta tornin tiloihin, joten löysin varsin nopeasti sopivan lisäosan kaukoputken ja kameran väliin ja siten etäisyyden oikeaksi. Tai no, oikeastaan sovittimen kierreosa oli turhan pitkä ja todellisuudessa etäisyydeksi tuli 1 mm liikaa. Riittävän lähellä kuitenkin, jotta uusi testi olisi mahdollinen.

Ensimmäisessä testissä kulman tähdet venyivät muodottomiksi ja epäselviksi väärän pituisen sovittimen vuoksi. Kevola, Paimio, 3.12.2016.

Seuraava mahdollisuus uuteen testiin saapuikin jo heti muutaman päivän kuluttua. Pilviennusteet eivät kuitenkaan näyttäneet hyvältä, joten teimme Mikon kanssa varsin pikaiset järjestelyt kuvausta varten heti alkuillasta pimeän tultua. Kaukoputki ja kamera jälleen kiinni tornin pihalla olevaan jalustaan ja kuvaamaan. Tällä kertaa valitsin kohteeksi Andromedan galaksin, joka niin ikään on suurena ja kirkkaana kohteena hyvin sopiva hankkimalleni kalustolle. Andromedan galaksista kertyi kuvamateriaalia vain 18 x 2 minuuttia, mutta säädön vaikutukset näkyivät jo selvästi kuvan reuna-alueilla. Vähäisestä kuvamateriaalista huolimatta sain tarkistettua, että tähdet näyttivät nyt kuvan reunoilla lähes samanlaisilta kuin kuvan keskustassakin. Harmikseni olin kiireen vuoksi kuitenkin ollut liian hätäinen tarkennuksen kanssa ja tähdet jäivät siksi epäteräviksi. Pinoamisen avulla tilanne parani hieman, mutta kovin läheistä tarkastelua ei Andromedan galaksin lopputulos kuitenkaan salli. Joka tapauksessa testi osoitti oletuksemme oikeaksi eli ”optiikan virhe” oli kuin olikin vain omaa tietämättömyyttäni ja väärää arviointia (helppoa tämä kuvaaminen).

Seuraavassa testissä tähdet olivat muodoltaan jo paljon pyöreämpiä, vaikka tarkennus ei tällä kertaa onnistunutkaan erityisen hyvin. Pikatesti (18 x 2 minuuttia) Andromedasta antoi kuitenkin jo suuntaa siitä minkälaisia kuvia on odotettavissa. Kevola, Paimio, 6.12.2016.

Seuraava testi kuvaamisen kanssa olikin sitten kaukoputken saaminen kiinni varsinaiseen torniin ja yhdistyksen suuren kaukoputken ”reppuselkään”. Siinä olisikin sitten sellainen jalusta, jossa oma lyhyen polttovälin kaukoputki saisi seurannan käytännössä niin pitkäksi aikaa kuin haluaisi. Jalustahan on itse asiassa niin hyvin suunnattu, että jopa siinä seisova 2940 mm polttovälin Planewave voi ottaa 8-10 minuutin valokuvia ilman erillistä seurannan ohjausta. Lyhyt 352 mm kaukoputki voisi siis viettää siinä kyljessä helposti vaikka tunnin, jos kuvan ylivalottumista ei tapahtuisi jo aikaisemmin. Joka tapauksessa suuren kaukoputken kyljestä löytyi kiinnitykseen sopiva metallinen kisko, jossa oli sekä pitkittäisiä rakoja että koloja ruuveille. Valitettavasti raot eivät olleet yhteensopivia kaukoputkeni kiskoissa olevien kolojen kanssa. Hieman soveltaen päädyin hankkimaan aavistuksen koloja pienemmät siipimutterit, jotka menivät sekä pitkittäisistä raoista että kaukoputken kiskosta sopivasti läpi. Kolmella siipimutterilla sain mielestäni kaukoputken mukavasti kiinni, joten pääsin jälleen uuden testin tekemiseen. Kun kaiken lisäksi sää oli edelleen suosiollinen, niin pääsin puuhastelemaan tätä ”lopullista” koitosta vain muutaman päivän edellisten jälkeen. Tässä vaiheessa Kuu oli kuitenkin jo häiritsevän suuri ja taivaalla oli muutenkin runsaasti jonkinlaista jääsumua ja -hilettä. Kaikesta huolimatta valitsin rohkeasti kuvauskohteeksi uudelleen Andromedan galaksin, jota sitten kuvasin kaikkiaan 23 x 4 minuuttia eli noin 1 ½ tuntia. Lopputulos oli tietysti olosuhteiden vuoksi heikko erityisesti taustataivaan osalta ja myös galaksin yksityiskohdat katosivat Kuun loisteeseen. Toisaalta testin päätarkoitus eli kiinnitys osoittautui toimivaksi, eikä otetuista 23 kuvasta yhtään tarvinnut hylätä seurantavirheen tai muun vastaavan vuoksi. Kaikki näyttäisi siis olevan valmista varsinaiseen kuvaamiseen, mutta perinteiseen tapaan on taivas tietysti mennyt jälleen pilveen, eivätkä ennusteetkaan kovin hyvältä näytä. Tätä tämä suomalainen tähtiharrastus on.

Kaukoputki on nyt kiinnitetty suuremman kaverin kumppaniksi hyvään jalustaan, jossa pitkätkin valotusajat ovat mahdollisia. Kevola, Paimio, 10.12.2016.

Kolmas ja viimeinen testikuva Andromedasta osoittaa kuinka paljon Kuu ja sää voivat heikentää tuloksia kuvaamisessa. Kevola, Paimio, 10.12.2016.

Kuvat: © Jani Laasanen 

perjantai 9. joulukuuta 2016

KUU

Ja pitkästä aikaa asiaan. Blogin päivitys viivästyi jonkinlaisen kuuhulluuden iskiessä kirjoittajaan. Iltapäivälehdet raikasivat marraskuussa otsikoita ”Superkuusta”, vaikka todellisuudessa varsinaista eroa tavallisen ja superkuun välillä ei kukaan käytännössä huomaisikaan. Itse ilmiö (ja nimitys) perustuu lähinnä siihen, että Kuu on silloin täytenä ratansa sellaisessa pisteessä, joka on selvästi lähempänä Maata kuin keskimäärin. Tämän vuoksi Kuu on aavistuksen kirkkaampi ja suurempi kuin yleensä. Kokoero tulee kuitenkin siis esiin vain vertailukuvien perusteella. Itse olin superkuun aikaan lomalla kaukomailla, jossa tyydyin ihastelemaan sitä näköalapaikalta suurkaupungin sykkeestä. Asian ajankohtaisuuden vuoksi päädyin kuitenkin ottamaan tämän varsin laajan aihepiirin blogin tämänkertaisen päivityksen kohteeksi. Aiheena siis Kuu tiivistettynä mahdollisimman yksinkertaiseksi kokonaisuudeksi.

Superkuu pilkistää valaistujen pilvenpiirtäjien välistä. Hong Kong, Kiina, 14.11.2016.

Kuuta on pidetty ja pidetään ehkä vieläkin yhtenä salaperäisimmistä taivaankappaleista. Eikä se nyt oikeastaan mikään ihme olekaan, sillä Kuun loistaessa täydellisenä ja kirkkaana pimeällä taivaalla, saa se jopa tällaisen tieteelliseltä pohjalta taivasta tuijottavan ihmisen hiljentymään hetkeksi. Erilaisia tarinoita Kuusta löytyy käytännössä lähes kaikilta muinaisilta kansoilta, mutta otetaan tällä kertaa lyhyen mytologisen osuuden pohjaksi länsimaisen kulttuurin kehto, antiikin Kreikka. Siellä Kuun jumalattarena pidettiin Seleneä, joka oli titaanien (Hyperion ja Theia) tytär. Näin sivumennen voi myös todeta, että monet muutkin kansat antoivat Kuulle naispuolisen hahmon. Selenellä oli myös veli ja sisar, jotka toimittavat puolestaan Auringon jumalan (Helios) ja hämärän jumalattaren (Eos) virkaa. Selene oli noitien ja maagien suojelija ja hänellä oli erityisasema taikuuteen (erityisesti rakkauteen) liittyvissä rituaaleissa. Selene itse tunnetaan parhaiten tarinasta, jossa hän rakastuu tavalliseen kuolevaiseen mieheen, Endymioniin, nähdessään tämän Kuun valossa nukkumassa vuorella. Syntyi tyypillinen kreikkalainen rakkaustarina jumalattaren ja kuolevaisen välillä, josta oli seurauksena kaiken kaikkiaan 50 tytärtä. Vuosien kuluessa Endymion kuitenkin ikääntyi, jolloin Selene pyysi Zeusta antamaan miehelleen ikuisen elämän. Zeus suostui pyyntöön, mutta Selene ei huomannut pyytää samalla Endymionille ikuista nuoruutta. Lopulta Selene ei kestänyt katsoa loputtomasti vanhenevaa rakastaan, vaan nukutti tämän Kuun pisaroilla ikuiseen uneen.

Tarinan Endymion löytyy myös Kuun pinnalta kraaterina. Iso-Heikkilä, Turku, 4.4.2014.

Seuraavaksi voidaan myyttien ja Kuun romantisoinnin vastapainoksi siirtyä lukemaan sujuvasti kylmiä faktoja Kuusta numeroiden muodossa. Kuu kiertää Maata tarkalleen ottaen 27 vuorokaudessa 7 tunnissa ja 43 minuutissa (kiertoaikana esitetään myös muita lukemia, jotka perustuvat erilaisiin kiertoajan mittaustapoihin). Kuun etäisyys Maasta on puolestaan keskimäärin 384 400 kilometriä. Etäisyys vaihtelee kuitenkin 357 000 kilometristä 406 000 kilometriin Kuun radan eksentrisyyden vuoksi. Kuun halkaisija päiväntasaajalla on 3 474 kilometriä, jonka ansiosta se pääsee sijalle 5. aurinkokunnan kuiden joukossa. Kuun pintalämpötila voi korkeimmillaan olla Auringon paahtaessa sen pintaa noin + 120 C. Vastaavasti kylmimmillään lämpötila Kuun pinnalla voi yöaikaan olla vaivaiset – 230 C. Suuret lämpötilan vaihtelut johtuvat siitä, että Kuun pinnalla ei käytännössä ole minkäänlaista kaasukehää. Kuu on myös ainoa Maan ulkopuolinen taivaankappale, jonka pinnalla ihminen on käynyt (paitsi tietysti salaliittoepäilijöiden mielestä).

Täysikuun aikana Kuun eteläosan nuoren Tycho-kraatterin kirkkaat säteet tulevat näkyviin. Kuninkoja, Turku, 18.10.2013.

Kuun alkuperä on niin ikään ollut yksi kiinnostavistammista tutkimuskohteista useiden vuosikymmenien ajan. Sen iäksi on arvioitu noin 4,4 miljardia vuotta, joka vastaa suurin piirtein Maan ikää. Aluksi Kuun syntyä pyrittiin selittämään kolmella kilpailevalla teorialla. Ensimmäisen teorian mukaan Maa pyöri syntyessään nopeasti, josta aiheutuvien voimien vuoksi alkumaa jakautui kahdeksi kappaleeksi. Toisen teorian mukaan Maa olisi siepannut Kuun omalla vetovoimallaan sen ajautuessa Maan läheisyyteen. Kolmannen teorian mukaan Maa ja Kuu olisivat muodostuneet samasta ainekiekosta ja ne olisivat siten muodostaneet parivaljakon jo aivan aurinkokunnan syntymästä alkaen. Kuulentojen jälkeen analysoidut näytteet kuuperästä ovat kuitenkin osoittaneet huomattavia puutteita edellä mainittuihin teoriohin. 1970-luvun puolivälissä William Hartmann ja Donald Davis esittivätkin täysin uuden teorian Kuun synnystä. Heidän mukaansa Maahan törmäsi aurinkokunnan syntymän aikoihin noin Marsin kokoinen planeetta, Theia, jonka jäännöksistä Kuu syntyi. Teoriaa ei otettu aluksi vakavasti ja kestikin noin kymmenen vuotta ennen kuin se sai tuulta siipiensä alle. Nykyään törmäysteoria on todettu hyvin todennäköiseksi Kuun syntytavaksi muun muassa simulaatoiden avulla. Molempien kappaleiden alkuaineiden isotooppikoostumukset ovat hyvin samankaltaisia, joka niin ikään viittaa rajuun törmäykseen. Theian törmäys Maahan onkin ollut valtaisa mullistus, jossa koko Maan olemassa olo on voinut olla vaakalaudalla. Maan koko kuorikerros repesi törmäyksessä täysin ja jopa Maan vaippakerros muovatui uudelleen. Theian ydin sulautui Maan omaan ytimeen. Valtava määrä kiviainesta sinkoutui Maan kiertoradalle, josta osa putosi takaisin Maan pinnalle, mutta osasta kiviainesta muotoutui oma Kuumme.

Taitelijan näkemys Theian törmäyksestä alkumaahan.
Image credit: NASA/JPL-Caltech

Kuun sisäinen rakenne ei ole aivan kuten Maalla, vaikka se törmäyksen seurauksena koostuukin suurin piirtein samoista materiaaleista. Kuun pienemmän koon vuoksi, sillä ei esimerkiksi ole juurikaan sulaa kiviainesta sisäkerroksissaan. Tilanne oli kuitenkin toinen Kuun varhaisten vuosien aikana, jolloin sula kiviaines muodosti sen pinnalle suuria basalttitasankoja. Nämä tasangot näemme yhä Kuun pinnalla tummempina alueina eli Kuun merinä. Aurinkokunnan varhaisen meteoripommituksen aikana Kuun pinta vuoroin rikkoutui ja vuoroin peittyi sulaan kiveen. Meteoripommituksen jälkeen Kuun pinta sai nykyisen muotonsa. Uusia kraatereita Kuun pinta on saanut enää vain harvakseltaan viimeisten 3,7 miljardin vuoden aikana. Melko tasaisena näyttäytyvien merialueiden perusteella voidaan arvioida, että Kuun pintakerroksien läheisyydessä on ollut vielä jonkin verran tuon jälkeen sulaa kiviainesta. Kuun ydin alkoi viilentyä selvästi noin kolme miljardia vuotta sitten. Samaan aikaan myös sulan vaipan aikaansaama magneettikenttä alkoi heiketä. Kaikki geologiset prosessit lakkasivata, jonka seurauksena tunnemme nykyisen Kuumme lähes täysin muuttumattomana ja kuolleena paikkana. Vain satunnaiset pienet meteorit muokkaavat Kuun pintaa aiheuttaen uusia pieniä kraatereita.

Kuun pyörimisliike ja kiertoaika Maan ympäri ovat lukkiutuneet niin, että Kuu näyttää aina saman puolensa kohti Maata. Koska Kuu kiertää Maan ympäri noin kuukaudessa tarkoittaa se samalla siis myös sitä, että sen pyörähdysaika oman akselinsa ympäri on niin ikään noin kuukauden. Tällainen lukkiutuminen ei ole ainutlaatuista aurinkokunnan mittakaavassa, vaan saman ilmiön voi nähdä myös joissain muissa planeetta-kuu järjestelmissä. Lukkiutuminen johtuu niin sanotuista vuorovesivoimista. Tapahtuman alkuperä johtaa jälleen tuohon massiiviseen törmäykseen, josta Maa-Kuu parivaljakko syntyi. Kuun muodostuessa se nimittäin kiersi maapalloa hyvin lähellä kiertoajan ollessa vain noin 20 tuntia. Maan vetovoiman vaikutuksesta Kuun muoto oli aluksi soikea. Myös Kuun vetovoima vaikutti Maan pinnalla, mutta tietysti huomattavasti pienemmässä mittakaavassa. Vuorovesi-ilmiö näkyy edelleen meren pinnan nousuna ja laskuna eri puolilla maapalloa. Alkuvaiheessa Kuu pyöri akselinsa ympäri nopeammin kuin kierroksen Maan ympäri. Tästä johtuen vetovoiman aiheuttama soikeus ei ollut tasapainossa, vaan aiheutti pyörimistä hidastavan voiman. Miljardien vuosien kuluessa pyöriminen on hidastunut niin paljon, että nyt Kuu näyttää siis aina saman puolen meitä kohti. Pyörimisen hidastumisen vuoksi Kuu samalla etääntyy Maasta. Etääntymisvauhti on tällä hetkellä noin 38 millimetriä vuodessa. Tämä johtaa hiljalleen myös täydellisten auringonpimennysten katoamiseen noin 600 miljoonan vuoden kuluttua. Lisäksi ilmiön vaikutuksesta Maan pyörimisliike hidastuu ajan kuluessa. Esimerkiksi noin 350 miljoonaa vuotta sitten Maan vuorokausi kesti vain 23 tuntia. Vastaavasti mahdolliset tulevaisuuden ihmiset saavat käyttöönsä satojen miljoonien vuosien kuluessa päiväänsä lisätunteja, joita jo nykyihminenkin kaiken kiireen keskellä välillä tarvitsisivat. Mutta palataan vielä hetkeksi takaisin Kuun näkymiseen. Vaikka periaatteessa siis Kuun sama puolisko osoittaa aina meitä kohti, voimme kuitenkin nähdä sen pinnasta tietyn ajan kuluessa 59 %. Tässä on kyse ilmiöstä nimeltä libraatio eli Kuun huojuminen, joka johtuu Maalle ja Kuulle ominaisista hieman epäkeskisistä radoista. Asia voidaan todeta myös matemaattisesti molempien kappaleiden rataominaisuuksien perusteella, mutta en lähde sitä tässä yhteydessä enempää avaamaan.

NASAn teemasivut Kuusta löytyvät seuraavasta osoitteesta:

Vaikka Kuu kääntääkin siis aina saman puolen kohti Maata, ei se toki aina näytä samanlaiselta. Toisinaan siitä on valaistuna vain puolet ja joskus aamu- tai iltahämärässä näkyy vain pieni kapea sirppi. Näitä erilaisia valaistusolosuhteita kutsutaan Kuun vaiheiksi ja ne toistuvat säännöllisesti 29,5 vuorokauden jaksoissa. Kuun vaiheita sanotaan kasvaviksi silloin, kun Kuun vaiheen koko kasvaa uudesta kuusta täysikuuta kohti mentäessä. Kasvava Kuu näkyy parhaiten iltataivaalla Auringon laskettua. Mitä pienempi sirppi on sitä lähempänä Kuu sijaitsee Aurinkoa. Täysikuun aikaan Kuu nousee suurin piirtein auringonlaskun aikaan vastakkaiselta puolelta taivasta. Vähenevä Kuu näkyy parhaiten puolestaan aamuyön tai aamun tunteina. Kun Kuun kierto lähestyy loppuaan, sirppi pienenee jälleen ja Kuu näkyy aamu aamulta yhä lähempänä Aurinkoa. Uusikuu on silloin, kun Kuu on samalla suunnalla kuin Aurinko, eikä sitä voi silloin käytännössä nähdä, koska Aurinko valaisee silloin vain Kuun vastakkaista puolta. Kuun valaistus perustuu siihen kulmaan missä asennossa Maa, Kuu ja Aurinko keskenään ovat.

Puolikuun aikaan yksityiskohdat Kuun pinnalla ovat parhaimmillaan varjon ja valon rajalla eli terminaattorilla. Kuninkoja, Turku, 8.3.2014.

Yksi kiinnostavimmista Kuussa tapahtuvista näennäisistä ilmiöistä on kuunpimennys. Mikäli Aurinko, Maa ja Kuu kiertäisivät toisiaan täsmälleen samassa tasossa, tapahtuisi kuun- ja auringonpimennyksiä joka kuukausi. Kuun ratataso poikkeaa Maan ratatasosta kuitenkin noin 5 prosenttia. Tästä johtuen kuunpimennyksiä tapahtuu keskimäärin noin kaksi kertaa vuodessa. Kaikki pimennykset eivät luonnollisesti näy Suomessa, mutta auringonpimennykseen verrattuna niitä näkyy kuitenkin selvästi useammin. Kuunpimennys tapahtuu silloin, kun Maa asettuu radallaan Auringon ja Kuun väliin niin, että Maan varjo estää Auringon valon pääsyn Kuun pinnalle. Toisin kuin auringonpimennyksissä, ei Kuu kuitenkaan katoa kokonaan näkyvistä. Tämä johtuu siitä, että Maan ilmakehä taittaa osan Auringon valosta Kuun pintaan. Vähiten taittuvat värit kuten oranssi ja punainen ”yltävät” pisimmälle ja tästä johtuen Kuun väri muuttuu pimennyksen aikaan punertavaksi. Viimeisin täydellinen kuunpimennys näkyi Suomessa 28. syyskuuta vuonna 2015, mutta ainakin Turun seudulla taivas oli tuolloin pääosin pilvessä ja pimennyksen seuraaminen ei onnistunut kovin hyvin. Seuraava täydellinen kuunpimennys näkyy Suomessa 31. tammikuuta vuonna 2018.

Kuunpimennys syyskuussa 2015 jäi lähes kokonaan pilvien peittoon. Tässä toinen mitättämästä pilviraosta koko pimennyksen aikana. Kuninkoja, Turku, 28.9.2015.

Kuun pinta ei ole tasainen, vaan se sisältää samankaltaisia geologisia muodostelmia kuin Maakin. Löytyy vuoria ja kanjoneita sekä merialueita (tummia basalttitasankoja ilman vettä) ja kraatereita. Paljain silmin näistä yksityiskohdista näkyvät lähinnä tummat meriksi kutsutut alueet sekä toisaalta vaaleammat ylänköalueet.
Kuun meret peittävät sen pinnasta noin 16 %. Suurin osa merialueista on sen Maata kohti näkyvällä puolella. Alueet ovat saaneet nimensä varhaisilta tähtitieteilijöiltä, jotka todellakin olettivat näiden basalttitasankojen olevan vettä. Tasangot ovat muodostuneet suurimmaksi osaksi aurinkokunnan varhaisen vaiheen meteoripommituksen jälkeen (3,7 miljardia vuotta sitten), sillä ne ovat melko tasaisia ja sisältävät hyvin vähän kraatereita. Useat merien kohdalla olevat kraaterit muodostavat ympärilleen poikkeuksellisen kirkkaita säteittäisiä alueita, jotka ovat merkki kraaterin ”nuoresta iästä”. Suurin meristä on Oceanus Procellarum eli Myrskyjen valtameri. Se näkyy laajana tummana alueen Kuun vasemmalla puoliskolla. Muita suurehkoja ja selvästi näkyviä merialueita ovat Mare Imbrium (Sateiden meri), Mare Serenitatis (Hiljaisuuden meri), Mare Tranquillitatis (Rauhallisuuden meri) ja Mare Crisium (Vaarojen meri). Kaukoputkella katsoen näkyviin tulee myös huomattavasti pienempiä tummia alueita, joista Maan vesistöjen tapaan käytetään vesiaiheisia nimityksiä kuten lahti (Sinus), järvi (Lacus) tai vaikkapa suo (Palus).

Vaarojen merestä näkee selvästi basalttitasankojen tasaisuuden, jossa vain muutama pieni kraatteri rikkoo sen pintaa. Iso-Heikkilä, Turku, 4.4.2014.

Tunnetuimpia Kuun pinnanmuotoja ovat kuitenkin kraaterit, joita yli kilometrin läpimittaisia on likimäärin 300 000. Suurin osa niistä on syntynyt Kuun varhaisessa vaiheessa noin 3,7-4,1 miljardia vuotta sitten suuren meteoripommituksen aikakaudella. Vanhat kraaterit ovat voineet säilyä Kuun pinnalla näinkin pitkään, sillä ilman kaasukehää ei eroosiota Kuun pinnalla tapahdu käytännössä lainkaan. Myös Kuun geologisen aktiivisuuden päättyminen on taannut sen pinnalle hyvin vakaat olosuhteet miljardien vuosien ajan. Nuorempia kraatereita ei puolestaan ole enää syntynyt, kun suurin osa aurinkokunnan ylimääräisestä kiviaineksesta oli jo satanut aurinkokunnan taivaankappaleiden pinnalle tai asettunut vakaammalle kiertoradalle esimerkiksi asteroidivyöhykkeelle. Kraatereita ei käytännössä voi suoraan nähdä paljain silmin, mutta jo pienellä kaukoputkella niitä voi nähdä kymmeniä. Kuun eteläisellä ylängöllä loistavan Tychon kraaterin säteet näkyvät tosin mainiosti jo paljain silmin täysikuun aikana. Muita mielenkiintoisia kraatereita ovat esimerkiksi tummapohjainen Plato, kirkas Copernicus ja perinteisemmän näköiset kraaterit Aristoteles, Archimedes ja Ptolemaeus.

Tummapohjainen kraatteri Plato ja yksi Kuun suurimmista laaksoista, Valles Alpes, löytyvät Kuun pohjoisosista. Iso-Heikkilä, Turku, 31.3.2015.

Kuusta löytyy myös muita nimettyjä pinnanmuotoja, jotka vastaavat Maassa olevia geologisia muodostumia. Esimerkiksi vuoret ja vuorijonot on nimetty Maan vastaavien pinnanmuotojen mukana. Vuoristoista selkeimmin Kuun pinnalta erottuu Apenniinien vuoristo (Montes Apenninus), joka sijaitsee Sateiden ja Hiljaisuuden merien välimaastossa. Lisäksi Kuun pinnalta löytyy myös laaksoja, joista yksi selkeimmin erottuvista on Plato-kraatterin lähistöllä sijaitseva Alppien laakso (Vallis Alpes). Myös jyrkkäpiirteisempiä rotkoja ja kanjoneja on pinnalla runsaasti. Suurin näistä on lähes 430 kilometriä pitkä Rupes Altai. Kanjonit ovat puolestaan vaihtelevan pituisia ja levyisiä Maan kanjoneita vastaavia muodostelmia.
Kuun pinnalla on kuitenkin kaksi selvästi Maan geologiasta poikkeavaa pinnanmuotoa. Kraaterijonot (Catena) ovat sarja peräkkin olevia kraatereita, jotka ovat syntyneet suuremman lohkareen osuessa sopivasti Kuun pintaan, jolloin kivimateriaalia on lentänyt muodostuneen kraaterin toiselle puolelle suoraksi linjaksi. Yksi tunnetuimmista kraaterijonoista on Catena Davy. Toinen Maasta poikkeava piirre Kuun pinnalla on magneettinen pyörre. Ne ovat pieniä vaaleita alueita Kuun pinnalla, jotka näkyvät parhaiten tummilla basalttitasangoilla. Niiden syntytapa oli pitkään arvoitus, mutta nykyään niitä pidetään alueina, jonne on jäänyt Kuun syntymästä peräisin olevaa jäännösmagnetismia poikkeuksellisen paljon. Syynä on mahdollisesti alueen poikkeava kivilajien koostumus. Tunnetuin magneettinen pyörre Kuun pinnalla on Reiner Gamma.

Magneettiset pyörteet ovat erikoisen näköisiä kohteita Kuun pinnalla. Kuvassa Reiner Gamma.
Image credit: NASA LRO WAC science team

Kuun tutkimus on käynnistynyt likimain yhtä varhain kuin ihminen on tämän kiertolaisen olemassa olon tuntenut. Esimerkiksi luulöydöt jopa 30 000 vuoden takaa kertovat, että sen ajan ihmiskunta on tuntenut jo Kuun vaiheet ja havainnut myös niiden säännöllisyyden. Kuun tieteellinen tutkimus on kuitenkin käynnistynyt vasta jonkin verran ennen ajanlaskun alkua, kun matematiikka kehittyi riittävästi Kuun radan laskemiseen (ainakin jollain tarkkuudella). Sen ajan ihmiset havaitsivat Kuusta paljain silmin täsmälleen saman määrän yksityiskohtia, mitä mekin pystymme nykyään havaitsemaan. Lähinnä pinnalta erottuivat siis tummempia ja vaaleampia alueita sekä täysikuun aikaan näkyvän Tycho-kraaterin kirkkaat säteet. Kaukoputkien kehittyessä 1600-luvulla paljastui Kuun pinta nopeasti hyvin monimuotoiseksi paikaksi. Kuun pinnan kartoitus olikin yksi tuon ajan suurimmista hankkeista Kuun tutkimuksen osalta. Myöhempinä vuosisatoina erilaiset uudet mittausmenetelmät ja -tekniikat toivat oman lisänsä Kuun tietoihin. Varsinainen avaruustutkimus Kuun kiertoradalta ja pinnalta alkoi vasta hieman alle 60 vuotta sitten. Ensimmäinen ihmisen lähettämä kappale saapui Kuuhun 14. syyskuuta vuonna 1959, kun Neuvostoliiton Luna 2 iskeytyi sen pinnalle. Kuun Maahan näkymätöntä puolta onnistuttiin kuvaamaan ensimmäisen kerran pian tämän jälkeen lokakuussa 1959. Tämän hankkeen takana oli niin ikään Neuvostoliitto ja luotaimena Luna 3. Kuvien suurin hämmästys oli, että Kuun toinen puoli oli lähes täysin yhtä suurta ylänköä, josta meret puuttuivat kokonaan. Ensimmäisen pehmeän laskun Kuuhun teki 3. helmikuuta vuonna 1966 Luna 9, joka oli siis edelleen osa Neuvostoliiton kuuohjelmaa 1960-luvulla. Samalla Maan pinnalle saatiin ensimmäiset pintakuvat Kuusta. Kuvista paljastui, että Kuun pinta koostuu varsin kovasta kivimateriaalista, eikä upottavasta hiekasta (tai varsinkaan juustosta). Tämän jälkeen Yhdysvaltojen kuuohjelma alkoi hiljalleen hivuttautua Neuvostoliiton vastaavan ohi ja ensimmäisten asioiden saavutukset kirjattiin USAn nimiin. Ensimmäisinä ihmisinä Kuun kiersivät Apollo 8 lennolla astronautit Frank Borman, James Lovell ja William Anders. Tämä tapahtui jouluaattona vuonna 1968. Vain hieman yli puoli vuotta myöhemmin Kuun pinnalle astui Neil Armstrong 20. heinäkuuta vuonna 1969. Pian hänen jälkeensä pinnalle asteli myös samalla lennolla ollut astronautti Buzz Aldrin. Muutaman kuulennon jälkeen yleinen mielenkiinto Kuuta ja kuulentoja kohtaan väheni dramaattisesti ja viimeinen ihmisen tekemä vierailu Kuussa tapahtui joulukuussa vuonna 1972. Kaiken kaikkiaan Kuussa on käynyt toistaiseksi 12 ihmistä kuudella erillisellä avaruuslennolla.

Kaikkien Apollo-lentojen laskeutumispaikat Kuun pinnalla.
Image credit: NASA

1970-luvulla tehtiin myös jonkin verran miehittämättömiä kuulentoja sekä Yhdysvaltojen että Neuvostoliiton toimesta. 1970-luvun puolivälistä alkoi 15 vuotta kestänyt kuulennoton aikakausi, eikä 1990-luvullakaan Kuun kiertoradalle lähetetty kuin kolme luotainta. 2000-luvulla luotainten määrä on hiljalleen kasvanut ja uusista avaruusvaltioista erityisesti Kiina on ollut aktiivinen kuulentojen saralla. Tästä hyvänä esimerkkinä Chang'e 3-luotain, jonka onnistui laskeutua Kuun pinnalle yhdessä Yutu-kulkijan kanssa. Yutu (eli suomalaisittain jadepupu) hyytyi kuitenkin Kuun ensimmäisen kylmän yön aikana ja sen tehtävä jäi hieman vaillinaiseksi. Myös uusia tutkimusluotaimia niin Kiinan kuin muiden valtioiden / järjestöjen toimesta on tarkoitus lähettää Kuun radalle tai sen pinnalle lähitulevaisuudessa.

Kiinalaisen jadepupun laskeutumisalue löytyy Sateenkaarilahden (Sinus Iridum) tuntumasta. Iso-Heikkilä, Turku, 12.3.2014.

Kuvat: © Jani Laasanen, ellei kuvan yhteydessä toisin mainita.