Kui sõidate pikemaks ajaks Berliini, siis küllap lähete ka Potsdami. Eelkõige Sanssouci pargi ning lossi ja teiste ajalooliste ehitiste pärast. Kuid teadke, et Potsdamis on veel midagi, mis ei kajastu enamikus reisijuhtides. See on Telegraafimägi (Telegrafenberg), mis on olnud üle saja aasta koduks eriomastele teadusinstituutidele. Neis töötanud teadlased on tegelnud peaasjalikult astronoomiaga ja Maa uurimisega. Siin registreeriti 120 aasta eest Tokyo maavärin. „Siin määrati 19. ja 20. sajandi vahetusel Maa magnetvälja absoluutne väärtus ja võeti rahvusvaheliseks etaloniks, kuid alates 1971. aastast pole seda enam vaja,” sõnab keskuse avalike suhete juht Franz Ossing. See aga ei tähenda, et Telegraafimäel oleks aeg seisma jäänud, kuigi igal siinsel vanemal hoonel on otseseid seoseid nii Einsteini relatiivsusteooria kui ka maailmaeetri mõõtmise katsetega, mis muutsid meie mõttemaailma kardinaalselt.

Nüüd asub siin juba 16 aastat Saksamaa geoteaduste uurimiskeskus GFZ, mis jätkab Maa uurimist nii selle põuest kui ka kohalt. 1995. aastal saadeti üles keskuse esimene satelliit, järgmisel aastal alustati rahvusvahelist uurimisprogrammi ja sajandivahetusel saadeti üles geo-uuringute satelliit CHAMP.

18. septembril esitleti Berliinis ühe mikrosatelliitide perekonna loomise plaani. Berliini tehnikaülikooli ja Saksamaa geoteaduste keskuse teadlaste välja töötatud umbes sajakilogrammised satelliidid suudaksid üheskoos ning GPS-i ja Galileo satelliitsüsteemi toel oluliselt täiendada teadmisi meie koduplaneedist. Maad pidevalt jälgides registreeriksid tehiskaaslased Maa atmosfääri seisundit ning ookeanide ja jää pinda, et teha kindlaks, mil moel kliimamuutused neid mõjutavad. Micro-GEM-i nime kandev süsteem ei ole esimene, mis selliseid ülesandeid täidab. Seni on seda teinud Saksamaa geoteaduste uurimiskeskuse satelliit CHAMP.

Kartul on geoid

Muu teabe hulgas on see satelliit andnud tõsikindlalt teada, kui palju maailmamere pind kerkib või langeb. Ja teinud nähtavaks kohutavana tunduva tõsiasja: Maa pole mingi maakera ega isegi mitte maamuna, vaid meenutab parajalt muhklikku ja auklikku koorimata kartulit, mida geoloogid nimetavad aupaklikult geoidiks. „Maa kuju määrasime gravitatsioonivälja täpse mõõtmise teel,” selgitab Ossing. Maa kuju täpse mõõtmisega sai hakkama jalgpallisuurune esisatelliit ja pooleteisemeetrine CHAMP täpsustas esialgseid andmeid.

Mitte ainult maismaa ei tõuse kohati kõrgemaks, vaid ka merepind ei ole kõikjal Maa keskmest ühekaugusel. Ookeanide pinnal on suuri depressiooninõgusid, mida tuleb täpselt teada, et osata määrata, kui palju maailmamere tase muutub.

Juba Isaac Newton arvutas 17. sajandil välja, et Maa pöörlemise tõttu on see poolustest veidi lapikuks litsutud, nii et pooluseid läbival tasandil mõõdetuna on Maa diameeter 42 kilomeetrit pisem kui ekvaatori tasandil. Kuid see on vaid lähendus. Tihedamad ja hõredamad kivimid on jaotunud ebaühtlaselt, nõnda et vesi tunneb maapinna külgetõmmet erinevalt – tegelik merepind võib olla 85 meetrit üle või 110 meetrit alla arvutatud keskmise. Maa tegelikku kuju peab teadma üha täpsemalt kas või selleks, et juhtida tehiskaaslaste lendu, mida mõjutab Maa lokaalne kuju.

Maa kuju mõõtmiseks kiiritati esimest tehiskaaslast maapealsetest jälgimisjaamadest lähtunud laservälgetega ja mõõdeti nende naasmise aeg. Minimaalselt 454 kilomeetri kõrgusel tiirutav CHAMP kasutab juba kaheksa GPS-satelliidi abi ega mõõda ainult Maa gravitatsioonivälja, vaid ka magnetvälja.

Maa magnetväli koosneb kolmest osisest. Kõigepealt domineeriv magnetväli, mille põhjustavad metalses tuumas toimuvad protsessid. Siis maakohast sõltuv litosfäärne väli, mida mõjutavad kivimite magnetilised omadused. Ja kolmandaks mõjutab Maa magnetvälja Päike, tulistades sellesse pidevalt energilisi laetud osakesi.

Et tehnoloogiliste seadmete ja eluga üldse paremini hakkama saada, on oluline neid kolme osist eristada. Maa magnetväli pole midagi igavest ega jäävat, vaid muutub pidevalt. Viimase 150 aasta jooksul on see üsna kiirelt kahanenud ja tähendab, et magnetkilp kaitseb meid päikesepursete ajal suureneva osakestevoo eest üha vähem. Seega häirub üha enam raadioside, radarsüsteemid, kommunikatsioon satelliitide kaudu ja GPS.

Litosfääriline ehk paigasõltuv magnetväli aga on justkui Maa sõrmejälg, millelt saab välja lugeda loodusvarade võimalikku asukohta, aga ka maakoore pingete seisu. Nõnda on selle täpne teadmine eluliselt oluline nii nafta, gaasi, vee ja mineraalide leiukohtade leidmiseks kui ka maavärinate ennustamiseks. Haamrikesega mööda kaljusid roniv vapper geoloog on kadunud minevikku nagu kunagine voorimees, nüüd on ta kolinud üles Maa orbiidile.

Poleks ka paha teada, millal muutub Maa magnetväli nulliks ja vahetab seejärel oma poolused, mida on juhtunud korduvalt, viimati umbes 750 000 aasta eest. Sellele võimalusele viitabki magnetvälja nõrgenemine.

Satelliitidelt on saadud ka teada, et maailmaookeani tase tõuseb keskeltläbi kolm millimeetrit aastas ja seda eelkõige vee paisumise tõttu temperatuuri kasvades, mitte jääliustike sulamise tõttu. „Meie ei tee arvulisi mudeleid, me lihtsalt võtame kätte ja mõõdame,” ütleb Ossing uhkelt. Asi on siingi keerulisem: mõnes üksikus paigas, nagu lõunamandri lähistel merepind hoopis langeb, Filipiinide ümbruses aga tõuseb koguni kolm korda kiiremini.

Sama uhkelt osutab Ossing tähetornile, mille keldris Albert Michelson alustas 1881. aastal katseid, mis pidid ära mõõtma maailmaeetri, kuid mis kuue aasta pärast teostatuna USA-s koos Edward Morleyga andsid järelduse, et mingit maailmaeetrit pole olemas. See äpardunud katse on üks teadusrevolutsiooni põhjapanevamaid katseid, mille tulemustel põhineb Einsteini relatiivsusteooriagi.

Telegraafimäe pargis võib näha ka kummalist, veidi Antoni Gaudí art nouveau stiili meenutavat torni, mis on saksa arhitekti Erich Mendelsoni looming. 1921. aastal valminud torn ehitati selleks, et mõõta ülitäpselt Päikese gravitatsioonist tingitud üliväikeseid spektrijoonte nihkeid, mida nüüd punanihke all tuntakse. Sellega püüti tõestada Einsteini üldrelatiivsusteooriat, mistõttu päikeseobservatoorium kannab Einsteini torni nime. Seadmed osutusid küll selleks eesmärgiks liiga vähetundlikeks, ent torn töötab päikeseobservatooriumina siiani.