Sijoittaminen Nobel-palkinnon saavutuksiin – Eksoplaneettojen ja universumin ymmärtäminen

Nobel-palkinnon historia

Nobel-palkinto on arvostetuin palkinto tieteellisessä maailmassa. Se luotiin Alfred Nobelin testamentin mukaisesti, jotta palkitaan “ne, jotka edellisen vuoden aikana ovat tuoneet suurimman hyödyn ihmiskunnalle” fysiikassa, kemiassa, fysiologiassa tai lääketieteessä, kirjallisuudessa ja rauhassa. Kuudes palkinto perustettiin myöhemmin taloustieteille Ruotsin keskuspankin toimesta.

Palkinnon saajien valintapäätös kuuluu useille ruotsalaisille akateemisille instituutioille.

Perintökysymykset

Alfred Nobel päätti perustaa Nobel-palkinnon sen jälkeen, kun hän luki oman hautajaisilmoituksensa, jonka aiheutti ranskalaisen sanomalehden virhe, joka ymmärsi väärin veljensä kuolemauutisen. Artikkelin otsikko oli “Kuollut kuoleman kauppias”, ja se kritisoi Nobelia savuttomien räjähteiden, joista dynaamiitti oli kuuluisin, keksimisestä.

Hänen keksintönsä vaikuttivat voimakkaasti modernin sodankäynnin muotoutumiseen, ja Nobel osti massiivisen rauta‑ ja terästehtaan muuttaakseen sen merkittäväksi asevalmistajaksi. Koska hän oli alun perin kemisti, insinööri ja keksijä, Nobel tajusi, ettei halua perintönsä koostuvan miehestä, joka muistetaan ansainneen omaisuutta sodasta ja toisten kuolemasta.

Nobel-palkinto

Nykyään Nobelin varallisuus on sijoitettu rahastoon, jonka tuotto rahoittaa Nobel-säätiön sekä kultapinnoitetun vihreän kultamitalin, diplomin ja 11 miljoonan SEK (noin 1 milj. USD) rahapalkinnon, joka myönnetään voittajille.

Lähde: Britannica

Usein Nobel-palkinnon rahaa jaetaan useiden voittajien kesken, erityisesti tieteellisillä aloilla, joissa on tavallista, että 2–3 johtavaa henkilöä osallistuu yhdessä tai rinnakkain läpimurtavaan löytöön.

Vuosien varrella Nobel-palkinto on noussut TIEDELLISEKSI palkinnoksi, pyrkien tasapainottamaan teoreettisia ja käytännöllisiä löydöksiä. Se on palkinnut saavutuksia, jotka ovat rakentaneet modernin maailman perustan, kuten radioaktiivisuuden, antibioottien, röntgensäteiden tai PCR:n, sekä perustavanlaatuista tiedettä kuten auringon energialähteen, elektronin varauksen, atomirakenteen tai superfluidisuuden.

Katsaus kohti tähtiä

Alusta asti ihmiskunta on pohtinut, mitä ajatella haaleiden valopisteiden valossa, jotka valaisevat yötaivaan. Jo varhaisimmat kehittyneiden laskelmien tallenteet omistettiin astrologialle, jossa pyrittiin ennustamaan taivaankappaleiden liikkeitä ihmiskunnan rajoitetun ajan ymmärryksen avulla.

Myöhemmin aloitimme ymmärtämään paikkamme maailmankaikkeudessa yhtenä pienenä planeettana, joka kiertää yhtä melko tavallista tähteä sadoissa miljardissa galaksissamme. Myöhemmin tajusimme, että jopa oma galaksimme on vain yksi lukuisista miljardeista muista galakseista (tai ehkä jopa äärettömästä).

Silti tieteellinen aikakausi ei ole muuttanut suhtautumistamme taivaankappaleisiin merkittävästi. Ensimmäiset kaukoputket saivat tähtitieteilijät uskomaan nähneensä vuoria ja meriä Kuun pinnalla sekä kanavia Marsin pinnalla.

Tämä sytytti mielikuvituksen sukupolvien tieteiskirjailijoissa, jotka teoretisoivat, mitä näiden kaukaisten maailmojen pinnat voisivat paljastaa.

Viime vuosina kaukaisten tähtien löytäminen ja yhä tarkempi mittaus ovat tuottaneet uuden sarjan löytöjä: runsaasti eksoplaneettoja, eli planeettoja, jotka kiertävät muuta tähteä kuin Aurinkoa.

Vuonna 2019 Nobel-palkinto fysiikassa myönnettiin Michel Mayorille ja Didier Quelozille “eksoplaneetan löytämisestä, joka kiertää aurinkokaltaista tähteä” sekä James Peeblesille teoreettisesta viitekehyksestä, joka on “nykyisen ymmärryksemme perusta universumin historiasta alkuräjähdyksestä nykypäivään”.

Lähde: Nobel Prize

Alkuräjähdyksestä kokonaiskuvaan

James Peebles aloitti työt 1960‑luvuilla kosmologiassa ja universumin alkuperän tutkimisessa. Hänen ensimmäinen kirjansa, Physical Cosmology (1971), inspiroi kokonaan uuden sukupolven fyysikkoja tarkastelemaan kysymystä havaintojen ja mittausten kautta teorioiden sijaan. Tämä oli todellinen lähestymistavan vallankumous, joka irrotti tähtitieteen tuhansien vuosien metodologian.

Tämä tapahtui 1920‑luvun löydön rinnalla, jonka mukaan universumi ei ole kiinteä, muuttumaton rakenne, vaan galaksit liikkuvat poispäin toisistaan. Universumi kasvaa, ja sen menneisyys oli radikaalisti erilainen kuin nykyhetki. Myös tulevaisuus tulee olemaan erilainen. Alkuräjähdyksen käsite syntyi.

James Peeblesin työ loi perustan, joka selittää universumin taustasäteilyn – alkuräjähdyksen jälkeisen “räjähdyksen” jäljen. Hän ymmärsi, että tämä säteilyn tausta voi sisältää tietoa siitä, kuinka paljon ainetta syntyi alkuräjähdyksen hetkellä.

Lähde: Nobel Prize

Peeblesin rakentaman viitekehyksen pohjalta tiedemiehet havaitsivat, että pienet alkuräjähdyksen vaihtelut johtivat myöhemmin tähtien ja galaksien muodostumiseen, luoden universumin, jonka tunnemme, sen sijaan että se olisi ollut tasainen alkupartikkeleiden keitto.

Tämä johti myöhemmin John Matherin ja George Smootin työhön, jotka mittasivat ensimmäiset valonsäteet universumissa ja saivat Nobel-palkinnon vuonna 2006.

Silti jotkut salaisuudet ovat vielä paljastamatta. Merkittävää on, että kosmisesta säteilystä lasketun mukaan suurin osa universumista koostuu edelleen tunnistamattomasta pimeästä aineesta ja pimeästä energiasta, kun “normaali” aine muodostaa vain 5 % universumista.

Ensimmäinen eksoplaneetta monien joukossa

Ehkä merkki todellisesta läpimurrosta on se, että kun ne julkistetaan, tieteellinen yhteisö reagoi aluksi skeptisesti. Tämä oli reaktio Michel Mayorin ja Didier Quelozin vuonna 1995 tekemään ilmoitukseen, jonka mukaan he olivat ensimmäistä kertaa mittaaneet planeetan, joka kiertää Aurinkoa muistuttavaa tähteä.

He olivat löytäneet planeetan, joka kiertää 51 Pegasi b -tähteä, 50 valovuoden päässä Maasta.

Lähde: Nobel Prize

Planeetta oli äärimmäisen lähellä tähtiään, vain 8 miljoonaa kilometriä etäisyydellä, ja kiertäen sen radalla vain 4 päivässä, verrattuna Maan 150 miljoonaan kilometriin. Tämän läheisyyden vuoksi eksoplaneetta kuumeni jopa 1 000 °C. Planeetta luokiteltiin kaasujättilökseksi, samankaltaiseksi kuin Jupiter aurinkokunnassamme.

Sitä ennen tähtitieteilijät olivat varmoja, että kaasujättilöt voivat muodostua ja selviytyä vain kaukana tähdestä, esimerkiksi Jupiterin kiertoaika Auringon ympäri on 12 vuotta. Tämä selitti alun skeptisyyden, joka kuitenkin lieveni muiden tähtitieteilijöiden vahvistuksen myötä.

Eksoplaneettojen metsästys

Planeetan löytäminen 51 Pegasi b -tähden ympäriltä, aurinkoa muistuttavalta lähitähteeltä, avasi tien eksoplaneettojen metsästykseen.

Ne ovat kuitenkin vaikeita havaita, sillä planeetat ovat paljon himmeämpiä kuin tähdet. Läheisyytensä tähteen vuoksi ne ovat yleensä mahdottomia havaita suoraan teleskoopilla, aivan kuten emme voi katsoa suoraan valaisinta ilman, että silmämme sokaistuvat.

Sen sijaan menetelmä perustuu siihen, että planeetan gravitaatio vaikuttaa tähden asemaan avaruudessa. Koska planeetta on paljon pienempi, tähden liike on hyvin vähäistä, mikä vaatii erittäin tarkkoja mittauksia.

Tarkkojen mittausten toteuttamiseksi käytetään spektrografiaa, joka mittaa tuhansia yksittäisiä valon taajuuksia.

Lähde: Nobel Prize

Michel Mayor oli jo luonut ensimmäisen spektrografiansa vuonna 1977, mutta sen tarkkuus oli edelleen liian alhainen eksoplaneettojen havaitsemiseen.

Sillä välin PhD-opiskelija Didier Queloz pyydettiin kehittämään tarkempia spektrografiamenetelmiä. Hän käytti optisia kuituja (teknologia voitti vuoden 2009 Nobel-palkinnon fysiikassa) ja parempia kuvasensoreita saadakseen vääristymättömiä kuvia. Lisääntynyt valonherkkyys yhdistettynä tehokkaampiin tietokoneisiin mahdollisti räätälöidyn ohjelmiston kehittämisen, joka käsittelee teleskoopin tuottamaa kuvaa.

Uusi järjestelmä pystyi havaitsemaan tähtien nopeusmuutoksen 10–15 m/s, mikä on lähellä Jupiterin 12 m/s. Tämä teki ensimmäisen eksoplaneetan löytämisestä pelkkä ajan kysymys, ja se julkaistiin lopulta vuonna 1995.

Tiheä galaksi

Ensimmäisen eksoplaneetan löydön jälkeen on löydetty yli 5 000 muuta, osittain kiitos samassa tekniikassa, jonka Michel Mayor ja Didier Queloz kehittivät.

Toinen myöhemmin kehitetty menetelmä on siirtymäfotometria. Ideana on mitata varjo, jonka planeetta aiheuttaa kulkiessaan tähden edessä.

Lähde: Nobel Prize

Tämä 5 000 planeetan määrä on erityisen suuri, kun otetaan huomioon, että menetelmämme mahdollistaa havaintojen vain lähistön tähdistä.

Suuri osa galaksista on vielä kartoittamatta, ja vaikuttaa siltä, että planeettoja on yhtä paljon kuin tähtiä galaksissa, eli noin 100–400 miljardia Milky Way -galaksissa.

Lähde: Nobel Prize

Olemme nyt löytäneet runsaasti maapallon kaltaisia planeettoja, ei pelkästään Jupiterin kaltaisia, osittain kiitos Kepler/K2‑avaruusteleskoopin, joka on omistautunut eksoplaneettojen etsintään ja on löytänyt puolet nykyisistä tunnetuista eksoplaneetoista.

Lähde: NASA

Sijoittaminen avaruuteen

Alkuräjähdyksen ja eksoplaneettojen löytäminen ei vaikuta suoraan arkeemme Maassa. Mutta se muuttaa radikaalisti käsitystämme universumista.

Viime aikoina kulttuurimme on oikeutetusti huolissaan resurssien niukkuudesta ja maapallon muuttuvasta ilmastosta.

Mutta massiivisen universumin ja satojen miljardien eksoplaneettojen opetus on, että vaikka meidän tulisi ratkaista maapallon ongelmia, meidän tulisi myös katsoa ylös löytääksemme lähes äärettömän avaruuden ja resurssit ihmiskunnan laajentumista varten.

Jos haluat oppia lisää siitä, miten tämä voisi toimia, voit lukea artikkeleitamme tulevaisuuden avaruuspohjaisesta taloudesta tai tulevaisuuden marsilaisesta taloudesta.

Tällä hetkellä suurin osa avaruuspohjaisesta taloudesta katsoo vielä takaisin Maahan, tarjoten arvokkaita palveluita kuten telekommunikaatiota, sotilaallista tiedustelua, kuvantamista jne.

Voit sijoittaa avaruuteen liittyviin yrityksiin monien välittäjien kautta, ja löydät täältä, securities.io:sta, suosituksemme parhaista välittäjistä Yhdysvalloissa, Kanadassa, Australian, Ison-Britannian, sekä monissa muissa maissa.

Jos et ole kiinnostunut valitsemaan tiettyjä lääkeyrityksiä, voit myös tarkastella bioteknologia‑ETF:iä, kuten ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX) tai VanEck Space Innovators UCITS ETF (JEDI), jotka tarjoavat hajautetumman altistuksen kasvavan avaruustalouden hyödyntämiseksi.

Lähde: VanEck

Avaruusyhtiöt

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) on yksi vakavimmista kilpailijoista uudelleenkäytettävien rakettien markkinoilla. SpaceX (SPCX ):n osoittama mahdollisuus on tehnyt uudelleenkäytettävät raketit avaruustalouden kantavan voiman, sillä ne leikkaavat merkittävästi kustannuksia, kun laitteita lähetetään kiertoradalle ja avaruuteen.

Rocket Lab on alun perin keskittynyt pieniin raketteihin, Electron‑laukaisujärjestelmään (320 kg kuormaa), jota kehitetään kohti osittain uudelleenkäytettävää rakettia. Tähän mennessä Electron on asettanut 177 satelliittia 44 laukaisussa.

Myöhemmin Rocket Lab suunnittelee keskikokoista uudelleenkäytettävää rakettia, Neutronia, joka on verrattavissa Falcon 9:ään (8 000 kg LEO‑kiertoradalle täysin uudelleenkäytettävänä, 1 500 kg Marsiin tai Venukselle). Neutronia ohjaa metaanilla toimiva rakettimoottori (kuten Starship), mikä näyttää muodostuvan seuraavan sukupolven rakettien trendiksi.

Yritys on merkittävä, koska se hallitsee täysin pystysuorasti integroidun satelliittivalmistusprosessin, mikä mahdollistaa kustannusten ja suunnittelunopeuden optimoinnin.

Tämä on johtanut useisiin sopimuksiin NASA:n ja Yhdysvaltain hallituksen kanssa, mukaan lukien 515 miljoonan dollarin sotilas‑satelliittisopimus ja 143 miljoonan dollarin siviilisopimus Globalstarille.

Rocket Lab on myös merkittävä aurinkopaneelien valmistaja satelliiteille vuoden 2022 SolAero Technologies -hankintojen jälkeen, yli 1000 satelliittia käyttää näitä paneeleja, ja yhteensä on valmistettu 4 MW aurinkokennoja.

Lähde: Rocket Lab

Tällä hetkellä sen laukaisujärjestelmä on riippuvainen ulkopuolisista toimittajista, mutta strateginen hankintasarja tulee muuttamaan tätä, toistamalla satelliittisuunnittelussa ja -valmistuksessa saavutetun pystysuoran integraation myös laukaisujärjestelmässä.

Yritys tutkii myös mahdollisuutta telekommunikaatio‑LEO‑konstellaatioon, joka tuottaisi toistuvia tuloja. Lisäksi se osallistuu tutkimukseen avaruusvalmistuksen kanssa Varda Space Industries ja kiertoradan roskien tarkkailuun.

Kun SpaceX:llä oli Elon Muskin liiketaloudellinen lahjakkuus kehittää teknologiaa alusta alkaen, Rocket Lab on käyttänyt yhdistelmää T&K‑toimintaa ja yritysostoja integroidakseen vaadittavan teknologian pystysuoraan. Tämä on osoittautunut erittäin menestyksekkääksi satelliittivalmistuksessa, ja nyt yritys pyrkii toistamaan tämän strategian uudelleenkäytettävissä raketeissa.

Olemassa oleva kassavirta satelliittituotannosta ja Electron‑menestyksestä tekee Rocket Labista hyvän ehdokkaan kiivetä SpaceX:n etumatkaa vastaan.

2. Planet Labs

Avaruuteen katsominen kannustaa meitä myös katsomaan takaisin Maahan saadaksemme laajemman kokonaiskuvan. Tämä on juuri Planet Labsin liiketoimintaa, jonka Planet Insights -alusta tarjoaa.

Yritys myy korkearesoluutioisia maapallon kuvia, kiitos päivittäisen globaalin skannauksen satelliitteillaan, ja myy dataa asiakkaille maataloudessa, puolustuksessa, energiassa, rahoituksessa jne.

Lähde: Planet Labs

Yritys tuottaa ja maksaa satelliittien laukaisusta monispektrisiä satelliitteja, jotka ottavat kuvia Maasta näkyvässä valossa, infrapuna‑, UV‑spektreissä jne.

Tämä data voidaan kerättyään kerran kiinteällä kustannuksella myydä useille asiakkaille mihin tahansa tarkoitukseen, esimerkiksi:

• Veden saatavuuden ennustaminen vesivoimayhtiölle (Electrobras)
• Metsäpeitteen analysointi hallituksen virastolle (Sabah Forestry)
• Älykkään tiedustelun ja tiedonkeruun tarjoaminen (Pentagon)
• Tarkka maatalous, reaaliaikainen sadonkasvun, vesistressin mittaus jne. (Brasilia)

Lähde: Planet Labs

Tällä hetkellä yritys saa lähes puolet tuloistaan puolustus- ja tiedustelusektorilta ja 30 % siviili‑hallituksilta. Yksityinen sektori on siis vielä vasta aloittelemassa satelliittidatan laajempaa käyttöä, jättäen yritykselle suuren kasvutilan, kun asiakaskunta ja liikevaihto kasvavat tasaisesti 15 % vuodessa.