KIZIL GEZEGENİ KEŞİF YOLUNDA

Uzun yıllar boyunca komşumuz Mars merakı üstünde toplayan bir gezegen olmuştur. Öyle ki bilim insanlarının yanı sıra bilimle uğraşmayan insanlar bile Mars ile ilgilenmişler, bu kızıl komşumuz hakkında çeşitli efsaneler uydurmuşlardır. Ortaya atılan asılsız iddialara karşı bilim insanları boş durmamış, Mars’ı gözlemlemişler ve gezegene uzay araçları göndermişlerdir.

Mars ile ilgili gözlemler ve gezegene gönderilen uzay araçlarının sayısı arttıkça Mars hakkındaki bilgilerimiz de artmıştır; fakat bilimin her dalında olduğu gibi bildiklerimizin artması merak ettiklerimizi de artırmıştır. Mars’a gönderilen Spirit (Ruh) (2004-2010) ve Opportunity (Fırsat) (2004-günümüz) isimli uzay araçları Mars yüzeyi hakkında bilgilerimizi arttırdı. 2011’in Kasım ayında fırlatılan ve 2012’nin Ağustos ayında Mars’a ulaşan, günümüze kadar Mars’a gönderilen araçlardan teknolojik donanımı en fazla olan Curiosity (Merak) bu bilgilerimizi katladı. Mars yüzeyindeki mineralleri analiz eden Curiosity sadece sıvı su varlığında oluşabilecek mineralleri buldu, kurumuş akarsu yataklarının fotoğraflarını gönderdi. Bu veriler sayesinde Mars’ta bir zamanlar suyun sıvı hâlde bulunduğunu öğrendik.  Sıvı su varlığı demek bu gezegende bir zamanlar mikroskobik de olsa yaşam formlarının olabileceğini düşündürüyor. Yüzey araçları olan Spirit, Opportunity ve Curiosity bize bu değerli bilgileri vermiş oldular.

Peki, bu yeni bilgilerin doğurduğu yeni sorular neler? Madde vardan yok olamayacağına göre Mars’ta bir zamanlar var olan su nereye gitti? Bir tek su da değil, suyun sıvı hâlde kalmasını sağlayacak Mars atmosferi nerede? İşte bu soruların cevabı Mars’a yeni gönderilen iki uzay aracı ile araştırılacak. Bu araçlar daha önce gönderilen yüzey araçlarının aksine Mars yörüngesine oturacak ve gezegenin atmosferini araştıracak. Araçlardan ilki ISRO (Indian Space Research Organisation – Hint Uzay Araştırma Organizasyonu) tarafından gönderilen ve Eylül 2014’ün 24’ünde Mars yörüngesine girmesi beklenen MOM (Mars Orbiter Mission – Mars Yörünge Görevi), diğeri ise NASA (National Aeronautics and Space Administration – Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) tarafından gönderilen ve MOM’dan 3 gün önce – 21 Eylül’de – yörüngeye girmesi beklenen MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN). ISRO’nun gönderdiği uzay aracı Hindistan’ın Mars’a gönderdiği ilk araç olduğundan bu görev onlar için bir nevi deneme görevi olacak. Bu sebeple bu yazımda bilimsel hedefleri teknolojik hedeflerinin gerisinde kalan MOM’dan çok MAVEN’den ve görevlerinden bahsedeceğim. İlk önce Hindistan’ın uzay aracına bakalım, daha sonra asıl konumuz olan MAVEN uzay aracına dönelim.

Mars Orbiter Mission (MOM)

Hindistan’ın ilk gezegenler arası uzay aracı olan MOM, hedefine ulaşması durumunda ISRO; Sovyet Uzay Programı, NASA ve ESA’nın (European Space Agency – Avrupa Uzay Ajansı) ardından Mars’a ulaşan dördüncü uzay ajansı olacak. 5 Kasım 2013’te fırlatılmış olan MOM’un 24 Eylül 2014’te Mars yörüngesinde istenilen yüksekliğe oturtulması planlanıyor. Uzay aracının görevlerini teknolojik ve bilimsel görevler olarak iki kategoriye ayırmak mümkün. Bunlardan ilki ve asıl olan görevleri

• Dünya’dan yönlendirerek hareket ettirilen ve Mars yörüngesine oturtulan bir uzay aracının yapımı, gönderilmesi ve Mars yörüngesine sokulması,
• Uzayda haberleşme, yön bulma, görev planlama ve yönetiminin yapılması,
• Özerk özelliklerini kullanarak aracın beklenmedik durumlarla başa çıkmasını sağlamaktır.

Uzay aracının ikincil görevi ise bilimsel araştırma yapmak. Bu doğrultuda araç sahip olduğu donanımlarla Mars’ın yüzey özelliklerini belirleyecek;  yüzeyin morfolojisini, mineral yapısını ve gezegenin atmosferini araştıracak.

MOM bu ikincil görevlerini gerçekleştirmek için birtakım donanımlar taşıyor. Bu bilimsel donanımlarını yaptıkları görevlere göre üçe ayırabiliriz: Atmosfer araştırmaları, parçacık araştırmaları ve yüzey görüntüleme çalışmaları. Bunlardan ilki olan atmosfer çalışmalarını yapacak olan donanımlar şöyle:

• LAP (Lyman-Alpha Photometer – Lyman-alfa fotometre): Bu fotometre sayesinde MOM, döteryumun hidrojene olan oranını ölçecek. Döteryum, hidrojenin kararlı bir izotopu ve çekirdeğinde bir nötron ve bir proton içeriyor. Bu oran sayesinde uzaya kaçan suyun miktarı kestirilebilecek.
• MSM (Methane Sensor for Mars – Mars metan sensörü): Mars atmosferindeki metan miktarını ölçecek ve eğer metan varsa kaynaklarının yerini bulmaya çalışacak.

MOM’un parçacıklarla ilgili çalışmasını MENCA (Mars Exospheric Neutral Composition Analyser) isimli bileşeni yapacak. Bu birim sayesinde MOM ekzosferdeki nötr bileşikleri analiz edecek. Yüzey görüntüleme çalışmaları ise TIS (Thermal Infrared Imaging Spectrometer – Termal Kızılötesi Görüntüleme Spektrometresi) ve MCC (Mars Colour Camera – Mars Renk Kamerası) tarafından yapılacak. TIS, Mars yüzeyindeki sıcaklık ve salınımı ölçerek Mars’ın yüzeyinin bileşimini ve mineral yapısını araştıracak. MCC ise Mars yüzeyinin görünür ışıktaki fotoğraflarını çekecek.

MOM tüm bu görevleri 24 Eylül’de oturacağı elips şeklindeki yörüngede gerçekleştirecek. Uzay aracının kızıl komşumuza en yakın olduğu konumda yüzeye uzaklığı 365 kilometre olacak. En uzak konumda ise yere uzaklığı 80.000 km olacak.

Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN)

MOM’a göre bilimsel çalışmaları daha çok ön planda tutacak olan MAVEN, 18 Kasım 2013’te fırlatıldı. MAVEN’in görevi temel olarak Mars atmosferini incelemek, böylece Mars’ta bir zamanlar bulunan sıvı suyun ve atmosferin nereye gittiğini bulmak. MAVEN bu amaçla Mars’a giden ilk uzay aracı olma özelliğini taşıyor. Bu görevi gerçekleştirmek için hâlâ yolda olan MAVEN’in 21 Eylül 2014’te Mars yörüngesine girmesi bekleniyor. MAVEN’in NASA tarafından yönetilen Twitter hesabından 14 Ağustos 2014’te yapılan duyuruya göre o tarihte toplam yolun sadece %10’u kalmış durumdaydı.  MAVEN de tıpkı MOM gibi eliptik bir yörüngeye oturacak. Mars’a en yakın olduğu durumda yerden yüksekliği 150 kilometre, en uzak olduğunda ise 6200 kilometre olacak.

Mars atmosferinin bir zamanlar suyu sıvı tutabilecek kadar yoğun olduğunu söylemiştik. Bu atmosferin yaklaşık %99’u uzaya kaçmış durumda ve bunun sebebinin gezegenin soğuması sırasında manyetik alanının azalması ve güneş rüzgârlarının atmosferi “süpürmesi” olduğu düşünülüyor. MAVEN de tam burada devreye girerek bu kaçışın tarihini araştıracak ve Mars’ın iklim değişimini belirleyecek. Bunu da atmosferden şu andaki kaçış oranını ölçerek kestirmeye çalışacak. Böylece zaman içinde Mars atmosferinin değişimi araştırılacak.

2,3 m x 2,3 m x 2 m boyutlarında kübik şekilli MAVEN, güneş panelleriyle beraber toplamda 11,4 metre uzunluğunda ve kalkıştaki yakıt yükü hariç 903 kilogram ağırlığında. Bu paneller sayesinde araç, Mars Güneş’ten en uzak olduğu konumda bile 1135 Watt güç üretebilecek. Araç Electra iletişim sistemi ile saniyede 10 Mbit’e kadar veri alışverişi yapabilecek.

MAVEN’in dört temel bilimsel görevi var. Mars yörüngesine girdikten sonra yerine getireceği görevler şunlar:

• Mars atmosferinden uzaya kaçan kararlı bileşiklerin atmosfer değişimindeki rolünü araştırmak,
• Üst atmosferin ve iyonosferin şimdiki durumunu ve bunların güneş rüzgârları ile etkileşimini araştırmak,
• Nötral gazların ve iyonların uzaya kaçma hızlarını ve bu kaçışı yöneten süreçleri araştırmak,
• Mars atmosferindeki kararlı izotopların oranlarını belirlemek.

Bu görevleri gerçekleştirmek için MAVEN’in de bazı bilimsel ekipmanları var. Bu ekipmanlar üç farklı kurum tarafından yapıldı. Bunlardan P&F Paketi (Particle & Field Package – Parçacık ve Alan Paketi) California Üniversitesi Uzay Bilimleri Laboratuvarı tarafından yapıldı ve şu alt birimleri içeriyor:

• Güneş Rüzgârı Elektron Analizcisi (SWEA – Solar Wind Electron Analyzer): Güneş rüzgârlarındaki ve iyonosferdeki elektron miktarını ölçecek birimdir.
• Güneş Rüzgârı İyon Analizcisi (SWIA – Solar Wind Ion Analyzer): Güneş rüzgarlarındaki ve manyetik alandaki iyon yoğunluğunu ve hızını ölçecek birimdir.
• Termal-üstü ve Termal İyon Bileşimi (STATIC – SupraThermal And Thermal Ion Composition): Termal iyonların ve orta enerjiyle kaçan iyonların miktarını ölçecek altbirimdir.
• Güneşten gelen yüksek enerjili parçacıkların (SEP – Solar Energetic Particle) atmosferin üst tabakalarındaki etkilerini ölçecek bir birim,
• Langmuir  Probu ve Dalga Anteni (LPW – Langmuir Probe and Wave Antenna): İyonosferin özelliklerini araştıracak ve atmosfere giren ultraviole dalgaları ölçecek birimdir.
• Magnetometre (MAG): Gezegenler arası güneş rüzgârlarının ve iyonosferin manyetik alanını ölçecek birimdir.

İkinci paket olan RS (Remote Sensing Package)Colorado Üniversitesi Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuarı tarafından yapıldı. Bu paket Görüntüleyici UV Spektrometresi (IUVS – Imaging UV Spectrometer) adı verilen ve atmosferin üst kısmı ile iyonosferin tüm gezegen çapında karakteristiklerini ölçecek olan birimi içeriyor. Üçüncü ve son paket ise Goddard Uzay Uçuşu Merkezi tarafından yapıldı ve taşıdığı Nötral Gaz ve İyon Kütle Spektrometresi ile (NGIMS – Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer) nötr gazların ve iyonların izotoplarını ve bileşimlerini ölçecek.

Sonuç

Tüm bu araştırmalar bize çok yakın da olsa bir o kadar uzak olan kızıl dostumuzu daha iyi bilmek için yapılıyor. Bu bilgiler yine de salt bilmek amacının ardında elbet başka amaçlara da hizmet edecek. Mars’a insan göndermek için sırada bekleyen kurumlar bu bilgileri daha iyi simülasyonlar yapmak için ve Mars’a gönderilen insanların orada daha rahat şartlarda çalışması için kullanacaklar. İnsanoğlunun yaşadığı gezegeni nasıl kirlettiğine bakacak olursak yakın bir gelecekte başka bir yuva bulmak gerekeceği çok belli. Bu yıl gezegenimizin sürdürülebilir olması için gereken kaynakları 19 Ağustos 2014 tarihi itibariyle tüketmiş bulunduğumuz haberleri çıktı. Hava kirliliği ve Dünya’nın ortalama sıcaklığı artıyor. Şu anda sadece kurgu olarak düşünülen başka gezegende koloni kurma fikri gelecekte gerçek bir ihtiyaç olabilir. İşte böyle bir durumda şu anda elde edilen bilgilerin çok işimize yarayacağı şüphe götürmez bir gerçek. Uzay konusunda araştırmalar yapan, diğer gezegenlerde yaşanabilirlik için neler yapılması gerektiğini bilen ülkelerin diğer ülkelere üstünlük sağlayacağı kesin. Bu nedenle MOM ve MAVEN’in göndereceği bilgileri heyecan ve merakla bekliyoruz.

Notlar

• MAVEN’i twitter ya da facebook hesabından takip edebilir, güncel gelişmeleri izleyebilirsiniz.
• NASA’nın geliştirdiği mobil uygulamalara şu siteden erişebilir ve gönderilen uzay araçlarının üç boyutlu görüntülerine göz atabilirsiniz: http://www.jpl.nasa.gov/apps/#spacecraft3d

Kaynaklar

http://en.wikipedia.org/wiki/MAVEN

http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Orbiter_Mission

http://lasp.colorado.edu/home/maven/

http://www.isro.org/mars/home.aspx

http://www.nasa.gov/sites/default/files/files/MAVENFactSheet_Final20130610.pdf

http://www.nasa.gov/mission_pages/maven/spacecraft/index.html#.U-5CK9JdUQM

https://twitter.com/MAVEN2Mars/status/499957540348653569

http://evrimagaci.org/fotograf/47/6273

Kadıköy Anadolu Lisesi mezunu ve Cerrahpaşa Tıp Fakültesi öğrencisi olan Onur, tıp ve biyoloji dışında kozmoloji ve parçacık fiziği ile de ilgileniyor.  Twitter hesabı[/box]