Uzay programları, ufkumuzu açıyorlar ve teknolojik gelişmeleri hızlandırıyorlar. Uzay programlarının masrafları yüksek olsalar da uzayı güzergah bellediğimiz 60’lı yıllardan beri insanoğlunun uzaya hareketi her geçen gün anlam kazanıyor. Şimdiye dek uzayda, Güneş Sistemi gezegenlerine gittik uydulara baktık Kuiper Kuşağını inceledik Güneş’in dalgalarına baktık öte gezegenleri merak ettik uzakları yakın ettik. Hatta kuyruklu yıldızlara çıkartma bile yaptık. Bunun yanında gezegenlerin uydularını keşfettik, kimyasal bileşimlerini inceledik, manyetik alanlarını ölçtük. Tam artık ne kaldı, henüz neyi incelemedik acaba?” dedik. Meraklı zihinler durmadı, yeni soruların arkası geldi: Bu sefer bilim insanları asteroitlerin peşine düştüler. Jüpiter’in asteroitlerini incelemek üzere Lucy Uzay Programı tasarlandı.
Gelin neden asteroitleri incelemek istediler, uzay aracında hangi ekipmanları kullandılar, kimlerle çalıştı, birlikte bu soruların cevaplarını birlikte yakından inceleyelim.
İçindekiler
Program ile ilgili Genel Bilgi
NASA’nın üstlendiği Lucy Uzay Programı, uzaydaki küçük cisimleri inceleyen ilk görevdir. Uzaydaki küçük cisimler, asteroitler olarak bilinirler. Jüpiter gezegeni yörüngesinde ise bunlardan bol bol bulunur. Peki bu küçük cisimleri incelemek neden önemlidir?
Çünkü bu küçük cisimler, erken Güneş Sisteminin kalıntılarıdır. Nitekim bu araştırmalar, gizemi hala çözülememiş evrenin evrimine ışık tutma amacındadır. Bu arada asteroitler, sadece göreve gönderilen Lucy uzay aracının gideceği yerde değil Dünya’ya çok yakın geçenler olduğu gibi Mars-Jüpiter arasındaki kuşakta Kuiper Kuşağında da mevcut. Hatta bazıları karbondan bazısı silikat kayalarından oluşuyorlar.
Jüpiter’i Güneş etrafındaki yörüngesine yönlendiren ve aynı zamanda gezegeni takip eden bu yapılar, Truvalı asteroitleri olarak bilinir. Peki bu Truvalı asteroitler nedir? Bunlar kütle çekimi sonucu sabit bir yörüngede bulunan kaya parçalarıdır. Jüpiter de Güneş Sisteminde yer alan diğer gezegenler gibi Güneş’in çevresini turlar.
Bu yörüngenin yarattığı kütle çekimi ile yörüngede 5 ayrı nokta oluşur. Bu noktalara konulan herhangi bir cisim Jüpiter ile aynı hızla Güneş’in çevresini turlar. İşte bu noktalara Lagrange noktaları denir. Bu noktalarda merkezkaç ve kütle çekimi dengelenir ve yörüngedeki tüm cisimler aynı hızla döner. Sonuçta Truvalı asteroitler, Lagrange noktalarının 4 ve 5.bölgesinde yer alır. Nokta ifadesi tam anlamı karşılamayacağı için şöyle diyelim: Bu noktalar aslında milyonlarca genişlikteki alanlardan bahseder. Söz konusu uzay olunca ölçeği gayet geniş tutmakta fayda var!
Neticede program 12 sene sürecek olan birincil görevinde bir ana kuşak ve 7 adet Truva asteroitini inceleyecektir. Toplamda program kapsamında 6,5 milyar km yol kat edilecektir.
Lucy’nin Kökenleri
Projenin ismi, 1974 senesinde Etiyopya’da bulunan insan öncesi ata fosillerine dayanır. Keşfi yapan paleontologlar, iskelet kalıntılarına “Lucy” adını vermişlerdir. Tabii konu bununla sınırlı değil. Bu kalıntılar, insanın erken evrimine ışık tutmuş ve benzersiz veriler sağlamıştır. Bunun üzerine aynı niyetle, evrenin erken gelişim ve Güneş Sistemi oluşumu bilgisine katkılar sağlaması temennisiyle görev bu adı almıştır. Bunun yanı sıra iskelete isim konusunda ilham veren ise The Beatles’ın “Lucy in the Sky with Diamonds” şarkısıdır.
Bu Truvalı asteroitlerinin Dünya’nın kalıntıları olduğu düşünülüyor. Bu kalıntıların dış gezegenleri oluşturan zaman kapsülleri olduğu teorisi ile bakılıyor. Asteroitlerde yerçekimi olmadığı için atmosferleri de yok. Bu yüzden yüzey yapıları bozulmadan aynı kalıyor. Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ‘de ayak basacak bir alan bulunmuyor.
Çünkü bu gezegenler tamamen gazlardan oluşuyor. Bu gaz devleri hakkında detaylı oluşum bilgisine gene asteroitlerden ulaşabiliriz. Bu kalıntılardan en büyük beklenti, 4 milyar yıl önce Güneş sistemini oluşturan organik madde türleri hakkında fikir vermesi. Mesela, nasıl oluyor da iç gezegenler katı iken dış gezegenler gaz halinde? Peki, erken Dünya ‘da hayat nasıl başladı? Bu sorulara cevap aramak görevin en büyük hedeflerini oluşturuyor.
Görevin Bilimsel Hedefleri
Lucy Uzay Programı içinde 4 alt görev var. Bunlar; üzey jeolojisini inceleme görevi, yüzey renk ve kompozisyonunu inceleme görevi, iç mekanlar ve toplu özellikleri inceleme görevi ile uydu ve halkaları inceleme görevleridir.
- Yüzey Jeolojisini İnceleme Görevi: Lucy, uzay programı gereği kraterlerin uzamsal ve boyut-frekans haritalayacaktır. Sonuçta bu dağılım, kabuk yapısı ve katmanlaşma hakkında bilgiye ulaşıp asteroit kabuğunun göreli yaşını tahmin etmeye yarayacak.
- Yüzey Rengini ve Kompozisyonunu İnceleme Görevi: Lucy; yüzeyin renk, kompozisyon, renk ve regolit özelliklerini haritalayacak. Yüzeydeki mineral, buz ve organik yapıların dağılımını anlatacaktır.
- İç Mekanlar ve Toplu Özellikleri İnceleme Görevi: Lucy Uzay Programı, kütle ve yoğunluğu belirleyecektir. Krater, kırıklar ve diğer tabakalar kazılacak, yüzey altı incelemeye alınacaktır.
- Uydular ve Halkalar: Dünya’nın yörüngesinde dolanacak olan Lucy, uydu ve halkaları mercek altına alacak. Özellikle Truvalı asteroitlerine odaklanacaktır.
Göreve Genel Bakış
Lucy Uzay aracı, Cape Canaveral‘da bulunan Kennedy Uzay Merkezi’nden fırlatıldı. 21 gün boyunca Atlas V 401 roketi ile yapacağı fırlatma süreci, 16 Ekim 2021 tarihinde başlamış oldu. Bu süreçte Dünya’nın etrafında tam 2 kez dolaştı. Bu dolaşma hareketinin sebebi ise Dünyanın kütle çekim kuvvetinden faydalanmaktı.
Yolculuğu sırasında 20 Nisan 2025 senesinde (52246) DonaldJohanson isimli ana asteroit kemerinden geçecek. Sonrasında Lucy Uzay aracı, 5 tane asteroit ile uçacak. Bu asteroitler ve tarihleri şöyledir:
- 12 Ağustos 2027 senesinde (3548) Eurybates asteroit ve onun uydusu Queta ile,
- 15 Eylül 2027 senesinde (15094) Polymele asteroit ile,
- 18 Nisan 2028 senesinde (11351) Leucus asteroit ile,
- 11 Kasım 2028 senesinde (21900) Orus asteroit ile uçucaktır.
Uzay aracının yörüngesi, Lucy’i yeniden hız alması için Dünya’nın yakın çevresine geri getirecek ve sonra Jupiter’e götürecektir. Bu esnada Truva asteroitleri Güneş’in etrafındaki dolanımlarına devam etmiş olacaklar. Onlar bu turlarını yaparken Lucy, 5.Lagrange noktasının yakınında bulunan L5 sürüsünde geçecek.
2 Mart 2033 senesine gelindiğinde ise Lucy Uzay Aracı, (617) Patroclus ve onun eş çifti Menoetius asteroitleriyle uçacaktır. Bu asteroit çifti ziyareti, görevin son durağı olacaktır. Bundan sonra Lucy uzay aracı, tekrar tekrar gözlemler yapmak amacıyla sabit bir yörüngede kalacak ve görevini milyon yıllar boyunca sürdürecektir.
Lucy uzay aracının doğruca asteroitlere gidip gözlem yapması pek olası değil. Çünkü Lucy, defalarca hızlanıp yeniden Legrange bölgelerine fırlatıldığı için bir asteroitin yanından geçerken ulaşacağı hız 20-30 bin km olacak. Bu da demek oluyor ki Lucy’nin her bir asteroiti incelemek için yaklaşık birkaç saati var. Bu süreyi oldukça verimli kullanmak zorunda. Bu yüzden taşıdığı tüm bilimsel ekipmanını, bu inceleme saatlerinde aktifleştirip olabilecek en fazla bilgiye ulaşmaya çalışacak.
Bilimsel Ekipman
981 milyon dolar ayrılan projede Lucy uzay aracı, Truvalı asteroitlerini bir uzaktan kumanda paketi vasıtasıyla keşfedecek. Bu paket şunlardan oluşuyor: L’Ralph: L’Raiph Lineer Etolan Görüntüleme Spektral Dizisi (LEISA), L’Ralph Çok Spektral Görünür Görüntüleme Kamerası (MVIC), Lucy Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyici (L’LORRI), Lucy Termal Emisyon Spektrometresi (L’TES) ve T2CAM. L’Ralph: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi iki bölümden oluşuyor: LEISA ve MVIC.
- L’Ralph Lineer Etolan Görüntüleme Spektral Dizisi (LEISA): Kızılötesi görüntüleme spektrometresidir. Truvalı asteroitlerin yüzeylerinde bulunması olası organikler, farklı silikatlar ve buz izlerinin izini sürecektir.
- L’Ralph Çok Spektral Görünür Görüntüleme Kamerası (MVIC) : Truva asteroitlerinin yüzey aktivitelerini göstermeye yarar. Böylece renkli görüntüleri alınan bu uzay nesnelerinin kompozisyonları belirlenecektir.
- Lucy Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyici (L’LORRI): Maryland’deki Uygulamalı Fizik Laboratuarı tarafından geliştirilmiştir. Yüksek çözünürlüklü pankromatik bir kameradır. Ekipmanın amacı ise Truvalı asteroitlerin ayrıntılı görüntülerini elde etmektir.
- Lucy Termal Emisyon Spektrometresi (L’TES): Tempe’de Arizona Eyalet Üniversitesi’nde geliştirilmiştir. Truva asteroitlerinin yüzey sıcaklığını ölçer. Bunu yaparken termal kızılötesi spektrumundan faydalanır. Böylece yüzeydeki materyalin fiziksel özelliklerini anlamaya yardımcı olacaktır.
- Navigasyon Kameraları T2CAM: Sonuç olarak bu asteroitlerin şekillerini belirlemek için bu kameralar işe koşulacaktır. Ayrıca yüksek verimli anten ile hem Dünya’yla iletişim kurulacak hem de radyo bazlı deneyler yürütülecektir. Lucy Radyosu Almanya’daki Cologne Üniversitesindeki bir ekip tarafından yönetilecektir.
Uzay Aracı Detayları
- Genişlik: 14,25 m
- Yükseklik: 7,2 m
- Güneş panelleri kapanınca genişlik: 3,8 m
- Derinlik: 2,78 m
- Güneş panelleirnin çapı: 7,3 m
- Yakıtsız kütle: 821 kg
- Yakıtlı kütle: 1550 kg
- Güç: 504 watt
Proje Ekibi ve Ortaklar
Lucy, Colorado’daki Locheed Martin Uzay tesisinde inşa edildi. Lucy Uzay Aracı görevi, baş müfettiş Hal Levison tarafından yönetiliyor. Projenin müfettiş yardımcılığını Cathy Olkin yürtürken, proje yöneticiliğini Donya Douglas Bradshaw yürütüyor. Projenin müdür yardımcısı ise Arlin Bartels olarak karşımıza çıkıyor.
Navigasyon görevini Kaliforniya, Simi Valley deki KinetX şirketi yükleniyor. Fırlatma operasyonlarını NASA, Kennedy Uzay Merkezi’nden yönetiyor. Keşif sınıfına dahil projenin denetimini NASA’nın Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde bulunan Gezegensel Görevler Program Ofisi yapıyor.
Başlıca Tarihler ve Görev Özeti
- Ocak 2017: Görevin seçimi
- Ekim 2021: Fırlatma
- Ekim 2022, Aralık 2024, Aralık 2030: Dünya’dan kütle çekimi yardımı alma
- 20 Nisan 2025: Ana Kuşak Asteroid karşılaşması
- 2027-2033: Truva Asteroitleri ile karşılaşması
- 12 Ağustos 2027: Eurybates ve uydusu, Queta ile karşılaşma
- 15 Eylül 2027: Polymele ile karşılaşma
- 18 Nisan 2028: Leucus ile karşılaşma
- 11 Kasım 2028: Orus ile karşılaşma
- 3 Mart 2033: Patroclus ve Menoetius ile karşılaşma
Lucy’nin Plakası
Lucy uzay aracının Voyager ve Pioneer görevlerindeki araçlara benzer şekilde bir plakası mevcut. Bu sefer bizi direkt ilgilendiren kısmı ise Nobel ödüllü Orhan Pamuk’un plakada en önden girmesiydi. Yazarın plakaya giren dizeleri şu şekilde:
“Daha çok sevmek, daha çok gülmek, daha çok düşünmek isterdik. Daha çok görmek, daha çok anlamak, daha çok güvenmek isterdik. Şimdi bizden kalanlar bu istekler ve bu kelimeler. Huzur, rüyalar, uyku ve öpüşler vardı. İnsanlar, meyveler, kağıtlar ve kalemler de vardı. Çünkü hiçbir şey hayat kadar şaşırtıcı olamaz. Yazı hariç. Evet, tabii, tek teselli yazı hariç.”
Plakanın bizi direkt ilgilendiren kısmı bununla sınırlı değil. Nitekim Türk kökenli bir atasözümüz de şair Billy Colins sayesinde plakada: “Ağaca balta vurmuşlar, ‘Sapı bedenimden,’ demiş.” Plakada yer alan başka bir ismi gene Voyager ve Pioneer‘den hatırlayacaksınız. Tüm bu plakaların fikir babası olan Carl Sagan da plakaya şu deyişi ile dahil oluyor:
“Meraktan güç alan, temel önemdeki bilimi kesmek, tohumu yemeye benzer. Bir sonraki kışa biraz daha yiyecek kadar bulabiliriz. Fakat sonra biz ve çocuklarımızın gelecek kışları da geçirmesini sağlamak için ne ekeceğiz?”
Daha birçok ismi içine alan bu plaka projesi gene uzayda yalnız olmadığımız dileğiyle var. Önceki uzay görevlerinde de insanlığın yarattığı kültürü, kendi varlığını ve ifade etmek istediği sözlerini evrene bıraktık. Beklentimiz gene aynı, birileri bizim farkımıza varsın! Biz tarih yazarken birileri bizi görsün ve belki de bize alkış tutsun!
Oysa koca bir okyanusta tek bir damlayız ve yaptıklarımız belki de suya yazmanın ötesinde değil. Evrenin tarihi hakkındaki bilgimiz, insanlık tarihi hakkında bilgimiz gibi kısıtlı ve eksik olabilir. Belki de hatalı bir yerden bakıyoruz. Tarih yazma konusundaki iddiamız, uzay araştırmalarına harcanan para ve insan ömrüyle sınırlı tüm bu görevler uzay boşluğunda kaybolup gidecek belki, bilmiyoruz.
