Cassini uzay aracı ve Satürn görevi, gezegensel uzay araştırmaları içinde yapılmış en iddialı çalışmalardan biridir. Nitekim bu görev, NASA, ESA VE ASI ortak girişimidir. Görevde Satürn gezegeni ve sistemini detaylı olarak incelemeyi hedeflemiştir. Ayrıca Cassini uzay aracı içinde Huygens isimli sondayı taşımıştır.
Bu görev tam bu yüzden, Cassini-Huygens görevi olarak da bilinir. Huygens ise 2005 senesinin Ocak ayında Satürn’ün en büyük ayı Titan’ın yüzeyine paraşütle inen uzay aracıdır. Bu misyon, daha önce bilmediklerimizi ortaya çıkarmıştır.
Cassini uzay aracı içindeki Huygens sondası, Güneş Sistemindeki bir gezegene inen ilk insan yapımı nesnedir. Cassini uzay aracı tam 7.9 milyar km (4.9 milyar mil) yol kat etmiştir. Ayrıca görevi 20 sene sürmüştür. Satürn yörüngesinde 294 tur atmış ve toplamda 453.048 adet görüntü almıştır.
İçindekiler
Cassini Hakkında Bilinenler
Cassini uzay aracı, NASA, ESA ( Avrupa Uzay Ajansı) ve ASI (İtalyan Uzay Ajansı – Agenzia Spaziale) başta olmak üzere Avrupalı akademik ve endüstriyel katılımcıyı kapsayan bir işbirliğinin örneğidir. Böylelikle Cassini ortaklığı uluslararası bir çabadır ve bu sayede 17 ülkeden 260 bilim insanı Satürn’ün halklarını, manyetosferini, Titan’ı ve diğer buzlu uydularını inceleme fırsatı bulmuştur.
Cassini uzay aracı yolculuğuna başlamadan önce Satürn gezegeninin keşfi tamamlayan bir görev olmamıştır. Nitekim Voyager 1 ve 2 ile Pioneer 11 sondaları zamanında Satürn misyonları yüklenmişlerdir. Fakat bu uzay araçları, bundan 10 sene önce sadece gezegene yaklaşıp fotoğraflar alıp ölçüm ve gözlemler yapmışlardır.
Bu keşifler, Satürn’ün halka sistemine ışık tutmuş ve gezegenin yeni ayları ortaya çıkarmıştır. Manyetosferin de böylece ilk kez ölçümleri yapılmıştır. Ama ardada yapılan bu keşifler kapsamlı araştırmalara maalesef zaman tanımamıştır.
Nitekim Cassini uzay aracı misyonu ile işler tamamen değişti. 2004’te Satürn, ilk kez derinlemesine incelenmeye başlandı. Ayrıca gezegenin yörüngesine giren ilk uzay aracı olmasıyla da tarihe geçti. Cassini’nin sağladığı verilerle gelecekteki gezegen keşiflerinin seyri tamamen başka bir hal aldı.
Sonrasında Huygens ve Cassini arasında teknik sorunlar yüzünden iletişim programında sorun çıkmıştır. Huygens’in Cassini’ye ilettiği görüntü sayısı 700’den 376 ya dek gerilemiştir. Huygens, buz taneli kuma benzer yüzeye indiğinde geçmişte arazide hareket halindeki sıvının olduğunu göstermiş ve böylece Titan’ın kutup bölgesinde sıvı halde hidrokarbon göllerin olduğu doğrulanmıştır.
Cassini proje sorumlusu Linda Spilker, bu keşiflerle ilgili: Satürn’ün muhteşem halkaları ve uyduları, dinamik manyetosferi ile Titan’ın yüzeyi ve atmosferi ile ilgili büyük keşifleri heyecanla izlediklerini ve bu misyonda Titan’ın Dünya benzeri süreçlerden geçtiğini ifade etti.
Enceladus uydusunun güney kutbunda sıcak bir nokta taşıdığına dikkatleri çekmiştir. Uydunun yüzeyindeki buz kristallerinden ve yüzeyin altındaki su olduğu fikrinden ortaya çıkmıştır. Bu konu, misyonun en önemli konusu olagelmiştir.
Huygens Nedir?
335 kg ağırlında olan Huygens’in isim babası Hollandalı Fizikçi Christiaan Huygens’dir. Cassini ise ismini İtalyan Astronom Giovanni Cassini’den almıştır.
NASA, ESA, ISA ortak projesinde, NASA ana yörünge aracını temin ederken, ESA iniş aracını sağlamıştır. Sonda, 3.132 kg ağırlığında olan, 11 yıllık tasarım ömürlü, Ulyssses, Galileo ve New Horizons görevindekilere benzer RTG’lere sahip 3 radyoizotop termoelektrik jeneratörü tarafından desteklenmiştir.
ESA tarafından tasarlanan sonda, Satürn’ün en büyük uydusu Titan’ın yüzeyini incelemiş ve taşıdığı kameralarla yüzeyi fotoğraflamıştır. Huygens, dış güneş sistemine inen ve Dünya’dan en uzağa giden ilk uzay aracı olmuştur.
Huygens, 2015 senesinde Titan’ın yüzeyine yaptığı 2.5 saatlik inişle Titan atmosferi hakkında detaylı bilgiye ulaşmış ve uydunun çamurlu yüzeyinden veri ve görüntüyü 1 saat 10 dakika daha aktarmıştır. Zaten sondanın birinci görevi, Satürn ile uyduları ve yakın çevresi hakkında araştırmalar yapmaktır.
Bilimsel Ekipman
Huygens Titan sondasını Avrupa Uzay Teknolojisi ve Araştırma Merkezi geliştirmiştir. Bunun yanında Fransa’nın Cannes şehrindeki ana yüklenici Alcatel, Avrupa’nın birçok yerinden sağlanan ekipmanları birleştirmiştir.
Huygens’in pilleri ve bilimsel ekipmanlarından ikisi ABD tarafından üretilmiştir. ASI ise Cassini uzay aracı ile ilgili radyo anteni ve diğer katkıların mimarıdır. ABD Enerji Bakanlığı ise Radyoizotop termoelektrik jeneratörlerini sağlamıştır. Yani bu proje küresel bir şekilde geliştirilmiştir. Bilimsel ekipman şu şekildedir:
- 1. Atmosferik Yapı Aleti (HASI)
- 2. Gaz Kromatograf Nötr Kütle Spektrometresi (GC/MS)
- 3. Aerosol Toplayıcı ve Pirolizör (ACP)
- 4. İniş Görüntüleyici/Spektral Radyometre (DISR)
- 5. Yüzey Bilimi Paketi (SSP)
- 6. Doppler Rüzgar Deneyi (DWE)
Titan – Enceladus Görevi
Cassini uzay aracı, 2005 senesinde, Titan’ın turuncu bulutlarının altını açık ederken yüzeyden su yollarını da göstermiştir. Bu görevde heyecan uyandıran başka bir konu da Satürn’ün dinamik uydularıyla tanışmak olmuştur.
Cassini, Enceladus’un güney kutbuna 49 km’ye kadar yaptığı derin dalışta uydunun gaz bulutunu ve toz boyutundaki buzlu parçacıklarını örnekledi. Bu uyduya son uçuş, 4.999 km de gerçekleşti. Böylece Satürn’ün uydularıyla ilgili görevi sonlanmış oldu.
Sonuçta Cassini uzay aracı vasıtasıyla öğrendiğimiz en önemli şey, Satürn’ün en büyük uydusu olan Titan ile ilgili incelemeler oldu. Bilim adamlarına göre Titan, Dünya’nın evrimleşmeden öncesindeki ilk haline benziyor. Çünkü Titan’ın sahip olduğu göller, kanallar, nehirler, kum tepeleri, dağlar gibi jeolojik yapılar, Dünya’dakilerle oldukça paralel görünüyor.
Bu görevde Enceladus da zengin bir keşif kaynağı oldu. Yüzeydeki buzlu parça püskürmesiyle gayzerler- Enceladus’un genişliğinden üç kat daha uzun bir bulut oluşturuyordu. Ayrıca bu parçacıklar ise Satürn’ün en geniş halkası olan E halkasını besliyordu.
Cassini uzay aracı, araştırma sırasında yüzeye 15 mil yani 25 km kadar yaklaştı. Sonuçta yaşam için uygun koşullara sahip olabilecek küresel ölçekte bir yeraltı okyanusunun varlığını kanıtladı. 2014 deki görevde ise güney kutbunda patlayan en az 101 adet gayzer tespit edildi.
Bunun sebebi ise bu uydunun yeraltı denizinden çıkan suyun yüzeye ulaşmasıydı.10 kilometrelik buz kabuğunun altındaki tuzlu su, yeraltı okyanusunun varlığını ve en önemlisi oradaki mikrobiyal yaşamın var olduğu olasılığını sunuyor.
Cassini’nin Ek Görevleri
Cassini’nin iki görev uzantısı daha fazla uçuşa, soruşturmaya ve ölçüme izin verdi. Satürn gezegeninin ilk 4 yıllık turu 2008’de tamamlandığında Satürn hakkında yepyeni bilgilere sahip olmuştuk.
Örneğin, 2 yıllık Cassini Equinox misyonu sırasında uzay aracı 60 adet ek Satürn yörüngesi uçuşu, 26 adet Titan uçuşu, 7 adet Enceladus ve birer adet Dione, Rhea ve Helena yörüngesi uçuşları yaptı. Bu görevde Güneş onları kenardan aydınlatırken Satürn’ün halkaları gözlendi. Ve sonuçta bu konuda bilgimize bilgi kattı. Ekinoks misyonu Eylül 2010’da sona erdi.
2010 senesi içinde uzay aracı Cassini Solstice (gündönümü) adı verilen başka bir göreve başladı. İkinci 7 yıllık bu genişletilmiş görev aracın son göreviydi. Büyük final olarak bilinen aşama ile sona erdi. Bu aşamada Satürn’ün atmosferine dalmadan önce bulut tepeleri ile içteki halka arasında 22 adet dalış gerçekleşti.
Satürn ekseni tıpkı Dünya gibi eğimlidir. Bu eğim sonucu yine Dünya’da olduğu gibi mevsimler görülür. Fakat Satürn gezegeninde her mevsim 7 Dünya yılı sürer. Cassini uzay aracı gezegene kuzey kış gündönümünden sonra geldi. Ve ekinoks misyonu Mayıs 2017 kuzey yaz gündönümünden birkaç ay sonraya dek sürdü.
Daha önce Satürn‘ün mevsimleri hiç bu kadara detaylı çalışılmamıştı. Gündönümü görev programında ise gezegen çevresinde ek 155 yörünge uçuşuna izin verirken Titan’dan 54 defa ve buzlu ay Enceladus’tan 11 defa geçildi. Rhea’dan 2, Dione’den ise 3 defa geçilmiş oldu.
Cassini’nin Ek Görevleri Hakkında
Cassini uzay aracı, 30 Aralık 2000 tarihinde Jüpiter’in 9.7 milyon km yanından geçti. Dünyaya gönderdiği verileri arasında Jüpiter’in ayrıntılı bir görüntüsü de vardı. Bu görüntü o zamanlar için Jüpiter’in çekilen en iyi fotoğrafı oldu.
Cassini’nin Satürn görevi, sondanın 2003 senesinde Güneş’in yakınından geçtiği andaki gözlemlerini de içerir. Sondaya giden ve sondadan gelen radyo dalgalarındaki frekans kaymasını gözlemlenir. Bu verilere göre Einstein’in genel görelilik teorisine uygun bulgular ortaya çıkar.
Cassini ilk aylarında ilk 3 uçuşunda (2 Temmuz, 27 Ekim, 13 Aralık) Titan ile ilgili detaylı bilgiler sağladı. Ayrıca iki küçük yeni ay keşfetti: Methone ve Pallene. Titan’ın atmosferine 14 Ocak 2005 tarihinde girdi. Gezegenin yüzeyine çarpmadan iki saat öncesine dek zengin bir veri akışı sağladı.
Cassini ana görevini 4. uçuşla 2008 de noktaladığında Daphnis ve Anthe adında iki yeni ay keşfetmişti. Cassini görevinin tartışmasız en heyecanlı kısımlarından biri Enceladus yüzeyinin 50 km üstüne uçarken gördüğü güney gayzerlerde su ve karbondioksit tespit edilmesi oldu.
Cassini’nin Son Görevi
2016 senesinde ESA, Titan’ın kuzey kutbuna yakın bölgesinde araştırmalar yaptırmıştır. Üç büyük denizinden biri olan Ligela Mare’nın saf sıvı metanla dolu olduğu bulunmuştur. Ayrıca denizin tabanının organik açıdan zengin bir çamurla kaplı olduğunu duyurmuştur.
30 Kasım 2016’de Cassini uzay aracı, ana halkaların dış kenarına 7 günde bir dalış yaptı. Bu bölgeler daha önce keşfedilmemişti. Görev 20 adet dalış içeriyordu. Nitekim bu geçişin bazılarında uzay aracı doğrudan halka parçacıklarını ve halkaların sönük gaz moleküllerini örnekleyebildi. Mart ve Nisan 2017 tarihlerinde son halkalı yörünge uçuş gerçekleşti. Sonrasında Cassini yörüngesi yeniden şekillendi ve “Great Final” denilen son görevine başladı.
Bu görev ise 15 Eylül 2017 tarihinde, Satürn’ün 293. yörünge uçuşundan sonra sona erdi. Tahminlerin büyük oranı uzay aracının atmosferde yandığı şeklindedir. Kuvvetle muhtemel son iletimden 45 saniye sonra sonda yok edilmiştir. Cassini’nin bilimsel ekipmanıyla elde edilen veriler, Dünya’nın evrimi ve gezegen oluşumu hakkında birçok fikir vermiştir.
Satürn gezegeni hakkında bilinenler bu görevden itibaren gezegenin tipik halkaları konusunu aşmıştır. Cassini uzay misyonu, 21. yy başlarının en başarılı işlerinden biri olmuştur. Satürn’ün halkaları detaylıca incelendiği gibi uydularında verimli araştırmalar yürütülmüştür. Uydularındaki jeolojik hareketlilik dikkate değerdir.
Kutuplarda kaynayan suların oluşturduğu gayzerler ve yer altı okyanusları bulguları heyecan vericidir. Yıllar geçtikçe, uzay araştırmaları konusunda aldığımız yol ve edindiğimiz veri artarken uzaya bakış açımız değişmektedir. Hem Güneş Sistemi hem de ötesindeki misyon hareketliliği insanlığa başka kapılar açmaktadır.
