NASA JPL’den Nagin Cox’un “Mars Yolculuğu” sunumu

NASA JPL’den Nagin Cox’un “Mars Yolculuğu” sunumu

NASA Jet İtki Laboratuarı’ndan Nagin Cox’un İTÜ Uçak – Uzay Bilimleri Fakültesi’nde Gerçekleştirdiği Mars Yolculuğu ve Curiosity Sunumu

Curiosity’yi bilenler bilir, NASA tarafından Mars’a en son gönderilen keşif robotu… 22.04.2013 Pazartesi günü, bu keşif robotu projesinin ekibinde yer alan, NASA Jet İtki Laboratuarı (Caltech) mühendislerden Nagin Cox İTÜ Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi’nde küçük ve keyifli bir sunum verdi. Cox’tan, 1976’dan günümüze Mars macerasını ve Curiosity projesini tüm ayrıntılarıyla dinleme imkanı bulduk.

Sunum, Curiosity’nin Mars’a sorunsuz bir şekilde indiğinin anlaşılması ve ilk görüntülerin gelmeye başlaması üzerine tüm ekibin yaşadığı coşkulu ve duygusal anın kaydedildiği bir video görüntüsüyle başladı. 3 yıl boyunca süren hummalı bir çalışma ve tüm bu çalışmanın, gezegene iniş anında geçecek 6 dakikaya bağlı olması… Nagin Cox’un anlattıklarından yola çıkarak Mars Bilim Laboratuarı’nda çalışan insanların yemeden, içmeden, uyumadan sürekli bilgisayarlarının başında veri beklediklerini söyleyebiliriz. Bu yüzden, Cox’un biri Türkiye saatine, diğeri ABD saatine, bir diğeri de Mars saatine ayarlı üç farklı kol saati taktığını görmek hiç de şaşırtıcı olmadı! Keza, “sol” olarak adlandırılan 1 Mars günü, 1 Dünya gününden 40 dakika daha uzun. Ayrıca, 1 Mars yılı 687 Dünya gününe ve 669 sol’e karşılık geliyor.

NASA tarafından yapılan gezegen araştırmaları 4 safhadan oluşuyor. İlk aşama, Apollo yani Ay’a ilk insanlı uçuşun gerçekleştirilmesinden oluşuyor. 2. Aşama, Satürn ve uydularını keşfetmek için gönderilen, Satürn yörüngesine yerleşerek gezegen yüzeyinden görüntüler alan Cassini – Huygens, yani görüntü tabanlı uzay aracından oluşuyor. 3. Aşama, şu an Curiosity’nin yaptığı işi ifade ediyor: yani Mars’a gidip yerinde (in situ) örnekleme yapması ve veri elde etmesi için tasarlanmış uzay aracı. 4. Aşama ise, Mars’a insanlı uçuşun gerçekleşmesi hedefinden oluşuyor.

Peki, neden Mars? Çünkü Mars’ta da aynı Dünya’da olduğu gibi kanyonlar, kumullar, volkanlar, depremler, buzullar bulunuyor. Yani Mars’taki yer şekilleri Dünya’ya çok benziyor. Dolayısıyla, bu geçmişte bir zamanlar Mars’ta yaşamın var olup olmadığının araştırılması için yeterli bir argüman. Belki Mars’ta,  bildiğimiz anlamda Dünya’daki gibi bir yaşam olmayabilir ama yine de Mars’ta geçmişte canlı formlar bulunmuş olabilir. Daha da önemlisi, Dünya’nın geleceği, Mars’ın bugünkü koşulları gibi olabilir ve Mars, gezegenimizin gelecekte nasıl bir yere dönüşeceği hakkında önemli bilgiler verebilir. Elbette geçmiş yaşam olasılığı için gezegende suyun varlığının araştırılması ilk adımı oluşturuyor. Tüm bunların anlaşılabilmesi için gezegenin jeolojisinin ve iklim koşullarının belirlenebilmesi gerekiyor. Curiosity keşif robotunun da temel görevi gezegenin jeolojisini belirleyebilmek. Böylelikle bir sonraki adımda mikroorganizma fosilleri araştırılabilir, yani astrobiyolojik çalışmalar yürütülebilir. Cox, JPL ekibinin Curiosity görevinin gerçekleştirilmesi için aradaki mesafenin en kısa süreceği (2 Dünya yılı) bir Dünya – Mars hizalanmasını bekleyerek maliyetleri düşürmüş olduğunu söylüyor. NASA dışında, daha önce Japonya, ESA, Çin ve Rusya, Mars’a keşif robotları göndermiş.

NASA, Mars macerasında ilk olarak 1976 yılında Viking aracını göndermiş. Bu görev, Mars’a deneme için gönderilen “uçuş gemisi” tipi bir araçtan oluşuyormuş ve başarılı olmuş. 2. seferde keşif tipi bir görev için “Pathfinder” aracı 1997 yılında gönderilmiş. Bu görevin amacı bilimsel araştırmadan ziyade bir mühendislik denemesiymiş, fakat bu görev Mars’a ilk kez bir keşif robotu gönderilmesi açısından önem taşıyormuş. Böylelikle, gezegene nasıl güvenli bir şekilde keşif robotu indirilebileceği tespit edilmiş. Bu görev, bir öncekine göre daha düşük maliyetle gerçekleştirilmiş, çünkü yeni bir iniş sistemi kullanılmış. Daha sonra, 1999 yılında yapılan farklı bir iniş sistemi denemesinde gezegen yörüngesinde dönmesi gereken araç yanmış, iniş aracı ise gezegene çakılmış. Bu yüzden bir süre tekrar uçuş yapılamamış. Fakat, 2004’te çok nadir görülen bir olay gerçekleşmiş. Mars ve Dünya, son 6.000 yıldan beri hiç olmadıkları kadar yakın oldukları bir hizaya gelmişler ve böylelikle bir fırsat doğmuş. Pek çok ülkenin uzay araştırmacıları, bu fırsatı değerlendirerek Mars’a keşif aracı göndermiş. NASA ekibi de bu fırsatı kaçırmamak için 1999 yılında uğradığı kayıptan tam toparlanamadan, hızlı ve yoğun bir şekilde çalışarak iki keşif robotu göndermiş. Ekip, o yıl söz konusu olan fırsata istinaden de keşif araçlarından birine “Opportunity” adını vermiş. 2 robotik jeolog olan Opportunity ve Spirit keşif robotlarının amacı kızıl gezegende su olup olmadığını araştırmakmış. Bu kez, geçen sefer gerçekleşen iniş fiyaskosundan dolayı, ilk seferde başarılı olan Pathfinder’ın iniş yöntemi olan Airbag (hava yastığı) iniş sistemi kullanılmış. Bu iniş sistemi, otomobillerde bulunan, kaza anında şişen hava yastığı gibi, düşüş sırasında Mars’ın ince atmosferini içine doldurarak düşey hızı oldukça azaltan bir sistem. Robot, gerçekten de gezegen yüzeyine düşüyor ve defalarca bir bina yüksekliğinde sıçramalar gerçekleştiriyor! Eh, tabii bir kapsül içinde korunan robotun bu sıçramalardan sağ salim çıkması bekleniyor… Normalde 6 dakika alması gereken bu iniş sırasında, 15 dakika boyunca sinyal gelmeyince, NASA ekibi robotlardan umudunu kesmiş. Çünkü o yıl boyunca gönderilen 3 keşif robotundan 2’sinin inişi başarısız olmuş. Fakat, 15 dakika sonunda ilk sinyaller gelmeye başlamış! Böylelikle Spirit ve Opprtunity gezegenin 2 karşıt bölgesinde bulunan Gusev ve Eagle Kraterleri’ne başarılı bir şekilde inmişler. Nagin Cox, gezegende inilecek alanın seçilmesi konusunda bilim insanları ve mühendislerin uzlaşamadıklarından bahsetti:

“Mühendisler düz, güvenli yerlere inmeyi isterken bu bölgeleri jeologlar sıkıcı buluyor. Onların ilginç, eğlenceli ve araştırmaya değer buldukları bölgeleri de biz mühendisler, robot için riskli olabileceğinden beğenmiyoruz!”

Bunun üzerine robotları “güvenli bir yer”e inecek, fakat “ilginç” bir yere ilerleyebilecek şekilde tasarlamışlar. Opportunity ve Spirit için 3 aylık ömür biçilmiş, fakat Spirit tam 9 yıldır veri göndermeye devam ediyor! Opportunity ve Spirit’ten elde edilen verilere göre, Mars’ta geçmişte suyun sıvı halde bulunduğu tespit edilmişti.

Daha sonra, 2008 yılında Phoneix görevi de gerçekleştirilmiş. Mars’ta geçmişte suyun sıvı halde bulunduğunun anlaşılmasından sonra, yeni bir soru gündeme gelmiş: “Gezegende bulunan su, canlı yaşamının gelişmesini sağlayacak kadar uzun süre kalabilmiş mi?” İşte bu da, şu anda Mars’ta bulunan Curiosity’nin görevi olarak belirlenmiş.

2011’de yola çıkan Curiosity keşif robotunun inişi için bu sefer, hava yastığı yerine helikopter gibi bir aracın, robotu zarar görmeden yere indirmesi prensibine dayanan bir iniş sistemi benimsenmiş. Böylelikle, daha gelişmiş bir iniş sistemine sahip olacak Curiosity, dağlık bölgelere de iniş yaparak hem bilim insanlarını hem de mühendisleri mesut edebilmiş! Curiosity’nin yakıtı Radyoizotop Termoelektrik Jeneratörü’nden (RPS) sağlanıyor ve radyoaktif bir izotop olan Plüton- 238’in radyoaktif bozunması prensibi kullanılıyor. Curiosity’nin önceki robotlardan farkı sondaj yapabilme özelliği. Ayrıca bir çekice de sahip ve Dünya’da bir jeoloğun arazide yapacaklarını yapabiliyor; kayaçları parçalayarak veya toprağı delerek örnek topluyor! Topladığı örnekleri bir elekten geçirerek 1 mm ila 150 µm boyutuna indiriyor. Ayrıca bir radyasyon detektörüne de sahip. Böylelikle gelecekte yapılacak insanlı bir sefer için radyasyon miktarının astronotlar için riskli olup olmayacağını da belirleyebilecek. Curiosity’nin, örneklerin içindeki mineralleri ve örneklerin kimyasını tespit etmek için CheMin adlı bir ekipmanı mevcut. CheMin, Curiosity’de bulunan 4 adet spektrometreden biri. CheMin, X ışınlarının toz halindeki örneklere gönderilerek minerallerin kristal yapılarının ve içerdikleri elementlerin tayin edilmesi görevini taşıyor. Mars’ın Rocknest bölgesinde, Ekim 2012’de alından bir toprak örneğinden elde edilen sonuçlara göre, Mars toprağı feldspatlar, piroksenler ve olivinler gibi Dünya’daki kayaçlarda da bulunan mineraller içeriyor ve bu bölgede bulunan kayacın yapısı Hawaii volkanına ait olan bazalt türüne benzer bir bazalttan oluşuyor. Ayrıca aynı ekipman, geçtiğimiz Şubat ayında John Klein kayacında su içeren bir kil mineral çeşidi olan smektit tespit etmişti.

xkcd Comics’ten “Spirit”

Curiosity’nin bir diğer ekipmanı ise SAM yani Mars’ta Örnek Analizi (Sample Analysis in Mars). Bu ekipmanın görevi ise organik madde ve canlı yaşamı için gerekli temel kimyasal bileşimlerin tespiti. Cox, bu ekipmanın çalışma prensibini anlatırken “koklama” analojisini kullandı. Yani, SAM örneği alıyor, yakıyor, kokluyor ve içinde organik ne var ne yok ona bakıyor. Bu ekipman bir kütle spektrometre, lazer spektrometre ve gaz kromatografi cihazlarından oluşuyor. Yani çıkan gazların analizini yapıyor.

Curiosity’den gelen veriler Avustralya, İspanya ve California’da bulunan anten ağı tarafından algılanıyor.

Curiosity, Everest Dağı’ndan bile yüksek olan Mount Sharp’ın bulunduğu Gale Krateri’ne Ağustos 2012’de inmiş. Gale Krateri potansiyel bir ilgi kaynağıymış çünkü sırasıyla kil mineralleri altında sülfid tuzları, onun altında tekrar kil mineralleri, onun altında koyu renkli kum ve en altta krater tabanından oluşuyor. Curiosity’nin indiği bölgeye, bilimkurgu yazarı Ray Bradbury’nin anısına Bradbury İniş Alanı koymuşlar. Bradbury iniş alanı, Yellowknife Körfezi diye bir yerde bulunuyor. Evet, körfez olarak isimlendiriliyor, çünkü burada eski bir nehir yatağı olduğu düşünülüyor. Çünkü Dünya’daki akarsu çökellerine benzer iyi yuvarlanmış ve boylanmış çakıllar içeriyor.

Nagin Cox nehir yatağına ait olduğu düşünülen görselleri gösterirken, Fotoğraf: İTÜ UUB Etkinlik Sayfası

Ayrıca aynı bölgeden elde edilen örneklerin mineralojisine ait ilk sonuçlar ise suyla etkileşim gösteriyor ki bu su, ne çok asidik, ne de çok alkali ve de düşük tuzluluğa sahip. Yani Mars’ta bir zamanlar içilebilir su mevcutmuş. Gezegen koşulları da, şu an olduğu kadar oksitleyici değilmiş. İki yıllık Curiosity görevinin 2. adımı, arka planda bulunan, yani kontamine karbonların ayrıştırılmasından oluşacak. Kısacası organik karbon sorunu çözülmeye, organik karbonun, inorganik karbondan ayrıştırılması sağlanmaya çalışılacak.

Nagin Cox, Curiosity’de geçmiş yaşamı, yani mikrop fosillerini tanıyabilecek bir ekipman bulunmadığını açıkladı. Curiosity’den sonra gönderilecek diğer keşif robotunun amacı da astrobiyoloji olacak, yani fosil aranacak. Çünkü Curiosity potansiyel canlı yaşamının gelişebileceği jeolojik ortamlar keşfediyor. Sorulan sorulara yanıt olarak Cox, astrobiyoloji çalışmanın ekstra zorluğundan bahsetti:

“Nasıl bir yaşam formunun fosillerini aradığımızı bilmiyoruz. Örneğin belki oksijen değil de silis kullanan bir yaşam formu var. Yani biz neye baktığımızı tam olarak bilmiyoruz. Bu yüzden bir sonraki görev daha zorlu olacak, çünkü ne aradığımızı bilmeden o şeyi bulmaya çalışıyor olacağız.”

Bunun karşısında, Dünya’dan Mars’a canlı örneği götürme fikri hakkındaki sorulara ise, Cox’un verdiği yanıta göre bu mümkün değil. Çünkü “Gezegen Koruma Sözleşmesi” adlı bir sözleşme mevcut ve bu sözleşmeyle Dünya’dan herhangi bir mikroorganizmanın Mars’a götürülmesi, gezegeni korumak amacıyla, sıkı bir şekilde yasaklanmış durumda.

Curiosity’nin sağladığı verilerden elde edilen makalelere erişim için:

http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2013/special_interests/US/13694

Curiosity ile ilgili haberlerin takibi için:

https://twitter.com/MarsCuriosity
http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/index.html

4 Comments

Yorum yap
    • 2
      Gülüm Albut

      Mars Bilim Laboratuarı ekibi tamamen çok uluslu bir kadrodan oluşuyormuş. Bütün verilere ulaşabiliyorlar elbette, ama sanırım NASA bünyesinde çalışanlar için geçerli bu. Örneğin ESA’nın Curiosity’nin gönderdiği verilere direkt olarak ulaşımı yoktur diye tahmin ediyorum. Ama veriler ulaşır ulaşmaz bilimsel yayın yapıyorlar.

      • 3
        abm

        Bugün Ankara Üniversitesindeki konuşmasında kendisine bu soruyu yönelttim ve “çoğu” bilginin paylaşıldığı cevabını aldım. Astronomi yayınları konusunda en bir bilgim yoktu, teşekkür ederim.

  1. 4
    aydın

    Güzel bir haber olmuş. Teşekkürler.
    Dikkatinizi çektiyse neden marsa bu kadar önem verdikleri sorusunun cevabı yok denecek kadar saçma. Başka bi amaçları var ve gizliyorlar.

+ Leave a Comment