Gezegen Savunma Sistemi: DART
Doç. Dr. Selçuk Topal, NASA tarafından bir asteroide çarptırılarak gök cisminin yörüngesinden ne kadar saptırılabileceğini belirlemek amacıyla geliştirilen DART uzay aracından bahsediyor.
Alejandro Miranda / Alamy Stock Photo
NASA tarafından geliştirilen DART uzay aracı, 27 Eylül 2022 tarihinde Dimorphos adlı asteroide başarılı bir şekilde çarparak tarihe geçti.
Peki DART projesinin amacı ne? Proje neden önemli? DART uzay aracının özellikleri neler? Proje ile birlikte başka hangi teknolojiler geliştirildi? Çarpışma sonunda neler oldu? TÜBİTAK TUG projenin neresinde yer alıyor? Gelecekte başka hangi benzer projeler gerçekleştirilecek? Doç. Dr. Selçuk Topal, Bilim Genç sesli yayınının yeni bölümünde bu soruları cevaplıyor.
Bilim Genç sesli yayınlarını SoundCloud, YouTube, Spotify, Google ve Apple podcast kanallarımız üzerinden dinleyebilir ve güncel içeriklerimizden anında haberdar olmak için kanallarımızı takip edebilirsiniz.
Gezegen Savunma Sistemi: DART
Uzaya ve bilime meraklı dostlar, merhaba. TÜBİTAK Bilim Genç sesli yayınının bu bölümünde insanlığın ilk kez gerçekleştirdiği gezegen savunma testi olan DART projesinden ve bu projenin öneminden bahsedeceğim.
DART Uzay Aracı Nedir?
Double Asteroid Redirection Test veya kısa adıyla DART, 24 Kasım 2021 tarihinde hedefindeki Didymos isimli çift asteroit sistemine gitmek üzere uzaya fırlatıldı. 27 Eylül 2022 tarihinin ilk saatlerinde yaklaşık saat iki yöresinde uzay aracı asteroitlerden birine çarptırıldı. Asteroit çifti Didymos A ve Didymos B isimli iki asteroitten oluşuyor. Sistemin en büyüğü olan Didymos A asteroidine kısaca Didymos denilirken, sistemin küçük üyesi Didymos B’nin ise özel bir adı var: Dimorphos. Didymos 780 m çapında iken Dimorphos yaklaşık 150 metrelik bir çapa sahip. Daha küçük kütleli olan Dimorphos, Didymos etrafında yaklaşık on iki saatte bir tur atıyor. İki asteroidin birbiri arasındaki mesafe ise yaklaşık bir km kadar. Bu asteroit çifti Dünya için bir tehdit oluşturmuyor.
DART Uzay Aracının Özellikleri Nedir?
DART projesi ile gönderilen uzay aracının eğer sahip olduğu 8 metrelik güneş panellerini saymazsak ana gövdesi evinizdeki bir buzdolabı kadar. Uzay aracı, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı tarafından üretildi.
DART Uzay Aracı Asteroide Nasıl Çarptırıldı?
DART uzay aracı, asteroit çiftinin minik üyesi olan Dimorphos'a saatte 23.000 km hızla kasıtlı olarak çarptırıldı. Çarpma zamanı özel olarak belirlendi ve asteroit çiftinin Dünya’ya en yakın olduğu zamana denk getirildi. Bu sayede Dünya’dan çarpışmayı izleyen teleskoplar daha net bir görüntü alabileceklerdi. Asteroit çifti Dünya’ya en yakın olduğu zaman çarpma gerçekleşmiş olsa da merak etmeyin. Çift hâlâ çok uzakta.
Asteroit çifti çarpışma esnasında Dünya’dan yaklaşık 11.000.000 km ötede bulunuyordu. DART uzay aracı yaklaşık 500 kg’lık bir kütleye sahipken, çarptığı Dimorphos‘un kütlesi 5.000.000.000 kg’dır. Yani Dimorphos, DART uzay aracından 10.000.000 kat daha büyük bir kütleye sahip. Kabaca bir benzetme yapmak gerekirse hareket hâlindeki küçük bir arabaya bir karasineğin çarpması gibi bir durumdan bahsediyoruz. Bu analojide sinek DART uzay aracını temsil ederken, küçük araba Dimorphos asteroidini temsil ediyor. Yani DART uzay aracının çarpması nedeniyle Dimorphos'un yörüngesi önemli miktarda değişemez. Ancak çarpma nedeniyle asteroidin hızı minik de olsa değişirse bu ölçülebilir. Hesaplamalara göre çarpışma nedeniyle asteroidin hızı saniyede sadece yarım milimetre değişebilir. İşte projede amaçlanan şey bu derece minik bir değişimi ölçebilmek. Çarpmanın açısı öyle bir şekilde ayarlanmış ki çarpma sonrası Dimorphos'un yörünge hızı biraz artsın ve Didymos’a biraz daha yaklaşabilsin. Ancak burada bahsettiğim yaklaşma miktarı çok ama çok küçük. Talihsiz sineği ve arabayı hatırlayın.
DART Uzay Aracında Başka Hangi Teknolojiler Yer Alıyordu?
DART uzay aracının ana hedefi asteroide çarpmak olsa da beraberinde götürdüğü bir teknolojiyi de test ediyordu: iyon itki sistemine sahip bir motor. Standart roket motorlarında itki sağlamak için yakıt olarak hidrojen kullanılırken, iyon motorları bir çeşit elektrikli itki sistemine sahiptir. Diğer yandan DART uzay aracının üzerinde bir de minik CubeSat uzay aracı bulunuyordu. Bu araç çarpışmaya iki hafta kala DART uzay aracını terk etti ve belli bir mesafeden çarpışmayı izleyerek veriler elde etti. DART uzay aracının hedefini tam ortadan vurabilmesi için uzun bir süre üzerinde çalışılan, özel olarak geliştirilmiş bir otonom optik navigasyon sistemi kullanıldı. Bu sistem sayesinde uzay aracı asteroit çiftine yaklaşırken hangisinin büyük hangisinin küçük asteroit olduğunu ayırt edebiliyordu. Sürekli yörünge düzeltmesi yaparak hedefine ilerleyen DART, tüm bu yörünge düzeltmelerini çarpışmaya sadece bir saat kala yaptı ve nihayetinde hedefi tam ortadan vurdu. Bu başarının zorluğunu daha net açıklayabilmek için şöyle bir örnek vereyim: DART uzay aracının 11.000.000 km ötedeki 150 metrelik bir cisme isabet etmesi bir çakıl taşı ile 16.000 km ötedeki bir futbol topuna isabet etmek gibi bir şeydir. Böyle bir başarı bilim ve mühendisliğin birleştiği muhteşem bir çalışmayı gerektirir. İşte DART bu derece başarılı bir projeydi.
DART Uzay Aracı Çarpışma Görüntüleri
Çarpışma görüntülerini incelediğinizde, çarpışma esnasında Dimorphos'un parlaklığının arttığını ve devasa bir toz katmanının çarpışma sonrası uzaya savrulduğunu görüyorsunuz. Bu da çarpışmanın başarılı olduğunu kanıtlıyor. Çarpışma anı uzaydaki Hubble ve James Webb teleskopları ile gözlendi. Yer yüzeyindeki bazı gözlemevleri de çarpışma anını görüntülemeyi başardı. Bu gözlem evlerinden biri de Antalya'da bulunan TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’ydi. Elde edilen görüntüler çarpışma anını o kadar iyi gösteriyordu ki proje yürütücüsü NASA, Ulusal Gözlemevimiz ile iletişime geçip Dimorphos'u 10 gün daha gözlemelerini talep etti. Böylece Ulusal Gözlemevimiz de DART projesine veri sağlayarak projeye dâhil olmuş oldu. Çarpışmadan 9 gün sonra TÜBİTAK ULUSAL Gözlemevi’ndeki 1 metrelik teleskop ile alınan asteroit görüntüsü çarpışmanın etkisinin devam ettiğini gösteriyordu. Asteroidin arkasında uzanan tozlardan oluşmuş, ince bir kuyruk yapısı hâlâ gözlenebiliyordu. Bu duyarlı gözlemleri gerçekleştiren TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’ndeki ekibi kutluyoruz.
DART Projesinin Amacı Neydi?
DART projesinin ana amacı asteroide uzay aracını kasıtlı olarak çarptırmak olsa da bundan sonra yapılacak diğer önemli şey, asteroidi gözleyerek yörünge değişimine uğradı mı anlamak. Eğer böyle bir şey olmuşsa ne kadarlık bir yörünge değişimine sahip oldu belirlemek. O nedenle çarpışma sonrası yapılacak gözlemlerle elde edilecek veriler son derece önemli. O kadar önemli ki bir gün gezegenimizi savunacak hayati bilgilere ulaşabiliriz. Ancak iş sadece çarpışmayı gerçekleştirmekle bitmiyor. Avrupa Uzay Ajansının geliştirme aşamasında olduğu bir diğer uzay savunma projesi olan HERA isimli proje, 2024’te uzaya fırlatılacak ve Dimorphos'a doğru yol almaya başlayacak. 2026 yılında asteroide ulaşması beklenen uzay aracı, çarpışma hakkında daha detaylı bilgiler elde edecek.
Yayınımızı sonlandırmadan önce güzel bir haber verelim. Önümüzdeki 100 yıl içerisinde 150 m veya daha büyük boyutlarda bir asteroidin gezegenimize çarpması beklenmiyor. Bizden yeterince uzakta bulunan dev bir asteroidin bir çarpışma ile hızını minik bir miktar bile azaltabilirsek veya yönünü küçük bir miktar bile değiştirebilirsek gezegenimize çarpmadan geçip gitmesini sağlayabiliriz. İşte bu nedenle DART ve gelecekte yapılması planlanan DART benzeri gezegen savunma testleri hayati önem arz ediyor. Bu çalışmalar sayesinde gezegenimizi savunacak bilgi ve teknolojiye yakın bir zamanda sahip olacağız.
Bir sesli yayınımızın daha sonuna geldik. Bilim Genç sesli yayınımızın bu bölümünde ilk gezegen savunma sistemi testi olan DART projesinden ve bizler için olan öneminden bahsettim. Ayrıca Ulusal Gözlemevimizin projeye yaptığı harika katkıdan da ayrıca bahsetmiş oldum. Bir sonraki sesli yayınımızda evreni keşfetmeye kaldığımız yerden devam edeceğiz.
Şimdilik hoşça kalın.
- https://dart.jhuapl.edu/Mission/index.php
- https://dart.jhuapl.edu/Mission/Impactor-Spacecraft.php
- https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-dart-mission-hits-asteroid-in-first-ever-planetary-defense-test
- https://tubitak.gov.tr/tr/haber/tubitak-tug-nasanin-dart-gorevine-dahil-edildi
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac6f52
