NASA Ay’da Yine Su Buldu! Toplanın, Ay’a Gidiyoruz

Uğur Çontu

25 Kasım 2020
10 min read

2020 yılının Ekim ayında NASA, Ay’da büyük bir keşif yapıldığının haberini duyurdu. Bu keşfin, gelecek Ay görevleri ile ilintili olacağı da AKTARILDI. Duyurudan 5 gün sonra da açıklama geldi, Ay’da su bulunmuştu.

Evet, yine! Ama önemli bir farkla. Bu defa su, Ay’ın ışık alan yüzeyinde tespit edilmişti. “Nasıl yani?” dediğinizi duyar gibiyiz. “Ay’ın ışık almayan yüzeyi de mi var?” Hayır, yok. Aslında bu son su keşfi ile ilgili, özellikle ülkemizde çıkan haberler çok yüzeysel olduğu için ciddi yanlış anlaşılmalar meydana geldi. Konumuz Ay’dan açılmışken bu karışıklıklara da açıklık getirelim.

Ay’ın aslında her yüzeyi ışık alır, çünkü Ay da Dünya’mız gibi kendi ekseni etrafında döner. Haliyle her yüzeyi belirli dönemlerde Güneş’ten ışık alır. Ay’ın kendi ekseni etrafında 1 tur dönmesiyle, Dünya etrafında 1 tur dönmesi tam tamına eşit sürede gerçekleşir. Kütle çekim kilidi adı verilen bu durumdan dolayı Dünya’dan Ay’ın hep aynı yüzü görülür. Ay’ın Dünya’dan görülmeyen tarafına halk arasında “Ay’ın Karanlık Yüzü” denir. İşte karmaşa tam da burada başlıyor.

Ay’ın karanlık yüzü ifadesi son derece yanlıştır. Astronomide “Uzak Yüz” ve “Yakın Yüz” ifadeleri kullanılır ancak “Karanlık Yüz” ifadesi kullanılmaz. Uzak yüzün ilk fotoğrafı 1959 yılında Sovyet Uzay Aracı Luna 3 tarafından çekilmiştir. Dahası 2019 yılında, Çin’e ait bir uzay aracı olan Chang-4, ayın uzak yüzüne yumuşak iniş yapan ilk uzay aracı olmuştur.

Ay’ın arka yüzünün 1959’da Luna 3 Uzay Aracı tarafından çekilen ilk fotoğrafı. İlk deneme olduğu için oldukça kötü görünse de, SSCB, 1960’larda çok daha net fotoğraflarını da çekip yayınladı. Kötü de olsa, bu fotoğraf ilk olduğu için bilim insanları ve insanlık tarihi açısından büyük öneme sahiptir.

Şimdi sadede gelelim… Eğer Ay’ın her yüzü ışık alıyorsa, daha önce yapılan ve su olabileceği düşünülen keşifler nerede olmuştu? Cevap, gölge yerler. Hem de muhtemelen birkaç milyar yıldır sürekli gölge olan yerler. Böyle yerler, Ay’ın kutuplarındaki kraterler içerisinde mümkündür. Ay’ın Güneş etrafındaki dönüş ekseni, kendi eksenine neredeyse dik olduğu için, kutuplarda yer alan kraterlerin içine ışık düşemez. Bu bölgeler daima gölgede kaldığı için karanlıktır, ısınamaz ve haliyle su varsa da buharlaşmış olamaz; buz olarak kalır. Bu sebeple yıllardır su olması muhtemel bölgeler olarak kutuplara odaklanılmıştı.

Bu defa ise Ay’ın gölge olmayan, 2 hafta boyunca sürekli ışık alan ve haliyle 100 santigrat derecenin çok üzerinde sıcaklıklara ulaşan, yani önceden su bulunmadığı düşünülen kısımlarda su izine rastlandı. Ay’da kalın bir atmosfer tabakası olmadığı için Ay’ın genelinde su varlığına dair bir kanıt yoktu; çünkü kaynayan suyun uzaya kaçmasına engel olacak bir etken de yoktu. Bu keşif, suyun sadece bu seferlik bulunduğu yer açısından değil, Ay yüzeyinin tamamına ya da en azından belli kısımlarına yayılmış olabileceği ümidini doğurduğu için ayrıca heyecan yarattı. Eğer ışık almasına rağmen bu bölgelerde su varsa, neden başka yerlerde olmasın fikri akıllara geliverdi.

Geçmişte pek çok defa Ay’da su varlığı ile ilgili iddialar ortaya atıldığını söylemiştik. Ancak, suyun kesin varlığından ziyade, suyu meydana getiren oksijen ve hidrojen atomlarının ya da bunlardan oluşan moleküllerin izleriydi bunlar. Diğer ifadeyle; OH sembolü ile gösterilen hidroksil molekülü olması da ihtimal dahilindeydi. Yani bulunan şey; H2O muydu yoksa OH mı, emin olunamamıştı. Bu defa ise yapılan gözlemin sonucunda bulunan maddenin H2O olduğundan pek çok kişi emin.

“Peki neden Ay’da ısrarla su arıyoruz? Dünyadan götürsek ne olur sanki?” sorusu akla gelebilir ilk bakışta. Nasılsa koca koca roketler fırlatıyoruz diye düşünebiliriz. Ancak o iş tam olarak öyle olmuyor. Fırlatılan bir roketin sadece %4’lük kısmı faydalı yüktür. %90’ı yakıtın kendisi ve %6’sı da motorlar veya tanklardan oluşur. Yani 1 kilogramlık yükü uzaya taşımak için 24 kat daha fazla yakıt gerekmektedir. Bunu doğrusal olarak da düşünemeyiz. İlave yük, ilave yakıt demek. İlave yakıt, daha büyük tank ve haliyle daha fazla yük demek. Bu da yeni yük için yine ilave yakıt ve daha da büyük tank derken muazzam miktarlar ortaya çıkarabilir. O nedenle de yanımıza alınması gereken su gibi olmazsa olmaz malzemeler ne kadar az olursa, bunun yerine başka yüklerin taşınması tercih edilebilir. Kısacası Ay yüzeyinde su bulunması, Ay’a gitmeyi ve Ay’da üs kurmayı büyük oranda kolaylaştırabilecek. Olası Ay üslerinde yaşayacak insanlar Dünya’dan su taşımak yerine, oradaki suyu kullanabilecek.

Gelelim bu keşfin neden önemli olduğuna. Ay’da topyekûn bir koloni için henüz çok erken. Zaten Ay yaşamak için çok da cazip bir yer değil. Atmosfer yok, sıcaklıklar iki hafta kadar süren gece gündüz arasında 200 santigrat derece fark ediyor ve sürekli meteor çarpmalarına maruz kalıyor. Ay’ın yüzey alanı sadece 38 milyon km². Dünya’nın toplam yüzey alanı 510 milyon km² ve bunun 149 milyon km²’lik kısmı da karalardan oluşuyor. Yani, Ay’ın toplam yüzey alanı Dünya’daki karaların dörtte biri kadar. Kıyaslama yapabilmek için, Rusya 17 milyon, ABD 10 milyon ve Türkiye 0,8 milyon km²yüzey alanına sahip. Fakat Ay, güzel bir geçiş noktası olabilir.

Bu noktada önemli bir konuyu ele alalım. Ay’a giden ve geri dönen insanlı insansız tüm misyonlar için gidiş kısmı kontrol altında diyelim. Muhteşem hazırlıklar sonrası roket fırlatılıyor, Ay’a ulaşıyor, görevlerini yerine getiriyor ve dönüyor. Peki dönüş nasıl oluyor hiç düşündünüz mü? Ay’da ne uzay üssü var ne de fırlatma rampası. O nedenle Ay yüzeyinden dönmesi gerekecek yük çok az olmalı. Bu noktada en büyük avantaj “kaçış hızı” dediğimiz ve kütle çekim kuvvetinden kaçabilmek için ulaşmamız gereken minimum hızın, Ay’da, Dünya’dakinin sadece 1/6’sı kadar olması. Bu sayede Dünya’daki kadar büyük roketlere ihtiyaç duyulmuyor. Haliyle, Ay’dan ayrılmak, Dünya’dan ayrılmaktan çok daha kolay. Öyleyse Ay’ı, uzay yolculuklarında bir durak noktası yapmak çok güzel bir fikir.

Fakat her şey o kadar da kolay değil. Önce Ay’a, oradan da evrenimizin başka yerlerine gideceksek, Ay’da bir uzay üssü, dahası bir üretim üssü kurulması lazım. Eğer her şeyi Dünya’dan götürüp, Ay’dan tekrar fırlatırsak, bir anlamı olmayacaktır. Çünkü Dünya’dan çıkaracağımız her 1 gram kütle için zaten gerekli enerjiyi (haliyle parayı da) harcamış oluyoruz. Oysa Ay yüzeyindeki sudan da faydalanarak, roket yakıtını Ay’da üretmeyi başarabilirsek, asıl faydayı elde etmiş oluruz.

Ay’da bulunacak suyun getirebileceği diğer önemli bir fayda da yaşamsal ihtiyaçlar için, orada bulunacak astronotlar tarafından kullanılabilecek olmasıdır. Hatta, uzun vadede eğer çok miktarda su bulunabilirse, solunabilir oksijen elde etmek için de kullanılması da mümkün olacaktır. Sudaki hidrojen ve oksijeni uygun şekilde ayrıştırdığımızda, hidrojeni yakıt, ve oksijeni de solumak için kullanabilirsek, bir taşla iki kuşu gözünden vurmuş oluruz.

Bu yeni su keşfinin nasıl yapıldığından bahsedelim biraz da… Keşif, Amerikan Uzay Ajansı NASA ve Alman Uzay Ajansı DLR’in ortak girişimiyle; “bilge” anlamına gelen ve “Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy” ifadesinin baş harflerinden oluşan SOFIA isimli, Boeing 747 uçağından modifiye edilmiş, adeta uçan bir teleskop ile yerden 14 km irtifada, atmosferdeki su buharının %99’unun üstünde yapıldı. Bu kadar yüksekte yapılmasının sebebi, uçağın ya da teleskobun isminde de geçtiği gibi “Infrared” yani kızıl ötesi ışınları su buharından etkilenmeden yakalayarak gözlemlemekti. Bu sayede SOFIA, suya has dalga boylarındaki yansımaları yakalayabilecekti ve neticesinde de Ay’ın bol güneşli Clavius Krateri’nde aranan bulguya rastlandı. Ay yüzeyine çarpan meteoritler ile geldiği düşünülen suyun, Ay toprağı içinde bir şekilde güneş ışığından korunarak buharlaşmadığı düşünülüyor. Suyun nasıl geldiği ve orada nasıl buharlaşmadan kaldığı konuları henüz çok ham. Umarım ki önümüzdeki günlerde, daha detaylı bilgilere sahip olabiliriz.

Madem Ay’dan bu kadar bahsettik, bir takım ilginç bilgileri de paylaşmadan geçmeyelim.

İngilizce’de tüm gezegenlerin uydularına “moon” denir. Dünya’mızın uydusu olan Ay ise “the Moon” olarak isimlendirilerek diğer gezegen uydularından ayrıştırılır.
Güneş sisteminde keşfedilmiş 205 uydu vardır. (Cüce gezegen veya asteroid uyduları hariç) Ay, bunlar içinde 5. büyük olandır. En büyük uydu, Jüpiter’in uydusu Ganymede’dir. Satürn, bilinen 82 uydusu ile en çok uyduya sahip gezegendir.
Ay’ın herhangi bir an Dünya’dan bakıldığında tam yarısı görünse de, yörüngesel hareketi nedeniyle zaman içinde toplam %59’luk yüzey alanı gözlemlenebilir. Yani Ay’ın “Uzak Yüzü” %41’lik kısmıdır.
Ay’ın uzak yüzünde bulunan yapay uydulardan, orada oldukları sırada doğrudan sinyal alınamaz çünkü Dünya ile arasında Ay’ın “kendisi” vardır. Göndereceği ya da alacağı sinyallerin bir başka yapay uydu ile yönlendirilmesi gerekir.
Ay’ın Dünya’dan hep aynı yüzünün görünmesi, Ay’ın kendi ekseni etrafında dönmediği düşüncesine neden olur. Aksine, kendi ekseni etrafında dönmeseydi, Dünya’dan farklı yüzeyleri de görülürdü.
Ay’ın Dünya etrafındaki bir dönüşü 27,3 gün sürer, ancak Ay’ın hilal halinden bir sonraki hilal haline 29,5 gün geçmesi gerekir. Genellikle karıştırılan bu farkın sebebi, bu 27 günlük süre için de Dünya’nın da Güneş etrafında bir miktar yol alması ve Ay’ın Güneş’e göre aynı konumuna gelebilmesi için 2,2 gün daha yol almasının gerekmesindendir.

Tarih boyunca insanların hayatına yön veren, “ayları” taksim etmemizi sağlayan, mistik ve ilahi dinlere referans olan biricik uydumuz, modern insanın da hayatına damga vuracak gibi duruyor. Ay’a gitmenin, bilet alınarak yapıldığı günleri görmek dileğiyle…

Hazırlayan: Uğur Çontu

Kaynaklar ve Referanslar: