Connect with us

Evrenin Keşfi

Geleceğin İtki Sistemleri 1: Elektrostatik İyon İticisi

Bu yazıyı yaklaşık 10 dakikada okuyabilirsiniz.

Aulus Gellius isimli Romalı yazar eserlerinde, milattan önce 400 yıllarında, Yunanlı bilim insanı Archytas’ın bir icadından bahseder.

Bu icat, bir tel hatta bağlı olduğu düşünülen ve buhar yardımıyla kendi başına 200 metre uçan, kuş şeklinde bir modeldir. Bu model insanlık tarihinde, kendi itki sistemiyle “uçtuğu” söylenen ilk yapay cihazdır. 2.400 yıl sonra günümüzde; her an gökyüzünde 1.000’den fazla uçak uçarken, uzaya çoğu başarılı birkaç yüz sivil amaçlı roket fırlatıldı.

Bir zamanlar buharlı sistemler teknolojinin doruk noktasını temsil ederken 20. yüzyılda kimyasal roketler bizi uzaya çıkardı. 21. yüzyılın ilk yıllarında ise derin uzay keşif görevleri için ilk kez iyon iticisi denen, kimyasal tepkimesi olmayan elektrikli itki sistemleri geliştirildi. Nedir peki bu iyon iticileri? Nasıl çalışırlar? ve geleneksel roketlerden hangi alanlarda daha iyiler?

Konumuzla ilgili detaylara inmeden önce roketlerle ilgili biraz bilgi paylaşalım.

Roket nedir?

Roketler, yakıcı ve yanıcı maddelerden oluşan yakıtlarını yanlarında taşıyan jet motorlarıdır. Uçaklardaki jet motorları uçakta taşınan yakıt ile dışarıdan alınan havadaki oksijeni, yakıcı olarak karıştırma prensibi ile çalışırken, roketler hem yakıtı hem de yakıcı olan oksijeni yanlarında taşır ve bu sayede uzayda da çalışabilirler.

İlk başarılı sıvı yakıtlı roket olan Alman V2 füzesi ve bu füzenin sıvı yakıtla çalışan motoru.

 

Roketlerin birçok farklı çeşidi bulunur;

Günümüzde kullanılan kimyasal roketlerde, yakıt tipi katı veya sıvı olarak ikiye ayrılır. Özellikle 2. Dünya savaşının V-2 roketleri, kullanılan sıvı yakıt ile uzay çalışmaları için öncü olmuşlardır. V-2 ile ilgili detaylı bilgileri ilgili yazımızda bulabilirsiniz.

Kimyasal roketler, kullanılan yakıtın sıvı-katı durumu dışında tek, çift yada üç tip yakıt kullanan ve dışarıdan alınan hava ile verimliliği arttırılan roketler gibi alt çeşitlere ayrılır. Kimyasal roketler dışında, elektrikli iticiler, termal roketler, Güneş ışığı ile desteklenen termal roketler, lazer ve mikrodalga destekli roketler, nükleer enerjiyle ısıtılan veya nükleer enerjinin itici olarak kullanıldığı roket çeşitleri de kağıt üzerinde ve/veya pratik kullanımda mevcuttur.

Bu yazımızın konusu elektrostatik iyon motorları, çok geniş bir yelpazesi bulunan elektrikli itki sistemlerinin bir parçasıdır. Elektrikli itki sistemleri konusunda ilk fikirler 20.yüzyılın başlarında ortaya çıkmıştır. Denenen ilk elektrik motorları, 1964 ve 1970 yıllarında fırlatılan SERT-I ve SERT-II uydularına yerleştirilmiş iticilerdir. Yapılan testlerde SERT-I’deki iki iticiden biri arızalanıp diğeri 31 dakika boyunca çalışırken, SERT-II’nin iticileri sırayla 2.011 saat ve 3.781 saat çalışarak rekor kırmışlardır.

SERT-1_spacecraft

SERT-I uzay aracı ve geliştirici ekibin yöneticisi Raymond J. Rulis.

 

Bu araçlarda denenen elektrikli itkiyi bugün bu kadar cazip kılan şey, yakıt verimliliklerinin çok yüksek olmasıdır. Örneğin iyon motorlu bir uzay aracının yapabileceği çeşitli görevleri, kimyasal roket kullanan bir aracın yapması için çok daha fazla miktarda yakıt gerekir. Böylece kimyasal roket yerine iyon iticisi kullanan uzay araçları çok daha ucuza mal olup daha uzun süre dayanırlar ve birden çok gök cismine seyahat edebilmektedirler.

Elektrikli İtki Sistemleri

Yazımızın konusu olan elektrikli iticilerin çeşitli modelleri şu anda 200 üzerinde uzay aracında bulunuyor. Bunların çoğu yörünge koruma ve yörünge düzeltme manevralarında kullanılmaktadır. Bu iticiler kendi içlerinde Elektrostatik, Elektrotermal ve Elektromanyetik olarak üçe ayrılır. Her birini kısaca özetleyecek olursak;

Elektrostatik iticiler, yazı konumuz elektrostatik iyon motorlarını da içlerinde barındırır. “Coulomb etkisi” ile itki yönüne doğru statik elektrik yüklü alan oluşturularak, iyonların (elektrik yüklü atom) hızlandırılması ile itki elde ederler.

Elektrotermal iticiler plazma ile yakıtı ısıtır, ısınan yakıtın enerjisi bir püskürtücüde kinetik enerjiye dönüştürülerek itki sağlar. Resistojet denen alt modelleri alçak dünya yörüngesinde ki uydularda kullanılmaktadır.

Elektromanyetik iticiler ise elektriğin aksine, yakıtı elektromanyetik alanlar tarafından hızlandırmaktadır. Bu türde iticilerin henüz AR-GE aşamasında olan MPD ve VASIMR modelleri insanlı uzay yolculukları için çok büyük umut vaad etmektedirler.

Elektrostatik İyon İticileri

Elektrostatik iyon iticileri kendi aralarında farklı modellere ayrılır. Temelde bütün modeller elektrik yükü ile iyonları hızlandırıp momentumun korunumu yasası ile itki elde eden yüksek verimlilikli iticilerdir. Aynı görevi yapacak kimyasal bir roketten kat kat daha az yakıt kullanırlar. Motor modeline göre Xenon, Bismuth, Sıvı-Sezyum ve Kripton yakıt olarak kullanılır. Özellikle Xenon, iyonize olmasının kolaylığı ve yüksek atom numarası ile tercih edilse de, oldukça pahalı, nadir bir gazdır. Güç kaynağı olarak da Güneş panellerinden gelen elektrik tercih edilir. Ancak Güneş’ten uzak görevlerde Güneş panelleri etkinliklerini yitireceğinden, yerlerini nükleer enerjinin alması gerekecektir.

iyon

Elektrostatik iyon iticilerin çalışma sistemi. Basitçe, elektron tabancası tarafından fırlatılan elektronlarca yüklenen atomlar, mıknatıslar yoluyla hızlandırılarak dışarı fırlatılır. Bu yüksek hızla dışarı fırlayan atomlar, araca ters yönde bir itki yaratırlar ve araç haraket eder.

Sayılarla elektrostatik iyon iticileri

Güç girdileri 1-7 kilowatt olan, egzoz çıkış hızı saniyede 20-50 kilometre olan ve itki gücü 20-250 milinewton aralıklarında değişen, verimlilikleri 60-80% aralığında olan iticilerdir. Az miktardaki yakıtı haftalar hatta aylar boyunca aralıksız hızlandırıp, çok yüksek süratler elde ederler.

Yakın zamanda tamamlanan NEXT (NASA Evolutionary Xenon Thruster) projesinde 48.000 saat aralıksız çalıştırılan (5.5 yıl) itici, 870 kilogram yakıt tüketmiştir. Bu süre boyunca itici tek bir arıza çıkarmamış olup, sağladığı toplam itki 10.000 kilogram kimyasal roket yakıtının sağlayacağı itki ile aynıdır.

Avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Bütün elektrikli iticiler gibi, iyon iticileri çok yüksek özgül itici kuvvet (specific impulse) üretirler, yani birim yakıttan alınan verim çok yüksektir. Bununla beraber, ürettikleri itki (thrust) çok düşüktür. Kimyasal roketler ise tam tersidir, çok yüksek itki üretirler ancak birim yakıttan alınan verim çok düşüktür. Kaba bir örnekle anlatmaya çalışıp, aynı yakıt miktarına sahip bir iyon iticisi ve bir kimyasal roket olduğunu düşünelim:

İyon iticisi bir roket gibi dünyadan yükselecek itiş gücünü üretemez. Ama sürtünmesiz ortamda bir aracı saatte 0’dan 60 kilometreye iki-dört gün arasında çıkartır. Farkettiğiniz üzere, bu hızlanma günlük hayatta kullandığımız araçlara göre çok yavaştır. Bir kimyasal roket ise bunu saniyeler içinde yapar ve bütün yakıtını bir kaç dakika içinde tükettiğinde sürati saatte binlerce hatta on binlerce kilometre üzerine çıkmıştır. Ancak iyon iticisi çalışmaya devam edip aracı yavaş ama istikrarlı biçimde hızlandırır. Bu itici sistem ile yakıtı tüketmesi yıllar sürebilir ve yakıt tükendiğinde aracın hızı saatte yüz binlerce kilometreye ulaşmış olabilir. Bu denli yüksek hıza kimyasal bir roketle ulaşmak neredeyse imkansızdır.

Yani çok uzun süre devam etse de, düşük iki güçleri nedeniyle iyon iticileri, Dünya yüzeyinden uzaya roket fırlatacak güce sahip değildir. Ancak uzun vadede, uzay boşluğunda çalıştırıldığında çok daha yüksek hızlar elde edebilir. İşte bu sayede hem görece ucuz hem de kapsamlı derin uzay görevleri ile yörüngede uzun süreler dayanan uydular mümkün olmuştur.

Elektrostatik İyon İticilerini kullanan sondalar

Şu anda iyon iticilerinin verimliliğinin güncel kanıtı olan dört önemli araç şunlardır:

Deep Space 1: İyon iticisi dahil birçok yeni teknolojinin testi amacıyla fırlatılmış, 9969 Brailleasteroidine uğramış ve görev uzatılması ile Borrelly Kuyrukluyıldızı’na da gitmiştir. Ana ve ikincil görevleri 2001’de bittiğinden beri Güneş çevresindeki yörüngesinde emekliye ayrılmıştır, ancak gelecekte ihtiyaç halinde hala kullanılabilecek durumdadır.

Görevini tamamladıktan sonra Avustralya düzlüklerine iniş gerçekleştiren Hayabusa uzay aracı, Japon uzmanlarca alındı ve topladığı örnekler incelendi. Bu sayede kuyruklu yıldızlar hakkında oldukça önemli bilgilere ulaşıldı.

 

Hayabusa: Japon Uzay Ajansı’nın 2003’te fırlattığı ve 4 iyon iticisi kullanan Hayabusa, 25143 Itokawa asteroidine uğramış ve toz paçacıkları toplayarak Dünya’ya geri dönmeyi başarmıştır. Hayabusa görev sırasında motorlarında ve iletişim sistemlerinde ciddi sorunlar yaşamıştır. Özellikle asteroidden örnek alma işlemi, Philae sondasının kuyrukluyıldız 67P’ye inişi gibi sorunlu gerçekleşmiştir. Örnek alma sistemi amaçlanılan şekilde kullanılamamış, sadece dışına yapışan tozlar örnek olarak alınabilmiştir. Ancak yine gerek kullanılan teknolojiler, gerekse görev kontrol ekibi ve teknisyenlerin büyük emekleriyle araç aldığı az miktarda örnek ile Dünya’ya dönmeyi başarmıştır.

Smart-1: 2003-2006 yılları arasında ESA’nın Ay yörüngesine gönderdiği bu araç, gözlemler gerçekleştirdikten sonra Ay yüzeyine düşürülmüştür. Yarattığı patlama Dünya’dan da gözlemlenebilmiş ve Ay yüzeyinin altıyla ilgili gözlem verileri toplanmasına yaramıştır. Aracın Ay yüzeyine düşürülmesi tartışmalara konu olsa da bu tartışmalar, aracı oluşturan bütün elementlerin Ay’da doğal olarak var olması ve aracın enkazının Ayda kirlenmeye neden olmayacağı sebebiyle bitmiştir.

dawn20120830-full

Dawn uzay aracı, Astreoid Kuşağı’nın ikinci büyük gökcismi olan Vesta’nın yörüngesine girerek önemli inceleme ve keşiflere imza attı. Araç şu anda Cüce gezegen Ceres’in yörüngesinde araştırmalarını sürdürüyor.

 

Dawn: İyon itki sisteminin en güncel örneği olan Dawn, 3 adet iyon motoru taşımaktadır. Tek bir motorun devamlı itkisi ile 4 günde saatte 95 kilometre hıza çıkabilen Dawn, bu uzun ömürlü itki sistemi sayesinde, 2007 Eylülünde fırlatılmasını takiben, 2009 Şubatında Mars yörüngesinde yerçekimsel sapan manevrası yaptı. Bu manevra Dawn’u Temmuz 2011’de Güneş Sistemi’nin ikinci büyük asteroidi Vesta ile buluşacağı rotaya soktu.

Temmuz 2011 ve Eylül 2012 arasında Vesta’da çok önemli araştırmalar ve gözlemler yapan Dawn, Vesta’yı terk edip Ceres ile 2015’in Mart ayında buluşmak için yola çıktı. Şu anda Ceres çevresinde kutupsal bir yörüngeye oturmuş ve gözlemler yapıyor.

Planlanan görevler:

Bunca başarılı ve ilham verici göreve imzasını atan iyon iticileri daha birçok görevde kullanılacak. Bunlar arasında şimdiden en dikkat çekenler 2015 Eylülünde fırlatılacak LISA Pathfinder ve ESA’nın 2016 da Merkür’e göndereceği BepiColombo. BepiColombo’nun görev tanımları arasında Merkürün iç yapısını, jeolojik özelliklerini ve manyetosferini incelemek var ayrıca genel görelelik kuramını kanıtlayacak deneyler yapılmasıda planlanıyor.

2017’de Merkür’e gönderilmesi planlanan BepiColombo uzay aracının yörünge modülü.

 

“LISA Pathfinder” adlı teknoloji test aracı ise şahsen çok daha heyecan verici bir amaç taşıyor. 2034’te fırlatılması planlanan LISA gözlemevi, (Laser Interferometer Space Antenna) uzay-zamanda ki kütle çekim dalgalarını (gravitational waves) gözlemleyebilecek. LISA Patfinder bu gözlemevi için gereken teknolojilerin test yatağı olacak.

Bunlar dışında Uluslararası Uzay İstasyonunda kullanılacak olan bir iyon motoru ve daha önce bahsettiğimiz yeni nesil NEXT iyon motorunu test amaçlı taşıyacak bir NASA uydusu da planlanıyor.

2015’te fırlatılacak olan LISA Pathfinder uzay aracının bir demostrasyonu.

 

Şu anda kullanımda ve/veya geliştirilmekte olan elektrostatik iyon motorları, küçük boylu sondalar için oldukça çeşitli görev imkanları sunuyor. Kimyasal roketler ile tek bir aracın yapması ekonomik olarak mümkün olmayan, farklı yörüngelerdeki birden çok gökcismine yapılabilecek insansız görevler için elektrostatik iyon motorları biçilmiş kaftan. Ama derin uzaya yapılacak daha kapsamlı robotik görevlerde ya da insanlı derin uzay ve Mars görevleri için şu anki elektrostatik iyon motorları yetersiz kalıyor.

Daha güçlü ve hızlı motorlara ihtiyacımız var. Özellikle insanlı görevlerde kullanılması için planlanan iticiler, yazımızda anlatılan elektrostatik iyon iticiler aksine, elektromanyetik iticiler olacaklardır.

Yazı dizimizin bir sonraki bölümünde sizlere plazma itkili motorlar olarak da bilinen elektromanyetik iyon iticilerinden ve umut vaad eden HET (Hall Effect Thruster), MPD (Magnetoplasmadynamic) ve VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) modellerinden bahsederek, elektrik itki sistemlerinin üst sınırlarını anlatacağız.

Hazırlayan: Berkan Alptekin


Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz.
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT

Evrenin Keşfi

Adli Astronomi Nedir? Yerel Hukukta Adli Astronomi Kullanımı

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Neredeyse bütün bilim dalları iç içe olan astronomi en eski ama kendisini sürekli güncellemesiyle en yeni bilim dallarından biridir.

Geleceğin meslekleri arasında gösterilen uzay hukuku, uzay mimarisi, asteroid madenciliği gibi alanlarda ülkeler personel yetiştirmek istiyor ise astronomi eğitimine gerekli önemi vermek zorundadır. Adli astronomi de gelişmek için kendisine yatırım bekleyen adli bilim dalıdır.

Adli astronomi nedir ve ne iş yapar?

Adli astronomi, gökyüzünün geçmiş zamanlarda olan görünümünü ve gök cisimlerinin konumlarını göstermeye yarayan adli bilimin bir dalıdır. Adli bilimde, edebiyatta, tarihsel olaylarda ve sanat tarihinde adli astronomi kullanılmaktadır. Ülkemizde bazı davalarda astronomi, adaletin sağlanmasında katkı sağlıyor. Bu alanda Kandilli Rasathanesi’ne gerekli davalarda başvurular olmaktadır.

Örneğin; 1992 yılında bir asteğmen, bir yüzbaşına fiziksel şiddet uyguluyor. Asteğmen kendisini savunduğunda havanın çok karanlık olduğunu ve kişinin yüzünü göremediğini, bu nedenle onun bir er olduğunu düşünerek “dövdüğünü” ifade ediyor. Burada astronomi devreye giriyor ve kavganın olduğu gün Ay’ın dolunay evresinde olduğu belirleniyor. Bu bilgiden hareketle o tarihte hiçbir ışık kaynağı olmasa da insanların birbirlerinin yüzünün seçilebileceği anlaşılıyor.

Bir trafik kazası olduğunu düşünelim. Bu kazanın davası kazadan 3 ay sonra görüldü diyelim. Eğer kaza yapan kişi; “Hava çok karanlıktı, etrafta aydınlatmalar yoktu, bu yüzden göremedim” gibi bir ifade kullanıyorsa burada devreye yine adli astronomi giriyor. O dönemde Ay’ın hangi evrede olduğu önemli. Kaza yapan kişi asteğmenin durumuna düşebilir.

Van Gogh’un Tablosu ve Adli Astronomi

Van Gogh’un tablosu ile adli astronomi arasında bir bağlantı bulmakta zorlanmış olabilirsiniz. Ancak aslında, Van Gogh’un ünlü eserlerinden birisi olan Evening Landscape with Rising Moon tablosundaki gizem adli astronomi sayesinde çözülmüştür.

Vincent Van Gogh’un Evening Landscape with Rising Moon (Akşam Manzarası ve Yükselen Ay) tablosu

 

2003 yılında SWT fizik profesörleri Donald Olson ve Russell Doescher, İngiliz Profesör Marilynn Olson ile birlikte Sky & Telescope dergisinin Temmuz 2003 sayısında bu ünlü tablo hakkında bir makale yayınladılar. Tablonun tam olarak ne zaman resmedildiği bilinmemekteydi.

Bu tabloda ilk zamanlarda dağın arkasından Güneş’in battığı düşünülmüş. Tablonun üzerinde derin bir çalışma yapan bilim insanları; oradaki gök cisminin Güneş değil Ay olduğunu; Ay’ın doğmaya başladığını, tabloda yer alan buğdayın hangi tarihler arasında hasat edileceği, bu tabloda çizilmiş yerin gerçek bir yer olduğunu, Ay’ın resimde yer alan bölgeden tam olarak hangi günde doğacağını ve bazı diğer önemli sonuçları adli astronomi sayesinde bulabilmişlerdir. Benzer biçimde, geçmiş yıllarda oluşmuş meteor olaylarını incelerken de aslında yine adli astronomiye başvurmuş oluyoruz.

Frederic Edwin Church, The Meteor of 1860 (Görsel Kaynağı: https://www.wikiart.org/en/frederic-edwin-church/the-meteor-of-1860)

 

Astronomlar ve astrofizikçiler sürekli evreni incelemeye çalışırlar. Yıldızlardan ve galaksilerden alınan tek şey ışıktır. Bu ışığı inceleyerek yıldızlar, galaksiler ve diğer gök cisimleri hakkında bilgi edinmeye çalışırlar. Peki, burada astronomların yaptığı çalışmalar da adli astronomiye girmiyor mu? Belki ölmüş bir yıldızın kalıntısı hakkında bilgi edinmek ve bu ölümden sonra yakında yer alan komşu yıldızların nasıl etkilendiğini incelemek de mizansen bir açıdan adli astronomi olarak değerlendirebilir.

Hazırlayan: Sinan Koçak
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar:

  1. Güral, N. Adli astronomi. Erişim Tarihi: Şubat 10, 2021, Erişim Adresi: http://egegural.com/adliastronomi.htm
  2. Güral, N. Astronomi ve adli tıp. Erişim Tarihi: 10, 2021, Erişim Adresi: http://egegural.com/ASTVADLI.HTM
  3. Moonrise061003. (2016, Haziran 08). SWT astronomers SLEUTH van Gogh “Moonrise” mystery. Erişim Tarihi: February 10, 2021, Erişim Adresi: https://www.txstate.edu/news/news_releases/news_archive/2003/06/moonrise061003.html
  4. Forensic astronomy. (2020, Kasım 25). Erişim Tarihi: February 10, 2021, Erişim Adresi: https://en.wikipedia.org/wiki/Forensic_astronomy
  5. Ash, S. (2018, April 17). “Forensic astronomy” reveals the secrets of an iconic ansel adams photo. Erişim Tarihi: Şubat 10, 2021, Erişim Adresi: https://www.scientificamerican.com/article/forensic-astronomy-reveals-the-secrets-of-an-iconic-ansel-adams-photo/

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Perseverance Mars’a İniyor! Yeni Bir Mars Gezginimiz Daha Olacak

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 5 dakikada okuyabilirsiniz.

NASA’nın son Mars yüzey aracı Perseverance, Mars yolculuğunun sonuna yaklaşıyor. Bu zamana kadar yapılmış en büyük Mars aracı olan Perseverance, 18 Şubat 2021 tarihinde kızıl gezegenin yüzeyine iniş yapmaya çalışacak.

Mars’a iniş yapmak oldukça zordur ve bu zamana kadar yapılan görevlerin yaklaşık %60’ı başarısız olmuştur. Perseverance’ın iniş şekli ise 2012 yılında başarılı bir şekilde Mars’a inen Curiosity aracının iniş şekli ile benzer olacak. Yani, aracın ısı kalkanı ve sahip olduğu paraşüt Perseverance’ı saatte yaklaşık 20.000 km hızdan saatte 4 km’den daha az bir hıza indirecek. Daha sonra ise bir “gökyüzü vinci” aracı yavaşça yüzeye koyacak.

Perseverance, kuru bir göl yatağı olduğu düşünülen Jezero kraterine inecek ancak tam olarak hangi noktaya iniş yapacağı bu aşamada bilinmiyor. Bu noktanın tam olarak tahmin edilememesinin sebebi ise Mars’ın atmosferine girildiğinde rüzgarların aracı sarsması ve bu durumun tahmin yürütmeyi zorlaştırmasıdır. Bu durumun üzerine arazinin engebeli olması da Jezero’yu iniş yapmak için tehlikeli bir yer haline getiriyor ancak Perseverance, zemine yaklaşırken fotoğraflar çekerek otonom bir şekilde güvenli bir iniş yeri bulmasına yardımcı olacak yeni bir navigasyon sistemine sahip.

Perseverance’in gökyüzü vinci ile Mars yüzeyine inişini gösteren animasyon. (Telif: NASA/JPL)

 

2012 yılında Curiosity’nin gerçekleştirdiği iniş, daha önce yapılmadığı için görev kontrolün başında olan bilim insanları bu durumu rahatsızlık verici bir “yedi dakikalık dehşet” olarak nitelendirmişti. Araç, iniş sırasında atmosfere girişten, paraşütünün açılmasına ve hatta zemine temas etmek için roket yardımıyla yapılan hava manevrasına kadar her şeyi kendisi yapmak zorunda kaldı. Çünkü iniş, Mars’tan Dünya’ya ulaşan sinyallerin gelme süresinden daha kısa bir süre içerisinde gerçekleşmişti. Perseverance için de aynı durum söz konusu olacak ve bütün Mars’a iniş görevleri başarıya ulaşamadığından aynı dehşet yine yaşanacak.

Perseverance’ın iniş detaylarına geri dönecek olursak, araç özel gökyüzü vinci ile birlikte yapacağı kontrollü inişten önce roketler ile yapılan manevralar aracılığıyla iniş alanı için son ayarlamalarını yapacak. Aracın tekerlekleri Mars toprağına değer değmez, vinç Perseverance’dan ayrılarak araçtan güvenli bir uzaklıkta gezegene çarpacak. Daha sonra rutin sistem kontrolleri her şeyin yolunda olduğunu belirlediği anda da araç çalışmaya başlayacak.

Perseverance’ın asıl görevi nedir? Neden bu aracı oraya gönderdik?

Mars 2020 Perseverance Gezgin aracı, NASA’nın bir zamanlar Mars’ta yaşam olup olmadığı konusundaki araştırmasını ileriye götürecek eski mikrobik yaşamın izlerini arayacak. Araçta Mars kaya ve toprak örneği toplayacak bir sondaj cihazı bulunuyor. Araç, gelecekte yapılacak bir görev ile Dünya’ya getirilip detaylı analizleri yapılabilsin diye bu örnekleri mühürlü tüplerde saklayacak. Perseverance, ayrıca Mars’ta gerçekleşecek insanlı keşif programlarının yolunu açmaya yardım edecek teknolojileri de test edecek.

Perseverance, Mars Keşif Programı’nın bilimsel hedeflerini destekleyecek dört tane amaca sahip. Bunlardan ilki, gezegenin yaşanabilir olup olmadığını araştırmak. Yani kısaca geçmiş çevre koşullarının mikrobik yaşamı destekleyip desteklemediğini belirlemeye çalışacak. İkinci amacı, biyolojik imzalar aramak. Özellikle de zaman içinde yaşam belirtilerini koruduğu bilinen özel kayalarda, olası geçmiş mikrobiyal yaşamın işaretlerini arayacak. Üçüncü amacı da kaya ve toprak numunelerini toplayarak Mars yüzeyinde onları saklamak. Dördüncü ve son amacı ise insanlı keşiflere yardımcı olacak Mars atmosferinden oksijen üretimini test etmek.

Perseverance’ın uzun menzilli hareketlilik sistemi, aracın Mars yüzeyinde 5 ila 20 km arasında yol kat etmesine olanak veriyor. Ayrıca bu araç ile getirilen bir diğer yenilik de daha yetenekli bir tekerlek tasarımıdır.

Mars’ta Bir İlk Daha: Mars Helikopteri Ingenuity

Perseverance, aslında ufak bir sürprize de sahip. Araç, Mars yüzeyine indikten sonra alt kısmından çıkaracağı ufak bir helikopteri de Mars ile tanıştıracak. Ve bu helikopterin adı da Ingenuity. Eğer helikopter çalışmayı başarırsa, bizim için tam bir Wright Kardeşler anı olacak, çünkü bu zamana kadar Dünya atmosferi dışında hiçbir yerde helikopter uçurmayı denemedik.

Ingenuity’nin NASA tarafından yapılan görsel tasviri.

 

Ingenuity, sadece bir teknoloji tanıtımı olacak ve çok ince Mars atmosferinde (Dünya atmosferinin %1’i yoğunlukta) en fazla 15 dakika kadar uçabilecek. Ancak bu helikopter başarı ile çalışırsa gelecekte ulaşılamayan yerlere gitmek için bu tarz helikopterler kullanılabilir. Ayrıca daha sonra göndereceğimiz araçlar ve astronotlar için kılavuz olması adına da bu helikopterlerden faydalanabiliriz.

Ingenuity dışında araçta başka bir teknoloji tanıtımı daha mevcut. Bu aygıt, Mars’ın zayıf atmosferinde yer alan karbondioksitten oksijen elde etmek için kullanılacak ki bu teknoloji önemli çünkü gelecekte oraya gidecek kaşiflerin Mars’ta hayatta kalabilmeleri için bu gerekli olacak.

Hazırlayan: Burcu Ergül
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar:

  1. Crane, L. (n.d.). NASA has launched its Perseverance Mars Rover and INGENUITY HELICOPTER. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2250181-nasa-has-launched-its-perseverance-mars-rover-and-ingenuity-helicopter/
  2. Crane, L. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is about to land on Mars and look for life. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2267509-nasas-perseverance-rover-is-about-to-land-on-mars-and-look-for-life/
  3. Howell, E. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is one week away from a DARING landing on MARS. watch how it works. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.space.com/mars-rover-perseverance-landing-4k-video-animation
  4. Mission overview. (n.d.). Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Türkiye Uzay Ajansı (TUA), Milli Uzay Programı Açıklandı!

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 1 dakikada okuyabilirsiniz.

Türkiye Uzay Ajansı (TUA), 9 Şubat 2021 Salı günü iki yıldan uzun süredir duyurulması beklenen programını ve yol haritasını açıklandı.

Açıklamada dile getirilen olan proje ve hedefleri, Kozmik Anafor Youtube kanalında, Dr. Umut Yıldız, Prof. Dr. Lokman Kuzu, Prof. Dr. Yurdanur Tulunay, Prof. Dr. İbrahim Küçük, gibi uzmanlar eşliğinde canlı yayında yorumladık. Milli uzay programını detaylıca öğrenmek için, aşağıdan veya bu linkten ulaşabileceğiniz yayınımızı izleyebilirsiniz.

Ülkemizde Uzay Ajansı kurulması hedefi 57’nci Hükûmet döneminde gündeme gelmiş, 2000 yılında oluşturulan “Vizyon 2023” perspektifi de Türkiye’nin uzay çalışmalarına yönelik bir öncü olmasını da ortaya koymuştur. Akabinde 26 Şubat 2001 tarihinde Millî Güvenlik Kurulu kararı, daha sonra 2 Mart 2001 tarihinde Bakanlar Kurulu kararı ile “‘Türkiye Uzay Kurumu” kurulması için çalışma başlatılmıştır. 15 Mayıs 2002 tarihli Başbakanlık genelgesiyle TÜBİTAK görevlendirilmiştir. 2017 yılında meclise iletilen Türkiye Uzay Ajansı kanun tasarısını, bu linkteki yazımızda detaylıca incelemiştik.

Türkiye Uzay Ajansı’nın, ülkemiz açısından oldukça önemli olan uzay ve havacılık sektörlerinde teknolojide dışa bağımlı olmayan, rekabetçi bir sanayinin geliştirilmesi, uzay ve havacılık teknolojileri alanında bilimsel ve teknolojik altyapıların ve insan kaynaklarının geliştirilmesi, uzay teknolojilerinin kullanımının yaygınlaştırılması, ülkemizin uzaya yönelik hak ve menfaatlerinin korunması yolunda başarılı olmasını temenni ederiz.

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Uzayda Bugün: İlk Serbest Uzay Yürüyüşü (7 Şubat 1984)

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 2 dakikada okuyabilirsiniz.

3 Şubat 1984 yılında fırlatılan Challenger Uzay Mekiği ile gerçekleştirilen, STS-41b görevinin bize verdiği en ikonik görsel, astronot Bruce McCandless’in Dünya üzerinde araca bağlı olmadan uzay yürüyüşü yaptığı fotoğraf oldu.

McCandless, ABD ile SSCB arasındaki Ay yarışının ortasında hızlanan uzay programlarına katılmak için 1966 yılında seçilen 19 astronotun yer aldığı prestijli bir grup olan 5. Astronot Grubu’nun bir üyesiydi. Ayrıca Challenger astronotları arasında Apollo, Skylab ve Uzay Mekiği programlarına muazzam katkılarda bulunmuş ve bu görevin kumandanı da olan Vance D. Brand de bulunuyordu. Brand ve McCandless dışında ekipte pilot Robert L. Gibson ile görev uzmanları olan Robert L.Steward ve Ronald E. McNair yer alıyordu.

Brand’in kumandanlık yaptığı ilk görev olan STS-5 ile ticari uyduların taşınıp yerleştirilmesi planlanmıştı. Uydu yerleştirilmesi başarılı oldu ancak, astronot kıyafetlerindeki problemler sebebi ile planlanan uzay yürüyüşleri yapılamayıp iptal edildi. STS-41b görevinde ise durum tersi oldu. Mürettebatın görevin başında iki iletişim uydusunu yerleştirmeyi başarmasına rağmen iki uyduda da bulunan takviye roketlerin sadece 20 saniye sonra beklenmedik şekilde kapanmasından dolayı bu uydular yere eş zamanlı yörüngeye ulaşamadı. Fakat diğer yandan uzay yürüyüşleri ise olağanüstü bir başarıya ulaştı.

7 Şubat’ta ve daha sonrasında 9 Şubat’ta McCandless ve Steward ‘İnsanlı Manevra Birimlerini” taktılar ve hiç bir yere bağlı olmadan uzayda yürüyüşe çıktılar. Bu İnsanlı Manevra Birimi, yaklaşık 85 cm genişliğinde, 72 cm derinliğinde ve 127 cm uzunluğundaydı. Alüminyum çerçevesi, nitrojen (azot) ile doldurulmuş iki tane kevlar kaplı alüminyum tankı barındırıyordu. Bu da altı saatten uzun bir uzay yürüyüşü için yeterli bir itici güçtü.

McCandless ve Steward, mekikten yaklaşık 100 metre uzaklaştı ve bir çok kere bu mesafeyi gidip döndüler. Hem astronotlar hem de mekik saatte yaklaşık 18,000 mil hızla yol alıyorlardı. Uzay yürüyüşündeki rollerini bir çok kez pratik yapan mekiğin içerisindeki ekip ise, astronotların hareketlerini Challenger’ın radarı ve diğer aygıtlarıyla izlediler.

Eğer uzay yürüyüşü yapan astronotlar arıza sonucu uzaklaşmaya başlasaydı Brand’ın onları takip edip mekiğe manevra yaptırmak gibi bir planı vardı. Bu sayede de McCandless ve Steward, kendilerini güvenli bir şekilde kollara tutunarak manevra yapabilecekleri mekiğin yük bölmesinde bulacaklardı. Neyse ki yürüyüşlerde bu tarz beklenmedik bir durum oluşmadı. Bir fotoğraf tutkunu olan Gibson ise bu yürüyüşün ikonik karelerini fotoğrafladı.

Çeviri: Burcu Ergül Emecan

Kaynak:
https://appel.nasa.gov/2020/02/06/this-month-in-nasa-history-astronauts-make-first-untethered-spacewalk/

Okumaya devam et

Çok Okunanlar