Tieten Ytimessä 2018

TIETEEN YTIMESSÄ

TIETEEN YTIMESSÄ 164

KIEHTOVAA SIVUA

Luonto MUUTTAA tutkimuksen TUOREIMMAT UUTISET TIETEEN YTIMESSÄ

EVOLUUTIO Myytit paljastuvat

Uusi elämä MARSILLA

SÄHKÖISESTI uusiin korkeuksiin

TEKNOLOGIA TUTKIMUS AVARUUS YMPÄRISTÖ LIIKENNE HISTORIA FI_Tieten_Ytimassa_omslag_230x297.indd 1

06.11.2018 07:57

Tuoreimmat uutiset TIETEEN YTIMESSÄ 2018 © Orage AS

Toimitus Graafinen suunnittelu: Jeanette Hanvik, Bens Aarø Käännös: Anja Lindqvist

Myynti ja markkinointi Peter Wikström +358 40 534 4760 peter.wikstrom@orage.se

2018 © Orage AS omistaa kaikki oikeudet kirjan sisältöön. Tämän kirjan tai sen osien kopioiminen ilman lupaa on kielletty. Tämän kirjan jäljentäminen sähköisesti tai sen osien laittaminen Internettiin ilman lupaa on kielletty.

Luvan voi saada ainoastaan Orage AS:n toimituksen kautta.

Julkaisija Orage AS Jarlsøveien 50 3124 Tønsberg Norja post@orage.no www.orage.no

Paino Painettu Latviassa, Artko AS Kaikki Orage AS:n julkaisut painetaan joutsenmerkityissä kirjapainoissa.

Julkaistu Future Plc. myöntämällä lisenssillä TIETEEN YTIMESSÄ is published under licence from Future Publishing Limited. All rights in the licensed material belong to Future Publishing Limited and it may not be reproduced, whether in whole or in part, without the prior written consent of Future Publishing Limited. ©2018 Future Publishing Limited. www.futureplc.com

Alkuperäinen nimeke How It Works © Future Publishing Limited

FI_Tieten_Ytimassa_omslag_230x297.indd 2

06.11.2018 07:57

Tervetuloa!

Oletko valmis täyttämään aivosi mielenkiintoisilla faktoilla maailmasta ympärilläsi? Tyydyttämään uteliaisuutesi ja saamaan vastauksen kysymyksiin, joita et tiennyt haluavasi kysyä?

Tämä bookazine on täynnä jännittäviä artikkeleita. Selitämme monimutkaisia ilmiöitä selkein kuvin ja käsitettävin sanoin, jotta näet, miten maailmasi toimii. Tutustu maailmaan kuuden jännittävän ja innostavan tieteenalan kautta: teknologian, liikenteen, ympäristön, historian, avaruuden ja tutkimuksen.

Artikkelit tarjoavat teemoista laajan kirjon. Nyt voit oppia kaiken geenien meille antamista supervoimista faktoihin ilmastonmuutoksesta. Onko se todella ihmisen aikaansaamaa? Lue sähkökäyttöisistä laivoista ja armottomista taisteluhelikoptereista. Jos mietit, miten pääsisimme Marsiin tai voisimme elää siellä, saat tietopakettisi siitäkin. Näe, miten opimme perhosen siipien avulla tekemään lukulaitteita ja miten vakoilijat ovat toimineet eri aikoina. Tästä kirjasta voit lukea kaiken näistä ja monesta muusta asiasta.

Käännä sivua ja selvitä, mistä maailma ympärillämme oikeastaan koostuu ja miten kaikki toimii!

3

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 3

21.09.2018 09:33

SISÄLTÖ 112

Taisteluhelikopterit TEKNOLOGIA

TUTKIMUS

LIIKENNE

14 Luonto tieteen innoittajana

44 Hakkeroidaan ihmiskeho

20 Evoluution myytit

50 Tekniikkaa lemmikeillemme

100 Ympäristöystävällisesti

sähköllä

26 Stressi, stressi, stressi!

52 Lapset oppivat koodaamaan

110 Sea Hunter

32 Empatiageenit

54 Robotit tulevat

112 Taisteluhelikopterit

33 Miksi saamme krapulan?

62 Todellisuuden Tähtien sota

120 Uuden ajan purjehdusta

YMPÄRISTÖ

AVARUUS

34 Salaiset supervoimasi 40 Kaikenlaista tutkimuksesta

70 Totuus ilmastonmuutoksesta

126 Elämä Marsissa

78 Kumpi parempi, kissa vai koira?

140 Tervetuloa Venukselle

82 Maapallon luonnonihmeet 92 Eläininvaasiot

78

96 Kaikenlaista ympäristöstä

Kumpi on älykkäämpi – kissa vai koira?

134 Tulevaisuus avaruudessa

HISTORIA 146 Kuolemanjälkeinen elämä muinaisessa Egyptissä 152 Entisaikojen vakoilijat 158 Kadotetut kaupungit

4

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 4

21.09.2018 09:34

146

126

Kuolemanjälkeinen elämä muinaisessa Egyptissä

Elämä Marsissa

26

Stressin faktat

100 Ympäristöystävällinen

sähkövoima

70

Ilmastouhka – mikä on totta?

IN

VÄÄR

54 20

Robotit tulevat

Evoluution myytit 5

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 5

21.09.2018 09:34

TAPAHTUI

MAAILMALLA Virgin Galacticin avaruusaluksen ensilento Onnistuneet koelennot toivat kaupalliset avaruuslennot askeleen lähemmäs.

Richard Branson sanoi lentävänsä itse avaruuteen vuoden 2018 alussa.

Virgin Galactic suunnittelee tarjoavansa ensimmäiset turistimatkat avaruuteen, jossa matkustajat saavat kokea painottomuuden.

6

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 6

21.09.2018 09:34

MAAILMALLA

Joulukuun 3. päivästä 2016 tuli käännekohta Virgin Galacticille ja sen avaruusturismisuunnitelmille.

SpaceShipTwo, jota sanotaan myös VSS Unityksi, nousi Mojave Air and Space Portista Kaliforniasta ja lensi 1 tunnin ja 20 minuuttia.

Lentoja oli tehty aikaisemmin kuljetuskone WhiteKnightTwon avulla, mutta tämä oli ensimmäinen kerta, jolloin VSS Unity lensi hetken omin avuin ja täysin hallitusti.

Avaruusalus irrotti itsensä kuljetuskoneesta ja lensi vapaasti kymmenen minuutin ajan.

Virgin Galacticille onnistunut lento oli hieno uutinen. Sen suunnitelmat viivästyivät tuntuvasti, kun VSS Unityn edeltäjä, VSS Enterprise, syöksyi maahan 2014.

Virgin Galacticin suunniteltu matkareitti antaa matkustajille avaruuskokemuksen.

Nousu

WhiteKnightTwo kuljettaa SpaceShipTwo-VSS Unityn 15 km korkeuteen, ennen kuin niiden tiet erkanevat.

Avaruuden raja

Space­ShipTwon asiakkaat kokevat matkan korkeimmassa kohdassa painottomuuden ja leijuvat istuimillaan useiden minuuttien ajan.

Laskeutuminen

VSS Unityn nousu 110 km korkeuteen kestää noin 90 sekuntia.

Hybridirakettimoottorit antavat alukselle 4 000 kilometrin tuntinopeuden.

Irtautuminen

Mikrogravitaatio

110 kilometriä 100 kilometriä

Kuljetuskone vie avaruusaluksen 15 000 metrin korkeuteen, ennen kuin se vapauttaa rakettimoottorilla toimivan SpaceShipTwon.

SpaceShipTwo laukaisee paluumatkalla Maahan eräänlaisen siipien ”sulkajärjestelmän”, joka varmistaa turvallisen laskun hieman sulkapallon tapaan.

15 kilometriä

Liitolento

Matkan viimeinen osuus on liitämistä ilman moottoria, kunnes alus lopulta laskeutuu turvallisesti takaisin maahan.

© Virgin Galactic

Matka avaruuden alkuun

Perämies menehtyi traagisesti. Koelento oli ensimmäinen monista. Vuonna 2017 niitä tehtiin lisää, ja heinäkuussa 2018 VSS Unity saavutti mesosfäärin rajan (52 km), mutta avaruutta (100 km) ei vielä ole saavutettu.

Kun koelennot on tehty ja kaupalliset lennot voivat alkaa, matkasta tulee asiakkaille ainutkertainen kokemus. Matkustajat nousevat korkeammalle kuin mikään muu kaupallinen lentokone, ja he saavat kokea painottomuutta mikrogravitaatiossa useiden minuuttien ajan.

7

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 7

21.09.2018 09:35

TAPAHTUI

MAAILMALLA Tutkijat ovat löytäneet uusia ”älykkyysgeenejä” Tutkimus osoittaa, miten DNA voi vaikuttaa älykkyyteen.

Alankomaalaisen tutkimuksen tulokset osoittavat, että tiettyjen geenien ja älykkyyden välillä vallitsee yhteys.

Työryhmä tutki lähes 80 000 ihmisen geeniprofiileja ja älykkyystestituloksia. He löysivät todisteita, joiden mukaan 52 geenillä (joista 40 on uusia löydöksiä) on yhteys älykkyyden biologisiin mekanismeihin. Geenit vaikuttavat solujen kehitykseen, synapsien muodostukseen, aksonien hallintaan ja hermosolujen erilaistumiseen, ja ne ilmentyvät pääasiassa aivokudoksen soluissa.

Tällaiset tutkimukset voivat kuitenkin olla kiistanalaisia, koska älykkyystestit, joille ne perustuvat, eivät yleensä mittaa sellaisia kykyjä kuin luovuus tai sosiaalinen älykkyys.

Aarhus on ensimmäinen kaupunki, joka tuottaa energiaa jätevedestä.

Aarhus on ensimmäinen, joka käyttää järjestelmää kokonaisuudessaan.

Kööpenhamina, Chicago ja San Francisco suunnittelevat seuraavansa esimerkkiä.

Kaikki jäte ei ole roskaa, ja tanskalaisella Aarhusin kaupungilla on suunnitelma sen hyötykäytöstä.

Kaupungin vedenpuhdistusjärjestelmä on uusittu kokonaan, ja se pystyy nyt tuottamaan 50 % sähköylijäämän. Tämä saavutetaan syöttämällä bakteereille jätevettä, ennen kuin tuotteena syntyvä biokaasu poltetaan. Syntyvä energia käytetään puhtaan veden jakeluun 200 000 asukkaalle, ja sitä myydään lisäksi takaisin sähköyhtiölle. Jätteiden energiaa asukkaiden juomavesituotannossa hyödyntävät kaupungit voivat olla tulevaisuuttamme. Aarhusin tavoite on olla hiilidioksidineutraali vuonna 2030.

8

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 8

21.09.2018 09:35

MAAILMALLA

Tutkijat onnistuivat kvanttiteleporttaamaan fotonin Tutkijat ovat siirtäneet hiukkasen kaupungin halki siirtämättä sitä fyysisesti.

Tutkijoiden onnistui kvanttifysiikan avulla lähettää tietoa 8,2 kilometrin matkan Calgaryssa, Kanadassa, siirtämättä itse materiaa.

Se on mahdollista lomittumiseksi kutsutun ilmiön ansiosta, jossa se, mitä tapahtuu yhdelle partikkelille, voi vaikuttaa toiseen pitkänkin matkan päästä. Fotoneilla ja muilla

alkeishiukkasilla on ns. spin-ominaisuus; se miltä partikkeli näyttää eri suunnista.

Lomittuneen partikkelin spin-luvun mittaaminen vaikuttaa välittömästi toisen partikkelin tilaan. Lomittuneet protonit voivat näin pysyä lomittuneina tilasta riippumatta, jolloin viestejä voidaan välittää määräämällä kvanttipartikkelin spin.

Tutkijat teleporttasivat fotonin ominaisuudet Calgaryn kaupunginosasta toiseen valokaapeliverkoston avulla.

Lontoon Budrobotit Testeissä paljastuu, voivatko itseohjautuvat robotit toimittaa tavaroita.

Robotiikka voi olla suuri askel verkkokaupan tulevaisuudelle.

Kuriirifirma Hermes testaa parhaillaan Lontoossa itseohjautuvia robotteja. Robotteja testataan 30 minuutin noutokierroksilla, ja jos testit onnistuvat, Hermeksen kaltaiset yritykset saavat käyttöönsä parannellun suunnittelu- ja seurantajärjestelmän. Robottien liikkeitä seurataan valvontakeskuksen kautta. Vaikka ne ovat itseohjautuvia, ihminen voi valita ohjata niitä vaikeissa tilanteissa, kuten kadunylityk­ sissä. Testit ovat jatkoa kolmen robotin pilottiprojektille Hampurissa, Saksassa elokuussa 2016.

Itseohjautuvat robotit ovat vaihtoehto droonitoimituksille, joita tiheästi asuttujen alueiden tiukat ilmatilasäädökset rajoittavat.

9

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 9

21.09.2018 09:35

TAPAHTUI

MAAILMALLA

Airbusin uusi hybridikapseli Lentoyhtiö kokosi uuden ajattelun autoiluprojektin italialaisen insinööri- ja suunnitteluyrityksen kanssa.

Pop.Up oli Geneven moottorinäyttelyn jännittävimpiä esittelykohteita 2017. Se on Airbusin ja italialaisen suunnittelutoimisto Italdesignin insinöörien kehittämä moduuli­ muotoinen ilma- ja maamatkustajakonsepti.

Ajatus Pop.Upin takana on kehittää kestäviä kuljetusmuotoja kaupungeissa, koska liikenteestä on tulossa yhä suurempi ongelma. Los Angelesissa ihmiset jonottavat ruuhkissa keskimäärin 104 tuntia vuodessa. EU:n ja USA:n liikennekuormituksen kustannuksiksi arvioidaan noin 280 miljardia puntaa, 312 miljardia euroa.

Pop.Up koostuu useista moduuleista, se on täysin sähkökäyttöinen ja päästötön, ja se on suunniteltu selviytymään tulevaisuuden kuljetushaasteista.

Auto on yhdistelmä matkustajakapselia, maayksikköä (joka muistuttaa autoa) ja irrotettavaa ilmayksikköä (jossa on roottorit kuten drooneissa).

Matkustaja voi tilata matkan sovelluksella, ja tekoälyjärjestelmä analysoi liikennekuvan ja päättää, kannattaako sinun ajaa vai lentää.

Pop.Upissa yhdistyvät ajamisen ja lentämisen edut.

Pop.Up päättää, matkustatko tietä pitkin vai ilmassa.

10

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 10

21.09.2018 09:35

Matkustaja voi tilata matkan yhtiön kehittämällä sovelluksella.

Joustavat moduulit Näin Pop.Up muuntuu maa- ja ilmakuljetusten välillä.

Matkustajakapseli

Hiilikuitukapselissa on tilaa kahdelle matkustajalle ja auton voimanlähdeakulle.

Ilmamoduuli

Ilmamoduulia kuljettaa kahdeksan roottoria, jotka tekevät Pop.Upista matkustajadroonin.

Vaihtaa muotoa

Maamoduuli

Alin osa on alusta, jossa pyörät ovat. Kun Pop.Up käyttää maamoduulia, se ajaa tiellä kuin itseohjautuva auto.

© Airbus, Italdesign

”Ajatus Pop.Upin takana on kehittää kestäviä kuljetusmuotoja kaupungeissa.”

Jos Pop.Up juuttuu liikenteeseen, se irrottautuu pyöräalustasta ja vaihtaa ilmamoduuliin, joka jatkaa matkaa ilmassa.

11

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 11

21.09.2018 09:35

TUTKIMUS

18

Eläinrobotit

14

Luonto tieteen innoittajana

20

Evoluution myytit

26

Stressi, stressi, stressi!

32

Empatiageenit

33

Miksi saamme krapulan?

34

Salaiset supervoimasi

40

Kaikenlaista tutkimuksesta 20

Evoluution myytit

12

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 12

21.09.2018 09:35

26

Empatiageenit

34

26

Supersprintterit

Stressi, stressi, stressi!

33

Miksi saamme krapulan?

13

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 13

21.09.2018 09:35

TUTKIMUS

Irisointi

Perhosen siipien yläpuoli hehkuu päivällä kirkkaansinisenä ja vihreänä.

LUONTO TIETEEN INNOITTAJANA Jotkut ihmisen fantastisimmista keksinnöistä matkivat kasveja ja eläimiä. Sitä sanotaan biomimetiikaksi.

14

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 14

21.09.2018 09:35

Lootuksenkukan lehtien mikroskooppiset piikit antoivat idean itsepuhdistuvaan maalipintaan.

M

aailman biologiset organismit ovat vuosimiljoonien aikana kehittyneet mestariselviytyjiksi omassa ympäristössään. Ne ovat päihittäneet esteitä nokkelin keinoin maailmassa, joka on täynnä kilpailua.

Esimerkiksi jotkut parasiittipistiäiset laskevat munansa pitkällä, putkimaisella elimellä. Ne pystyvät porautumaan usean senttimetrin paksuisen puun läpi, vaikka ne eivät ole kovin

Värit luonnossa

vahvoja. Ne poraavat pistimellään puun läpi aiheuttamatta ympäröivälle puusolukolle juurikaan vaurioita hankaamalla munanlaskuputkensa kahta puolikasta edestakaisin.

Mekanismi on hyvin samanlainen kuin porissa, joita käytetään rakennusalalla ja neurokirurgiassa. Tutkijat ovat innoittuneet luonnon tekniikasta ja kehittäneet sitten innovatiivisia työkaluja, kuten ohjattavat sondit lääketieteessä.

Näin perhonen antoi idean lukulaitteeseen

Suomut

Perhosten tieteellinen nimi on Lepidoptera, joka tarkoittaa suomusiipisiä. Siipien yläpuolta peittää suuri määrä pieniä, lomittaisia suomuja.

Aalto 1

Päällyste

Uloin kerros muodostuu ristikkäisten rivien kuvioista ja on tehty kovasta aineesta, jota sanotaan kitiiniksi.

Valon diffraktio

Ristikkäisen kuvion ansiosta valo osuu suomuihin eri kulmissa ja heijastuu edestakaisin useita kertoja. Siniset aallonpituudet tehostuvat ja heijastuvat, ja muut ohjautuvat pois.

Aalto 1

+

=

Aalto 2

+

=

Aalto 2

Vaimentava interferenssi

Vahvistava interferenssi

Valon aallonpituuksien vastakkaiset huiput ja aallonpohjat neutralisoivat toisensa.

Valon aallonpituuksien huiput ja aallonpojat tulevat yhtäaikaisesti ja tuottavat vahvistettuja aallonpituuksia.

Projisoitu valo

Monenlaisia värejä

Ulkopuolelta tuleva valo tunkeutuu lasin läpi, ja ne aallonpituudet, jotka pääsevät jälleen ulos, projisoituvat ja määrittelevät värin.

Paneelien välistä etäisyyttä voidaan muuttaa tuhat kertaa sekunnissa, jolloin voidaan heijastaa väriyhdistelmiä.

Ruutu pystyy siksi heijastamaan kaikkia näkyvän alueen värejä.

Säädettävät paneelit

Paneelien välimatkaa voidaan säätää, jolloin vain kuhunkin tiettyyn välimatkaan sopiva aallonpituus heijastuu.

Ideoita eläinkunnasta.

Paranneltu suurnopeusjuna

Luonnossa on paljon käyttökelpoisia menetelmiä, ja monien alojen insinöörit ovat alkaneet hyödyntää niiden etuja matkimalla kasveja ja eläimiä. Nyt löydämme uusia ratkaisuja vanhoihin ongelmiin kaikkialla rakennus­ alalta taisteluvarusteisiin. Biomimetiikka avaa ovia mullistavaan kehitykseen, joka vie teknologista vallankumoustamme vauhdilla eteenpäin.

Japanin Shinkansen-luotijunan 500-sarja kulkee 300 km/h, mutta ”jyrisee kuin ukkonen”. Junan keulan uusittu muoto jäljittelee kuningaskalastajan virtaviivaista nokkaa, jonka ansiosta uudemmat mallit ovat nopeampia, hiljaisempia ja energiatehokkaampia.

Rakennusvinkki termiiteiltä Kun ajattelemme maailman parhaita arkkitehtejä, termiitit tuskin tulevat mieleen ensimmäisenä. Ne osaavat kuitenkin rakentaa valtavia kaupunkeja, joissa on varastoja, ilmastointikuiluja ja puutarhoja – maakekoon.

Termiittikeon kehittynyt tunneliverkosto toimii konvektiovirtausperiaatteella, jossa lämmin ilma nousee ylös ja tiheämpi kylmä ilma vajoaa alaspäin. Se pitää lämpötilan vakiona, ja termiitit voivat viljellä perus­ ruokaansa sieniä vuoden ympäri.

Tämä ihmeellinen uroteko innoitti arkkitehti Mick Pearcea piirtämään ympäristöä säästävän rakennuksen, jossa ei ole ilmastointia eikä lämmitystä, mutta jossa vallitsee silti tasainen lämpötila vuoden ympäri. Suunnitelma hyödyntää termiittien periaatetta käyttää kanavia ja savupiippuja, jotka vievät lämpöä ylöspäin, jolloin rakennus pysyy viileänä ja tuulettuneena.

Monimutkaiset rakenteet pitävät lämpötilan vakiona vaihtelevissa lämpöolosuhteissa.

Nämäkin tekniikat ovat saaneet ideansa eläimistä.

Pienempi vastus

Hai on mahtava petoeläin, osaksi uskomattoman nopeutensa ansiosta. Jotkut lajit pystyvät uimaan yli 50 km/h. Tutkijat uskovat, että niiden ihoa peittävät kovat suomut vähentävät virtausvastusta niiden liikkuessa vedessä. Ideaa on käytetty kitkattomampien veneiden kehittelyssä.

Vaatteiden maastovärit

© Thinkstock; WIKI; Illustrations by Jo Smolaga

Tiesitkö tämän?

Mustekala voi muuttaa ihonsa ulkonäköä piiloutuakseen pedoilta tai metsästääkseen pahaa aavistamatonta saalista. Ne käyttävät erilaisia väripigmenttejä lihassupistusten avulla sulautuakseen ympäristöönsä. Insinöörit ovat matkineet tätä käyttämällä tekniikkaa ”älyvaatteissa”.

15

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 15

21.09.2018 09:35

TUTKIMUS

XXXXXXXXXXXX Magneter i industrin Keinotekoinen fotosynteesi

Vahingollisista kaasuista ympäristöystävällistä polttoainetta keinotekoisten lehtien avulla.

Kasvit ovat ylläpitäneet elämää satojen miljoonien vuosien ajan. Ne absorboivat hiilidioksidia, vettä ja aurinkoenergiaa ja tuottavat happea ja energiaa hiilihydraatti­ muodossa. Nyt tutkijat ovat kehittäneet keinotekoisen lehden, joka pystyy samaan.

Keinotekoinen lehti vangitsee aurinko­ energiaa jopa kymmenen kertaa tehokkaammin kuin luonnollinen

esikuvansa. Keinolehti jakaa vesimolekyylit hapeksi ja vedyksi katalysaattorien avulla.

Sitten erikoistuneet bakteerit pääsevät tekemään nestemäistä polttoainetta vedystä ja hiilidioksidista.

Vallankumouksellisesta tekniikasta, joka tuottaa nestemäistä polttoainetta ilman hiilijalanjälkeä, voi tulla tärkeä osa hiilidioksidipäästöjen vähentämistä.

”Keinotekoinen lehti vangitsee aurinkoenergiaa jopa kymmenen kertaa tehokkaammin kuin luonnollinen esikuvansa.”

Kasvienergian hyötykäyttö

Tehokkuus kasvaa

Tulivatpa lehdet metsästä tai laboratoriosta, ne toimivat suunnilleen samoin.

LUONNOLLINEN FOTOSYNTEESI

Luonnosta saatuja ideoita tieteellisiin keksintöihin

Takiainen

Kaikkein pienimmätkin meistä, jotka eivät vielä osaa sitoa kengännauhojaan, pärjäävät, ja se on biomimetiikan ansiota.

Takiainen otettiin hyötykäyttöön, kun tutkija huomasi, miten helposti sen pienet väkäset tarttuivat hänen koiransa turkkiin.

Auringonvalo

Lehden klorofylliin osuva aurinkoenergia vapauttaa sen elektroneja.

VETYIONIT JA ELEKTRONIT

O

VESI O GLUKOOSI C6H12O6

HIILIDIOKSIDI

Vesimolekyylin jakaminen Klorofylli korvaa menetetyt elektrodit ottamalla niitä vedestä, jolloin vesimolekyyli jakautuu vedyksi ja hapeksi.

O

O

Hiilihydraattituotanto

HAPPI

Erotetut atomit yhdistyvät hiilidioksidiin ja muodostavat sokeria, josta syntyy energiavarasto.

Happi jätetuotteena

KEINOTEKOINEN FOTOSYNTEESI

Lehti vapauttaa ylimääräisen hapen ilmakehään.

Uudistuva energia

Valo

Aurinkoenergia absorboituu ja muodostaa keinotekoiseen johteeseen ”elektroniaukkopareja”.

KATALYSAATTORI

VETY

Valoa keräävä johde

PUOLIJOHDEANTENNI

Veden elektronit ”hyppäävät” johteeseen, jolloin vesimolekyylit jakautuvat.

O

VESI

Veden hajottaminen

Kaksi halvoista materiaaleista tehtyä katalysaattoria ohjaa veden hajottamista vedyksi ja hapeksi.

Erikoistuneet bakteerit muuttavat vedyn ja hiilidioksidin polttoaineeksi.

HAPPI

O KATALYSAATTORI

O

O

Happi

Lehti vapauttaa happea sivutuotteena, kuten luonnossakin.

Ylivoimaiset tuuliturbiinit

Ryhävalas on valtavasta koostaan huolimatta uskomattoman sulava eläin.

Sen evien reunoilla on suuria kuhmuroita. Ne antavat nostetta ja vähentävät virtausvastusta, kun valas tekee vaativia käännöksiä. Tätä voidaan käyttää hyväksi tuulettimissa, lentokoneissa ja tuuliturbiineissa.

Vedenkeruuta autiomaassa

Namibian autiomaa on maailman kuivimpia paikkoja, mutta namibialainen kuoriainen pystyy elämään siellä. Se nostaa takaruumiinsa ylös ja kerää kondensoituneen vesihöyryn. Tutkijat ovat löytäneet selän siivistä mikroskooppisia kuoppia, jotka johtavat veden sen suuhun.

Vastaavanlaisia kuoppia käytetään nykyään uusissa vedenkeruuyksiköissä.

16

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 16

21.09.2018 09:35

AlphaGo on algoritmi, jonka neuroniverkosto saa innoituksensa aivoista Se voitti maailmanmestaruuden kiinalaisessa go-lautapelissä.

Tekoäly

Dharmendra S. Modha esittelee aivoista innoitusta saanutta supertietokonetta, jossa on 16 TrueNorthpalikkaa.

Aivojen rakenne on kaiken luovuutemme pohja ja innoituksen lähde biomimetiikalle.

Ihmisaivot ovat maailmankaikkeuden kehittyneimpiä asioita. Aivoissa on noin 100 miljardia neuronia valtavassa verkostossa, jossa jokainen neuroni on yhteydessä noin 10 000 muuhun. Ylivoimainen kykymme oppia, tulkita ja pohtia on tehnyt meille mahdolliseksi parantaa sairauksia, laskeutua kuuhun ja kehittää käyttökelpoisia tietokoneohjelmia, joista on tullut arkipäivämme keskeinen osa.

Tietokoneiden voima ja kapasiteetti ovat viime vuosikymmeninä kasvaneet huomattavasti, ja nykytietokoneet pystyvät ratkaisemaan matemaattisia ongelmia silmänräpäyksessä, paljon nopeammin kuin ihmisaivot.

Tietotekniikalla on valtavasti kapasiteettia joillakin alueilla, mutta se ei edelleenkään kykene kilpailemaan ihmisaivojen parhaiden ominaisuuksien kanssa. Edistynyt elimemme kykenee tulkitsemaan ja työstämään aistihavaintoja

Ihmisaivot Aivomme ovat uskomaton verkosto hermosoluja, jotka lähettävät sähköisiä signaaleja vaihtaakseen tietoa.

Aivokapasiteetti

Ihmisaivojen pinnalla on monta poimua ja vekkiä, jotka lisäävät niiden pinta-alaa ja antavat tilaa suuremmalle määrälle neuroneja.

paremmin kuin mikään muu. Voimme seistä kesäisellä rannalla ja kuunnella aaltoja, katsoa lintuja ja tuntea auringon lämmön.

Sitten kokoamme kaiken tämän tiedon ja luomme kokonaiskuvan. Voimme myös oppia uusia asioita ja sopeutua kokemustemme mukaan.

Tietokoneohjelmat hyötyisivät molemmista kyvyistä.

Hiljattain kehitetty algoritmi kykenee analysoimaan magneettikuvauksen kuvia ja diagnosoimaan kasvaimia ja poikkeamia.

Keinotekoisen hermoverkoston kehittäjä haki innoitusta aivoista luodakseen ohjelmia, jotka pystyvät oppimaan kokemuksista.

Kestää vielä kauan, ennen kuin näillä ohjelmilla on sama voima ja ajattelukyky kuin aivoilla, mutta käyttämällä aivoja mallina pääsemme jatkuvasti lähemmäs todella suorituskykyistä tekoälyä.

Neuroniverkostot

Neuronit ovat yhteydessä toisiinsa lähettämällä sähköisiä signaaleja, ja ne voivat ottaa tietoa vastaan monesta lähteestä.

Dendriitit

Monet tuojahaarakkeet, joita sanotaan dendriiteiksi, ottavat vastaan viestejä muista soluista.

Neuroneja datapalikalla IBM:n tutkijat ovat tutkineet aivojen rakennetta kehittäessään TrueNorth-tietosirua.

Se on aivojen rakennetta jäljittelevä prosessori, jossa on 1 miljoona simuloitua neuronia ja 246 miljoonaa simuloitua synapsia. Tutkijat jäljittelivät aivojen moduulimuotoista ja joustavaa rakennetta kehittäessään neurosynaptisen verkoston, johon kuului sisäänrakennettua prosessorivoimaa, muisti ja prosessiyksikkö. Ainutlaatuinen ohjelmointikieli on pian saatavilla, joten meillä on ehkä pian aivoja muistuttavia tietokoneita, jotka hallitsevat puhelimiamme.

”Meillä on ehkä pian aivoja muistuttavia tietokoneita, jotka hallitsevat puhelimiamme.”

Aksoni

Aksonit lähettävät synapseille tietoa itse solusta.

Synapsit

Kemiallisia viestinviejiä, hermovälittäjiä, vapautuu, ja ne liikkuvat neuronien välissä.

© SPL; WIKI; Thinkstock; Hita Bambhania-Modh IBM

Tiesitkö tämän?

Postsynaptinen solu

Lähellä sijaitsevien solujen signaalien yhdistelmä määrää, välittääkö neuroni viestin edelleen.

17

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 17

21.09.2018 09:36

TUTKIMUS

Eläinrobotit

Koneita rakennetaan eläinformaatissa.

Kuvitelmasi tulevaisuudesta on luultavasti täynnä robotteja helpottamassa arkea.

Mieleen tulee helposti monenlaisia tapoja, joilla koneet voivat auttaa meitä. Niistä voi tulla entistä tärkeämpiä esimerkiksi sodankäynnissä, pelastuspalveluissa ja logistiikassa. Monet tutkijat suunnittelevat nyt koneita monenlaisiin tehtäviin. Optimaaliset mallit löytyivät varsin yksinkertaisesti; ne olivat jo olemassa luonnossa.

Eläimet sopeutuvat elämään kaikenlaisissa ympäristöissä. Jotkut lajit elävät äärimmäisissä lämpötiloissa, vuorten huipuilla tai meren pimeissä syvyyksissä.

Insinöörit toivovat pystyvänsä kopioimaan näiden lajien erikoistuneet ominaisuudet ja piirteet. Eläinten anatomiaa jäljittelemällä voimme lisäksi antaa roboteille vaikuttavia

BigDog

ominaisuuksia, kuten suuren nopeuden tai lentokyvyn.

Eläimiä muistuttavien robottien rakentamiseen on pantu valtavasti aikaa ja rahaa. Gepardi on maailman nopein maaeläin. Se saavuttaa uskomattoman nopeutensa joustavan selkärankansa ansiosta.

Boston Dynamics kehitti lajin robottivastineen. Sen selkä toimii samoin, ja se voi juosta yli 45 km/h. Jättimäinen AlphaDog voi lisäksi kantaa yli 180 kilon kuormaa pitkiä matkoja ja on siksi robottimaailman vastine kuormajuhdalle.

Robottieläimet alkavat todella näyttää potentiaalinsa. Kaikkea löytyy

Boston Dynamicsin BigDog on rakennettu kantamaan sotilasvarusteita vaativassa maastossa.

pikkuriikkisistä RoboBee -laitteista, jotka voivat pölyttää viljelykasveja tai valvoa liikennettä, aina apinamaisiin androideihin, jotka voivat auttaa tutkimaan Marsia. Käyttöalueita on loputtomasti.

Polttomoottori

Koiraa muistuttava opasrobotti on suunniteltu selviytymään vaikeassa maastossa, mutta voiko sitä verrata ihmisen parhaaseen ystävään?

Moottori tuottaa voimaa polttamalla fossiilista polttoainetta.

Vesijäähdytys estää ylikuumenemisen.

Sensorialusta

Viestintä

Sillä on useita sensoreita ja GPS-järjestelmä, joka auttaa konetta suunnistamaan erilaisissa ympäristöissä.

Se kerää aistihavaintoja aivojen tapaan ohjatakseen liikkeitään, ja se voi kommunikoida ihmisohjaajan kanssa välimatkan päästä.

Tuntosensori

Lihakset

Se kerää tietoa useista sensoreista päättääkseen, mitkä sen jaloista ovat kosketuksissa maanpintaan. Sitä voi käyttää epätasaisessa maastossa.

Lihakset ovat kiinni luurangossa jänteillä, ja ne ohjaavat liikkeitä systemaattisilla supistuksilla.

Aivot

Aivot tulkitsevat aistihavaintoja ja päättävät liikkeistä ja säätelevät homeostaasia.

Toimilaite

Moottori puristaa öljyä korkealla paineella hydrauliseen pumppujärjestelmään, joka toimii keinolihaksina ja liikuttaa jalkoja.

Sydän

Sydän tuo polttoainetta lihaksiin pumppaamalla ravinteikasta verta elimistöön.

Luut

Useat liiketasot antavat hyvän tasapainon, ja koira voi liikkua sulavasti epätasaisessa maastossa.

18

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 18

21.09.2018 09:36

Tiesitkö tämän?

Tutkijat ovat ottaneet mallia mustekaloista ja maneeteista luodakseen ”hyytelömäisiä” pelastusrobotteja

Tabbot

TABBOT

ROBOCLAM

Marokkolaisella hämähäkkilajilla on erikoinen kyky: se osaa pyöriä. Hämähäkkiä sanotaan Marokossa ”tabachaksi”, ja se pyörii hiekkadyynejä ylös ja alas päästäkseen karkuun saalistavilta pedoilta. Tämä urheilullinen kyky tarjosi mallin sen robottivastine Tabbotille. Tämä kone voi taittaa pitkiä aavikko­ taipaleita niin kävellen kuin pyörienkin sekä Maassa että Marsissa.

RoboClam Ensis directus on suurikokoinen nilviäislaji, joka voi kaivautua uskomattoman nopeasti; nopeammin kuin mikään ihmisen valmistama pora. Se avaa ja sulkee kehonsa pieniä kuoria suurella voimalla ja muuttaa sitä ympäröivän aineksen nesteeksi.

Vastus pienenee, ja kaivautumiseen yhä alemmas tarvitaan vähemmän energiaa. Insinöörit ovat kehittäneet tällä periaatteella toimivan laitteen, jota käytetään tulevaisuudessa vedenalaisten alusten ankkurointiin.

Syvällä kulkevat vedenalaiset alukset hyötyvät helposta ankkurointimekanismista.

Robottihummeri

”Tulevaisuudessa huokaat ehkä helpotuksesta nähdessäsi torakan.”

© Tom Libby, Kaushik Jayaram and Pauline Jennings. Courtesy of PolyPEDAL Lab UC Berkeley; Thinkstock; Boston Dynamics; Donna Coveney; Illustration by Adrian Mann

Vedenalaiset miinat ovat vakava uhka vedenalaisille aluksille. USA:n laivasto suunnittelee lähettävänsä robotteja haravoimaan kätkettyjä vaaroja merenpohjasta. Siihen tarvitaan kone, joka pystyy liikkumaan syvyyksissä tehokkaasti, ja he rakensivat robottihummerin. Se matkii luonnon­ version tehokkaita, aaltomaisia liikkeitä, ja siinä on miinasensoreita.

Robottihummerin muoto matkii sen luonnonesikuvan kykyä ryömiä kivien väleissä.

Pelastustorakat Torakoita pidetään yleensä epämiellyttävinä olentoina, joista on tunnetusti vaikea päästä eroon. Tutkijat ovat keksineet, että niiden ulkokuori kestää liikkeessä ollessa jopa 300-kertaisia voimia niiden ruumiinpainoon verrattuna. Ne pystyvät sitä paitsi liikkumaan uskomattoman nopeasti hyvin ahtaissa tiloissa.

Niiden liikkuvuus antoi idean kehittää CRAM. Se on kokoonpuristuva robotti, jonka mekanismit ottavat mallia torakasta. Koneen kyky liikkua pienistä aukoista tekee siitä soveliaan pelastustehtäviin. Tulevaisuudessa huokaat ehkä helpotuksesta nähdessäsi torakan.

Robotin ainutlaatuisia liikkeitä voidaan käyttää myös maanviljelyssä.

ROBOTTIHUMMERI

CRAM-ROBOTTI CRAM-robotti jatkaa ryömimistä vielä, kun se on puristunut puoleen alkuperäisestä koostaan.

Tutkijat käyttivät hyväkseen tutkimuksia torakan ulkokuoresta.

19

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 19

21.09.2018 09:36

TUTKIMUS

EVOLUUTION MYYTIT Yhdeksän tunnetuinta myyttiä Darwinin kuuluisasta teoriasta.

E

voluutio on kaikkien aikojen tunnetuin tieteellinen teoria. Se kuvaa, miten lajit muuntuvat tai erkanevat alkuperäisestä kokonaan omaksi lajikseen aikojen kuluessa.

Evoluutio selittää, miten ihmisen aivot kehittyivät, miksi kirahvi on niin korkea ja miten bakteerit voivat kehittyä vastustuskykyisiksi antibiooteille vain muutamassa päivässä. Kilpa elämän valtaisan verkoston selittämiseksi sai vauhtia 1800-luvulla. Eri eläinten väliset yhtäläisyydet olivat kiehtoneet luonnonhistorioitsijoita vuosikymmenien ajan, ja 1800-luvulla maasta löytyi yhä enemmän fossiileja. Tutkijat alkoivat ymmärtää, että planeetta oli paljon vanhempi kuin oli uskottu. Osoittautui, ettei ihminen ollut ollut olemassa kovin kauan ja että planeetalla oli aiemmin elänyt valtavankokoisia eläimiä.

Luonnonhistorioitsija Jean-Baptiste Lamarck huomasi, että monet lajit vaikuttivat sopivan ympäristöönsä. Hän oletti, että se johtui pitkäaikaisesta sopeutumisesta elämäntapaan ja tiettyjen muutosten välittämisestä

jälkeläisille. Hänestä tuli kuuluisa, kun hän väitti, että kirahville oli kehittynyt pitkä kaula, koska se venytti koko ajan korkeimpiin puihin saadakseen ruokaa. Se, joka kurkotti korkeimmalle, sai pitkäkaulaisia jälkeläisiä.

Lamarckin teoriassa oli puutteensa (se ei selittänyt, miten muutokset tapahtuivat), mutta hän teki kaksi tärkeää havaintoa: Lajit voivat muuttua vähitellen sopeutuakseen ympäristöönsä, ja nämä muutokset välittyvät seuraavalla sukupolvelle.

Charles Darwin jatkoi näiden havaintojen pohjalta tutkiessaan kasveja ja eläimiä. Hän julkaisi 1859 teoksen aiheesta, jonka nykyinen nimi on evoluutio luonnonvalinnan kautta.

Hän väitti, että kaikilla eliöillä oli piirteitä, jotka erottivat ne sukulaisistaan. Tietyt ominaisuudet saavat ne elämään pitempään ja saamaan enemmän jälkeläisiä. Ympäristöön sopeutumisen sijasta ympäristöön parhaiten sopivilla on suurimmat mahdollisuudet selviytyä ja välittää geeninsä seuraavalle sukupolvelle. Seurauksena on, että lajit muuntuvat ajan mittaan.

Darwin ei tiennyt tarkasti, miten ominaisuudet välittyivät vanhemmilta jälkeläisille, ja teoriasta tuli hyvin kiistelty. Tutkijat selvittivät seuraavina vuosikymmeninä, että tietoa sukupolvelta seuraavalle välittivät geenit. Pienenpienet muutokset geneettisessä koodissa veivät evoluutiota eteenpäin. Nykyään tutkijat ovat jäljittäneet geneettisiä karttoja, löytäneet lukemattomia fossiileja ja nähneet evoluutiota sekä reaaliaikaisesti luonnossa että laboratoriossa.

Evoluutioteoriaa on nykyään selitetty ja kehitetty yhdeksi biologian kulmakivistä. Siitä on tullut hyväksytty totuus. Se on siitä huolimatta kiistelty ja yksi tieteen väärinymmärretyimmistä alueista. Miten tutkijat voivat olla varmoja siitä, mitä on tapahtunut, jos fossiilien kehityksessä on aukkoja? Miksi se luokitellaan teoriaksi, vaikka tutkijat tietävät, että se on totta? Mikseivät kaikki apinat ole kehittyneet ihmisiksi?

Käymme seuraavilla sivuilla läpi tavallisimmat myytit Darwinin uraauurtavan teorian ympärillä.

20

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 20

21.09.2018 09:36

Tiesitkö tämän?

Ennen kuin Darwin kehitti kuuluisan teoriansa, hän keskeytti lääketieteen opinnot, koska hän ei kestänyt nähdä verta.

ME POLVEUDUMME APINOISTA

Mikseivät kaikki apinat ole kehittyneet ihmisiksi?

”Kaikki itäapinat ovat kehittyneet yhteisestä esi-isästä toisistaan riippumatta.”

Lähimmät sukulaiset

Ihmiset

Simpanssit

Gorillat

Meidän lähimpiä sukulaisiamme ovat simpanssit ja kääpiösimpanssit.

Itäapinat

Emme ole yksin

Meidät esitetään usein sukupuussa yksin omassa haarassamme, mutta muita, nyt sukupuuttoon kuolleita ihmislajeja on esiintynyt.

© SPL; Thinkstock

Ihminen kuuluu itäapinoihin, suuriin kädellisiin, joilla on suuret aivot eikä häntää.

Maantieteellinen eristys

Lemurit

Lemurit, lorit ja makit erottuivat muista kädellisistä noin 60 miljoonaa vuotta sitten, ja niiden kehitys on jatkunut sen jälkeen.

Kaikilla alla näkyvän evoluutiopuun haaroilla on yhteinen esi-isä. Jos palaat vielä kauemmas menneisyyteen, löydät lopulta yhteisen esi-isän itä- ja länsiapinoille, kaikille kädellisille, kaikille eläimille ja niin edelleen. Kaikki evoluutiopuun haarat jatkavat kehitystään ja tuottavat uusia lajeja: kaiken kokoisia, muotoisia ja värisiä.

Orangutangit

Kummituseläimiä oli ennen kaikkialla maailmassa, mutta nyt jäljellä on vain muutama laji. Ne kaikki elävät Aasiassa.

Apinat Amerikan mantereella

Kummituseläimet

Lemurit, lorit ja makit

Miljoonia vuosia sitten

Me emme polveudu sen enempää simpansseista kuin ihmisapinoistakaan, mutta ne ovat lähimpiä nyt elossa olevia sukulaisiamme.

Sukupuutossa

Gibbonit

Kädellisten sukupuu

sukulaisiamme, mutta ne eivät ole esiisiämme. Kaikki itäapinat ovat kehittyneet yhteisestä esi-isästä toisistaan riippumatta.

Jos jäljität ihmisfossiileja kauas menneisyyteen, niistä tulee vähitellen yhä apinamaisempia. Niillä on suuremmat hampaat, pienemmät aivot ja vahvemmat käsivarret ja jalat. Jos jäljität simpansseja kauas menneisyyteen, niistäkin tulee yhä enemmän yhteisten esi-isien kaltaisia. Jos palaat ajassa miljoonia vuosia taaksepäin, huomaat, että ihmisen ja simpanssin kehityshistoriat lähestyvät lopulta toisiaan.

Tulet huomaamaan, että meillä on yhteinen sukulainen, joka oli aivan oma lajinsa: meidän esi-isämme.

Apinat Euraasian ja Afrikan mantereilla

Että ihmiset olisivat kehittyneet apinoista vaiheittain on ehkä yksi evoluution suurimmista väärinkäsityksistä. Voi olla, että tunnettu kuva ihmisen kehityksestä, jossa apinoista tulee rivistön edetessä yhä pystympiä ja ihmismäisempiä, on vaikuttanut myytin leviämiseen.

Ensiksikin apina ei ole vain apina.

Nykyapinat jaetaan länsiapinoihin ja itäapinoihin, jotka ovat kaksi eri lajia.

Itäapinat jaetaan puolestaan puoliapinoihin, ihmisapinoihin ja ihmisiin.

Meillä on monia yhteisiä piirteitä ihmisapinoiden kanssa (ts. simpanssien, kääpiösimpanssien, orangutangien ja gorillojen). Ne ovat lähimpiä eläviä

Länsiapinoita on Keski- ja Etelä-Amerikassa, kun itäapinat elävät Afrikassa ja Aasiassa.

Yhteinen esi-isä

Kaikki puun haarat edustavat yhtä yhteistä esi-isää, ts. lajia, josta on kehittynyt kaksi tai useampia uusia lajeja.

Olemme sukua muille kädellisille, mutta emme polveudu niistä.

21

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 21

21.09.2018 09:36

TUTKIMUS

EVOLUUTIOTA EI VOI TESTATA Se tapahtuu niin hitaasti, että sitä on mahdoton todistaa.

Evoluutio tapahtuu yleensä vuosimiljoonien kuluessa, joten emme voi uneksiakaan näkevämme mitään niin dramaattista kuin dinosaurusten kehittyminen linnuiksi.

Ongelma evoluution jäljittämisessä on, että geneettisten muutosten on välityttävä monien sukupolvien kautta, ennen kuin niistä tulee selkeitä. Erityisen vaikeaa on nähdä pitkäikäisten lajien kehittyminen. Se ei kuitenkaan tarkoita, ettemme voisi seurata evoluution kehitystä reaaliajassa.

Iso-Britannia kävi teollisen vallankumouksen aikana läpi nopeiden ympäristömuutosten

vaiheen. Tehtaista tuprusi nokea, joka laskeutui puiden päälle. Koivumittari oli aiemmin käyttänyt koivunrunkoa naamioitumiseen, ja se sai etua vaaleasta värityksestään. Tummat perhoset eivät sulautuneet taustaan, ja linnut söivät ne. Kun nokea alkoi laskeutua, tummasta väristä tulikin etu. Tummien koivumittarien määrä kohosi nopeasti, koska ne jäivät henkiin ja välittivät hyödyllisen geneettisen ominai­ suuden jälkeläisilleen.

Voit saada ajankohtaisenkin esimerkin: me olemme simuloineet koiran evoluutiota satojen

Evoluutio käytännössä

Tärkkelys

Puolet parvesta sijoitetaan häkkiin, jonka ravinto on tärkkelyspohjaista.

Hyönteiset ja mikrobit lisääntyvät niin nopeasti, että niiden kehittymistä laboratoriossa on helppo seurata.

Erilaisten koirarotujen synty on seurausta selektiivisestä kasvatuksesta.

vuosien ajan. Kasvatamme koiria, joilla on haluttuja ominaisuuksia. Jälkikoirat valitaan niiden näön ja hajuaistin perusteella, ja bulldoggeja kasvatetaan niin tylppäkuo­ noisiksi kuin mahdollista. Sellaista kasvatusta tapahtuu vielä tänäänkin, mutta toisille roduille se tuo valitettavasti mukanaan monia terveysongelmia.

Eristäminen

Kärpäset pidetään eristyksissä useiden sukupolvien ajan; tämä jäljittelee maantieteellistä eristymistä luonnossa.

Banaanikärpäset

Kootaan parvi banaanikärpäsiä. Ne ovat samaa lajia, mutta geneettistä variaatiota esiintyy.

Maltoosi

Toinen puolikas sijoitetaan häkkiin, jonka ravinto on maltoosipohjaista (mallassokeria).

”Evoluutiolla ei ole tavoitteita, ja tulokset ovat kaukana täydellisestä”

Jälleenyhdistäminen

Kun parvet jälleen yhdistetään, maltoosikärpäset pariutuvat mieluiten toisten maltoosikärpästen kanssa.

Sama koskee tärkkelyskärpäsiä. Tämä on varhainen vaihe kärpästen kehittymisessä kahdeksi eri lajiksi.

KAIKKI ON SOPEUTUMISTA

Kaikilla ominaisuuksilla on kehityksellinen tavoite.

Monet uskovat, että kaikkien ominaisuuksien takana on jokin historia, mutta kaikki ominaisuudet eivät ole evoluutioon kuuluvaa sopeutumista. Paljon siitä, minkä näet tänään, on tapahtunut sattumalta tai tuloksena jostakin muusta, joka osoittautui toimivaksi. Kaikki muu on vain jäänteitä ominaisuuksista, joita ei enää tarvita. Eliön jo läpikäymät sopeutumiset vaimentavat ja rajoittavat usein evoluutiota.

Sattumanvaraiset mutaatiot

Monilla ominaisuuksilla ei ole ilmeistä tarkoitusta tai etua. Se ei ole sopeutumista. Meistä noin 25 prosenttia on esimerkiksi ”supermaistajia”, ja toisilla on enemmän makunystyröitä kuin muilla.

Sivuvaikutukset

Jotkut ominaisuudet ovat seurausta muista. Veren väri ei johdu sopeutumisesta. Se johtuu siitä, että hemoglobiini (happea kuljettavat molekyylit) on punaista.

22

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 22

21.09.2018 09:36

Tiesitkö tämän?

Ihmisen umpilisäkkeen uskotaan olevan surkastuma, eli se ei olisi enää yhtä tärkeä kuin se oli esi-isillemme.

EVOLUUTIO SELITTÄÄ ELÄMÄN ALUN Jos evoluutio selittää, miten elämä on muuttunut, se voi varmaankin selittää myös, miten se alkoi? bakteerit) geenejä tutkijat uskovat, että LUCA eli noin 3,8 miljardia vuotta sitten, ja sillä oli ainakin 100 geeniä.

Evoluutiotutkimus voi antaa meille johtolankoja siitä, mitä vaaditaan, että elämä voisi alkaa. Itse arvoitusta ei ole vielä ratkaistu, mutta kaikkien luonnontieteiden haarojen tutkijat työskentelevät sen parissa.

Sitä odotellessa evoluutio selittää vain, mitä sen jälkeen tapahtui.

KAIKKI TAPAHTUU JOSTAKIN SYYSTÄ

Alkukantainen elämä

Yksi tunnetuimmista ajatuksista on, että elämä alkoi hydrotermisten lähteiden lämpimissä mineraalipitoisissa vesissä.

Evoluutiolla on tavoite, ja se yrittää ratkaista ongelmia.

Hydrotermiset lähteet

Merenpohjan lämpimiä lähteitä muodostuu tavallisesti mannerlaattojen rajakohdissa, kun maankuoren läpi nouseva magma lämmittää merivettä.

Elämä löytää tien

Bakteerien ja muiden elämänmuotojen löytäminen hydrotermisten lähteiden läheltä on pakottanut tutkijat määrittelemään uudelleen sen, mitä elämän esiintymiseen tarvitaan.

Geenit, joilla on monta toimintoa

Monet geenit säätelevät useampaa kuin yhtä ominaisuutta (pleiotropia). Esimerkiksi näillä kanoilla, joilla on erikoiset höyhenet, on geenimuutos, joka vaikuttaa höyhenten lisäksi ruoansulatukseen, ruumiinlämpöön ja munintaan.

Elämän äärimmäisyydet

Jotkut eliöt tuntuvat viihtyvän hydrotermisten lähteiden lähellä. Nämä ekstremofiilit eliöt elävät korkeassa paineessa, korkeissa lämpötiloissa ja ilman auringonvaloa.

Surkastuneet ominaisuudet

Olemme perineet esi-isiltämme ominaisuuksia, joita emme enää tarvitse. Esimerkiksi viisaudenhampailla oli käyttöä, kun leukaluu oli suurempi ja ravinto vaikeammin pureskeltavaa.

Monet puhuvat evoluutiosta kuin se vaikuttaisi siten, että kaikki eliöt yrittävät kehittyä paremmiksi, nopeammiksi tai vahvemmiksi kuin kaikki muut. Totuus on, ettei evoluutiolla ole mitään tavoitetta, ja tulos on kaukana täydellisestä.

Todellisuudessa evoluutiota ohjaavat geneettiset mutaatiot, joita tapahtuu varsin sattumanvaraisesti. Osa näistä sattumanvaraisista variaatioista saa eliöt elämään hieman pitempään tai saamaan enemmän jälkeläisiä. Nämä hyödylliset ominaisuudet välittyvät seuraavalle sukupolvelle. Toiset ominaisuudet tekevät elämästä hieman vaikeampaa.

Ympäristö, jossa eliöt ovat, määrää, mitkä sattumanvaraisista mutaatioista ovat hyödyksi ja mitkä eivät. Tähän voivat vaikuttaa ilmasto, petoeläimet, ruoan saatavuus tai se, miten voimakasta kiinnostusta eliö herättää puolisossa.

Muutokset tapahtuvat riippumatta siitä, mitä ominaisuudet tulevat valituiksi ajan mittaan, eivätkä ne tähtää mihinkään tavoitteeseen.

Evoluutio yrittää ja erehtyy, eikä lopputulos aina ole niin täydellinen kuin se olisi voinut olla. Esimerkiksi ihmisen silmässä on pieni puute. Viestiä aivoihin kuljettavan näköhermon päässä ei ole verkkokalvoa, vaan verkkokalvossa on sillä kohtaa aukko josta verisuonet pääsevät verkkokalvon eteen. Siksi meillä on sokea piste. Silmämme on kehittynyt monivai­ heisessa prosessissa, mutta kaikki ei aina järjesty parhaalla mahdollisella tavalla.

Eliöt eivät halua, yritä eikä niiden tarvitse kehittyä. Ne vain tekevät sen joka tapauksessa – ja tulokset ovat fantastisia ja ennalta arvaamattomia.

© WIKI; Thinkstock

Evoluutio voi kertoa paljon siitä, miksi elämä on sellaista kuin se on, miten se on muuttunut ja sopeutunut aikojen kuluessa.

Se ei kuitenkaan voi selittää elämän alkuperää. Evoluutio on jo vienyt meidät takaisin LUCA:an: the Last Universal Common Ancestoriin (viimeinen tunnettu yhteinen esi-isä). Se on organismi, josta kaikki elämä maapallolla on kehittynyt. Jäljitettyään ja verrattuaan elämänpuun kahden vanhimman haaran eliöiden (arkeonit ja

23

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 23

21.09.2018 09:36

TUTKIMUS

SILMÄ ON NIIN MONIMUTKAINEN, ETTEI SE OLE VOINUT KEHITTYÄ

Kärpäsen silmässä on satoja keilamaisia osasilmiä, ommatidejä.

Miten monimutkaiset näköelimet ovat voineet kehittyä?

Kehitys monimutkaisemmaksi Jos katsot tarkasti, huomaat luonnossa yksinkertaisempia versioita ihmisen silmästä.

Ihmisen silmä

Mykiö

Joustava kiekko kerää valoa verkkokalvolle.

Monilla eläimillä on yhden linssin silmä, kuten ihmisellä.

Näköhermo

Näköhermo kuljettaa kaiken verkkokalvolle (retina) kerääntyneen tiedon aivoihin.

Sarveiskalvo

Tämä läpinäkyvä kalvo taittaa sisään tulevaa valoa.

Verkkokalvo (retina) Taaimpana silmässä on paljon valoherkkiä soluja.

”Kaikki nämä pienet sopeutumiset voivat antaa eliölle pieniä etuja ympäristössään.”

Iiris

Mykiö

Valoherkkiä soluja

Hermosäikeitä

1

1 Läiskät

Yksisoluisilla euglena-eliöillä on valoherkästä pigmentistä koostuvia ”silmäläiskiä”. Ne havaitsevat niiden avulla valoa ja pimeyttä.

2

2 Kuopat

Laakamadoilla on kuoppiin upotettuja pigmenttiläiskiä. Ne pystyvät niiden avulla päättelemään, mistä suunnasta valo tulee.

Nestettä

3

3 Neulanreikäkamera

Suuremmat, melkein suljetut ontelot muodostavat neulanreikäkameraa muistuttavan tilan.

Niiden avulla esimerkiksi helmiveneet (muistuttaa kuoreen suojautunutta mustekalaa) voivat nähdä kuvia.

4

4 Mykiö

Läpinäkyvät solut peittävät aukon silmän edessä, ja muodostuu yksinkertainen linssirakenne. Etanoilla on tällaiset silmät.

5

5 Kehittynyt kamera

Parannuksista on ajan mittaan syntynyt sellainen monimutkainen kamerasilmä, jollainen mustekaloilla ja ihmisillä nykyään on.

© WIKI/ Deuterostome; WIKI/ Holger Brandl, HongKee Moon, Miquel Vila-Farré, Shang-Yun Liu, Ian Henry, and Jochen C. Rink; Thinkstock; Shutterstock

Darwininkin oli vaikea ymmärtää, että silmä oli evoluution tulosta, mutta jos käymme sen läpi vaihe vaiheelta, se alkaa kuulostaa uskottavalta.

Silmät ovat yksinkertaisimmillaan pigmenttiläiskiä, jotka reagoivat auringonvaloon. Jos tätä pigmenttiä on tasaisella pinnalla, se voi vain havaita valon ja pimeän. Jos se saa pientä syvyyttä kuopassa, sitä voidaan käyttää päättelemään, mistä suunnasta valo tulee. Jos kuopista tulee hieman syvempiä ja aukko alkaa sulkeutua, saadaan jotakin, joka muistuttaa neulanreikäkameraa.

Valoa tulee sisään vähemmän, ja ihmeellisiä kuvia alkaa muodostua. Jos aukko sitten peitetään kerroksella läpinäkyviä soluja, syvennys voi täyttyä nesteellä. Silloin linssi, mykiö, alkaa muodostaa kristalleja sisälleen.

Tämä linssi auttaa silmää kohdistumaan, ja kuvista tulee vielä terävämpiä. Kaikki nämä pienet sopeutumiset voivat antaa eliölle pieniä etuja ympäristössään; se voi esimerkiksi metsästää tehokkaammin tai huomata petoeläimet aikaisemmin. Sopeutuminen etenee monien sukupolvien ajan, ja silmä on muuntunut vähitellen.

24

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 24

21.09.2018 09:36

Tiesitkö tämän?

Geneettiset tutkimukset osoittavat, että sienillä ja eläimillä on enemmän yhteistä toistensa kanssa kuin kasvien

LUONNONVALINTA OHJAA KAIKKEA EVOLUUTIOTA PUUTTEITA KARTOITUKSESSA? Fossiilien kartoituksen puutteet voivat todistaa evoluutiota vastaan.

Olisi mukavaa, jos voisimme seurata nykyisten lajien kehitystä vaihe vaiheelta selkeistä historiallisista linjoista, mutta fossiilit ovat äärimmäisen harvinaisia.

Kaikista tällä hetkellä uhanalaisista lajeista vain yhdeksästä prosentista on olemassa fossiileja. Kun tulevaisuuden ihminen katselee menneisyyteen, hänelle loput eläimistä eivät ole koskaan olleet olemassakaan.

Fossiileja muodostuu itse asiassa aika harvoin. Se ei johdu siitä, millainen rakenne eliöllä on, vaan missä ja miten se kuolee.

Esimerkiksi viidakossa eläimet tai muut eliöt syövät kuolleet nopeasti, tai ne mätänevät ja muuttuvat maaksi. Siten kaikki jäljet katoavat, ja puutteita fossiilikartoituksessa on mahdoton välttää.

Uusia fossiileja löydetään kuitenkin jatkuvasti, ja monia ”ylimenolajeja” on tunnistettu. Ne tukevat evoluutioteoriaa.

Hevonen on yksi esimerkki tästä.

Nykyhevosilla on yksi varvas, mutta ne kehittyivät koiran kokoisista esi-isistä, joilla oli monta varvasta joka jalassa. Fossiileista voi nähdä monta välimuotoa, jotka kertovat, miten varpaat ovat kadonneet ja kasvaneet yhteen nykyhevosen kavioksi.

Toimiiko evoluutio niin, että vahvin jää aina henkiin?

välittävät siten geeninsä jälkipolville. Prosessia sanotaan luonnonvalinnaksi, ja Darwinin kuvaus siitä teki hänestä kuuluisan. Se ei kuitenkaan ole ainoa tapa, jolla evoluutiota tapahtuu.

Toinen tärkeä tekijä on geneettinen ajautumi­nen Ominaisuuksia, jotka tulisivat tavallisesti valituksi, voi kadota tai niistä voi tulla vielä tavallisempia, jos sattuu odottamaton tapahtuma. Näin voi tapahtua, jos populaation osia erotetaan toisistaan tai jotkut yksilöt surmataan. Se erottuu selvimmin, jos populaatio on pieni.

Sattumanvaraiset geenimutaatiot voivat johtaa siihen, että joistakin yksilöistä tulee hieman erilaisia kuin muista, ja sen tuloksena syntyy geneettistä vaihtelua. Petoeläimet, kilpailu ja muut ympäristötekijät voivat tuottaa eliöille painetta. Parhaiten selviytyvillä on paremmat mahdollisuudet pysyä hengissä ja lisääntyä. Ne

Geneettinen ajautuminen Kuva osoittaa, miten pullonkaulaefekti voi muuttaa evoluutiota ilman luonnonvalintaa

1. Alkuperäinen populaatio

Populaatio on aluksi sekoittunutta, ja siinä on suunnilleen yhtä monta oranssia ja vihreää yksilöä.

2. Tapahtuma

Tapahtuu sattumanvarainen tapahtuma, esimerkiksi luonnonkatastrofi, ja populaation koko pienenee tuntuvasti

3. Jäljellä oleva populaatio

Nyt vihreitä yksilöitä on enemmän kuin oransseja.

Geenivalikoima on muuttunut odottamattoman tapahtuman vuoksi.

4. Uusi populaatio

Koska jäljellä oleva populaatio kasvaa, geenit välittyvät eteenpäin ja muodostavat uuden populaation, jossa vihreä on tavallisempi. Oranssi voi ajan mittaan kadota kokonaan.

EVOLUUTIO ON VAIN TEORIA

Muinaislinnut osoittavat yhteyden dinosaurusten ja lintujen välillä; niillä on molempien pääpiirteitä.

Tästä väitteestä on mutkikasta keskustella, koska ”teoria” on osa sanaa ”evoluutioteoria”.

Pääongelma on kuitenkin sana ”vain”, koska jotakin sellaista kuin ”vain teoria” ei ole olemassakaan.

Teoriaa käytetään arkipuheessa synonyyminä sellaisille sanoille kuin olettamus, arvelu ja uskomus.

Se on keino ilmaista, että uskot jonkin olevan totta, mutta sinulla ei ole todisteita sen tueksi.

Tiede ei toimi niin.

DNA:ssamme on Tieteellinen teoria todisteita evoluutiosta. perustuu suurelle määrälle todisteita, eikä se ole pelkkä teesi. Tieteessä on monta vakiintunutta periaatetta, ja kaikki pyörii teorioiden ympärillä, esimerkiksi että maa kiertää aurinkoa kiertoradalla (heliosentrinen

maailmankuva) ja elävät oliot koostuvat soluista (soluoppi). Ne selittävät varsin perusteellisesti, mitä me näemme, ja niitä voidaan käyttää ennustamaan, mitä tulevaisuudessa tapahtuu. Todisteet evoluutiosta ovat musertavia, ja teoria on vahvistettu monia kertoja usein eri tavoin. Fossiilikartoitus osoittaa eliöiden kehityksen ajan myötä, vaikka se ei olekaan täydellinen. Sitä tukevat elävien olentojen fyysiset, kemialliset ja geneettiset yhtäläisyydet. Eläviä esimerkkejä eliöistä, jotka muuttuvat huomattavasti useiden sukupolvien aikana, on riittävästi.

Mitä enemmän todisteita tutkijat löytävät, sitä enemmän ne tukevat Darwinin teorioita. Evoluutio ei ole ”vain” teoria.

© Thinkstock; Illustration by Rebekka Hearl

Emme voi olla varmoja, että evoluutiota tapahtuu.

25

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 25

21.09.2018 09:36

TUTKIMUS

€

$$$

T! Y N

, i s s e r t s , i s s e Str I

S S E R ST KUN , U U T H A TAP SILLE? A S S O H E ES R T S MITÄLK U U T SE A TIS

M

ies, joka määritteli stressin ensimmäisen kerran, Hans Selye, sanoi: ”Kaikki tietävät, mitä stressi on, mutta kukaan ei tiedä, mitä se oikeastaan on.”

Psykologia kuvaa stressin tunteeksi kohtuuttomasta, tunteenomaisesta paineesta.

Siitä voi seurata hermostumista, uniongelmia, muuttuneita syömistapoja, destruktiivista käytöstä ja pään- ja lihassärkyä. Me kaikki tunnemme tämän stressin muodon.

Laajemmassa biologisessa perspektiivissä stressi on kehon vastaus kaikenlaisiin häiriöihin, onpa kyseessä psykologinen trauma, äärilämpötilat, ruoan tai unen puute tai kohtaaminen petoeläimen kanssa.

Täysin konkreettista stressin määritelmää ei ole, mutta biologiassa sitä kuvataan kaikeksi, mikä uhkaa kehon luonnollista tasapainoa.

Suojautuakseen uhalta keho sopeutuu, tietoisesti tai alitajuisesti. Vereen syöksähtää

kemiallisia merkkiaineita, jotka lisäävät valppautta ja nopeuttavat pulssia ja hengitystä, vaimentavat tuntoaistia ja voivat jopa luoda euforiaa. Jotkut voivat kokea kovassa stressissä onnenhuuman. Samalla vähemmän elintärkeät toiminnon, kuten ruoansulatus ja kasvu, pysähtyvät. Kun keho altistuu stressille, tulevaisuus ei enää ole niin tärkeää; silloin tavoitteena on selviytyä hengissä nykyhetkestä.

26

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 26

21.09.2018 09:37

Tiesitkö tämän?

Akuutti stressireaktio on sairausvakuutuskassan mukaan tavallisin syy sairauslomaan Ruotsissa.

Stressivaste alkaa aivoista. Mantelitumake on pieni aivojen elin, jolla on suuri merkitys tunteillemme ja joka tunnistaa mahdollisen vaaran. Se lähettää viestin hypotalamukseen.

Se on toinen aivojen osa, joka laukaisee sarjan sähköisiä ja kemiallisia käskyjä valmistaa keho toimintaan. Ensimmäinen vaihe on asettaa hermosto taistele tai pakene -tilaan.

Keho tekee sen viestittämällä lisämunuaisille, että sen on lisättävä adrenaliinintuotantoa.

Vereen virtaavat kemialliset viestintuojat laukaisevat energia-aallon, joka vapautuu tyhjentämällä kehon rasva- ja glykogeeni­ varastoja. Verensokeri nousee ja rasvahappoja

vapautuu tarjoamaan keholle sen tarvitsemaa energiaa. Veri kuljettaa näitä molekyylejä lihaksiin ja aivoihin. Alueilla, jotka eivät ole elintärkeitä, verisuonista tulee ahtaampia, pulssi kohoaa ja hengityksestä tulee nopeampaa. Keho lähettää näin lisäresursseja sinne, missä niitä tarvitaan eniten. Aistit herkistyvät ja aivot terävöityvät. Tämä vaste tapahtuu välittömästi, ennen kuin tietoinen tajunta on ehtinyt havaita sen.

Näiden kemiallisten aaltojen tarkka mekaniikka vaihtelee tilanteesta ja yksilöstä riippuen. Jos sekä pako että taistelu ovat mahdottomia, taistelu/pakoreaktion tilalle voi

syntyä toisenlainen reaktio. Sitä voisi kutsua ”leiki kuollutta” -reaktioksi. Sellaisessa tilanteessa kaikki liikkeet jähmettyvät, ja veri virtaa pois käsivarsista ja jaloista kehon keskeisiin elimiin. Tuloksena ihmisestä tulee toimintakyvytön.

Keho ei valmistaudu fyysiseen toimintaan, vaan vähentämään verenvuotoa mahdollisista vammoista. Vaikka useimmat ihmisen nykyään kokemista stressitilanteista eivät johda fyysisiin vammoihin, tämä reaktio on ollut hyödyllinen kehityksemme aikaisemmassa vaiheessa.

Stressireaktio

Keholla on pitkälle kehittynyt järjestelmä stressin ensi merkeistä selviytymiseen.

1

1. Hypotalamus

Tämä osa aivoista vastaa kehon tasapainon säilyttämisestä ja stressireaktion laukaisemisesta.

2 HYPOTALAMUS

2. Aivolisäke

7

Tämä herneen kokoinen elin tuottaa useita hormoneja, mm. stressin viestinviejää: kortikotropiinia.

Laukaisevat tekijät 4

3. Lisämunuaiset

Nämä rauhaset munuaisten yläpuolella vastaavat stressiin tuottamalla steroideja.

4. Kortikotropiinin eritys

8

Tämä kemiallinen viestinviejä lähettää stressisignaalin hypotalamuksesta aivolisäkkeeseen.

AIVOLISÄKE

5. Kortikotropiini

Tämä hormoni välittää kemiallisen viestin veren kautta munuaisiin.

ACTH (veren kautta) 5

6. Kortisoli

Tämä luonnonsteroidi laukaisee muutoksia koko kehossa ja auttaa sitä käsittelemään stressiä.

6

7. Aktivointi

3

Joukko aivojen alueita aktivoi hypotalamuksen ja aloittaa stressireaktion

8. Glukokortikoidit

Verta, jonka glukokortikoiditaso on korkea, virtaa takaisin aivoihin ja katkaisee stressireaktion.

LISÄMUNUAISEN KUORI

5

Kortisoli

6

Bakteerit

Nämä mikrobit käsittelevät muutoksia ympäristössään muuttamalla tapaansa käyttää omia geenejään.

Molekyylit muuttavat asetuksia siitä, mitkä geenit on aktivoitu ja mitkä inaktivoitu.

Kasvit

Veden puutteen aiheuttama stressi voi olla vakava ongelma kasveille, ja ratkaisu on säästää kosteutta. Kasvit voivat tuottaa salamannopeita kemiallisia signaaleja, jotka sulkevat lehtien huokoset.

Kalat

Kalat reagoivat stressiin samoin kuin muutkin selkärankaiset. Joukko aivoista lähteviä kemiallisia signaaleja valmistaa kehon vapauttamaan energiaa ja pysäyttämään tarpeettomat toiminnot.

Linnut

Hiiret

Linnut erittävät ihmisten tavoin Jyrsijöitä käytetään usein kortikosteroideja reaktiona malleina ihmisten biologiasta, stressiin. Määrä kasvaa korkealla mutta uudet tutkimukset elävien lintujen keskuudessa; se osoittavat, että miestutkijat auttaa niitä käsittelemään saavat ne stressaantumaan. korkealla pesinnän vaaroja.

Reaktio voi liittyä hajuaistiin, ja se voi vaikuttaa koetuloksiin.

© Thinkstock; Illustration by Jo Smolaga; WIKI

Muutkin kuin ihmiset kokevat stressiä

27

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 27

21.09.2018 09:37

TUTKIMUS

Näin stressi toimii

1

Liikaa stressiä voi vaikuttaa negatiivisesti monella taholla ihmiskehossa

Hermot Hengitys

Kasvanut hengitystiheys voi johtaa paniikkikohtauksiin ja hyperventilointiin.

2

Stressi kehitysvaiheessa voi vaikuttaa kasvavien aivojen rakenteeseen.

Lihakset

Pään, hartioiden ja niskan jännittyneet lihakset voivat aiheuttaa päänsärkyä.

3

Syke

Korkea syke ja verenpaine voivat vahingoittaa verenkiertoelimistöä.

4

Hormonit

Stressihormonit, kuten kortisoli, vaikuttavat koko kehon soluihin ja jarruttavat immuunipuolustusta.

5 Ruoansulatus

Aivolisäke on täynnä umpierityssoluja, jotka tuottavat hormoneja.

6

Muutokset ruoansulatuselimistön verenkierrossa ja erilaiset ruokailutavat voivat vaikuttaa suolen toimintaan.

Lisääntyminen

Krooninen stressi voi vaikuttaa niin miesten kuin naistenkin hedelmällisyyteen ja sukupuoliviettiin.

7

”Stressin kielteinen vaikutus on suurempi, jos uskomme sen olevan haitallista.”

28

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 28

21.09.2018 09:37

Stanfordin yliopiston tutkimuksessa todettiin, että teiniikäisten poikien ja tyttöjen aivot reagoivat eri tavoin.

Se, millaisen reagointitavan keho valitsee, riippuu tilanteesta, mutta vaikuttaa siltä kuin eri yksilöt suosisivat toista vaihtoehtoa toista enemmän persoonallisuudesta riippuen.

Tutkijat uskovat, että tällaiset persoonalliset kuviot syntyvät elämän varhaisessa vaiheessa.

Samaan aikaan aktivoituu pitkäaikaisempi mutta vakaampi stressireaktion muoto.

Aivolisäke tuottaa kortikotropiinia vapaut­ tavaa hormonia, kortikoliberiiniä (CRH), joka on peptidi. Se on kehon henkiinjäämistilaan asettavan prosessin laukaiseva tekijä. CRH tekee veren kautta loikan hypotalamuksesta aivolisäkkeeseen, jossa se käynnistää toisen, laajemman kemiallisen viestin vapautuksen.

Kortikotropiini-niminen hormoni (ACTH)

lähtee matkalle kehoon veren mukana.

Munuaisiin saapuessaan se laukaisee kehon stressireaktion seuraavan vaiheen.

Kummankin munuaisen yläpuolella on lisämunuaiseksi kutsuttu hormonitehdas.

Niissä on alue, jonka nimi on lisämunuaisen kuorikerros. Siellä solut tuottavat glukokor­ tikoideja, jotka ovat kehon luonnollisia steroideja. Tärkein niistä on kortisoli. Nämä steroidit auttavat kehoa käsittelemään stressiä. Kortisoli sekoittuu insuliiniin ja auttaa pitämään verensokerin vakaana. Se auttaa myös tasapainottamalla kehon pH-arvoja ja vaimentamalla immuuni­ puolustusta, ja vaikuttaapa se muistiinkin.

Keho korjaa nopeasti lyhytaikaisen stressin

Positiivinen ja negatiivinen

Positiivinen stressi?

Onko jokin tietty stressitaso hyväksi suorituskyvylle?

Paineen alla

Optimaalinen suorituskyky Murtumakohta

Kasvanut stressi voi parantaa tuottavuutta niin kauan kuin se on hallinnassa.

Suorituskyky

Tietyn tason jälkeen liian korkea paine alkaa vaikuttaa suoritukseen kielteisesti.

Rauha

Myönteinen vaikutus

vaikutukset. Jotta sykli ei jatkuisi loputtomiin, kortisolilla on myös katkaisuvaikutus. Se lähettää takaisin aivoihin tiedon, että stressireaktio on aktivoitu, ja auttaa pysäyttämään CRH:n ja ACTH:n tuotannon. Joskus stressi voi kuitenkin kehittyä pitkäaikaiseksi, krooniseksi ongelmaksi.

Ihmiset ovat eläinkunnan ainoat olennot, joilla on abstrakti näkemys maailmasta ja itsestään. Valtavat aivomme ovat lahja, mutta se voi myös johtaa pitkäkestoiseen stressiin.

Olemme huolissamme ongelmista, joita muilla eläimillä ei ole lainkaan, kuten lapsista, ystävistä, työstä ja rahasta.

Endokrinologi Hans Selye kirjoitti 1936 tiedelehti Natureen artikkelin, jossa hän kuvasi ”eliön yleisen hälytysreaktion”. Hän oli ensimmäisiä, jotka tunnistivat biologisen stressin ja tutkivat sitä. Selye jatkoi työtään, ja päätteli lähes 40 vuoden tutkimusten jälkeen, ettei stressi ollut vain negatiivista.

Stressin yhteys tuottavuuteen oli ollut tunnettu jo pitkään. Kaksi tutkijaa, Yerkes ja Dodson, osoittivat vuonna 1908, että on olemassa kultainen keskikohta. Se on kohta, jossa painetta on riittävästi lisäämään tuottavuutta, muttei niin paljon, että yksilö ei pysty käsittelemään sitä.

Selyen mukaan stressikokemuksessa ei oikeastaan ole niinkään kysymys siitä, mitä kehossa tapahtuu, vaan miten kukin yksilö reagoi muutoksiin. Hän esitteli 1970-luvulla kaksi uutta sanaa kuvaamaan löytöään: ”eustressi” ja ”distressi”. Eustressi on hyvänlaatuista stressiä, ja distressi kielteistä.

Stressaantunut

Stressin tasoja

Suoja

Stressiin liittyvät vammat Pitkäkestoinen tai krooninen stressi voi olla terveydelle vahingollista, mutta on vaikea osoittaa täsmällisesti, miksi niin on. Onko sillä tekemistä sen kanssa, että yksilö tekee huonoja päätöksiä stressin alaisena, vai onko se jotakin, joka tapahtuu kehossa pitkäkestoisen stressireaktion tuloksena?

Amerikkalainen tutkijaryhmä julkaisi vuonna 2004 PNAS-lehdessä tutkielman, joka tutki, mitä soluissa tapahtuu, kun ne altistuvat stressille. He tutkivat niiden geneettistä koodia ja erityisesti ”suojakuoria” kunkin kromosomin päässä. Näitä rakenteita sanotaan telomeereiksi, ja ne lyhenevät solujen vanhetessa. Telomeereissa voi olla telomeraasi-nimistä palauttavaa entsyymiä, mutta stressin vuoksi saamme tätä suojaavaa entsyymiä vähemmän.

Työryhmä tutki 58 naisen ryhmää ja huomasi, että mitä kauemmin naiset altistuivat stressille ja mitä pitempään he tunsivat stressiä, sitä todennäköisempää oli, että heidän telomeerinsa olivat lyhentyneet. Se on merkki siitä, että rasitus vaikutti heidän kehoonsa. Miksi näin tapahtuu, ei tiedetä.

Geenimme ovat kromosomeissa. Telomeerit estävät niitä kulumasta.

Kromosomi Solu

© Thinkstock; Illustration by Art Agency/ Nick Sellers

Tiesitkö tämän?

Telomeeri

Solujen elinaika

Telomeerit lyhenevät vähitellen solujen vanhetessa, mutta stressi voi nopeuttaa prosessia

Vakava trauma tai stressi nuorella iällä voi lyhentää elämän läpi kestäviä telomeerejä.

Telomeeri

29

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 29

21.09.2018 09:37

TUTKIMUS Stressireaktio on muuttunut ihmisen evoluutiokehityksen myötä. Se on lisännyt selviytymismahdollisuuksia lyhyiden stressijaksojen aikana, mutta pitkällä aikavälillä se voi olla vahingollista. Mikäli stressi ei pysy hallinnassa, se voi johtaa erilaisiin sairauksiin. Jos yksilö altistuu stressille lapsuudessaan, tulipa se sodan, kiusaamisen, laiminlyönnin tai avioeron kautta, aikuisiän psyykkisten ongelmien riski kasvaa.

Lasten aivot kehittyvät yhä, ja krooninen stressi voi johtaa rakenteellisiin muutoksiin, jotka vaikuttavat aivojen toimintaan. Aikuisena krooninen stressi kuluttaa sydäntä ja verenkiertoelimistöä. Se voi johtaa sydän- ja verisuonisairauksiin ja sydän- tai aivoinfarktiin ja vahingoittaa immuunijärjestelmää.

Akuutissa stressireaktiossa veren immuunisolut selvittävät, onko niiden torjuttava infektiota, mutta stressisteroidi kortisoli vaikuttaa immuunisoluihin pitkällä aikavälillä. Kortisolipohjaisia lääkkeitä käytetäänkin vaimentamaan sellaisten potilaiden immuunijärjestelmää, joiden

immuunivastetta on rauhoitettava.

Pitkäaikainen stressi on aina vakava ongelma. Reaktio ei ole ainoa rasitus keholle; sitä on myös suuri osa siitä, mitä teemme nujertaaksemme stressin. Se voi olla esimerkiksi tupakointia tai alkoholin nauttimista, jotka vahingoittavat kehon elimiä.

Kyse ei kuitenkaan ole vain fyysisistä syistä.

Stressi on latautunut sana, ja uusissa tutkimuk­ sissa selvitetty, miten yksilön käsitys tilanteesta vaikuttaa stressin todellisiin vaikutuksiin kehossa. Osoittautui, että stressillä on suurempi kielteinen vaikutus, jos uskomme sen olevan vahingollista.

Amerikkalaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että stressaantuneiden ihmisten riski kuolla ennenaikaisesti on kasvanut. Tämä päti kuitenkin vain ihmisiin, jotka uskoivat stressin olevan heille vahingollista. Niillä, joilla oli stressiä mutta jotka eivät pitäneet sitä vahingollisena, oli itse asiassa pienempi riski kuolla kuin niillä, jotka eivät stressanneet lainkaan.

Vaikuttaa uskomatonta kyllä siltä, että suhtautuminen stressiin voi muuttaa stressin

vaikutusta elimistöömme. Kehon reaktio muuttuu, jos pidämme hikisiä kämmeniä, tihentynyttä pulssia ja nopeaa hengitystä merkkinä siitä, että elimistö yrittää auttaa meitä. Pulssi kohoaa yhä, mutta verisuonet jäävät rentoutuneiksi, mikä on paljon parempi tilanne verenkierrolle. Stressireaktioomme kuuluu lisäksi vielä yksi, usein huomiotta jäävä osa: oksitosiini.

Oksitosiinia sanotaan rakkaushormoniksi, ja se luo suhteen äidin ja vastasyntyneen välille.

Sitä vapautuu aivoissa kosketuksien ja hyväilyjen yhteydessä. Hormonia erittyy myös, kun stressaannumme; se auttaa meitä hakemaan sosiaalista tukea. Oksitosiini auttaa lisäksi laajentamaan verisuonia, laskemaan verenpainetta ja jopa korjaamaan sydäntä.

Vaikka useimmat meistä pitävät stressiä epämiellyttävänä, sen tarkoitus on auttaa meitä käsittelemään elämän haasteita. Jos luotat omaan kehoosi ja sen kykyyn käsitellä stressiä ja uskallat pyytää apua ja tukea, kun tilanne käy ylivoimaiseksi, voit hallita stressiä ja sen haitallisia vaikutuksia.

Tämä hormoni vapauttaa kortikotropiinia. Se liittyy CRF1:een laukaistakseen stressireaktion.

Stressimolekyylien estäminen Hypotalamus on aivojen se osa, joka laukaisee stressireaktion. Se tekee sen tuottamalla kortikotropiinia vapauttavaa hormonia eli kortikoliberiiniä (CRH). Tämä hormoni siirtyy aivolisäkkeeseen, joka antaa soluille käskyn tuottaa kortikotropiinia (ACTH). Se puolestaan viestii munuaisille tiedon aloittaa stressisteroidi kortisolin tuotanto. Yksi prosessin kannalta ratkaiseva molekyyli on nimeltään CRF1: kortikotropiinia vapauttava hormonireseptori 1. Tämä molekyyli havaitsee CRH:n, ja tutkijat onnistuivat

vuonna 2013 löytämään sen muodon.

CRF1 kiinnittyy solujen pintaan aivolisäkkeessä ja muissa kehon rakenteissa ja odottaa, että CRH:ta ilmestyy paikalle. Kun niin tapahtuu, hormoni kiinnittyy reseptoriin ja vapauttaa molekyyliteitä, jotka osallistuvat stressireaktioon. Kun molekyylin muoto on tiedossa, lääketeollisuus pystyy valmistamaan lääkkeen, joka katkaisee tämän yhteispelin. Lääke voi estää hormoneja tulemasta soluihin ja siten tukahduttaa vasteen.

Sairaus

CRH:n lisääntynyt eritys on yhdistetty Alzheimerin tautiin.

Rakenne

CRH koostuu 41 aminohaposta.

Stressin valvonta

Teknologia paljastaa, onko sinulla menossa rankka vaihe.

Monet elektroniset laitteet väittävät voivansa auttaa sinua hallitsemaan stressitasoja mittaamalla sykettä, hengitystä, veren happipitoisuutta ja ihon kykyä erittää aiheita.

Ajatuksena on, että sinulle on avuksi tunnistaa ja siten välttää asioita, jotka voivat aiheuttaa stressiä.

Vaikka osa tieteestä näiden mittausten takana on käsitettävää, aina ei ole helppo ymmärtää, mitä ilmiöt oikeastaan tarkoittavat. Yksi esimerkki on, että kunkin sydämenlyönnin välinen aika on muuttumattomampi, kun olet stressaantunut, mutta myös, kun olet kiihtynyt. Laite, joka mittaa näitä muutoksia, ei tiedä, millä tuulella olet tai mitä teet, eikä se myöskään osaa päättää, oletko stressaantunut vai kiukkuinen.

Sydämenlyöntien välinen aika vaihtelee ihmisen rentoutuessa ja on tasaisempi stressattuna.

30

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 30

21.09.2018 09:37

Tiesitkö tämän?

Työ ja raha ovat tutkimusten mukaan tavallisimmat stressin syyt.

Stressin käsittely

Stressiä voidaan helpottaa monenlaisilla strategioilla.

Harjoittelu

Taistelu/pakoreaktio valmistaa kehoa toimintaan, joten sinun on liikuttava käyttääksesi energiaa. Lisäksi liikunta lisää luonnollisia endorfiineja, jotka saavat sinut paremmalle tuulelle.

Puhu siitä

Ihmiset ovat sosiaalisia olentoja, ja puhuminen auttaa. Se ei ole pelkkä tyhjä fraasi. Avun hakeminen voi tuoda helpotusta stressiin.

Puhu ystävän kanssa.

Luota kehoosi

Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että stressi on vahingollisempaa, jos uskot, että se on vahingollista. Jos sitä vastoin uskot, että keho selviytyy siitä, voit minimoida vahingot.

Auta muita

Se voi vaikuttaa takaperoiselta, mutta stressi voi helpottua, jos pyrkii auttamaan muita. Se voi antaa asioille perspektiiviä ja merkitystä.

Pidä huolta itsestäsi.

Jotkut etsivät stressaantuneina lohtua destruktiivisin tavoin, mutta nikotiini, alkoholi, ruoka ja riippuvuutta aiheuttavat lääkkeet eivät ratkaise perimmäistä ongelmaa.

Laadi suunnitelma

Joitakin asioita ei voi muuttaa, mutta stressaavan jakson läpi voi olla helpompi kulkea erottelemalla ne asiat, jotka voi muuttaa. Laadi realistinen suunnitelma siitä, miten niihin on tartuttava.

© Thinkstock; Pixabay; WIKI

Elä nykyhetkessä

Pysähtyminen ja keskittyminen siihen, mikä on ”tässä ja nyt” levon, meditaation ja muiden mentaalisten harjoitusten kautta, voi auttaa muuttamaan ajatuksia ja tunteita.

Pidä stressipäiväkirjaa

Voit kirjoittamalla ylös stressiä aiheuttavat asiat olla valmistautuneempi tulevissa tilanteissa.

31

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 31

21.09.2018 09:37

TUTKIMUS

EMPATIAGEENIT DNA voi ratkaista, miten hyvin ihmiset osaavat tulkita toisten ihmisten tunteita näiden ilmeistä.

Alansa suurin tutkimus yrittää löytää yhteyden suoritusten kognitiivisessa empatiatestissä ja genetiikan välillä.

Tähänastiset tulokset viittaavat siihen, että DNA vaikuttaa ainakin osittain kykyymme ymmärtää muiden ajatuksia ja tunteita tulkitsemalla silmien ilmeitä.

Genetiikkayhtiö 23andMe:lle työskentelevä tutkijaryhmä on tunnistanut kromosomin 3 geneettisen variantin, joka liittyy kykyyn tulkita silmien ilmeitä. 89 000 ihmiselle ympäri maailmaa tehdyssä tutkimuksessa käytettiin Silmätestiksi kutsuttua testiä, jolla määritettiin yksilöiden kognitiivista empatiakykyä.

Kromosomi 3:n pienin osa on osa geeniä LRRN1 (Leucine Rich Repeat Neuronal 1), joka oli tunnistettu aiemmin sen merkittävästä roolista hermokeskus aivojuoviossa. Aivojen tämä alue on osoittautunut tärkeäksi empatialle, ja uusi tutkimus näyttää osoittavan, että sama geneettinen variaatio, jonka yhdistetään korkeisiin pisteisiin Silmätestissä lisää myös aivojuovion volyymiä.

Se on tärkeä askel eteenpäin neurotieteessä, ja se lisää palapeliin uuden palasen etsittäessä syitä vaihteluun kognitiivisessa empatiassa.

Tutkimus tukee teoriaa, että empatia johtuu genetiikasta ja lapsuudenaikaisista kokemuksista. Työryhmä haluaa jatkaa aiheen parissa, ja se suunnittelee tutkimusta siitä, miten nämä geneettiset variaatiot toimivat ja miten ne saavat aikaan eroja ihmisten empatiakyvykkyydessä.

Näin aivojuovio toimii Toiminnallinen magneettikuvaus ja neuropsykologiset tutkimukset viittaavat siihen, että aivojuovio, corpus striatum, on aktiivinen sosiaalisessa toiminnassa ja sosiaalisessa palkitsemisessa. Se on siksi tärkeä onnistuneelle sosiaaliselle vuorovaikutukselle, esimerkiksi kyvylle oppia, mistä toinen ihminen pitää ja mistä ei. Aivojen tämä osa on aktiivinen myös, kun ohjaat impulsseja ja huomiota. Aivojen tämän alueen toimintahäiriöt yhdistetään riippuvuuteen, masennukseen ja pakko-oireiseen häiriöön.

Corpus striatum, aivojuovio, on isojen aivojen keskeisiä osia.

32

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 32

21.09.2018 09:37

Tiesitkö tämän?

Brandy antaa usein kammottavan krapulan tislausprosessiin kuuluvien aineiden vuoksi.

Aivot

Kuivuminen alentaa veren volyymiä, jolloin aivojen verensaanti alenee.

Alentunut hapensaanti voi aiheuttaa päänsärkyä. Tätä päänsärkyä voivat aiheuttaa myös sytokiinit, jotka voivat myös aiheuttaa väsymyksentunnetta ja pahoinvointia. Sytokiinit ovat hormonien kaltaisia signaalimolekyylejä, jotka toimivat yleensä immuunipuolustuksessa, mutta tutkimukset ovat osoittaneet, että alkoholi saa immuunipuolustuksen tuottamaan ylimääräistä sytokiiniä.

Miksi saamme krapulan?

Valmis juhlaan

Alkoholipitoisia juomia on monenlaisia.

Oluella, viinillä ja paloviinalla on eri alkoholipitoisuudet, mutta meitä ei seuraavana aamuna väsytä vain alkoholiprosentti sisällä pullossa.

Joissakin juomissa, kuten snapseissa, on enemmän kongeneereja. Ne ovat aineita, jotka muodostuvat käymisen aikana, ja niiden on todettu aiheuttavan haitallisia oireita.

Maksa

Maksa hajottaa veren alkoholin muuttamalla sen asetaldehydiksi.

Asetaldehydi on myrkyllinen yhdiste, joka liitetään pahoinvointiin ja oksentamiseen. Asetaldehydi hajotetaan lopulta etikkahapoksi, mutta se, miten kauan myrkyllinen yhdiste säilyy elimistössä, vaihtelee ihmisestä toiseen. Joidenkin kyky muuttaa asetaldehydiä etikkahapoksi on heikompi kuin toisten, ja he voivat erityisen huonosti seuraavana päivänä.

Vatsalaukku

Nautitusta alkoholista siirtyy vatsalaukun kautta verenkiertoon noin 20 prosenttia. Se, miten nopeasti tämä tapahtuu, riippuu siitä, mitä juomme, ja onko vatsassa ruokaa. Alkoholi siirtyy verenkiertoon nopeammin, ja jos olet syönyt hyvin ennen sen nauttimista, se kestää kauemmin.

Kuivuminen Ohutsuoli

Loput 80 % nautitusta alkoholista imeytyy ohutsuolen kautta. Se siirtyy sieltä verenkiertoon ja kulkeutuu kehon muihin elimiin. Osa alkoholista hajoaa suolessa entsyymien ja alkoholide­ hydrogenaasin avulla. Miehillä on tätä entsyymiä runsaasti. Entsyymi muuttaa alkoholin asetaldehydiksi, joka on myrkyllinen yhdiste. Samaa tapahtuu myös maksassa.

Sen lisäksi, että virtsaamme enemmän kuin tavallisesti, kun veressämme on etanolia, menetämme myös monia tärkeitä elektrolyyttejä, kuten kaliumia ja natriumia. Nämä tärkeät suolat ja mineraalit poistuvat elimistöstämme hiessä ja virtsassa. Niiden puute aiheuttaa pahoinvointia, päänsärkyä ja väsymystä.

Rakko

Alkoholi on diureetti ja saa meidät virtsaamaan enemmän. Nautittu alkoholi vaikuttaa aivolisäkkeeseen ja estää antidiureettisen kemiallisen viestinviejän, ADH:n muodostumista.

Tämä hormoni aiheuttaa meille virtsaamisen tarvetta tasaisin väliajoin, mutta jos ADH:ta on vähemmän, käymme vessassa jatkuvasti ja voimme kuivua.

33

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 33

21.09.2018 09:38

TUTKIMUS

T E S I SALA I S A M I O V R E P U S

ita. e r a k n a s r e p u s tä arjen is e m t e e n h te t leet ova e k s a s y t is d e t e Geneettis

M

elkein kaikilla kehosi soluilla on kolme miljardia geneettistä ohjausmerkkiä.

Niiden lomassa piileksii noin 20 000 geeniä, jotka kantavat ohjeita proteiinien muodostamiseksi. Jotkut muodostavat tukikudosta, kuten ihon kollageeni. Toiset ovat entsyymejä, jotka ohjaavat kehon kemiaa. Osa on viestinviejiä, jotka välittävät signaaleja, ja jotkut kuljettavat aineita sisään tai ulos solusta ja kudoksista tai varastoivat niitä. Kun solut jakautuvat muodostaakseen spermaa ja munasoluja, kaikki kolme miljardia koodia on kopioitava, jotta ne voisivat välittyä seuraavalle sukupolvelle. Tämän prosessin aikana sattuu usein virheitä. Muutoksista geeneissä seuraa

muutoksia proteiineissa, ja erilaisilla mutaatioilla on dramaattisen erilaisia seurauksia. Kuvittele, että tämä lause on geeni: ”Auto kulkee hyvin nopeasti.” Jos vaihdat A:n O:ksi, Autosta tulee Outo, ja lause saa aivan uuden merkityksen. Tätä sanotaan missensemutaatioksi. Joskus lause katkeaa äkisti keskeltä, jolloin siitä tulee tämän näköinen: ”Auto kulkee.” Tätä sanotaan nonsensemutaatioksi, ja se lyhentää proteiinia. Toisissa tapauksissa kirjaimia lisätään tai poistetaan keskeltä koodia.

Kirjaimet voivat silloin vaihtua ja siirtyä, ja koodista tulee aivan toisenlainen: ”Axuot ktulkee chyvjgn nopeasti.” Tätä sanotaan frameshift-mutaatioksi. Kokonaiset

geenit tai niiden osat voivat jopa kopioitua, poistua tai ristetä.

Kaikki tällaiset virheet eivät ole hyviä, mutta tällaiset mutaatiot ovat evoluutiota ylläpitävä voima. Keho korjaa monet virheet automaatti­ sesti, jotkut aiheuttavat vähäisiä haittoja, ja jotkin voivat johtaa vakaviin geenivirheisiin.

Jotkut harvat voivat kuitenkin osoittautua hyödyllisiksi – ja joissakin tapauksissa ne antavat odottamattomia supervoimia.

”Kuten genetiikan mutkikkaissa kuvioissa yleensäkin, ACTN3-geeni ei ole ainoa vaikuttava tekijä.”

34

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 34

21.09.2018 09:38

Tiesitkö tämän?

Myostatiinigeenin mutaatio tuottaa ”kaksinkertaisen lihaksiston” inaktivoimalla lihaskasvun jarrut.

SUPERSPRINTTERI Urheilijan lahjakkuus ei johdu vain harjoittelusta ja elämäntavoista; osa siitä on peräisin geeneistä.

Näin lihassäie toimii Lihaksissa on nopeita ja hitaita säikeitä nopeisiin pyrähdyksiin ja pitkäkestoisiin supistuksiin.

vaikuttaa tasapainoon. Säikeiden määrä ja teho vaihtelee yksilöllisesti. Noin viidesosalla Euroopan ja Aasian väestöstä on ACTN3-geenin osittainen nonsensemutaatio, joka tekee proteiinista lyhyemmän.

Tuloksena on alfa-aktiniini-3:n puute. Se näyttää vaikuttavan siihen, miten hyvin voima välittyy lihaksista ja miten kakkostyypin säikeet reagoivat harjoitteluun.

Nämä ihmiset pystyvät siksi harvoin kilpailemaan huipputasolla esimerkiksi pikajuoksussa. Eliittiurheilijoiden joukossa tämän mutaation kantajien osuus on paljon alhaisempi. ”Kuten genetiikan mutkikkaissa kuvioissa yleensäkin, ACTN3-geeni ei ole ainoa vaikuttava tekijä.” Puute esiintyy miespikajuoksijoilla useammin kuin naisilla, mistä voi päätellä, että testosteroni lieventää sen haittavaikutusta.

Huippupikajuoksijoilla ACTN3-puute on huomattavasti harvinaisempaa.

Lihaksen päällyskalvo Kokonaista lihasta ympäröi vankka peitekollageeni, joka kiinnittyy luuhun jänteellä.

© Thinkstock; SPL; Shutterstock

Lihasten rakennetta ja toimintaa ohjaa kymmeniä geenejä, mutta erityisesti yksi niistä on kiinnittänyt urheilututkijoiden huomion. Se on ATCN3, ja se kantaa proteiinin alfa-aktiniini-3 rakennusohjetta; molekyylin, joka osallistuu kakkostyypin lihassäikeiden supistukseen.

Tyypin 2 lihassäikeet tunnetaan myös nopeina lihassäikeinä, ja käytämme niitä räjähtävään voimantuottoon. Ne ovat vahvoja ja nopeita, mutta väsyvät nopeasti.

Niillä on ratkaiseva osa joissakin urheilulajeissa, kuten pikajuoksussa. Tyypin 1 lihassäikeet ovat hitaita ja sopivat paremmin pitkäaikaisiin supistuksiin ja kestävyyteen. Ne eivät ole yhtä vahvoja, mutta ne jaksavat työskennellä paljon kauemmin.

Lihaksissamme on molempia tyyppejä, ja se, mihin lihasta tavallisesti käytetään,

Lihassäie

Kukin säie on pitkä solu, jossa on monta ydintä ja runsaasti supistusproteiineja.

Perimysium

Jokaista lihassolukimppua ympäröi ohut säiepitoinen kollageeni.

Tyyppi 2

Nopeat säikeet ovat paksuja ja vaaleita. Ne vastaavat nopeasti, mutta väsyvät nopeammin.

Fasikkeli

20–80 lihassolua samassa kimpussa muodostaa fasikkelin.

Tyyppi 1

Hitaat solut ovat ohuita ja punaisia, ja niihin on varastoitunut runsaasti happea, mikä antaa kestävyyttä.

35

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 35

21.09.2018 09:38

TUTKIMUS

SUPERMAKUAISTI

Pätkänukkuja Tarvitsemme unta toimiaksemme, mutta jotkut meistä tarvitsevat enemmän, ja se voi johtua geeneistä. Unta ja valveillaoloa säätelee sisäinen kello, joka määrää ja ylläpitää 24 tunnin sykliä, sirkadiaanista rytmiä (käsite tulee latinan sanoista cirka ja diem, jotka tarkoittavat ”noin päivää”). Syklin tärkeä säätelytekijä on DEC2.

Ihmisillä, joilla on pieni mutaatio DEC2geenissä, on eräs huomattava kyky. He nukkuvat keskimäärin kaksi tuntia vähemmän kuin muut tuntematta väsymystä. Se on harvinainen mutaatio, joten sitä on tutkittu hiirikokeilla. Hiirillä on monta yhteistä geeniä meidän kanssamme, ja nekin tarvitsevat unta. Kun tutkijat simuloivat saman mutaation hiirillä, he huomasivat, että unisykli lyheni ja hiiret pysyivät aktiivisina pitempään. Pieni muutos näyttäisi tuottavan suuren muutoksen unentarpeeseen.

Neljäsosa väestöstä tuntee makuja, joita muut eivät havaitse.

Kieli on täynnä kyhmyjä, joita sanotaan makusilmuiksi. Ne ovat pieniä kudos­ kohoumia, papillae, ja niitä on neljää erilaista. Yksi niistä ei tunne minkäänlaisia makuja, kun muihin voi kuulua satoja tai jopa tuhansia makureseptorisoluja.

Nystyjen ansiosta erotamme viisi makua: makean, happamen, suolaisen, karvaan ja umamin.

Ns. supermaistajat tuntevat karvaat maut muita paremmin. Lisäksi on makuaistittomia, jotka eivät tunne karvaita makuja lainkaan. Tavallinen makuaisti on

”Supermaistajat tuntevat karvaat maut muita paremmin.”

näiden kahden välillä.

Vaihtelun uskotan johtuvan parista mutaatiosta kielen avaingeeneissä.

Ensimmäinen on TAS2R38, joka koodaa karvaan maun reseptoria (molekyyli, joka erottaa karvaan maun ja käynnistää prosessin lähettää viestejä aivoihin). Toinen on gustiini, suun entsyymiä koodaava proteiini. Supermaistajilla on geeniensä ansiosta enemmän karvaiden yhdisteiden reseptoreita ja siten parempi makuaisti.

Paras tapa selvittää, oletko supermaistaja, on maistaa pientä paperiliuskaa, jolla on n-propyylitiourasiilia, tai PROP:ia.

Supermaistajalle liuska maistuu karmaisevan karvaalta, mutta makuaistiton ei maista mitään. Toinen tapa selvittää tämä on peittää kieli elintarvikevärillä ja laskea nystyt. Supermaistajilla on usein enemmän kuin tavallisesti.

Ihmisillä ja hiirillä on monta yhteistä geeniä, kuten ne, jotka liittyvät uneen.

Tiede superkielen takana Supermaistajan superaisti johtuu ylimääräisistä makunystyistä, joissa on enemmän makureseptoreita.

Reseptori

Supermaistajilla on enemmän reseptoreita karvaille mauille kuin tavallisella ihmisellä ja makuaistittomalla; se lisää herkkyyttä.

Makunystyt

Kielen pinnalla on karkeita kohoumia. Niitä on neljää eri tyyppiä, ja kolmessa niistä on makusilmuja.

A

TAS2R38

Tämä geeni kantaa ohjetta karvaan maun reseptoreille. Supermaistajilla ja makuaistittomilla on eri variaatiot.

B

Hiilihappoanhydraasi 6

© Thinkstock; Illustrations by Alex Phoenix / Ed Crooks

Supermaistajat tuottavat useita toimivia variaatioita sylkientsyymi hiilihappoanhydraasi 6:sta.

Makusolu Makusilmu

Nämä makusolujen rykelmät ovat yhteydessä hermosoluihin.

Solujen pinnassa on pieniä makukarvoja, joissa on reseptoreita viidelle perusmaulle.

Gustiini

Supermaistajilla on poikkeama geenissä, joka koodaa CA6proteiinia.

36

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 36

21.09.2018 09:38

Tiesitkö tämän?

Banaanikärpästen unisykligeenin DEC2 variaatio on nimeltään ”clockwork orange”.

OLETKO SUPERMAISTAJA?

1Värjää kieli

2Tee ympyrä

Peitä kielenkärki sinisellä karamellivärillä pumpulipuikon avulla. Nystyt on nyt helpompi nähdä.

Laita pieni ympyränmuotoiseksi leikattu paperinpala kielelle, kun näet pyöreän, sinisen alueen.

4Laske nystyt

Jos näet vähemmän kuin 15 nystyä, olet todennäköisesti makuaistiton Jos sinulla on enemmän kuin 35, olet luultavasti supermaistaja, ja jos olet näiden välillä, makuaistisi on normaali.

3Tutki väriä

Huomaat, että nystyjen kärjet ovat yhä punertavia. Pyydä apua ystävältä tai käytä peiliä tai kameraa ja laske nystyt ympyrän sisällä.

5-HTT-geenin variaatiot vaikuttavat aivojen serotoniinisignaaleihin.

Masennusta vastaan Serotoniinia sanotaan joskus ilohormoniksi.

Se on neurovälittäjä, jota muodostuu aivoissa ja joka toimii hermosolujen välisessä viestinnässä. Kaikilla on sitä, mutta pienillä geneettisillä muutoksilla näyttää olevan merkitystä sen vaikutukselle meihin. 5-HTT toimii serotoniinin kuljettajana Sen tehtävä on poistaa ylimääräinen serotoniini hermosolujen väliseltä alueelta, kun viesti on lähetetty.

5-HTTLPR on 5-HTT-geenin osa.

Geenissä on valtavasti geneettisen koodin toistuvia jaksoja, ja meillä on tavallisesti jompikumpi kahdesta variaatiosta. Joko lyhyt, jossa on 14 toistoa, tai pitkä 16-toistoinen. Niillä, joilla on lyhyt versio, näyttäisi olevan suurempi riski masentua heidän altistuessaan voimakkaalle stressille elämänsä aikana, kun taas ne, joilla on pitkä versio, näyttävät sietokykyisemmiltä.

37

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 37

21.09.2018 09:38

TUTKIMUS

Kivunlievittäjä

Luustoa korjaamaan

Osalla ihmisistä on SCN9A-geenin mutaatio, johon kuuluu kipuherkissä hermoissa oleva molekyyli. Ilman tätä osaa hermosolut eivät lähetä viestejä kunnolla, jolloin on lähes mahdoton tuntea kipua. Tätä mutaatiota tutkimalla voimme ehkä kehittää hoitomuotoja krooniseen kipuun.

Sklerosoivat luudysplasiat ovat ryhmä sairauksia, jotka vaikuttavat mineraalien kertymiseen luuhun. Joidenkin ihmisten luukudoksesta voi tulla niin kovaa, että se tuhoaa kirurgien työkaluja. Näiden tutkimus voi antaa uusia hoitokeinoja esimerkiksi osteoporoosipotilaille.

S U M I K T TU

A T S I M I O V R E P SU märtäminen m y n e id o ti a ttisten muta Näiden genee muotoja. .

hoito voi luoda uusia

HIV

HIVvastustuskyky

HIV:n on päästävä sisään soluihin pysyäkseen hengissä. Se tapahtuu kaappaamalla immuunisoluissa esiintyvä CCR5-molekyyli. Eri ihmisillä on eri määriä CCR5:tä soluissaan, ja joillakin ei ole sitä lainkaan.

Heillä on siksi luonnollinen suoja infektiota vastaan.

”Myös lähisukulaisemme neandertalinihmiset hyötyivät näistä kolmesta aivomutaatiosta.”

Myrkkyresistenssi

Sydämen suoja

Proteiini PCSK9 auttaa hallitsemaan veren LDLkolesterolitasoa. Se on ns. ”pahaa kolesterolia”, ja se liittyy verisuonten kalkkeutumiseen ja sydänsairauksiin. Joillakin meistä on PCSK9-geenin mutaatio, joka auttaa pitämään kolesterolitasot alhaisempana.

San Antonio del los Cobresin vedessä on vaarallisen paljon arsenikkia.

Arsenikki on tappava myrkky, joka voi aiheuttaa syöpää, sydänsairauksia ja keuhko-ongelmia. San Antonio de los Cobresin asukkailla Argentiinassa on kuitenkin salainen ase. Lähistön vuorilta tuleva vesi on saastunutta, ja siinä on yli 20 kertaa enemmän arsenikkia kuin WHO suosittelee. Väestö pystyy onneksi torjumaan vahingolliset vaikutukset geneettisen mutaation ansiosta.

Kun arsenikkia tulee elimistöön, se muuttuu ensin monometyyliarseenihapoksi (MMA) ja sitten dimetyyliarseenihapoksi (SMA). Tämä tapahtuu metyylitransferaasimolekyylien avulla. Näistä MMA on myrkyllinen, ja se antaa San Antonio de los Cobresin asukkaille edun. Heillä on geenimuutos, joka koodaa arseniittimetyylitransferaasia (AS3MT), joten he pilkkovat aineen nopeasti DMA:ksi ja suojaavat siten elimistönsä pahimmilta vaikutuksilta.

38

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 38

21.09.2018 09:38

Tiesitkö tämän?

1–2 prosenttia eurooppalaista ja aasialaista alkuperää olevista ihmisistä kantaa neandertalilaista DNA:ta.

Pienet geneettiset muutokset erottavat meidät elossa olevista lähisukulaisistamme.

Selittämättömät supervoimat

NOPEAT REFLEKSIT Japanilainen laidomestari Isao Machii pystyi halkaisemaan ilmapistoolin kuulan ilmassa samuraimiekalla.

VALOKUVAMUISTI

MUTAATIOIDEN TULOSTA

© Thinkstock; WIKIstä; Shutterstock

Näytämme nykyään siltä kuin näytämme monen mutaation tuloksena.

Meillä on 98,8-prosenttisesti yhteiset geenit simpanssin kanssa. Vaikka ero voi tuntua pieneltä, kyse on kolmen miljardin merkin sekvenssistä, joka luo valtavat määrät koodia.

Meillä on lisäksi paljon yhteistä muiden suurien apinoiden kanssa. Noin 10–15 miljoonaa vuotta sitten ei ollut simpansseja, gorilloja eikä ihmisiä.

Silloin eli meidän yhteinen kantaisämme, jolla oli tärkeä geeni nimeltä RNF213. Geenin funktiota ei ole täysin määritelty, mutta nykyihmiseltä löydetty mutaatio tuottaa ahtaamman kaulavaltimon. Suuri valtimo varmistaa aivojen hapensaannin, ja esi-isiemme tämän geenin muutosten uskotaan johtaneen veren suurempaan virtaukseen suurten apinoiden kasvaviin aivoihin. Muille apinoille ei kuitenkaan koskaan kehittynyt ihmisen älykkyyttä. Meidän kognitiivisiin kykyihimme on aikojen saatossa vaikuttanut useita geenejä.

Genomin alue, jota sanotaan Human Accelerated Region 1:ksi (HAR), kehittyi pian sen jälkeen, kun ihmisen ja simpanssin esi-isät olivat eronneet omiksi haaroikseen viidestä seitsemään miljoonaa vuotta sitten. Sen voi nähdä neokorteksista, jonka kehitys on tapahtunut aivojen osista viimeisimpänä. Simpansseilla HAR1-koodin muodostavilla molekyyleillä on epäorganisoitunut rakenne, mutta ihmisillä se näyttää apilanlehdeltä. Tämä järjestyneempi taipumus muuttaa muiden geenien geeniekspressiota ja tapaa, jolla aivomme kehittyvät.

Esi-isämme lopettivat myös geenin SRGAP2 kopioinnin; neokorteksin hermosolut pystyvät sen ansiosta muodostamaan vahvempia yhdisteitä.

Muutokset ovat sittemmin akkumuloituneet geenissä FOXP2. Se liittyy kielenoppimiskykyyn auttamalla meitä muuntamaan deklaratiivisen muistimme (muistin asioista ja tapahtumista) proseduraaliseksi tai tavalliseksi muistiksi (tiedostamaton pitkäaikaismuisti, jonka avulla voimme suorittaa tehtäviä).

Myös lähisukulaisemme neandertalinihmiset hyötyivät näistä kolmesta aivomutaatiosta. Aina siitä lähtien, kun esi-isämme erkanivat noin 500 000–600 000 vuotta sitten, useat geenimuutokset ovat antaneet Homo sapiensille (eli meille ihmisille) etulyöntiaseman. Yksi niistä oli muutos geenissä AHR, joka suojaa meitä myrkyllisiltä sivuvaikutuksilta. Toinen oli kopioituminen geenissä AMY1, joka koodaa amylaasia (entsyymi ruokamme sisältämän tärkkelyksen pilkkomiseksi).

Kaikkien näiden pienten, aikojen kuluessa tapahtuneiden geneettisten muutosten ansiosta pystymme sopeutumaan muuttuviin elinolosuhteisiin ja olemme maailman hallitseva laji.

Geneettiset muutokset antoivat ihmisille ja neandertalilaisille suuret aivot.

Stephen Wiltshire muisti ja piirsi kaupungin nähtyään sen vain muutamien minuuttien ajan.

SUPERNÄKÖ Veronica Seider sanoo tunnistavansa ihmisen, joka on yli 1,6 kilometrin päässä.

LUKUJENI MESTAR

Daniel Tammet muistaa valtavia määriä lukuja ja 22 514 desimaalia piistä.

ERIKOISNÄKÖ

Daniel Kish menetti näkönsä lapsena, mutta hän voi ”nähdä” napsauttamalla ja kaikuluotaamalla.

39

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 39

21.09.2018 09:38

TUTKIMUS Tavallinen ruokasuola ei paakkuunnu paakkuntumisenestoaineen ansiosta.

KIEHTOVAT

FAKTAT Siksi valkosipuli haisee hengityksessä Maineikas valkosipulihengitys johtuu yhdisteistä, jotka sisältävät rikkiä ja seleeniä. Sen uskotaan tulevan keuhkoista, ei aineista joita muodostuu suussa.

Mikseivät suolakiteet paakkuunnu?

Suolakiteet takertuvat kyllä toisiinsa, koska suola on hydroskooppista, eli ne absorboivat vettä. Takertuminen johtuu kiteen muodosta, joka vaihtelee eri suolatyypeillä. Tavallinen ruokasuola on pitkälle jalostettua ja puhdistettu kaikista epäpuhtauksista, joten sillä on tasainen maku, väri ja tekstuuri. Kiteet ovat kuutioimaisia, ja niillä on tasaiset sivut, jotka takertuvat helposti yhteen. Tuottajat lisäävät tämän ehkäisemiseksi suolaan paakkuuntumisenestoai-

Valkosipulin hajoamisessa muodostuu pahanhajuisia kaasuja, jotka kulkeutuvat keuhkoihin.

netta, joka absorboi kosteuden ja estää paakkuuntumisen. Muut suolatyypit, kuten merisuola tai koshersuola, eivät paakkuunnu yhtä helposti. Se johtuu kiteen muodosta, jalostusasteesta ja mahdollisen paakkuuntumisenestoaineen lisäämisestä. Jos pöytäsuolasi paakkuuntuu, kuten kosteassa voi tapahtua, lisää muutama kuiva riisinjyvä sirottimeen. Riisinjyvät imevät kosteuden, ja suolakiteet irtautuvat toisistaan.

Tyrä

Tyrä muodostuu, kun elin tai kudos puristuu ulos lihasseinämän heikosta kohdasta. Tästä seuraa usein kuhmura tai möykky vatsaan tai nivusiin.

Alhaisin maapallolla koskaan mitattu lämpötila on -90 °C Etelänapamantereella.

Tavallisin tyrätyyppi syntyy, kun suolet painautuvat alavatsan heikkoa kohtaa vasten.

Näin paljon luurankosi painaa

Luurankosi on noin 15 prosenttia ruumiinpainostasi. Aikuisella 70-kiloisella ihmisellä tämä vastaa noin 10,5 kiloa. Se on yhtä painava kuin lentokoneen käsipakaasi.

Miksi absoluuttinen nollapiste on mahdoton saavuttaa?

Lämpötila on yksinkertaisesti ilmaistuna partikkelien sattumanvaraisten liikkeiden mitta. Nollassa asteessa partikkelit olisivat täysin liikkumatta ja epäjärjestys lakkaisi.

Siksi on teoreettisesti mahdotonta jäähdyttää jotakin absoluuttiseen nollapisteeseen (0 astetta Kelviniä tai -273 °C) Maailmankaikkeuden alin tunnettu lämpötila

on 2,73 K, joka vallitsee maailmankaikkeuden ulkolaidalla, mutta tutkijat ovat saavuttaneet 0,45 nanokelviniä laboratoriossa. Se on vain asteen puoli miljardisosaa yli absoluuttisen nollapisteen. Tutkijat pitivät tässä lämpötilassa atomit hallinnassa magneetti- ja gravitaatiokenttien yhdistelmällä, koska mitään säiliötä ei voi jäähdyttää niin paljon.

Luuranko muodostaa noin seitsemäsosan painostasi.

40

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 40

21.09.2018 09:38

Nostavatko keinotekoiset makeutusaineet verensokeria? n Makeutusaineet yrittävät jäljitellä sokerin makua antamatta samaa energiaa. Tietyt makeutusaineet, kuten ksylitoli ja sorbitoli nostavat verensokeria aivan vähän. Ne luokitellaan energiaa sisältäviksi makeutusaineiksi. Keinotekoiset makeutusaineet, kuten aspartaami, ovat toisenlaisia. Ne eivät anna energiaa eivätkä vaikuta verensokeriin suoraan. Osa tutkijoista sanoo keinotekoisilla makeutusaineilla olevan epäsuora vaikutus verensokeriin. Niiden oletetaan muuttavan suolen bakteerikantaa, mikä voi vaikuttaa kykyysi hallita verensokeria.

Tarvitaan kuitenkin enemmän tutkimusta, ennen kuin tällainen yhteys voidaan vahvistaa. Älä katso suoraan aurinkoon, jos sinulla ei ole erikoissuojalaseja.

Energiapitoisissa makeutusaineissa on kaloreita, mitä energiattomissa makeutusaineissa ei ole.

Miksi on vaarallista katsoa suoraan aurinkoon?

Auringonvalossa on paljon enemmän energiaa kuin silmämme pystyvät absorboimaan turvallisesti, ja se voi vahingoittaa silmän haavoittuvia rakenteita hyvin nopeasti. Tavallinen seuraus auringon katselemisesta muutaman sekunnin ajan on lumisokeus, joka aiheuttaa tulehduksen ja vaurion sarveiskalvoon. Se on hyvin kivulias, mutta paranee täysin. Pitkäaikainen altistus voi vahingoittaa verkkokalvoa ja johtaa epäterävään ja vääräväriseen näköön useiden kuukausien ajaksi. On olemassa riski, ettei näkö parane koskaan täysin ennalleen. Verkkokalvon ryppykalvon (keltainen läiskä) vaurioituminen voi aiheuttaa pysyvästi alentuneen näön.

Onko olemassa ”naisen” ja ”miehen” aivoja?

Tutkimus torjuu väitteen, että naisilla ja miehillä olisi erilaiset aivot.

Daphna Joel suoritti 2015 Tel Avivin yliopistossa Israelissa kokeen, jossa tutkittiin magneettikuvia yli 1400 naisen ja miehen aivoista. Tutkijat tutkivat erilaisia anatomisia ominaisuuksia, kuten kokoa, painoa ja aivojen eri osien kudosten paksuutta. He löysivät 29 aluetta, jotka olivat naisilla ja miehillä yleensä eri kokoiset. Tarkastettuaan jokaisen aivokuvauksen he saivat selville, että alle kahdeksalla prosentilla kaikista aivoista oli tiettyyn sukupuoleen normaalisti kuuluvia piirteitä.

Suurimmalla osalla oli sekoitus ”naisten” ja ”miesten” aivojen ominaisuuksia.

Tehoaako lampaiden laskeminen unettomuuteen?

Jos sinun on vaikea nukahtaa, voit kuvitella rauhallista puroa tai rentouttavaa lomaa.

© Thinkstock; Shutterstock

n Sanotaan että yksitoikkoinen mielikuva loputtomasta määrästä lampaita, jotka hyppäävät aidan yli, auttaa unettomuuteen ja nopeuttaa nukahtamisprosessia. Oxfordin yliopiston tutkijat tutkivat vanhaa neuvoa ja tulivat siihen tulokseen, ettei se toimi. Tutkijat väittävät, että nukahtaminen kestää kauemmin lampaita laskettaessa kuin jos sitä ei tee. Aivoilta vaatii paljon enemmän kuvitella rentouttava tilanne, ja se on siksi tehokkaampaa.

41

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 41

21.09.2018 09:38

TEKNOLOGIA

54

Robotit tulevat

44

Hakkeroidaan ihmiskeho

50

Tekniikkaa lemmikeillemme

54

Robotit tulevat

62

Todellisuuden Tähtien sota -tekniikka

”Vielä emme ole luoneet tekoälyä, joka toimisi ihmisaivojen prosessointikyvyn tasolla.”

42

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 42

21.09.2018 09:39

Kommunikoimalla tietokoneiden kanssa opetamme lasta ratkaisemaan ongelmia logiikan avulla.

52

Lapset oppivat koodaamaan

50

Tekniikkaa lemmikeillemme

62

Todellisuuden Tähtien sota -tekniikka

44

Hakkeroidaan ihmiskeho

43

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 43

21.09.2018 09:39

TEKNOLOGIA

HAKKEROIDAAN

IHMISKEHO KEHOSI ON SINUN MONIPUOLISIN TYÖKALUSI, MUTTA ENTÄ JOS SITÄ VOISI VIELÄ PARANTAA?

44

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 44

21.09.2018 09:39

Tiesitkö tämän?

Harrastelijaa, joka kokeilee kehon parantelua, sanotaan biohakkeriksi.

B

iologiamme rajoittaa meitä Olemme alttiita sairauksille, kulumme ajan mittaan ja luonnolta miljoonien vuosien kehityksen tuloksena saamamme aivot ovat rajalliset. Nyt tähän kaikkeen on tulossa muutos.

Biotekniikasta tulee yhä halvempaa ja tehokkaampaa. Elektroniikka on pienempää ja ymmärryksemme ihmiskehosta kasvaa.

Tahdistimet pitävät nykyään heikkoja sydämiä käynnissä, hormoni-implantti valvoo hedelmällisyyttä ja älylasit parantavat näköä.

Tasapainottelemme ihmisen aikakausi 2.0:n reunamalla – ja jotkut rohkeat kokeilut ovat jo loikanneet uudelle puolelle.

Suurimmalla osalla tähän asti kehitetystä teknologiasta on lääketieteellinen tarkoitus, mutta nyt jotkut ovat alkaneet muuttaa tervettä kehoa pidentääkseen ja vahvistaakseen luonnollisia ominaisuuksiaan.

Kevin Warwickista, kybernetiikan professorista Coventryn yliopistossa, tulee ”maailman ensimmäinen kyborgi”, ihmisen ja koneen risteytys. Hänelle istutettiin siru

käsivarteen vuonna 1998. Sen avulla hän saattoi avata ovia, sytyttää valoja ja hallita tietokoneita koskettamatta niitä.

Vuonna 2002 järjestelmä päivitettiin kommunikoimaan hermojärjestelmän kanssa liittämällä keskihermoon 100 elektrodia. Tällä uudella implantilla hän pystyi ohjaamaan pyörätuolia, keinotekoista käsivartta ja jopa ottamaan vastaan hermoimpulsseja vaimoltaan tähän asetetun vastaavan implantin kautta.

Professori Warwickin kehopäivitys toteutettiin osana biolääketieteellistä tutkimusprojektia, ja todennäköisesti kestää vielä kauan, ennen kuin tällaiset modifikaatiot ovat kaikkien saatavilla. Monet harrastajat toteuttavat sen sijaan omia kokeilujaan.

USA:ssa asuvalla Amaal Graafstralla on kaksoisimplantti. Hänellä on radiotaajuinen etätunnistussiru (RFID) kummassakin käsivarressa. Hän voi avata ulko-oven ja käynnistää moottoripyörän vasemmalla käsivarrella, ja oikeaan hän tallentaa matkapuhelimeensa lataamaansa tietoa. Toiset

ovat asentaneet sormenpäihinsä magneetit voidakseen tuntea magneettikentän. Jotkut kokeilevat valosirulla ja silikonimuoteilla ihon alla. Tutkijat ponnistelevat samaan aikaan kehittääkseen seuraavan sukupolven korkean teknologian laitteita, jotka päivittävät kehoa lisää.

Tähän artikkeliin liittyy terveysvaroitus: Älä kokeile tätä kotona. Tämä on vain jännittävä kurkistus pieneen osaan tulossa olevaa tekniikkaa, jolla ihmiskehoa voidaan parannella tulevaisuudessa. Nyt seuraa katsaus biohakkereiden jännittävään maailmaan.

”Tasapainottelemme ihmisen aikakausi 2.0:n reunamalla”

IMPLANTIT

Ammattilaiset ja harrastajat tutkivat erilaisia tapoja muokata ihoa.

Sähköinen tatuointi

Sähköiset tatuoinnit toimivat kosketussensoreina, vaihtavat väriä ja vastaanottavat WiFisignaaleja.

Sormenpäämagneetit

Valoa ihon alla

Pikkuruisia neodyymimagneetteja voi peittää silikonilla ja implantoida sormenpäihin. Ne reagoivat sähköjohtojen ja muun teknologian magneettikenttiin. Ne antavat kantajalleen eräänlaisen seitsemännen aistin, jonka ansiosta hän voi tuntea ilmassa näkymättömän magneettikentän muodon ja vahvuuden.

Jotkut implantit asennetaan ihon alle muuttamaan kehon ulkonäköä.

Tässä on leikattava ja ommeltava, ja niitä tekevät usein tatuoijat tai lävistäjät.

Viimeisimmän version teki pittsburghi­ lainen ryhmä USA:ssa, ja siinä on ledvalotkin. Tämä ei ole herkkähipiäisille; kun puudutusaineiden käyttöön tarvitaan lupa, tämä tehdään usein ilman.

Implantin kantaja voi napata pieniä magneettisia esineitä.

© Thinkstock; Alamy; WIKI

Tämä on muokkausta tatuoinnilla. Tämä The Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) korkean teknologian tatuointi voi tallentaa tietoa, muuttaa väriä ja käyttää puhelintasikin. Sen tekivät MIT:n Media Lab ja Microsoft Research. DuoSkin on askel eteenpäin mikrosirusta, ja se sopii vaatteisiisi, kelloihin ja muihin esineisiin, joita voit kantaa mukanasi.

Näiden tatuointien käyttämä lehtikulta johtaa virtaa ihon läpi, ja niillä on kolme päätoimintoa: saapuva tieto, lähtevä tieto ja kommunikaatio.

Jotkut tatuoinnit toimivat nappuloina tai näppäimistöinä. Toiset vaihtavat väriä vastuskomponenttien ja lämpötilaherkkien kemikaalien avulla. Joissakin on käämejä, joita voi käyttää langattomassa kommunikaatiossa.

Grindhouse Wetwar tekee implantteja, jotka hohtavat valoa ihon alla.

45

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 45

21.09.2018 09:39

TEKNOLOGIA Näkö

Motoriikka

Aivokapasiteetin lisääminen

Transkraniaalisessa sähköisessä stimulaatiossa (tDCS) aivoihin lähetetään sähköisiä signaaleja parantamaan niiden suorituskykyä.

Jos virta sijoitetaan motorisen aivokuoren päälle, motoriikkaa ohjaavien hermosolujen kyky reagoida ärsykkeisiin kasvaa.

Muisti

Aivojen etuosan stimulointi näyttäisi parantavan lähimuistia ja oppimiskykyä.

Herkkyys

Sähkövirta muuttaa aivojen hermosolujen aktiivisuutta ja lisää todennäköisyyttä, että ne aktivoituvat.

Johtimet

Aivoihin johdetaan heikkoa 1–2 milliampeerin sähkövirtaa 10–30 minuutin ajan.

Katodi

Virta liikkuu katodia kohti ja sulkee piirin. Jos elektrodeja siirretään, vaikutus aivojen toimintaan muuttuu.

Visuaalinen tieto käsitellään aivojen takaosassa, ja sinne sijoitetuilla elektrodeilla voidaan muuttaa tulkintaamme ympäristöstämme.

Laite

Sen virtalähde on yksinkertainen 9 voltin paristo, ja se lähettää jatkuvaa virtaa päähän.

Geenimanipulointi Geenimanipulaation parissa työskentelevät tutkijat saavuttivat läpimurron vuonna 2013. He käyttivät uutta tekniikkaa kaapatakseen ihmisen geenejä valitsemistaan kohdista. Näin heille avautui tilaisuus geenien mukauttamiseen ja muokkaukseen.

Heidän käyttämänsä menetelmä on nimeltään CRISPR. Se on kehitetty bakteereilla luonnollisesti esiintyvästä järjestelmästä, ja siinä on kaksi osaa: Cas9-entsyymi, joka toimii molekyylitason saksina, ja kuljetusmolekyyli, joka vie sakset valittuun kohtaan DNA:ta.

Tutkijat ovat oppineet hallitsemaan järjestelmää varsin hiljattain. He tuhoavat entsyymisakset niin, ettei CRISPR enää leikkaa DNA:ta. Sen sijaan geenejä he osaavat aktivoida ja inaktivoida miten haluavat muuttamatta DNA-jaksoa. Tekniikka on yhä kokeiluasteella, mutta tulevaisuudessa sillä voidaan korjata tai muuttaa geenejämme.

Anodi

Anodi lähettää virtaa laitteesta aivoihin.

AIVOJA HAKKEROIMASSA

CRISPR-kompleksi toimii DNA:ta leikkaavina saksina.

Uusimman tekniikan avulla on mahdollista tulkita, mitä aivot ajattelevat, ja vastata.

Ihmisaivot ovat tunnetun maailman­kaik­ keuden kehittynein rakenne. Aivot pystyvät vihdoin kommunikoimaan sähköimpulsseilla, ja uusin tekniikka osaa poimia ja tulkita nämä koodatut ilmoitukset.

Aivoilla voi käyttää proteesia. Jotkut käyttävät aivojen pinnalle sijoitettuja implantteja, ja toiset lakkeja, jotka havaitsevat päässä esiintyvän sähköisen aktiivisuuden. Signaalien avaamiseen tarvitaan paljon harjoitusta ja opintoja, eikä se tapahdu vielä täysin oikein, mutta siinä tullaan vuosi vuodelta paremmiksi.

On jopa mahdollista kommunikoida toiseen suuntaan: lähettämällä sähköisiä signaaleja

aivoihin. Verkkokalvoimplantti havaitsee valoa, koodaa sen pieniksi sähköimpulsseiksi ja lähettää ne näköhermoon. Korvan simpukkaimplantti tekee saman korvan kautta kuulohermoon kulkevalle äänelle.

Kiinnittämällä päähän elektrodeja voidaan

”Kokonaisia aivoalueita voidaan hienosäätää pään ulkopuolelta.”

hienosäätää kokonaisia aivoalueita pään ulkopuolelta.

Transkraniaalisessa sähköisessä tasavirtastimulaatiossa (tDCS) aivosoluihin lähetetään heikkoa sähkövirtaa. Vaikka tämä on vasta kehitysvaiheessa, ensimmäisten kokeiden perusteella sillä näyttäisi olevan positiivinen vaikutus mielialaan, muistiin ja muihin asioihin.

Tekniikka on suhteellisen yksinkertaista, ja jo nyt on yhtiöitä, jotka tarjoavat kotona käytettäviä laitteita. Tutkijat kuitenkin varoittavat. He myöntävät, etteivät he vielä täysin tiedä, miten se toimii ja voiko aivojen manipuloinnista koitua vakavia seurauksia.

46

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 46

21.09.2018 09:39

Tiesitkö tämän?

Neil Harbisson on värisokea taiteilija, jonka antenni-implantti muuttaa värit ääniksi.

Paikalliset biologian laboratoriot Haastattelimme Tom Hodderia, London Biological Laboratories Ltd:n teknistä johtajaa, saadaksemme tietää lisää paikallisista laboratorioista ja biohakkeroinnista.

Ulkoinen tukiranka ja virtuaalitodellisuus Miguel Nicolelis Duke Universitystä ja 29-vuotias Juliano Pinto esittelivät uusinta tekniikkaa jalkapallon MM-kisoissa Brasiliassa 2014. Pinto on halvaantunut rintakehästä alaspäin, mutta Nicolelisin aivo-ohjatun ulkoisen tukirangan ja aivoaaltoja aistivan hupun avulla hän pystyi potkaisemaan kisojen virallisen avauspotkun.

Nicolelisin tutkimuksen seuraava vaihe on keskittynyt opettamaan aivoja liikuttamaan taas jalkoja. Tällä kertaa hän käyttää virtuaali­ todellisuutta (VR). He harjoittelivat monta kuukautta ohjaamaan virtuaalisen avattaren jalkoja aivoilla. Nyt kahdeksan selkäydin­ vammautunutta ihmistä on saanut takaisin osan käsivarsien ja jalkojen liikuntakyvystä ja tuntoaistista.

Elektrodit havaitsevat hermoimpulssit, jolloin halvauspotilaat voivat ohjata virtuaalisia sormia aivoilla.

Tom Hodder on opiskellut lääketieteellistä kemiaa ja on avoimen lähdekoodin parissa työskentelevä biohakkeri London Biohackspacessa.

Mikä on London Biohackspace?

Lontoon Biohackspace on London Hackspacen biolaboratorio Hackney Roadilla. Sitä pyörittävät jäsenet, jotka maksavat kuukausimaksun. He voivat tehdä tiloissa omia kokeiluja ja käyttää yrityksen varusteita ja resursseja. Kokeet liittyvät yleensä mikrobiologiaan, molekyylibiologiaan tai synteettiseen biologiaan. He myös rakentavat ja korjaavat bioteknologisia koneita.

Onko laboratorio avoin kaikille?

Kaikki voivat tulla mukaan, mutta niiden, jotka haluavat käyttää laboratoriota, on suoritettava turvallisuuskoulutus.

Miksi uskot kiinnostuksen biohakkerointia kohtaan olevan niin suurta?

Uskon, että elintarvikkeiden, kansanterveyden ja kestävien resurssien (mm. biopolttoaine) suurista haasteista voi tulla pienempiä, jos hankimme

enemmän tietoa molekyyli- ja biologisen tason prosesseista. Uskon, että biohakkerointiyritykset korostavat, että osaamisen ja tietojen on oltava kaikkien saatavilla. Akateemisia tutkimus­ raportteja julkaistaan, mutta sellaisia ei aina ole kovin helppo lukea. Kaupallisen tutkimuksen yksityiskohtia julkaistaan, jos niitä ei patentoida. Tällaisiin kokeisiin tarvittava tekniikka on viime aikoina halventunut ja on paremmin saatavilla. Biohakkerointiryhmien on sen ansiosta helpompi tehdä enemmän mielenkiintoisia kokeita.

Mitä uskot biohakkeroinnin antavan meille tulevaisuudessa?

Lyhyellä aikavälillä biohakkerointi­ ryhmillä ei ole samaa tekniikkaa ja resursseja kuin yliopistoilla ja kaupallisilla tutkimusinstituuteilla.

Odotan kuitenkin, että avoimia biolaboratorioita tulee seuraavan viiden vuoden aikana lisää ja niiden taso nousee.

Uskon, että biohakkeriryhmät tiedottavat tavallisille ihmisille synteettisen ja molekyylibiologian potentiaalista jatkossakin, ja toivottavasti mielenkiintoisella tavalla.

© Thinkstock; Alamy; Ekso Bionics

Paikallisia laboratorioita syntyy kaikkialla maailmassa, ja harrastajatutkijat saavat käyttöönsä bioteknisiä laitteita.

Ulkoinen tukiranka voi vahvistaa luonnollisia liikkeitäsi, ja joitakin malleja voi jopa ohjata aivoilla.

47

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 47

21.09.2018 09:39

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 48

Tulevaisuuden tekniikalla on mahdollista muokata ihmisen kehoa tavalla, joka ei aikaisemmin ollut mahdollista.

Rakenna unelmakeho

X

XXXXXXXXXXX 3 Mageinnholdet

XXXXXXXXXX Mageinnholdet avslører avdødes siste måltid. XXXXXXXXXXXXX Man kan dessuten beregne dødstidspunktet ut fra hvor mye fordøyelse som har funnet sted.

Ihon alle istutetuilla pikkuruisilla neodyymimagneeteilla voi nostaa pieniä magneettisia esineitä ja tuntea näkymättömän magneettikentän.

Sormenpäämagneetit

Verkkokalvoimplantti yhdistää valoherkän elektroniikan silmän takaosaan, jolloin voit nähdä kuvia ja lähettää tietoa aivoihin.

Silmäkamera

harrastaja- ja ammattitutkijat kiinnostuvat ihmiskehon parantelusta.

Ensimmäiset kyborgit kulkevat jo joukossamme.

Heillä on magneettisia aisteja ja mikrosiru­ implantteja, ja he kommunikoivat tekniikalla, joka käyttää hermojärjestelmää. Suuri osa tekniikasta on yhä kokeiluasteella. Toisissa tapauksissa ne ovat täysin itsetehtyjä eivätkä täysin laillisia. Alue on kuitenkin alkanut avautua

Mikroelektroniikalla parannellut piilolinssit voivat kerätä tärkeää lääketieteellistä tietoa ja laajentaa yleiskatsauksen näkökenttääsi.

Älylinssit

Kehittyminen on osa ihmisluontoa, ja tekniikka tarjoaa ihmiskeholle odottamattomia mahdollisuuksia. Suurella osalla kehitystyöstä on tähän asti ollut lääketieteellinen tavoite. Sitä ovat olleet proteesit amputoitujen käsivarsien ja jalkojen tilalle, ulkoinen tukiranka halvaan­ tuneille, valosensorit sokeille ja siirrettävät elimet. Kannettava tekniikka on aivan nurkan takana, ja yhä useammat bioteknologian

Ihon alle asetetut radiotaajuiset etätunnistus­ sirut avaavat ovia ja kommunikoivat muun tekniikan kanssa.

RFID-implantti

Aivoihin istutetulla elektrodisensorikalvolla voi ohjata bionisia käsivarsia ja jalkoja ajatusten voimalla.

Aivosignaaleilla ohjattavat proteesit

aivan hiljattain, ja mahdollisuuksia on loputtomasti.

Miltä näyttää erikoisvalmisteisen ihmisen tulevaisuus? Lääketieteelliset implantit voivat valvoa, vahvistaa, lääkitä tai korvata elimiä. Pian on mahdollista asentaa uusia aisteja tai parantaa niitä, jotka meillä jo on. Jotain kauniina päivänä on ehkä mahdollista yhdistää ajatuksemme suoraan internetiin.

Tutustu tekniikkaan, jolla kehon päivittämisestä tulee mahdollista.

TULEVAISUUDEN IHMINEN

TEKNOLOGIA

48

21.09.2018 09:39

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 49

Edistyneet proteesit voivat antaa yliluonnollisia ominaisuuksia ja mahdollisuuden vaihtaa mielentilaan sopivat käsivarret ja jalat.

Vaihdettavat käsivarret ja jalat

Google kehittää piilolinssiä, joka mittaa kyynelten verensokeria.

RFID-sirulla on kupariantenni, jonka kautta se kommunikoi.

”Suuri osa tekniikasta on yhä kokeiluasteella.”

Robottitukiranka tukee käyttäjänsä käsivarsia ja jalkoja hydrauliikalla lihasten ja jänteiden sijasta.

Ulkoinen tukiranka

Laboratorioissa viljellään uusia elimiä oikeista ihmissoluista tai synteettisen materiaalin ja elektroniikan avulla.

Bioniset elimet

Argus-implantin kamera lähettää signaaleja näköhermoon.

I-LIMB Hand -kättä voi liikuttaa käsiliikkeiden, sovellusten, lihassignaalien tai sensorien avulla.

Siteisiin tulee sensoreita, jotka valvovat paranemisprosessia ja hehkuvat vihreinä, jos syntyy tulehdus.

Älysiteet

© Shutterstock; Google; Touch Bionics; Illustration by Nicholas Forder; Ekso Bionics

Tässä jalkoja liikutellaan yläruumiin tiettyjen liikkeiden avulla.

Tilapäisiä lehtikultatatuointeja voidaan käyttää liiketunnistimina. Ne voivat vaihtaa väriä ja kommunikoida WiFin kautta.

Sähköiset tatuoinnit

Tiesitkö tämän?

Vanhin löydetty proteesi on valmistettu puusta ja nahasta, ja se löydettiin egyptiläiseltä muumiolta, joka oli peräisin 950–710 eaa.

49

21.09.2018 09:40

TEKNOLOGIA

Tekniikkaa lemmikeillemme

Vempaimet viihdyttävät kaikenkarvaisia ystäviämme.

N

oin joka kolmannessa suomalaiskodissa on jokin lemmikkieläin. Koska niin monet viettävät päivänsä töissä tai koulussa, kotieläimille ei aina ole helppo antaa niiden tarvitsemaa huomiota. Tekniikka tarjoaa nyt tilaisuuden pitää eläimiä silmällä ja katsoa, että ne viihtyvät, kun ne ovat yksin

kotona. Markkinoilla on monenlaisia käytännöllisiä laitteita pallonheittoautomaateista WiFi-makupalaautomaatteihin, jotka pitävät lemmikkimme kylläisinä ja tyytyväisinä.

Kotieläintekniikan kasvavat markkinat ovat esimerkki laitteista, joilla on yhteys interne­

tiin. WiFin tai mobiiliverkon kautta nettiin liitetyt vempaimet tarjoavat käteviä mahdollisuuksia valvoa ja olla yhteydessä lemmikkiin älypuhelimella. Fidoa on mahdollista valvoa matkan päästä ja antaa sille makupaloja, vaikka istuisi kokouksessa työpaikalla.

”Tekniikka tarjoaa nyt tilaisuuden pitää eläimiä silmällä ja katsoa, että ne viihtyvät, kun ne ovat yksin kotona.”

Shru Tämä munanmuotoinen lelu viihdyttää kissaasi koko päivän. Se on suunniteltu muistuttamaan kissan saaliseläimiä. Se vierii omin avuin ja pitää kissan käpälät puuhassa. Sen liikkeitä voi muuttaa tietokoneella USB-liittymän kautta.

Shru matkii pienjyrsijöiden liikkeitä ja ääniä.

50

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 50

21.09.2018 09:40

Leikkiä tarpeen mukaan Yksikkö käynnistyy automaatti­ sesti, kun suppiloon pudotetaan pallo, ja menee energian­ säästötilaan, kun pallo on laukaistu ulos.

iFetch GoBone leikittää Pidä paras ystäväsi puuhassa, kun olet töissä.

Muovisessa luussa on pyörät, ja se on täynnä makupaloja. Se vaeltaa itsekseen ja kutsuu koiraa leikkiin. Se aktivoi koiraa henkisesti ja fyysisesti.

GoBonen lataus kestää kahdeksan tuntia.

Viihdykettä moneksi tunniksi

Täyteen ladattu iFetch jaksaa heittää palloa noin 30 tuntia, mikä riittää väsyttämään leikkisimmätkin pennut.

Pitkä heitto!

Heittomatkan voi säätää kolmeksi, kuudeksi tai yhdeksäksi metriksi käytettävissä olevasta tilasta riippuen.

GoBonen aktiivisuustasoa voi säätää koiran iän, painon ja rodun mukaan.

Laukaisu

Nopeasti pyörivät pyörät laitteen sisällä ampuvat pallon ulos.

PetChatz

Petzi

Tämä interaktiivinen järjestelmä on yhteydessä kodin nettiyhteyteen.

Voit käydä videopuheluja lemmikkisi kanssa sovelluksella. Seinäyksikkö voi sitä paitsi vapauttaa makupaloja, ja lemmikkisi voi omalla nappulallaan (PawCall) soittaa sinulle!

Tällä älykameralla voit seurata lemmikkisi puuhia puhelimen sovelluksella.

Laajakulmaobjektiivi antaa upean yleisnäkymän kaikenkarvaisista ystävistä.

Lemmikkisi saa makupalojakin yksinkertaisella kosketuksella.

PetChazilla voit pitää silmällä lemmikkejäsi, kun et ole kotona.

Aktiivisuusmittari Whistle Treenilaite koiralle! Whistlen avulla voit seurata koiran aktiivisuustasoa ja tervehtiä häntä. Kiinnittämällä pienen levyn koiran pantaan voit seurata lemmikkisi päivittäistä aktiivisuutta puhelimen Whistlesovelluksella.

51

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 51

21.09.2018 09:40

TEKNOLOGIA

Lapset oppivat koodaamaan Lapset voivat oppia koodaamaan sovellusten ja pelien avulla.

O

hjelmoinnin arvioidaan olevan maailman nopeimmin kasvavia ammatteja seuraavien kymmenen vuoden aikana, eikä koodauksen opiskelijoita ole tarpeeksi täyttämään kaikkia työpaikkoja.

Koodaamisen oppimisesta on tullut tärkeä osa tavallista koulutusta. Koodaus voi olla hyödyllinen taito myös niille, joille koodaaminen ei ole tulevaisuuden ammatti. Tietokoneen kanssa kommunikointi opettaa lapsia ratkaisemaan ongelmia logiikan avulla. He voivat kokeilla erilaisia ideoita ja saavat tilaisuuden luoda jotakin, joka toimii tai on hauskaa.

Alkuun pääseminen ei ole koskaan ollut helpompaa kuin nyt. Uusimmat lelut ja laitteet tuovat koodauksen kaikkien ulottuville.

Syvempää tutustumista haluaville löytyy joukoittain verkkosivuja, jotka opettavat suosittujen ohjelmointikielien perusteet interaktiivisen opetuksen avulla. Opiskelija voi koodata suoraan selaimella ja nähdä heti, mitä tapahtuu. Jotkut prosesseista antavat jopa tehdä omia pelejä, jotta oppiminen olisi mielenkiintoisempaa.

Jos se tuntuu vaikealta, käytettävissä on sekä sovelluksia että pelejä, joissa ohjelmointikieli

on piilotettu näkyvistä. Opiskelija voi sen sijasta keskittyä peruskonseptiin sen takana.

Jos haluat koodata jokaisen rivin, käytettävissä on valmiita koodeja, joita voi liittää yhteen.

Siten voi kirjoittaa ohjelmia tarvitsematta kirjoittaa ainuttakaan sanaa. Oppimisen salaisuus on oppia yrityksen ja erehdyksen kautta. Uusimmat työkalut ja tekniikka tekevät siitä yksinkertaisempaa ja kiinnostavampaa kuin koskaan. Mitä vielä odotat?

Tällainen on Cubetto Tämä pieni puurobotti opettaa lasta koodaamaan kosketettavien palikoiden avulla.

Ohjauspaneeli

Koodauspalat sopivat koloihin, ja puinen taulu muodostaa robotille ohjeiden ketjun.

Koodauspala

Sininen pala pyytää Cubettoa pysähtymään pääsarjassa ja lukemaan toimintolinjan.

Pääsarja

Robotti noudattaa enintään 12 ohjetta vaihe vaiheelta.

Pelaajan tarvitsee vain asettaa palat tauluun.

Toimintanappula

Tätä nappulaa painamalla lähetät ohjeet robotille.

Koodauspala

Kukin pala on ohje. Vihreä tarkoittaa eteenpäin, keltainen käännöstä vasemmalle ja punainen käännöstä oikealle.

Cubetto

Hymyilevällä robottikuutiolla on kaksi pyörää, ja se noudattaa ohjauspaneelin ohjeita.

Toimintolinja

Tähän linjaan voi tallentaa vielä yhden, korkeintaan neljän palan pituisen ohjeen.

Robotti lukee tämän joka kerta pysähtyessään pääsarjassa.

52

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 52

21.09.2018 09:40

Tiesitkö tämän?

Englantilainen matemaatikko Ada Lovelace kehitti ensimmäisen teoreettisen ohjelmointialgoritmin vuonna 1843.

Näin Cubetto syntyi Keskustelimme Filippo Yacobin (Primon TJ ja sen perustajia) kanssa siitä, miten tärkeää lasten on oppia koodausta.

Miten sait idean Cubettoon?

Se oli vuonna 2013. Etsin yksinkertaisinta tapaa opettaa koodausta kolmevuotiaalle pojalleni.

Halusin hänen saavan hyvän alun elämään.

Toivoin hyvin erikoislaatuista peliä, jota olisi helppo pelata kulttuurista ja sukupuolesta riippumatta ja joka toimisi ilman näyttöä. Nyt Cubetto on varhaisen oppimisen ja koodauksen standardi yli 90 maassa. En siis ollut ainoa.

Miksi on tärkeää, että lapset oppivat ohjelmointia?

Tietokoneohjelmoijille tulee vuonna 2020 olemaan lähes 900 000 avointa työpaikkaa, ja työvoimavaje kasvaa. Jos opetat lapsesi ohjelmoimaan, heidän menestymismahdollisuutensa tulevaisuudessa kasvavat. Toinen syy on, että koodaus antaa meille rajattoman potentiaalin toteuttaa luovuuttamme ja suuremmat mahdollisuudet rikkaaseen elämään niin kuvataiteen, musiikin tai tieteen kautta.

Onko koodauksen oppiminen nuorena todella etu?

Koodauksen oppiminen on kuin kielen oppimista. Jos aloitat varhain, se kulkee sinulta täysin luonnollisesti. Ohjelmointi auttaa sinua

myös ajattelemaan loogisesti, ja ratkaiset ongelmia paremmin, kun olet kehittänyt kriittistä ajatteluasi. Nämä valmiudet tulevat auttamaan lastasi kaikilla elämän alueilla.

Miksi uskot, että pelit ovat niin tärkeitä lasten oppimisessa?

Peli matkii elämää. Se antaa lapselle turvallisen paikan tutkia rajoja ja oppia tuntemaan itseään.

Lasten Cubettossa käyttämät koodauspalat ovat uraauurtava, konkreettinen ja prosessiivinen ohjelmointikieli. Kaikesta tulee hauskempaa, kun näkee, miltä koodi näyttää. Jos lapsi saa nähdä koodin tulokset heti, ohjelmoinnista tulee heille pelkkä leikki.

Millainen mielestäsi on hyvä opetuspeli?

Hyvä opetuspeli saa lapset unohtamaan, että he oppivat. Kun näemme lapsen leikkivän Cubettolla, he puhuvat seikkailuista ja matkoista ja paikoista, joissa he haluavat Cubetton käyvän. Oppiminen tapahtuu luonnollisesti.

Miltä Cubetton ja pelien kautta oppimisen tulevaisuus näyttää?

Cubettosta on tullut Kickstarterin historian suosituin joukkorahoitettu oppimiskeksintö.

Maailmassa on 2,5 miljoonaa varhais­ oppimiskeskusta lähinnä kouluissa ja julkisisissa kirjastoissa. Toivomme saavamme nähdä lasten leikkivän Cubettolla kaikissa näissä paikoissa. Cubetton kanssa kasvavan sukupolven potentiaali on valtava.

Ohjelmointisovellukset ja -pelit

CodeCombat www.codecombat.com

Tämän projektin tavoite on opettaa koodausta roolipelin kautta. Pelaaja saa Dungeons of Kithgardin alussa valita yhden neljästä ohjelmointikielestä: Python, JavaScript, CoffeeScript ja Lua. Hän joutuu navigoimaan labyrintin läpi kerätäkseen jalokiviä, mutta hän ei voi tehdä sitä nuolinäppäimillä. Hänen on sen sijaan kirjoitettava koodirivejä. Taitojensa kehittyessä pelaaja saa uusista päivityksistä vielä enemmän ohjelmointivalintoja.

Lightbot

www.lightbot.com Tämä mobiilisovellus tarjoaa koodausar­ voituksia neljävuotiaille ja sitä vanhemmille lapsille. Pelaajan on ohjelmoitava Light­bot navigoidakseen kunkin tason läpi. Koodi kootaan napsauttamalla palikkaa, jotta syntyy sarja. Se on aluksi helppoa, ja pelaaja oppii liikkumaan.

Myöhemmin tehtävistä tulee mutkikkaampia.

Machineers

www.machineers.com Tämä kätevä rakennepeli opettaa, millaisia osia erilaiset laitteet ja rakenteet pitävät sisällään. Pelaajan tehtävä on auttaa kaupunkia koneiden korjauksissa ja oppia samalla koodausvalmiuksia kuin huomaamattaan.

Hopscotch

www.gethopscotch.com

Halvoilla tietokoneilla, kuten Raspberry Pi ja Arduino, on helppo hyödyntää koodausvalmiuksia projektien luomiseen.

Opettele koodaamaan verkossa

Tämä mobiilisovellus opettaa koodauksen periaatteet yksinkertaisella vedä-ja-päästäjärjestelmällä. Keräät koodipaloja tehdäksesi mm. pelejä, kotisivuja, kuvia ja videoita. Opit muuttujista ja silmukoista. Voit julkaista sisältöä helposti ja jakaa sen koko maailman kanssa. Opastavat videot tekevät siitä helpon ymmärtää.

Aloita ohjelmointi näillä interaktiivisilla kotisivuilla.

Minecraft

Codecademy

Code School

Hour of Code

Tuhannet lapset leikkivät Minecraftilla, ja LearnToMod-lisäyksellä pelaajat voivat opetella koodausta suosikkipelinsä avulla. Voit tehdä omia Minecraftmodifikaatioitasi ja antaa pelille uusia ominaisuuksia.

Tämä verkkosivu tarjoaa interaktiivisia koodauskursseja vaihe vaiheelta ja aloittaa oman kotisivun tekemisen perusteista. Codecademy opettaa 12 eri ohjelmointikieltä.

Toinen interaktiivinen verkkosivusto opiskeluun. Laaja valikoima mahdolli­ suuksia ohjelmointiin. Video-oppitunnit, harjoitukset ja etappipalkinnot kattavat kaiken HTML:stä iOS:in sovellus­ kehittelyyn.

Nämä pienet opetusjaksot auttavat sinut nopeasti koodauksen alkuun. Se alkoi tunnin johdantona koodaukseen, ja nyt voit opetella tekemään labyrintin, Flappy Bird -kloonin tai Minecraft-seikkailun vain 60 minuutissa.

www.codecademy.com

www.codeschool.com

www.hourofcode.com © Thinkstock

https://minecraft.net

53

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 53

21.09.2018 09:40

TEKNOLOGIA

NÄIN RAKENNETAAN AIVOT

VOIKO ROBOTTI TEHDÄ SINUN TYÖSI? OSAAVATKO TIETOKONEET AJATELLA ITSE?

NÄIN TEKOÄLY JA ROBOTIIKKA MUUTTAVAT MAAILMAN

54

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 54

21.09.2018 09:40

Tiesitkö tämän?

USA:n hallitus rahoitti kylmän sodan aikana tekoälytutkimusta yrityksenä päästä niskan päälle.

S

ana tekoäly (AI) voi useimmilla herättää ajatuksia tuomiopäivästä.

Elokuvissa ihmiset etsivät uusia horisontteja, ja tuloksena on aina sama.

Tarvitaan vain joku joka tekee koneen, joka osaa ajatella itse ja kehittää tietoisuuden ja ”herätä”. Sitten ihmiskunnan taru on lopussa.

Entä, jos tämä älykäs kone ei pidä siitä, miten me toimimme? Entä jos sillä on muita suunnitelmia?

Tällaiset ajatukset ovat olleet monen fantastisen science fiction -elokuvan ydin kautta vuosien. Terminaattorin ja muiden samantyylisten elokuvien maalaamista uhkakuvista tekoäly on meille todennäköisemmin avuksi kuin vahingoksi. Mutta kun tunnetut tutkijat ja asiantuntijat, kuten Stephen Hawking ja Elon Musk varoittavat tekoälyn mahdollisista vaaroista, ristiriitaiset tunteet ovat ymmärrettäviä.

Jotta tekoälyn uskomaton potentiaali ymmärrettäisiin, väärinkäsitykset tästä kiehtovasta alueesta pitää selvittää. Ajattele ensin, miten koneista tulee älykkäitä, ja miten ne siinä tapauksessa ajattelevat. Tekoälyn käsite keksittiin 1956, ja se kattaa laajan alueen. Teknologiayritykset käyttävät sanaa

huolettomasti uusimpien tuotteidensa mainonnassa, mutta se, mihin tämä ”äly” pystyy, vaihtelee valtavasti.

Käsitettä tekoäly käytetään yleensä houkuttelumielessä, kun yritys haluaa kuvata tymäkkää ohjelmistoa, mutta jotkut koneet voivat todella oppia. Edistyneimpiä näistä käytetään tällä hetkellä vain osakemarkkinoilla, tutkimusmaailmassa, sodankäynnissä ja monimutkaisimmissa tietokonepeleissä.

Uskot ehkä, että näillä alueilla vaaditaan erilaisia tekoälyjä, mutta kaikki voidaan saavuttaa samanlaisilla rakennusosilla.

AI perustuu koneiden oppimisperiaatteeseen, ja tässä artikkelissa kerrotaan sen eri tyypeistä. Tietokoneohjelma, joka perustuu koneoppimiselle, eroaa olennaisesti useimmista muista ohjelmista, koska sinun ei tarvitse kertoa niille, miten niiden on tehtävä asioita, vaan näyttää itse. Ajattele, että sinulla on ohjelma, joka löytää poikkeamia aivokuvanteista. Tavallisella ohjelmalla tarvitaanhyvin tiukat ja yksityiskohtaiset säännöt, joita on noudatettava, mutta koneoppimisohjelmalla sinun tarvitsee vain näyttää sille muutama tuhat normaalia aivokuvaa.

Ohjelma oppii siten tunnistamaan poikkea-

Tekoaivot

mat itse. Koneoppimismetodilla on selkeitä etuja perinteiseen ohjelmointiin verrattuna, koska kone voi tulla taitavammaksi tehtävässään kuin sen ohjemoija. Jännittävintä on, että tutkijat kehittävät sellaisia ohjelmia jo nyt.

Meitä arjessa auttava älykkyys ei kuulu vain tulevaisuuteen. On olemassa tekoälyä, josta saamme hyötyä jo nyt. Ihmiset nauttivat todella jo nyt tekoälyn eduista. Älykkäät ohjelmat, kuten Microsoftin Cortana, Google ja Facebook opastavat kulissien takana ihmisiä internetin avulla.

”Tekoälyn käsite keksittiin 1956, ja se kattaa laajan alueen.”

Kemiallinen viestintä

Neuronit kommunikoivat kemiallisilla signaaleilla, joita ne lähettävät toisilleen synpasien kautta.

Ihmiset oppivat hermoverkostojen avulla – ja koneet voivat tehdä samoin...

Ketjureaktio

Jos kemiallinen signaali on tarpeeksi vahva, neuroni ”laukeaa” ja lähettää sen ketjussa eteenpäin.

Sensorinen tieto Aistimme kokoavat suuria määriä tietoa, ja aivojen on työstettävä sitä.

Tietojen työstäminen Aivan kuten laukeava neuroni, solmukekin työstää saapuvaa dataa ja laukeaa vain, jos sen arvo on riittävän korkea.

Alhaisen tason toiminnallisuutta Neuronien keinotekoinen verkosto muodostaa pohjan monille edistyneille koneoppimistyypeille.

Prosessorivoima

Sekä ihmisillä että tietokoneilla on hermoverkostojen vahvoja työstövälineitä.

Tietokonenäkö

© Thinkstock; Shutterstock

Koneet kartoittavat yleensä visuaalista informaatiota ruudukkoverkostoina, mikä helpottaa työstämistä.

Tekosynapsit

Keinotekoiset hermoverkostot kommunikoivat lähettämällä signaaleja numeroarvoina.

55

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 55

21.09.2018 09:41

TEKNOLOGIA Ne oppivat käyttäjänsä kiinnostuksen­ kohteista, mistä nämä pitävät ja mistä eivät, ja räätälöivät ilmoituksia ja suosituksia tämän tiedon perusteella. Huolimatta kaikesta siitä, mihin ne pystyvät, niitä voi yhä kutsua vain kapeaksi tekoälyksi. Se tarkoittaa, että ne ovat hyvin taitavia suorittamaan tietyn tehtävän, paljon taitavampia kuin ihmiset koskaan, mutta ovat hyödyttömiä kaikkeen muuhun.

Tekoälyn seuraava vaihe on luoda yleinen tekoäly (AGI). Tässä kehitys käy todella jännittäväksi, tai pelottavaksi, riippuen siitä, keneltä kysyy.

Yleinen tekoäly tulee muistuttamaan ihmisälyä paljon nykyisiä tekoälyjärjestelmiä enemmän. Se osaa opetella itsenäisesti, ratkaista ongelmia ja käsitellä erilaisia tietoja.

Tällä hetkellä tämä unelma on kaukana toteutumisesta, mutta Googlen DeepMindin AlphaGo on niin pitkällä kuin kehitys on tällä hetkellä edennyt. Tämä tekoäly käytti kehittyneitä arviointi- ja toimimalliverkkojaan

AI syntyy

kukistaessaan maailman parhaan Gopelaajan, Lee Sedolin. Sitä pidetään tekoälyn historiallisena hetkenä, koska Gossa on kirjaimellisesti miljardeja mahdollisia vetoja, ja olisi ollut mahdotonta ohjelmoida ne kaikki tietokoneeseen. AlphaGo suunniteltiin sen sijaan olemaan älykäs, jotta se pystyi pelaamaan Gota itseään vastaan ja oppimaan omista virheistään. Harjoiteltuaan useita miljoonia pelikierroksia se oli tarpeeksi hyvä haastamaan mestarin ja voittamaan.

AlphaGon potentiaali on uskomaton. Sen kehittäjät puhuvat innostuksella ohjelmasta, joka sopeuttaa valmiudet avustaakseen lääkäreitä pelastamaan ihmishenkiä samalla, kun sen oppimiskyvyt voivat luoda pohjan monelle muulle älylaitteelle. Nykytekniikalle tämä on erittäin käyttökelpoista, mutta tekoälyksi hieman rajoittunutta. Se johtuu siitä, että tarvitsemme yhä tehokkaampia tietokoneita siirtyäksemme yleisestä tekoälystä inhimilliseen älykkyyteen. Vielä

Tekoäly on kehittynyt tasaisesti vaatimattomasta alusta maailmanluokan koneiksi.

1936

Brittimatemaatikko Alan Turing julkaisi tutkielman universiaalista Turingin koneesta. Sitä pidetään nyt tietojenkäsittelytieteen perustana.

1950

Alan Turing esitteli idean matkimisleikistä verratakseen koneen ja ihmisen älyä. Sitä sanotaan nykyään Turingin testiksi.

Näin koneet oppivat Lukevatko ne sääntöjä, harjoittelevatko ne vai päättelevätkö ne itse? Ne tekevät itse asiassa kaikkia kolmea.

1950 Se on omena!

Ok!

Ohjattu oppiminen

Ohjelmalle annetaan tietopaketti käytettäväksi harjoittelussa.

Oppimisen aikana ohjelma oppii sille annetuista säännöistä, esimerkiksi: omenat ovat punaisia tai vihreitä ja appelsiinit ovat oransseja. Sitten se alkaa käyttää tätä tietoa.

Oppiminen ilman ohjausta

Tämäkin on ohjelmasta oppimista tietopaketin avulla, mutta tällä kertaa et puhu siitä, mitä data tarkoittaa. Analysoituaan paljon tietoa (kuten kuvia eläimistä) ohjelma alkaa tunnistaa tietokannasta ominaisuuksia ja kuvioita.

Vahvistettu oppiminen

Google DeepMindin AlphaGo käyttää tätä menetelmää lyödäkseen Go-lautapelin mestarin.

Nyt kerromme ohjelmalle, mitä sen pitää tehdä, ja se toimii sitten itsenäisesti. Kun se lähestyy tavoitetta, se saa lisää pisteitä, jolloin nämä toiminnot vahvistuvat.

TÄMÄ ON APPELSIINI

MIKÄ TÄMÄ ON?

TÄMÄ ON OMENA

MONTAKO ELÄINLAJIA TÄSSÄ ON?

En ole koskaan nähnyt eläintä...

Scifi-kirjailija Isaac Asimov julkaisee I, Robotin. Hän kuvaa kirjasar­ jassaan kolmea robotiikan lakia, jotka on kehitetty estämään tekoälyä kääntymästä luojiaan vastaan. Työ inspiroi kokonaisen robotiikan ja tietojenkäsittelytieteen tutkijoiden sukupolven tavoittelemaan tekoälyä.

1956

Tekoälyn käsite keksitään kesäkonferenssissa Darthmouthin yliopistossa.

Täytyy siis olla KAKSI eläinlajia!

1973

Voi ei, minä hävisin. Sitä en saa tehdä uudelleen.

Tekoälyn kehitys pysähtyy suotuisista edellytyksistä huolimatta. Hallituksen neuvonantaja uskoo, ettei koneista tule šakissa koskaan ”kokenutta amatööriä” parempia.

Mutta ne ovat eri värisiä...

Harjoitus tekee mestarin!

1981

JOS VOITAT, SAAT PALKINNON.

Minä voitin!

Anna palkinto.

Tämän minä teen uudelleen.

MAAILMANMESTARI!

Tekoälystä tulee arvokas kaupallinen työkalu, kun yritykset alkavat käyttää kehittyneitä tietokonejärjestelmiä eritellyissä tehtävissä.

Jotkut yritykset säästävät miljoonia dollareita.

56

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 56

21.09.2018 09:41

Marl/O-niminen neuroverkko tehtiin varta vasten ratkaisemaan Super Mario Worldin vaikeimmat tasot.

emme ole luoneet tekoälyä, joka toimisi ihmisaivojen prosessointikyvyn tasolla.

Emme kuitenkaan olisi olleet inhimillisiä, jos emme olisi tarttuneet haasteeseen, ja tutkijat kehittävät jo uusia, äärimmäisen tehokkaita tietokoneita. Niitä sanotaan kvanttitietokoneiksi, ja ne hyödyntävät luonnon ”pelottavia” ominaisuuksia uskomattomalla tavalla. Niiden nopeuden lasketaan olevan täysin fantastinen.

Hyvä keino verrata tavallista tietokonetta ja kvanttitietokonetta on kuvitella itsensä keskelle labyrinttiä. Kun tehtävänä on löytää ulos labyrintistä, tavallinen tietokone kokeilee jokaista reittiä, kunnes se löytää oikean ja

pääsee ulos. Kvanttitietokone kokeilee jokaista reittiä samanaikaisesti. Se on siksi paljon nopeampi ja tehokkaampi. Tämä voi olla ratkaisevaa vapautettaessa voima, joka vetää vertoja ihmisaivoille tai on niitä suurempi, kun ne kytketään pitkälle kehittyneeseen keinoälyyn. On ehkä mahdollista luoda ihmisälyn tasoinen keinoäly, tai vieläkin parempi? Tutkijoiden onnistuu ehkä jopa luoda superäly, joka ylittää korkealta ihmisaivojen kognitiivisen kapasiteetin. Tämä voi kuulostaa kiehtovalta ja pelottavalta, mutta siitä ei tarvitse huolestua niin kauan kuin kehitys etenee järkevin askelin.

Merkitys

Lauseenmuodostus

Tässä oppimispuoli on aktiivinen.

Lauseen merkityksen voi yhteydestä riippuen tulkita usealla eri tavalla. Jos ohjelma tulkitsee toiveesi väärin, se tallentaa tiedon, jotta se voi oppia virheistään.

Kun foneemeja lajitellaan, ohjelmisto luo merkityksen. Arvatakseen mahdollisimman tarkasti se sijoittaa sanoja yhteen kuin lenkkejä ketjuun. Se löytää todennäköisen sanajärjestyksen tilastollisen analyysin avulla.

Tilaa

40 %

minulle

yksi

taksi

Quick, Draw!

Koodaajat ovat kehittäneet neuroverkkojen ja koneoppimisen avulla useita ohjelmia Googlen tekoälypohjaiseen verkkokokeiluun.

Yksi niistä on ohjelma, joka osaa soittaa improvisoitua pianoduettoa ihmismuusikon kanssa! Hauskin niistä on ehkä ohjelma Quick, Draw! joka osaa tunnistaa nopeita, epäselviä maalauksia.

Saat pelissä 20 sekuntia aikaa piirtää (tekstissä annetun) esineen. Neuroverkko arvaa sitten piirustuksesi pohjalta parhaansa mukaan, mikä esine se on. Ihmisille piirustusten tunnistaminen on aika helppo tehtävä, mutta tietokoneille tilanne on toinen. Viisi eri henkilöä maalaa esineen viidellä eri tavalla, joten Quick, Draw!:n pitää opetella tunnistamaan ne kaikki. Se on mahdollista itseoppimalla kaikkien kuvien luettelosta, jolloin maalausten yksittäiset vedot voi aina tunnistaa.

Kokeile hauskaa peliä Quick, Draw! osoitteessa quickdraw. withgoogle.com

50 %

Virtuaaliavustajat Näin tekoäly käyttää älykkäitä virtuaaliavustajia helpottaaksesi elämääsi hieman.

Etäisyys:

4 km

Radioaallot

Parhailla virtuaaliavustajilla on puheentunnistusohjelma. Äänentallennusyksikkö tallentaa äänesi ääniaallot.

Tiedot lähetetään pilvipalveluun, jossa ääniaallot muutetaan foneemipalasiksi.

Soita ”taksille”

TAI

Tilaa minulle taksi

© WIKI/ Joe Mabel/ Chemical Heritage Foundation; Google; Thinkstock

Tiesitkö tämän?

Etäisyys:

5 km

Tilaa taksi

Kun ohjelma on varma, mitä pyydät, se voi alkaa etsiä sitä suuremmasta verkosta. Kun käytät avainsanoja, haku voidaan räätälöidä ja avustaja voi täyttää toivomuksesi.

Taksi on tulossa!

Tilaa taksi, ole hyvä.

”Vielä emme ole luoneet tekoälyä, joka toimisi ihmisaivojen prosessointikyvyn tasolla.”

XXXXXXXXXXXXX How It Works | 57

57

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 57

21.09.2018 09:41

TEKNOLOGIA TEKNOLOGIA Tiennäyttäjä

1,8 metriä

Valkyrie on tehty avaruustutkimuksen käyttöön.

Sen tehtävä on valmistella tuntemattoman planeetan ympäristö ennen ihmisen saapumista.

Kehittynyt robotiikka

Kamerasilmä

Voidaanko näihin pitkälle kehittyneisiin ihmisenkaltaisiin robotteihin joskus asentaa tekoälyjärjestelmiä?

Valkyrie 1,9 metriä

1,5 metriä

ASIMO tunnistaa ihmisiä tunnistusohjelmalla, ja se voidaan opettaa tunnistamaan erilaisia esineitä.

Irrotettavat osat

Voimanlähde

Valkyrien käsivarret voidaan kytkeä irti muutamassa minuutissa ja korvata toisilla yksiköillä.

ASIMO:n repussa on 51,8 voltin akku, jonka voimin robotti voi navigoida omin avuin.

1,2 metriä Näkökenttä

Pään kameran lisäksi Valkyriellä on kamerat ylävartalossa, kyynärvarsissa, polvissa ja jaloissa.

90 cm Yksinkertaistetut kädet

ASIMO

Kolme sormea on kytketty käden liikkeet mahdollistavaan toimilaitteeseen.

1,3 metriä

Taitavat kädet

ASIMO pystyy ranteiden ja sormien hyvän liikkuvuuden ansiosta kaatamaan ja kantamaan juomia.

60 cm Ihmisen koko

Yksi versio on 188 cm pitkä ja painaa 136 kiloa; se on vain vähän keskivertoastronauttia kookkaampi.

30 cm

Kävelytasapaino

Tietokoneinsinöörit opettavat Valkyrietä parhaillaan ohittamaan erilaisia maastoesteitä.

Sorminäppäryys

ASIMO:n sormet pystyvät tekemään pieniä liikkeitä ja tunnustelemaan esineen koostumusta.

Sisäänrakennettu äly

Suorituskykyä

Se pystyy kehittyneen jalkarobotiikan ansiosta kulkemaan portaissa, potkimaan jalkapalloa ja juoksemaan 9 km/h.

ASIMO:n liikkeitä tukee tekoäly. Tämä myös auttaa sitä oppimaan uutta.

Tietoisuuden mittaaminen Tietoisuuden tavoittelu on monille tutkijoille tekoälyn tärkein kehityssuunta. Voivatko tutkijat ja insinöörit olla koskaan varmoja, ovatko he luoneet tietoisen elämän, vai ovatko he vain luoneet jotakin, joka muistuttaa sitä? Siihen emme ole vielä saaneet vastausta.

Filosofit ovat tehneet ajatuskokeiluja selittääkseen, miksi sitä on niin vaikea tietää. Tekoälyn parissa tunnettu esimerkki tällaisesta on Marian huone.

Kuvittele tällainen hypoteettinen tilanne: Maria asuu mustassa ja valkoisessa huoneessa. Hän ei ole koskaan lähtenyt huoneesta, ja tietokoneen ruutukin on mustavalkoinen. Marialla on kuitenkin mieluinen

harrastus. Hänestä on ihanaa opetella värejä. Maria ei ole koskaan itse nähnyt värejä, mutta hän voi kuvitella kunkin sävyn kaikki mieleesi suinkin tulevat tekniset yksityiskohdat. Eräänä päivänä Marian huoneen ovi avautuu. Hän menee ulos ja näkee värejä ensimmäisen kerran. Tunteetko Maria, joka jo tietää kaiken väreistä, jotakin uutta kokiessaan tämän? Vai eikö se tunnu mitenkään erityiseltä, koska hän jo tietää kaiken? On luonnollisesti erilaista nähdä värejä kuin vain tietää niistä kaikki. Jos näin on, ehkä aivojamme muistuttava tietokoneohjelma ei välttämättä johda tietoiseen koneeseen.

58

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 58

21.09.2018 09:41

Tiesitkö tämän?

NASA:n Curiosity Mars Roverissa on tekoäly, jonka avulla se voi valita kivinäytteitä itsenäisesti.

1990

Tutkija Rodney Brooks kiinnostuu neurotieteiden kehityksestä ja esittelee keinotekoisen neuroverkon rakentamisen mahdollisia etuja.

1997

IBM:n kehittämä Deep Blue voittaa maailmanmestari Garri Kasparovin šakissa.

Joillekin Deep Bluen kyky toimia strategisesti ja arvioida yli 200 miljoonaa siirtoa sekunnissa osoitti tekoälyn todellisen voiman. Toisille Deep Blue osoitti vain tietokoneen kyvyn suorittaa erittäin erikoistunut tehtävä.

2008

Googlen puheen­ tunnistusohjelma käyttää tekoneuroverkkoa nostaakseen tarkkuuden yli 80 prosenttiin.

2011

IBM-tietokone tekee jälleen historiaa, kun Watson voittaa ihmisvastustajansa amerikkalaisessa tv-ohjelma Jeopardyssa. Voitto oli tekoälyn virstanpylväs ja paljon vaikeampi saavuttaa kuin saada kone voittamaan šakissa.

Jotta Watson pystyisi vastaamaan arvoituksiin ja monimutkaisiin kysymyksiin, siihen suunniteltiin neuroverkko, ja se harjoitteli runsaasti kuvioiden tunnistamista.

Supertekoälystä itsestään ei tule uhkaa ihmisille, ainakaan ei siten kuin monet kuvittelevat. Monissa fiktiivisissä apokalyptisissä skenarioissa tekoäly ajattelee ja jopa tuntee kuin me. Sillä on samat tavoitteet kuin meillä, ja se haluaa sekä vapautta että valtaa. Näin ei tule tapahtumaan todellisuudessa. Tietokoneen aivot toimivat aivan toisin kuin ihmisen, ja samoin tulee olemaan myös poikkeuksellisella tavalla suunnitellun tekoaivon laita.

On helppo kuvitella, että älykkäin organismi kapuaa ravintoketjun huipulle, erityisesti muistaen, miten ihminen itse on noussut sinne. Tietokoneita ei kuitenkaan ole luonut evoluutio, eli niillä ei ole juurikaan yhteistä meidän kanssamme. Ihmisen unelmat ja tarpeet ovat peräisin geneettisestä perimästä.

Sama ei onneksi tule koskaan pätemään koneisiin. Sitä voi tuntua hämmentävältä ajatella, ja meidän on yhä vaikea kuvitella jotakin oman perspektiivimme ulkopuolella, mutta tietokoneet tulevat vain palvelemaan omaa ohjelmakoodiaan. Se tulee olemaan sitä, mitä ihminen päättää, joten huoleen ei ole syytä.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että ihmiskunta olisi täysin turvassa. Ajatellaanpa, että tutkijat onnistuisivat luomaan superälyn ja käskevät sen maankaltaistamaan Marsin asuttavaksi paikaksi. Se voi silloin löytää ratkaisuja, joihin pääsemiseltä tutkijoilta olisi voinut kestää satoja vuosia, ja unelmasta asuttavasta Marsista voisi tulla totta nopeammin. Se voi kuitenkin myös päättää, että paras tapa maankaltaistaa Mars on viedä maapallon resurssit ja ilmakehä sinne.

Tekoäly olisi noudattanut käskyä, mutta samalla vahingoittanut Maata. Että se ymmärtää käskynsä oikein voi merkitä eroa aurinko­k untaan kurkottamisen ja sukupuuttoon tuhoutumisen vaaran välillä.

Toinen tekoälyn uhka on välittömämpi. Se on sen kyky ratkaista toisenlainen tehtävä: murtaa koodeja. Jos sellainen äly joutuu vääriin käsiin, se voidaan opettaa murtautumaan kaikenlaisiin suojattuihin ohjelmiin. Tätä tutkijoiden tulee varoa.

Tekoäly voi mahdollisista ongelmista huolimatta tehdä elämästämme parempaa. Älykäs, käyttökelpoinen ja täysin sitoutunut tiimin jäsen olisi etu kaikenlaisille ryhmille.

”Fiktiossa tekoäly ajattelee ja joskus tunteekin kuin me.”

LISÄÄ ÄLYKKÄITÄ ROBOTTEJA

Ohjelma Eugene Goostman onnistui voittamaan Turingin testin version, joka mittaa koneen ”älykkyyttä”.

2016

Googlen DeepMindin AlphaGo voittaa hallitsevan mestarin, Lee Sedolin, Go-lautapelissä.

Toisin kuin IBM:n Deep Blue, AlphaGo ei voinut käyttää taktiikkaa, jossa jokainen mahdollinen siirto ohjelmoidaan koneeseen. Se käytti sen sijaan koneoppimista ja harjoitteli miljoonia pelikierroksia, kunnes se oppi oman voittostrategian.

Cosmo

Tämä pikkuseuralainen on oikea charmipakkaus, joka rikastuttaa persoonallisuuttaan tekoälyllä. Se pystyy vuorovaikutukseen ympäristönsä kanssa, ja se osaa pelata pelejä ja suuttua. Kaikki tämä koneoppimisen ansiosta.

NAO

Tämä pieni humanoidirobotti on vain 58 cm korkea, mutta se on suunniteltu söpöksi, kiltiksi pikku seuralaiseksi. Aivan kuten suuremmat humanoidisukulaisensa, sekin osaa kävellä ja tulkita ympäristöään.

© NASA, Honda Robotics; Softbank Robotics; WIKI/ Jahooly

2014

Sphero BB-8 Droid

Sphero BB-8 ei ehkä ole samaa tasoa kuin eräs droidi galaksissa kaukana täältä, mutta se on silti terävä pikkuvekkuli. Sitä ohjataan enimmäkseen sovelluksilla, se voi toimia itsenäisesti ja kehittää oman persoonallisuuden vuorovaikutuksen kautta.

59

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 59

21.09.2018 09:41

TEKNOLOGIA Tekoäly voi tehdä yhteistyötä ihmisten kanssa ja auttaa eri aloilla, kuten kommunikaatiossa, kaupallisessa ilmailussa, lääketieteessä ja puolustus- ja avaruustutkimuksessakin.

Se voi todella osoittautua niin käyttö­ kelpoiseksi, että se alkaa tehdä tehtäviään tehokkaammin kuin ihmiset, ja monen työ korvataan sillä. Kuten tämän artikkelin kirjoittajan. Joidenkin vuosien kuluttua voi tapahtua, että luet artikkelia, jossa tutkimustyön, tekstin ja oikoluvun ovat suorittaneet älykoneet. Useimmat asiantuntijat ovat yhtä mieltä, ettei tekoälyn tuleminen johda olennaisiin muutoksiin kovin monilla alueilla. Yhdessä keskeisessä kysymyksessä mielipiteet kuitenkin jakautuvat: Tulevatko tutkijat koskaan kehittämään tekoälyä, jolla on tietoisuus.

Nyt meillä on söpö ystävä Cozmo, pieni robotti, joka rakastaa leikkiä. Se osaa juhlia voittoa ja murjottaa tappiota, mutta on aina yhtä hurmaava. Se on hyvä alku, mutta saammeko tulevaisuudessa ystäviä, joilla on oikea tietoisuus? Tuleeko tekoäly, joka osaa ajatella itse ja tehdä oma-aloitteisesti johtopäätöksen: ”Ajattelen, siis olen.” Siitä tulee

tekoälyn äärimmäinen testi, ja sen lisäksi, että itse tehtävä on äärimmäisen vaikea kehittää, jäljelle jää aina epävarmuus siitä, onko kyseessä todella tietoisuus vain jotakin, joka matkii sitä erittäin hyvin.

Alan Turing oli ajattelevien koneiden suuria pioneereja. Hän kehitti yli puoli vuosisataa sitten testin, jota käytetään yhä mittaamaan tekoälyä. Turingin testissä on tuomaripaneeli, joka kommunikoi tietoverkossa, joko ihmisen tai tietokoneohjelman kanssa. Testin yhdessä variaatiossa tietokoneohjelmaa pidetään älykkäämpänä, jos tuomarit vielä viiden minuutin jälkeen uskovat sen olevan oikea ihminen.

Tähän uskomatonta kyllä päästiin vuonna 2014 Eugene Goostman -ohjelmalla, jonka onnistui vakuuttaa 33 % tuomaripaneelin jäsenistä, että se oli 13-vuotias poika. Älykkääksi määrittely ei välttämättä tarkoita samaa kuin olla tietoinen, joten Turingin testi tuskin pystyy päättämään, onko tekoäly

tietoinen vai ei. Tämä uusi este on voitettava, sillä tutkijat eivät edelleenkään tiedä, miten heidän tulisi päättää, ovatko he onnistuneet luomaan ajattelevan yksilön.

Tosiasia on, että emme ehkä koskaan pysty päättämään, onko tulevaisuuden koneilla tietoisuus, vaikka tutkijat onnistuisivatkin luomaan sen. Mutta onko sillä oikeastaan väliä, kun ne muistuttavat ihmistä niin paljon, ettemme huomaa eroa? Jos tutkijan onnistuu luoda keinotekoinen ”elämä”, lopputuloksena on taatusti toisenlainen todellisuus kuin se, jossa me elämme nyt. Meitä odottaa aikakausi, jossa koneet hoitavat monia työtehtäviä ja tärkeitä yhteiskunnan osia. Koneet ehkä valtaavat sittenkin maailman, mutteivät ehkä aivan niin kuin olit ajatellut. Tekoälyn aikakausi on jo alkanut, ja alan kehitys nopeutuu entisestään. Miten tämä tulee vaikuttamaan ihmisyyteen?

”Älykkääksi määritelty robotti ei ole lähelläkään tietoisuutta.”

Scifi ja todellisuus

Vertailussa kirjallisuus ja tekoälyn tulevaisuus.

Blade Runner

Terminaattori

Westworld

Ex Machina

I, Robot

2001: Avaruusseikkailu

Tulevaisuusdystopiassa on luotu synteettisiä ihmisiä, replikantteja. Ne muistuttavat paljon tavallisia ihmisiä, mutta suunnitteluvirheet saavat ne kääntymään luojiaan vastaan, ja ne taistelevat pidentääkseen elämää.

Omaamme muistuttavassa maailmassa erakko koodausnero tutkii hakukoneensa tehojen avulla luomansa humanoidin tietoisuutta. Hän yllyttää sen murhanhimoisiin tekoihin sen tietoisuuden tasoa testatessaan.

Onko teknologia todennäköinen?

Tekoäly saa vastuun USA:n puolustusverkostosta. Se pitää ihmiskuntaa uhkana ja yrittää tuhota sen.

Terminaattoreja (kyborgeja) rakennetaan soluttautumaan ja murskaamaan ihmisten vastarinta.

I, Robot pohjautuu Isaac Asimovin 1950-luvun scifiromaaneihin ja kuvaa lähitulevaisuutta, jossa vilisee älykkäitä robotteja. Niitä pidetään omaisuutena, mutta käy ilmi, että roboteilla on sielu.

Mahdollinen

Tuskin todennäköinen

Westworld on teemapuisto vailla vertaa. Kävijät matkustavat villiin länteen ja ovat vuorovaikutuksessa synteettisten humanoidien kanssa. ”Isännät” saavat televisiosarjassa tietoisuuden kierrättämällä muistia.

Vuosi 2001 on mennyt, mutta filmin tekoäly on mahdollinen tulevaisuudessamme. Kun itsestään tietoinen, keinotekoinen elämä luodaan, se taistelee tuhotakseen ihmiskunnan ja ottaakseen paikan evoluution seuraavana haarana.

60

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 60

21.09.2018 09:41

Tiesitkö tämän?

Asiantuntijat arvioivat, että tekoäly voi vallata noin 35 % kaikista työpaikoista seuraavan 20 vuoden aikana.

Taiteilija

Terapeutti / Neuvoja

Insinööri ja tutkija

Se alue, jolla logiikkaan sidottu kone ei Vaikka neuroverkot ja voi loistaa, on subjektiivinen luovuus. koneoppimisohjelmat ovat jo Edes ihmiset eivät pääse osoittautuneet uskomattoman yhteisymmärrykseen siitä, mikä on hyvä tehokkaiksi työkaluiksi taide, tai miksi se puhuttelee eri insinööreille ja tutkijoille, ne eivät yksilöitä, joten taiteen salaisuuksien pysty lähitulevaisuudessa opettamisesta koneelle ei tule korvaamaan oikeita ihmisiä. Alue yksinkertaista tehtävää. vaatii yhä tiettyä luovuuden ja abstraktin ajattelukyvyn tasoa, johon koneet eivät vielä pysty.

Jos sisimpien tunteidesi ilmaisu koneelle tuntuu sinusta vaikealta, et ole ainoa. Tätä taustaa vasten ammatit, joissa tarvitaan empatiaa, kuten neuvonta, hoito ja hoiva, ovat turvassa tekoälyltä kauas näköpiirissä olevan tulevaisuuden ulkopuolelle.

Tietokoneohjelmat

Tietokoneen laittaminen koodaamaan toista tietokonetta voi tuntua intuitionvastaiselta, mutta siitä voi tulla todellisuutta. Kaikkia ohjelmia ei kuitenkaan ole tarkoitettu älykkäiksi, joten tekoäly, joka osaa löytää ja korjata yksinkertaisen koodin virheitä, voi osoittautua erittäin hyödylliseksi.

TURVASSA

Tehdastyöläinen

Yritykset voivat vuokrata koneita monenlaisiin tehtäviin yhdistämällä monipuoliset robotit tai humanoidirobotit ja tekoälyn. Mutta erikoislaitteita käyttävät työntekijät voivat tuntea olevansa turvassa vielä jonkin aikaa.

KAIKEN MITÄ SINÄ OSAAT KONEET OSAAVAT PAREMMIN Uhkaavatko koneet tai tekoälyllä varustetut robotit viedä sinun työpaikkasi?

VAARASSA Lennonjohtaja

Lentoliikenteen turvallinen ja tehokas ohjaus on tärkeä tehtävä, ja tekoälyn ja GPS-järjestelmien yhdistämistä testataan tätä varten. Se ehkä tietää loppua nykyisille lennonjohtajille ja tutkajärjestelmille.

Kääntäjä

Konttorityöntekijä

Administratiivisista tehtävistä tulee pian arkea tekoälylle. Nyt, kun tekoäly kehittyy nopeammin kuin koskaan, koneet voivat hoitaa kaikki konttorityöt tehokkaammin.

Tämä siirtymä nähdään tulevina vuosina monilla alueilla.

© Alamy

Vaikka puheentunnistus­ ohjelmat eivät olet tarpeeksi hyviä, hiljattain kehitetty neuroverkko voi muuttaa puhutun kielen suoraan kirjoitukseksi. Kääntäjät voivat muutaman vuoden kuluttua jäädä toiseksi tekoälylle.

Ydinvoimalan valvoja

Ydinvoimalan jättäminen koneiden hoidettavaksi voi tuntua pelottavalta, mutta täysin automaattisilla reaktoreilla on monia etuja. Tekoäly voi valvoa ydinvoimalaa perusteellisesti, ja kaikki ihmistyöntekijät ovat turvassa mahdollisesti vahingolliselta säteilyltä.

61

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 61

21.09.2018 09:41

TEKNOLOGIA TEKNOLOGIA

TODELLISUUDEN

TÄHTIEN SOTATEKNIIKKA FUTURISTINEN SCIFITEKNIIKKA VOI MUUTTAA ELÄMÄMME.

V

aikka Tähtien sota tapahtui ”kauan sitten, kaukaisessa galaksissa”, George Lucasin universumiin kuuluu elokuvahistorian kehittyneimpiin kuuluvaa tekniikkaa. Monet haluaisivat oman BB-8:n, ja lasermiekka on yhä kaikkien aikojen fantasia-ase.

Monet yritykset kehittävät uusia keksintöjä, jotka eivät paljon eroa fiktiivisistä droideista, hologrammeista ja lasermiekoista. Tämä kiehtova kehitystyö voi tehdä todellisuutta suuresta osasta elokuvien tekniikkaa.

Bioniikassa kehitetään yhä parempia proteeseja. Laserase voi muuttaa sodankäynnin, ja hologrammit voivat mahdollisesti mullistaa kommunikaation. Kaikki uudet keksinnöt eivät kuitenkaan muistuta Tähtien sodan esikuviaan.

Esimerkiksi vetosäteistä tulee todellisuudessa pienempiä, ja niitä käytetään kirurgien apuvälineinä avaruusalusten sieppaamisen sijasta. Seuraavilta sivuilta löydät lisää asioita, jotka voisivat kuulua Rogue Oneen.

62

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 62

21.09.2018 09:41

Unkarilais-brittiläinen fyysikko Dennis Gabor sai fysiikan Nobelin Tiesitkö tämän?

XXXXXXXXXXXXXXXXX Det lastes opp mer innhold på YouTube hver palkinnon vuonna 1971 tehtyään ensimmäisen hologrammin. måned enn det de tre største TV-kanalene olen USA har produsert på 60 år.

HOLOGRAMMI

Scifi ja oikeat hologrammit

Hologrammien yleistyminen lähestyy, ja niistä voi tulla seuraava suuri harppaus kommunikaatiossa.

Erot Tähtien sodan hologrammien ja joidenkin tällä hetkellä käytössä olevien välillä

OIKEA

Vaikka Tähtien sodan kehittyneet hologrammit Microsoftin Kinectin liikesensorit keskittyvät ovat meiltä vielä tavoittamattomissa, viime sen sijaan yksinomaan luustoon. Microsoft antoi vuosina on nähty suurta edistystä. Pian on tälle nimen holoportaatio, ja se voi mullistaa ehkä mahdollista lähettää hologrammikommunikaation pitkän matkan päähän. ilmoitus toiselle puolelle maapalloa.

Hologrammikuva näyttää kohteen kolmiulotteisesti, eikä vastaanottaja tarvitse erikoislaseja. Hologrammin luomiseksi lasersäde jaetaan kahdeksi: heijastava säde ja kohdesäde. Heijastava säde menee katkeamatta holografiselle filmille, mutta kohteen epätasainen pinta levittää kohdesäteen. Kun säteet jälleen kohtaavat filmillä, ne risteävät ja luovat kohteelle ainutkertaisen aaltokuvion. Kuvio piirtyy filmille, jota voi sitten käyttää kohteen holografisen version projisoimiseen.

Tähtien sodan ensimmäisessä elokuvassa Microsoft HoloLens vie tämän pelattiin šakkia holografisilla nappuloilla. peruskonseptin askeleen pitemmälle reaaliajassa liikkuvilla holografisilla projektioilla. Amerikkalaisyhtiö kuvaa keksintöä ”sekoitetuksi todellisuudeksi” erotukseksi sekä lisätystä että virtuaalisesta todellisuudesta. Käyttäjä pitää silmälaseja, ja HoloLens loihtii digikuviin elämän joukolla 3D-kameroita. Mekanismi voi lisäksi rekonstruoida ihmiskehon Uuden holografiatekniikan avulla ihmiset voivat käydä vierailulla jokaisen yksityiskohdan.

Akustiset vetosäteet

Voimakkuus

Nykytekniikan voima riittää nostamaan herneen kokoisia esineitä, kuten tämä kolmen Lisäksi korkean taajuuden millimetrin kokoinen ääniaalloilla voi nostaa styroksrae.

pieniä esineitä.

Taajuus

Äänen taajuudeksi säädetään 40 kHz, jota ihmiskorva ei kuule.

Kaiutin

64 minikaiutinta tuottaa korkean taajuuden ääniaaltoja.

Valo heijastetaan avoimelle pinnalle; sitä ei lähetetä ulos esineestä.

Valon heijastuminen

Jakautuneet säteet lähetetään peilien kautta luomaan hologrammi.

Ei sivuperspektiiviä

SCIFI

Näyttöpintaa on katsottava suoraan hologrammin näkemiseksi.

360° näyttö

Näyttöpintaa ei ole, ja scifi-hologrammin voi siksi nähdä kaikista kulmista.

Holografiset projektiot

Tähtien sodassa valo projisoidaan itse hologrammista, ei pinnasta.

Eri hologrammityyppejä

Tähtien sodan hologrammit ovat joustavampia, koska niiden ei tarvitse noudattaa optiikan lakeja tai valon luonnollisia ominaisuuksia.

Akustinen voimakenttä

Ääniaaltojen voimaa voi muuttaa rakeen siirtämiseksi tai pyörittämiseksi.

VETOSÄTEET Kuolemantähden vetosäteellä vangittiin vihollisten avaruusaluksia. Siitä on hiljattain tehty todellinen versio, joskin hyvin paljon pienempi. Kaiuttimella lähetetyt ultraääniaallot luovat akustisen hologrammin. Aaltojen tiheys antaa niille riittävästi voimaa siirtää esineitä. Tätä vetosädettä ei kuitenkaan tulla käyttämään Millenium Falconin kokoisten esineiden siirtämiseen.

Tavoitteena on sen sijaan siirtää pienempiä, vain muutaman millimetrin kokoisia kohteita. Tästä ultraääniteknologiasta voi tulla totta lääketieteessä, jossa mikrokirurgian instrumentteja voi käyttää tarvitsematta leikata kudosta. Sillä voi myös kuljettaa lääkettä haluttuun kohtaan kehossa.

© Asier Marzo, Bruce Drinkwater and Sriram Subramanian; Disney

virtuaalisesti.

Näyttöpinta

63

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 63

21.09.2018 09:41

TEKNOLOGIA TEKNOLOGIA

DROIDIT

Pää

Tekoälyn ja älykkäiden robottien kehitys vertailussa.

Kupolinmuotoisessa päässä on magneettikenttiä, joiden avulla se liikkuu tasaisesti kehon yli.

Tähtien sodan droidit ovat kaikenmuotoisia ja -kokoisia taistelevista jalkasotilaista suloiseen BB-8:aan. Täällä Maassa robotteja ei ole ohjelmoitu yhtä älykkäiksi, mutta viimeisten vuosien kehitys on nostanut robottien älykkyystasoa. Humanoidi Asimo osaa hahmottaa tunteita ja tekoja, ja PIBOT:ia käytetään lennonopetuksessa.

Robotteja käytetään myös avaruustutkimusretkillä. NASA:n SPHERE ja Robonaut 2 on suunniteltu suorittamaan tehtäviä ISS:n mikropainovoimassa. Robotit saavat yhä enemmän vastuuta, ja uusilla parannuksilla niistä voi tulla vähemmän riippuvaisia ihmisistä niiden saadessa saman älykkyystason kuin sellaiset droidit kuin C-3PO ja R2-D2.

Oikeat droidit

BB-8 toimii näin Faneilla on erilaisia teorioita siitä, miten tämä suosittu droidi toimii.

Pallonmuotoinen keho antaa BB-8:lle nopeusedun muihin astromekaanisiin droideihin verrattuna.

Sähköinen hallintajärjestelmä BB-8:n sisällä on pallomainen nivel, joka voi liikuttaa droidia kaikkiin suuntiin.

Näitä droideja käytetään parantamaan sairauksia ja korjaamaan vammoja.

Kirurgidroidit pelastivat Anakinin hengen ja muuttivat hänet Darth Vaderiksi.

LUOKKA 2 Tekniset

Tämän tyypin droidit on tehty korjaamaan avaruusaluksia ja niiden sisäisiä järjestelmiä.

Rakastettu R2-D2 on yksi niistä.

4

3 1

LUOKKA 3 Protokolla

5

2 DA VINCI SURGICAL SYSTEM Avustavat robottikirurgit

Nämä robotit voivat ihmiskäsiä tarkemmilla instrumenteilla auttaa kirurgisissa toimenpiteissä.

3 PEPPER Tunteidenlukija

Pepper toimii kuin kumppani ja on kehittyneimpiä koskaan tehtyjä robotteja. Se kykenee vuorovaikutukseen ihmisen kanssa ja tulkitsemaan tunteita.

4 KR 1000 TITAN Robottikäsivarsi

5 NASA:N CURIOSITY Tutkimusrobotti

Näitä yksiköitä Tämä robotti on tärkeä käytetään eniten Mars-tutkimuksen autoteollisuudessa. väline. Se lähettää Tarkkuustyön lisäksi ne kykenevät nostamaan maahan kuvia ja analysoi kivinäytteitä omassa ja lastaamaan enintään laboratoriossaan.

1 000 kilon painoisia esineitä.

EDISTYNYT BIONIIKKA Sekä Anakiniin että Lukeen istutettiin Tähtien sota -elokuvissa bionisia ruumiinosia heidän menetettyään alkuperäiset lasermiekkataisteluissa.

Todellisessa maailmassa Newcastlen yliopiston projektissa kehitetään bionisia käsiä korvaamaan vammautuneita raajoja.

Nykyiset proteesit muotoillaan usein, jotta käyttäjä oppisi käyttämään niitä jännittämällä tiettyjä lihaksia. Loukkaantuneen ruumiinosan lihakset ovat kuitenkin usein liian vahingoittuneet, jotta tämä voisi toimia. Uuden tekniikan

LUOKKA 1 Lääketieteelliset

Neljä moottoria on kytketty pyöriin, jotka voivat liikkua joka suuntaan ja ohjaavat BB-8:n liikkeitä suunnilleen Segwayn tapaan.

Moottorikäsivarsi

Superkehittyneet robotit, joita käytetään erikoistehtävissä.

Pieni, vankka miehittämätön robotti purkaa pommeja turvallisesti. Se mahtuu reppuun ja lähetetään pelastamaan ihmishenkiä.

Tähtien sodan maailman eri droidityypit.

Keho

2

1 AEODRS Pomminpurkajat

Tähtien sodan droidit

ansiosta tekoraajat voivat tuntea sekä paineen että lämpötilan aivan kuin oikea käsi. Elektroniset yksiköt kytketään käsivarressa vielä jäljellä oleviin hermonpäihin käden luonnollisten liikkeiden luomiseksi uudelleen. Käyttäjä erottaa lämpimän ja kylmän, karhean ja sileän sormenpääsensorien avulla. Ne saavat otteen pyöreistä esineistä, kuten lasista, palloista tai hedelmistä rikkomatta tai pudottamatta niitä, Tämä kaksisuuntainen keskustelu aivojen ja käden välillä tapahtuu reaaliajassa, ja tuntoaistimus muistuttaa luonnollista kättä.

Kuten C-3PO kerran sanoi, nämä droidit ovat ihmisten ja kyborgien välisten suhteiden taitajia. Ne ovat useimmiten avustajia.

LUOKKA 4 Taistelevat

Taisteludroidit hoitavat galaksien vähemmän loistokkaat tehtävät, ja niitä on kaikenlaisia palkkionmetsästäjistä ja sotilaista turvallisuusrobotteihin.

LUOKKA 5 Työläiset Tohtori Kianoush Nazarpourin johtama ryhmä on tehnyt tuntoherkän bionisen käden.

Näitä ahkeria työntekijöitä käytetään puhtaanapidossa ja huollossa, usein vaarallisissa paikoissa, kuten laavaplaneetta Mustafarilla.

64

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 64

21.09.2018 09:42

Tiesitkö tämän?

Humanoidirobotti Pepper osaa puhua monia eri kieliä, hieman kuten C-3PO.

MAAKIITURIT

Matkusta leijuvilla aluksilla Tatooinen tapaan.

KYSY ASIANTUNTIJOILTA

Malloy Aeronauticsin Hoverbikea kuvataan maailman ensimmäiseksi lentäväksi moottoripyöräksi. Se on yhä testausvaiheessa.

Miten Aero-X toimii?

Aero-X:ssä on kaksi sisäänrakennettua roottoria, ja ne on sijoitettu aivan samoin kuin moottoripyörän pyörät, mutta maan suuntaisesti.

Tämä rakenne nostaa alusta ja antaa sille liikevoimaa eteenpäin, ja lentäjä voi tasapainottaa ja ohjata sitä kuin moottoripyörää.

Mihin sitä käytetään?

Sitä tullaan käyttämään enimmäkseen maatalouden tarkastuksissa, putkilinjoilla ja erikoispalveluissa, kuten räjähtämättömien räjähteiden käsittely. Aero-X:stä voi tulla myös suosittu kilpaurheiluväline.

Miksi siinä on roottoreita?

Aluksessa on koteloidut roottorit, koska ne ovat käynnistyksessä hyvin tehokkaita. Roottorit ovat luotettavia ja testattuja, ja toimivat ennustettavasti. Ne ovat turvallisesti koteloissa, ja ilmavirtaa voi hienosäätää.

Oletteko pohtineet muita ratkaisuja?

Keskustelimme muista ratkaisuista, mutta niillä oli useita haittapuolia. Aiemmin on tehty yrityksiä suihkumoottoreilla, mutta niiden ääni ja ilmanpaine ovat matalalla lennettäessä sietämättömiä. Myös magneettinen levitaatio on tehokasta, mutta se vaatii paljon energiaa ja

Hallinta

Aero-X Hyppää leijuvalle matalien

Tarvitset yhden viikon harjoittelun hallitaksesi Aero-X:n. Siinä on turvatyynyt turvallisuuden parantamiseksi.

sovitetun pinnan, joten se sopii tarkoituksiimme huonosti.

Voiko tekniikkaa käyttää muissa aluksissa tai koneissa?

Kehitämme pienempää mallia lannoitteiden levitykseen. Meitä on pyydetty myös tekemään samanlainen malli käytettäväksi vedessä.

Oletamme, että Aero-X-tekniikkaa voi käyttää turvallisuuden parantamiseen esimerkiksi patorakennustyömailla.

Miten se eroaa Tähtien sodan maakiitureista?

Maakiituri voi leijua sammutettuna. Aero-X:n lentäjän täytyy olla aluksessa, jotta se voi nousta, muuten ne ovat aika samanlaisia.

Mitkä ovat leijuvien alusten tulevaisuudennäkymät?

Tulemme näkemään aivan uuden tyypin aluksia, jotka toimivat maanpinnasta viiden metrin korkeuteen asti. Ne alkavat muistuttaa autoja ja johtavat uusiin alhaisten korkeuksien liikennesääntöihin. Niitä tullaan aluksi käyttämään hätätilanteissa ja partiointiin, ja vähitellen myös taksipalveluihin ja kuljetukseen.

Ne täydentäisivät autojen käyttöaluetta, eivät korvaisi niitä.

”Aero-X:stä voi tulla myös suosittu kilpaurheiluväline.”

© Disney; Newcastle University; 2016 Intuitive Surgical, Inc; SoftBank Robotics; Northrop Grumman Corp.; Malloy Aeronautics

Aero-X on uusi, jännittävä keksintö, joka muistuttaa Luke Skywalkerin maakiituria.

Leijuvaa kaksipaikkaista alusta ohjataan kuin moottoripyörää, ja se on suunniteltu käytet­ täväksi pelastustehtävissä ja maataloudessa.

Malloy Aeronauticsin Hoverbike on saman­ kaltainen kulkupeli. Huikean kunnianhimoisen projektin tuotteen on tarkoitus leijua aina 300 metrin korkeudessa asti. Leijuva pyörä tulee käyttämään fly-by-wire -ohjausta, jossa ohjaimesta moottoriin kulkevia impulsseja ei voi häiritä. Nämä molemmat alukset lentävät roottoreilla, kun muissa versiossa mieluummin muutetaan infrastruktuuria niiden alla.

Magneettista levitaatiota käytetään jo rautateillä useissa maissa. Silloin voimakkaat sähkö­ magneetit maan alla työntävät alusta pois ja saavat sen leijumaan.

Puhuimme Aerofexin kanssa saadaksemme kuulla enemmän tästä leijuvasta pyörästä.

Rakenne

korkeuksien moottoripyörälle. Sitä ohjataan kuten moottoripyörää.

Hiilikomposiititrakenne tekee aluksesta kevyen ja kestävän.

Siihen voi asentaa ponttonit, jolloin se voi kulkea veden yllä.

Lisälaite

Alukseen voi kiinnittää varasto-osan, ja sen USB-portista voi ladata puhelimia ja tabletteja.

Nopeus

Aero-X leijuu kolmen metrin korkeudessa hiilikuituroottorien avulla, ja saavuttaa 72 km/h nopeuden.

Roottorisuoja

Roottorit on rakennettu koteloihin tehokkaamman ilmavirran saavuttamiseksi ja suojaksi mahdollisilta esteiltä.

Pystysuora noste

Alus nousee pystysuoraan ilman kiitorataa. Se kulkee bensiinitankkauksella 75 minuutin ajan.

65

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 65

21.09.2018 09:42

TEKNOLOGIA TEKNOLOGIA

Laserhyökkäys voi olla näkymätön.

Kohde ei tiedä olevansa hyökkäyksen kohteena, ennen kuin se on myöhäistä.

LASERASE

Voimakkaita valonsäteitä ampuvia yksiköitä voidaan pian käyttää taistelussa.

USA:n asevoimat esitteli laseraseen vuonna 2010, kun neljä lennokkia ammuttiin alas niihin USS Poncelta suunnatulla energia-aseella. Laserase voi joissakin tapauksissa korvata ohjukset. Niitä testataan myös maassa Strykerajoneuvoissa ja ilmassa AC-130-lähitaistelukoneissa.

Laserase-järjestelmä (LaWS)

Maalin kohdistus

Amerikan laivaston uudet aseet pystyvät upottamaan veneitä ja pudottamaan drooneja.

LaWS voidaan lukita liikkuviin kohteisiin, ja se voi antaa jäljitystukea, jotta lämpöhakuiset ohjukset löytävät kohteensa.

Radiotaajuussensori Tarkka etäisyysdata auttaa määrittämään kohteen etäisyyden ja nopeuden.

Sijoitus

Ase on tällä hetkellä asennettu USS Poncelle.

LaWS muistuttaa Tähtien sodan laseraseita.

Teline Valokuitukaapeli

Aseen johdotus on piilotettu kannen alle, ja alus pystyy laukaisemaan rajattoman määrän lasersäteitä niin kauan kuin sillä on virtaa.

TOIMII KUIN X-WING Kapinallisten liiton hävittäjien epätavallinen muoto on saanut monet pohtimaan, olisivatko ne voineet lentää oikeasti. Ne eivät ole erityisen aerodynaamisia, ja sekä moottori että siipiin sijoitetut aseet ovat hyvin painavia. Niistä koituisi ilmakehässä valtavasti ilmanvastusta. Mutta malli muistuttaa itse asiassa lentävää siipeä; toimivaksi osoittautunutta konseptia.

Oikea X-Wing olisi pystynyt lentämään täysin tietokoneohjattuna. Ilman tietokoneavustusta se olisi ollut liian vaikea lennettävä. Koska X-Wingillä ei ole pyrstöä, sitä olisi ollut liki mahdoton pitää ilmassa vakaana. Perinteisessä lentokoneessa paineen keskus on painovoiman keskipisteen takana, mikä pitää konetta suorassa. X-Wingin muoto ei ole sellainen. Todellisuuden lähin vastine Red Squadronille on Boeing X-48B, jonka siivet ja runko sulautuvat toisiinsa.

Aseen putken kiinnitystelineen liikutettavuus on sitä luokkaa, ettei nopeinkaan alus pääse pakoon.

Lasersäteet

Kuusi lasersädettä laukeaa samanaikaisesti. Niiden teho riittää tuhoamaan kohteen, mutta ne voi säätää vain rikkomaan laitteistoa.

Boeing X-48B:n kääntyvät siivet eivät eroa paljonkaan X-Wingistä.

”Oikea X-Wing olisi pystynyt lentämään täysin tietokoneohjattuna.”

66

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 66

21.09.2018 09:42

LaWs maksaa vain dollarin laukaus. Vertailun vuoksi lämpöhakuisen Tiesitkö tämän?

XXXXXXXXXXXXXXXXX Det lastes opp mermiljoona innhold på YouTube hver ohjuksen laukaisu maksaa dollaria. måned enn det de tre største TV-kanalene olen USA har produsert på 60 år.

LASERMIEKKA Monet Tähtien sota -fanit ovat

Voisiko oikean lasermiekan tehdä?

uneksineet omasta jediaseesta.

Tutkijat ovat luonnostelleet muutaman eri tavan luoda legendaarinen lasermiekka. Yksi tapa on kerätä massan neljättä olomuotoa, plasmaa – ionisoitunutta kaasua, jonka atomit ovat jakautuneet negatiivisesti varautuneisiin elektroneihin ja positiivisesti latautuneisiin ioneihin. Tämä superkuumentunut aines voisi teoriassa leikata metallia. Sen tekeminen vaatisi kuitenkin valtavat määrät energiaa, ja miekasta tulisi aivan liian kuuma kädessä pideltäväksi.

Toinen idea olisi käyttää lasersäteitä.

Harvardin ja MIT:n tutkijat ovat keksineet, että fotoneita voi houkutella yhteistyöhön. Tutkijat huomasivat, että kun niitä vei tyhjössä yhteen rubidiumatomien kanssa lähellä absoluuttista nollapistettä, ne muodostivat molekyylejä yhdessä. Se saisi lasersäteet törmäämään sen sijaan, että ne vain kulkisivat toistensa läpi.

Mahdollinen haitta olisi se, että lasersäteitä voi heijastaa. Vastustaja tarvitsisi vain peilin. Sitten he voisivat kääntää lasersäteen sinuun itseesi!

TEC Torch on kannettava leikkuri, joka polttaa materiaalia samoin kuin lasermiekka. Sen on kehittänyt Energetic Materials & Products Inc., ja siinä on 2 800 asteessa palavia termiitti­ patruunoita. Se riittää leikkaamaan terästä. Se voi leikata saranan, ketjun ja lukon läpi muutamassa sekunnissa. Siitä voi tulla arvokas työkalu poliisille ja pelastustoimelle.

Galaktisen miekan tekeminen vaatii paljon työtä.

Plasmasäde

Plasma on konsentroitava säteeksi. Se on mahdollista elektromagneettisen kentän avulla, joka voi ohjata plasmapartikkeleita.

Ydin

TEC Torch

Tämä terminen leikkuri lähettää lämpösäteilyä, joka sulattaa terästä sekunneissa.

Plasmalasermiekat vain leikkaisivat toistensa läpi. Tämän voisi korjata kiinteällä ytimellä, mutta materiaalin olisi kestettävä äärimmäisen korkeita lämpötiloja.

Kärki

Plasmasädettä ei edelleenkään ole mahdollista pysäyttää tietyssä pisteessä.

Tec Torch leikkaa materiaalia lämmittämällä sen sulamispistettä kuumemmaksi.

Lämpösäde

Kukin metallihöyryn isku kestää vain kaksi sekuntia, mutta se riittää polttamaan metallilukkojen, ketjujen ja saranoiden läpi.

Napinpainallus sytyttää termiittipatruunat, joissa on syttyvä sekoitus metalleja ja metallioksideja.

Käyttö

TEC Torchia voi käyttää sotilastehtävissä ja nopean pääsyn takaamiseksi suljettuihin tiloihin pelastustehtävien aikana. Se toimii myös veden alla.

LASERSABER

Valosapelia muistuttava vempain on jo olemassa: LaserSaber. Siinä on noin 80 cm pitkä polykarbonaattilapa ja alumiini­ lejeerinkikahva. Laserenergia jakautuu tasaisesti pitkin lapaa, ja se näyttäisi olevan mahdollista sytyttää ja sammuttaa aivan kuten sen fiktiivisessä esikuvassa. Sen mahdollistaa putken sisällä oleva metallikuula, jota magneettikenttä pitää paikallaan. Kun LaserSaber sytytetään, kuula liikkuu putkessa ja kiinnittyy magneetilla kärkeen, jolloin lapa saa tarkan päätepisteen.

Jos kiinteä ydin on kiinnitetty yhteen kohtaan, lasermiekka on vaikea sytyttää ja sammuttaa kuten elokuvissa.

Akku

Nykyiset akut eivät pysty antamaan virtaa plasmalasermiekalle.

Nanoputken kaltainen superaine voi ratkaista tämän.

Liian kuuma pideltäväksi

LaserSaberin käyttö edellyttää suojalaseja, koska itse laser on erittäin vahva.

Plasman superkorkea lämpötila tekee lasermiekasta aivan liian kuuman pideltäväksi.

Siihen voisi rakentaa jäähdytysjärjestelmän, mutta silloin siitä tulisi liian suuri pideltäväksi.

© Disney; NASA/Boeing; WIKI; Illustration by Jo Smolaga; Energetic Materials & Products, Inc

Sytytys

Sytytys ja sammutus

67

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 67

21.09.2018 09:42

YMPÄRISTÖ

82

Maapallon luonnonihmeet 72

70

Ilmastouhka

78

Kumpi on parempi, kissa vai koira?

82

Maapallon luonnonihmeet

92

Eläininvaasiot

96

Kaikenlaista ympäristöstä

Aiheuttaako ilmastonmuutos äärisäitä?

68

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 68

21.09.2018 09:42

81

Kuuntelevatko kotieläimet?

92

Eläininvaasiot

69

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 69

21.09.2018 09:42

YMPÄRISTÖ

TOTUUS MYYTTIEN TAKANA

I

Lue vastaukset joihinkin tavallisimmista väärinkäsityksistä ilmastonmuutoksista.

lmasto on yksi aikamme suurista tieteellisistä ja poliittisista haasteista. Maapallon keskilämpötila on noussut 0,8 astetta vuodesta 1880 lähtien. Kymmenen lämpimintä vuotta ovat kaikki tapahtuneet viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana. Maapallon merenpinnan taso on noussut 17 cm viimeisen vuosisadan aikana, ja vuonna 2013 ilmakehän hiilidioksidipitoisuus saavutti ennätystason 400 ppm (partikkelia miljoonasta). Maailma muuttuu, ja tutkijat ovat levottomia.

Huolestuttavinta ei ole muutosten kattavuus, vaan nopeus. Lämpötilan nousu on lähes kaksinkertaistunut viimeisen sadan vuoden aikana. Se on varoitus siitä, että jokin on vinossa. Hiilidioksidin määrän ennustetaan

nousevan seuraavan sadan vuoden aikana 1 500 ppm:ään, jos emme muuta tapaamme elää. Jäät sulavat, merenpinta nousee ja sää ja ympäristö muuttuvat. Sen seuraukset vaikuttavat ympäristöömme tuhansien vuosien ajan.

Pahin ei ole vielä tapahtunut, ja se on ongelma. Jäätiköt ovat alkaneet vetäytyä, pohjoinen merijää ohenee ja monien eläinten on jo sopeuduttava uusiin olosuhteisiin uudessa ympäristössään. Toisten päivittäinen elämä ei ole muuttunut, ja monet kysymykset vaativat vastausta.

Tutkijat seuraavat maailman tilaa jatkuvasti ja laativat malleja ilmastonmuutoksen mahdollisista vaikutuksista. Maata kohti suunnatut satelliitit valokuvaavat ja mittaavat,

ja tutkijat maan päällä tekevät tutkimuksia selvittääkseen, mitä tapahtuu juuri nyt, mitä on tapahtunut aiemmin ja mitä voi tapahtua tulevaisuudessa.

Tietoa virtaa sisään, ja viranomaiset yrittävät toimia. Alan asiantuntijat tekevät yhteistyötä vähentääkseen ilmastonmuutosten vaaroja maailmallemme.

Jos maapallon väestö toimii nyt, joitakin ilmastonmuutoksen aiheuttamia vahinkoja voidaan korjata. Välttämättömät toimenpiteet vaativat kuitenkin uhrauksia, ja monet ovat skeptisiä. Ongelmana on, että planeettoja on vain yksi. Jos aikaa kuluu liikaa ja muutokset pysyvät kohtalokkaina, kaikki voi olla myöhäistä.

70

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 70

21.09.2018 09:42

Tiesitkö tämän?

Vuoden 2017 tammikuu oli kolmanneksi lämpimin siitä lähtien, kun mittauksia on tehty.

” EI MAAIMANLAAJUISTA LÄMPENEMISTÄ OLE, NYTHÄN ON KYLMEMPÄÄ”

VÄÄ R

Arktinen kylmyys

ajatellen ei ole ihme, että ilmastoskeptikkojen on vaikea uskoa maapallon lämpenemiseen.

Sää ei kuitenkaan ole sama asia kuin ilmasto.

Sää on ilmakehän tila rajoitettuna aikana, esimerkiksi yhtenä tai kahtena vuotena.

Ilmasto kuvaa pitkäaikaisia olosuhteita.

Pohjoista napa-aluetta ympäröi polaaripyörre – pyörteisiä kylmiä tuulia. Sen reunalla pyörre kohtaa suihkuvirtauksen, joka tuo

Polaaripyörre

Napa-aluetta ympäröivät tuulet Niiden suunta on sama kuin maapallon pyörimissuunta.

Ilmaston muutosten vaikutus polaaripyörteeseen ja suihkuvirtauksiin.

Lämpeneminen Kun pohjoinen napa-alue lämpenee, suihkuvirtauksista tulee epävakaita. Ne saavat aikaan kylmiä talvia muualla.

Lumisade

Suihkuvirtauksen huiput ja aallonpohjat vuotavat PohjoisAmerikkaan, Eurooppaan ja Aasiaan ja tuovat kylmää ilmaa tullessaan.

Hyytävät talvet New Yorkissa ja muissa kaupungeissa ovat aiheuttaneet hämmennystä maapallon lämpenemisen suhteen.

lämmintä ilmaa päiväntasaajalta.

Normaalisti ilman nämä liikkeet rajoittavat talven pahinta kylmyyttä, mutta pohjoisen napa-alueen kasvanut ilmanpaine ja suihkuvirtauksen häiriöt voivat lähettää jääkylmää ilmaa etelään. Maapallon keskimääräinen kokonaislämpötila on noussut, ja se on noin asteen korkeampi kuin vuonna 1880.

Suihkuvirtaus

Nopeita tuulipyörteitä siellä, missä etelän lämmin ilma kohtaa pohjoisen kylmän ilman.

Kylmä ilma Matalapaine

Matalapaineen alue voi saada arktisen ilman tunkeutumaan etelään kauas napa-alueelta.

Jos suihkuvirtaus häiriintyy, pohjoiselta napa-alueelta voi vuotaa kylmää ilmaa etelään mantereiden ylle.

” TUTKIJAT OVAT ERIMIELISIÄ ILMASTONMUUTOKSESTA” Maapallo lämpenee, ja riippumattomien organisaatioiden lämpötilamittaukset 100 vuoden jaksolla todistavat, että maapallo lämpenee.

Kiista koskee sitä, mikä aiheuttaa lämpenemisen, ja ilmastotutkijat ovat osoittaneet sormella meitä ihmisiä. On mm. tehty tutkimuksia julkaistuista tutkimuksista, joissa esiintyy sellaisia fraaseja kuin ”globaalit ilmastonmuutokset” ja ”globaali lämpeneminen.” Näitä dokumentteja on analysoitu ja niistä on päätelty, missä määrin tutkijat ovat yksimielisiä siitä, mitä tapahtuu ja mitkä sen syyt ovat. Seitsemän tällaisen riippumattoman

tutkimuksen tulokset julkaistiin vuonna 2016 ja kaikki saivat tulokseksi, että 90–100 prosenttia julkaisseista ilmastotutkijoista on yksimielisiä siitä, että ihminen aiheuttaa maapallon ilmaston lämpenemisen.

Näitä tutkijoita tukevat yli 80 maan kansalliset tiedeakatemiat ja YK:n ilmastopaneeli (IPCC). Se on satojen YK:lle työskentelevien ilmastoasiantuntijoiden paneeli. On vaikea väittää sellaista vastaan. Ihmisten on herättävä tiedostamaan vastuunsa, pian.

Tästä NASA:n satelliittikuvasta nähdään, miten lumi peitti Iso-Britannian talvella 2010.

© NASA; SPL; Thinkstock

Etelä-Euroopan lämpötilat ovat pudonneet kaksinumeroisesti pakkasen puolelle talvisin, ja leutoon ilmastoon tottuneet maat ovat saaneet paksulti lunta. USA:ssa NOAA (National Oceanic and Atmospheric Association) raportoi kaksinkertaisesta määrästä äärimmäisiä lumimyrskyjä 1900-luvun jälkipuoliskolla ensimmäiseen puoliskoon verrattuna. Tätä arktista säätä

IN

VÄÄ R

IN

Tämän kartan punaiset alueet näyttävät, missä oli lämpimämpää 2000–2009 kuin 1951–1980.

71

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 71

21.09.2018 09:42

YMPÄRISTÖ

” NYKYISET ILMASTOMUUTOKSET OVAT AIVAN LUONNOLLISIA” Maapallo on aiemmin ollut lämpimämpi.

Paljonkin lämpimämpi. Geologiset mittaukset kertovat, millainen maapallon tilanne on ollut kaukaisessa menneisyydessä. Eoseenikaudella 54–48 miljoonaa vuotta sitten maapallon lämpötila oli jopa 14 astetta korkeampi kuin nyt. Silloin oli niin lämmin, että molemmat napajäät sulivat kokonaan.

Kiertoratamme auringon ympäri on epätasainen, ja ilmastomme muuttuu, kun ajaudumme lähemmäs tai kauemmas keskustähdestä. Tämä on liitetty jääkausien esiintymiseen. Tiettyinä aikakausina aurinko säteilee vahvemmin ja lähettää enemmän energiaa. Tulivuoren purkaus voi täyttää

LÄMPÖTILA

Kaikki tekijät

Ihmisen toiminta vahvistaa maan luonnollista lämpenemistä. Ilmakehään tulvii hiilidioksidia ja metaania, ja ilmakehästä tulee kuin paksu matto.

ilmakehän hiilidioksidilla (joka johtaa lämpenemiseen) tai valon pysäyttävillä hiukkasilla (joka jäähdyttää). Nämä tekijät ovat muuttaneet maapallon ilmastoa, ja tekevät niin jatkossakin, mutta tästä ei valitettavasti ole kyse nyt. Viimeisten vuosikymmenien aikana lämpötila on noussut nopeasti. Kehittyneet mallit maapallon lämpötiloista, joista ihmisen vaikutus suljetaan pois, voivat toistaa havaitut kuviot aina 1950-luvulle asti. Sen jälkeen ne eivät kuitenkaan pysty selittämään sitä, mitä tapahtuu. Jos ihmisen vaikutus lasketaan mukaan, mallit alkavat äkkiä täsmätä tapahtuneen kanssa.

Luonto vastaan ihminen NASA:n Goddard-instituutti on koonnut dataa selvittääkseen ilmastomuutoksen syyt.

IN

R VÄÄ

Havaittu lämpötila

Pintalämpötila vaihtelee. Se on noussut 0,8 astetta vuodesta 1880. Se nousee edelleen.

Ihmisen vaikutus

Suurin ihmisen tekemä muutos ovat kasvihuonekaasujen päästöt. Kaasutuotantomme lisäys heijastuu nyt havaitsemaamme maapallon lämpenemiseen.

Pintalämpötilan muutosten takana on luonnollisia ja inhimillisiä tekijöitä.

Kasvihuonekaasupäästöt kuitenkin muuttavan kuvan täysin.

Kaikki tekijät

Havaittu Ihmisen vaikutus

Ihmisen muu vaikutus

Metsänhakkuut, otsonisaasteet ja aerosolikaasut vaikuttavat kaikki pintalämpötilamuutoksiin; lämpenemiseen tai viilenemiseen.

Luonnolliset tekijät

Luonnolliset tekijät

Maapallon kiertorata, aurinko ja tulivuorenpurkaukset vaikuttavat maapallon lämpötilaan, mutta edes näiden yhteisvaikutus ei riitä selittämään nyt tapahtuvia muutoksia.

Nousevat lämpötilat lisäävät äärisääilmiöiden vaaraa.

AIKA

VÄÄ R

IN ” ÄÄRIMMÄISET SÄÄILMIÖT JOHTUVAT ILMASTONMUUTOKSISTA” Äärimmäisten sääilmiöiden määrä on lisääntynyt maapallolla viimeisten vuosien aikana. Esimerkiksi USA:ssa helleaallot ovat yhä tavallisempia, myös kylmissä osavaltioissa, kuten Alaskassa. Myös talvimyrskyistä tulee tavallisempia ja vahvempia, ja äkillisiä rankkasateita tapahtuu useammin.

Pohjois-Atlantin myrskyjen vahvuus, esiintymistiheys ja kesto ovat kasvaneet. Näitä on kuitenkin vaikea liittää suoraan ilmastonmuutoksiin.

NOAA julkaisi 2014 raportin, jossa oli tutkittu 16

eri äärisääilmiötä eri puolilla maapalloa. Ne löysivät yhteyden ihmisen toiminnan ja helleaaltojen välillä, mutteivät pystyneet todistamaan, että tutkitut kuivuudet, rankkasateet tai myrskyt olisivat ihmisen vaikutuksen seurausta. Maapallon kohoavat lämpötilat lisäävät kuitenkin äärisäiden vaaraa, ja sellaisia esiintyy tulevaisuudessa yhä enemmän.

Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole oikein syyttää ilmastonmuutosta, kun myrsky puhkeaa.

72

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 72

21.09.2018 09:42

Vuodet 2014, 2015 ja 2016 löivät kaikki aiemmat ennätykset lämpimimmästä vuodesta maapallolla mittausten alkamisen jälkeen.

VÄÄ R

IN

RIN

VÄÄ

” HIILIDIOKSIDI EI OLE ONGELMA, VAAN METAANI.”

Kun puhutaan kasvihuonekaasuista, hiilidioksidi saa eniten huomiota.

Ilmakehän hiilidioksiditasot ovat nousseet teollisesta vallankumouk­ sesta lähtien, mutta se ei ole ainoa lämpenenistä edistävä kaasu. Metaani vangitsee lämpöä 30 kertaa tehokkaammin. Tätä pientä molekyyliä vapautuu orgaanisen aineen hajotessa.

Sitä tulee ilmakehään fossiilisten polttoaineiden tuotannossa ja kuljetuksessa. Sitä vapautuu myös

” ELÄIMET SOPEUTUVAT”

Maapallon lämpötilat ovat vaihdelleet rajusti elämän syntymisen jälkeen. Eoseenikaudella oli noin 14 astetta lämpimämpää kuin nyt, ja viimeisimmän jääkauden aikana oli noin neljä astetta viileämpää.

Lajit voivat muuttaa elintapojaan, muuttaa uusiin paikkoihin ja kehittyäkin selviytyäkseen ilmastonmuutoksesta. Esimerkiksi kaksipistepirkot ovat voineet olla joko mustia punaisilla pilkuilla, tai punaisia mustilla pilkuilla.

Niitä oli aikaisemmin suunnilleen yhtä paljon, mutta nyt useimmat ovat punaisia. Tämä siksi, että se näyttäisi pitävän ne viileämpinä. Lohet kuoriutuvat aikaisemmin lämpimässä vedessä, ja jotkut perhoslajit muuttavat korkeammille seuduille. Kaikille lajeille tällaiset pikaratkaisut eivät kuitenkaan ole mahdollisia.

Ilmastomuutokset tapahtuvat nopeasti, ja evoluutio on hidas. Monien lajien on siksi vaikea sopeutua muuttuvaan maailmaan.

päivittäin, kun kotieläimet, kuten siat ja lehmät, hajottavat eläin- ja kasvi jätteitä. Se ei kuitenkaan ole ilmaston lämpenemisen suurin syy.

Ilmakehässä on paljon enemmän hiilidioksidia, ja sitä tuotetaan vielä enemmän. Vuonna 2014 USA:n kasvihuonekaasupäästöistä 81 % oli hiilidioksidia, metaania vain 11 % Toisin kuin metaani, hiilidioksidi lisäksi jää ilmakehään jopa tuhansiksi vuosiksi.

Kultamantellan uhanalaisuus on yhdistetty ilmastonmuutokseen.

” Ilmaston lämpenemisen tieteelliset todisteet ovat kiistattomia”

YK:n ilmastopaneeli

” LISÄÄ HIILIDIOKSIDIA ON HYVÄKSI VÄÄ RIN KASVEILLE” Hiilidioksidi on fotosynteesin avainyhdiste.

Kasvit yhdistävät sitä veteen auringonvalon energian avulla tehdäkseen sokereita. Se antaa siksi epäsuorasti energiaa kaikille maailman eliöille. Ihmistä ei olisi, jos hiilidioksidia ei olisi.

Hiilidioksidin lisääminen lisää kasvien kasvua, mutta ilmastonmuutoksen yhteydessä tilanne ei ole näin yksinkertainen. Stanfordin yliopistossa tehtiin kolmevuotinen kokeilu, jotta nähtäisiin, mitä kasveille tapahtuu sadan vuoden kuluttua, jos maailma jatkaa nykyiseen suuntaansa.

He kaksinkertaistivat hiilidioksidin määrän, nostivat lämpötilaa asteella ja lisäsivät sateen ja maaperän typen määrää (kuten fossiilisten polttoaineita polttamalla tapahtuu). Kasvien Hiilidioksidi lisää kasvien kasvua, mutta kasvu pysähtyi näissä olosuhteissa. yhdessä muiden muutosten kanssa vaikutus onkin päinvastainen.

” ILMASTOHYSTERIA ON SALALIITTO” Tämä myytti on ehkä vaikein rikkoa.

Monet suhtautuvat automaattisesti skeptisesti jokaiseen ilmastoasiantuntijoiden esittämään todisteeseen.

Ilmastonmuutoksessa ei ole kysymys N I vain tieteestä, vaan myös politiikasta.

R Ä On vaativa tehtävä muuttaa se, miten VÄ maailma toimii, eikä ole epätavallista, että tutkimus kohtaa vastarintaa.

Varsinkin, kun tutkijat yhä ahertavat saadakseen tosiasiat sopimaan yhteen. Ymmärrys kasvaa ja muuttuu joka vuosi.

Totuus on, että kansainvälisesti tunnustetut järjestöt, kuten IPCC, NASA ja NOAA, sekä yli 80 maan tiedeakatemiat, ovat yhtä mieltä siitä, että ilmastonmuutos tapahtuu. Siitä, että ihmisen toiminta voi olla sen syy, vallitsee tieteellinen yhteisymmärrys. Kun tupakoinnin ja keuhkosyövän yhteys todistettiin, tupakkayhtiöt taistelivat sitä vastaan vaientaakseen väitteen.

Tämän päivän keskustelu käydään fossiilisista polttoaineista. © NASA; Thinkstock; WIKI; Shutterstock

utus

Tiesitkö tämän?

Poliittiset linjanvedot ilmaston suojelemiseksi ovat iskeneet teollisuuteen ankarasti.

73

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 73

21.09.2018 09:43

YMPÄRISTÖ Jääkarhut tarvitsevat merijäätä selviytyäkseen.

Ilman sitä ne ovat vaarassa hävitä.

VÄÄ R

IN

” EI PARILLA ASTEELLA OLE VÄLIÄ” Maapallo on 1800-luvun lopun jälkeen lämmennyt hieman alle yhdellä asteella. Ei kai se ole kovin paljon? Pari astetta lisää voi todella merkitä valtavan paljon. Maapallon historia on kirjoitettu kiveen, ja jos keskilämpö laskee vain parilla asteella, saamme uuden jääkauden.

Mutta pari astetta korkeammassa lämpötilassa jäätiköt sulavat.

Globaali lämpeneminen keskittyy maapallon keskilämpötilaan. Todellisuudessa nousu ei tapahdu tasaisesti koko maapallolla. YK:n ilmastopaneeli on ennustanut, että lämpötila voi nousta jopa 4,5 astetta ennen vuotta 2100.

Joillakin alueilla lämpötila nousisi paljon enemmän.

196 maan vuonna 2015 allekirjoittama Pariisin sopimus oli yritys jarruttaa lämpenemistä.

Tavoite on pitää lämpötila alle kaksi astetta korkeampana kuin se oli ennen teollisuuden vaikutusta, ja toivottavasti rajoittaa se 1,5 asteeseen. Vaivainen puoli astetta voi vaikuttaa mitättömältä, mutta se voi olla ratkaisevaa.

European Geosciences Union on kansainvälinen yhdistys, joka tutkii avaruutta, planeettoja ja maapalloa. Se julkaisi vuonna 2016 tutkimuksen siitä, miten suuri merkitys puolella asteella on. Hiilidioksiditason ja lämpötilan nousun odotetaan lisäävän joidenkin käyttökelpoisten viljelykasvien kasvua, kuten soijapavun ja vehnän, mutta kun lämpötilan nousu saavuttaa 1,5 astetta, kasvu voi pysähtyä. Joillakin alueilla lämpötila voi nousta jopa kymmenen astetta. Äärimmäinen lämpö ja kuivuus voivat tehdä elintärkeiden kasvien viljelyn mahdottomaksi.

Tutkimukset lämpötilan nousun seurausten selvittämiseksi ovat yhä alkuvaiheissaan, mutta Oxfordin yliopiston tutkijat Englannissa ovat olemassaolevan datan avulla tutkineet 1,5 ja 2 asteen eroa. Tämä pieni ero merkitsee

Aavikkojen leviäminen

Aavikot voivat levittäytyä suurille alueille, ja monet seudut voivat muuttua liian lämpimiksi, jotta ihmiset voisivat elää siellä.

Amazonaksen aavikko

Amazonaksen alueen pienentynyt sademäärä voi johtaa laajaan metsäkatoon.

Lehtopöllöt muuttavat väriä harmaasta ruskeaksi, kun lumen määrä vähenee.

Ekosysteemi katoaa kasvanutta äärisääilmiöiden, kuten kuivuuden, tulvien ja myrskyjen vaaraa. Sillä on kohtalokas vaikutus väestöihin, talouksiin ja tietysti ympäristöön.

Toinen tekijä on meriveden pinnan korkeus.

Meri tarvitsee enemmän aikaa kompensoida ilmakehän lämpötilan kasvua, joten jäätiköiden sulamisen kokonaisseuraukset jäävät nähtäviksi. Pari astetta voi tuntua merkityksettö­ mältä, mutta seuraukset voivat olla kohtalokkaita.

Antarktiksen ekosysteemi voi muuttua täysin; maa voi tulla esiin jään alta.

74

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 74

21.09.2018 09:43

Tiesitkö tämän?

Osa ensimmäisestä tutkimuksista hiilidioksidin vaikutuksesta ilmastoon tehtiin vuonna 1896.

PITKÄ MATKA KOTIIN Jää vetäytyy

Siperian ja Kanadan ikirouta-alueista voi tulla lämpimiä ja asumiskelpoisia.

”Pari astetta voi tuntua merkityksettömältä, mutta seuraukset voivat olla kohtalokkaita.”

Asumiskelpoinen alue Pohjoisella pallonpuoliskolla tulee luultavasti olemaan leudoin ilmasto ja parhaat viljelysmaat.

Joukkomuutto

Arvaamaton sää, polttava kuumuus ja muutokset kosteudessa voivat johtaa joukkomuuttoon asumiskelpoisille alueille.

Ei viljelystä

Kolmen asteen lämpötilanmuutos voi riittää vahingoittamaan viljelystä. Se saa suuria seurauksia Afrikassa, Keski-Amerikassa ja Etelä-Aasiassa.

Tulvat

Kohoava merenpinta voi hukuttaa saaria ja rannikkokaupunkeja, jolloin asukkaiden on muutettava.

Sairaudet

Sairaudet, kuten malaria, voivat tarttua tuhansiin ihmisiin, kun infektiota kantavat hyttyset levittäytyvät.

Äärisää

Kuivista alueista voi tulla vielä kuivempia. Kuivuus ja myrskyt voivat tehdä asumiskelpoisista alueista elinkelvottomia.

Mahdollinen tulevaisuus Vain muutaman asteen kohoaminen lämpötilassa voi muuttaa maailman täysin.

Asumaton autiomaa

Asumiskelvoton tulvien, kuivuuden tai äärisään vuoksi.

Mahdollinen metsäalue

Korkean merenpinnan tason vuoksi veden alle joutuva alue. © Thinkstock

Viljellyt alueet/Tiheät kaupunkialueet

75

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 75

21.09.2018 09:43

YMPÄRISTÖ IN

VÄÄR

”EMME VOI TEHDÄ MITÄÄN PYSÄYTTÄÄKSEMME ILMASTONMUUTOKSET” Ilmakehän hiilidioksiditaso on kuitenkin jo noussut, ja kestää monta sataa vuotta, ennen kuin taso palaa normaaliksi, vaikka kasvihuonekaasupäästöt loppuvat. Kasvihuoneilmiön vähentämiseksi ja globaalin lämpenemisen jarruttamiseksi on tutkittava muitakin mahdollisuuksia.

Yksi idea olisi heijastaa auringonvaloa takaisin avaruuteen tekemällä vaaleita pilviä meren ylle tai päästämällä heijastavia partikkeleita ilmakehään. Toinen tapa poistaa hiilidioksidia ilmakehästä on istuttaa enemmän puita ja edistää merten leväkasvua, tai kehittää kollageeneja, jotka voivat varastoida kaasuja.

”ILMASTONMUUTOS JOHTUU IN AURINGOSTA” VÄÄR

Kuvassa näkyy auringon aktiivisia alueita vuonna 2015.

Onko se auringon syy?

Maapallon lämpötila riippuu siitä määrästä energiaa, jonka ilmakehä ottaa vastaan auringolta.

Lämpötilan kasvu 1.5

Astetta (Fahrenheit)

1.0

Keskimääräinen pintalämpötila on kasvanut tasaisesti.

Muutokset

Lämpötila nousee ja laskee maapallon olosuhteiden muutosten myötä.

Maapallon pintalämpötila

0.5

Auringon maksimi

0.0

Auringon ollessa aktiivisimmillaan ilmakehän lämpötilassa esiintyy pientä kasvua.

Wattia/neliömetri

Aurinko ei ole vakio energianlähde.

Sillä on kiihkeämmän toiminnan kausia noin joka yhdestoista vuosi, jonka seurauksena sen pinnalle puhkeaa kiivaita auringonpilkkuja Se johtuu Auringon magneettikentän vaihteluista. Tämä aktiivisuus on lisääntynyt viimeisen vuosidadan ajan, ja aurinko paistaa voimakkaammin kuin tuhansia vuosia sitten. Maan rata on sitä paitsi muuttunut ajan mittaan, ja akselin kulma muuttuu, joten vuodenaikojen vaihtelut ja intensitetit muuttuvat.

Näillä sykleillä on aiemmin ollut yhteys maapallon lämpötilanmuutoksiin, kuten jääkausien alussa ja lopussa.

Viimeisten vuosikymmenten lämpeneminen ei kuitenkaan johdu auringon aktiivisuudesta. Auringon aktiivisuus on pysynyt vakaana maapallon lämpötilan kohotessa.

Auringon aktiivisuustaso oli itse asiassa alhaisimmillaan 2007–2009, mutta maapallon lämpötilan kohoaminen jatkui silti.

Siirtyminen uudistuviin energianlähteisiin on paras mahdollisuutemme vähentää tai korjata joitakin ilmastolle aiheuttamiamme vahinkoja.

1368

Auringon energiantuotanto

1367

1366

1365

1980

1985

1990

1995

2000

Vuosi

Auringon energiantuotanto

Auringon aktiivisuus vaihtelee noin 11 vuoden välein.

Aurinko minimi

Ilmakehän lämpeneminen jatkuu myös auringon ollessa rauhallinen.

2005

© Alamy; NASA; WIKI; Illustration by Jo Smolaga

On liian varhaista myöntää tappiota. Olemme huomanneet ihmisen vaikutuksen ilmastoon, ja aikaa toimia on yhä. Yksinkertaisin tapa vähentää lämpötilaa nostavia kasvihuonekaasupäästöjä, on lakata päästämästä niitä.

Vuonna 2010 neljäsosa päästöistä tuli sähkön- ja lämmöntuotannosta. Maataloudesta tuli saman verran, teollisuudesta noin 20 % ja liikenteestä 14 %.

Ratkaisu on siirtyminen uudistuvaan energiaan, ja tämä työ on käynnistynyt.

Iso-Britannian hiilidioksidipäästöt alenivat 4,3 % vuonna 2016, kiitos hiilenkulutuksen supistumisen. USA:n päästöt vähenivät vuodesta 2005 vuoteen 2010 melkein 10 %.

76

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 76

21.09.2018 09:43

Tiesitkö tämän?

Kiina tuottaa yli 25 % maailman kasvihuonekaasupäästöistä, ja USA 16 %.

Heijastavat aerosolit Vaaleat pilvet

Valon heijastumista voidaan edistää luomalla merivesipisaroista vakaita pilviä meren ylle.

Ohut kerros vaaleita partikkeleita heijastaa auringonvaloa takaisin avaruuteen, mutta vielä ei tiedetä, miten niitä voisi käyttää parhaalla mahdollisella tavalla.

”Auringon aktiivisuus on pysynyt vakaana maapallon lämpötilan kohotessa.”

Aurinkopeili

Suunnitelmana on lähettää hätätilanteissa läpinäkyvien peilien pilvi suojaamaan maata auringonvalolta.

Kylmän veden kierto

Virtaus ylöspäin vie kylmää, ravinteikasta vettä meren pinnalle ja tuo ravintoa hiilidioksidia vangitseville leville.

VAHINKOJEN KORJAAMINEN Tutkimuksissa keinoista maapallon viilentämiseksi edistytään hyvää vauhtia.

Meren lannoitus

Levät tarvitsevat rautaa fotosynteesiin, ja yksi ratkaisu on lisätä sitä meriin levien määrän lisäämiseksi.

Puiden istutus Hiilidioksidin keräys Monet projektit etsivät keinoja vangita ja kerätä ilman hiilidioksidia.

Puut imevät ilmakehän hiilidioksidia. Jos hakattavat puut korvataan, se voi auttaa hillitsemään ilmastonmuutosta.

NASA:n kuvat Grönlannin jäätiköstä osoittavat, että se suli aikaisemmin kuin tavallisesti vuonna 2016.

Punaisilla alueilla vallitsi epätavallisen korkea lämpötila 2015.

77

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 77

21.09.2018 09:43

YMPÄRISTÖ

KISSA VAI

KOIRA? Nyt on aika ratkaista se lopullisesti.

Kumpi on parempi, kissa vai koira?

E

i ole yllätys, että koirat ja kissat ovat yleisimmät kotieläimemme.

Suomalaisissa kodeissa on yli miljoona kissaa ja 700 000 koiraa.

Ihmiset pitävät kosketuksesta, eikä mikään edistä hyvää oloa niin kuin suloisen pikku karvapallon hellittely. Ihminen on geneet­ tisesti ohjelmoitu haluamaan pitää huolta söpöistä ja avuttomista olennoista heti vastasyntyneestä lapsesta lähtien. Siksi ei ole ihme, että söpö pieni koiranpentu hurmaa meidät kaikki. Ihmisen ja eläimen suhde vahvistuu usein, kun pienet turkkilemmikit vastaavat huolenpitoon. Kun ajattelee, miten kauan ihmiset ja koirat ovat kehittyneet yhdessä, ei ole ihme, että koiraa sanotaan ihmisen parhaaksi ystäväksi.

Uusien tutkimusten mukaan koirat osaavat tunnistaa tunnetiloja ilmeitä tulkitsemalla.

Ne voivat käyttäytyä mustasukkaisesti ja seurata televisioruudun tapahtumia, ainakin jos sieltä tulee eläinohjelma. Nelijalkaiset ystävämme oppivat samoin kuin lapset ja ovat erittäin vastaanottavaisia tunteille (kokeile haukottelemalla koiranpennun vieressä ja katso, haukotteleeko sekin).

Koirilla on sitä paitsi hyvin kehittynyt ajantaju.

Kissat ovat itsenäisempiä eivätkä välitä kulkea yhtä jalkaa isäntiensä kanssa.

Tutkimusten mukaan ne kuitenkin tarkkailevat omistajiaan useammin kuin ehkä uskomme. Ne voivat tuntea, millä tuulella ihminen on, osaavat näyttää haluavansa jotakin ja oppivat nopeasti, mitkä äänet tuottavat niiden toivoman vastauksen.

Kissan voisi sanoa pitävän omistajaansa korvikeperheenä. Joskus kissat tuovat kotiin

eläviä tai kuolleita lahjoja. Se on niiden tapa jakaa metsästystaitojaan. Kissaemot kasvattavat pentunsa ja opettavat niitä metsäs­t ämään tuomalla saaliseläimiä niille kotiin. Jos kissa tuo sinulle isoja, eläviä saaliseläimiä, se tarkoittaa, että se pitää sinua valmiina tulemaan sen mukana metsäs­t ämään. Onneksi olkoon!

Vaikka omistaja rakastaa pitää huolta kissastaan ja hemmotella sitä, totuus on, että ne selviytyvät tavallisesti itse. Mielen­ kiintoinen tosiasia on, että kissa on liittynyt yli 40 koirarodun sukupuuttoon, koska kissa on koiraa parempi hankkimaan ruokaa.

Oletpa kissa- tai koiraihminen, sinun kannattaa jatkaa lukemista saadaksesi tietää lisää kummankin lajin kiehtovista ominaisuuksista. Saatat ehkä jopa muuttaa käsitystäsi?

78

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 78

21.09.2018 09:43

Tiesitkö tämän?

Jotta ihmiset näkisivät yhtä hyvin kuin kissat, silmiemme halkaisijan pitäisi olla 20 cm.

1 erä: Fyysiset ominaisuudet Kissat ovat kotieläinmaailman huippuurheilijoita. Ne ovat kevyitä ja ketteriä, ja niillä on uskomaton kyky laskeutua jaloilleen.

Lisäksi niillä on vaikuttava pimeänäkö, tarkka kuulo ja kaksi erilaista hajuaistia. Jos kissa näyttää hampaitaan, voi olla, että se käyttää vomeronasaalielintään. Se analysoi hajuja sen avulla. Aistien suhteen kissat näyttävät ottavan johdon, kunnes alamme puhua koiran hajuaistista. Se ”näkee maailman kuonollaan”

Näkö

ja pystyy tunnistamaan niin heikkoja hajuja, että se vastaa teelusikallista sokeria miljoonassa litrassa vettä! Erään tutkimuksen mukaan koirat valitsevat, kumpaa sierainta ne haluavat käyttää hajun tunnistamiseen riippuen siitä, miltä haju niistä tuntuu.

Fyysisessä voimassa kissojen ja koirien kisa on tasaväkinen, mutta kissat ovat tassunmitan edellä. Eri tehtäviin on erilaisia rotuja, ja koirat ovat erittäin kestäviä. Kissojen

Kuulo

Koira näkee maailman kuten ihminen, mutta se on punavihervärisokea. Koiran näkökenttä on 240 astetta.

Kynnet sisällä

huippunopeus voi olla uskomattomat 48 km/h, mutta koirat jaksavat juosta nopeasti pitkiä matkoja. Kissat pystyvät hyppäämään korkealle, mutta koirat hyppäävät pitkälle – yhä uudelleen ja uudelleen. Vinttikoiran huippunopeus voi olla 68 km/h, ja husky selviytyy äärimmäisessä kylmyydessä. Collie on superketterä, ja newfoundlandinkoira voi hypätä helikopterista mereen pelastamaan ihmisen.

Kynnet ulkona

Koiralla on 18 lihasta ohjaamassa korvia, joten se erottaa hiljaisetkin äänet aina 45 kHz:iin asti.

Haju

Kissan kynnet ovat osa varpaan luuta. Ne voi työntää ulos ja vetää sisään tahdonalaisilla lihaksilla.

Koiran nenäontelossa on ainakin 125 miljoonaa aistisolua.

Ihmisellä niitä on 5–10 miljoonaa.

Hampaat

Aikuisilla koirilla on 42 hammasta, joukossa suuret kulmahampaat. Niillä on lisäksi erittäin vahvat leuat.

Voima

Eri koirilla on erilaiset ominaisuudet, mutta useimmat ovat erittäin kestäviä ja voivat ylläpitää huippuvahtia kolmen kilometrin ajan, tai pitempään.

Kissan kielessä on pieniä, taakse kääntyneitä nystyjä, joilla se riipii lihaa ja pesee turkkinsa.

Kuulo

Näkö

Kissan silmissä on valoa heijastavia soluja, ja se näkee siksi paljon ihmistä paremmin.

Suuria, teräväkärkisiä korvia voi liikuttaa nappaamaan ääniä aina 80 kHz:iin asti.

Ihminen kuulee vain 20 kHz:iin asti.

Haju

Kissalla on nenän lisäksi suulaessa vomeronasaaliselimeksi sanottu elin. Se vahvistaa ympäristön hajuja.

Tassujen polkuanturoiden tyynyt toimivat iskunvaimentimina ja suojaavat tassun luita.

Häntä

Häntä auttaa tasapainottelussa, viestinnässä ja ohjauksessa, kun kissa juoksee huippunopeudellaan.

Luusto

Kissalla ei ole solisluita, ja selkäranka on lisäksi superliikkuva.

Kissat ovat siksi kääntyilyn ja vääntelehtimisen mestareita (ja ahtaista koloista ahtautumisen).

Kun koira hengittää sisään, osa ilmasta menee keuhkoihin ja osa on apuna ympäristön kartoituksessa.

Ensin olivat koirat Kesyjä kissoja alkaa sitä vastoin ilmaantua vasta noin 9 500 vuotta sitten, todennäköisesti Lähi-idässä. Niiden esi-isät ovat villikissoja, joita on ollut 130 000 vuotta ja elää yhä eri puolilla maapalloa.

Kissoja houkuttelivat todennäköisesti kaikki ihmisen läheisyydessä elävät jyrsijät, ja ne ovat aikojen kuluessa vähitellen kesyyntyneet.

Ihmiset luultavasti ruokkivat kissoja ja pitivät niistä huolta, koska niiden odotettiin pitävän hiiri- ja rottapopulaatiot kurissa.

Ensimmäiset kesyt koirat polveutuivat luultavasti kiinalaisista harmaasusista.

Kaikki kotikissat polveutuvat eurooppalaisesta villikissasta. © © Thinkstock; Science Photo Library

Koirat ovat olleet kotieläimiä jo pitkään. Koiran geenien tutkimus osoitti, että sitä käytettiin kotieläimenä yli 30 000 vuotta sitten, ja nykyiset koirarodut polveutuvat erilaisista susikannoista. Ihminen sai luultavasti ajatuksen kesyttää susia, kun jotkut yksilöt seurasivat paimentolaisia ja elivät heidän ruoantähteillään. Aggressiivisia yksilöitä ei luultavasti suvaittu, ja ne lopetettiin siksi pian. Yksilöistä valittiin ajan mittaan rauhallisimmat ja tottelevaisimmat, joiden annettiin lisääntyä.

79

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 79

21.09.2018 09:44

YMPÄRISTÖ Tutkimukset osoittavat, että kotieläimet voivat rauhoittaa ja ilahduttaa meitä.

2. erä: Viestintä Koirat ja kissat viettävät paljon aikaa yhdessä omistajiensa kanssa. Ne hellittelevät, jekkuilevat ja tulevat osaksi arkipäivää. Siksi ei pahemmin yllätä, että turkispeitteiset ystävämme ovat kehittäneet keinoja viestiä kanssamme. Ääntelyllä on tärkeä merkitys.

Koirat voivat päästää monenlaisia ääniä. Ne osaavat ulvoa, vinkua, murista, kitistä ja haukkua. Aikuiset sudet eivät hauku (vaikka nuoret sudet tekevätkin niin), joten haukku on koiran kehittämä ominaisuus, jotta ihmiset ymmärtäisivät sitä paremmin. Koirat hakevat myös kontaktia katsekontaktilla ja osaavat seurata ihmisen katsettakin saadakseen selville, mitä me katsomme.

Tällaista käytöstä on vain kesyillä koirilla.

Villit sudet eivät etsi katsekontaktia ihmisen kanssa.

Kissan naukuminen on kuitenkin vielä koiran haukkua fiksumpaa. Kissat ovat eläneet yhdessä ihmisten kanssa niin kauan,

että ne ovat oppineet kommunikoimaan alitajuntamme kanssa. Kun kissa naukuu tuntiessaan itsensä yksinäiseksi, äänen taajuus on sama kuin vauvan itkulla. Siksi ihminen haluaa heti lohduttaa kissaa ja pitää siitä huolta.

Kehon kieli on kommunikaatiossa vielä ääniäkin tärkeämpää. Eläimet osoittavat tunteitaan kehon kielen kautta. Iloinen kissa, joka haluaa silittelyä, painaa selkää kättä vasten ja kehrää. Jos kissa tekeytyy pienemmäksi ja vetäytyy, se ei ole kiinnostunut, ja jos se painaa korvat taakse, se on jännittynyt tai peloissaan.

Iloinen, rento koira makaa mielellään selällään vatsa ja kaula paljastettuina. Ne rakastavat tulla silitetyksi! Jos sen sijaan silität siten makaavaa kissaa, mahdollisuutesi tulla raavituksi ovat suuret, koska monet kissat eivät pidä vatsan silittelystä.

Kotieläimet ja tunteet Ei ole salaisuus, että eläimet tietävät jollakin selittämättömällä tavalla, miten niiden omistajat voivat. Tutkijat antoivat koirien kuulla ääniä ja nähdä kuvia, jotka kertoivat ihmisten positiivisista ja negatiivisista tunteista. Tutkimus osoitti, että koirat tutkivat kuvia kauemmin, kun ne sopivat yhteen samanaikaisesti soitetun äänen kanssa. Se osoitti, että koirat erottavat tunteita aivan luonnostaan, eikä se ole opetettavissa oleva taito.

Toinen tutkimus osoittaa, että kissat sopeuttavat myös käytöstään omistajansa mielialan mukaan, mutta sitä ei ole yhtä helppo huomata. Jos omistaja on iloinen, on todennäköisempää, että kissa kehrää ja puskee häntä vasten. On mahdollista, että kissat yhdistävät mielialan makupaloihin; myös ne ilahduttavat kissoja. Ehkä koirat näyttävät tunteita enemmän, koska ne ovat eläneet kauemmin ihmisten kanssa ja niillä on ollut aikaa sopeutua?

Ne rauhoittavat meitä Sekä kissoilla että koirilla näyttää olevan ihmisiin rauhoittava vaikutus. Tutkimukset osoittavat, että ihmisten syke ja verenpaine laskevat, kun he silittävät turkispeitteistä ystäväänsä. Lisäksi veren stressihormoni kortisolin taso laskee, ja ilohormonien serotoniini ja oksitosiini taso nousee. Sekä kissat että koirat antavat ehdotonta rakkautta. Ne voivat auttaa ihmisen masennuksen läpi ja saada meidät tuntemaan itsemme vähemmän yksinäisiksi. Molemmat eläimet sopivat hyvin terapiaeläimiksi ja ovat erinomaisia sairaiden ja vanhusten piristäjiä.

Näin ne reagoivat eri tunnetiloihin.

Iloinen

Vihainen

Suu on auki

Häntä jalkojen välissä

Heiluttaa häntää

Korvat taaksepäin

Tarmokas, hyppii

Piiloutuu

Kehrää

Välttelee sinua

Hankaa itseään omistajaa vasten

Lyö hännällä

Räpäyttää hitaasti silmiä

Hyppää korkealle

80

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 80

21.09.2018 09:44

Tiesitkö tämän?

Koirat eivät tunne häpeää. Näyttäessään katuvilta ne vain reagoivat äänensävyysi ja kehonkieleesi.

XXXXXXXXXXXXXXX En grizzlybjørn kan knuse en menneskeskalle med ett poteslag.

3. erä: Äly ja oppiminen

Numerot Uudet tutkimukset ovat osoittaneet, että koirat voivat tunnistaa suuremman määrän läikkiä, kun niille näytetään kuvia. Se johtuu luultavasti siitä, että koirat ovat laumaeläimiä.

Villikoirien ja susien on tiedettävä montako jäsentä niiden omassa tai kilpailevassa laumassa on. Koirat osaavat siksi tehdä yksinkertaisia yhteen- ja vähennyslas­ kutehtäviä.

Miten kissa pärjää sille? Lukujen ymmärtämisen testi ei ole täysin oikeudenmukainen kissoja kohtaan. Kissa tarvitsee paljon enemmän tietoa koosta kuin lukumäärästä, ja testit osoittivat myös, että ne menestyivät paremmin siinä. On kuitenkin mainittava, että kissa on vaikeampi pitää keskittyneenä sellaisen testin aikana, ja oikean johtopäätöksen tekeminen voi siksi olla vaikeaa!

Koirat ymmärtävät lukuja paremmin kuin kissat, joita testatuksi tuleminen ei oikeastaan kiinnosta lainkaan.

vertailla keskenään (bordercollie voittaa, jos jäit miettimään sitä). Kissat ja koirat ovat älykkäitä eri tavoilla.

Koulutus on yksi asia. Koiria on helppo kouluttaa, koska ne rakastavat tehdä työtä saadakseen palkkion. Ne oppivat samoin kuin lapsi.

Kissoja ei sen sijaan pidetä helposti koulutettavina. Ne ovat aivan liian itsenäisiä.

Mutta älä anna periksi. Kissojakin voi kouluttaa, vaikka se onkin vaikeaa. Koulutus

on tehtävä toisella tavalla. Jos kissa herää, ja omistaja nousee ja antaa sille ruokaa, se alkaa toistaa käytöstä. Siten se oppii lopulta herättämään sinut joka yö. Kissat ovat hyvin vastaanottavaisia, joten reaktiot ja toiminta opettavat niille, miten niiden tulee käyttäytyä.

Joidenkin mielestä nämä ominaisuudet todistavat, että kissat ovat älykkäämpiä kuin koirat, koska koiralle on koko ajan kerrottava, mitä sen pitää tehdä.

Kuuntelevatko ne?

Koira ymmärtää ääniä suunnilleen samoin kuin ihmiset.

Koirien ja ihmisten magneettikuvaukset osoittavat, että ihmisääniin reagoivat molemmilla aivoissa samat alueet. Tämä on ensimmäinen kerta, kun tällainen yhtenevyys on havaittu muulla eläimellä kuin kädellisellä. Koirat ymmärtävät lisäksi tunteita omistajansa äänessä, mikä luultavasti selittää, miksi koirat ja ihmiset voivat kommunikoida niin hyvin. Kissat voivat tunnistaa omistajansa äänen, mutta ne eivät juurikaan välitä sen sävystä tai korkeudesta.

Ne voivat yksinkertaisesti antaa sille palttua. Tutkijat uskovat, että se johtuu siitä, ettei kissoja kesytetä ja jalosteta kuten koiria.

Koirien magneettikuvaukset osoittavat, että niiden aivot reagoivat ääniin samoin kuin ihmisaivot.

Saksanpaimenkoirat ovat rohkeita, urheilullisia ja älykkäitä.

Ne ovat siksi täydellisiä poliisikoiria.

Koirat työssä Koirat haluavat totella omistajaansa ja rakastavat ratkaista tehtäviä saadakseen palkkion. Tämä pitää paikkansa, olipa palkkio makupala, taputus päälaelle tai hauska vetokisa. Tämä ominaisuus yhdistettynä koiran mahtaviin aisteihin tekee siitä ihmisen täydellisen apulaisen.

Opas- ja terapiakoirat tekevät arjesta monille paljon yksinkertaisempaa. Pelastus-, poliisi- ja sotilaskoirat työskentelevät ahkerasti turvallisuutemme eteen. Koira voi auttaa myös muilla alueilla, kuten esimerkiksi lammaskoirana, jäljittäjänä ja metsästyskoirana.

© Thinkstock

Koira on keskimäärin yhtä älykäs kuin kaksivuotias lapsi, ja sen aivot ovat suuremmat suhteessa kehoon kuin kissan. Kissan aivokuori on kuitenkin suurempi kuin koiran.

Tämä on se aivojen osa, jota käytetään työstämään ympäristöstä tulevaa tietoa. Koska eläimet ovat kaksi aivan eri lajia, joiden historia ja elämäntavat ovat aivan erilaiset, niitä on vaikea vertailla ja päättää, kumman ÄO on korkeampi. Eri koirarotuja on helpompi

81

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 81

21.09.2018 09:44

N O L L A P MAA YMPÄRISTÖ

LUONNONIHMEET Outoja ja kauniita muodostelmia, jotka näyttävät maailman majesteettisen geologian kaikessa mahtavuudessaan.

Kuusikulmaiset pylväät Vulkaaninen aktiivisuus loi 40 000 valtavaa kivipilaria.

L

egendan mukaan jättiläinen Finn McCool loi Giants Causewayn basalttipylväät, jotta hän voisi kulkea Irlanninmeren yli Pohjois-Irlannin ja Skotlannin välillä taistellakseen kilpailijaansa Benandonneria vastaan. Todellisuudessa ne ovat noin 60 miljoonaa vuotta sitten tapahtuneen vulkaanisen toiminnan seurausta. Euroopan ja Pohjois-Amerikan mantereet olivat tuolloin vielä yhdessä, mutta alkoivat ajan mittaan erkaantua toisistaan. Kun niin tapahtui, maan kuoreen syntyi suuria halkeamia, jotka täyttyivät laavasta. Kun laava jäähtyi, se muodosti Irlannin pohjoisrannikolle basalttikerroksen. Sateet kuluttivat kiveä pois ja muodostivat laakson, jonne valui lisää laavaa.

Ylimmän kerroksen laava jäähtyi nopeasti kuoreksi, joka eristi sen alle jääneen sulan laavan.

Siksi pohjan jäähtyminen kesti pitempään. Se kutistui ja halkeili jäähtyessään ja muodosti nämä kuusikulmaiset pilarit. Viime jääkaudella (se loppui noin 11 500 vuotta sitten) jäätiköt kuluttivat ylimmän kerroksen pois. Sen alla seisovat pilarit tulivat näkyviin. Lämpimämmän ilmaston vuoksi kohoava merenpinta on alkanut kuluttaa pilareita pois, minkä vuoksi ne ovat nyt eri korkuisia.

Alin osa

Tämä kerros muodostui ensimmäisessä tulivuorenpurkauksessa ja erottuu kallioissa viitenä tummana kiviraitana.

Useita sivuja

Useimmat pilarit ovat kuusikulmaisia, mutta joissakin on neljä, viisi, seitsemän tai kahdeksan sivua.

82

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 82

21.09.2018 09:44

Tiesitkö tämän?

Giants Causeway oli Iso-Britannian ensimmäinen maailmanperintökohde, joka dokumentoitiin 3D-lasekameralla.

Giants Causeway Geologinen aktiivisuus loi tämän maiseman miljoonia vuosia sitten.

Keskiosa

Yläosa

Myöhempi vulkaaninen toiminta muodosti kolmannen kerroksen basalttia. Se on kulunut osittain pois, mutta se on yhä nähtävissä sisämaasta.

”Legendan mukaan Giants Causewayn basalttikivet loi jättiläinen Finn McCool.”

Vulkaanisen toiminnan toisessa vaiheessa se sai pinnalleen kerroksen sulaa laavaa, ja pilarit muodostuivat, kun se jäähtyi.

Silmät

Eroosio on tehnyt joistakin pilareista täysin pyöreitä; tästä lempinimi ”jättiläisen silmät”.

© Shutterstock; Thinkstock

Suuria ja pieniä

Pilarit ovat eri kokoisia riippuen siitä, miten nopeasti ne jäähtyivät.

Mitä pitempään laavan jäähtyminen kesti, sitä suurempia niistä tuli.

Kuusikulmaiset, mustat basalttipilarit kohoavat limittäin muistuttaen hunajakennoja.

83

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 83

21.09.2018 09:44

YMPÄRISTÖ Katatjutan kupolit muodostuivat, kun sade ja pohjavesi kaivoivat syviä muodostelmia.

KAUNISTA & AINUTKERTAISTA Australian erämaissa on monenlaisia ihmeellisiä maamerkkejä.

Tasainen pinta

Uluru ja Katatjuta Kaksi jättimuodostelmaa, Uluru ja Katatjuta, kohoavat ylpeinä Australian erämaan tasaisesta horisontista. Ne voivat näyttää vähän ympäristöön kuulumattomilta, mutta ne ovat seisseet paikoillaan miljoonia vuosia ja ovat geologisten prosessien tulosta.

Läheltä katsottuna Ulurun harmaa pinta on punaisen kivikerroksen peitossa.

Kivien väri johtuu raudan ruostumisesta.

Uluru kohoaa 863 metriä merenpinnan yläpuolelle, mutta suurin osa kalliosta on maan alla.

Vuorten historia

550 miljoonaa vuotta sitten

Sateet kuluttivat Petermann Rangesin vuoria ja jättivät alueen tasangoille aaltomaisia sedimenttikerroksia. Yhden hiekasta ja toisen kivisen.

”Ne ovat seisseet paikoillaan miljoonia vuosia ja ovat geologisten prosessien tulosta.”

Näin upeat vuoret Uluru ja Katatjuta muodostuivat.

500 miljoonaa vuotta sitten

Aluetta peitti matala meri. Meren hiekkaja savipohja puristui muodostelmiksi, ja kivestä tuli konglomeraattia ja hiekasta tilliittiä.

400 miljoonaa vuotta sitten Meri jatkoi vetäytymistä, ja vuoret alkoivat vajota jatkuvasti liikkuvien mannerlaattojen valtavassa puristuksessa.

400 miljoonaa vuotta sitten (jatkuu)

Osa kivestä kääntyi 20 astetta, ja siitä tuli Katatjuta. Osa hiekkakivestä kääntyi 90 astetta, ja siitä tuli Uluru.

84

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 84

01.10.2018 10:54

Tiesitkö tämän?

Australian alkuperäisväestö, aboriginaalit, omistavat Ulurun ja Katatjutan, mutta he vuokraavat aluetta Parks Australialle.

Pinnacles-aavikko oli kerran valtava kalkkikivimöhkäle.

Eroosio on aikojen kuluessa syönyt sen pilareiksi.

Pinnacles-aavikko Nämä viisikin metriä korkeat kalkkikivipilarit kohoavat hiekasta Mambungin kansallispuistossa Länsi-Australiassa. Niiden muodostumistavasta kiistellään yhä. Oleteaan kuitenkin, että sade on aikojen kuluessa irrottanut kalsiumkarbonaatin niiden kuoresta, ja siitä on tullut kalkkipitoista hiekkaa, jonka tuuli ja aallot ovat vieneet mennessään. Siitä muodostui hiekkadyynejä, jotka kuivuivat ja muuttuivat kalkkikivikallioksi. Vesi ja kasvien juuret ovat aikojen kuluessa tehneet kalkkikiveen halkeamia, ja lopputuloksena syntyivät nykyiset pilarit.

Läheisestä lähteestä pulpunneen veden mineraalit ovat jättäneet rinteisiin väriraitoja.

Kohoumat

Osa Ulurun kivikerroksista kuluu pois muita nopeammin. Sen pinnalla kulkee siksi samansuuntaisia kohoumia.

Uluru

500 000 vuotta sitten

Ilmaston kuivuessa tuuli vei mukanaan hiekan laaksosta kahden nyt pinnalle kohoavan kalliomöhkäleen välissä.

Koko tämä graniittivuori on huippuaan lukuun ottamatta hautautunut maahan. Eroosio puree graniittia huonosti, joten sen huippu on kestänyt koskemattomana. Kun sade

kostutti ja pehmitti perustan, korkea silikaattipitoisuus syövytti vuoren juuren. Eroosio on sittemmin vienyt maa-aineksen pois ja paljastanut 15 metriä korkean, kaartuvan aallon.

The Devils Marbles Nämä kivitapulit alkoivat muodostua miljoonia vuosia sitten, kun magmaa puristui ylös maankuoren halkeamista ja kovettui graniitiksi. Kun eroosio kulutti graniitin päälle kerrostuneen hiekkakiven pois, graniitti laajeni ja halkesi kuutiomaisiksi kivenlohkareiksi. Sää- ja lämpötilamuutokset laajensivat kiviä ja puristivat niitä yhteen.

Jäljelle jäivät nämä valtavat, pyöristyneet kivenlohkareet.

© Shutterstock; Thinkstock; illustration by Jon Wells

Katatjuta

Wave Rock

85

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 85

01.10.2018 10:54

YMPÄRISTÖ

MAAPYRAMIDIT Näin ikivanhat maapyramidit ovat pysyneet pystyssä.

Maapyramidit ovat korkeita torneja, jotka ovat muodostuneet kivestä monen vuosimiljoonan aikana. Useimmat niistä ovat kuivilla, puuttomilla alueilla, joilla ei ole kasvillisuutta.

Niiden korkeus vaihtelee; korkeimmat voivat olla 45-metrisiä.

Niissä on usein eri värisiä raitoja riippuen kivityypistä, josta ne koostuvat. Juuri näiden kerrosten ansiosta tornit pysyvät pystyssä romahtamatta. Kova kerros huipulla suojaa alempia pehmeämpiä kerroksia eroosiolta. Useimmat ovat saaneet alkunsa laaksovajoamissa, mutta jotkut ovat muodostuneet eri tavalla. Kappadokian kivipilarit Turkissa ovat tulosta tulivuorenpurkauksen jälkeen sataneesta tuhkasta, ja ne ovat kovettuneet pehmeäksi, huokoiseksi kallioksi. Kallion peitti myöhemmin basalttikerros, jonka eroosio kulutti sieniä muistuttaviksi hatuiksi suojaksi sateilta ja myrskyiltä.

Miten maapyramidit muodostuivat Tulvalaaksoista kivipilareiksi; niin käy, kun eroosio muokkaa näitä kalliotorneja.

Tällaisia pyramideja löytyy Bryce Canyonin kansallispuistosta Utahissa enemmän kuin mistään muualta maailmassa.

Tyhjä laakso

Suuri järvi kuivuu, ja jäljelle jää laakso, jonka pohjaa peittää sedimenttikerros.

Nopeaa ja hidasta

Maapyramidit ovat muodostuneet eri kivilajeista, joihin eroosio puree eri tahtiin.

Kapeimmat laaksot ovat lietekiveä, jonka eroosio kuluttaa nopeasti.

Vuorenseinämät katoavat.

Vettä tihkuu alemmista osista ja vie kivimateriaalia mukanaan, mikä kuluttaa seinämiä.

Rapautuminen Kvitskriuprestan on joukko maapyramideja Gudbrandsdalenin Uldalenissa Norjassa.

Korkeimmat pilarit ovat noin 6 metriä korkeita ja 200 vuotta vanhoja.

Ajan mittaan eroosio syö ylimpiä osia niin paljon, että hattu putoaa pilarin huipulta. Jäljellä oleva pilari rapautuu pois pian sen jälkeen.

Pystysuorat halkeamat

Hapan sadevesi laajentaa halkeamia, jotka leviävät ja puristuvat yhteen veden jäätyessä ja sulaessa. Tämä lisää eroosiota.

Suojahattu

Kova kivilaji huipulla suojaa pehmeämpää kiveä sen alla eroosiolta, ja muodostuu korkea maapilari.

86

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 86

21.09.2018 09:44

Tiesitkö tämän?

Jos käyt Turkissa, voit asua The Fairy Chimney Innissä. Se on vanhaan maapyramidiin louhittu hotelli.

JÄÄFUMAROLI Maanalainen lämpö muokkaa upeita jääveistoksia.

Se voi näyttää vinolta savupiipulta, josta tupruaa savua Etelänapamantereen kylmään ilmaan, mutta näiden outojen muodostelmien alapuolella ei pala tuli. Sen sijaan siellä on läheisen Mount Erebus -tulivuoren lämmön jäähän avaama luola.

Näistä luolista kohoava höyry jäätyy heti jouduttuaan kosketuksiin pakkaskylmän ulkoilman kanssa ja muodostaa vahvoja jäätorneja, joita sanotaan jääfumaroleiksi.

Fumaroli on maankuoren vulkaaninen aukko, josta purkautuu kaasua tai höyryä.

Niitä on kaikkialla maailmassa ja jopa Marsissa, mutta vain joissakin paikoissa on niin kylmä, että jäätä voi muodostua.

Mount Erebus

Sadat jääfumarolit ympäröivät 3 800 metriä korkeaa tulivuorta Etelänapamantereella.

”Näistä luolista kohoavat höyryt jäätyvät heti joutuessaan kosketuksiin ulkoilman kanssa.”

Jääfumarolit kasvavat sitä mukaa, kun höyryä kohoaa ja jäätyy. Jotkut voivat olla jopa 18 metriä korkeita.

Elämää etsimässä Jääluolat tornien alla kiinnostavat tutkijoita, koska niistä voi löytyä monia toistaiseksi tuntemattomia lajeja.

Etelänapamantereella on yhä runsaasti vulkaanista toimintaa, vaikka se on keskellä paikallaan pysyvää mannerlaattaa. Se johtuu suuresta halkeamasta Länsi-Antarktiksella; alueesta, jossa mannerlaatat erkanevat hitaasti toisistaan. Maan kuori on ohentunut halkeaman kohdalla, ja magmaa nousee siksi pintaan muodostamaan valtavia tulivuoria. Vaikka monet tulivuorista ovat nyt sammuneita, osasta niistä purkautuu yhä lämpimiä kaasuja ja laavaa.

Aktiivisin niistä on Mount Erebus Rossinsaarella.

Se on yksi harvoista tulivuorista, joilla on laavameri. Useimpien tulivuorten kraatteria peittää jäähtynyt kivipeite, mutta tämän tulivuoren avoimessa kraatterissa näkyy kuumaa magmaa sen sisällä. Sillä on joka päivä pieniä purkauksia, jotka sinkoavat laavapommeja pitkin ympäröivää maisemaa.

Mount Erebus on Etelänapamantereen korkein tulivuori ja maailman eteläisin aktiivinen tulivuori.

© Thinkstock; NatGeo; Shutterstock; WIKI; Illustration by Jon Wells

Jään ja tulen maa

87

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 87

21.09.2018 09:45

YMPÄRISTÖ

DEVILS TOWER Ainutlaatuisen amerikkalaisen monumentin alkuperä on arvoituksellinen.

Crookin piirikunnan havumetsistä Wyomingissa kohoaa kohti taivasta valtava vuori. Sen nimi on Devils Tower, ja se on niin häkellyttävä, että presidentti Theodore Roosevelt julisti sen USA:n ensimmäiseksi kansallismonumentiksi 1906.

Kukaan ei kuitenkaan tiedä varmasti, miten se muodostui. Se on muodostunut fonoliittisestä porfyyristä, vulkaanisesta kivilajista, jota muodostuu, kun magma jäähtyy ja kiteytyy. Täällä jäähtyvä magma on myös kutistunut ja saanut halkeamia, jotka ovat muodostaneet nykyiset polygonaaliset pilarit. Useimpien geologien mielestä vuori muodostui, kun magmaa nousi sitä ympäröiviin sedimentti­ kivilajeihin, mutta siitä, miten se tapahtui, on kolme erilaista teoriaa.

Erilaiset teoriat

Teoria 1: Vulkaaninen huippu

Pilarit

Tornin pilarit ovat melkein pystysuoria, ja ne muodostuivat, kun magma jäähtyi ja tiivistyi vulkaaniseksi kivilajiksi.

Eroosio

Eroosio kuluttaa tornia jatkuvasti, ja alue sen ympärillä on täynnä siitä pudonneita kiviä ja soraa.

Kolme teoriaa Devils Towerin muodostumisesta.

Vuori on sen alla makaavan sammuneen tulivuoren huippu. Vaikka alueella ei ole todisteita vulkaanisesta toiminnasta, kuten tuhkaa tai laavaa, eroosio on voinut kuluttaa sen pois.

Teoria 2: Lakkoliitti

Devils Tower on lakkoliitti Se on valtava sienimäinen tuliperäisen kiven massa, joka levittäytyy sedimenttikivilajien kerrosten väliin maanpinnan alla.

Eroosio on syönyt pyöreän huipun.

Teoria 3: Magma

Jäähtynyt magma maan pinnalla on kiteytynyt ja muodostanut nykyisen vuoren. Eroosio on ajan kuluessa tuonut sen näkyviin ylempien kivikerrosten kuluessa pois.

88

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 88

21.09.2018 09:45

Tiesitkö tämän?

Devils Towerin nimessä ei virallisesti ole heittomerkkiä, koska se jäi pois Rooseveltin allekirjoittamasta julistuksesta.

THE WAVE Arizonan värikkäät, aaltoilevat vuoret olivat kauan sitten dinosaurusten leikkipaikkoja.

Näyttävät aaltomaiset muodostelmat alkoivat syntyä 190 miljoonaa vuotta sitten, kun maapallolla vielä oli dinosauruksia. Niiden jalanjälkiä voi nähdä kalliossa vielä nykyäänkin. Aluksi aaltoilevat kalliot olivat hiekkadyynejä, jotka tiivistyivät ja kivettyivät ajan mittaan hiekkakiveksi. Sileät, kaarevat muodot ovat hyvin hitaan eroosion tulosta; sen aiheutti virtaava vesi, josta jäi jäljelle erilaisia mineraaleja. Ne tunkeutuivat vuoreen ja muodostivat sitä koristavat värikkäät raidat.

Kun vesi kuivui, tuulieroosio jatkoi työtä ja muokkasi vuoresta sellaisen kuin se on nyt.

Pehmeän kiven suojelemiseksi The Wavella sallitaan korkeintaan 20 kävijää päivässä.

TUFFIPILARI

Kalifornian Mono Lakelta löytyy joitakin maailman vaikuttavimpia kalkkituffipilareita.

Kukkakaalimainen muodostelma kukkii kun olosuhteet ovat täydelliset.

Ne ehkä muistuttavat vihanneksen kukkaa, mutta näitä maanalaisia rakenteita sanotaan kalkkituffipilareiksi. Ne muodostuivat veden alla emäksisissä järvissä, kuten Kalifornian Mono Lakessa, alueilla joiden makean veden lähteissä on runsaasti kalsiumia. Kun kalsiumia sekoittuu ympäristön veden karbonaatteihin, siitä muodostuu kalsiumkarbonaattia. Se tunnetaan myös kalkkikivenä. Kalkkikivi kiinnittyy järvenpohjaan, ja siitä alkaa muodostua torni sitä mukaan, kun lisää kalkkikiveä kerrostuu. Rakenteen suurin osa pysyy näkymättömissä veden alla, mutta järvissä, joiden veden pinta laskee, ne voivat nousta äkkiä näkyviin.

© Thinkstock; Illustration by Jon Wells

Devils Tower muodostui maan alla, ennen kuin eroosio kulutti pois pehmeän kivikerroksen sen päällä.

89

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 89

21.09.2018 09:45

YMPÄRISTÖ

KRISTALLILUOLA Tämä näyttävä ja salainen aarre on kasvanut Meksikon alla 500 000 vuoden ajan.

Vanhoja bakteereita Kun kaivostyöläiset murtautuivat vuonna 2000 meksikolaisen hopeakaivoksen seinämän läpi 300 metriä maan alla, heillä ei ollut aavistustakaan, millainen näky heitä odotti. Kaikkialla ahtaassa tilassa kohosi ristiin rastiin valtavia kristallipilareita. Luola oli aluksi täynnä vettä, mutta kaivosyhtiö pumppasi sen tyhjäksi, ja ihmiset pääsivät ensimmäisen kerran tutustumaan siihen.

Samalla löydettiin suurimmat kristallit koskaan.

Ne olivat voineet kasvaa niin suuriksi luolan täydellisten olosuhteiden ansiosta. Luolan vesi oli hyvin andhydriittipitoista, ja siellä vallitsi juuri sen alapuolella sijaitsevan magma-altaan ansiosta tasainen 58 asteen lämpötila. Tässä lämpötilassa anhydriitti sulaa hitaasti ja muuttuu kipsiksi, pehmeäksi materiaaliksi, joka kiteytyy läpikuultavaksi seleniitiksi. Seleniittikristallit ovat voineet kasvaa vaikuttavan suuriksi näissä 500 000 vuoden ajan vakaina pysyneissä olosuhteissa. Ne ovat samalla kuitenkin tehneet luolasta kävijälle vaarallisen paikan.

Ihmiset voivat korkean lämpötilan ja ilmankosteuden vuoksi olla luolassa vain lyhyitä aikoja kerrallaan, vaikka he käyttävät suojapukua ja hengitysnaamaria.

Tutkimusten jatkuessa käydään samaan aikaan keskustelua siitä, mitä tapahtuu, kun Naican kaivos suljetaan. Geologien on päätettävä, jatketaanko veden pumppaamista ja annetaanko ihmisten päästä luolaan, vai täytetäänkö se jälleen vedellä, jotta kristallit voivat jatkaa kasvamista.

Naican kaivos sijaitsee Chihuahuan osavaltiossa Meksikossa.

Tutkijat ottivat kristalleista näytteitä tunnistaakseen näissä äärimmäisissä olosuhteissa eläneet bakteerit.

Kiteytyminen

Magmaontelo luolan alla lämmittää mineraalipitoisen veden tasaiseen 50 asteeseen. Se on täydellinen ympäristö kiteille.

”Ihmiset voivat oleskella luolassa vain lyhyen ajan.”

90

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 90

21.09.2018 09:45

Tiesitkö tämän?

Suurimmat meksikolaisesta luolasta löydetyt kristallit ovat 20 kertaa suurempia kuin mistään muualta maailmasta löydetyt.

Geologit selvittivät, miten kristallit ovat muodostuneet, tutkimalla niiden sisällä olevia pikkuruisia vesitaskuja.

Luolafaktat Uskomattomia faktoja tappavasta ihmeiden luolasta.

11 m

PISIN KRISTALLI ON MELKEIN YHTÄ KORKEA KUIN KOLME KAKSIKERROSBUSSIA.

55 tonnia

SUURIN KRISTALLI PAINAA YHTÄ PALJON KUIN 9 AFRIKKALAISTA NORSUA.

10 min 2 h Aika, jonka luolassa pysyy hengissä ilman suojavarusteita.

Erikoispuku

Aika, jonka luolassa pysyy hengissä suojavarusteilla.

9x27 m Luola on hieman tenniskenttää suurempi.

90-100%

LUOLAN ILMANKOSTEUS

20 KG

Ihmiselle pakollisen suojapuvun paino.

50 °C

© Getty

Ilman erikoisvarusteita kävijän keuhkot täyttyvät kosteassa ilmassa nesteellä.

LUOLAN LÄMPÖTILA

Luolassa käyvät tutkijat käyttävät erikoisvalmisteista pukua, johon kuuluu jäähdytysletku ja hengitysnaamari.

91

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 91

21.09.2018 09:45

YMPÄRISTÖ

XXXXXXXXXXXXXX Hver høst vandrar millioner av krabber for å gyte ved kysten av Christmasøya i det indiske hav.

Eläininvaasiot Ihminen uskoo voivansa hallita maapalloa, mutta mitä tapahtuu, kun eläimet ottavat vallan?

Okunoshima on tänään suosittu turistikohde niille, jotka pitävät pienistä turkispeitteisistä jyrsijöistä.

Kaniinisaari Okunoshima, Japani

N

älkäisten kaniinien laumaa pakeneminen voi kuulostaa eriskummalliselta unelta, mutta se on totta niille, jotka käyvät pienellä Okunoshiman saarella Japanissa.

Saarella elää satoja kaneja, mutta kukaan ei tiedä, miten ne päätyivät sinne. Toden­ näköisimmin kanien esi-isät olivat saarella toisen maailmasodan aikana olleelta myrkkykaasutehtaalta karanneita koekaniineja. Toisen teorian mukaan ne olivat kotieläimiä, jotka koululaiset päästivät

karkuun 1970-luvulla.

Kun saarella ei ole luonnonvaraisia petoja ja kanit lisääntyvät nopeasti, niiden kanta kasvoi salamavauhtia. Aikuinen naaraskani voi synnyttää uuden poikueen joka kuukausi, ja emon ja sen jälkeläisten lasketaan voivan kasvaa 50 000 kanin populaatioksi vain kolmessa vuodessa. Se voi kuulostaa paljolta, mutta kanit ovat monen pedon ruokalistan ykköskohde, ja noin 80 % syntyneistä poikasista saa tavallisesti surmansa pian syntymänsä jälkeen. Okunoshimalta tämä

petojen ja saaliseläinten tasapaino puuttuu, ja suuret kaniparvet pääsevät kansoittamaan sitä.

Saaren kanit ovat epätavallisen rohkeita.

Villikanit ovat yleensä arkoja ja pakenevat pienimmästä syystä. Okunoshiman kesyt kanit parveilevat kävijöiden ympärillä yhdestä ja vain yhdestä syystä: ruoka. Näin suuri kanta pistelee saaren luonnollisen kasvillisuuden nopeasti poskeensa, ja herkkuja tuovat turistit ovat uteliaille pikkuotuksille yksinkertaisesti ruoan lähde.

92

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 92

21.09.2018 09:45

Tiesitkö tämän?

Okunoshiman toisen maailmansodan aikainen myrkkykaasutehdas oli niin salainen, että saari poistettiin kartalta.

Kissasaaret Japani

Japanilaisella Aoshiman saarella arvioidaan olevan noin kuusi kertaa enemmän kissoja kuin ihmisiä. Nämä villit kissat tuotiin saarelle pitämään kurissa rotta- ja hiirikantoja. Koska saarella ei ollut muita petoeläimiä ja vain harvat kissat kastroitiin, kissakanta on jatkanut kasvuaan.

Japanissa on muitakin kissasaaria. Yksi sellainen on Tashirojima, jonne kissat tuotiin suojelemaan saaren silkkiteollisuutta. Hiiret ja muut haittaeläimet vahingoittivat silkkiperhosen toukkia, ja kissat pitivät kaikki jyrsijät loitolla.

Sekä paikalliset että turistit uskovat, että kissojen ruokkiminen tuottaa onnea, joten niiden ei tarvitse nähdä nälkää.

Ainoshimaa sanotaan kissojen Tutkijat huomasivat, että Ainoshiman kissat taivaaksi. Nimi on kuitenkin muodostivat laumoja. harhaanjohtava, sillä villikissan elämä saarella on kaukana taivaallisesta. Kissojen elämää havainnoineet tutkijat ovat huomanneet, että ne ovat territoriaalisia ja elävät vain kolmesta viiteen vuotta. Niiden elämä jää noin kymmenen vuotta lyhyemmäksi kuin niiden kesyjen sukulaisten.

”Nämä villit kissat tuotiin saarelle pitämään kurissa rotta- ja hiirikantoja.”

Kannan huippu

Petojen ja saaliseläinten vuorovaikutus

Lumikenkäjänis Kanadanilves

Kun jäniskanta kasvaa liian suureksi, kaikille ei riitä ruokaa.

Vähemmän jäniksiä

140

Herkkä tasapaino säätelee kantaa.

Kun jänisten ruoka loppuu, ne nälkiintyvät ja jäävät helpommin petojen saaliiksi.

120

Saaliseläinkanta

Jäniskanta vaihtelee dramaattisesti kunkin kymmenvuotissyklin aikana.

100 Eläinten määrä (1000)

80

60 40

20 0 1845

Petoeläinkanta

1855

1865

Jänis on ilveksen tärkein saaliseläin, joten kantojen suuruudet ovat riippuvaisia toisistaan.

1875

1885 Vuosi

1895

Vähemmän ilveksiä

Ilveskanta supistuu noin kaksi vuotta jänisten jälkeen, kun saaliseläimestä on pulaa.

1905

1915

1925

Kasvava kanta

Kun kasvillisuus kasvaa uudelleen, myös jäniskanta kasvaa. Ilves saa enemmän ruokaa.

© Alamy; Getty

Kaikki ekosysteemissä liittyy yhteen, ja kaikki häiriöt ravintoketjussa vaikuttavat muihin siihen kuuluviin lajeihin. Molemminpuolinen riippuvuus pedon ja saaliin välillä on esimerkki siitä, miten tärkeä tämä hauras tasapaino on.

Yksi tutkituimmista petoeläimen ja saaliin suhteista vallitsee kanadanilveksen ja sen lempisaaliin, lumikenkäjäniksen välillä.

Lumikenkäjänisten kanta noudattaa melko säännöllistä noin kymmenen vuoden sykliä. Kun sykli on huipussaan, lumikenkäjäniksiä voi olla neliökilometrillä jopa 1 500. Ympäristö ei voi ylläpitää sellaista tiheyttä. Jänikset heikkenevät nälkiintyessään, ja niistä tulee silloin helpompia saaliita pedoille. Ilvekset saavat jonkin aikaa helposti ruokaa, joten ne elävät todennäköisemmin pitempään ja niiden kanta kasvaa.

Kun jänisten kanta on supistunut, ilveksien on alettava etsiä muuta saalista tyydyttämään niiden energiantarve. Silloin myös ilveskanta supistuu.

Niiden jänisten, jotka selviytyivät, kilpailu ruoasta vähenee kasvillisuuden palatessa. Supistunut ilveskanta tietää lisäksi pienempää vaaraa petoeläimiltä. Jänikset lisääntyvät nopeasti, ja sykli alkaa alusta.

Jotkut uskovat, että saaren kissojen ruokkiminen tuo onnea.

93

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 93

21.09.2018 09:45

YMPÄRISTÖ

Sikaranta Bahama

Bahaman asumattomalla Big Major Cay -saarella kävijä kohtaa epätavallisen näyn.

Rannalla elää noin 20 sikaa, jotka rakastavat kylpemistä. Uskotaan, ensimmäiset siat jäivät saarelle merimiehiltä, jotka ajattelivat palata ja käyttää niitä ravinnoksi. Toinen

Big Major Cayn siat uivat usein turistiveneille kerjäämään makupaloja.

Apinainvaasio New Delhi, Intia

Tuhannet villit makakit elävät vapaina New Delhin kaduilla ja aiheuttavat kaaosta etsiessään ruokaa. Hankalat kädelliset hyökkäävät koteihin ja konttoreihin, ajavat joukkoliikenteellä ja ovat vallanneet joitakin kaupungin julkisista rakennuksistakin. Hinduväestö sekä ruokkii että suojelee makakeja, koska he pitävät niitä pyhinä. Se houkuttelee

alueelle yhä enemmän apinoita, mikä voi olla vaaraksi, koska ne purevat ihmisiä.

Monilla niistä on lisäksi rabies. New Delhin viranomaiset ovat keksineet luovan ratkaisun pelottaakseen apinat pois. He pestaavat ihmisiä pukeutumaan lehtiapinoiksi ja pelottamaan ärsyttävät apinat pois rakennuksista. Makakit nimittäin pelkäävät lehtiapinoita.

teoria on, että ne karkasivat läheisestä laivanhylystä. Saari on keskellä suolavettä, mutta siellä on paljon makeavesilähteitä, joista siat voivat juoda. Saaresta on viime vuosina tullut suosittu turistikohde niille, jotka haluavat uida pikkupossujen kanssa.

Rapukaaos Joulusaari, Australia

Joulusaaren keskiosien sademetsissä elää noin 120 miljoonaa punaista rapua. Ne asuvat pienissä luolissa suurimman osan vuotta, mutta kun sadekausi alkaa, ne valtaavat saaren. Teitä suljetaan, ja siltoja asetetaan ja alueita suljetaan, jotta äyriäiset pääsevät liikkumaan turvallisesti.

Aikuiset ravut vaeltavat sademetsästä rannalle parittelemaan. Naaraat laskevat munansa mereen, jossa ne kuoriutuvat varsin pian. Rapuvauvat kasvavat kuukauden verran, ennen kuin ne lähtevät vedestä.

Noin neljän vuoden kuluttua ne seuraavat joukkovaelluksessa takaisin vanhempien kotiin sademetsään.

Ravut vaeltavat takaisin sademetsään pariteltuaan meressä.

Suurkaupungin jatkuva kasvu on tuhonnut makakien luonnollisia elinympäristöjä ja luonut New Delhin apinaongelman.

Teitä ja siltoja suljetaan, jotta ravut pääsevät kulkemaan turvallisesti.

94

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 94

21.09.2018 09:45

Tiesitkö tämän?

Ne voivat näyttää söpöiltä, mutta Delhin apinat purivat yli 1 800 ihmistä vuonna 2015.

XXXXXXXXXXXXXXX Albatrossen trekkerJorda rundt å leikata seg og hekke.

Kotihiiret metsästävät lintujen suojattomista pesistä Gough-saarella.

Syrjäisellä saarella elää monia uhanalaisia lajeja, kuten kalliotöyhtöpingviinejä.

Vapaat kanat Kauai, Havaiji Kauain saarella Havaijilla vilisee kanoja ja kukkoja.

Villejä parvia löytyy erilaisista ympäristöistä ympäri koko saarta; kaikki kelpaa parkkipaikoista rantaan.

Niiden uskotaan polveutuvan kanaloita tuhonneiden pyörremyrskyjen aikana karanneista yksilöistä. Vaikka villikanoja esiintyy koko Havaijilla, millään muulla saarella niitä ei ole näin paljon. Se voi johtua siitä, että mangusteja, jotka syövät sekä kanoja että munia, ei ole koskaan saapunut Kauaille.

Murhaajahiiret

Goughin saari, Etelä-Atlantti Gough sijaitsee eteläisellä Atlantilla Argentiinan ja Etelä-Afrikan välissä. Se on brittiläinen territorio, suunnilleen yhtä suuri kuin Manhattan, ja se on mukana maailmanperintöluettelossa. Saarella on maailman tärkeimpiä merilintu­ yhdyskuntia. Siellä asuu yli 10 miljoonaa lintua, kahtakymmentä eri lajia, mm. albatrosseja, pingviinejä ja valkovat­ saviistäjiä. Kotihiiri saapui niiden epäonneksi saarelle 1800-luvulla. Ilman luonnollisia vihollisia kukoistava

Eläinmaailma

Katso, mitkä muut paikat eläinkunta on vallannut.

hiirikanta on ryöstäytynyt hallitsemat­ tomaksi. Hiiriä on nyt melkein kaksi miljoonaa, ja niistä on tullut melkein puolet tavallista kotihiirtä suurempia.

Nämä superjyrsijät aiheuttavat lintuyhdyskunnassa täyttä kaaosta.

Tutkimusten mukaan erityisessä vaarassa on jo uhanalainen valkovatsaviistäjä.

Laskelmien mukaan nämä megahiiret pistelevät poskeensa melkein 80 % linnunpoikasista joka vuosi.

Villihevoset

Assateaguen saarella USA:n Virginiassa ja Marylandissa elää suuria villihevoslaumoja.

Tutkijat tutkivat kanoja nähdäkseen, mitä tapahtuu, kun kesystä eläimestä tulee villi.

”Nämä superjyrsijät tuottavat aiheuttavat lintuyhdyskunnassa täyttä kaaosta.”

Rottien Montecristo Tätä italialaista saarta myrkkypommitettiin vuonna 2010 mustien rottien hävittämiseksi.

Japani

Okunoshima, Aoshima, Tashirojima, Ainoshima

Havaiji, USA Kauai

Hämähäkkisaari

Amerikkalaisella Guamin saarella on 40 kertaa enemmän hämähäkkejä kuin lähisaarilla.

Bahama

Big Major Cay

Apinasaari

Morgan Islandilla USA:n South Carolinassa elää yli 4 000 apinaa. Niitä käytetään kiistanalaisesti lääketieteellisissä testeissä.

Intia

Seal Island

Käärmesaari

Ilha da Queimada Granden saarella São Paulon edustalla Brasiliassa on suunnilleen yksi käärme jokaisella neliömetrillä.

© Dreamstime; Thinkstock; WIKI/Ian Usher

New Delhi

Etelä-Atlantti Gough

Yli 60 000 hyljettä hakee turvaa tältä saarelta Kapkaupungin lähellä EteläAfrikassa keskellä haita viliseviä vesiä.

Australia Joulusaari

95

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 95

21.09.2018 09:46

YMPÄRISTÖ

Kalatkin nukkuvat, mutta toisin kuin ihmiset.

Nukkuvatko kalat?

Kalat todella nukkuvat, ja unen määrä riippuu monista tekijöistä, kuten valo-olosuhteista ja niiden aktiivisuudesta. Aina ei ole helppo huomata, milloin kala nukkuu. Kaloilla ei ole silmäluomia, joten niiden silmät ovat aina auki.

Niillä ei myöskään esiinny REM-unta, kuten

nisäkkäillä. Vaikka kalat eivät näytä nukkuvan, ne vaipuvat unia näkemättömään, transsin­ kaltaiseen tilaan. Sitä voi sanoa eräänlaiseksi uneksi. Kun kalan pitää nukkua, se asettuu merenpohjaan omalla alueellaan, tai jatkaa uiskentelua unissaan.

96

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 96

21.09.2018 09:46

Jos kaikki olisivat kasvissyöjiä, siitä olisi sekä hyötyä että haittaa.

Mitä tapahtuisi, jos kaikki olisivat vegetaristeja. n Lihantuotannolla on suuri vaikutus ilmastoon. Noin 70 % maatalous­ maasta on kasvihuonekaasuja tuottavan karjan käytössä.

Vegetaristisessa maailmassa olisi enemmän tilaa metsälle ja viljelykasveille. Ilmastonmuutos olisi hitaampi, ja biologinen monimuo­ toisuus kasvaisi. Terveysedut johtaisivat alentuneeseen kuolleisuuteen ja hoitokustannuksiin.

Monet taloudet ovat kuitenkin riippuvaisia karjasta, ja yhteis­ kunnissa, joissa aliravitsemus on yleistä, olisi vaikea saada riittävästi kaloreja ja ravintoaineita.

Näin auringonvalo hajottaa muovia n Auringon ultraviolettisäteily voi vahingoittaa ihoa, mutta se pystyy myös hajottamaan muovia. UV-valon runsasenergiset fotonit tunkeutuvat molekyyleihin, joissa ne voivat hajottaa niitä koossa pitäviä sidoksia. Prosessia sanotaan UV-vaurioitumiseksi.

Muovi muodostuu pitkistä polymeereiksi kutsutuista ketjuista, ja ne voivat hajota altistuessaan UV-valolle. Ketjut katkeavat lyhyemmiksi osasiksi, ja se voi vaikuttaa vahingollisesti muovin rakenteeseen, jolloin se heikkenee ja haalistuu. Eri muovityypit vahingoittuvat auringonvalosta eri tavoin. Ikkunanpuitteissa käytettävästä PVC:stä voi tulla kalkkimaista, kun pintakerros hajoaa ja paljastaa partikkeleita, jotka ovat alun perin olleet materiaalin sisällä. Styrox voi kellastua ja menettää vähitellen elastisuutensa.

Auringonvalo vahingoittaa muovia, mutta sen hajoaminen kokonaan kestää monta sataa vuotta.

Kissan ylimääräiset varpaat ovat suloisia, mutta niistä ei kehity peukaloa.

Onko totta, että kissoille voi kehittyä peukalo? n Kissoilla on tavallisesti viisi varvasta etutassuissa ja neljä takana, mutta joskus niillä on syntyessään jopa kahdeksan varvasta yhdessä tai useammassa tassussa. Tätä geneettistä mutaatiota sanotaan polydaktyliaksi, ja se on kissoilla varsin tavallinen. Vaikka ylimääräiset varpaat voivat antaa kissojen tassulle paremman otteen, varpaat eivät

toimi peukaloina. Mikään ei viittaa siihen, että polydaktylia tarkoittaisi, että kissoille on kehittymässä peukalo. Guinnessin ennätys kissojen varpaiden määrässä on kissalla, jolla on 7 varvasta jokaisessa tassussa, eli yhteensä 28. Ennätystä pitää Jake-kissa Ontariosta, Kanadasta. Siitä ei kuitenkaan sanota mitään, osaako se avata omat kissanruokapurkkinsa.

97

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 97

01.10.2018 10:55

LIIKENNE

112

Taisteluhelikopterit

100 Ympäristöystävällinen sähkövoima 110

Sea Hunter

112

Vaaralliset ja aseistetut taisteluhelikopterit

120 Uuden ajan purjehdusta

100

Ympäristöystävällinen sähkövoima

98

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 98

21.09.2018 09:46

110

Sea Hunter

120

Uuden ajan purjehdusta

9999

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 99

21.09.2018 09:46

LIIKENNE

YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLINEN

SÄHKÖVOIMA LADATTAVISTA LENTOKONEISTA AKKUKÄYTTÖISIIN VENEISIIN.

Ilmakanavat

Ilma virta FFZero1:n rungon läpi jäähdyttäen akkuja ja vähentäen ilmanvastusta.

100

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 100

21.09.2018 09:46

Tiesitkö tämän?

B

Peräti 24,4 % kaikista Norjassa vuoden 2016 ensimmäisellä vuosineljänneksellä myydyistä uusista autoista oli sähköautoja.

ensiini- ja dieselautot hallitsevat yhä tieverkostoa, mutta varoitusvalot ovat alkaneet vilkkua niille. Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkimus osoitti hiljattain, että nykyisiä sähköautoja voisi käyttää 87 prosentissa kaikista USA:ssa ajetuista matkoista. Vuonna 2020 luku voi olla jo 98 %.

Yksi este sähköautojen yleistymiselle on ollut sen toimintasäde ja kuljettajan pelko virran loppumisesta tien päällä. Bensiiniasemia on helppo löytää teiden varsilta, ja koska tankkaus käy nopeasti, jonot bensiinipumpuilla eivät ole suuri huolenaihe. Latausasemien infrastruktuuri ei vielä ole yhtä kehittynyt, mutta se kohenee nopeasti. Esimerkiksi Japanissa on jo enemmän latausasemia kuin bensiinisasemia. Asenne sähköautoja kohtaan on viime vuosina muuttunut melko paljon. Ei

ole kauan siitä, kun monet suhtautuivat kyynisesti sähköautoihin, ja korkeat hinnat säikyttivät ostajat. Nykyisen sähköauto­ sukupolven parannukset akkukapasiteetissa, latausajassa, suorituskyvyssä ja hinnassa ovat saaneet kriitikot miettimään uudelleen.

Ladattavat autot tulevat pian tarjoamaan kovan vastuksen polttomoottoreille. Joissakin maissa bensiini- ja dieselautot ovat yhä paljon halvempia kuin sähköautot, mutta asiantuntijat ennustavat sähköautojen tulevan sielläkin hinnaltaan kilpailukykyisiksi ennen vuotta 2022.

Eikä sähkövoima etene vain maanteillä. Myös sähkömoottoriveneitä ja lentokoneita alkaa ilmestyä. Veneistä voi todella tulla ensimmäinen sähkökäyttöinen kulkuväline.

Ne olivat nimittäin suosittuja useiden vuosikymmenien ajan 1800- ja 1900-lukujen

vaihteessa, ennen kuin bensiinikäyttöiset moottorit korvasivat ne. Nyt sähköveneet ottavat uutta jalansijaa, kiitos maailmanlaajuisen kiinnostuksen uudistuviin energianlähteisiin. Myös sähkökäyttöinen lentoliikenne ottaa askelia oikeaan suuntaan.

Airbus ja NASA ovat akkukäyttöisiä lentokoneita testaavien yhtiöiden joukossa.

Prototyypeistä saadun tiedon ja akkutekniikan parannusten myötä sähkökäyttöisistä lentokoneista voi pian tulla todellisuutta.

Sähkövoima on päästötöntä. Jos USA noudattaisi MIT:n tutkimusta ja korvaisi sähköautoilla 87 % kaikista bensiini- ja dieselautoista, maan öljyntarve supistuisi 61 %.

Täysin päästöttömiä sellaiset autot eivät olisi, koska niihin tarvitaan öljykäyttöisiä tehtaita ja voimalaitoksia. Sähkövoimasta tulisi kuitenkin yhä puhtaampi vaihtoehto sitä mukaa, kun yhä useampi osavaltio panostaisi enemmän uusiutuvaan energiaan.

Sähkövoima

”Esimerkiksi Japanissa on jo enemmän latausasemia kuin bensiinisasemia.”

© Thinkstock; NASA; Faraday Future; Mercedes

Cigarette AMG Electric Drivessa on 12 sähkömoottoria, jotka antavat yhteensä 2 200 hevosvoimaa.

101

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 101

21.09.2018 09:46

LIIKENNE

Tesla Model 3

Jo toukokuussa 2016 Model 3:a oli ennakkotilattu 400 000 kappaletta.

Ensimmäiset toimitettiin vuoden 2017 lopussa.

Tesla esitteli keväällä 2016 auton, joka tekee sähkövoimasta useimmille kiinnostavaa ja taloudellisesti saavutettavaa.

Futuristinen kojelauta

Minimalistisessa mallissa on suuri kosketusnäyttö tavallisen nappuloiden täyttämän kojelaudan sijasta.

Autopilotti

Model 3 toimitetaan automaattiajolla ja -pysäköinnillä vakiona, ja tietokonelaitteisto on valmis itseohjaukseen, kun lait sen sallivat.

Pitkä toimintasäde

Model 3:lla voi ajaa yhdellä latauksella 350 km.

Suorituskyky

Perusmalli kiihtyy 0–100 alle 6 sekunnissa.

Lisätila

Hinta

Nopea lataus

Teslan omistajat voivat ladata auton minuuteissa yrityksen supernopeilla latausasemilla.

35 000 dollarin hintalapulla Model 3:sta tulee Teslan toistaiseksi hintansa arvoisin malli.

Ilman mäntämoottoria auto saa matkatavaratilaa eteen ja taakse.

Päivitettävä

Vielä tylympää kiihdytystä haluavat saavat Model 3:een Ludicrous Moden lisävarusteena suurempien Tesla-mallien tapaan.

”Uudet ideat kehittyvät nopeasti luonnoksista prototyypeiksi 3D-tulostinten avulla.”

Tesla vastaan Faraday Future

Teslalla on omia pikalatausasemia, jotka täyttävät ajoakut vain minuuteissa tuntien asemesta.

Sähköautojätti Tesla kilpailee tulokas Faraday Futuren kanssa täysin sähkökäyttöisellä mallilla.

Tesla Motors on nimetty ylistetyn fyysikko Nikola Teslan mukaan, ja se on perustettu vuonna 2003. Yritys, jonka juuret ovat tietokonealaympäristössä, alkoi panostaa sähköauton kehittämiseen massatuotantoon.

Se aloitti esittelemällä Roadsterin, joka oli ensimmäinen sarjatuotantoauto litiumioniakulla. Se todisti arvostelijoille, että sähköautot voivat olla tulevaisuutta. Teslan seuraava askel, Model S, tuli vuonna 2012. Se oli ensimmäinen sähköinen arvoluokan sedan, ja sitä seurasi pian Model X, saman luokan katumaasturi. Nyt Tesla on esitellyt Model 3:n, jonka toimitusten luvataan alkavan 2019. Sen tavoite on tulla hinnaltaan Teslan toistaiseksi kohtuuhintaisimmaksi malliksi ja jatkaa aiempien mallien menestystä.

Yksi Teslan kilpailijoista

sähköautomarkkinoilla on Faraday Future.

Nimi tulee Michael Faradaysta, joka on sähkömagnetismin uranuurtajia. Nuori yhtiö perustettiin vuonna 2014, ja se on aloittamassa ensimmäisen mallinsa, superauto FFZero1:n tuotantoa. Tällä hetkellä siitä on vain prototyyppejä, mutta sen futuristinen ulkonäkö ja suorituskyky ovat tehneet vaikutuksen autoasiantuntijoihin. Malli on huomattu myös kilpa-autoilupiireissä, ja Faraday Future on ilmoitettu Formula E:hen.

Yhtiöllä ei ehkä ole vielä autoja radalla, mutta se lupaa luovaa rakentamista, joka todistaa sen tulevan jäädäkseen Sen Variable Platform Architecture (VPA) on erittäin sopeutumis­ kykyinen, ja akkuja voi poistaa tai lisätä painon, suorituskyvyn tai toimintasäteen muuttamiseksi. Matkalla visiosta

konkreettisiksi tuloksiksi yritys käyttää VR-tekniikkaa tutkiakseen autoa kehitysvaiheessa. Uudet ideat kehittyvät nopeasti luonnoksista prototyypeiksi 3D-tulostinten avulla. Näitä tekniikoita tullaan käyttämään koko työn aikana. Auton tuotannon pitäisi alkaa vuonna 2018.

102

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 102

21.09.2018 09:46

Tiesitkö tämän?

Volkswagen toivoo kehittävänsä sähköauton, jolla voi ajaa 500 km neljäsosalatauksella vuonna 2019.

Teslan haastajat

CHEVROLET BOLT

Kohtuuhintainen sähkö-Chevy kulkee 320 km nikkelipitoisen litiumioniakkunsa latauksella. Täällä kotona voimme bongata GB-serkku Opel Ampera-e:n

Sähköautoon uskovat autonvalmistajat.

VOLKSWAGEN E-GOLF

Golfilla on kaksi tilaa, Eco ja Eco+ hyvän suorituskyvyn ja alhaisen energiankulutuksen tasapainottamiseksi.

HYUNDAI IONIQ ELECTRIC

Sähköauton huippunopeus on 165 km/h, ja se pysähtyy automaattisesti esteen kohdatessaan.

MERCEDES-BENZ B250E

Kehittynyt sähkömoottori ja suuri akku antavat saman väännön kuin yrityksen bensiinimallit.

Konseptiauto FFZero1 antaa 745 kW. Se on 1 000 hevosvoimaa.

FFZero-1:ssä on yksi istuin, ja se on suunniteltu intensiiviseen ajokokemukseen.

FFZero1

Faraday Futuren sähköinen superautokonsepti.

Auton läpi kulkee kaksi ilmakanavaa ilmanvastuksen vähentämiseksi ja akkujen jäähdyttämiseksi.

Erikoisistuin

Istuimen lähtökohta on NASA:n rakenne painottomiin olosuhteisiin, ja se alentaa kehoon ajon aikana kohdistuvaa rasitusta.

Takaosa

Vain parasta

Hiilikuiturunko on erittäin kestävä ja kevyt.

Älypuhelin

FFZero1:n V-muotoinen siiveke parantaa virtaviivai­suutta ja tuo lisävakautta.

Älypuhelimet voi liittää suoraan rattiin reaaliaikaiseen vuorovaikutukseen auton kanssa.

Rakenne

Iskunvaimentimet

Kehittynyt jousitus pitää auton hallittavana vielä 320 km/h nopeudessakin.

Faraday Futuren Variable Platform Architecturen (VPA) ansiosta pääkomponentit sopeutuvat auton eri versioihin kilpa-autosta katumaastureihin.

© Thinkstock; Tesla; Faraday Future

Ilmakanavat

Informaatio

Käyttöliittymä näyttää tärkeät tiedot selkeästi hajauttamatta kuljettajan keskittymistä.

103

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 103

21.09.2018 09:47

LIIKENNE

Sähkömoottori Näin sähkömoottori muuttaa varastoidun energian akkukäyttöisen auton käyttövoimaksi.

Yksinkertainen sähkömoottori toimii näin

Liukurenkaat

Nämä ovat pohjimmiltaan kaksi metallirenkaan puolikasta. Tasavirtamoottorissa komponenttia sanotaan kommutaattoriksi, ja se kääntää virran kullekin puolikkaalle kierrokselle.

Sähköauto näyttää ulospäin samalta kuin bensiiniauto, mutta konepellin alla on sähkömoottori mäntämoottorin sijasta, ja energia tulee akusta eikä bensatankista.

Sähkömoottori muuttaa sähkövirran mekaaniseksi energiaksi, joka pyörittää pyöriä. Systeemiä ohjaa ohjausmoduuli, joka vastaanottaa signaaleja kaasupolkimelta ja päästää moottoriin oikean määrän virtaa.

Sähkömoottorilla on suuri vääntömomentti alhaisissa nopeuksissa, ja se antaa nopean kiihdytyksen. Sähköautojen ensimmäinen sukupolvi käyttää tasavirtaa, mutta uudemmat mallit kulkevat vaihtovirralla. Sellainen järjestelmä antaa yleensä enemmän voimaa suhteessa painoon ja vaatii vähemmän huoltoa.

Roottori

Kun virta kulkee roottorien läpi, muodostuu magneettikenttä, joka vaikuttaa magneetin omaan magneettikenttään.

Periaatteet, jotka saavat sähköauton kulkemaan.

Rotaatio

Jaettu kommutaattori vaihtaa virran suuntaa edestakaisin joka kierroksella, jolloin roottori pyörii koko ajan ympäri.

Napa

Navat ovat magneetteja, jotka vetävät tai työntävät pois magneettikenttää virran suunnasta riippuen, jolloin roottori pyörii ympäri.

Akku

Kun sytytys on päällä, akusta kulkee virtaa roottoriin liukurenkaiden kautta.

”Sähkömoottorilla on suuri vääntömomentti alhaisissa nopeuksissa, ja se antaa nopean kiihdytyksen.”

Monet sähköautot käyttävät kolmivaiheisia vaihtovirtamoottoreita, jotka hyödyntävät elektromagneettista yhteispeliä paremmin.

Vaihtoehtoinen ympäristöystävällinen liikenne Puhtaat sähköautot eivät ole ainoa tie irti fossiilisista polttoaineista. On monia muitakin voimanlähteitä, jotka tekevät meistä vähemmän riippuvaisia bensiinistä ja dieselistä...

HYBRIDIT

BIOKAASU

ETANOLI

VETY

Nämä yhdistävät mäntä- ja sähkömoottorin ja käyttävät vähemmän polttoainetta kuin puhtaat bensiini- tai dieselautot.

Paineistettu metaani voi pyörittää perinteistä mäntämoottoria. Tätä uudistuvaa polttoainetta tuotetaan hajoavasta biomassasta, kuten jäteliejusta tai luonnonlannoitteesta.

Bioetanolia uutetaan maissista tai sokeriruo'osta, ja se käyttää polttokennoja, jotka antavat virtaa sähkömoottoreille.

Luonnonkaasu, joka reagoi hapen kanssa ja pyörittää moottoreita. Sen ainoat palamistuotteet ovat lämpö ja vesi.

104 XXXXXXXXXXXXXXX 104 | Ny Vetenskap

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 104

XXXXXXXXXXXXXXXXXX WWW.NYVITENSKAP.NO

21.09.2018 09:47

Tiesitkö tämän?

Sähköautoja on ollut 150 vuotta. Ne olivat 1890-luvulla kymmenen kertaa tavallisempia kuin bensiiniautot.

Parempia akkuja Näin energiavarstoyksiköiden tuotanto pysyy sähköautojen kasvavan kysynnän tahdissa.

Teslan TJ Elon Musk on sanonut yrityksen tulevaisuuden olevan kiinni gigatehtaassa.

© Thinkstock; Shutterstock

Akkujen teho ja kapasiteetti ovat kehittyneet tasaisesti viimeisten vuosikymmenien ajan.

Sähköautojen ajoakkujen on kuitenkin yhä oltava kookkaanpuoleisia ja raskaita, jotta ne antaisivat riittävästi virtaa. Useimmat nykyiset sähköautot kulkevat litiumioniakuilla, mutta uusi teknologia voi tarjota parempia vaihtoehtoja. Litium-ilma-akut ovat edelleen tutkimusvaiheessa, mutta ne voivat varastoida kymmenen kertaa enemmän energiaa kuin samankokoiset litiumionisolut. Niiden energiatiheys vetää vertoja bensiinille tai dieselöljylle. Kultananojohdinakut kehitettiin kestämään toistuvia latauksia, ja ne kestävät yli 400 kertaa pitempään kuin litiumioniakut.

Tesla on alan kehitystä vahvasti eteenpäin ajava yhtiö. Yritys avasi kesällä 2016 uuden ”gigatehtaan” akkutuotantoa varten. Se rakennettiin Nevadaan yhteistyössä Panasonicin kanssa. Kun tehdas toimii täydellä tehollaan vuonna 2020, sen litiumioniakkujen tuotanto on suurempi kuin koko maailman tuotanto 2013. Viisi miljardia dollaria maksaneesta tehtaasta on tällä hetkellä käytössä vain pieni osa. Tavoitteena on saada se suurimmalta osalta toimintaan vuonna 2018 valmistamaan akut Model 3:een.

Myös Teslan kilpailija, Faraday Future, rakentaa tehtaan Nevadaan. Sen koko on 28 hehtaaria, ja se maksaa miljardi dollaria.

XXXXXXXXXXXXXXXXXX WWW.NYVITENSKAP.NO

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 105

XXXXXXXXXXXXXXX | Ny Vetenskap 105

105

21.09.2018 09:47

LIIKENNE

E-Fan 2.0 Airbusin uraauurtava tekniikka voi olla askel kohti suurten matkustajakoneiden sähkömoottoreita.

Ei päästöjä

Yksinkertaiset hallintalaitteet

Sähkömoottori ei päästä sen enempää hiilidioksidia kuin typpioksidiakaan, joten lentomatkat ovat puhtaita.

Ohjaamo on tehty niin yksinkertaiseksi kuin mahdollista, ja se on mahdollista liittää verkkoon datan rekisteröintiä varten.

Hiljainen

Melu on huomattavasti alhaisempi kuin tavallisissa lentokoneissa.

Edistynyt mittaristo

Hypermoderni ohjaamo ohjaa sähkötoimintoja automaattisesti ja vapauttaa lentäjän.

Kevyt rakenne

E-Fan on rakennettu hiilikuituvahvisteisesta muovista, joka pitää tyhjäpainon alle 500 kilossa 167 kilon akusta huolimatta.

Matkailu

Kaksipaikkainen E-Fan lentää yhdellä latauksella noin 40 minuuttia ja soveltuu hienosti nähtävyyksien katseluun.

Akkujärjestelmä

Litiumioniakut ovat siivissä, ja niiden yhteinen kapasiteetti on 29 kWh plus reservi hätälaskeutumista varten.

Nopeus

E-Fan 2.0:n keskinopeus on 160 km/h ja huippunopeus yli 200 km/h.

Sähkölentokoneet tulevat

Tältä pohjalta sähkölentoliikenteestä tulee ehkä mahdollista.

Matkustajalentokoneilla lentää joka päivä kahdeksan miljoonaa matkustajaa. Ilmailu on yhä kasvava ala, ja se, jonka onnistuu valmistaa käyttökelpoisella sähkövoimanlähteellä lentävä lentokone, voi aloittaa uuden ilmailuaikakauden.

Sähköisen lentokoneen historia alkoi vuonna 1973, kun muokattu Brditschka HB-3 moottoripurjekone lensi sähkömoottorilla kahdentoista minuutin ajan. Suurempaa menestystä ei sen jälkeen ole nähty. Sellaisia akkuja ei edelleenkään ole, jotka voisivat tuottaa matkustajalento-

Maailman suurin pystysuoraan nouseva sähkölentokone, Lilium, ei tarvitse kiitorataa.

koneen tarvitseman energiamäärän, mutta sähköllä lentäminen ei ehkä sittenkään ole kovin kaukainen asia.

NASA käyttää sähköllä toimivaa kokeellista lentokonetta nimeltä Maxwell osoittaakseen, että akkukäyttöiset lentokoneet ovat hiljaisempia ja energiataloudellisempia. Niiden ympäristöetu tulee olemaan, etteivät ne päästä hiiliyhdisteitä. Lentokonevalmistaja Airbus tutkii myös ympäristöystävällisen lentämisen mahdollisuuksia. Heidän ladattavasta E-Fanistaan tuli historian ensimmäinen sähkökäyttöinen kaksipaikkakone, joka ylitti Englannin kanaalin 2015. Yhtiö kehittää parhaillaan tuotantomallia E-Fan 2.0 ja hybridiversiota E-Fan Plus.

Teslan Elon Musk ei tyydy mullistamaan tieliikennettä, vaan pohtii hänkin sähköllä lentämistä. Kun häneltä kysyttiin, mikä hänen seuraava suuri juttunsa olisi, hän vastasi: ”Olen miettinyt enemmän pystysuoraan nousevaa sähkölentokonetta... Olen valtavan kiinnostunut tekemään sille jotakin.”

e-Genius Pienestä kaksipaikkaisesta e-Geniuksesta tuli 2015 ensimmäinen sähkömoottorilla toimiva lentokone, joka ylitti Alpit. Pilotit eivät tyytyneet toteuttamaan historiallista tekoa vain kerran, vaan latasivat koneen ja lensivät takaisin samana päivänä.

E-Genius rakennettiin Stuttgartin yliopiston lentokonerakennusinstituutissa NASA:n Green Flight Challengea 2011 varten.

Kilpailussa joukkueen on rakennettava mahdollisimman taloudellinen, äänetön ja turvallinen lentokone. Tavoite on, että osallistujien kilpailun yhteydessä löytämiä uusia ratkaisuja voidaan käyttää tulevaisuudessa yksityisessä, kaupallisessa ja sotilaallisessa lentoliikenteessä.

E-Genius toimii korkean energiatiheyden litiumioniakuilla, jotka tuottavat virtaa 60 kW:n moottorille. Toimintasäteeksi tulee yli 400 km yhdellä latauksella.

Akkukäyttöisen e-Geniusin huippunopeus on 160 km/h.

106

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 106

21.09.2018 09:47

Tiesitkö tämän?

E-Fanin lento Englannin kanaalin yli oli kunnianosoitus ilmailun pioneeri Louis Blériot'lle, joka lensi matkan ensi kerran vuonna 1909.

NASA:n sähköiset unelmat Tutustu lähemmin

LIIKENNE

NASA:n X-57 Mazwellin siivissä on 14 sähkömoottoria.

Maxwelliin ja sähköllä lentämisen tulevaisuuteen.

Millaista sähköistä järjestelmää käytetään?

X-57 on täysin sähköinen, akuilla kulkeva lentokone. Akun kapasiteetti on 47 kWh, jännite 460 volttia ja paino 358 kiloa.

Mikä epätavallisen 14 moottorin rakenteen idea on?

Kaksi siivenkärjissä olevaa moottoria ovat cruise-moottoreita. Siivenkärjen pyörteisiin kuluu vähemmän energiaa, kun ne on sijoitettu sinne. Kaksitoista muuta moottoria (kuusi kummassakin siivessä) ovat nostomoottoreita. Ne on sijoitettu siipien etureunaan, ja niitä käytetään vain nousuun ja laskuun. Ne puhaltavat silloin ilmaan siipien yli ja antavat lisänostetta; ratkaisua sanotaan DEP:ksi. Siihen kuuluu, että siipien muoto voidaan optimoida matkanopeutta

varten, toisin kuin perinteisissä siivissä, joiden pitää olla suuremmat, jotta ne antavat riittävän nousuvoiman nousuissa ja laskuissa.

Nostomoottorien potkurit pysähtyvät matkanopeudessa ja taittuvat taaksepäin ylimääräisen ilmanvastuksen välttämiseksi.

Tämä kuljettavan voiman ja kantopintojen sekoitus yhdessä sähkömoottorien ylivoimaisen tehon kanssa johtavat todennäköisesti parempaan energiatalouteen kuin tavallisilla lentokoneilla.

Onko suunnitteilla muita sähkölentokoneita?

On, tutkimme useita konseptikoneita tulevia sähkölentokonesukupolvia varten. Jo seuraava kone X-57:n jälkeen voi olla täysin sähköinen lyhyen matkan kone, joka voi kuljettaa yhdeksän matkustajaa 370 km päähän.

Suuremmille lentokoneille on toisenlaisia konsepteja. Hybridiratkaisut yhdistävät pienet, perinteiset turbiinit sähkömoottoreihin ja käyttävät aivan toista integraatiotekniikkaa.

Mitä tavoitteita asetatte sähkövoimaliikenteelle?

NASA:n perimmäinen tavoite on kehittää sähkölentotekniikkaa, arvioida malleja, joilla

on suuri energiataloudellinen potentiaali sekä maa- että ilmatesteissä ja käyttää tekniikkaa lentoteollisuudessa, jotta se voidaan sopeuttaa kaupalliseen ilmailuun.

X-57 osoittaa aikanaan integraatio­ järjestelmän ja DEP:n aerodynaamiset ja tulevaisuuteen liittyvät edut. Muita sähkövoiman mahdollisia etuja ovat päästöjen alentaminen tai eliminointi, alhaisempi melu ja pienemmät käyttökustannukset.

Miltä sähkölentokoneiden tulevaisuus näyttää?

Sähkölentokoneiden tulevaisuus voi olla hyvin valoisa, jos koelennot vahvistavat odottamamme energiataloudelliset edut, ja jos akkujen ja muiden virtalähteiden energiatiheyden ja turvallisuuden lisääntyminen jatkuvat. DEP ja muut järjestelmäkonseptit avaavat mahdolli­ suuksia ainutlaatuisiin rakenteisiin, jotka eivät olisi mahdollisia ilman sähköistä järjestelmää.

© Thinkstock; NASA

Miksi NASA alkoi kehittää sähkölentokonetta?

Akkujen tai muiden voimanlähteiden, kuten turbiinikäyttöisten generaattorien, paino ja energiatiheys, ovat Matt Redifer pitkään rajoittaneet Tekninen johtaja X-57 sähköllä lentämisen mahdollisuuksia. Saatavilla on nyt huomattavasti kevyempiä akkuja suuremmalla energiatiheydellä, ja sähkölentokoneet ovat realistinen mahdollisuus. Sähkolentokoneen selkeä etu on, että siitä ei synnyt päästöjä, tai ainakin syntyy huomattavasti vähemmän päästöjä lataussähkön tuotantotavasta riippuen. NASA ei ole kiinnostunut vain sähköllä toimivista perinteisistä lentokoneista. Siellä integroidaan sähköinen voimanlähde lentokoneen aerodynamiikkaan uudella, energiataloutta parantavalla tavalla. Sähkömoottorit ovat noin kolme kertaa perinteisiä lentokonemoottoreita tehokkaampia. Ne ovat huomattavasti kevyempiä, ja koska ne eivät käytä ilmaa, korkeus ei vaikuta niiden toimintaan.

107

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 107

21.09.2018 09:47

LIIKENNE

Akulla kulkevat veneet Se voi olla paras vesiliikenteen muoto.

Sähkövoima ei vesillä ole mikään uusi asia.

Veneet ja laivat kehittyivät hieman toisin kuin autot ja lentokoneet, joissa bensiinistä ja dieselöljystä tuli nopeasti suosituin käyttövoiman lähde. Höyry, nafta ja sähkö olivat kaikki korvaamassa purjeita, mutta öljy osoittautui kahdessa maailmansodassa parhaaksi ratkaisuksi merellä.

Sähkö voi olla helpompi tuoda veneisiin kuin maalle tai ilmaan, koska siihen tarvitaan vain akku ja sähkömoottori. Suorituskyky- ja toimintasädeongelma ovat johtaneet siihen, että sähköä käytetään lähinnä hybridimoottoriveneissä, joissa

Eldorado 7S on 75 km/h huippunopeudellaan yksi nopeimmista sähköveneistä.

sähkömoottoria käytetään hitaisiin matkoihin ja polttomoottoria suurempiin nopeuksiin. Pian saataville tulevat energiatiheät akkukemikaalit, kuten litiumrikki ja litiumilma tehostavat sähköistä vesiliikennettä.

Meillä on nykyään nopeita kilpaveneitä ja kustannustehokkaita lauttoja, jotka kulkevat kokonaan sähköllä kuljettaessaan ihmisiä vedessä nopeasti ja yksinkertaisesti.

Halvempien, hiljaisempien ja mahdollisesti tehokkaampien sähköveneiden laivastoja nähdään pian satamissa kaikkialla maailmassa.

Huippunopeus

Electric Drive kulkee yli 160 km/h.

Lataus

Akut voidaan ladata täyteen seitsemässä tunnissa, mutta Electric Drive voidaan myös varustaa aluksen omalla laturilla, joka kutistaa sen kolmeen tuntiin.

Ladattava pikavene

Tässä on maailman voimakkain sähköpikavene – Cigarette AMG Electric Drive.

Kojelauta

Kojelaudan instrumentit ja mittarit antavat tietoa vauhdista, akun tilasta ja moottorin suorituskyvystä.

Ympäristölautat Saksalaisella tekniikkajätti Siemensillä on Norjan Sognefjordenissa käytössä kokonaan sähköinen lautta.

Taloudellinen lautta Ampere on vähentänyt energiankulutustaan 60 prosentilla matkoilla Lavikin ja Oppedalin välillä. BlueDrive PlusC -järjestelmä perustuu yhteen akkuun lautalla ja kahteen muuhun molemmissa satamissa. Satamissa akut ladataan vesivoimasta saadulla sähköllä. Potkurin ja energian ohjaus tapahtuu myös sähköisesti, ja Ampere painaa alumiinirunkonsa ansiosta vain puolet tavallisesta lautasta. Norjassa otetaan vuoden 2018 aikana käyttöön useita sähkölauttoja.

108 XXXXXXXXXXXXXXX 108 | Ny Vetenskap

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 108

Vakaus

Veneen sähkömoottorit ja akku on sijoitettu rungossa alas ja kauas aluksen perään, jotta painopiste olisi alhaalla ja alus olisi vakaa.

Innoitus moottoriurheilusta

Valmistaja käytti F1-veneiden menestyksekästä tekniikkaa kehittäessään akkujärjestelmän.

Virtalähde

Veneessä on neljä litiumioniakkua, joihin voidaan ladata korkeajännitevirralla 2 400 kW jännite.

XXXXXXXXXXXXXXXXXX WWW.NYVITENSKAP.NO

21.09.2018 09:48

Tiesitkö tämän?

Sähköalukset Ensimmäinen täysin sähköinen kantosiipialus on pian valmis pyyhkäisemään aalloille pelkän sähkön voimalla. Q2S:n rakensi korkeateknologiayritys Quadrofoil, ja sen energiajärjestelmällä voi matkustaa yli 40 km/h yli 100 km matkan. Edistyneeseen tekniikkaan kuuluu mm. kosketusnäyttöratti, jonka voi ottaa mukaansa ja joka toimii avaimena. Aluksen vedenvastus on minimaalinen, ja kevyt runko tekee siitä kevyen ohjattavan.

Vaikka Amperella on 20 tonnia akkuja, se painaa vain puolet tavallisen matkustajalautan painosta.

Ei kestä kauan, ennen kuin vesille tulevat ensimmäiset täysin sähköiset kantosiipialukset.

Q2S:n sisäinen järjestelmä vaimentaa vedenpinnan töyssyjä.

Sähkövoiman numerot

500 000 Teslan tavoite rakentaa autoja vuonna 2020.

30 %

Gigatehtaan akkukustannusten pieneneminen.

Sähkömoottorit

Electric Drivella on 12 moottoria, joista kunkin maksimaalinen teho 138 kW.

400 km/h Suunnitteilla olevan VTOL-suihkukone Liliumin huippunopeus.

$1 mrd.

230 milj.

”Taloudellinen lautta Ampere on vähentänyt energiankulutustaan 60 prosentilla matkoilla Lavikin ja Oppedalin välillä.”

XXXXXXXXXXXXXXXXXX WWW.NYVITENSKAP.NO

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 109

© Mercedes; Thinkstock; Quadrofoil

Voimanlähde

Moottorit pyörittävät kahta kuusilapaista teräspotkuria, jotka kuljettavat venettä veden halki.

Faraday Futuren Nevadan tehtaan arvioitu hinta.

Sähköpyörien arvioitu määrä Kiinassa 2015.

0–100 km/h

2,5 s

Teslan uusi Model S P100D on maailman nopein sarjavalmistettu auto.

XXXXXXXXXXXXXXX | Ny Vetenskap 109

109

01.10.2018 10:59

LIIKENNE

Partiointiin merellä Tekniikka, joka kuljettaa Sea Hunteria ja pitää sen pinnalla.

Kolossi

Sea Hunter on 40 metriä pitkä ja painaa 140 tonnia. Se on paljon suurempi kuin useimmat miehittämättömät alukset.

Toimintasäde

Alusta kuljettavat kaksi dieselmoottoria voivat olla merellä kolme kuukautta ennen polttoaineen loppumista.

Runko

Rungon sisus on painon vähentämiseksi kestävää vaahtoa, jota peittää kevyt lasikuitu.

110

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 110

21.09.2018 09:48

Tiesitkö tämän?

Sea Hunterilla ei ole miehistöä, mikä alentaa käyttökustannukset 700 000:sta 20 000 dollariin päivässä.

ACTUV kastettiin Sea Hunteriksi huhtikuussa 2016 ennen kuin se lähti kaksivuotiselle koematkalle.

Sea Hunter Amerikan laivaston uusi robottisotalaiva on sukellusvenehävittäjä, joka ei tarvitse miehistöä.

Kokeilualukset Laivojen rakenteiden rajoja venyttävät ihmeelliset alukset.

S

XXXXXXXXXXX XXXXXXX

Trimaraani

Aluksessa on päärunko ja kaksi pienempää sivurunkoa tuomassa vakautta.

ukellusveneet ovat yksi suurimmista uhista maailman laivastoille. Ne kätkeytyvät syvyyksiin ja voivat aiheuttaa katastrofaalisia vaurioita ohjuksil­ laan ja torpedoillaan. Amerikkalainen puolustusalan tutkimusyhtiö Leidos on rakentanut ongelman ratkaisuksi aluksen jäljittämään vaikeimmin havaittavia sukellusveneitä. Alus on kehitetty DARPA:lle, USA:n asevoimien tutkimusorganisaatiolle, ja se tullaan toimittamaan USA:n laivaston käyttöön.

ACTUV-aluksen tehtävä on jäljittää sukellusveneitä ilman miehistöä laivalla. Tavoite on rakentaa laivasto sellaisia, ja Sea Hunter on sarjan ensimmäinen. Sea Hunter on 140-tonninen alus, jonka ainoa rajoite on sen polttoainekapasiteetti. Alus on tietokoneohjattu. Sen tutkanavigointijärjestelmä havaitsee lähistöllä olevat kohteet lähettämällä radiosignaaleja sitä kohti ja mittaamalla kaikua. Sitä kuitenkin valvovat aina maissa olevat ihmiset, jotka voivat ottaa sen hallintaansa tarvittaessa.

Tällä hetkellä Sea Hunter pystyy vain jäljittämään sukellusveneitä, koska miehit­ tämätön alus ei saa kuljettaa aseita. Se on kuitenkin rakennettu monikäyttöön. Sen toimenkuvaa voi tulevaisuudessa laajentaa myös vedenalaisten miinojen etsintään. Tällä hetkellä käynnissä on kaksivuotinen koejakso San Diegossa, ennen kuin Sea Hunter lasketaan avomerelle omin päin.

Näin se toimii

Sea Shadow

Tätä Lockheed Martin -alusta on epätavallisen muodon ja erikoisrungon vuoksi lähes mahdoton havaita kaikuluotauksella tai tutkalla, mutta se ei koskaan päässyt testausvaihetta pitemmälle.

Sea Fighter

Amerikan merivoimien alumiinikatamaraani on rakennettu testialustaksi LCS-alusten erilaisten tekniikkojen, kuten vesillelaskun ja lastauksen testaukseen.

Sea Hunter käyttää runkoon asennettua tutkaa merten syvyyksissä piileskelevien sukellusveneiden etsintään. Järjestelmä lähettää valoimpulsseja, jotka levittäytyvät veden läpi. Kun ne osuvat esineeseen, kuten sukellusveneeseen, ne heijastuvat takaisin laivalle. Mittaamalla aika impulssin lähettämisestä kaiun paluuseen voidaan laskea aluksen ja sukellusveneen välinen etäisyys. Sea Hunterin tutkan on kehittänyt sotilastekniikan valmistaja Raytheon, ja sen voi säätää havaitsemaan myös vedenalaisia miinoja.

Se etsi vihollissukellusveneitä syvyyksistä kaikuluotaamalla.

Tämän sotalaivan ajatellaan operoivan lähellä maata. Siinä on neljä pisaranmuotoista runkoa, jotka ovat upotettuja vedenvastuksen ja aallonmuodostuksen vähentämiseksi.

Sea Slice siirtyi 2015 siviilipalveluk­ seen tanskalaisen tuulivoimalan huoltoaluksena.

© Darpa; WIKI

Sea Slice

111

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 111

21.09.2018 09:48

LIIKENNE

ASEISTETUT JA VAARALLISET

TAPPAVAT TAISTELUHELIKOPTERIT VIHOLLISEN SURMA

112

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 112

21.09.2018 09:48

Tiesitkö tämän?

Chinook on niin suuri, että siihen mahtuu kaksi Land Roveria.

AH-64 Apache on taisteluhelikoptereista tunnetuin ja menestynein.

V-280 yrittää tehdä taisteluhelikoptereista nopeampia ja vahvempia kuin koskaan aikaisemmin.

SOTILASHELIK PTERITYYPPEJÄ Helikopterit ovat modernin sodankäynnin tärkeä osa niin etsintä- kuin hyökkäystehtävissä.

Hyökkäys

Taisteluhelikopterien aseistukseen kuuluu ballistisia raketteja, maaliin hakeutuvia ohjuksia, konekivääreitä ja tykkejä.. AH-64 on muotoiltu varta vasten tuhoamaan panssarivaunuja.

Kuljetus

Tarvikkeita ja miehistöjä voidaan kuljettaa nopeasti sota-alueille ja sieltä pois.

Suosittu malli on CH-47 Chinook, jonka päätehtävä on kuljettaa raskasta lastia, kuten sotilaita ja tavaroita.

Moneen tarkoitukseen

Helikopterit pystyvät navigoinnin ja kehittyneen kommunikaatioteknologian ansiosta osallistumaan lähes kaikenlaisiin operaatioihin. Niiden rooli vaihtelee havaitsemisesta etsintään ja pelastukseen.

Merellä

Merihelikopterit antavat korvaamatonta ilmatukea merellä.

Sikorsky SH-60 Seahawk nousee tukialuksilta ja fregateilta, ja se voi upottaa sukellusveneitä MK54-torpedoillaan.

© Steve Breslin; Thinkstock; WIKI; Illustrations by Nicholas Forder

M

oderni taisteluhelikopteri on tiukka taisteluväline. Ilmaa leikkaavat titaaniroottorit, maaliin hakeutuvat ohjukset ja ohjaamo täynnä uusinta tekniikkaa tekevät siitä ilmojen kauhun. Taisteluhelikopterien, panssarivaunujen pahimman painajaisen, saapuminen on mullistanut taistelukentän.

Ajatus ohjuksia kantavasta sotilasilma-aluksesta syntyi jo toisen maailmansodan alussa, mutta sen kehitys lähti kunnolla vauhtiin vasta 1942.

Amerikkalaisten sotaministeriö sai samana vuonna uuden idean. Projekti sai kuvauksen: ”Orgaaninen lentäminen armeijan palveluksessa.” Se erosi armeijan omistaa ilmavoimista ja sai tehtäväksi kehittää helikoptereita. Erilaiset konstruktiot saivat muotonsa, mm. vallankumouksellinen Sikorsky R-4.

Helikoptereita alettiin kuitenkin käyttää vasta Korean sodassa. Jalkaväkeä ja tarvikkeita voitiin nyt kuljettaa nopeasti taistelualueille ja sieltä pois, ja maihinnousujoukot pystyivät hyökkäämään vihollista vastaan tehokkaammin ilmasta.

Helikopterit olivat tärkeä osa USA:n sodankäyntiä Korean vaikeakulkuisessa maastossa. Vietnamin sodassa käytettiin paljon kuuluisaa Bell UH-1:tä. Sitä sanottiin Hueyksi, ja se avasi lentävälle ratsuväelle aivan uuden aikakauden, kun helikopterien asejärjestelmät kehittyivät.

Sotilashelikoptereita rakennettiin myös hyökkäyskäyttöön, ja taisteluhelikopterit syntyivät.

Kylmän sodan syvetessä rakennettiin monia uusia taisteluhelikoptereita. Niiden joukossa olivat amerikkalainen Piasecki H-21, Bell AH-1 Cobra ja neuvostoliittolainen Mi1 Mi-23. Vuonna 1986 tuli AH-64 ja asetti uuden normin, jota muut aseistetut joukot yrittivät jäljitellä. Tämä kehitys tiesi loppua panssarivaunujen yliotteelle taistelukentällä. Uusia malleja kehitettäessä kävi yhä selvemmäksi, että nämä monipuoliset koneet pystyivät auttamaan joukkoja monin tavoin. Sen seurauksena kehitettiin helikoptereita, joilla oli kaksi tai useampia rooleja.

Taisteluhelikopterit on sittemmin varustettu yhä kehittyneemmillä järjestelmillä, jotka parantavat tehokkuutta, aerodynamiikkaa ja suorituskykyä.

Saatavilla on monipuolista teknologiaa, mutta kehitykselle on yhä tilaa. Lue seuraavilla sivuille, miten maailman parhaat taisteluhelikopterit voidaan varustaa tulevaisuudessa.

Tutkimus

Aerospatiale Gazellea käytetään tutkimaan tuntematonta maastoa.

Tällaiset helikopterit lähetetään tutkimaan, mitä maajoukoilla on edessään.

113

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 113

21.09.2018 09:48

LIIKENNE LIIKENNE

TIGER

Monipuolinen taisteluhelikopteri on modernin ilmasodankäynnin tärkeä toimija.

Airbus Helicopters Tiger on kovaa iskemisen mestari, jonka aseet ja suorituskyky hallitsevat taistelukentällä. Se kehitettiin kylmän sodan aikana kohtaamaan Neuvostoliiton mahdollinen hyökkäys Länsi-Eurooppaan. Sitä ei käytetty taistelussa ennen Neuvostoliiton hajoamista, mutta Ranska ja Saksa jatkoivat sen käyttöä.

Nykyisessä Tigerissä on uusi häivetekniikka ja tarkka GPS. Malli on erikoistunut pieniin

tutkamaaleihin, mutta se on joustava ja pystyy hoitamaan erilaisia tehtäviä. Kuvassa alla on HAD-taisteluhelikopteri. Muita malleja ovat UHT monipuoliseen tulitukeen, ARH aseistettuun tiedusteluun ja HAP taistelutukeen. Tigeriä on käytetty taisteluissa Afganistanissa, Libyassa ja Malissa, ja se on nykyään käytössä Ranskassa, Saksassa, Espanjassa ja Australiassa.

Tähtäin mastossa

Elektroniikkayhtiö SAGEM toimittaa Osiris-tähtäimiä, eteenpäin suunnattuja infrapunakameroita, joissa on laseretäisyysmittari.

Maalin kohdistus

Lavat

Katolle asennetussa tähtäimessä on kamera, lämpökamera ja kohdistuslaser. Siinä on gyroskooppinen vakaaja tähtäyksen vakauttamiseksi lennon aikana.

Neljä kuituvahvistettua muovilapaa ovat kevyitä ja kestäviä.

Aseiden hallinta

Ampuja voi valita manuaalisen tähtäimen tai automaattisen maalihaun.

Moderni taisteluhelikopteri Tigerin ylivoimainen tekniikka valaa pelkoa viholliseen.

Käyttöliittymä

Sekä lentäjällä että ampujalla on LCD-näyttö, joka näyttää sensoridataa ja jolla käytetään Tigerin järjestelmää.

Tigerin kapea siluetti tekee siitä pienemmän kohteen taistelussa.

Kehittynyt ohjaamo

Lentäjä saa apua automaattiselta hallintajärjestelmältä, joka vähentää kuormitusta hitaassa, kuluttavassa lennossa huonossa säässä.

114

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 114

Ohjaamo

Etuistuimen lentäjä ja takaistuimen ampuja voivat tarvittaessa vaihtaa osia Tigerin tandemohjaamossa. Molemmilla on sekä lentämisen että asejärjestelmän hallintalaitteet.

WWW.HOWITWORKSDAILY.COM

21.09.2018 09:49

Tiesitkö tämän?

Vietnamin sodassa oli mukana noin 12 000 helikopteria. Ne lensivät kaksi miljoonaa tehtävää 7,5 miljoonan tunnin aikana.

AH-64D APACHE LONGBOW

Kuuluisa taisteluhelikopteri on yhä tehokas ase.

AH-64D Apache Longbow on ehkä aikamme tunnetuin taisteluhelikopteri. Se osoitti 20 palvelusvuotensa aikana monilla konfliktialueilla olevansa sekä taisteluvalmis että luotettava.

AH-64D:een päivitettiin vuonna 2008 uutta digitalisaatiota, yhteinen taktinen radiojärjestelmä, paremmat moottorit ja voimayksiköt, mahdollisuus ohjata lennokkeja (joita käytettiin paljon Irakissa ja Afganistanissa) sekä parannettu alarunko. Nykyään Apache AH-64D:tä käyttävät USA, Egypti, Kreikka, Israel, Japani, Alankomaat, Singapore ja Yhdistyneet Arabiemiirikunnat monien muiden maiden käyttäessä vanhempia Apache-malleja.

AH-64D ampuu harhautussoihtuja harhauttamaan lämpöhakuisia ohjuksia.

Voimanlähde

Tiger kulkee kahden 960 kW akseliturbiinin voimalla. Polttoainetankit ovat itsetiivistyviä ja räjähdystä vaimentavia tulituksessa tai maahansyöksyn uhatessa.

1. T700-GE-701C -moottorit Muoto

Runko on 80-prosenttisesti kevlaria, hiililaminaattia ja Nomexia. Tutkaa heijastavat pinnat ovat mahdollisimman pieniä.

5. Ohjaamo

Apachen tandemohjaamo tarjoaa leveän näkökentän ja hyvän näkyvyyden taistelukentälle.

Akseliturbiinit antavat AH-64D Longbowlle 294 km/h matkanopeuden.

6. Muoviroottorit

2. Konetykki

30 mm konetykillä voi ampua paloammuksia.

3. Hellfire-ohjukset

Nämä laserohjatut ohjukset ovat tehokkaita vihollisen panssaria ja rakennuksia vastaan.

Apache voi tukea nopeasti tulitettavilla 70 mm raketeilla vihollishyökkäyksen kohteeksi joutuneita maajoukkoja, rakennuksia tai ajokalustoa.

Ohjukset painavat 3 kiloa ja niiden kantama on 6 kilometriä, joten Tiger pystyy aiheuttamaan vakavia vahinkoja toisille lentokoneille pitkän matkan päästä.

7. Runko

Apachen runko on muotoiltu ketteräksi, sillä on pieni tutkapoikkileikkaus, ja se on maalattu naamiointivärityksellä.

4. Räjähtävät raketit

Mistral-ohjukset

Nelilapainen päämoottori mahdollistaa suuremmat hyötykuormat ja antaa paremman nousukyvyn ja suuremman matkanopeuden kuin aiemmat versiot.

8. Tutka

Tällä järjestelmällä voi havaita maalin esteen takaa.

8 7 6

5

Aseistus

Tigerin voi varustaa erilaisilla aseyhdistelmillä sekä maa- että ilmataisteluihin.

3

4

2

© WIKI/Javier Rodríguez JC; Illustration by Alex Pang

1

115

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 115

21.09.2018 09:49

LIIKENNE LIIKENNE

Bluecopter

Blue Edge -roottori

Tämä on Airbusin energiatehokas demolaite; rakenne joka voi tehdä helikoptereista hiljaisempia.

Bluecopterin viisi roottorinlapaa pitävät vähemmän melua huonontamatta suorituskykyä.

Pienemmät päästöt Pyrstöpinta

T-pyrstö vakauttaa kopteria ja vähentää keulan kohoamistaipumusta.

Hiilidioksidipäästöt ja polttoaineenkulutus pienenevät 40 ja 10 prosenttia.

Blue Pulse -tekniikka Roottorin lapojen aktiivinen laippajärjestelmä alentaa melutasoa.

Pyrstöroottori

Fenenstronpyrstöroottori on ääntä vaimentavan ja ilmanvastusta vähentävän suojuksen sisällä.

Ekotila

Bluecopter voi sammuttaa yhden moottorin tilapäisesti päästöjen vähentämiseksi.

Pyrstön runko

Airbus on voinut testata Bluecopterilla uutta, ympäristöystävällistä tekniikkaa.

Helikopterin takaosan muoto on aerodynaamisempi.

Jalakset

Jalasten erikoispäällyste vähentää ilmanvastusta.

HUOMAAMAT N HELIKOPTERI Tekniikka voi tehdä helikopterista hiljaisemman.

Yksi sotilashelikopterien suurista vahvuuksista on niiden liikuteltavuus. Taisteluhelikopterien kyky nousta ja laskeutua luoksepääsemättömässä maastossa, liikkua kaikkiin suuntiin ja leijua ilmassa tekee niistä taistelussa korvaamattoman arvokkaita Eduilla on kuitenkin hintansa. Helikopterilla on roottorimelun vuoksi lähes mahdoton liikkua huomaamatta.

Roottorinlavat osuvat toistensa kärkipyörteisiin. Liikkuva roottorinlapa nostaa helikopteria, koska ilmanpaine sen alapuolella on korkeampi kuin yläpuolella. Paine-ero yrittää aina vuotaa lavan päästä, mistä seuraa ilmapyörteitä. Kun seuraava lapa lyö edellisen lavan pyörteiden läpi, syntyy värähtelyä ja voimakkaita ääniaaltoja, joista klassinen

helikopterin säksättävä ääni syntyy. Se on aina ollut ongelma, mutta nyt käytössä on erilaista tekniikkaa melun vähentämiseksi.

Airbusin Bluecopterilla on uudentyyppinen lapa, joka käyttää Blue Edge -tekniikkaa. Uusi v-muotoinen lavankärki vaimentaa melua neljällä desibelillä, koska pyörteisiin lyövä osa on terävä. Lisäksi käytetään Blue Pulse -tekniikkaa, jossa kussakin lavassa on kolme laippaa. Ne toimivat pienillä kideohjatuilla sähkömoottoreilla, liikkuvat jopa 40 kertaa sekunnissa ja vähentävät pyörteenmuodostusta. Roottorien melua vähennetään samoin, ja helikopterista tulee samalla mukavampi lennettävä, kun ohjaamo värisee paljon vähemmän.

Fenestron on kolmas keino tehdä helikopterista sekä hiljaisempi että ympäristöystävällisempi. Siinä pyrstöroottorin ympärillä on suojus, joka tekee mahdolliseksi käyttää useampia lapoja. Se antaa lisää voimaa, pienemmän ilmanvastuksen ja vähemmän värinää. Tämän lisäksi Bluecopterin jalakset on päällystetty aerodynaamisella pinnalla, ja helikopterissa on vakauttava T-pyrstö. Se tekee siitä helpommin ohjattavan ja alentaa päästöjä.

”Uusi v-muotoinen lavankärki vähentää melua neljällä desibelillä.”

116

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 116

21.09.2018 09:49

Tiesitkö tämän?

Black Hawkin lentäjät altistuisivat ilman suojakuulokkeita yli 100 desibelin melulle, joka riittää aiheuttamaan kuulovamman.

Neptune Spear Presidentti Barack Obama ilmoitti 1. toukokuuta 2011 maailmalle, että Osama bin Laden oli surmattu. Al-Qaidan johtajan loppua merkinneellä operaatiolla oli koodinimi Neptune Spear, ja se toteutettiin kahdella Black Hawk -helikopterilla, joita tuki yksi MH-47 Chinook. Yksi Black Hawkeista joutui operaation aikana vaikeuksiin ja joutui tekemään kovan laskun. Navy SEAL -miehistön ilmoitettiin menneen tuhoamaan vahingoittuneen helikopterin, ennen kuin he lähtivät paikalta, mikä sai lentoanalyytikot arvelemaan, että kopterissa oli salaista häivetekniikkaa. USA:n viranomaiset eivät halunneet antaa lausuntoa asiasta, mutta kuvissa hylystä näkyi ääntä ja tutkaa vaimentavia modifikaatioita sen pyrstöosassa.

SOTILASHELIKOPTERIEN M NET TEHTÄVÄT Voimakas, helposti ohjattava ja vankkatekoinen Tiger on paras helikopteri monessa tilanteessa.

Tukea maajoukoille

Tiger tukee maasotaa käyviä jalkaväki- ja panssaridivisioonia. Sen 30 millimetrin tykki on vaikuttavan tarkka, ja sillä on 2 000 metrin tehokas kantomatka.

Aseistettu etsintä

UH-60 Black Hawkista on tullut Amerikan sotilasvoimien paras multirole-helikopteri.

Tiger on päivä- ja yösensoriensa ansiosta pätevä etsintähelikopteri, joka pystyy suunnistamaan villissä maastossa ja tarvittaessa nujertamaan vihollisia.

Amfibioperaatiot

Tiger HAD on varteenotettava vastus merelläkin. Se pystyy laskeutumaan aluksille, ja alhainen huoltotarve tarkoittaa, että se voi olla merellä pitkiä aikoja.

Ilmataistelut

30 mm tykin ja Mistral-ohjusten teho ei jää toiseksi millekään muulle helikopterille. Käytössä on lisäksi 32 harhautussoihtua ja tutkaa harhauttavia suikaleita.

Saattue

Tiger osoitti operaatioissa Afganistanissa, Libyassa ja Malissa omaavansa hyvät taistelu­ helikopteriominaisuudet. Se pystyy eliminoimaan uhan helposti ja johtamaan joukot pois vaara-alueilta.

Panssarivaunujahti

Tigerin asearsenaalin voimakkaat ohjukset tekevät siitä täydellisen hyökkäyshelikopterin. Se pystyy tuhoamaan panssarivaunut turvallisen jopa 8 kilometrin välimatkan päästä.

Kysy asiantuntijalta Millainen helikopteri Bluecopter on?

Se on kevyt kaksimoottorinen H135, joka on muokattu esittelemään tekniikkaa. Se on lentävä kokeellinen alusta, jolla Airbus Helicopters voi testata seuraavan sukupolven ympäristöystävällistä tekniikkaa, jota voidaan käyttää koko valikoimassa.

Bluecopter on ainutlaatuinen testikone.

Miten ympäristöystävällinen ja energiataloudellinen se on?

Pystyimme Bluecopterilla testaamaan tekniikkaa suorituskykyä ja polttoaine­

käsittelyä varten, esimerkikisi ekotilaa, jossa toinen moottoreista sammutetaan normaalissa matkanopeuslennossa.

Se laskee kulutusta kymmenen ja hiilidioksidipäästöjä 40 %. Kopteriin on tehty joukko modifikaatioita sen ilmanvastuksen vähentämiseksi, kuten roottorin navan ja jalasten päällyste ja pyrstön uusi muoto.

Myös helikopterin näyttävä väritys on ympäristöystävällinen: käytimme siinä uusinta vesipohjaista lakkaustekniikkaa.

© Airbus; Infographic: © beatrizsantacruz.com / Airbus Helicopters

Keskustelimme Marius Bebeselin, Airbusin projektijohtajan kanssa, joka kertoi meille lisää Bluecopterista.

Onko teillä suunnitteilla sähköhelikopteria?

Tutkimme helikopteripuolella mahdol­ lisuuksia vähentää päästöjä yhdistämällä nopean LifeRCraftin, jossa on kaksi sivuroottoria pääroottorin lisäksi, kehittyneeseen dieselmoottoriin turbiinin sijasta.

Sähköllä lentämisen mahdollisuuksia Airbus tutkii yhteistyössä Siemensin kanssa.

Uskomme, että alle satapaikkaisia matkustajakoneita voi lentää hybridi­ järjestelmällä ennen vuotta 2030.

117

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 117

21.09.2018 09:49

LIIKENNE LIIKENNE

V-280 Valor Bellin ja Lockheed Martinin uraauurtava

VTOL-tekniikka

ratkaisu antaa ennennäkemättömän nopeuden, toimintasäteen ja nostovoiman.

Uudenaikainen roottoritekniikka mahdollistaa nousun melkein millaisesta maastosta tahansa.

Kallistusroottori Kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää roottoria tuovat erinomaisen liikuteltavuuden.

Sensoritekniikka

Järjestelmä parantaa tilannetietoisuutta, jolloin pommit voi pudottaa uskomattoman tarkasti.

Kapasiteetti

Suuren, panssaroidun rungon sisällä on tilaa 14 sotilaalle ja 4 hengen miehistölle.

Toimintasäde

Huippunopeus on yli 500 km/h, ja taistelusäde on lähes 1 500 km.

Roottorin ilmavirta

Koska roottori-ilmavirran paine ei osu runkoon, operaatioista tulee yksinkertaisempia ja turvallisempia.

Raider pystyy uuden tekniikan ansiosta ylläpitämään paljon suurempaa nopeutta kuin tavalliset helikopterit.

SEURAAVAN SUKUP LVEN SOTILASHELIK PTERIT Uusien superhelikopterien tulevaisuus

Boeing AH-64 Apache ja Sikorsky UH-60 Black Hawk ovat yhä erinomaisia taisteluhelikoptereita, mutta nyt tulossa on vielä kehittyneempiä uutuuksia. Molemmat yhtiöt ovat tulevaisuuden helikopterien suunnittelun kärjessä. Niiden tavoite on kehittää helikoptereita, joiden nopeus ja toimintasäde ovat kaksinkertaiset nykyisiin verrattuna. Nyt ilmailun kaksi jättiä yhdistävät voimansa rakentaakseen SB-1 Defiantin, kun Bell ja Lockheed puolestaan kehittävät kilpailevaa projektia nimellä V-280 Valor. Molemmat kopterit ovat esittelyhelikoptereita, joiden on määrä toimia koerakenteina tuleville helikopteriratkaisuille projektissa,

jonka nimi on Future Vertical Lift (FVL).

Koelennot aloitettiin Amerikan sotilasvoimien multirole-ohjelman osana keväällä 2017.

FVL:ään kuuluu viisi täysin uutta helikopteria, jotka korvaavat nykyiset aivan uudella taisteluhelikopterityypillä. Ensiluokkaisen taistelukyvyn lisäksi niissä on puoliautomaattinen tekniikka, ja ne ovat tarpeeksi monipuolisia käytettäväksi kaupunki- ja katastrofiavussa ja ambulanssihelikoptereina.

Kaikkiin uusiin malleihin tulee uusi aktiivinen järjestelmä, joka ilmoittaa miehistölle, milloin ohjaamon komponentteja on vaihdettava, ja antaa lentäjälle parhaan mahdollisen

tuen. Yhteensopivuus muiden koptereiden kanssa on uusien helikopterien tärkeä osa.

Niiden on voitava laskeutua pinta-aluksille ja niitä pitää voida kuljettaa kuljetuslentokoneissa. Näitä superuudenaikaisia helikoptereita aletaan valmistaa 2030, ja ne tulevat USA:n armeijan, ilmavoimien ja merijalkaväen käyttöön. Taisteluhelikopterien lisäksi myös klassista Chinookia päivitetään.

Boeingin kuuluisa kaksiroottorinen Chinook modernisoidaan tulevien vuosien aikana.

Rakenne säilyy pääpiirteissään entisellään, mutta kopteri saa paljon uudenaikaisempaa tekniikkaa. Kaikki nämä projektit perustuvat

118

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 118

21.09.2018 09:49

Tiesitkö tämän?

S97 Raider teki helikopterien epävirallisen nopeusennätyksen, ja se on rakennettu lentämään jopa 407 km/h.

LIIKENNE

SB-1 Defiant Sikorskyn ja Boeingin yhteinen projekti voi muuttaa helikopteritekniikan täysin.

Koaksiaaliroottorit

Polttoaine

Suuret tankit täyttävät voimakkaan moottorin tarpeet.

Kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää roottoria ovat tavattoman vahvoja ja riittävän liikuteltavia tukialukselle laskeutumista varten.

Voimanlähde

Kuljetusroottorit tekevät yli 450 km/h nopeudet mahdollisiksi huonollakin säällä.

Autonominen apu

Fly-by-wire -tekniikka kytkeytyy päälle ja lentää helikopterin turvaan, jos lentäjä vahingoittuu.

Puolustusjärjestelmä

Uudenaikainen ohjaamo

Lentäjä saa tukea päätöksentekoa avustavalta kognitiiviselta tekniikalta, joka priorisoi navigointidatan virtaa.

tekniikalle, jota käytetään nykyisissä helikoptereissa, ja suunnittelijat väläyttävät kiehtovaa näkymää tulevaisuuteen. Lennokit säilyttävät tärkeän roolin ilmataistelun eturintamalla, ja taisteluhelikopterit hallitsevat edelleen taistelukenttiä, mutta kehittyneemmin ratkaisuin ja asein kuin koskaan aikaisemmin.

Rahtitila

Helikopteri painaa yli 13 tonnia.

Se voi kuljettaa 12 sotilasta ja 4 hengen miehistön.

S-97 Raider

Raiderin ohjaamossa on tilaa kahdelle lentäjälle, ja se voi kuljettaa kuusi sotilasta.

© Boeing; Sikorsky

Uudenaikainen laserlähetin torjuu SB-1 Defiantia kohti ammutut ohjukset.

Sikorsky kehittää uuden sukupolven helikopteria. S-97 käyttää täysin uutta tekniikkaa, johon kuuluu kaksi koaksiaalista, vastakkaisiin suuntiin pyörivää pääroottoria. Ne toisin sanoen pyörivät samalla akselilla, mutta eri suuntiin. Silloin sivuttaisvakaavaa pyrstöroottoria ei tarvita, ja kopteri saa sen tilalle ajopotkureita. Kopteri toimii 3 000 metrin korkeuteen asti rankimmissakin olosuhteissa, ja siitä tulee kaksi kertaa nopeinta nykyistä helikopteria nopeampi. Ylivoimaisen suorituskyvyn lisäksi Raider saa pienemmän kääntösäteen ja alhaisemman melutason. Sotilaskäytössä kopteria käytetään todennäköisesti kevyenä taktisena helikopterina, mutta Hellfire-ohjukset antavat sille silti vakavasti otettavan tulivoiman. Raiderista tulee käyttökelpoinen niin aseistettuun tiedusteluun kuin etsintä- ja pelastustehtäviinkin. Sitä tullaan toimittamaan varustettuna sisäänvedettävällä laskutelineellä, värähtelyvaimentimella ja näihin tehtäviin sopeutetulla instrumenttijäähdytyksellä.

Raider teki ensilentonsa vuonna 2015, ja se on yhä kehitysvaiheessa.

119

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 119

21.09.2018 09:49

LIIKENNE

UUDEN AJAN PURJEHDUSTA Uuden sukupolven alukset mullistavat purjeen käytön.

M

enneinä aikoina seitsemää merta hallitsivat purjelaivat. Nopeat klipperit kilpailivat siitä, kuka saisi ensimmäisenä toimittaa aasialaisia mausteita ja kultaa 1800-luvun Eurooppaan. Yksi tunnetuimmista oli ehkä Cutty Sark, joka löi ennätyksen purjehtiessaan Lontoosta Sydneyyn hieman yli 70 vuorokaudessa ja jopa 17 solmun (31,5 km/h) nopeudella.

Muhkea windjammer-luokka ei ollut yhtä nopea, mutta se kykeni kuljettamaan jopa 5 000 tonnia puuta tai muita painavia materiaaleja mantereiden välillä. Luokan keskinopeus jäi viidestä korkeasta mastosta ja leveistä purjeista huolimatta keskimäärin 7,5 solmuun (13,9 km/h).

Niin klipperit kuin windjammerit tarvitsivat tuulta matkatakseen maailman ympäri. Suezin kanavan avautuminen 1869 tiesi loppua purjeiden aikakaudelle. Kanava avasi lyhyemmän reitin Pohjois-Atlantilta Intian valtamerelle, mutta reitti kulki kahden manneralueen keskellä, jossa tuuli oli heikoimmillaan. Höyryaluksista tuli edullisin vaihtoehto, ja myöhemmin energiatalou­del­ lisemmat dieselmoottorialukset korvasivat ne.

Laivat ovat yhä tänäänkin tärkein tavaroiden kuljetusväline. Rahtimäärä onkin kasvanut 400 % 1970-luvulta lähtien, ja tällä hetkellä käytössä arvioidaan olevan noin 100 000 rahtialusta. Globalisoituneessa nykymaailmassa 90 % ulkomaankaupasta rahdataan meritse, ja 16 suurinta alusta voivat päästää yhtä paljon rikkisaasteita kuin 800 miljoonaa autoa.

Se johtuu osittain siitä, että konttilaivat kulkevat raskaalla polttoöljyllä, joka on haitallisempaa kuin autojen käyttämä jalostettu bensiini. Aluksen päästöjä valvovia

Mastot

Kolme mastoa kantavat neljä purjetta, ja kokonaispurjepinta-ala on 2 400 neliömetriä.

päätöksiä on, mutta moni asia viittaa siihen, että vahingolliset pienpartikkelit johtavat tuhansiin kuolemantapauksiin vuosittain.

Sustainable Shipping Initiative ja muut organisaatiot pyrkivät muuttamaan alaa vuoteen 2040 mennessä, mutta ilmastonmuutos tapahtuu tätä nopeammin.

Kaikeksi onneksi on mahdollista, että merimiesten ja laivanrakentajien uudella sukupolvella on ympäristöystävällinen ratkaisu. Tämä yritys pelastaa tulevaisuus perustuu ikivanhalle taidolle. Perinteisiä purjealuksia on viimeisen vuosikymmenen aikana modernisoitu, ja ne ovat alkaneet kuljettaa pienempiä tavaroita tropiikista, aivan kuten historian purjelaivat ennen.

Samaan aikaan nousevat polttoaine­ kustannukset pakottavat suuryritykset, joilla on valtava kuljetustarve, uusiin ratkaisuihin.

Ne kokeilevat mm. moderneilla versioilla klassisista windjammereista. Tuulivoiman ympäristöystävälliset innovaatiot hyödyttävät rahtiliikenteen lisäksi sellaisia luksusveneitä kuin klipperi Maltese Falcon.

Hydraulisesti

Täällä purjetta ei säädetä skuutilla. Sen sijaan mastoja pyörittää hydrauliikka vangitsemaan tuulta.

120

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 120

21.09.2018 09:49

XXXXXXXXXXXXXXXXXX Det har ikke vært krigs­ Merenkulun vastaavan skip i ak­ tiv tje­nes­telasketaan si­den ma­rtällä i­nen hetkellä i USA pen­ sjo­ner­te 6 prosentista Tiesitkö tämän?

XXXXXXXXXXXXXXXXX var den første maailman kasvihuonekaasuista 2050.amerikanske jageren som nådde overlydsfart. sine Iowa-klas­ seskip i F-100 2005.Super Sabre vuonna

LIIKENNE

Kuuluisa Cutty Sark rahtasi tavaraa ympäri maailmaa 1870–1922.

Käännettävä

Kun köysiä ei ole, mastot ja muu kiinteä takila voivat pyöriä vapaasti.

Purjehdustakilan uusi formaatti

Nopea nosto

Purjeita säilytetään mastoissa, ja ne nostetaan vain kuudessa minuutissa.

Kun Maltese Falcon laskettiin vesille vuonna 2006, alusta ylistettiin mullistavaksi. Purjeet oli kaarrettu aerodynaamiseen profiiliin, ja mastoja pyöritettiin hydraulisesti parhaan tuulikulman löytämiseksi. Se näytti supermodernilta, mutta todellisuudessa tekniikan kehitti saksalainen insinööri jo 1970-luvulla.

Wilhelm Prölss, joka työskenteli öljy-yhtiö Shellille 30 vuoden ajan, työsti ehdotuksen rahtilaivasta, joka perustuisi kokonaan kääntyville purjeille vapaasti seisovissa mastoissa.

Konsepti sai nimen Dynaship tai DynaRig, ja se oli tulosta öljyn hinnan huimasta noususta vuoden 1973 öljykriisin jälkeen. Hänen ideaansa ei kuitenkaan testattu tosissaan, ennen kuin amerikkalainen miljardööri Tom Perkins teki sopimuksen Maltese Falconista. Se johtui osittain siitä, ettei 1970-luvun tekniikka riittänyt projektiin. Hydrauliikka ei ollut tarpeeksi luotettavaa, ja mastoista olisi tullut liian raskaat.

Myöhempi kehitys, erityisesti hiilikuitu, muutti tilanteen.

Maltese Falcon on neitsytmatkansa vuonna 2006 jälkeen osoittanut, että DynaRig-konsepti toimii. Aluksen rakentanut Dykstra Naval Architects on myös työstänyt suunnitelmia rahtialus Ecolinerista Prölssin alkuperäisen vision mukaan.

Tietokoneohjaus

Superalus Maltese Falcon todistaa, että konsepti voi toimia myös muilla ympäristöystävällisillä aluksilla, kuten rahtialus Ecolinerilla.

© Getty; Thinkstock

Purjeiden rotaatiota ohjataan tietokonejärjestelmällä, ja 96 valokuitusensoria ympäri takilaa lähettää dataa kipparille.

121

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 121

21.09.2018 09:49

LIIKENNE

RADIKAALIA SUUNNITTELUA

Tämä konttialus toimii kuin jättimäinen siipi, ja se käyttää myötätuulta hyväkseen.

Siinä missä Ecoliner on klassisen purjelaivan moderni sovellus, Vindskip on saanut ideansa lentokonesuunnittelusta. Aluksen erikoismallisen rungon korkeat sivut työntyvät ulos siipiprofiiliksi. Laiva saa siten aerodynaamista nostetta, joka ei toimi tuulen suuntaan, vaan suorassa kulmassa siihen nähden. Norjalainen Vindskip

Siipiprofiilin vetovoima Vindskipin nerokas konsepti voi muuttaa markkinoita radikaalisti.

hyödyntää näitä voimia vetoapuna purjehtiessaan vastatuuleen.

Se on Ecolinerin tavoin hybridi.

Nestemäisellä maakaasulla toimiva kone antaa alukselle vauhdin, mutta se voi samalla olla pienikokoinen, koska tuulivoimaa auttaa moottorivoimaa merellä.

Sen ansiosta aluksella on enemmän tilaa

Hyvä nopeus

Data-analyysi

Vindskip pystyy kurssista riippumatta ylläpitämään 16 solmun (30 km/h) keskinopeutta.

Hybridiratkaisu

Erikoisohjelmisto laskee parhaat reitit sään ja vallitsevien tuulten perusteella.

Helppopääsyinen

Vindskipissä on myös moottori, joka varmistaa tasaisen matkavauhdin myös tyynellä merellä.

lastille, ja se käyttää 60 % vähemmän polttoainetta kuin perinteinen alus ja tuottaa 80 % vähemmän päästöjä. Radikaalin ratkaisun on kehittänyt Terje Lade, ålesundilaisen Lade AS:n johtaja. Yhtiö suunnittelee saavansa ensimmäisen tämän tyyppisen kauppalaivan vesille vuonna 2019, jos rakenne hyväksytään.

Alukseen voi lastata 7 000 autoa, jotka voidaan ajaa sisään ja ulos sivuluukun kautta.

PERINTEIDEN RAHTILAIVA

Pelastusveneet

Vindskipin pelastusveneet ohjataan ”kattokiskoilla” aluksen ylälaidan yli.

Siipiprofiili

Runko on muotoiltu symmetriseksi siiveksi. Vastatuuli tai ilmanvastus luovat siksi sivuttaista vetoa, joka voidaan muuttaa lisävedoksi eteenpäin.

Tres Hombres rahtaa tavaroita 1940-luvun miinanraivaajalla.

Romanttinen rommilaiva ympäristön puolesta.

Kuunari Tres Hombres näyttää jäänteeltä menneiltä purjelaiva-ajoilta, mutta se on purjehtinut vasta joulukuusta 2009 lähtien ja kulkee modernin purjehduksen rajamailla. Kuunarin omistaa ja sitä käyttää Fairtransport, alankomaalainen järjestö, joka edistää ympäristöystävällisiä rahtikuljetuksia merellä.

Tres Hombresilla ei ole modernia takilaa, vaan 12 perinteistä purjetta. Se on silti pannut alulle tuulivoimavallankumouksen.

Matkoilla, joilla se rahtaa rommia, kahvia ja kaakaota Atlantin yli, sen

hiilidioksidipäästöt ovat vain 10 % moottorialuksen hiilidioksidipäästöistä. Se ei 35 kuutiometrin lastiruumallaan pysty kattamaan koko maailman rahtitarvetta, mutta se ei ole yksin.

Fairtransportin Sail Cargo Alliance kehittää parhaillaan joukkoa muita aluksia.

Toinen varustamo, Sail Cargo Inc., on hiljattain rakentanut kansanrahoituksella oman hiilidioksidineutraalin mallin, jossa käyttövoima on tuulen ja aurinkoenergian yhdistelmä. Pyrkimys kohti vihreämpiä aluksia on ehdottomasti käynnistynyt.

122

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 122

21.09.2018 09:49

Tiesitkö tämän?

Kansainväliset rahtialukset kuljettavat noin 90 % maailmankaupasta.

LIIKENNE

KORKEALENTOINEN RATKAISU Automaattinen purje voi vähentää nykyisten alusten öljynkulutusta.

Tuulelta vetoapua saavista aluksista on monenlaisia ideoita, mutta useimmat ovat vasta prototyyppiasteella, ja vuosien päässä purjeiden nostamisesta. Sitä odotellessa 50 000 alusta jatkaa ilman saastuttamista ja ilmastonmuutoksen nopeuttamista. Sittenkään, kun Ecoliner ja Vindskip on viimeistelty, monille varustamoille ei edelleenkään ole kannattavaa vaihtaa olemassa olevaa laivastoa. SkySailsilla on vaihtoehto, joka voi tulla saataville nopeammin ja auttaa nykyisiä kauppa-aluksia alentamaan öljynkulutusta. Sen ideana on

asentaa aluksille tuulivoimaa hyödyntävää tekniikkaa. Ne yksinkertaisesti lisäävät purjeen.

Saksalaisyhtiö on tähän mennessä varustanut purjeilla viisi alusta. Ne eivät anna yhtä paljon voimaa kuin tavalliset purjeet, mutta ne nostetaan korkeammalle.

Tuulet ovat siellä voimakkaampia kuin merenpinnassa, ja nämä varjomaiset purjeet antavat hyvässä tuulessa jopa 2 000 kW käyttövoimaa. Se voi säästää kahdesta kolmeen tonnia öljyä vuorokaudessa.

Välitön apu

Nykyiset alukset voivat asennuttaa SkySailsit ja saada välitöntä vetoapua.

Elektroninen ohjaus Purjetta kauko-ohjataan alukselta konsolilla.

Aerodynaaminen noste

Purjeella on sama profiili kuin lentokoneen siivellä. Kankaan yli kulkeva ilmavirta muodostaa silloin paine-eron, joka antaa vetovoimaa.

Valtava formaatti

Purjeen pinta-ala on 150–400 m² riippuen siitä, millaista alusta se vetää.

Vetoliina

Vahva liina on riittävän pitkä, jotta purje voi nousta aina 300 metriin merenpinnan yläpuolelle.

Korkeus

Älykäs asennus

SkySails on suunniteltu siten, että se ei vie tilaa, jota voidaan käyttää lastin kuljetukseen.

Laaja kirjo

Purje voi lentää eri kulmissa tuuleen nähden, jotta alus voi pitää kurssin noin 50 asteessa tuulen suuntaan.

© Alamy; Illustration by Jo Smolaga; BBC; Lade AS

Keulakannen hydraulinen vinssi määrää, miten korkealla purje lentää.

123

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 123

21.09.2018 09:49

AVARUUS ”Vaikuttaa väistämättömältä, että tulevaisuus tapahtuu maapallon ulkopuolella.”

134

Tulevaisuus avaruudessa

126 Elämä Marsissa 134 Tulevaisuus avaruudessa 140 Tervetuloa Venukselle

124

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 124

21.09.2018 09:50

140

Uusi kotimme: Venus

126

Voimmeko asua Marsissa?

125 125

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 125

21.09.2018 09:50

AVARUUS

ELÄMÄ

MARSISSA NÄIN PUNAISTA PLANEETTAA ON TUTKITTU TÄHÄN ASTI, JA TÄMÄ TULEE SEURAAVAKSI.

Marsin lyhyt historia – planeetan, joka oli kerran asuttava.

4,5 MILJARDIA VUOTTA SITTEN Synty

Mars syntyi samaan aikaan kuin aurinkokunnan muut kiviplaneetat.

4,5–4,1 MILJARDIA VUOTTA SITTEN Prenoachium Jakso Marsin historiassa, jolloin siihen törmäsi todennäköisesti joukko suuria asteroideja.

4,1–3,7 MILJARDIA VUOTTA SITTEN Noachium Vulkaaninen toiminta paksunsi ilmakehää, aiheutti sateita ja muodosti laaksoja ja järviä, joiden jäljet ovat yhä näkyvissä.

126

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 126

21.09.2018 09:50

Tiesitkö tämän?

Mars voi olla tulossa ulos jääkaudelta, koska napajäätiköiden sulamisesta on todisteita.

S

paceX:n perustaja Elon Musk ilmoitti syyskuussa 2016 rohkeasta suunnitelmasta asuttaa Mars. Se nostatti otsikoita ympäri maailman ja sai toiveet Marsin tutkimisesta näyttämään entistä valoisammilta.

Nykyinen Mars on hedelmätön ja epävieraanvarainen maailma. Ilmakehä on 95-prosenttisesti hiilidioksidia, lämpötila laskee aina 153 pakkasasteeseen asti, eikä magneettikenttää ole. Ei erityisen asuttamiskelpoinen paikka.

Päiväntasaajan lämpötila voi kesällä kuitenkin kohota 20 asteeseen, ja tutkijat ovat kohtuullisen varmoja, että Marsissa on ollut suuria määriä vettä useita miljardeja vuosia sitten.

Tästä on löydetty todisteita jokien muovaamilta näyttävien laaksojen, tyhjien järvien ja entisten rantaviivojen tutkimuksista.

Suuri kysymys vailla vastausta on, voiko Marsissa olla elämää – ja onko sitä siellä edelleen. Ei tiedetä, miten kauan planeetan pinnalla oli vettä, eikä sitäkään, oliko sitä

Mars ennen ja nyt Miten punainen planeetta on muuttunut viimeisen neljän miljardin vuoden aikana?

tarpeeksi kauan elämän muodostumiseen. On kuitenkin mahdollista, että siellä on ollut alkukantaista mikrobielämää.

Kaksi tulevaa tutkimusprojektia, eurooppalainen ExoMars 2020 ja amerikkalainen Mars 2020, yrittävät vastata näihin kysymyksiin. Nämä kaksi avaruusluotainta ovat kiehtovia ensiaskeleita Mars-tutkimuksen mahdolliselle uudelle aikakaudelle.

NASA kehittää parhaillaan rakettia ja uutta avaruusalusta, joka voisi viedä ihmisiä Marsiin 2030-luvulla. Tavoitteena on edistää avaruustutkimusta ja rakentaa pysyvä tukikohta Marsiin.

Sitten Musk astui kuvaan ja kertoi kehittävänsä valtavaa rakettia, joka alkaa 2020-luvulla lähettää ihmisiä Marsiin. Raketin on määrä kuljettaa 100 ihmistä kerrallaan, ja tavoite on asuttaa Marsiin miljoona ihmistä ennen vuosisadan loppua. Jos Marsissa ei ole aikaisemmin ollut elämää, siihen on tulossa muutos.

Ihminen lähtee pian punaiselle planeetalle.

Vesi

Planeetalla oli aiemmin paksu ilmakehä ja suojaava magneettikenttä, joten on mahdollista, että sen pinnalla on ollut vettä.

Mars 2020 etsii merkkejä mikrobielämästä punaisella planeetalla.

Magneettikenttä

Ilman magneettikenttää Marsin pinta on altis intensiiviselle auringon säteilylle ja kosmiselle säteilylle.

Ohut ilmakehä

Marsilla on nykyään suhteellisen ohut ilmakehä. Sen paine planeetan pinnalla on liian alhainen, jotta siellä voisi olla nestemäistä vettä.

Tutkijat ovat havainneet Marsissa hiljattain jotakin vanhoja rantaviivoja muistuttavaa.

Vettä pinnalla

Pinnalla kerran ollut vesi on kiehunut pois kauan sitten, mutta osa vedestä on yhä jäljellä maan alla.

Meri

Uudet todisteet viittaavat siihen, että Marsin pohjoisella pallonpuoliskolla oli ennen enemmän vettä kuin Maan Pohjoisella jäämerellä.

3,7–2,9 MILJARDIA VUOTTA SITTEN Hesperium Suuri osa Marsin pinnasta jäätyi, kun lämpötila laski tällä aikakaudella.

2,9 MILJARDIA VUOTTA SITTEN – NYT Amazonium Marsin ilmakehä on viimeisten vuosimiljardien aikana ohentunut, ja planeetasta on tullut kuiva paikka ilman geologista aktiivisuutta.

© NASA; Thinkstock

Rannikot

NYT Nykyhetki

Nyt Mars on kylmä ja autio maailma, jossa on jäljellä vain vähäisiä jäänteitä sen alkuperäisestä vesivarannosta.

127

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 127

21.09.2018 09:50

AVARUUS

Robotit Marsissa

Elämän merkkien etsintä ExoMars ja Mars 2020 jatkavat punaisen planeetan tutkimista.

Robotit punaista planeettaa tutkimassa.

EXOMARS

NASA:n Mariner 4 -avaruusluotain lensi heinäkuussa 1965 punaisen planeetan ohi ja palasi Maahan mukanaan ensimmäiset valokuvat Marsin pinnasta. Sellaisista operaatioista on sittemmin saatu paljon tietoa, eikä ehkä kestä kauan, ennen kuin myös ihminen laskeutuu sinne.

Tutkijat eivät ensimmäisiä Mars-luotaimia lähettäessään tienneet, mitä he löytäisivät. Nyt he ovat pystyneet luomaan varsin selkeän kuvan siitä, miltä tämä maailma kerran näytti.

Mars-matkojen tavoite on muuttunut ajan myötä ensimmäisistä löydöistä yksityiskohtaisemmaksi veden ja elämän etsinnäksi.

NASA:n Viking-luotaimet laskeutuivat 1976, ja ne olivat ensimmäisiä, joiden tehtävä oli etsiä elämää. Tulokset jäivät riittämättömiksi, mutta kiinnostus Mars-tutkimusta kohtaan kasvoi, kun ensimmäiset kuvat planeetan pinnasta palasivat. Useiden epäonnistuneiden yritysten jälkeen kului vuosikymmeniä ennen seuraavaa onnistunutta Mars-lentoa.

NASA:n Mars Global Surveyor lähetettiin 1996, ja se kartoitti Marsin pintaa 1998–2006. Se antoi paljon seuraavilla lennoilla käyttökelpoista tietoa. Mars Global Surveyor löysi lisäksi todisteita jäävedestä Marsissa.

Ensimmäinen luotain laskeutui 1997. Sojourner analysoi Marsin kiviä ja teki löytöjä, jotka muistuttivat Maassa olevia rakenteita. 2004 menestyksekkäät Spirit-mönkijä ja Opportunity-luotain saapuivat Gale Crateriin, ja ne ovat sittemmin selvittäneet, että paikka on todennäköisesti ollut joskus järvi. MAVEN on lisäksi vuodesta 2014 auttanut meitä ymmärtämään, miten aurinkotuuli on tuhonnut Marsin ilmakehän. Opittavaa on kuitenkin yhä paljon, ja tässä kuvaan astuvat ESA ja NASA:n uskomattomat uudet Marsmönkijät.

PanCam

Tällä panoraamakameralla otetaan kuvia Marsin maastosta sen kartoittamiseksi.

Infrared Spectrometer for ExoMars (ISEM)

ISEM toimii yhdessä panoraamakameran kanssa. Se valitsee infrapunasäteilyllä kohteen lähempää analyysiä varten.

Adron Raman Laser Spectrometer

Tämä spektrometri yrittää laserin avulla löytää orgaanisia yhdisteitä ja elämän merkkejä poimituista näytteistä.

Tämä laite etsii vettä maan alta ja auttaa valitsemaan sopivat porauspaikat.

Close-up Imager

Tämä kamerajärjestelmä ottaa korkeatasoisia lähikuvia kivistä ja tieteellisesti kiinnostavista muodostelmista.

”N las en

Pora

Kahden metrin maksimisyvyyden saavuttava pora kerää näytteitä eri maatyypeistä.

Veden historia Marsissa

Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies

Tämä laite tutkii poran keräämien kallionäytteiden mineralogiaa.

– asuttavan maailman jäljet.

LAAKSOJA – 1971 Mariner 9

NASA:n Mariner 9 löysi Marsista valtavan laakson ja lähetti kuvia planeetan etelänavasta.

JOKIA – 1976 Viking 1 ja 2

Viking-laskeutujat löysivät todisteita muinaisista joista Marsin pinnalla.

SUOLAA – 1997 Pathfinder

Pathfinder löysi Marsista riittävän korkeita lämpötiloja, jotta siellä voisi olla suolavettä.

128

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 128

21.09.2018 09:50

Tiesitkö tämän?

Mars Odysseyn keräämät tiedot viittaavat siihen, että Marsin pinnan alla on riittävästi jäätä täyttämään Michiganjärven kahteen kertaan.

MARS 2020

Metaania Marsissa NASA:n Curiosity havaitsi vuonna 2014 metaanitason tilapäisen nousun ympäristössään Marsissa. Se viittaisi (muttei todista) biologisten prosessien esiintymiseen.

Yksi sen laitteista, Sample Analysis at Mars (SAM) ”haisteli” ilmakehää 20 kuukauden ajan.

20 kuukaudesta kahtena esiintyi 10 kertaa niin paljon metaania kuin muina kuukausina keskimäärin. Se viittaisi paikalliseen metaanilähteeseen. Tähän voi olla useita syitä, kuten kiven ja veden yhteisvaikutus maan alla.

Syy voi myös olla biologinen, kuten vedessä olevat mikrobit, jotka päästävät metaania. Se lisää mahdollisuutta, että Marsissa olisi yhä perusmuotoista elämää.

Mastcam-Z Tämä maatutka yrittää selvittää, mitä Marsin pinnan alla tapahtuu.

Tuttu näky

Mars 2020 perustuu Curiosityn mallille, josta kuva tässä.

Curiosity löysi Marsista korkeita metaanipitoisuuksia.

Tämä erikoiskamera ottaa panoraamakuvia Marsista ja tutkii mineralogiaa.

RIMFAX

Mars Environmental Dynamics Analyzer

Nämä sensorit mittaavat mm.

Marsin pinnan lämpötilaa ja tuulen voimakkuutta.

SuperCam

Tämä laite havaitsee orgaanisia yhdisteitä kivilajeissa matkan päästä.

PIXL

Tämä laite analysoi Marsin maaperän kemiallista koostumusta yksityiskohtaisemmin kuin koskaan aikaisemmin.

Mars Organic Molecule Analyser

MOMA on ExoMarsin suurin instrumentti, ja se yrittää löytää biomarkkereita poralla kerättävistä näytteistä.

MOXIE SHERLOC

orgaanisia yhdisteitä Marsista ”NASA:n Viking-luotaimet ultraviolettilaserilla. laskeutuivat 1976, ja ne olivat ensimmäisiä, joiden tehtävä oli etsiä elämää.”

Veden piilot Tämä instrumentti etsii

Tämä jännittävä laite yrittää tehdä happea Marsin ilmakehän hiilidioksidista tulevia miehitettyjä lentoja ajatellen.

Marsin pinnan alla voi olla jäätä tai nestemäistä vettä.

Johtolangat

Pinnan geologiset rakenteet viittaavat siihen, että Marsissa on joskus ollut jokia, järviä ja meri.

NESTETTÄ – 1999 Mars Global Surveyor

Mars Global Surveyorin 1999–2001 ottamat kuvat viittaavat siihen, että Marsissa voi yhä olla nestemäistä vettä.

Vesialtaat

Marsin pinta on kuiva, mutta jään jäänteitä voi olla varastoituneena maaperään.

JÄÄTÄ – 2001 Mars Odyssey

Tämä sondi löysi merkkejä, että Marsin pinnan alla voisi olla suuria jää- ja vesiesiintymiä.

© NASA/JPL; SPL

MAVEN on NASAN viimeisin Marsiin lähettämä luotain.

PUROJA – 2012 Curiosity

Curiosity on todistanut, että sen laskeutumispaikalla Gale Craterissa on voinut olla puroja.

129

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 129

21.09.2018 09:50

AVARUUS

Pitkä matka

”Elon Musk on paljastanut rohkean suunnitelmansa lentää Marsiin.”

Ihminen valmistautuu avaruuslentoihin punaiselle planeetalle.

Raketit Maan radan ulkopuolelle matkustamiseen tarvitaan valtavan iso raketti. Kun Apollo-lennot lähtivät Kuuhun, käytettiin Saturn V -rakettia, joka on yhä voimakkain koskaan rakennettu raketti.

Matkalle Marsiin tarvitaan jotakin vielä suurempaa ja voimakkaampaa.

NASA:n Space Launch System (SLS) on ensimmäisenä mukana.

Raketti on 117 metriä korkea, ja se pystyy lähettämään astronautit ja lastin matkalle Marsia kohti.

Ensimmäisiä koelentoja on suunniteltu vasta vuodelle 2018, ja avoimia kysymyksiä siitä, miten sitä käytetään, on yhä.

SpaceX:n perustaja Elon Musk on paljastanut rohkean suunnitel­ mansa lentää Marsiin Inter­ planetary Transport Systemillä (ITS). Musk haluaa käyttää 122-metristä rakettia asuttaakseen Marsiin miljoona ihmistä ennen vuosisadan loppua.

Todennäköisesti myös Venäjä ja Kiina kertovat tulevina vuosikym­ meninä enemmän omista Marsprojekteistaan.

Valmistelut ISS:llä

Pitkät oleskelujaksot Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS) auttavat valmistelemaan miehistöjen lähettämistä Marsiin. Nämä oleskelut kestävät tavallisesti kuusi kuukautta, mutta vuonna 2015 amerikkalainen astronautti ja venäläinen kosmonautti viettivät avaruusasemalla kokonaisen vuoden. He antoivat tärkeää tietoa siitä, miten ihminen kestää pitkiä avaruusmatkoja, kuten matkan Marsiin.

SLS-raketti

NASA:n Space Launch System (SLS) tekee ihmisille mahdolliseksi tutkia kohteita kuun tuolla puolen.

Tuleeko SpaceX -planeettainvälinen kuljetusjärjestelmä toimimaan?

NASA: n kuljetuskapselit

Matka Marsiin

Orion-avaruusalus on NASA:n ratkaisu astronauttien lähettämiseen Marsiin ja takaisin.

Orioniin tulee tilat kuudelle astronautille, ja se vie heidät kiertoradalle maan ympäri, jossa se todennäköisesti telakoituu suurempaan alukseen, jota käytetään matkalla Marsiin. Näistä yksityiskohdista ei tosin ole vielä tehty päätöksiä.

NASA suunnittelee lähettävänsä ihmisiä Marsiin ennen vuotta 2040.

NYKYHETKI – 2024 Kansainvälinen avaruusasema Tehtävät ISS:llä jatkuvat vuoteen 2024 sen tutkimiseksi, miten ihmiset kestävät avaruusmatkoja.

2018 Exploration Mission 1

SLS-raketti ja miehittämätön Orion-kapseli laukaistaan yhdessä ensimmäisen kerran vuonna 2018.

2023 Asteroidin ohjailua

NASA suunnittelee lähettävänsä ihmisiä vangitsemaan asteroidin kuun kiertoradalle ennen vuotta 2023.

130

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 130

21.09.2018 09:51

Tiesitkö tämän?

Yksikään ihminen ei ole lähtenyt Maan kiertoradalta sitten joulukuun 1972, jolloin Apollo 17 teki kolmepäiväisen matkan Kuuhun.

Mars-matkan simulaatio

Havaijin Hi-SEAS simuloi Mars-lentoa kupolissa.

Kuusi ihmistä astui 28. elokuuta 2016 ulos kaksikerroksisesta kupolista Havaijilla vietettyään vuoden täydellisessä eristyksessä. Kysyt ehkä: miksi?

He simuloivat Marsissa asumisen kokemusta samanlaisissa olosuhteissa joskus tulevaisuudessa.

Tehtävän nimi on Hi-SEAS (Hawaii Space Exploration Analog and Simulation), ja se on osittain NASA:n vetämä 2030-luvulle suunniteltujen miehitettyjen matkojen parantamiseksi. Ryhmä vietti kaiken aikansa kupolissa kokeilun ajan, ja heidän oli käytettävä avaruuspukuja mennäkseen ulos, aivan kuten Mars-löytöretkeilijöiden pitäisi. Heidän kommunikaatiotaan maahan viivytettiin lisäksi 20 minuutilla, joka on sama viive, joka astronautilla olisi Marsissa.

Vaikka simulaatio ei korvaa oikeaa oleskelua Marsissa, kokeilu voi kertoa, miten ihmiset kestävät eristystä. NASA:n matkat Marsiin voivat kestää kolme vuotta, josta 500 päivää vietetään planeetan pinnalla. Se on pitkä aika olla poissa Maasta ja muista ihmiskontakteista.

Avaruuselinympäristö

Lento Marsiin voi kestää yhdeksän kuukautta, joten astronautit tarvitsevat jotakin pientä avaruusalusta suurempaa asumuksekseen. Siitä tulee todennäköisesti avaruusalus, jossa on useita huoneita ja joka muistuttaa ISS:ää. Sen on suojattava astronautteja kosmiselta säteilyltä.

Robottiavustaja

Kuvat aluksilta ja Marsissa olevien avaruusautojen data auttavat tutkijoita valitsemaan laskeutumispaikan miehitetylle lennolle.

Keskustelua mahdollisuuksista käydään jo. Kun ihminen yltää Marsiin, luotaimia voidaan käyttää myös kommunikaatioon Maan kanssa.

Ionimoottorit

Ihmisiä Marsiin kuljettava avaruusalus käyttää luultavasti jonkinlaista aurinkopurjetta tai ionimoottoria asteittaisiin kiihdytyksiin ja jarrutuksiin.

Se säästää polttoainetta, antaa enemmän tilaa lastille ja vähentää lisäksi voimaa, jota tarvitaan laukaisuun maasta.

Asteroidin kaappaus

2030 Kuu

NASA haluaa tehdä säännöllisiä lentoja Kuuhun ja sitä ympäröivään avaruuteen ennen vuotta 2030.

2033 Phobos

NASA voi lähettää miehittämättömän aluksen Marsin Phobos-kuuhun noin vuonna 2033.

© NASA; SpaceX; Illustration by Adrain Mann

NASA suunnittelee robottitehtävää asteroidin vangitsemiseksi ja ohjaamiseksi Kuun kiertoradalle. Sinne lähetetään astronautteja tutkiman asteroidia ja kehittämään tekniikoita ja teknologiaa, jota tarvitaan tulevilla matkoilla Marsiin. Joidenkin mielestä tehtävä on tarpeeton, ja sen toteutusta arvioidaan.

2039 Mars

NASA suunnittelee ihmisten lähettämistä Marsin pinnalle 2030-luvun lopussa.

131

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 131

21.09.2018 09:51

AVARUUS

Ihmiset Marsissa

”He voivat jopa pystyä tekemään planeetasta Maan kaltaisen.”

Näin tehdään, kun ihminen on laskeutunut.

Kaikista Mars-matkan aspekteista kaikkein tuntemattomin on ehkä se, millaista elämä siellä todella on. Se ei tarkoita, etteivät ihmiset olisi miettineet sitä, mutta kukaan ei vielä tiedä varmasti, miten ihmiset selviytyvät siellä.

Todennäköistä sen sijaan on, että ensimmäiseen tehtävään Marsissa liittyy telerobotiikkaa. Se tekee ihmisille mahdolliseksi asettua Marsin kiertoradalle ja ohjata avaruusautoja planeetan pinnalla. Se johtaa Marsin pinnan paljon tehokkaampaan tutkimukseen, koska avaruusautoja maasta ohjattaessa esiintyvät kommunikaatioviiveet katoavat. Ihminen tulee aikanaan laskemaan jalkansa Marsin pinnalle. Jos Elon Musk on oikeassa, he ovat omavaraisia ja käyttävät älytekniikkaa valmistaakseen happea ja vettä.

He voivat jopa pystyä tekemään planeetasta Maan kaltaisen. Nähtäväksi jää, tuleeko hänen suunnitelmastaan kuljettaa miljoona ihmistä Marsiin ennen vuosisadan loppua totta.

NASA:n suunnitelmat ovat hieman yksinkertaisempia ja realistisempia. Ne muistuttavat Apollo-lentoja Kuuhun, pienet miehistöt tutkivat pintaa ja viipyvät Marsissa joistakin viikoista muutamaan vuoteen. Sitten he palaavat Maahan.

Jotta Marsiin voitaisiin luoda elinympäristö,

rakenne on ehkä upotettava maahan. Siten saadaan este kosmiselle säteilylle ja auringon säteille, ja miehistö pysyy terveenä.

Navoilla ja Marsin maaperässä on jäätynyttä vettä, ja näitä resursseja on tärkeää voida hyödyntää. Vettä voi löytyä riittävästi pitämään pieni siirtokunta hengissä. Sen voi puhdistaa juomavedeksi tai hajottaa ainesosiinsa polttoaineen valmistamiseksi.

Kun Marsissa on ihmisiä, sen pintaa on mahdollista tutkia toisin kuin koskaan aikaisemmin, ja päivät, jolloin robotit tutkivat varovasti pintaa, ovat ohi. Silloin on mahdollista tutkia ja analysoida suuria osia Marsista ja ehkä löytää vastaus kysymykseen, onko siellä elämää.

Kupoli

Ennen kuin miehistö laskeutuu, robotit voivat tehdä vedestä jäätä ja kupolin, jossa he voivat asua.

Auringonvalo

Kun kupoli on valmis, ihmiset voivat asua siellä ja viljellä kasveja auringonvalossa.

Jäätalo Marsissa Tämä ehdotus voitti Nasan kilpailun 3D-tulostetusta elinympäristöstä vuonna 2015.

Jään peitossa

Kuten nimi kertoo, tämä kupoli rakennetaan jäästä.

Tutkimus

Astronautit voivat kulkea helposti kupolista tutkimaan Marsia ja palata takaisin.

Vesi

Elintärkeää vettä otetaan jatkuvasti maaperästä astronauttien käyttöön.

Marsin maankaltaistaminen Marsin tekemiseksi asuttavaksi tarvitaan paljon.

50 VUOTTA Valmistelut

Ihmisten lähettäminen Marsiin ja koneiden asennus planeetan maankaltaistamista varten.

100 VUOTTA Asuttaminen

Jos Elon Musk onnistuu, Marsissa voi sadan vuoden kuluttua olla miljoona ihmistä.

100 VUOTTA Sulatus

Ilmakehään voidaan vapauttaa hiilidioksidia ja höyryä lämmittämällä napoja. Se lämmittää planeetan.

150 VUOTTA Kasvit

Tässä vaiheessa happitasot ovat soveliaat kasvillisuudelle planeetan pinnalla.

132

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 132

21.09.2018 09:51

Aurinkokunnan muissasom osissa, kuten Titanilla jasolliknende Europalla, Tiesitkö tämän?

XXXXXXXXXXXXXXX De første eksoplanetene ble funnet, kretset ikke om stjerner, men om døde stjerner som kalles on joskus voinut olla elämää – joka ehkä elää yhä. pulsarer.

Tässä Team LavaHiven mallissa luodaan Mars-tukikohta moduuleista 3D-tulostuksella.

Planeetasta asumiskelpoinen näillä ehdoilla Ihminen on kauan uneksinut Marsin tekemisestä maankaltaiseksi maailmaksi, ja se voi olla mahdollista, muttei ehkä ihan vielä.

Yksi tapa tehdä se on lämmittää Marsin napojen suuria jääkenttiä, mahdollisesti suurilla peileillä planeetan kiertoradalla. Silloin ilmakehään vapautuva hiilidioksidi tihentää ilmakehää ja voi lämmittää planeettaa.

Toinen keino on rakentaa planeetan pinnalle tehtaita, jotka tuottavat kloorifluorivety-yhdisteitä ilmasta ja maasta. Kloorifluorivety-yhdisteet ovat maan ilmakehän otsonikerroksen takana (eli sen, joka säilyttää auringon lämmön ilmakehässä), ja ne voivat ajan myötä vaikuttaa samoin Marsissa. Tarvitaan myös keino muuttaa hiilidioksidipitoisen ilmakehän koostumusta niin, että siinä on happea ja vetyä, kuten Maassa.

Tätä hankaloittaa se, että aurinkotuulet puhaltavat jatkuvasti Marsin ilmakehää pois, koska planeetalla ei ole magneettikenttää.

Tulevaisuudessa tähän ehkä löydetään ratkaisu.

Tämä Team Gamman konsepti rakentaa Marsissa puoliautomaattisella robotilla.

Jos kaikki Marsin jää sulaisi, planeetta näyttäisi enemmän maankaltaiselta.

50 VUOTTA

Säteily

Jääpeitteinen uloin kerros suojaa säteilyltä, jolloin ihmisten ei tarvitse asua maan alla.

150 VUOTTA

900 VUOTTA

100 000 VUOTTA

Sijoitus

Kupoli rakennetaan paikkaan, josta maanalaista vettä on helposti saatavilla.

900 VUOTTA Ihmiset

Optimistisessa skenaariossa Mars voi soveltua normaaliin ihmiselämään 900 vuoden kuluttua.

XXXXXXXXXXXXXXXXXX WWW.NYVITENSKAP.NO

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 133

© NASA; WIKIstä; Pilvet AO; Foster + Partners

Rakennukseen tulee moduuleja sekä yksityiseen että yhteiseen käyttöön.

100 000 VUOTTA Tulevaisuus

Toisten arvioiden mukaan planeetan maankaltaistamiseen menee 10 000–100 000 vuotta.

XXXXXXXXXXXXXXX | Ny Vetenskap 133

133

21.09.2018 09:51

AVARUUS

TULEVAISUUS AVARUUDESSA ME SYNNYIMME MAASSA, MUTTA SE EI TARKOITA, ETTÄ MEIDÄN PITÄISI JÄÄDÄ TÄNNE.

M

aapallo on ihmiselle täydellinen paikka elää. Ihmisen hienosäätö tähän ympäristöön sopivaksi tapahtui evoluutiossa viimeisestä yhteisestä kantaisästä ihmisiksi, jotka ovat siitä lähtien levittäytyneet koko planeetalle.

Ei kuitenkaan ole varmaa, että Maa pysyy täydellisenä kotina ikuisesti. Ihmiset jatkavat fossiilisten polttoaineiden liikakäyttöä, ja väestö kasvaa. Se vahingoittaa ympäristöä ja kuormittaa Maan resursseja yhä ankarammin. Monet ovat huolissaan siitä, miten kauan planeetta voi kestää jatkuvaa väestönkasvua.

On myös muita syitä kuin ihmisen aiheuttamat tuhot, joiden vuoksi voimme joutua muuttamaan muualle. Ainakin yksi joukkokuolema on jo tapahtunut, joka johtui asteroidin törmäämisestä Maahan. Se, mitä

tapahtui dinosauruksille, voi tapahtua meille. Vuonna 1908 asteroidi törmäsi Siperiaan ja aiheutti suurta tuhoa ympäristössään. Se oli onneksi vain 50-metrinen, ja ihminen selviytyi ongelmitta. Paljon suurempia komeettoja ja asteroideja lentää kuitenkin naapuriavaruudessamme säännöllisesti. Seuraava osuma voi tulla milloin vain.

Vaikuttaa väistämättömältä, että tulevaisuudesta tulee maapallon ulkopuolinen jossakin vaiheessa, mutta ei vain siksi, että ihmisen on pakko paeta avaruuteen välttämättömyyden vuoksi. On paljon positiivisia syitä, miksi meidän pitäisi laajentaa horisonttiamme.

Elämää maapallolla voidaan parantaa, jos osa ihmiskunnasta matkustaa pois. Matkaamalla asteroideille tekemään kaivostoi-

mintaa voimme hankkia monia kysyttyjä materiaaleja ja estää Maan resurssien loppumisen. Jos ihmislaji leviää avaruuteen, myös koko lajin tuhoutumisen vaara pienenee. Siten voimme säilyttää ihmisen ainutlaatuisen älyn ja tietoisuuden.

Vähemmän ihmisiä maapallolla on hyvä, koska muiden lajien biologinen monimuotoisuus saa tilaa ihmisen poissaollessa.

Ehkä melkein yhtä tärkeää on avaruusmatkailun innostava vaikutus ihmiskunnalle!

Ihminen on luonnostaan löytöretkeilijä, joka rakastaa kohdata ja löytää tuntemattoman.

Mikä olisi jännittävämpää kuin lähteä kaikista matkoista suurimmalle? Tämä artikkeli kertoo ihmisen mahdollisuuksista tulla interplanetaariseksi lajiksi. Maailmassa on paljon ihmisiä, jotka työskentelevät jo tämän päämäärän eteen.

134

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 134

21.09.2018 09:52

XXXXXXXXXXXXXXXXXXX Gruvedrift på Reach For the Stars, lähettäjänä Curiosity ja will.i.am, oli ensimmäinen Tiesitkö tämän? asteroider kan gijoka romkolonier påtoiselta edle planeetalta. musiikki, lähetettiintilgang maahan metaller som nikkel, jern og titan.

TÄNNE VOIMME MATKUSTAA

Mahdollisia kohteita Astronomit ovat tunnistaneet joukon maailmoja, joista voisi tulla ihmiskunnan uusi koti.

Aurinkokunta ja muut tähtijärjestelmät ovat täynnä planeettoja ja kuita.

Nämä voivat olla parhaat vaihtoehdot.

GJ 667 Cc 23,6 valovuotta

Aurinkokuntamme ulkopuolella on miljardeja maailmoja, mutta niihin pääseminen tulee olemaan haaste.

Myös tämä planeetta sijaitsee asumiskelpoisella vyöhykkeellä tähtensä ympärillä, ja täältäkin voi löytyä nestemäistä vettä.

Kääpiötähti tuottaa todennäköisesti aurinkomyrskyjä, joten planeettaa asuttava ihminen tarvitsee suojaa.

Wolf 1061 c 13,8 valovuotta

Monet tekijät tekevät tästä planeetasta mahdollisen muuttokohteen ihmiselle avaruudessa. Se on asutettavalla vyöhykkeellä tähtensä ympärillä eikä siellä vaikuttaisi olevan paljon auringon säteilyä.

Kuu 384 400 kilometriä

Kuu on vahva ehdokas ensimmäisen maan ulkopuolisen siirtokunnan sijaintipaikaksi lyhyen välimatkan Maasta vuoksi.

Materiaalia ja ihmisiä voidaan kuljettaa sinne paljon helpommin kuin minnekään muualle.

Proxima Centauri b 4,2 valovuotta

Tämä planeetta on kiinnostava, koska se kiertää yhtä lähimmistä tähdistämme. Sinne osuu kuitenkin jatkuvasti aurinkomyrskyjä, koska se on niin lähellä tähteään. Se on kiviplaneetta, ja siellä on sopiva lämpötila, jotta siellä voisi olla nestemäistä vettä.

Kapteyn b 12,8 valovuotta

Tämä planeetta voi olla yksi asumiskelpoisimmista kohteista, jonka ihminen tuntee. Se on raskas, siellä vallitsee suotuisa lämpötila nestemäiselle vedelle ja sen arvioidaan olevan noin kaksi kertaa Maan ikäinen.

Se tarkoittaa, että siellä on jo voinut olla elämää.

© Thinkstock; NASA

Arvioidessa mahdollisia vaihtoehtoja uudeksi kodiksi, jotka ovat saavutettavan matkan päässä, Venus Mars on helppo luulla, että mahdollisuudet ovat 261 miljardia kilometriä 225 miljardia kilometriä rajalliset. Oikealla tekniikalla valinnanvaraa on Venusta sanotaan joskus Maan Ihminen on Marsin pinnasta kuitenkin melko lailla, tässäkin sisarplaneetaksi samanlaisen massan ja tehtyjen laajojen tutkimusten lyhyen välimatkan vuoksi. Auringon ansiosta hyvin valmistautunut aurinkokunnassa. Meidän on mahdollista läheisyys nostaa Venuksen mahdollisesti asuttaessaan asuttaa muita planeettoja, kuu tai itse pintalämpötilan kuitenkin 462 planeetan tulevaisuudessa. avaruus. asteeseen, joten ihmisen olisi Maaperästä on jo löydetty jäätä, ja asuttava leijuvissa kaupungeissa tunnemme osan meitä siellä Juuri nyt Mars vaikuttaa parhaalta pilvien keskellä. odottavista vaaroista. vaihtoehdolta. Planeetta on Maan lähin naapuri, ja se voi toimia suljetulle väestölle, mikä tekee punaisesta planeetasta hyvän vaihtoehdon. Mielikuvituksen ei kuitenkaan tarvitse rajoittua vain Marsiin.

Uusia mahdollisuuksia nousee horisontista joka ilta.

Ihminen pystyy jo matkustamaan Kuuhun, ja sen läheisyys tekee siitä hyvän vaihtoehdon. Materiaalit, tarvikkeet ja siirtokuntalaiset voidaan viedä sinne yksinkertaisesti. Suhteellisen lyhyen Europa Titan välimatkan ansiosta myös kommunikaatio 628,3 miljardia kilometriä N. 1,4 miljardia Europa voi olla yksi parhaista kilometriä Maan kanssa kulkee nopeasti.

Saturnuksen Titan-kuulla on paikoista elämälle meidän Kuussa ei kuitenkaan ole lähes lainkaan järviä, pilviä ja sadetta. Mutta ei aurinkokunnassamme. Siellä on vettä, toisin kuin Marsissa. Samaa ei voi sanoa vettä. Titanilla on nestemäistä runsaasti happea ja nestemäinen metaania, ja sen pinnalla virtaa meri. Heikon painovoiman ja Saturnuksen kuista. Joillakin niistä on jopa syanidia. Asutus maan alla kylmyyden vuoksi ihmisen voi olla nestemäistä vettä, joka suihkuaa antaisi parhaan suojan. paras asua kiertoradalla Europan pinnanalaisesta merestä. Siellä voi olla ympärillä. mahdollista pumpata vettä, joka on eloonjäämisellemme eläintärkeä aines.

Maankaltaistaminen on lopullinen tavoite, kun ihminen asuttaa uuden planeetan tai kuun. Siihen kuuluu kaasujen tuottamista, jotka voivat muodostaa maapallon kaltaisen ilmakehän, jotta elämä voisi kukoistaa sen pinnalla. Siitä ei tule helppo tehtävä, ja voi osoittautua, että matkasta planeetalle tulee tehtävän helpoin osa.

135

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 135

21.09.2018 09:52

AVARUUS

TIEN PÄÄLLÄ

Kaukaiset tähdet valovuosien päässä tulevat ilman aika-avaruuden vääristämistä todennäköisesti jäämään meiltä saavuttamattomiin.

Yksi suurimmista haasteista on taittaa välimatka eri tähtijärjestelmien välillä.

Vaikka ihminen matkustaisi ”vain” lähimpään aurinkokuntaan, taitettavana olisi valtava välimatka. Yli neljä valovuotta! Se merkitsee, että sinne pääseminen kestää monta vuotta, vaikka matka taitettaisiin valon nopeudella.

Nykyiset rakettimoottorit eivät yllä edes prosenttiin valon nopeudesta.

Ihmiskunnan ehkä kannattaa uskaltautua matkaan valtavasta välimatkasta huolimatta, mutta miten se onnistuisi? Vastaus voi löytyä uuden voimalähteen suunnittelusta, joka antaisi paljon suuremman nopeuden kuin nykyiset rakettijärjestelmät.

Useimmat näistä rakenteista ovat yhä vasta teoriavaiheessa, mutta joillakin niistä on potentiaalia lisätä nopeutta paljon lähemmäs valon nopeutta. Silloin voisimme matkustaa lähimpiin aurinkokuntiin muutamassa vuosikymmenessä tuhansien vuosien sijasta.

Tämän innovatiivisen konseptin tekee mielenkiintoiseksi sen polttoainevalinta ja tapa käyttää sitä. Mahdollisiksi vaihtoehdoiksi on ehdotettu ionisoituneita kaasuja, tähtienvälistä vetyä ja jopa antimateriaa. Ajattele, jos aikaavaruutta voisi taivuttaa sen sijaan, että matkustaisi suurella nopeudella?

Laajeneminen

Rajoitus

Kappaleen liike tilan läpi rajoittuu sen luonnolliseen rajaan, ts. valon nopeuteen.

a Kokoonpuristuminen

Negatiivista energiaa voidaan käyttää tilan laajentamiseen ja esineen ”puristamiseen” pois.

Avaruutta aluksen ympärillä puristetaan kokoon ja alusta työnnetään eteenpäin.

Se kuulostaa tietysti mahdottomalta, mutta Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan niin voi tehdä. Tämä tieto on pohjana idealle aika-avaruuden vääristämiseen perustuvasta kuljetusjärjestelmästä (poimuajo). Käyttämällä negatiivisena energiana tunnettua väliaikaista energiamuotoa, voimme laajentaa ja puristaa

VASIMR-moottori Nykyiset raketit laukaistaan suuren polttoainemäärän nopealla palamisreaktiolla, joka työntää avaruusaluksen ilmakehän läpi. Vaikka tämä menetelmä on toiminut tähän asti, kemialliset reaktiot ovat erittäin tehottomia, ja tämä on siksi tehoton tapa kurkottaa kauas avaruuteen. Ad Astra Rocket Company on suunnitellut VASIMRmoottorin (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket), joka on nopeampi ja paljon tehokkaampi.

Kompressori muuttaa tavallisen kaasun tehokkaaksi polttoaineeksi, jolloin avaruusalus tarvitsee vähemmän polttoainetta ja voi matkata tasaisella, suurella nopeudella. Se mahdollistaa pitemmät ja nopeammat matkat kuin koskaan aikaisemmin.

Avaruuden ”oikotiet”

Pitkä matka

Negatiivista energiaa voi teoriassa käyttää laajentamaan ja puristamaan itse tilaa.

Vääristysmatka

Alus siirtyy lähemmäs määränpäätään manipuloimalla itse avaruutta ympärillään.

avaruutta kokoon avaruusaluksen ympärillä siirtääksemme sitä lähemmäs määränpäätä.

Aika-avaruuden taivuttaminen on näköpiirissä olevassa tulevaisuudessa vain abstrakti idea. Muita konsepteja kuitenkin kehitellään jo, ja ne voivat olla esittelyvalmiita ehkä nopeammin kuin uskommekaan.

Kiihdytin

Plasma liikkuu sähköisesti ladatussa osassa sen kuumentamiseksi.

Kiihdytys

Magneettikentän kiihdyttämä plasma purkautuu aiheuttaen työntövoimaa.

Polttoaine

Neutraalia kaasua suihkutetaan ionisointikammioon.

Muutos

Radioaallot lämmittävät ja ionisoivat polttoaineen.

Kaasusta tulee plasmaa.

Keskitetty lämpö

Plasma siirtyy sähkömagneettisesti pakokaasuputkeen, joka pakottaa kiihdyttimen partikkelit sisään.

Pakokaasu

Plasma puristuu ulos hyvin korkeassa lämpötilassa, mistä syntyy suuri työntövoima.

136

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 136

21.09.2018 09:52

Tiesitkö tämän?

Ensimmäinen Ruotsin avaruuteen laukaisema raketti oli nimeltään Plutnik. Vuosi oli 1961.

Tulevaisuuden BUSSARDIN PATOPAINEMOOTTORI avaruusalukset Plasma, antimateria ja negatiivinen energia voivat olla ihmiskunnan lippu uuteen avaruustutkimukseen.

Polttoainetta avaruudesta Kauha

Tarkkaa navigointia

Sähkömagneettinen kenttä vangitsee protonit.

Miehistön on huolehdittava siitä, että avaruusalus matkaa alueilla, joilla on riittävä protonitiheys.

Avaruus ei ole tyhjä. Bussardin patopainemoottori käyttäisi polttoaineena planeettojen- ja tähtienvälisessä avaruudessa olevia protoneja.

Ydinfyysinen fuusio

Protonit sulavat yhteen fuusioreaktiossa, vapauttavat energiaa ja antavat työntövoimaa.

Vääristymärenkaat

Jatkuva kiihdytys

Kaksi paksua rengasta vähentävät vääristyskuplan muodostamisessa avaruusaluksen ympärille tarvittavaa energiaa.

Tämä avaruusalus aloittaa hitaasti, mutta kun se pääsee vauhtiin, se käyttää enemmän polttoainetta kiihdytyksen jatkamiseen.

Vaihtoehtoinen energianlähde

Vääristymäjärjestelmän käynnistämiseen tullaan tarvitsemaan valtava määrä energia, joten alukselle on otettava mukaan energianlähde.

VÄÄRISTYMÄRAKETTI

Polttojärjestelmä

Negatiivista energiaa voidaan käyttää tavallisen polttoaineen sijasta vääristämään aikaavaruutta aluksen ympärillä.

ANTIMATERIARAKETTI Sisällä

Avaruusaluksen ympärille muodostuva vääristymäkupla tulee olemaan tietyn kokoinen, ja aluksen kaikkien komponenttien on mahduttava sen sisään.

Tuhoutuminen

Suoja

Jonkinlainen säteilysuoja voi olla välttämätön miehistön suojaamiseksi materian ja antimaterian törmäyksessä syntyvältä gammasäteilyltä.

Voimakas työntövoima

Antimaterian tuhoutumisen tuottama voimakas työntövoima tulee olemaan suurempi kuin se, minkä nykyiset kemialliset reaktiot pystyvät tuottamaan.

© SPL; Illustration by Adrian Mann

Kun materia ja antimateria kohtaavat, ne tuhoutuvat räjähdysmäisessä energianpurkauksessa.

Keveys

Pienikin määrä turvallisesti sähkömagneettiseen kenttään suljettua antimateriaa voi tuottaa valtavan voiman.

Tarvittava kokonaispolttoainemäärä voi siksi olla suhteellisen alhainen.

137

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 137

21.09.2018 09:52

AVARUUS

AVARUUDEN SIIRTOKUNNAT Avaruuden valtavissa elinympäristöissä voi olla mahdollista viedä palanen maapalloa ulkoavaruuteen.

Ihmisten sivilisaatio maapallon ulkopuolella olisi kaikkialla riippuvainen suunnilleen samasta määrästä ravintoa ja suojaa kuin maapallollakin. Tarvitaan ilmaa, lämpöä, säteilyä, vettä, painovoimaa, ruokaa ja tila, jossa elää. Tämän ratkaiseminen on valtava tehtävä.

Lähistöllä ei ole paikkaa, joka voisi tarjota kaikki nämä välttämättömyydet, ja maankaltaistamisesta tulee pitkä ja ehkä mahdoton prosessi. Yksinkertaisin tapa täyttää nämä vaatimukset on siksi rakentaa oma koti avaruuteen. Tämä valtava rakenne olisi joko uusi pysyvä koti, tai keino aloittaa muutto, joka jatkuisi useiden sukupolvien ajan. Jälkimmäinen olisi erilaista kuin mikään hanke, johon ihmiskunta on koskaan ryhtynyt, ja monen sukupolven olisi vietettävä koko elämänsä avaruudessa suljettuna asuinkelpoiseen ympäristöön. Koska maailmakaikkeus on niin valtava, se voi olla ainoa tapa tutkia sitä.

Koti avaruudessa Uusi koti

Maan kaltaisesta ympäristöstä tulee tärkeä pitkäaikaisen avaruudessa oleskelun tai määräämättömän pituisen avaruusmatkan psykologisten vaikutusten lieventäjä.

Jos hankkeet kaivostoiminnasta asteroideilla toteutuisivat, välttämättömiä tarvikkeita olisi mahdollista hankkia. Jos pyörivän esineen tuottamaa keskihakuvoimaa voidaan hyödyntää, sillä voidaan simuloida painovoimaa.

Projektista tulee varmasti valtava, mutta ihmiskunta kykenee uskomattomiin saavutuksiin, ja meillä on jo nyt suunnitelma siitä, miten kaikki voisi tapahtua. Klassisten steriilien ja ahtaiden avaruusalusten vastakohtana sellaiset siirtokunnat olisivat koti, johon kuuluisi monia maan pinnalla olevia viihdykkeitä.

Tähän mahdolliseen tulevaisuusskenarioon liittyy vielä yksi arvioitava puoli. Jos jotkut ihmiset jäävät Maahan toisten lähtiessä avaruuteen ja toisten kaukaisille planeetoille ja kuihin, laji tulee todennäköisesti muuttumaan.

Useita sukupolvia kestävä poissaolo ja elämä erilaisessa painovoimassa ja ilmakehässä voi johtaa siihen, etteivät kaikki tulevaisuudessa

Valtavan elinympäristön rakentaminen avaruuteen olisi ihmiskunnalle valtava tehtävä.

enää ole ihmisiä. Tulevaisuus avaruudessa voi johtaa uuteen, vieraaseen lajiin: ihmiskunnan jälkeläisiin.

Ihmiskunta voi kaukaisessa tulevaisuudessa olla hemmoteltu mahdollisuuksilla, ja seuraavanlaiset siirtokunnat voisivat olla joitakin käytettävissä olevista vaihtoehdoista.

Sellaisessa elinympäristössä kuin Kalpana One ihmiset voivat matkustaa tyylikkäästi.

Onnellista matkantekoa

G-voima

Suuressa elinympäristössä on tarpeeksi tilaa yksityishuoneille ja vapaa-ajan mahdollisuuksille.

Pyörivä rakenne pyrkii jäljittelemään Maan painovoimaa, jotta asukkaat voivat elää siellä.

Puutarha avaruudessa

Biologinen monimuotoisuus

Luonnonkasvit antavat orgaanisen lisän ympäristön happitasolle ja tuottavat myös ruokaa.

Ottamalla mukaan vihreitä kasveja voidaan luoda ekosysteemi, jossa on oikeaa eläin- ja kasvielämää.

Keinotekoinen tähti Keskellä seisoo valtava valonsäde kuin akseli. Se jäljittelee auringon vuorokausirytmiä.

Tilansäästöä

Painovoiman tunne heikkenee rakenteen keskellä, mutta siellä voi olla kasveja ja eläimiä.

138

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 138

21.09.2018 09:52

Retro rakennekonsepti Avaruusharrastajien sukupolvi innostui 1970-luvulla kolmesta NASA:n rahoittaman yrityksen suunnittelemasta pyörivästä rakenteesta.

O'Neillin sylinteri

Kolme rantua maata ja kolme valtavaa lasiosastoa voisi koota noin 8 km leveäksi ja 32 km pitkäksi rakenteeksi.

Kaksi tällaista rakennetta voisi yhdistää vastakkain pyöriviksi pareiksi akseliensa ympäri pyörivien sylinterien vakaamiseksi.

Yrityksiin, jotka suunnittelevat kaivostoimintaa asteroideilla, on investoitu yli 13,4 miljardia dollaria.

AVARUUDEN TYÖPAIKAT Tulevaisuuden siirtokunnat tarjoavat uusia uramahdollisuuksia.

Avaruusmaanmittari

Riittävien resurssien kokoaminen tulee olemaan yksi tärkeimmistä avaruuselinympäristön tehtävistä, ja asteroideista tulee kohteita, joista niitä on saatavilla.

Maanmittari arvioi nämä avaruuskivet ja löytää parhaat paikat kaivostoiminnalle.

Stanfordin torus

Tässä konseptissa siirtokuntalaiset asuisivat rengasrakennelman sisällä, jossa katto olisi joko läpikuultava tai jopa avoin.

Jälkimmäisessä tapauksessa pyörimisliike pitäisi ilmakehän valtaosan renkaiden sisällä, ja avaruusalusten olisi helppo lentää sisään ja ulos.

On epätodennäköistä, että kaivostyöläinen lähtisi avaruuteen ja käyttäisi välineitä manuaalisesti. Se olisi liian vaarallista.

Asteroidikaivostyöntekijä vastaisi koneiden ylläpidosta ja valvonnasta; tämän työn voi hoitaa turvallisesta siirtokunnasta.

Kommunikaatio- ja navigointispesialisti

Bernalin kehä

Tätä rakennelmaa ehdotti alun perin John Bernal vuonna 1929, ja sitä kehitettiin edelleen 1970-luvulla. Se muistuttaa muodoltaan maapalloa, mutta ihminen asuisi kestävän kuoren sisällä. Päiväntasaajalla tuntuisi maankaltainen painovoima, joka heikkenisi napoja kohti.

Asteroidikaivosmies

Yksi siirtokunta ei riittäisi, joten useiden avaruusalusten on keskusteltava. Signaalien lähettämisen ja vastaanottamisen lisäksi nämä spesialistit varmistavat, että alus pysyy oikealla kurssilla.

Rakenne ja ylläpito

Koska suuria rakenteita on paljon yksinkertaisempi koota painottomassa tilassa, rakennustiimi voisi rakentaa sen avaruudessa. He myös korjaisivat aluksen mahdolliset vauriot.

Ilmakehän valvoja

Tähän työhön liittyy vastuu kaikkien asukkaiden hengestä.

Maan kaltaisen ilmakehän valvomiseen avaruudessa kuuluisi happi- ja hiilidioksiditason, lämpötilan ja uv-valon määrän säännöstely.

Tulevaisuuden insinööri Tulevaisuuden aluksia on valvottava ja luultavasti tankattavakin, riippuen niiden käyttövoiman tuottavasta moottorista. Tulevaisuuden insinöörit valvovat näitä prosesseja; ettei moottori ylikuumene tai vuoda säteilyä.

Fysiologi

Avaruusmatkailija

Fysiologi huolehtisi siitä, että pyörivän avaruusaseman keskihakupainovoima jäljittelee Maan painovoimaa tarpeeksi hyvin ja suosittelee kuntosaliharjoittelua niille, joiden on rakennettava lisää lihaksia.

Kun tuntematonta lähdetään tutkimaan, voi olla välttämätöntä lähettää kohteeseen ihmistiedustelijoita. Tähän voi käyttää pienempiä, avaruusmatkailijoiden avaruusaluksia, jotka ovat tavallisesti kiinnittyneinä siirtokuntaan.

© Bryan Versteeg; NASA; Illustration by Adrian Mann

Tiesitkö tämän?

139

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 139

21.09.2018 09:52

AVARUUS

Tervetuloa Venukselle Helvetillistä maailmaa kuvataan Maan häijyksi kaksoseksi.

K

uvittele Maata muutaman miljardin vuoden kuluttua. Maapallon ilmakehästä on silloin tullut niin paksu, että planeetta lämpenee lämpenemistään. Meret alkavat kiehua, eliöt kamppailevat eloonjäämisestä ja maasta tulee tappava, myrkyllinen autiomaa.

Se voi kuulostaa äärimmäiseltä, mutta näin on luultavasti tapahtunut Venuksella, Aurinkoa toiseksi lähimmällä planeetalla Merkuriuksen jälkeen. Kun planeetat syntyivät noin 4,6 miljardia vuotta sitten, Venus ja Maa olivat varsin samanlaisia, kuten vielä nytkin. Molemmat ovat kiviplaneettoja, suunnilleen samankokoisia, ja niillä on samankaltaiset kemialliset koostumukset.

Venuksella on luultavasti kerran ollut meriä, aivan kuten Maalla nyt. Toisin kuin maapallolla,

Venuksen sisällä Tämän tutkijat tietävät aurinkokunnan lämpimimmästä planeetasta.

nämä meret eivät säilyneet tarpeeksi pitkään, jotta elämää olisi ehtinyt syntyä. Näin tutkijat ainakin uskovat. Yhä vahvemman auringon ja vahvojen aurinkotuulten yhdistelmä aiheutti Venuksella häkellyttävän muutoksen, jollaisen Maakin voi vielä joskus kokea.

Muutokset saivat Venuksn veden höyrystymään ilmakehään, jolloin ilmakehästä tuli tiheämpi ja Venus lämpeni lämpenemistään.

Sitten kivilajien hiili alkoi sublimoitua ilmakehään, jossa se yhdistyi happeen ja muodosti hiilidioksidia. Ilmakehä tiheni entisestään, ja planeetta jatkoi lämpenemistä, kunnes se saavutti nykyisen tilansa. Tätä prosessia sanotaan kiihtyväksi kasvihuoneprosessiksi.

Planeetan tiheä ilmakehä on tallella, jonka vuoksi sen pinta on piilossa näkyvistämme.

Tutkijat alkoivat saada tietoa siitä, mitä alhaalla tapahtuu Neuvostoliiton 1960–80-luvuilla lähettämien ja NASA:n ja ESA:n lähettämien sondien avulla.

Planeetan pinnan 450 asteen keskilämpötila on riittävän korkea sulattamaan lyijyä, ja se tekee Venuksesta aurinkokuntamme lämpimimmän planeetan. Pinnalla on vulkaanisia muodostelmia, ja planeetalla voi yhä olla toimivia tulivuoria. Tuulet pyyhkivät planeetan pinnalla useiden satojen kilometrien tuntinopeudella, ja sateet ovat rikkihappoa. Nämä helvetinkaltaiset olosuhteet selittävät, mistä Venus on saanut lempinimekseen ”Maan häijy kaksonen”. Jos ihminen ei pidä huolta maapallosta, Venus voi olla vinkki siitä, mikä meitä odottaa.

Vaippa

Venuksen vaipan oletetaan olevan noin 3 000 km paksu, mutta tutkijat eivät tiedä siitä juuri muuta.

Koostumus

Venuksen ilmakehästä 96.5 % on hiilidioksidia ja 3,4 % vetyä, ja lisäksi on jäämiä muista kaasuista.

Kallistus

Venus kallistuu 2,64 astetta, joten vuodenaikoja tuskin huomaa. Maan kallistus on vertailun vuoksi 23,4 astetta.

Ilmakehä

Venuksen ilmakehä on noin 90 kertaa tiheämpi kuin Maan, ja se heijastaa noin 75 % siihen osuvasta auringonvalosta.

Massa Neuvostoliittolainen sondi Venera on lähettänyt ainoat Venuksen pinnasta otetut kuvat.

Venuksen massa on noin 81,5% Maan massasta.

140

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 140

21.09.2018 09:52

Tiesitkö tämän?

Venus pyörii päinvastaiseen suuntaan kuin useimmat muut planeetat, luultavasti sen varhaishistoriassa kokeman törmäyksen vuoksi.

Vuorokausi Merkuriuksen vuorokausi kestää kummallista kyllä kauemmin kuin sen vuosi. Planeetan kierros Auringon ympäri kestää 243 Maan vuorokautta.

” Planeetan pinnan 450 asteen keskilämpötila on riittävän korkea sulattamaan lyijyä.”

Etäisyys

Venuksen etäisyys Auringosta on noin 108 miljoonaa kilometriä, eli 72 % Maan etäisyydestä Auringosta.

Ydin

Tutkijat uskovat, että Venuksen ydin koostuu sulasta raudasta ja nikkelistä. Halkaisija on noin 6 000 km.

Pinta

Venuksen pinta on Merkuriukseen ja Marsiin verrattuna varsin tasainen, luultavasti vulkaanisen toiminnan vuoksi.

Koko

© Sol 90 images; Science Photo Library

Venus on hieman Maata pienempi; sen halkaisija on n.

95 % Maan halkaisijasta.

Kuori

Venuksen kuori on paljon Maan kuorta kovempi. Se on 50 km paksu, ja koostuu pääasiassa silikaateista.

Magneettikenttä

Venuksen magneettikenttä on hyvin heikko. Se voi johtua siitä, että ydin ei pyöri riittävän nopeasti, toisin kuin Maan.

Venuksen tulivuoret saattavat yhä purkautua.

141

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 141

21.09.2018 09:52

AVARUUS

Tutkijat Venuksella

Venusta tutkineet avaruusluotaimet.

Venera 7

Useat neuvostoliittolaiset laskeutujat ovat yrittäneet laskeutua Venukselle 1960-luvulta lähtien. Ensimmäisenä niistä onnistui Venera 7, 15. syyskuuta 1970.

Venera 9

Venera 9:stä tuli 22. lokakuuta 1975 ensimmäinen avaruusalus, joka asettui Venuksen kiertoradalle. Siihen kuulunut laskeutuja lähetti ensimmäiset kuvat planeetan pinnalta.

Mariner 2

Amerikkalaisten Mariner 2 oli ensimmäinen sondi, joka onnistui lentämään Venuksen ohi 14. joulukuuta 1962 neuvostoliittolaisten yrityksen epäonnistuttua sitä ennen.

Vega 1 ja 2

Neuvostoliittolaiset sondit Vega 1 ja Vega 2 lähettivät heinäkuussa 1985 heliumpalloja, jotka leijuivat Venuksen ilmakehässä ja lähettivät tietoa noin kahden Maan vuorokauden ajan.

Molemmat tässä olevat Venus-kuvat on ottanut Magellan-sondi.

Vasemmalla näkyy planeetta tutkalla valokuvattuna, ja oikealla väärävärikuva korostaa korkeuseroja.

Magellan

Amerikkalainen sondi Magellan asettui Venuksen kiertoradalle 10. elokuuta 1990 ja kartoitti yli 98 % planeetan pinnasta. Molemmat tässä nähtävät kuvat tehtiin Magellanin lähettämillä tiedoilla.

Akatsuki

Viimeisimmän matkan Venukselle teki japanilainen sondi Akatsuki, jonka yritys asettua kiertoradalle epäonnistui joulukuussa 2010. Se kiersi aurinkokunnan ja yritti uudelleen viisi vuotta myöhemmin.

Tällä kertaa se onnistui.

Venus Express

Euroopan avaruusjärjestön lähettämä sondi Venus Express asettui Venuksen kiertoradalle 11. huhtikuuta 2006 ja syöksyi planeetan ilmakehään tammikuussa 2015.

142

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 142

21.09.2018 09:53

Tiesitkö tämän?

Venuksen kovimmat tuulet voivat puhaltaa jopa 700 km/h.

Tutkimustulosten mukaan ne ovat kiihtymässä vielä kovemmiksi.

Pystyisimmekö me elämään Venuksella?

Lyhyt ja tyly vastaus on: ei, emme ainakaan vielä. Pinnan lämpötila on riittävän korkea sulattamaan lyijyä, ja kaasukehän paine on 90 kertaa korkeampi kuin Maassa. Ihmiset musertuisivat. Jos ihmiskunta voittaisi nämä ongelmat tulevaisuudessa, mikä meitä odottaisi?

Pinta on täysin kuiva, joskin siellä voi paikoitellen olla toimivia tulivuoria.

Painovoima muistuttaa Maan painovoimaa; se on 90 % meidän painovoimastamme. ”Ilma on niin paksua, että planeetan pinnalla tuntuisi siltä kuin yrittäisi puskea veden läpi.”

Pinta on outo paikka. Vieraan ympäristön lisäksi aurinko nousee lännestä ja laskee itään Venuksen päinvastaisen kiertosuunnan vuoksi. Taivas on oranssinpunainen, ei sininen, kuten maapallolla.

Vaikka ihminen ei voi elää Venuksella, sen yläpuolella voi elää. Lämpötila noin 50 km pinnan yläpuolella on suunnilleen sama kuin Maassa. Rikkihapossa selviytymiseen tarvittaisiin vain puvut hengittämistä varten. Teoreettisesti ihmisen olisi mahdollista elää siellä leijuvissa kaupungeissa, mutta tällä hetkellä meillä ei ole sen vaatimaa tekniikkaa.

Maan pintalämpötilan nopea nousu kestää vielä jonkin aikaa, mutta planeetta on menossa siihen suuntaan.

”Ilma on niin paksua, että planeetan pinnalla tuntuisi siltä kuin yrittäisi puskea veden läpi.”

Pilvissä leijuvia kaupunkeja on ehdotettu yhdeksi tavaksi asuttaa Venus.

Maan tulevaisuus

Maassa ilmaston lämpeneminen on lämmittämässä planeettaa levottomuutta herättävän nopeasti. Jos mietit, miten huonosti se voi päättyä, voit vilkaista Venuksen suuntaan.

Kun Venuksen pinta lämpeni nopeasti, ilmakehään vapautui suuria määriä vesihöyryä ja hiilidioksidia. Tätä prosessia sanotaan kiihtyväksi kasvihuoneprosessiksi. Se nosti pintalämpötilan nykyiseksi pätsiksi. Jos sama tapahtuisi Maassa, kaikki elämä kuolisi.

Vaikka sama ei olisi tapahtumassa aivan heti, ei ole täysin mahdotonta, että se tapahtuisi joskus tulevaisuudessa. Emme tiedä, miten kauan siihen tarkalleen menee, mutta Venuksen lisätutkimukset voivat antaa vastauksen. Miten pelottavaksi se sitten osoittautuisikin.

143

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 143

21.09.2018 09:53

HISTORIA

158

Kadonneet kaupungit

146 Kuolemanjälkeinen elämä muinaisessa Egyptissä 152 Entisaikojen vakoojat 158 Kadonneet kaupungit 144

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 144

21.09.2018 09:53

146

Matka kuolemanjälkeiseen elämään 152

”Moni muinainen sivilisaatio on kadonnut tuhouduttuaan tulipaloissa tai hautauduttuaan hiekkaan.”

156

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 145

Kylmän sodan vakoojat

XXXXXXXXXXXXXXXXX Spioner under den kalde krigen

145

21.09.2018 09:53

HISTORIA

Kuolemanjälkeinen elämä muinaisessa

Egyptissä

Kaikki rituaaleista, demoneista ja alamaailman jumalista.

146

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 146

21.09.2018 09:53

H

Gizan suuri pyramidi oli maailman korkein ihmisen rakentama rakennus lähes 4 000 vuotta.

arvat kulttuurit herättävät sellaisia mystiikan ja pelonsekaisen kunnioituksen tunteita kuin muinainen Egypti. Niilin rannoilla noin v. 3 000 eaa. kehittynyt sivilisaatio oli mahtavimpia koko maailmassa. Vaikka suuri osa maasta oli asumiskelvotonta, hedelmätöntä autiomaata, joki oli elämän lähde niin ihmisille, eläimille kuin kasveillekin.

Niili loi pohjan talonpoikien, lääkäreiden, rakennustyöläisten ja sotilaiden yhteiskunnalle. Heidän urotekonsa ja keksintönsä olivat suurempia kuin kenenkään muun. He loivat yhden ensimmäisistä kirjoitusjärjestelmistä, he olivat ensimmäisiä tieteenharjoittajia, ja renessanssin mestarit kopioivat heidän taidettaan. Parhaiten muinaiset egyptiläiset tunnetaan mahtavista pyramideista ja verisistä muumiointirituaaleista.

Kuolema oli teollisuudenala, hyvin kukoistava sellainen.

Uskonto oli tukipilari, jonka varaan yhteiskunta rakentui, ja se toimi tiennäyttäjänä elämän kaikilla aloilla. Ihmiset uskoivat, että oli monia jumalia, joilla oli monia rooleja; sodanjumalatar Sekhmetistä Niilin jumala Hapiin. Yksi muinaisen Egyptin uskonnon tärkeimmistä piirteistä oli usko kuolemanjälkeiseen elämään. Kun ihminen kuoli, hänen sielunsa uskottiin jatkavan elämäänsä, mutta vain jos se vietiin alamaailmaan oikealla tavalla. Sielun oli taisteltava demoneita ja portinvartijoita vastaan, ennen kuin se pääsi perille suureen oikeussaliin, jossa sen oli todistettava olevansa ikuisen rauhan arvoinen. Se, joka läpäisi testin, sai jatkaa taivaalliseen kopioon elämästä maan päällä. Niistä, jotka eivät läpäisseet, tuli ikuisesti levottomia sieluja. He juuttuivat kiirastuleen, joka oli itse kuolemaakin pahempi.

Koska egyptiläiset uskoivat tähän, he viettivät elämänsä valmistautumalla matkaan alamaailman halki. Heidän oli vältettävä tekemästä syntiä niin hyvin kuin he pystyivät ja varmistettava, että heidän maallisella ruumiillaan oli lepopaikka.

Ruumis sai seuraa kaikista esineistä, joita sielu tarvitsi viihtyäkseen kuolemanjälkeisessä elämässä. Rikkaat egyptiläiset omistivat useita vuosia hautakammioiden rakentamiseen; niistä tuli usein hienompia kuin heidän taloistaan. Sitten he täyttivät kammiot mittaamattomilla rikkauksilla.

Muinaisessa Egyptissä kuolema oli jännittävä seikkailu.

Pyramidit ja hautakammiot Faaraot ja muut muinaisen Egyptin yhteiskunnan rikkaat jäsenet haudattiin aluksi mastaboihin. Ne olivat laakeita, suorakulmaisia viistoseinäisiä rakennuksia, jotka suojasivat hautaa pedoilta ja varkailta. Kolmannen dynastian aikana arkkitehti Imhotep sai idean pinota useita mastaboita toistensa päälle korkeaksi ”moniaskelmaiseksi” rakennelmaksi. Ne toimivat valtavina portaina ja antoivat kuolleelle mahdollisuuden yltää taivaaseen.

Ensimmäinen oli Djoserin porraspyramidi, joka rakennettiin noin 2680 eaa.

Pyramidit yleistyivät seuraavina vuosisatoina faaraoiden hautapaikkoina, ja eri tasot sulautuivat ajan myötä porrasmuodosta sileiksi seinämiksi.

Kuninkaat ja kuningattaret kilpailivat siitä, kuka rakensi korkeimman ja mahtavimman monumentin. Se oli kuitenkin kallista. Pyramidien rakentamiseen tarvittiin valtavat määrät kiviä, työvoimasta puhumattakaan. Ne joutuivat myös hautaryöstäjien kohteeksi.

Seitsemännen dynastian aikana yleistyi tapa haudata faaraot kallioon hakattuihin hautakammioihin.

Ensimmäisen egyptiläisen pyramidin rakensi faarao Djoser, ja se on 60 metriä korkea.

Neftys

Hän oli Anubiksen äiti, ja hän suojeli kuolleita ja hallitsevaa faaraota.

Kuolleiden kirja Kun alamaailmassa oli hoidettava niin monta demonia, hirviötä ja portinvartijaa, taikaloitsu tai pari saattoi helpottaa urakkaa. Kuolleiden kirja oli hautajaisteksti, jota käytettiin Uuden valtakunnan alussa (noin 1550 eaa.). Siinä oli loitsuja, jotka auttaisivat vainajaa matkalla kohti kuolemanjälkeistä elämää. Tätä kirjaa oli vain rikkailla, koska se oli erikoistilattava, ja sitä kirjoitti ja kuvitti monta tekijää. Kirja

sijoitettiin sitten vainajan arkkuun tai hautakammioon, ja otteita tekstistä kirjoitettiin seinille, sarkofagiin ja amuletteihin, jotka laskettiin muumion viereen. Kullakin loitsulla oli oma tarkoituksensa. Jotkut auttoivat kuollutta tunnistamaan eri jumalia, toiset suojelivat häntä pahaa vastaan tai antoivat hänelle ympäröivän maailman hallinnan.

© Thinkstock; WIKI

Tiesitkö tämän?

Kuolleiden kirjan loitsu 17 auttaa kuollutta tunnistamaan Atum-jumalan.

147

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 147

21.09.2018 09:53

HISTORIA

Näin tehtiin muumio Palsamointiprosessi oli pitkä ja karmiva, mutta muinaiset egyptiläiset pitivät sitä välttämättömänä, jotta sielu voisi jatkaa elämäänsä.

Ikuisen elämän tavoittelu ei tähdännyt vain sielun säilyttämiseen. Egyptiläiset uskoivat, että sen oli pakko palata ruumiiseen säännöllisesti voidakseen jatkaa elämäänsä, joten ruumis oli säilytettävä ehjänä. He uskoivat myös, että kuolleiden oli muistutettava eläviä mahdollisimman paljon, jotta sielu tunnistaisi oman fyysisen kotinsa.

Tämä saavutettiin aluksi hautaamalla kuolleet autiomaahan, jossa lämmin hiekka kuivasi ruumiit ja esti mätänemisen. Ajan mittaan egyptiläiset kehittivät säilöntämenetelmän, joka säilöi maalliset jäännökset tuhansiksi vuosiksi. Se sai nimekseen muumiointi.

Ensimmäiset muumiot ovat peräisin vuoden 2600 eaa. vaiheilta, mutta tehokkain ja tunnetuin muumiointimenetelmä kehitettiin vasta noin vuonna 1550 eaa. Siinä kuolleen sisäelimet irrotetaan, liha kuivataan ja koko keho kääritään siteisiin.

Prosessi kesti noin 70 päivää ja oli erittäin kallis, joten vain rikkaimmilla oli varaa siihen. Köyhät perheet saivat toisen palsamointimenetelmän, jossa sisäelimet liuotettiin setriöljyyn ja tyhjennettiin peräaukon kautta, ennen kuin ruumis upotettiin vetykarbonaattiin kuivumaan.

Palsamointi oli ilmaston vuoksi tehtävä niin nopeasti kuoleman jälkeen kuin mahdollista. Ruumis vietiin ensiksi ”ibuun” tai ”puhdistuspaikalle”, joka oli yleensä teltta Niilin lähellä. Siellä ruumis pestiin vedellä ja palmuviinillä, joka edusti kuolleen jälleensyntymistä ja sai sen tuoksumaan hyvältä pitkään. Vain papit olivat päteviä suorittamaan nämä toimet, ja pääpalsamoijaa kutsuttiin ”hery seshtaksi”.

Hän edusti Anubista, palsamoinnin ja kuolleiden jumalaa. Hänellä oli usein sakaalinaamio osoittamassa, miten tärkeä hän oli. Hery seshta vastasi ruumiin pakkaamisesta ja uskonnollisten rituaalien toteuttamisesta kuolleelle; tämä osa palsamointiprosessia oli yhtä tärkeä kuin ruumiin fyysinen käsittely.

Muinaisten egyptiläisten taitojen ansiosta meille on säilynyt miesten, naisten ja lasten kasvoja melkein täsmälleen sellaisina, kuin ne olivat 3 000 vuotta sitten.

Prosessi

Pesu

Ennen palsamoinnin aloittamista ruumis oli pestävä palmuviinillä ja Niilin vedellä.

Sitten tehtiin muumio, joka kesti ikuisesti.

Vaihe 1 Ruumis pestään

Ruumiin peseminen symbolisoi uudelleensyntymää, koska kuolleet siirtyvät seuraavaan elämään.

Elimet poistetaan.

Ruumiin vasemmalle puolelle viilletään aukko, ja keuhkot, maksa, suolet ja vatsalaukku poistetaan.

Aivot kaivetaan ulos.

Aivoja ei pidetty tärkeinä, ja ne kaivettiin ulos tai tyhjennettiin nenän kautta. Ne heitettiin pois.

Vaihe 2 Muinaiset Egyptiläiset palvoivat kissoja, joten niitäkin muumioitiin niiden kuoltua.

Sydän jätetään

Sydän jätetään ruumiiseen.

Egyptiläiset uskoivat, että se oli älyn keskus ja sitä tarvittiin kuolemanjälkeisessä elämässä.

Anubis

Sakaalijumala Anubis oli hautapaikan vartija ja palsamoinnin jumala.

148

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 148

21.09.2018 09:54

Tiesitkö tämän?

Monet eläinmuumiot ovat osoittautuneet tyhjiksi, mutta jotkut palsamoijat möivät niitä suurella voitolla.

Vaihe 5 Paketointi Ruumiin paketoinnissa käytettiin pellavasiteitä. Liimana käytettiin juoksevaa pihkaa.

Maat

Hän oli totuuden ja oikeudenmukaisuuden jumalatar. Maatin osana oli päättää, oliko sielu sovelias kuolemanjälkeiseen elämään.

Vaihe 4 Öljyt Koko ruumis öljyttiin, jotta iho pysyisi elastisena.

Rukoukset

Pappi luki rukouksia ja loitsuja kuolleen yllä, jotta vainaja voisi suojautua pahoilta hengiltä.

Täyttäminen

Ruumis pestiin ja vetykarbonaatti kaivettiin ulos. Sitten ruumis täytettiin sahanpuruilla, mausteilla ja pellavalla.

Varastointi

Vaihe 3

© Thinkstock; WIKI; Illustration by Nicholas Forder

Elimet pestiin ja paketoitiin bikarbonaattiin, minkä jälkeen ne sijoitettiin kanooppiastioihin.

Kuivaus Suolaus

Ruumis täytettiin vetykarbonaatilla, joka imee kaiken kosteuden.

Seuraavaksi ruumis peitettiin vetykarbonaatilla ja jätettiin kuivumaan 40 päivän ajaksi.

Tämä Louvressa, Pariisissa oleva muumio kuului miehelle, joka eli Ptolemaioksen dynastian aikaan 305–30 eaa.

149

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 149

21.09.2018 09:54

HISTORIA Osiris

Hautaus ja rituaalit

Osiris, tässä kuvattuna muumioituna faaraona, oli kuolemanjälkeisen elämän jumala.

Egyptiläiset lähtivät tästä maailmasta koko omaisuutensa mukanaan.

Rikkaat egyptiläiset alkoivat kauan ennen kuolemaansa rakentaa hautakammioitaan ja täyttivät ne esineillä, joita he tarvitsivat kuolemanjälkeisessä elämässä. Pöydät, tuolit, vaunut, korut ja kotieläinten muumiot takaisivat, ettei sielulta koskaan puuttuisi mitään. Ruoka oli yhtä tärkeää kuoleman jälkeen, joten kuolleiden mukana haudattiin myös runsain määrin viiniä, hedelmiä ja viljaa.

He ottivat mukaansa lihaakin. Se oli usein suolattu tai jopa muumioitu, ettei se mätänisi.

Toisinaan ruokaa kuvattiin seinillä, koska muinaiset egyptiläiset pitivät kuvia kuolleiden valtakunnassa yhtä syötävinä kuin niiden malleja.

Hautakammioihin jätettiin myös šabteja. Ne olivat pieniä, usein savesta, puusta tai kivestä

valmistettuja hahmoja, ja ne toimivat palvelijoina elämässä kuoleman jälkeen.

Jotkut kuolleista haudattiin yhden tai kahden šabtin kanssa, kun toiset, kuten faarao Taharqa, haudattiin tuhansia šabteja mukanaan.

Köyhien egyptiläisten hautakammiot eivät olleet yhtä loisteliaita, ja alimpana sosiaalisella asteikolla olleet paketoitiin vain kankaaseen ja haudattiin autiomaahan arkipäiväisten esineiden, kuten patojen, ruukkujen ja ehkä aseen kanssa. Kaikki saivat kuitenkin seremonian, olivatpa he rikkaita tai köyhiä. Sitä pidettiin välttämättömänä, jotta vainajan sielu pääsisi seuraavaan elämään.

Rikkaat egyptiläiset saivat loistokkaat hautajaiset, joissa kuolleen ruumista seurasi

Faaraon arvon mukaiset hautajaiset

Kuolinnaamio

Nämä mutkikkaat vaiheet valmistivat hallitsijan kuolleiden valtakuntaan.

Arkussa

Vainajan näköinen kuolinnaamio varmisti, että sielu tunnistaisi oman ruumiinsa.

Sureminen

Maalattu kansi lasketaan muumion päälle, sitten se sijoitetaan ”suhetiin” (arkku).

Suun avaus

surevien ja tanssivien ihmisten saattue.

Mukana oli myös kaksi ammattimaista surijanaista, joiden tehtävä oli surra avoimesti.

Sielun oli muinaisten egyptiläisten uskonnon mukaan sitä helpompi päästä oikeussaliin, mitä enemmän surua oli osoitettu. Pappi suoritti hautakammiossa seremonian, jossa ruumis nostettiin pystyyn, suu avattiin ja seremoniallinen lehti painettiin sitä vasten.

Vainaja kykenisi sen ansiosta hengittämään, puhumaan ja syömään kuolemanjälkeisessä elämässään. Myös silmät, käsivarret ja jalat saivat saman seremonian, jotta sielu voisi liikkua vapaasti. Arkku sijoitettiin sarkofagiin, uhrilahjat jätettiin, rukouksia luettiin, ja sitten hautakammio sinetöitiin.

Surevien saattue kantaa arkun ja uhrilahjat hautakammioon. Joillekin surijoista maksetaan kovaäänisestä itkemisestä koko prosessin ajan.

Sarkofagi

Pappi suorittaa hautakammiossa suun avaamisen seremonian, jotta kuollut voisi hengittää ja puhua kuolemanjälkeisessä elämässä.

Sinetöinti loitsulla

Arkku sijoitetaan sarkofagiin, alabasteriarkkuun, joka tarjoaa lisäsuojaa.

Sekä sarkofagi että hautakammio sinetöidään, ennen kuin pappi lukee loitsun, joka suojelee sitä. Sitä on alettu sanoa faaraon kiroukseksi.

Tutankhamonin meteoriittitikari Tutkijat ilmoittivat kesäkuussa 2016, että Howard Carterin Tutankhamonin hauta­ kammiosta löytämä tikari oli tehty meteoriittiraudasta. Terä oli ollut arkeologeille arvoitus vuosikymmenten ajan, koska metalli ei ollut ruostunut ja

raudan työstäjät olivat muinaisessa Egyptissä harvinaisia. Sen kemiallinen koostumus määritettiin röntgenfluoresenssispektrometrillä. Korkea nikkelipitoisuus ja koboltin läsnäolo kertovat sen

alkuperästä maapallon ulkopuolella. Samanlaisia koostumuksia oli löydetty meteoriitista, joka osui maahan 240 km Aleksandriasta länteen Tutankhamonin aikana tai sitä ennen.

Rautaterä oikealla on luultavasti peräisin meteoriitista.

150

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 150

21.09.2018 09:54

Tiesitkö tämän?

Tutankhamonin hautakammiossa on myös kahden hänen kuolleena syntyneen kaksostyttärensä muumiot.

Anubis

Palsamoinnin jumala osallistui seremoniaan ja johti onnelliset sielut kuolemanjälkeiseen elämään.

Tasapaino

Jos sydän painoi saman kuin höyhen, kuolleen sielu saattoi jatkaa seuraavaan elämään.

Osiris

Seremonia tapahtui Osiriksen, kuoleman ja kuolemanjälkeisen elämän jumalan, ja 42 jumalan tuomioistuimen edessä.

Sydän

Jos sydän oli pahoista teoista raskas, kuollut joutui krokotiilidemoni Ammitin kitaan.

Totuuden höyhenet

Sydän punnittiin totuutta ja oikeudenmukaisuutta edustavan Maat-jumalattaren höyhenellä.

Matka kuolemanjälkeiseen elämään Paikan taivaassa varmistaminen oli helpommin sanottu kuin tehty.

Egyptiläiset haudattiin kaiken maallisen omaisuutensa kanssa, sänkyjen ja vaunujenkin.

Sielun oli taisteltava alamaailmassa jättiläiskäärmeitä ja muita hirviöitä vastaan.

© Alamy; WIKI; Thinkstock

Kallis hautakammio sen enempää kuin Sen jälkeen sielu sai jatkaa seremoniaan, jossa loitsutkaan eivät taanneet paikkaa seuraavassydän punnittiin. Sitä johti Osiris, alamaailsa elämässä. Sielun oli ensin voitettava alamaa- man korkein jumala. Egyptiläiset uskoivat, että ilmassa odottavat esteet ja demonit. Sitten oli sydän tallensi kaikki kuolleen toimet elämän seistävä jumalien oikeuden edessä seremoaikana. Niitä punnittiin Maat-jumalattaren niassa, jossa sydän punnittiin. sulkaan, jotta nähtäisiin, Vain arvollisimmat sielut miten moraalisesti vainaja oli Isis toiminut. Jos vaa'an kupit saattoivat jatkaa ja elää Isis suojeli ikuisessa onnessa. asettuivat tasan, Osiris toivotti kuolleita Muinaiset egyptiläiset sielun tervetulleeksi seuraayhdessä sisarensa Neftysin kanssa, uskoivat, että kuolleen sielu vaan elämään. Jos sydän oli joka oli myös irtautui ruumiista hautajaisten höyhentä painavampi, sielu lasten jumalatar. jälkeen ja lähti alamaailmaan heitettiin krokotiilidemoni (Duat). Sen oli siellä kuljettava Ammitin kitaan. Se joutui 12 taloon, joista jokaista vartioi uusi jumala, silloin pimeyteen ja oli tuomittu ikuiseen, joka sielun oli tunnistettava ja nimettävä. Se levottomaan olemassaoloon. Kuollut saattoi voi kuulostaa helpolta, mutta siellä oli myös aina toivoa, että Kuolleiden kirja auttaisi: loitsu hirviöitä, demoneja ja tulijärvi, jotka oli 30B:n lukeminen voisi estää sydäntä paljastakukistettava. Kuolleiden kirjassa oli luettelo masta synkkää menneisyyttään. loitsuista, jotka voisivat auttaa sielua voittaNe onnekkaat, jotka varmistivat paikan maan nämä esteet. Jos se onnistui, sielu pääsi kuolemanjälkeisessä elämässä, saivat elää oikeussaliin, jossa sen oli osoitettava arvolliikuisesti Aarun ruokoniityillä. He saivat sieltä suutensa 42 jumalan edessä. maata, jolla viljellä viljelyskasveja mukanaan Kuolleiden kirja saattoi auttaa sielua vastaahaudattujen šabtien avulla ja nauttia ikuisen maan kysymyksiin oikein, jotta se pääsisi läpi. rauhan tulevaisuudesta.

151

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 151

21.09.2018 09:54

HISTORIA

ENTISAIKOJEN

VAKOILIJAT Vakoojien salaisuudet kautta aikojen

P

yrkimys yrittää saada haltuunsa luottamuksellista tietoa asiakirjoista sotataktiikoihin on ollut mittaamattoman tärkeää hallitsijoille, imperiumeille ja hallinnoille kautta historian. Kansakunnat ovat hankkimalla salaista tietoa vihollisista, ja ehkä liittolaisistakin, voineet varmistaa sotilaallisia, poliittisia ja taloudellisia etuja.

Vakoilu tarkoittaa salaisen tiedon kokoamista, ja sen menetelmät ovat muuttuneet dramaattisesti teknologian mukana. Antiikin Roomassa kirjeitä avattiin ja luettiin matkalla vastaanottajalleen. Jotta vihollisen vakoojat eivät näin lukisi joukkojen salaisia ilmoituksia, Julius Caesar keksi maailman vanhimman salakirjoituksen.

1900-luvulla vakoilu esitti tärkeää osaa kahdessa maailmansodassa. Maat loivat monimutkaisia järjestelmiä pysytelläkseen

askeleen vihollisen edellä. Joidenkin mielestä natsien Enigma-salauslaitteen ”murtamattoman” koodin murtaminen lyhensi toista maailmansotaa useilla vuosilla ja säästi lukemattomia ihmishenkiä.

Kylmän sodan aikana strateginen tieto oli tärkeää, kun ydinsodan mahdollisuus USA:n ja Neuvostoliiton välillä häälyi maailman yllä. Se vaikutti molempien osapuolien taktiikkaan.

Vakoojat kätkivät teknisiä apuvälineitä arkipäiväisiin esineisiin, kuten piilokameroihin takinnapeissa ja suklaakakkuihin kätkettyihin mikrofoneihin.

Vakoilu on tärkeää nykyäänkin. Turvallisuuspalvelut ympäri maailman tekevät parhaansa torjuakseen kansakunnan etuun kohdistuvia uhkia. Ne tekevät kaikkea terrorismin vastaisesta toiminnasta tietotekniikkarikollisuuden torjuntaan.

152

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 152

21.09.2018 09:55

Keskiajan vakoojat kuuntelivat katoilla, ja räystästä tarkoittava sana elää yhä salakuuntelun englanninkielisessä nimessä: eavesdropping.

4 Soihdun laskeminen Lähettäjä laski soihdun, kun vedenpinta oli laskenut tarpeeksi näyttämään oikean viestin pylväässä.

Hydraulinen semafori Miten antiikin kreikkalaiset lähettivät salaisia viestejä kaupungista toiseen?

Muinaisten sivilisaatioiden tiedustelutoiminta.

5 Viestin purku

Kun vastaanottaja huomasi, että lähettäjä oli laskenut soihdun, hän sulki oman hanansa ja luki viestin.

2 Merkkivalo

Lähettäjä sytytti soihdun samanaikaisesti, kun vesitankin hana avattiin, jolloin viestipylväs alkoi laskeutua.

1 Vesisäiliö

Viestintuojilla oli samanlaiset pylväät, jotka kelluivat vesisäiliössä. Pylväät oli jaettu osastoihin, joista kukin edusti tiettyä viestiä, josta oli sovittu etukäteen.

Antiikin vakoojat

3 Synkronisoitu

Kun vastaanottaja näki soihdun, hän sytytti omansa ja avasi oman hanansa. Siten molemmat viestipylväät laskeutuivat samaan tahtiin.

”Kirjallisten viestien salaukseen kehitettiin kekseliäitä menetelmiä, kuten salakirjoituksia ja näkymätöntä mustetta.”

Vanhan Mesopotamian ja muinaisen Egyptin tärkeissä kaupungeissa kuninkaat pitivät vakoilemalla silmällä väestöä ja pysyttelivät ajan tasalla vihollisen heikkouksista. Muinaisen Egyptin vakoojat etsivät epälojaaleja alamaisia ja olivat ensimmäisten joukossa, jotka kehittivät myrkkyjä sabotaasia ja iskuja varten.

Varhaisilla vakoojilla ei ollut teknisiä apuvälineitä; he seurasivat vihollisen liikkeitä salakuuntelemalla ja lukemalla käsiinsä saamia tiedotuksia. Kirjallisten viestien salaukseen kehitettiin kekseliäitä menetelmiä, kuten salakirjoituksia ja näkymätöntä mustetta.

Muinaiset kreikkalaiset olivat vakoilun ja oveluuden mestareita. Legendasta Troijan puuhevosesta tuli kreikkalaisten älykkyyden ja oveluuden symboli. He kehittivät tehokkaita menetelmiä välittää tärkeitä viestejä kaupunkien välillä, kuten merkinantojärjestelmän, jota voisi kutsua hydrauliseksi semaforiksi.

Kun kreikkalaiset halusivat suojautua vakoojilta, he kaiversivat viestin puupalaseen ja peittivät sen vahalla. Se lähetettiin sitten liittolaiselle, joka sulatti vahan ja luki ilmoituksen. Toisessa menetelmässä kirjoitettiin täyteen puhalletulle virtsarakolle, joka sitten tyhjennettiin ja laitettiin ruukkuun.

Kirjoitus voitiin sitten kuljettaa huomaamatta minne tahansa, kunnes se avattiin, puhallettiin täyteen ja luettiin.

Julius Caesarin speculatores

Mongolien vakoojaverkosto

Rooman valtakunta oli jakautunut, eikä vallassa ollut koskaan helppo pysyä.

Monilla hallitsijoilla oli henkivartijoita suojelemassa heitä, mutta Julius Caesar ymmärsi salaisen tiedon arvon ja käytti vakoojia hankkiakseen tietoa tulevista kapinoista. Tämä spekulaat­torien verkosto, kuten vakoojia kutsuttiin, auttoi Caesaria pitämään silmällä, mitä tapahtui niin Rooman valtakunnassa kuin sen ulkopuolellakin. Jotkut Edes Caesarin speculatores eivät väittävät, että Caesar tiesi senaatin pystyneet torjumaan hyökkäystä suunnitelmasta murhata hänet. häntä vastaan.

Kun mongolit yhdistyivät Tšingiskaanin aikana, heistä tuli yksi pelätyimmistä sotilasmahdeista, jotka hallitsivat Aasiassa 1100- ja 1200-luvuilla. Mahtava armeija ei olisi onnistunut ilman laajaa vakoiluverkostoa. Tšingis-kaani keräsi tietoa kauppiailta, jotka tunsivat aluetta, jonka kaani halusi valloittaa. Näiden tietojen ansiosta mongolit saivat selville vihollisalueiden heikot kohdat.

© WIKI; SPL; Thinkstock

Tiesitkö tämän?

Vakoojien vihjeet antoivat mongoleille edun, kun he valloittivat uusia alueita.

153

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 153

21.09.2018 09:55

HISTORIA

Vakoilu 1500-luvulla Elisabet I, viimeinen Tudor-hallitsija, loi salaiset palvelut säilyttääkseen kruununsa.

Elisabetin vakoojaverkoston agentit keräsivät tietoa Espanjan armadan valmisteluista.

Protestanttisena kuningattarena ilman kruununperijää Elisabet I:tä uhkasivat tahot, jotka halusivat skotlantilaisen Maria Stuartin hallitsijaksi. Kuningatar loi salamurhavaaran vuoksi vakoiluverkoston varoittamaan häntä vihollisista ja havaituista ulkomaisista salajuonista. Elisabetin salaisen palvelun johtaja oli protestanttinen juristi Sir Francis Walsingham ja vakoilijat kuuluivat maan terävä-älyisimpiin kansalaisiin. He olivat akateemikkoja, tiedemiehiä ja kielitie­ teiljiöitä, jotka auttoivat suojelemaan uhattua monarkkia.

Myös tekniset keksinnöt auttoivat vakoilussa.

Tällä aikakaudella alettiin käyttää maidosta tai sitruunamehusta tehtyä näkymätöntä mustetta. Ilmoitukset tulivat luettaviksi lämmittämällä paperia kynttilän yllä.

Salaustekniikka kehittyi, ja vakoojien oli osattava sekä kirjoittaa että tulkita erilaisia salakirjoituksia. Kuningattaren hallitsijaaikana paljastettiin joukko salajuonia hänen syöksemisekseen vallasta tai murhaa­ misekseen. Salainen verkosto luultavasti pelasti hänen henkensä useammin kuin kerran. Vangittu kilpailija Maria Stuart onnistui esimerkiksi lähettämään liittolaisilleen salakirjoitusviestejä oluttynnyreissä. Hän ei kuitenkaan tiennyt, että tynnyreitä kuljetti kaksoisagentti, joka tulkitsi Marian viestit ja sai selville, että hän oli osallinen salajuonessa Elisabetin murhaamiseksi. Kaikki siihen sekaantuneet, Maria mukaan luettuna, joutuivat oikeuteen, ja heidät tuomittiin maanpetoksesta.

Maria Stuart lähetti salaisia tiedonantojaan liittolaisilleen näiden koodimerkkien avulla, mutta Walsinghamin vakoojat mursivat koodin.

Elisabetin vakoilupäällikkö Elisabet I:n vakoojaverkoston johtaja oli ulkoministeri Sir Francis Walsingham.

Katolinen Espanja oli uhka, joten protestanttinen Walsingham rakensi koko Euroopan kattavan vakoojaverkoston. Siihen kuului mm. vankilatiedonantajia ja kaksoisagentteja, joiden tehtävä oli kerätä tietoa katolisten toimista, sekä poliittista ja taloudellista tietoa.

Walsingham halusi, että agentit olisivat mahdollisimman tehokkaita, joten hän perusti vakoojakoulun kouluttamaan uusia värvättyjä. Hänen verkostostaan tuli korvaamaton valtakunnan turvallisuudelle. Se esti useita salajuonia kuningatarta vastaan ja hankki tietoa Espanjan armadasta ennen sen maihinnousuyritystä vuonna 1588.

Walsinghamin budjetti oli 2 000 puntaa vuodessa.

154

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 154

21.09.2018 09:55

Tiesitkö tämän?

Vuonna 1943 koodinmurtajat avasivat 84 000 Enigma-viestiä kuukaudessa.

Maailmansodan vakoojat 1900-luvun molemmissa maailmansodissa käytettiin innovatiivisia vakoilustrategioita.

Muistamme ensimmäisen maailmansodan ehkä parhaiten taisteluista juoksuhaudoissa, mutta vakoilijoilla oli tärkeä osa etulinjan takana. Yksi sodan menestyksekkäimmistä vakoilurenkaista oli koodinimeltään ”La Dame Blanche”. Organisaatiolla oli yli tuhat jäsentä, jotka työskentelivät brittien hyväksi.

Lentokoneen kehitys 1900-luvun alussa teki myös ilmavakoilusta tärkeän osan sodankäyntiä. Sekä saksalaisista että ranskalaisista koneista otettiin ilmakuvia joukkojen liikkeiden tarkkailemiseksi.

Hiljainen tieto auttoi divisioonia työntymään eteenpäin itärintamalla. Salaisista papereista ja salakuunnelluista radioilmoituksista saatiin tietää, mitä venäläisten puolelta oli odotettavissa.

Enigmasalauslaite

Toisen maailmansodan puhjetessa vakoilu oli tärkeä osa sodankäyntiä. Saksan tiedustelupalvelu Abwehr toimi erityisen tehokkaasti Alankomaiden miehityksen aikana.

Ryhmä vangitsi 52 liittoutuneiden agenttia, ja 350 vastarintataistelijaa (jotkut heistä olivat jo hypänneet laskuvarjolla Alankomaiden alueelle). Britit luulivat lähettäneensä tarvikkeita alankomaalaisille liittolaisilleen, mutta olivatkin antaneet saksalaisille 570 laatikollista aseita ja ammuksia.

Natsien kuuluisat Enigma-salauslaitteet tekivät sotilaallisista viesteistä vihollisille mahdottomia lukea. Kun viestiä lähetettiin, se syötettiin näppäimistöön, ja pyörivät salauskiekot muuttivat sen kirjaimet aivan toisiksi. Kun vastaanottajan oli tulkittava viesti

Enigman pinta oli elektroninen hallintataulu, jolla kirjaimia voitiin vaihtaa korkeamman salaustason saavuttamiseksi.

omalla koneellaan, hänen oli tiedettävä täsmälleen millaisia asetuksia lähettäjä oli käyttänyt. Asetuksia muutettiin kuitenkin usein, ja tyypillisessä sotilas-Enigmassa saattoi olla miljardeja asetuksia, joten koodin murtamista pidettiin mahdottomana. Brittien onnistui lopulta kuitenkin murtaa Enigma, kun ryhmä matemaatikkoja ja koodinpurkajia oli kehittänyt koneen, joka saattoi lukea koneen asetukset aikaisempien viestien perusteella.

Jotkut historioitsijat uskovat, että tiedot, jotka britit hankkivat murtamalla Enigma-koodin, lyhensivät sotaa kahdella vuodella.

Kytkennät

Kunkin kiekon kontaktit liittyivät toisiin, mutta johdot kulkivat sekaisin.

Siksi saksalaisten salauslaitteen koodi oli niin vaikea murtaa.

Vakoojat maailmansodissa Ovelat kaksoisagentit antoivat vastustajille ratkaisevaa tietoa.

Howard Burnham

Kiinnityskohdat

Tämän renkaan kirjaimia tai numeroita käytettiin kiinnityskohtina tarpeellisten asetusten säätämiseksi.

Burnham oli Ranskan viranomaisten tiedustelupalvelun upseeri ensimmäisen maailman sodan aikana. Hän piilotti usein vakoiluvälineitä puujalkaansa.

Kontaktit

Kustakin näppäimestä kulki johdin yhteen roottorin 26 kontaktista.

Mata Hari

Alankomaalainen tanssija vakoili saksalaisille, ennen kuin ranskalaiset pidättivät ja teloittivat hänet 1917.

Virginia Hall

Tämä amerikkalainen antoi tukea, tietoja ja koulutusta miehitetyn Ranskan vastarintaistelijoille ja liittoutuneille toisen maailmansodan aikana.

Tulostus

Sekoitetut johtimet muuttivat syöttö- ja tulostusmerkit kiekkojen välillä.

Kiekkojen määrä

Mitä enemmän kiekkoja koneessa oli, sitä useampia mahdollisuuksia se tuotti.

Asetukset

Kiekkoja voitiin liikuttaa manuaalisesti koneen asetusten muuttamiseksi.

Japanilainen vakooja Yoshikawa asui toisen maailmansodan aikana Havaijilla ja hankki tietoja maalleen ennen Pearl Harborin iskua.

© Look & Learn; WIKI

Takeo Yoshikawa

155

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 155

21.09.2018 09:55

HISTORIA

Vakoilu kylmän sodan aikana Vakoilussa koitti toisen maailmansodan jälkeen uusi, katkerien kilpailijoiden aikakausi.

USA:n ja Neuvostoliiton useiden vuosikym­ menien taistelu valta-asemasta alkoi toisen maailmansodan jälkeen. Kansakunnat puolustivat vastakkaisia ideologioita (kapitalismi vastaan kommunismi) ja tarkkailivat toisiaan suurella epäluulolla. Tilanne jännittyi, kun molemmat supervallat aloittivat kilpavarustelun ja ydinsodan vaara kasvoi. Vakoilu oli niiden tärkeimpiä työkaluja herkän tilanteen ratkaisemiseksi. Supervallat panostivat suuret resurssit valvontaan, ja vakoojia lähetettiin ympäri maailmaa keräämään tietoa vihollisesta.

Yksi pelätyimmistä vakoiluverkostoista rautaesiripun takana oli Itä-Saksan turvallisuusja tiedustelupalvelu, joka tunnetaan paremmin Stasina. Sen päämaja oli Itä-Berliinissä, ja se käytti brutaaleja menetelmiä valvoessaan DDR:n pääkaupungin asukkaita. Stasi-sotilaat ampuivat ihmisiä, jotka toimivat väärin tai yrittivät loikata muurin yli länteen.

USA käynnisti toisen maailmansodan jälkeen Project SHAMROCK:in ja Project MINARET:in, vakoiluverkostot, jotka valvoivat kaikkea sähkeliikennettä maahan ja maasta ulos. Joukko vakoojia onnistui silti työskentelemään Neuvostoliiton hyväksi USA:ssa. He hankkivat tietoa ydinaseista, sotilaiden liikkeistä ja uudesta teknologiasta.

Ilmatiedustelu pysyi työn tärkeänä osana. CIA havaitsi useita Neuvostoliiton ballistisia ohjuksia Coron-ohjelman vakoilusatelliiteilla. CIA:n lentäjä Francis Gary Powersin tultua pudotetuksi Neuvostoliiton yllä U-2-koneessa vuonna 1960, amerikkalaiset ymmärsivät vakoilulentojen jatkamisen olevan liian vaarallista. Niiden tilalle rakennettiin ennätystenrikkoja SR-71 Blackbird.

SR-71 pystyi kolminkertaiseen äänen nopeuteen, ja se lensi niin korkealla, ettei sitä nähnyt tutkassa. Sillä oli lisäksi musta häivemaalaus.

Vakoilukone SR-71 Blackbird kiihtyi sellaisiin nopeuksiin, että se pystyi lentämään pakoon ohjuksia.

Vakoiluvälineet Tällaisia välineitä käytettiin vihollisten salaisuuksien salakuunteluun.

Vakoilupuu

Myrkky

Kuuntelulaitteisto voidaan piilottaa tekopuunrunkoihin alueen kuuntelemiseksi.

Vakooja saattoi paljastuessaan niellä silmälaseihin piilotetun syanidiampullin, jottei hän paljastaisi salaisuuksia kidutuksessa.

Kenkämikrofoni

Kenkään piilotetulla mikrofonilla pystyi nauhoittamaan keskustelun.

”SR-71 pystyi kolminkertaiseen äänen nopeuteen, ja se lensi niin korkealla, ettei sitä nähnyt tutkassa.”

156

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 156

21.09.2018 09:55

Tiesitkö tämän?

Brittien tiedustelupalvelu MI-5:n päämajassa on 5 km pitkä pienoisrautatie asiakirjojen kuljetukseen.

VAKOILUA KYLMÄN SODAN AIKANA Näitä tarvitaan vihollisen salaisuuksien paljastamiseksi.

Myyrät Kymmenen venäläisagenttia pidätettiin USA:ssa vuonna 2010. FBI:n kuulusteluissa kävi ilmi, että he olivat olleet USA:ssa useita vuosia ja toimineet ns. myyrinä. Tällaiset vakoojat eivät aina ole aktiivisia, mutta he asuvat USA:ssa ja ovat käytettävissä, jos heitä tarvitaan. Jotkut heistä esiintyivät USA:n kansalaisina tekaistulla nimellä ja taustalla, ja heillä oli tavallinen työpaikka.

Heillä oli ohjeet hankkia kontakteja yliopistomaailmasta, jotta he voisivat hankkia salaisia tietoja lähetettäväksi kotiin Venäjälle. Kaikkia kymmentä syytettiin salaliitosta ulkovaltojen kanssa, ja heidät luovutettiin Venäjälle vankien vaihdossa.

1Koulutus

Vain taitavimmat hakijat valitaan agenttikoulutukseen. Fyysisten ja psyykkisten tehtävien intensiivikurssi paljastaa, ketkä sopivat vakoojiksi.

2Vakoilijan elämä

Epäilysten herättämisen välttämiseksi tarvitaan uskottava taustatarina. Parhaat agentit jatkavat sitten aivan tavallista elämää, muka.

Anna Chapman pidätettiin, kun FBI:n operaatio oli paljastanut hänet myyräksi.

Etsitään vakoojia

Tiedustelu internetin aikakaudella.

3Tietojen keräys

4Koodin purku

Parhailla vakoojilla on koodinmurtovälineet.

Vihollinen voi salata viestin, jolloin tieto on purettava, ennen kuin salaisia tietoja voi paljastaa.

© WIKI

Vakoojan päätehtävä on ottaa selvää vihollisen aikomuksista. Heidän hankkimansa tieto voi antaa liittoutuneille suuren edun.

Useimmat viettävät päivänsä ystävien ja perheen parissa sosiaalisessa mediassa, mutta tämä data voi aiheuttaa ongelmia vakoojille. Tiedustelupalvelut pyrkivät tehokkaaseen työhön aikana, jolloin väärää henkilöllisyyttä ja taustakertomusta on vaikea luoda. Useimmat ihmiset jättävät itsestään jälkiä nettiin. Kasvojentunnistusohjelmat voivat käyttää näitä jälkiä yhdistämään salaisen agentin hänen oikeaan identiteettiinsä.

Brittien salainen tiedustelupalvelu (SIS tai MI6) suunnittelevat voittavansa tämän ongelman palkkaamalla melkein tuhat uutta työntekijää ennen vuotta 2020. ”Informaatiovallankumous muuttaa työskentely-ympäristöämme perustavanlaatuisesti”, SIS-johtaja Alex Younger sanoo. ”Viiden vuoden kuluttua meillä on kaksi eri tiedustelupalvelua – ne jotka ymmärtävät tämän ja pärjäsivät hyvin, ja ne jotka eivät ymmärrä eivätkä siksi pärjänneet.”

SIS:n päämaja on sijainnut Lontoon Vauxhall Crossissa vuodesta 1994.

5Moraalin murtaminen

Vakooja voi väärän henkilöllisyyden turvin levittää huhuja vihollisen linjojen takana ja antaa vääriä uutisraportteja, jotka aiheuttavat levottomuutta vihollismaan kansalaisissa tai johtajissa.

6Ilmitulon välttäminen

Jos vakooja tulee ilmi, peli on ohi. Vakoilu on vakava rikos, josta rangaistaan ankarasti kaikkialla maailmassa.

157

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 157

21.09.2018 09:55

HISTORIA

KADONNEET KAUPUNGIT K

Muinaiset sivilisaatiot, jotka katosivat

un imperiumi tuhoutuu, joskus sen perintö tekee samoin sen mukana, ja aika verhoaa sen. Moni muinainen kaupunki on kadonnut historian myötä joko kohtalokkaiden maanjäristysten, ryöstelevien valloitusjoukkojen tai luonnonvarojen ehtymisen vuoksi. Jotkut kaupungit, kuten Rooma ja Ateena ovat olleet asuttuja perustamisestaan lähtien, ja niiden legendaarisia rakennuksia seisoo niissä yhä, kuten Colosseum ja Parthenon.

Toiset kaupungit eivät valitettavasti ole

säilyneet yhtä hyvin.

Moni muinainen sivilisaatio on kadonnut tuhouduttuaan tulipaloissa tai hautauduttuaan hiekkaan. Seikkailijat löytöretkien aikakaudella (n. 1400–1600) ja sen jälkeen ovat tutkineet lähes kaikki maapallon kolkat ja löytäneet kaupunkeja, jotka kauan sitten olivat vain legendoja.

Nämä sivilisaatiot antavat meille tietoa

elämästä kauan sitten, ja modernilla tekniikalla voimme laskea, koska ne kukoistivat.

Muinaisten kaupunkien jäänteitä on kaikkialla maapallolla. Rauniot tarjoavat meille tilaisuuden kurkistaa menneisyyteen ja ymmärtää entisaikojen elämää paremmin. Monia niistä suojellaan nykyään, jotteivät ne katoaisi ikuisiksi ajoiksi. Emme voi tietää, mutta ehkä kadonneita kaupunkeja vielä on, jotka vain odottavat löytämistään.

Ayutthaya, Thaimaa Tämä saarimetropoli oli yksi Aasian mahtavimmista kaupungeista.

Ayutthayan suurkaupunki oli siamilaisen kuningaskunnan toinen pääkaupunki. Siitä tuli vielä tärkeämpi, kun khmerien pääkaupunki Angkor kukistui. Khmerien perustaman kaupungin suuruuden aika kesti 1300-luvulta 1700-luvulle.

Ayutthaya tunnettiin näyttävästä arkkitehtuuristaan, johon kuului korkeita torneja ja loistelias buddhalaistemppeli. Kaupungissa oli noin miljoona asukasta, ja se keräsi rikkautensa sodissa, kaupankäynnillä ja veroilla. Se rakennettiin ruutukaavaan kolmen joen varteen. Asukkaat saattoivat matkustaa

kanaaleja pitkin. Veden virtausta säännöstelemään rakennettiin jopa hydraulinen järjestelmä.

Ympärillä riitti kilpailevia valtakuntia, joiden saattoi kuvitella haluavan vallata kaupungin, joten se oli suojattu portein, linnoituksin ja tornein. Se vältti hyökkäykset mereltä Siaminlahden voimakkaan vuoroveden ansiosta. Ayutthaya kukistui tästä huolimatta burmalaisjoukkojen vuoden kestäneen piirityksen jälkeen vuonna 1767. Temppeli ja linna poltettiin maan tasalle, ja kaupunki ryöstettiin.

Ayutthaya vältti sijaintinsa Kaakkois-Aasiassa ansiosta aasialaisten, arabialaisten ja eurooppalaisten valtioiden väliset konfliktit.

158

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 158

21.09.2018 09:55

Tiesitkö tämän?

Cahokia Mounds oli vuonna 1250 suurempi kuin Lontoo, ja siellä oli noin 20 000 asukasta.

Cahokia Mounds

Muita kadonneita kaupunkeja

Unohdetun pohjoisamerikkalaisen sivilisaation pääkaupunki.

Muinaiset maavallit

Cahokia Moundsissa on joitakin suurimmista maavalleista Meksikon pohjoispuolella.

Eliitin asunnot

luonnonvarojen puutteesta. Asukkaat katosivat Cahokia Moundsista lähinnä 1300-luvulla, ja Onesota-kulttuuri ja Illiniwek-intiaanit valtasivat sen sittemmin. Kolumbuksen laskiessa jalkansa uuteen maailmaan kaupunki oli jo hiipunut osaksi historiaa.

Päällikkö hallitsi 30 metriä korkean Monks Moundin huipulla.

Persepolis

© Cahokia Mounds State Historic Site/William R. Iseminger

Se kohoaa pienempien, alueella 700-luvulla perustettujen asutusten keskeltä. Vuonna 1050 Cahokia Mounds oli yksi Pohjois-Amerikan suurimmista kaupungeista. Se sijaitsi nykyisessä Illinoisissa, ja se oli vanhan Mississippin kulttuurin keskus. Maissin runsaus tarjosi ihmisille luotettavan ravinnon lähteen, ja sitä varastoitiin makasiineihin ympäri kaupunkia.

Cahokia Mounds on saanut nimensä Monks Moundista, joka on kaupungin keskipiste ja Pohjois-Amerikan suurin ihmisen tekemä maavalli. Kaupungin kukoistaessa kasvoi myös tarve puolustaa sitä. Yli sadan vuoden aikana rakennettiin muureja ja syviä vallihautoja puolustukseksi. Konkreettisia todisteita valloittajajoukoista ei ole, mutta joukkohaudasta löydetyt rituaaliuhrit kertovat kaupungin yhteiskunnan olleen brutaali.

1200-luvulla sen asukasluku kääntyi laskuun.

Kukaan ei tiedä varmasti, miksi, mutta se on voinut johtua sairauksista, poliittisesta epävakaudesta, ilmastonmuutoksesta tai

Persepolis makasi vuorten kätköissä nykyisessä Iranissa.

Se oli Akhaimenidien dynastian pääkaupunki.

Vulci

Yksi etruskien sivilisaation keskuksista. Tämän vanhan italialaisen kulttuurin suuruuden aika oli ennen antiikin Roomaa.

Kaupungissa oli kerran paljon asukkaita, ja se peitti valtavan alueen.

Maavalliprojekti

Maavalleja rakennettaessa siirrettiin noin 15 miljoonaa kuutiometriä maata.

Olkikattoisia rakennuksia

Monen maavallin päällä oli seremoniallisia rakennuksia, joissa eliitin jäsenet asuivat.

Machu Picchu

Tämä kuuluisa perulainen kaupunki oli luultavasti pyhä paikka, joka hylättiin inkojen valtakunnan romahdettua.

Ihmisuhrit

Maavalleista on löydetty joukkohautoja, mikä viittaa siihen, että kaupungissa uhrattiin ihmisiä.

Kuljetus

Maavallit tehtiin kaivamalla maata kivi- ja puutyökaluilla. Maa-aines kannettiin sitten tyhjennettäväksi paikkaan, jonne maavallin oli määrä tulla.

Mohenjo-Daro

Tämä vanha kaupunki sijaitsee Pakistanissa. Siellä oli kehittynyt viemärijärjestelmä ja vesitiivis allas, mikä kertoo, että asukkaat rakastivat puhtautta.

© Shutterstock; WIKI/Rjdeadly; Thinkstock; illustration by Adam Marckiewicz

Hattuša

Nykyisessä Turkissa sijaitseva Hattuša oli vaikutusvaltainen kaupunki 2000 vuotta eaa. Se rakennettiin kukkulalle, ja se oli heettien valtakunnan pääkaupunki.

159

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 159

21.09.2018 09:56

HISTORIA

Uuden maailman Venetsia Tenochtitlán oli atsteekkivaltakunnan mittaamattoman vauras pääkaupunki.

Linna

Täällä oli monta vaikuttavaa rakennusta, mm. keisari Montezuman linna. Siihen liittyi useita muita rakennuksia ja pieni eläintarhakin.

Templo Mayor

Kaupungin keskus oli aidattu yli 70 rakennuksen alue ja valtava pyramidi, joka oli omistettu sodanjumala Huitzilopochtlille ja sateenjumala Tlalocille.

Chinampa

Markkinat

Kaupunkia Texcocon järvellä ympäröivät kelluvat puutarhat tarjosivat runsaasti ruokaa.

Vilkkailla markkinoilla kävi päivittäin noin 60 000 ihmistä. He kävivät kauppaa kullalla, hopealla, messingillä ja höyhenillä.

Naapurit

Tämän yli 200 000 asukkaan kaupungin alimmat luokat asuivat pienissä yksikerroksisissa taloissa.

Liikenne

Kaupungin liikenneverkostoon kuului katuja ja kanaaleja maa- ja venematkoja varten.

Tenochtitlán

Atsteekkien valtakunnan loistelias pääkaupunki sijaitsi järven saaressa.

Tenochtitlán oli atsteekkien kulttuurin keskus ja yksi maailmanhistorian vaikuttavimmista kaupungeista. Se perustettiin 1300-luvulla, ja siellä oli kehittynyt kanaali- ja tiejärjestelmä.

Järvestä veden ottanut kiviakvedukti oli yksi tekijöistä kaupungin suuren asukasluvun takana. Kaupungin sydämessä olivat Templo Mayorin kaksoispyramidit. Siellä suoritettiin

luultavasti verisiä ihmisuhreja, joissa sydän kaivettiin ihmisistä atsteekkijumalien kunniaksi ja heidän tyydyttämisekseen.

Espanjalaisvalloittajat löysivät kaupungin ensi kerran vuonna 1519. Eurooppalaiset etsivät kultaa, ja suuri joukko heitä valtasi johtaja Hernán Cortés etunenässä kaupungin ja joukkomurhasi sen asukkaat.

Timgad

Timgad löydettiin 1881, ja sitä sanotaan joskus Pohjois-Afrikan Pompejiksi.

Roomalainen kaupunki, joka makasi unohdettuna Saharan hiekassa.

Rooman valtakunta laajeni ensimmäisellä vuosisadalla jaa. merkittävästi ja levittäytyi etelään, aina Afrikkaan asti. Timgad oli yksi monista roomalaisten kaupungeista Afrikassa, ja se sijaitsi nykyisessä Algeriassa. Keisari Trajani määräsi muurien ympäröimän kaupungin rakennettavaksi, ja tasangolle Aurévuorten viereen rakennettiin sotilassiirtokunta. Sieltä he voivat puolustautua paikallisten berberien hyökkäyksiltä. Kolmannen

legioonan veteraanit olivat täällä. Ympäri kaupunkia vilisi vaikuttavia rakennuksia, mm. temppeli, forum, markkinat, 14 julkista kylpylää ja 3 500 katsojan teatteri. Timgad kasvoi pian muuriensa ulkopuolelle, ja sen koko oli nelinkertaistunut ennen rappeutumisen alkua. Sen rappeutuminen alkoi yhdessä Länsi-Rooman valtakunnan kanssa 400-luvulla, ja vandaalit ryöstivät sen 430 jaa. Arabien invaasio 700-luvulla tiesi kaupungin loppua.

160

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 160

21.09.2018 09:56

Tiesitkö tämän?

Kreikkalaisessa mytologiassa Theseus surmasi Minotauroksen miekella ja vapautti Knossoksen kansan.

Legendaarisia kadonneita kaupunkeja

Heraklion (Iraklion) Tämä rannikkokaupunki oli kerran kukoistava kaupan keskus antiikin Välimeren alueella. Kaupunki oli aluksi pelkkä legenda, mutta uudet löydöt ovat tuoneet uutta valoa kaupungin historiaan. On runsaasti viitteitä, että Heraklion oli kerran Egyptin ja Kreikan kulta- ja pronssikaupan keskus, mutta se katosi todennäköisesti noin 1 400 vuotta sitten kohoavan merenpinnan vuoksi. Löytöpaikka on merenpinnan tason alapuolella, ja veden alta on löytynyt paljon raunioita ja valtavia patsaita.

Knossos

Minolaisen Kreikan suurenmoinen pääkaupunki katosi arvoituksellisissa olosuhteissa.

Knossos ajoitetaan aina vuoteen 3000 eaa., ja se on Euroopan vanhimpia kaupunkeja. Minolaisten vaikutus Egeanmeren kauppaan oli valtava. He olivat oppinutta kansaa, joka omistautui keramiikalle ja käytti hieroglyfikirjoitusta. Knossoksessa oli loistelias palatsi, jossa oli paksut muurit, ja siellä oli sekä mahtava että käytännöllinen viemärijärjestelmä.

Kreikkalaisessa mytologiassa linna oli kuningas

Monet Heraklionin esineistä ja aarteista on löydetty 50 metrin syvyydestä Niilin suistosta.

Minoksen koti. Hän piti linnan labyrintissa vankina Minotauros-taruolentoa.

Minolainen sivilisaatio kärsi vakavasta luonnonkatastrofista 1450 eaa. sekä myöhemmästä mykeneläisvalloituksesta. Koko Knossos palatsia lukuun ottamatta tuhoutui, mutta minolaisen kulttuurin vaikutuksen voi yhä nähdä varhaisessa Kreikassa.

Atlantis

Legendaarinen saarikaupunki oli myyttinen, utopistinen yhteiskunta, ennen kuin se vajosi Atlanttiin.

Shambhala

Teoriasta Himalajan kadonneesta valtakunnasta tuli suosittu 1500-luvulla, ja sitä pidettiin viisauden palatsina.

Eldorado

Kertomus kaupungista, joka oli tehty kullasta, houkutteli eurooppalaisia seikkailijoita syvälle Etelä-Amerikkaan tavoittelemaan käsittämättömiä rikkauksia.

Kadonnut kaupunki Z

Sen pitäisi sijaita syvällä Amazonin viidakossa, ja brittiläinen löytöretkeilijä Percy Harrison Fawcett katosi etsiessään arvoituksellista kaupunkia.

Agartha

32 henkilön ryhmä aloitti vuonna 1900 kaivaukset Knossoksella. Niitä johti arkeologi Sir Arthur Evans.

Tämän mystisen maanalaisen kaupungin kerrotaan sijainneen syvällä Maan ytimessä, ja sinne pääsisi vain kätketystä sisäänkäynnistä maan pinnalla.

© Getty; Shutterstock; WIKI

Knossoksen palatsin jäännökset ovat tallella.

161

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 161

21.09.2018 09:56

LISÄÄ JÄNNITTÄVÄÄ LUETTAVAA

KAUPOISSA

23.10.

Det bästa 2018 FI content 200918 v2.indd 162

KAUPOISSA

KAUPOISSA

30.10.

30.10.

21.09.2018 09:56

• Markkinoiden tämän hetken parhaiden tuotteiden ostovinkkejä ja oppaita.

• Teknologian viimeisimmät uutiset, huhut ja lanseeraukset.

• Ensimmäiset testit ja syvälliset katsaukset kaikista suosituista tuotemerkeistä.

techradar.com FI_Tieten_Ytimassa_omslag_230x297.indd 3

06.11.2018 07:57

TIETEEN YTIMESSÄ

TIETEEN YTIMESSÄ Oletko valmis täyttämään aivosi mielenkiintoisilla faktoilla ympäröivästä maailmasta? Anna uteliaisuutesi saada vastauksia kysymyksiin, joita ei ole edes tullut mieleen.

TUOREIMMAT UUTISET TIETEEN YTIMESSÄ

Selitämme monimutkaisia ilmiöitä selkeillä kuvituksilla ja kielellä, jota kaikki voivat ymmärtää. Tutki maailmaa kuuden jännittävän ja innostavan aiheen kautta: teknologia, liikenne, ympäristö, historia, avaruus ja tutkimus.

14,90 € (sis. alv. 10%)

9 788283 434743

Pal.vko: 2019-04

933135-1804

Lue, mistä ympäröivä maailma todella koostuu ja selvitä, miten kaikki toimii!

orage.no

FI_Tieten_Ytimassa_omslag_230x297.indd 4

06.11.2018 07:57