Uzayın bilinmezliklerine doğru yolculuk etmek ve bilimi geliştirmenin faydalarından yararlanmak son zamanlarda en çok dikkatimizi çeken eylemler arasında yer alıyor. Uzaya olan ilgi ve çalışmalar son dönemde hızlanarak artıyor. Gelişmiş teknolojimiz ve bilgisayar sistemlerimizin, bu konudaki yardımı büyük. Mars dahil olmak üzere, çeşitli gezegen ve gök taşlarına incelemeler yapmak üzere uzay araçları gönderebiliyoruz. Tüm bu uzay araçları, belirli planlar ve görevler dahilinde gönderilmekle birlikte, çeşitli amaçlara hizmet etmek adına tasarlanıyorlar. Bunların sonucunda ise bilim ve teknoloji gibi çeşitli konularda insanlığın büyük kazanımı oluyor. Tüm bu süreçlerin başarıyla gerçekleşebilmesi adına planlama aşamasının büyük özen ve dikkatle gerçekleştirilmesi gerekli. Geçtiğimiz aylarda Dünyadan fırlatması yapılan ve 18 Şubat 2021 tarihinde Mars’a ulaşan uzay aracı için de oldukça özenli ve dikkatli şekilde planlar geliştirildi.
Fırlatma Hazırlıkları
Bir uzay görevinde, ilk aşama fırlatma aşamasıdır. Bu sayede, hazırlanmış olan araçlar dünyadan ayrılır ve hedeflerine gitmek üzere yola çıkar. Ancak fırlatma aşamasından önce gerçekleştirilmesi gereken çok önemli çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmalarda, uzay görevi boyunca kullanılacak olan ekipmanların geliştirilmesi amaçlanır. Mars 2020 görevi için de tüm bu çalışmalar gerçekleştirildi. Bunun sonucunda, çeşitli teknolojik aletler oluşturuldu. Bunların başında, Perseverance roverı geliyor. Bu rover kendi başına pek çok farklı teknolojik alete sahip. Bunlar sayesinde, Mars’ın sesini kaydetme, görüntüsünü alma, toprak örneği toplama, toprak örneği inceleme, toprak örneği depolama gibi çeşitli kabiliyetlere sahip hale gelebiliyor. Bu süreç içerisinde geliştirilen bir diğer teknolojik alet ise Ingeunity helikopteri. Bu helikopter, Mars’ta uçmayı deneyen ilk teknolojik alet olacak ve rovera öncülük edecek. Tüm bu aletler geliştirdikten sonra, uygun şekilde yerleştirildi ve uzay araçlarındaki yerlerini aldılar. Artık fırlatma aşaması için her şey hazırdı.
Fırlatma
Fırlatma, ULA’nın Atlas – V roketi ile gerçekleştirildi. 30 Temmuz 2020 tarihinde motorlar ateşlendi ve uzay roketi göklere doğru havalanmaya başladı. Bu uzay roketi, parçalanabilir bir yapıya sahip. Büyük bir yükle dünyayı terk etmek zorunda olan roket, bunu başarabilmek adına yüksek miktarda yakıta ihtiyaç duyuyor. Bu yakıtı karşılayabilmek adına, rokete farklı yakıt kapsülleri takılmış durumda. Kalkış sırasında, bu kapsüller rokete yardımcı oluyor ve daha yüksek bir itiş gücü sağlanıyor. Böylelikle roket, yüksek yerçekimi etkisinden rahatlıkla kurtuluyor. Roketin yükselmesi ile birlikte, yerçekimi etkisi de azalıyor. Yeterli yüksekliğe çıkıldığı zaman, bu kapsüller roketten ayrılıyor. Zaten boşalmış olan kapsüller böylelikle roket üzerinde ağırlık oluşturmuyor. Düşük yerçekimi ile birlikte roket, kendi başına ilerlemeye devam ediyor. Atmosferden çıkılmasının ardından, yerçekimi ciddi anlamda azalıyor. Bu sırada, ikinci ayrılma gerçekleşiyor. Bu ayrılmada, roketin baş kısmı roketin geri kalanından ayrılıyor. Ayrılan bu baş kısmı Mars’a gidecek olan ekipmanı taşıyan kısım. Bu bölüm, kendisine ait bir motora sahip ve kendisini yerçekimi olmayan ortamda istediği gibi yönlendirebiliyor. Yerçekiminin çok az olduğu ortama ulaşıldığında motorunu ateşleyebiliyor ve kendi başına Mars’a doğru yola çıkıyor.
Mars’a Yolculuk
Az önce bahsettiğimiz parçanın Mars’a ulaşması yaklaşık olarak yedi ay sürüyor. Yedi ay boyunca, cihazların büyük kısmı kapalı bir şekilde yer çekimsiz ortamda yüksek hızda yol katediyor. Mars’a yaklaştıkça, uzay aracı rotasyonunu inişe hazır hale gelecek şekilde değiştiriyor. Bu uzay aracı, ön tarafında sürtünmeden koruyucu bir kalkan bulunduruyor. Atmosfere girilen ilk anda, uzay aracının üstünde oluşacak sürtünme kuvvetinin yüke zarar vermemesi adına koruyucu bölümün ön tarafta bulunması büyük öneme sahip. Uzay aracının kabiliyetleri, kendini yönlendirebilmesi ve kalkanı ön tarafa alabilmesini mümkün hale getiriyor. Tüm bunlar, önceden planlanmış bir şekilde otonom olarak gerçekleşiyor ve dünyadan yapılacak müdahalelere ihtiyaç duyulmuyor.
Mars’a İniş
Tüm görev içerisinde, en zor kısmı iniş dakikalari oluşturuyor. Hatta iniş yapılmasından hemen önceki 7 dakikalık bölüm, terör dakikaları olarak isimlendiriliyor. Mars 2020 görevinde oldukça farklı bir iniş yöntemi geliştirildi. Bu iniş planı üzerine defalarca çalışmalar yapıldı ve simülasyonlar geliştirildi. Tamamen otonom şekilde gerçekleştirilen iniş için dikkatli şekilde yazılımlar geliştirildi. Mars 2020 görevi için planlanan iniş şu şekilde:
Atmosfere giriş anında, uzay aracının sahip olduğu koruyucu kalkan, ön tarafta bulunacak. Atmosferin oluşturacağı sürtünmeye karşı koruyucu görevi üstlenecek. Bu sırada, bu kalkanın sıcaklığının 1300° civarına kadar çıkmasına rağmen uzay aracının içindeki cihazların sıcaklığı yaklaşık olarak oda sıcaklığında kalacak. Bu şekilde yeryüzüne yakınlaştıktan sonra, zamanla uzay aracı belli bir hıza kadar yavaşlamış olacak. Ardından, bu kalkan uzay aracından ayrılacak. Uzay aracının arkasından paraşüt çıkacak ve uzay aracı ciddi şekilde yavaşlamaya başlayacak. Bu paraşüt, uzay aracını yaklaşık olarak 320 km/saat hıza kadar yavaşlatacak. Bu hız miktarı, uzay boyutları için oldukça yavaş gibi görünse de yumuşak bir iniş yapabilmek için hiç de yeterli değil. 320 km/saat hıza ve yeterli alçaklığa eriştikten sonra, paraşüt de uzay aracından ayrılacak. Bu aşamada, rover ve helikopteri tutan iskeletin sahip olduğu motorlar devreye girecek. Yer yüzüne karşı bir güç uygulayarak aracı daha da yavaşlatacak. Bu sırada, rover ve helikopter bağlı oldukları iskeletten aşağıya iple sarkmaya başlayacak. Yeterli yavaşlamanın olmasıyla birlikte, rover ve helikopter bu ipler aracılığıyla yeryüzüne kondurulacak. Yeryüzüne ilk dokunmanın gerçekleşmesi ile birlikte, bu ipler de kopacak ve motorlara sahip olan iskelet tek başına bölgeden uzaklaşarak kendini imha edecek. Bu noktada, roverın göndereceği sinyaller takip edilecek. Her şeyin sağlıklı olduğunu gösteren sinyallerin alınması ile birlikte, tüm iniş işlemi başarılı şekilde kabul edilecek.
18 Şubat 2021 tarihinde Türkiye saatiyle akşam 11:50 civarında tüm bu işlemler başarılı şekilde gerçekleştirildi ve roverdan ilk fotoğraflar alındı. Tüm bu plan, adım adım uygulandı ve roverla birlikte helikopter başarılı şekilde Mars üzerine indirildi. Planlanan hedeflerin zor bölümü olarak adlandırılan kısmı başarıyla gerçekleştirildi. Önümüzdeki sürecin nasıl planlandığı da detayları ile birlikte aktarıldı.
Perseverance Roverı Nasıl Kullanılacak
Perseverance, üzerinde farklı bilimsel enstrümanları bulunduran bir rover. Öncelikle kabiliyeti, Mars yüzeyi üzerinde başarılı şekilde hareket edebilmek. Hareket ederken, Dünya tarafından istenen konuma ulaşabilmek için otonom olarak hareket edecek. Dünya ile Mars arasında sinyal hızıyla 11 dakika 22 saniyelik bir fark bulunuyor. Dolayısıyla roverı anlık tepkiler vererek yönetebilmek mümkün değil. Sürüş esnasında gereken anlık tepkileri, roverın kendisi verecek. NASA tarafından konum işaretlenecek ve rover, sahip olduğu algılama ve karar verme mekanizmaları sayesinde o noktaya başarılı şekilde ulaşmaya çalışacak.
Roverın bir diğer becerisi de örnek toplamak üzerine. Zaten, görevin temel amacı da Mars yüzeyi üzerinde örnek toplayarak canlı kalıntısı aramak. Rover bunu SHERLOC isimli koluyla yapmayı deneyecek. Bu koluyla birlikte rover, yerden örnek alacak ve basit şekilde analiz edecek. Eğer bunun nitelikli bir örnek olduğuna karar verilirse, rover bu örneği kendi içerisinde depolayacak. Böylelikle, canlı yaşamını kanıtlamak için Mars’tan almaya ihtiyaç duyduğumuz örneklere ulaşabileceğiz.
Tüm bunlarla birlikte rover üzerinde bir başka özel ekipmana daha sahip. Moxie olarak adlandırılan bu ekipman, Mars’ın atmosferinde bulunan havayı içerisinde sıkıştıracak. Bazı özel işlemlerden geçirerek bu hava içerisinde bulunan karbondioksidi oksijene çevirmeyi deneyecek. Bu görevde, Mars 2020 görevleri arasında önemli bir yere sahip.
Diğer yandan bu rover üzerinde 26 adet kamera ve iki adet mikrofona sahip. Bu teçhizatla birlikte Mars’ın görüntüsünü ve sesini hiç algılamadığımız kadar yüksek kalitede kaydedebilir. Bize en gerçekçi Mars deneyimini yaşatabilir.
Ingenuity Helikopteri Nasıl Kullanılacak
Ingenuity helikopteri Perseverance gövdesinin hemen alt kısmında konumlanıyor. Rover, bu helikopteri yer yüzeyine yumuşak bir şekilde bırakacak. Ardından üstünden çekilecek ve etrafını açmış olacak. Böylelikle, helikopter uçabilmek adına ihtiyaç duyduğu boş alana sahip olacak. Ardından ilk uçuş denemesi gerçekleştirilecek. Dünyadan emrin gönderilmesi ile birlikte, helikopterin sahip olduğu kanatlar çalışacak ve helikopteri havalandırmayı deneyecek. İlk denemede, 3 metre kadar yukarı dik çıkış yapılacak ve yere yumuşak iniş denemesi gerçekleştirilecek. Eğer bu deneme başarılı olursa farklı yönlere doğru hareket etme girişiminde bulunulacak. Bu denemeler sırasında helikopter yaklaşık olarak 5 – 6 metre yüksekliğe çıkacak ve tek kalkışta 300 metre kadar yol kat edebilecek. Eğer bu denemeler de başarılı olursa, bu helikopter Mars üzerinde rovera yardımcı bir ekipman olarak kullanılacak. Roverın gitmesi planlanan yerlere önceden gidip yer yüzeyi ve hava koşulları gibi durumları inceleyecek. Elde ettiği bilgileri dünyaya ve rovera göndererek roverın hangi yöne doğru hareket etmesi konusunda yardımcı olacak.
Araçlar Nasıl Korunacak
Mars, üzerinde pek çok zorlukları barındıran bir gezegen. En büyük zorlukları arasında kum fırtınaları yer alıyor. Mars’ta, sık sık kum fırtınaları çıkıyor. Bu fırtınalar, teknolojik ekipmanlarımıza zarar verebilecek niteliğe gelebiliyor. Bu durumda, rover ve helikopteri nasıl koruyabileceğimiz üzerine de planlar yapılmış. Mars yörüngesinde, dönmekte olan ve Mars’ın hava durumunu inceleyen uydularımız var. Eğer bu uydular aracılığıyla, rover ve helikopterin bulunduğu bölgede kum fırtınası olacağı tahmin edilirse, cihazlarımız uygun noktaya çekilecek ve kapatılacak. Helikopterin güvenli bir yere girmesi ve roverın kollarını kapatması sağlanacak. Böylelikle kendilerini fırtınaya karşı koruyabilecek bir pozisyon almış olacaklar ve fırtınanın geçmesini bekleyecekler. Fırtınanın geçmesinin ardından, tekrar açılarak görevlerine kaldıkları yerden devam edebilecekler.
Mars üzerinde bulunan bir diğer zorluk ise gece zamanı. Geliştirmiş olduğumuz bu teknolojik aletler, enerjilerini güneşten alıyor. Dolayısıyla, gece olduğunda uzun süreler boyunca çalışabilecek kapasiteye sahip değiller. Diğer yandan, Mars geceleri teknolojik aletlerimize zarar verebilecek kadar soğuk hale gelebiliyor. Dolayısıyla böyle bir ortamda rover ve helikopteri çalıştırmak zaten pek uygun olmayacaktır. Bu durumdan dolayı, gece olduğunda rover ve helikopterin kapatılması, gündüz olduğunda ise açılması ve şarj edilerek kullanılması hedefleniyor. Bu sebeplerden dolayı, her sabah NASA tarafından verilen görevler gün boyunca rover ve helikopter tarafından gerçekleştirilmeye çalışılacak.
Mars’tan Eve Dönüş
Roverın toplamış olduğu örnekleri dünyaya getirmesi bekleniyor. Ancak bunu kendi başına yapamaz. Roverın bir şekilde dünyaya geri getirilmesi gerekiyor. Bu işlem, yıllar sonra gerçekleşecek. Bu işlemin gerçekleştirilmesi gereken zamanda uzay teknolojilerimizin hangi seviyeye geleceğini bilmediğimiz için Rover’ın oradan hangi planlarla alınacağına dair kesin şekilde konuşabilmek mümkün değil. Ancak roverın sahip olmuş olduğu Moxie aracının ürettiği oksijen, eve dönüş için kullanılabilir. Uzay araçları, gezegenden ayrılmak için yakıta ihtiyaç duyuyor. Bu durum, Mars için de geçerli. Bu yakıtın yanması için de oksijene ihtiyaç var. Moxie’nin üreteceği oksijen bu amaca yönelik olarak da kullanılabilir.
Büyük başarılar; büyük hedefler ve gerçekçi planlamalarla birlikte geliyor. Planlama yapmak, hedefleri ulaşılabilir kılmanın en önemli adımı. Gerek uzay alanında olsun gerekse kendi hayatımızda olsun büyük veya küçük herhangi bir hedefe ulaşabilmek için gerçekçi planlar yapmak başarıya ulaşmamızda elimizi tutabilir.
