NASA, Mars’ın Saklı Yüzünü Ortaya Çıkardı
NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı, SHARAD radarına on kat daha güçlü yankılar veren ve bir milden fazla yeraltındaki gizli buz ve jeolojiyi ortaya çıkaran 120 derecelik cesur dönüşler yapmayı öğrendi.
Mühendisler bu dönüşleri, bir yandan birbiriyle yarışan beş aletle hokkabazlık yaparken diğer yandan da güneş dizilerini enerjili ve antenleri bağlı tutmak için özenle planlıyorlar. Bu yeni numara 19 yıllık bir uzay aracını canlandırıyor, hatta Mars İklim Sondası’nın pivotu arızalandıktan sonra çalışmaya devam etmesine yardımcı oluyor ve Kızıl Gezegen’in kaynakları, iklimi ve geçmişteki yaşanabilirliği hakkında daha zengin bir görüş vaat ediyor.
MRO Daha Derin Bilim İçin Çalışıyor
Mars’ı keşfetmekle geçen yaklaşık 20 yılın ardından NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı (MRO) hâlâ birkaç sürprizi olduğunu kanıtlıyor. Mühendisler kısa bir süre önce uzay aracına, Mars yüzeyinin altında daha derin bir görüntünün kilidini açmak için neredeyse baş aşağı yuvarlanarak cesur yeni bir hareket öğretti. Bu yeni manevra, MRO’nun Mars’ın gizli tarihini ortaya çıkarabilecek diğer gömülü özelliklerin yanı sıra sıvı ve donmuş su izlerini daha da etkili bir şekilde aramasına olanak tanıyor.
Bu buluş, Planetary Science Journal’da yayınlanan ve 2023 ile 2024 yılları arasında gerçekleştirilen bu dramatik “çok büyük yuvarlanmalardan” üçünü anlatan yeni bir makalede vurgulanıyor.
Bu animasyon NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı’nın radar sinyalinin gücünü 10 kat ya da daha fazla artıran 120 derecelik bir dönüşünü gösteriyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Yörünge Aracına Yeni Hareketler Öğretmek
Makalenin yazarlarından Arizona, Tucson’daki Gezegen Bilimi Enstitüsü’nden Gareth Morgan, “Eski bir uzay aracına yeni numaralar öğretmekle kalmaz, bunu yaparak keşfetmek için yeraltında tamamen yeni bölgeler açabilirsiniz” dedi.
MRO başlangıçta herhangi bir yönde 30 dereceye kadar dönebilecek şekilde inşa edilmişti, bu da aletlerini çarpma kraterleri, antik nehir yatakları ve potansiyel iniş alanları gibi özelliklere yönlendirmesine olanak tanıyordu. Ancak şimdi mühendisler bunu daha da ileri götürdüler.
NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet İtiş Gücü Laboratuvarı’nda (JPL) MRO’nun proje yöneticisi olan Reid Thomas, “Tüm uzay aracının ve yazılımının her zaman dönmemize izin verecek şekilde tasarlanmış olması açısından benzersiziz” dedi.
Karmaşık Uzay Aracı Yuvarlanmalarının Koordinasyonu
Yuvarlanma süreci basit değildir. Uzay aracı, farklı işaretleme gereksinimleri olan beş adet çalışan bilim aleti taşıyor. Bir aletle yüzeyde kesin bir noktayı hedeflemek için yörünge aracının belirli bir yöne yuvarlanması gerekiyor, bu da diğer aletlerin manevra sırasında Mars’ın daha az elverişli bir görüntüsüne sahip olabileceği anlamına geliyor.
Bu nedenle her düzenli dönüş haftalar öncesinden planlanıyor ve alet ekipleri kimin ne zaman bilim yapacağını müzakere ediyor. Ardından, bir algoritma MRO’nun Mars üzerindeki konumunu kontrol eder ve uygun aletin yüzeyde doğru noktaya işaret etmesi için yörünge aracına otomatik olarak dönme komutu verir. Algoritma aynı zamanda uzay aracının güneş dizilerine dönerek Güneş’i takip etmeleri, yüksek kazançlı antenine de güç ve iletişimi sürdürmek için Dünya’yı takip etmeleri komutunu veriyor.
Çok büyük dönüşler, yani 120 derecelik dönüşler, uzay aracının güvenliğini korumak için daha da fazla planlama gerektiriyor. Yeni manevranın getirisi, Sığ Radar (SHARAD) adı verilen belirli bir aletin Mars’ı daha önce hiç olmadığı kadar derinlemesine görmesini sağlamasıdır.
NASA’nın MRO’sundaki SHARAD cihazından alınan bu iki radargram, uzay aracının yeni “çok büyük yuvarlanma” manevrasının nasıl daha güçlü bir sinyal ürettiğini ve Mars yüzeyinin daha parlak, daha net bir resmini sağladığını ortaya koyuyor. Üstteki görüntü 120 derecelik rulodan, alttaki görüntü ise standart 28 derecelik rulodan. Credit: NASA/JPL-Caltech/ASI/University of Rome/PSI/Smithsonian Institution.
Keskin Radar Yeraltını Görüyor
Yerin yaklaşık yarım mil ile bir milin biraz üzerinde (1 ila 2 kilometre) altına bakacak şekilde tasarlanan SHARAD, bilim insanlarının kaya, kum ve buz gibi malzemeleri birbirinden ayırt etmesini sağlıyor. Radar özellikle, gelecekteki astronotların bir gün erişebilecekleri kadar yüzeye yakın buzun nerede bulunabileceğini belirlemede yararlı oldu. Buz, eve dönüş yolculuğu için roket yakıtı üretiminde kilit rol oynayacak ve Mars’taki iklim, jeoloji ve yaşam potansiyeli hakkında daha fazla bilgi edinmek için önemli.
Ancak SHARAD ne kadar harika olsa da ekip daha da iyi olabileceğini biliyordu.
Sinyal Parazitlerinin Üstesinden Gelmek
Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilimi Deneyi (HiRISE) gibi kameralara MRO’nun ön tarafında birinci sınıf görüş sağlamak için SHARAD’ın iki anten segmenti yörünge aracının arkasına monte edildi. Bu kurulum kameralara yardımcı olurken, SHARAD’ın aşağıdaki yüzeye gönderdiği radyo sinyallerinin uzay aracının bazı kısımlarıyla karşılaşması, sinyallerin karışması ve görüntülerin daha az net olması anlamına da geliyor.
SHARAD ekibinde yardımcı araştırmacı olarak görev yapan Morgan, “SHARAD aracı yüzeye yakın bölgeler için tasarlandı ve Mars’ta bizim ulaşamayacağımız belirli bölgeler var” dedi. “Bu bölgelere daha yakından bakarak kazanılacak çok şey var.”
Ekip, 2023 yılında radyo dalgalarına yüzeye engelsiz bir yol sağlamak için 120 derecelik çok büyük rulolar geliştirmeyi denemeye karar verdi. Bu manevranın radar sinyalini 10 kat ya da daha fazla güçlendirebileceğini ve Mars yeraltının çok daha net bir resmini sunabileceğini keşfettiler.
Güç, İletişim ve Risk Dengesi
Ancak dönüş o kadar büyük ki, uzay aracının iletişim anteni Dünya’ya dönük değil ve güneş dizileri Güneş’i izleyemiyor.
Thomas, “Çok büyük dönüşler, bataryalarımızda dönüşü güvenli bir şekilde yapmak için yeterli güce sahip olacağımızdan emin olmak için özel bir analiz gerektiriyor” dedi.
Söz konusu zaman göz önüne alındığında, görev kendisini yılda bir veya iki çok büyük rulo ile sınırlıyor. Ancak mühendisler süreci kolaylaştırarak bunları daha sık kullanmayı umuyor.
Climate Sounder Rolls’a Uyum Sağlıyor
SHARAD bilim insanları bu yeni hamlelerden yararlanırken, bir başka MRO aracı olan Mars Climate Sounder ile çalışan ekip de MRO’nun standart roll kabiliyetinden en iyi şekilde yararlanıyor.
JPL tarafından inşa edilen araç, Mars’ın atmosferi hakkında mevcut en ayrıntılı bilgi kaynaklarından biri olarak hizmet veren bir radyometredir. Birçok mevsim boyunca sıcaklıktaki ince değişiklikleri ölçen Mars Climate Sounder, toz fırtınalarının ve bulut oluşumunun iç işleyişini ortaya koyuyor. Toz ve rüzgârın anlaşılması önemlidir: Mars yüzeyini sürekli olarak yeniden şekillendiriyorlar, rüzgarla taşınan toz güneş panellerini örtüyor ve gelecekteki astronotlar için sağlık riski oluşturuyor.
Mars Climate Sounder bir gimbal üzerinde dönecek şekilde tasarlandı, böylece Mars ufku ve yüzeyinin görüntülerini alabiliyor. Aynı zamanda bilim insanlarının aleti kalibre etmek için kullandıkları uzay görüntülerini de sağlıyor. Ancak 2024’te eskiyen gimbal güvenilmez hale geldi. Şimdi Mars İklim Sondası MRO’nun standart yuvarlanmalarına güveniyor.
Mars Climate Sounder’ın geçici baş araştırmacısı JPL’den Armin Kleinboehl, “Yuvarlanma eskiden bilimimizi kısıtlıyordu,” dedi, “ancak hem yüzey görünümleri hem de kalibrasyon için bunu rutin planlamamıza dahil ettik.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
NASA’nın Keşfi Mars’ta Neden Hiç Yaşam Bulamadığımızı Açıklayabilir