Rosetta Projesi: Bir Kuyrukluyıldızın Üzerine Kondu İndirmek

12 Kasım 2014 Çarşamba, uzay çalışmaları açısından tarihi bir gün olacak. Avrupa Uzay Ajansı’na (ESA) ait Rosetta uzay aracının, 67P/Churyumov–Gerasimenko kuyrukluyıldızı üzerine indireceği Philae kondusu (robot yüzey aracı), ilk kez bir kuyrukluyıldızın doğrudan incelenmesine imkân verecek.

Rosetta Projesi

Rosetta projesinin çok önemli amaçları var: kuyrukluyıldızları yakından tanımak, Güneş Sistemimizin oluştuğu zamanlardan kalan ve yapılarını oldukça iyi koruyan bu cisimleri inceleyerek Güneş Sistemimizin oluşumu hakkında bilgiler edinmek ve en önemlisi RNA ve DNA’nın yapıtaşı olan nükleik asitler ile proteinlerin yapıtaşı olan amino asitlerin kaynağının Dünya’ya geçmişte çarpmış bir kuyrukluyıldız olabileceği yönündeki görüşü test etmek. Bu amaçlarla 2 Mart 2004’te uzaya gönderilen Rosetta, yaklaşık 7 milyar kilometre yol katettiği 10 yıllık bir yolculuğun sonunda 6 Ağustos 2014’te hedefine ulaşarak 67P/Churyumov–Gerasimenko kuyrukluyıldızının etrafındaki bir yörüngeye oturdu. Ana enerji kaynağı gövdesindeki yakıt olan Rosetta, ufak manevralar yapmak için güneş panellerinden sağladığı enerjiyi de kullanabiliyor. Ayrıca uzay aracının takip ettiği rota Dünya’ya 3 kez, Mars’a ise 1 kez yaklaşacak şekilde belirlenmişti. Böylece yolculuk sırasında Dünya’nın ve Mars’ın kütleçekiminden faydalanılarak enerjiden tasarruf edildi.

Rosetta’nın karmaşık bir rota takip etmesinin nedeni, Dünya’nın ve Mars’ın kütleçekim kuvvetinden yararlanarak enerjiden tasarruf etmek.

Rosetta projesini Avrupa Uzay Ajansı koordine ediyor olsa da, proje esasen uluslararası bir işbirliğinin ürünü. 14 Avrupa ülkesinden ve ABD’den yaklaşık 50 ulusal uzay ajansı, üniversite, araştırma merkezi ve özel firma da projede yer alıyor. Araştırmalar için kullanılacak cihazların farklı organizasyonlar tarafından üretildiği projede yaklaşık 2000 kişi çalışıyor.

Rosetta’nın 67/P etrafındaki görevi Aralık 2015’te bitecek. Uzay aracının daha sonra başka bir kuyrukluyıldıza yönlendirilmesi ihtimali de var. Uzmanların bu konu hakkındaki kararı 2014 yılının sonunda vermesi planlanıyor. Rosetta’nın yaklaşık 12 yıl boyunca görev yapabilecek kadar yakıtı var. Bu süre sonunda uzay aracının uzaktan kontrol edilerek manevra yaptırılması mümkün olmayacağı için araç uzayda başıboş bir şekilde yol almaya başlayacak. Projenin şu ana kadarki maliyeti -Philae kondusu da dâhil olmak üzere- 1,6 milyar avroyu buldu. Eğer görev uzatılırsa, yerdeki harcamalar nedeniyle maliyet bir miktar daha artacak.

Philae Kondusu

Gökcisimleri üzerine araştırma yapmak üzere indirilen uzay araçlarına kondu deniyor. Philae kondusu, 67/P kuyrukluyıldızının bileşimini (içerdiği atomlar, izotoplar, moleküller ve mineraller ile yüzeydeki ve yüzeyin altındaki maddenin niteliği) belirlemeye çalışacak.

Philae kondusu

Philae, kuyrukluyıldız üzerine 1 m/s hızla inecek. 67/P kuyrukluyıldızı görece küçük bir gökcismi olduğu için kurtulma hızı da (bir cismin çekiminden tamamen kurtulmak için gerekli hız) oldukça küçük: 0,5 m/s. Bu, saatte 1,8 kilometre hıza ulaşan bir cismin kuyrukluyıldızdan bir daha dönmemek üzere uzaklaşabileceği anlamına geliyor. Dolayısıyla eğer Philae kondusu iniş sırasında yeteri kadar yavaş olmazsa yüzeyden sekerek uzaya kaçabilir. Bu nedenle, Rosetta öncelikle kademeli olarak daha küçük yörüngelere zorlanmıştı. Philae’nin inişi de yine kademeli olarak gerçekleştirilecek ve kondu, hızla fırlatılarak yüzeye giren zıpkınlarının yardımıyla kuyrukluyıldıza tutunacak

Philae kondusunun yapacağı işi ve kuyrukluyıldıza göre boyutunu daha iyi kavramamızı sağlayacak animasyon

Başlangıçta “Site J” adıyla adlandırılan iniş bölgesi, ESA tarafından düzenlenen bir yarışma sonucunda “Agilkia” olarak isimlendirildi. Yarışma sonunda önerdiği isim seçilen Fransa’dan Alexandre Brouste adlı şanslı gökbilim meraklısı, inişi Darmstadt’taki ESA ekibiyle birlikte takip edecek. Bu bölgenin seçilmiş olmasının birkaç nedeni var: görece düz bir alan olması, rengi sebebiyle organik bileşiklerin en çok bulunabileceği yerlerden biri olabileceğinin düşünülmesi ve Philae’nin inişine izin verecek büyüklükte ve yapıda olması.

Rosetta’nın 67/P Churyumov-Gerasimenko kuyrukluyıldızı önündeki özçekimi

Philae, yüzeye indikten sonra bir matkap ile yüzeyi delerek 23 cm derinlikten örnek alacak ve gövdesindeki cihazları kullanarak örneğin kuyrukluyıldızın kimyasal bileşimini belirleyecek. Bu ölçümlerle karbon, azot, oksijen gibi elementlerin izotoplarının kuyrukluyıldızda bulunma oranları saptanabilecek. Eğer hidrojen ile döteryumun (çekirdeğinde bir nötron olan hidrojen atomu) kütlece bulunma oranı Dünya’dakine yakın çıkarsa bu Dünya’daki suyun kaynağının kuyrukluyıldızlar olduğuna dair bir delil olarak değerlendirilecek. Ayrıca kuyrukluyıldızın kuyruğundan da örnek alınması planlanıyor. Kuyruktaki sıcaklığın yüzeyden daha yüksek olması, uçucu maddelerin değişime uğramasına neden olduğu için kuyruktan alınan örneklerin yüzeyden alınanlardan farklı sonuçlar vermesi muhtemel. Ana enerji kaynağı güneş panelleriyle şarj edilebilen piller olan Philae’nin görev süresi, 1 ile 6 hafta arasında.

67/P Churyumov-Gerasimenko Kuyrukluyıldızı

67P/Churyumov-Gerasimenko kuyrukluyıldızı, Kiev Gözlemevi’nden Klim Ivanovych Churyumov ve Alma Ata Astrofizik Enstitüsü’nden Svetlana Ivanovna Gerasimenko tarafından 20 Eylül 1969’da keşfedildi. Rosetta projesi için bu kuyrukluyıldızın seçilmesinin nedenleri, yörüngesinin iyi biliniyor olması ve kuyrukluyıldızın Güneş’e yaklaştıkça aktifleşen yapısının Rosetta aracının ömrü dâhilinde gözlenebilecek olması. Böylece aktif yapının oluşumunu, öncesini ve sonrasını nedenleri ile birlikte anlamış olacağız.

67P/Churyumov-Gerasimenko kuyrukluyıldızının yörüngesi boyunca Güneş’e en yakın olduğu mesafe 185 milyon km. Kuyrukluyıldız en son 18 Ağustos 2002 tarihinde Güneş’e bu kadar yaklaşmıştı. Bir sonrakinin ise 13 Ağustos 2015’te olacağı hesaplanıyor. Güneş etrafındaki bir turunu yaklaşık altı buçuk yılda tamamlayan 67/P’nin ağırlığı 10 milyar ton civarında, boyutları ise 4,1 kilometreye 4,5 kilometre.

67/P Churyumov-Gerasimenko’nun Rosetta tarafından çekilmiş görüntüsü

Kuyrukluyıldızlar Güneş’e her yaklaştıklarında, içerdikleri uçucu maddelerin (gazlar ve su buharı olarak) bir kısmını kaybeder. Günümüzde göktaşı (asteroit) olarak gözlediğimiz bazı cisimlerin atasının, içerdiği uçucu maddeleri kaybederek “ölmüş” kuyrukluyıldızlar olduğu düşünülüyor. 67/P Güneş’ten aldığı ışığın yalnızca %4’ünü geriye yansıtan hayli karanlık bir cisim. Bu durum 67/P’nin mangal kömürü kadar kara olduğu anlamına geliyor.

67/P Churyumov-Gerasimenko kuyrukluyıldızının 12 saatte bir dönüş hareketini gösteren animasyon

Bitirirken…

Her şeyin planlandığı gibi gitmesi durumunda, Rosetta, Philae kondusunu 12 Kasım sabahı Türkiye saati ile (TSİ) 10:35’te kuyrukluyıldızdan 22,5 km uzaklıkta bırakacak. Philae’nin yüzeye inişi, yaklaşık 7 saat sürecek. Rosetta ile Dünya arasındaki mesafe 500 milyon km’den fazla ve ışık hızı sonlu olduğu için, Rosetta’nın gönderdiği sinyallerin Dünya’ya ulaşması yaklaşık 28 dakika 20 saniye sürecek. Bu yüzden TSİ 17:35 civarında gerçekleşecek inişten ancak saat 18:00’de haberdar olabileceğiz. Pek çok televizyon kanalı ve ESA TV’nin de naklen yayınlayacağı bu tarihi olaya basın da hayli ilgi gösteriyor. Fransa Ulusal Uzay Araştırmaları Merkezi (CNES) Paris’te, Alman Havacılık ve Uzay Araştırmaları Merkezi (DLR) Köln’de, ESA ise Darmstadt’da gün boyunca sürecek etkinlikler düzenleyerek basını ve kamuoyunu bilgilendirecek. Ayrıca kondunun kuyrukluyıldızın yüzeyine inişi, www.esa.int/rosetta ve www.dlr.de internet sayfalarından canlı olarak izlenebilecek.

Rosetta’nın bizden yüzmilyonlarca kilometre uzaklıktaki bu cisme ulaşması, 10 yıldan fazla süren ve 7 milyar kilometreden daha fazla yolun katedildiği bir yolculuk gerektirdi. Rosetta, Philae kondusunu 12 Kasım akşamı 67P/Churyumov–Gerasimenko üzerine indirdiğinde insanlık ilk kez bizden bu kadar uzaklıktaki bir uzay görevini başarıyla tamamlamış olacak.