Moduuliajattelu
Moduuliajattelu vei ihmisen avaruuteen ja toimii myös maan pinnalla
Moduuli on pienemmistä osista koostuva yleensä kooltaan vakioitu kokonaisuus. Moduuleja yhdistelemällä saadaan suurempia kokonaisuuksia, jolloin lopputulosta sanotaan modulaariseksi. Moduuliajattelu on moduulirakenteen soveltamista erilaisiin tarkoituksiin.
Moduulirakenteisella raketilla lennettiin Kuuhun
Vielä 1950-luvulla ajateltiin, että avaruusraketit olisivat teräväkärkisiä mutta keskikohdaltaan pulleita pötkylöitä, joiden pyrstön siivekkeet muodostaisivat laskutelineet – siis saman mallisia kuin saksalaiset V2-ohjukset toisessa maailmansodassa. 1960-luvulla raketeista tuli hyvin toisenlaisia: pitkiä ja kapeita, ilman siivekkeitä. Kokonaisen raketin saaminen Maan kiertoradalle olisi vaatinut tolkuttomasti polttoainetta, kuulennosta puhumattakaan. Siksi raketeista alettiin tehdä moduulirakenteisia monivaiheraketteja. Lähtökiihdytyksestä huolehtii raketin ensimmäinen vaihe, joka putoaa käytön jälkeen mereen. Ykkösvaiheen irtoaminen pienentää raketin massaa huomattavasti, jolloin kakkosvaiheen rakettimoottorin ei tarvitse olla tolkuttoman tehokas ja painava. Joissain avaruusraketeissa on vielä kolmas vaihe, joka käynnistyy kakkosvaiheen irtauduttua. Apollo-ohjelmassa vietiin moduuliajattelu äärimmilleen: Kuuta jäi kiertämään komento- ja huoltomoduuli, kun kuumoduli (https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1969-059C) laskeutui Kuun pinnalle. Paluumatkalle lähdettäessä kuumodulin alaosa eli laskeutumisosa jäi paikalleen ja pelkkä yläosa nousi Kuuta kiertävälle radalle telakoituakseen komento- ja huoltomoduuliin paluumatkaa varten. Komento- ja huoltomoduuli jakautui vielä kahtia ja Maahan palasi pelkkä komentomoduuli huoltomoduulin jäädessä avaruuteen. Kaikkiaan kuuraketit koostuivat siis seitsemästä moduulista. Kuulennoilla kameratkin olivat moduulirakenteisia: Hasselblad-kameroiden rungot ja objektiivit jätettiin Kuuhun ja mukaan otettiin vain filmikasetit.
Säilytysmoduuli, moduulirekka, moduulitalo, kurssimoduuli…
Moduuliajattelu on hyödyllisyytensä vuoksi laajentunut monille alueille. Tietokoneet rakennetaan erilaisista yhteensopivista moduuleista, moduulitalot kootaan paikan päällä, vaatekaapit voidaan sisustaa erilaisilla säilytysmoduuleilla ja moduulirekoissa voi olla täysperävaunu puoliperävaunun perässä. Erityisen hyödyllistä moduuliajattelu on logistiikassa: merikontit (http://www.logistiikanmaailma.fi/kuljetus/merikuljetus/kontti/) ovat vakiokokoisia moduuleja, jotka voidaan pinota laivaan ja satamaan tai nostaa suoraan rekan kyytiin ja lukita paikalleen valmiilla kiinnikkeillä. Konteissa tavarat ovat yleensä kuormalavoilla, jotka ovat myös vakiokokoisia moduuleja. Juuri mitään kiinteää tavaraa ei enää kuljeteta laivoilla ilman kontteja. Vain autot ja massatavara kuten jauheet kuljetetaan ilman kontteja, mutta niitä varten on erikoisvalmisteiset laivat.
Moduuliajattelua sovelletaan yleisesti myös koulutuksessa: suurin osa tutkinnoista koostuu erilaisiin moduuleihin jaetuista opintokokonaisuuksista, joista osa on valinnaisia.
Modulaarisessa ohjelmoinnissa tietokoneohjelmat kootaan pienemmistä, keskenään yhteensopivista moduuleista. Monet suuret ohjelmistot koostuvat moduuleista, joista asennusvaiheessa valitaan ne, joita on tarkoitus käyttää. Etenkin ohjelmistojen eri kieliversiot koostuvat moduuleista, joista tarvittavat asennetaan.
Turvallisuutta modulaarisuuden avulla
Moduuliajattelulla on parannettu myös turvallisuutta. Aikaisemmin varusmiehiä kuljetettiin puolustusvoimien kuorma-autojen lavoilla, joilla oli lankuista rakennetut irralliset penkit tai ei edes niitä. Nykyään varusmiehiä saa kuljettaa kuorma-autoilla vain istuinmoduuleissa, jotka koostuvat istuinten lisäksi turvavöistä, turvakaarista ja kiinnikkeistä. Yhdessä moduulissa on neljä istuinta, kaksi vierekkäin ja selät vastakkain eli 2+2. https://yle.fi/uutiset/3-5715414
Rekat ja kuorma-autot suunnitellaan nykyään moduulirakenteisiksi: haluamaansa alustaan voi valita haluamansa ohjaamomoduulin ja moduulirakenteisen lavan tai säiliön. Pisimmälle kuljetuskaluston modulaarisuus on viety sotilasajoneuvoissa, esimerkiksi Sisun maastokuorma-autoihin asennetaan erilaisia moduuleja käyttötarkoituksen ja panssaroinnin tarpeen mukaan.
Moduulirakenteinen matkustajalentokone?
Aika näyttää, millä aloilla moduuliajattelua vielä sovelletaan. On ehdotettu jopa, että matkustajalentokoneissa olisi tulevaisuudessa erilliset matkustamomoduulit, jotka voitaisiin vaihtaa nopeasti lentoasemilla. Koko lentokoneen ei tarvitsisi seistä lentoasemalla matkustajien ja matkatavaroiden lastauksen ja purun aikana, kun matkustamomoduuli voitaisiin vaihtaa nopeasti toiseen, valmiiksi ihmisillä ja matkatavaroilla lastattuna. Matkustamomoduuliin asennettaisiin myös laskuvarjo, jonka avulla se voisi turvallisesti laskeutua maahan onnettomuuden tai moottorihäiriön sattuessa. Ajatus matkustamomoduuleista ei ole saanut suurta kannatusta lentomatkustajien