New Horizons uzay görevi denince aklımıza Plüton ve Kuiper Kuşağı gelmelidir. Nitekim bu iki yere giden ilk sonda olma özelliği taşıyan New Horizons, görevi sonsuza dek sürecek uzay görevlerindedir. Bu şekilde sonsuz görevlere dâhil sondalar: Pioneer 11, Pioneer 10, Voyager 1 ve Voyager 2 sondalarıdır.
New Horizons dilimizdeki anlamıyla “Yeni Ufuklar” görevi, cüce gezegen Plüton’a ilk keşfi yapıp Güneş Sitemi oluşumu kalıntısı olan Kuiper Kuşağı’na giderek sistemin kenarında yer alan yapıları incelemeyi kapsar.
New Horizons sondası, 385 kg ağırlığındadır. Bunun yanında sondanın içinde Plüton’un kâşifi Clyde Tombaugh’un küllerinin bir kısmı yer alır. Sonda, 6 Aralık 2014 tarihinde bekleme modundan uyandırılarak Dünya’ya sinyal göndermiştir.
İçindekiler
New Horizons Hakkında
Görev, 19 Ocak 2006 tarihinde başlamıştır. Nitekim Şubat 2007 tarihinde ise kütle çekimini kullanarak Jüpiter’in yanından geçmiş ve 2015 yazında ise Plüton ve uydularına keşif uçuşu gerçekleştirmiştir. Bu uçuş 6 ay sürmüş ve sonuçta 14 Temmuz 2015 tarihinde sonda, Plüton’a en yakın noktaya gelmiştir. Bu mesafe 12500 km olarak hesaplanmıştır. Sonrasında sonda, Kuiper Kuşağı’na doğru yol aldı.
Bu gibi görevlerin tipik özelliği, gezegenlerin yüzey özelliklerini, jeolojisini, içyapısını ve tabii atmosferlerini incelemek ve veri depolamaktır. Sonuçta Güneş Sistemimizde bazı iç kayalık gezegenlerin (Dünya, Mars, Venüs ve Merkür) yanında dış gaz devleri gezegenler de mevcuttur: Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün.)
İşte Plüton ve uydusu Charon, buz cüceleri denilen başka bir kategoriye aittir. Katı yüzeyleri vardır ama kütlelerinin büyük bir kısmı buzlu malzemedir. New Horizons, ilk kez Plüton ve Küiper kuşağı cisimleri gibi buz cücesi gezegenleri inceleyerek onların nasıl evrimleştiğini araştırmayı hedeflenmiştir.
Neticede New Horizons ekibi, Hubble uzay teleskobu görüntülerini kullanmış ve Plüton’un bilinmeyen 4 uydusunu keşfetmiştir: Nix, Hydra, Styx ve Kerberos. Amerika Birleşik Devletleri, sonda kullanarak Merkür’den Neptün’e ulaşan ilk ülke olmuştur. Sonuç olarak New Horizons, ülkenin yarım kalan misyonlarının tamamlayıcısı olmuştur.
ABD ve Uzay Görevleri
APL- Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda tasarlanan, inşa edilen ve işletilen sonda tamamen ABD yapımıdır. NASA’ya ait olan proje, Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen Yeni Sınırlar (New Frontiers) programın bir parçasıdır.
Hatta bu kategorideki ilk görevidir. Nitekim Discovery misyonlarından daha büyük ve pahalı olmasına rağmen amiral gemisi programından daha küçüktür. Görevin maliyeti yaklaşık 700 milyon dolardır.
Gezegenler arası görevleri üstlenen sonda programlarına Amerika Birleşik Devletleri öncülük etmiştir. Sonuç olarak, bu sonda görevleriyle gezegenlere yakından bakma şansı bulduğumuz gibi Güneş Sistemi’nin sırlarını aralamak adına bu görevler çığır açmış ve ufkumuzu genişletmiştir:
- Merkür-Mariner 10 görevi- 1973
- Venüs- Mariner 2 görevi- 1962
- Mars- Mariner 4 görevi- 1965
- Jüpiter- Pioneer 10 görevi- 1973
- Satürn- Pioneer 11 görevi- 1979
- Uranüs- Voyager 2 görevi- 1985
- Neptün- Voyager 2 görevi- 1989
New Horizons’un İlkleri
Görev, ilk Plüton görevidir. Ayrıca, ilk çift gezegen görevi olma özelliği taşır. Bunun yanında ilk buz cücesi gezegeni görevidir. Sonuçta ilk Küiper Kuşağı cisimleri inceleme görevi olarak kabul edilebilir.
Nitekim 1970 lerde Voyager sondasından bu yana keşfedilmemiş bir gezegene yapılan görevdir. John Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı ve Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nün başı çektiği ilk projedir. NASA New Frontiers programının en hızlı fırlatılan projesidir.
New Horizons Zaman Çizelgesi
19 Ocak 2006: New Horizons, şimdiye dek yapılan en hızlı uzay aracı olarak Cape Canaveral, Florida’dan fırlatıldı.
Şubat 2007: Jüpiter’in kütle çekiminden faydalanarak bu dev gezegen ve uyduları hakkında heyecan verici verilere ulaşıldı.
2014 sonbahar: Plüton’a en yakın noktaya varmadan 200 gün önce keşif başlamıştı.
2015: Plüton’un keşfi, 6 aylık derin bir çalışmadan sonra resmen başladı. 14 Temmuz 2015 tarihinde New Horizons sondası Plüton ile en yakın karşılaşmasını yaptı.
2017-2020: NASA’nın onayı ile uzay aracı Plüton ötesindeki Küiper kuşağı cisimlerine yöneldi.
Plüton Gezegeni Hakkında Genel Bilgi
İlk kez 1930 senesinde Amerikalı astronom Clyde Tombaugh tarafından keşfedilmiştir. Neticede Güneş sisteminde hiçbir uzay aracının ziyaret etmediği tek gezegendir. Plüto’nun bilinen 3 adet uydusu vardır: 1978 senesinde keşfedilen Charon ve bunun yanında 2005 senesinde iki küçük uyduları. Bunun yanında Charon, Plüton’un yarısı büyüklüğünde olmasıyla Plüton ile birlikte bilinen tek çift gezegen sistemidir.
Plüton oldukça küçük bir gezegendir. Güneş Sistemi’ndeki en küçük ve Güneş’e en uzak gezegendir. Diğer gezegenlerden de uzak olduğu için gözlemlenmesi zordur. Örneğin kızıl gezegen Mars’a oranla görünmesi 50.000 kat daha zordur.
Eski, buzlu, kayalık cisimlerin bulunduğu yer Küiper kuşağının en parlak ve en büyük üyelerinde biridir. Neptün’ün yörüngesinin bir milyar mil ötesindedir. Diğer yandan Uluslararası Astronomi Birliği Küiper Kuşağı’ndaki cisimleri gezegen olarak kabul etmemektedir. Bu da gezegeni şüpheli bir konumda bırakmaya devam etmektedir.
Plüton’un Yörüngesi
Gezegen, her 248 Dünya yılında bir Güneş’in çevresinde döner. Gezegenin Güneş’ten uzaklığı 5,9 milyar km‘dir (3,7 milyar mil). Bu uzaklık gezegeni, Dünya’dan 40 kat daha uzak mesafede yapar. Gezegen, dokuz gezegen arasında en oval yörüngeye sahip olanıdır. Güneş’e en yakın duruma 1989 senesinde gelmiş ve 1979-1999 seneleri arasında Güneş’e Neptün’den daha yakın konuma geçmiştir.
Gezegenin yörüngesi 17 derece eğimlidir. Bu sistemdeki en eğimli yörüngedir. Merkür 7 derece sonra gelir. Gezegenin kendisi de eğimlidir, yana yatmış bir görünümdedir. Sonuçta uydusu Charon, Plüton ile eş zamanlı mesafede, 6,4 gün periyoduyla döner.
Bu iki cisim dönerken Charon her defasında aynı yüzeyini Plüton’a gösterir. Bu ay ile Dünya’nın ilişkisine çok benzemektedir. Ayrıca ikisi de dönüşlerinde kütle çekimsel etkiyi kullanırlar. Plüton’un daha küçük uyduları, Charon’dan iki üç kat daha uzakta ve Charon’un boyutundan %10 ila 20 daha küçüktür.
Plüton’un Fiziksel Özellikleri
Gezegenin kesin çapı 50 km farkla tam bilinemese de yaklaşık 1.360 km’ye yakındır. Bu da dünya çapının üçte ikisi eder. Yüzeyinde azot, karbon monoksit, metan ve su buzları vardır. Bunun yanı sıra henüz keşfedilmemiş elementler de olabilir. Nitekim atmosferinin içeriğinde daha çok nitrojen bulunsa da metan, karbon monoksit ve bazı ağır hidrokarbonlar vardır.
Plüton gezegeni Güneş’in etrafında dolanırken atmosferi mevsimsel değişikliğe uğrar. Atmosferik yüzeysel basıncı, Dünya’dan 100.000 kere daha azdır. Mars’tan ise 600 kat azdır.
Düşük yüzey yer çekimi ise Dünya’nın %6’sı kadardır. Tahmini yüzey sıcaklığı -233 santigrat derecedir. (-387 Fahrenhayt). Yüzeyindeki buz ve kaya yoğunluğu suyun yoğunluğunun iki katıdır. Yüzeyindeki çok parlak ve koyu alanlarıyla Plüton’un yüzeyi diğer gezegenlerden çok daha fazla kontrasta sahiptir.
Charon’un Fiziksel Özellikleri
Çapı yaklaşık 1200 km’dir. (745 mil). Uydu olmasına rağmen gezegenine göre oldukça büyük kalmaktadır. Su buzu ile kaplı olduğu bilinen uydu, muhtemelen amonyaklı hidratlar içerir. Gezegenin tespit edilmiş bir atmosferi yoktur. Plüton gibi suyun iki katı yoğunluğunda buz ve kayalık madde karışımında oluşan yüzeye sahiptir.
New Horizons Bilimsel Ekipman
Ralph: Görünür ve kızılötesi görüntüleyici/spektrometre; kompozisyon ve termal haritalar oluştururken renk sağlamaya yarar.
Alice: Ultraviyole görüntüleme spektrometresidir. Plüton’un atmosferinin yapısı ve etrafındaki atmosferleri tararken kompozisyonu analiz eder. Charon ve Kuiper Kuşağı cisimleri (KBO’lar) çevresi atmosferin olup olmadığını tarar.
REX (Radyo Bilimi Deneyi): Pasif bir radyometredir. Atmosferik bileşenleri ve sıcaklığı ölçer.
LORRI (Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyici): Teleskopik kameradır. Uzun mesafelerde verileri elde eder, Plüton’un uzak tarafına ait haritalar ve yüksek çözünürlüklü jeolojik veriler sağlar.
SWAP (Plüton Etrafında Güneş Rüzgarı): Güneş rüzgarı ve plazma spektrometresidir. Atmosferik “kaçış hızını” ölçer ve Plüton’un güneş rüzgârı ile etkileşimini gözlemler.
PEPSSI (Pluto Enerjik Parçacık Spektrometresi: Enerjik parçacık spektrometresidir. Plüton’un atmosferinden kaçan plazmanın (iyonların) bileşimi ve yoğunluğunu ölçer.
VBSDC (Venetia Burney Öğrenci Toz Sayacı): Colorado Üniversitesi’ndeki öğrenciler tarafından kuruldu ve çalıştırıldı. Uzay tozunu ölçümünde kullanılır.
New Horizons Güç Kaynağı
Projenin güç kaynağı, radyoizotop termodinamik jeneratöründen ibarettir. RGT sistemi, oldukça hafif malzemeden üretilmiş, kompakt bir güç sistemidir. RTG’nin hareketli herhangi bir parçası yoktur. Enerji üretmek için fisyon ve ya füzyon süreçlerini kullanmaz.
Bunların yerine doğal olarak güç üretir. Plütonyum (PU-238) izotopunun bozulmasıyla çıkan ısı enerjisi kullanılır. Isı enerjisi de termoelektrik dönüştürücü ile elektrik enerjisine dönüştürülür. RTG sayesinde uzay araçları, Güneş’e uzak mesafede olsalar da çalışmaya devam ederler. Bu haliyle RTG teknolojisi benzerleri arasında eşsizdir.
ABD, son 40 senede 24 görevde RTG güç kaynaklarını kullandı. Nitekim bu güç kaynaklarını kullanırken de hiçbir uzay aracında bundan sebepten arıza yaşanmadı. Böylece RTG’lerin tasarısı, mühendisliği, analizi ve test edilmesine 40 yıldır yatırım yapılmaktadır. RGT‘lerin güvenlik özellikleri arasında tek tip yakıt kullanılması da vardır. Modüler tasarımı ve sızıntı önleyici bariyerleri de güvenlik özellikleridir.
RTG’deki Plütonyum dioksit yakıtı, özel formülü ile ateşe dayanıklı bir seramiktir. Yakıt sızıntısını veya kazalar sırasında tehlikeyi azaltmak için pelte olarak üretilmiştir. Bu seramik form, suda çözünmeye dayanıklıdır ve diğer kimyasallarla çok az reaksiyona girer.
Seramik kırılırsa büyük parçalarla kırılacağından küçük mikroskobik parçalardan daha az tehlikeye yol açar. Sonuç olarak yakıtın serbest kalma olasılığını azaltan teknolojisi, iridyum kaplamalı çift korumalı malzemesiyle ilgilidir. Bu malzeme ile herhangi bir kaza anında plütonyum oksitin salınımını engeller. Sonuç olarak İridyum metali, çok yüksek erime sıcaklığına sahip olmasının yanı sıra korozyona da dayanıklıdır. Çok hafiftir ve yüksek ısıya dirençlidir. Bu haliyle ek koruma sağlar.
Neden Plüton?
Plüton‘u inceleme için projelendirilmiş bir uzay programına dâhil edilmesinin sebepleri şunlardır:
- Plüton yepyeni bir gezegen türüdür. Bunun yanında ne karasal bir gezegendir ne de bir gaz devidir. Kategorisi, buz cücesidir. Dış güneş sistemine dâhildir.
- Sonuçta Plüton ve Charon ikilisi, güneş sisteminin ikili gezegenlerinin tek örneğidir. Dünya ve Ay ikili formunun nasıl oluştuğuna dair fikir verir.
- Plüton’un atmosferi, Dünya’nın atmosferinin oluşuşum sırasında meydana gelen hidrodinamik farkları tahmin etme şansı veren tek gezegen yapısı özelliğidir.
- Plüton ve Charon’un yüzeyleri dış güneş sisteminin bombardıman tarihi hakkında fikir verir. Şöyle ki gezegenin uydusu ile olan krater kayıtları bugünkü ve geçmişte kalan tarihsel etkileri anlatır. Örneğin Plüton’un yüzeyindeki buz yoğunlaşması ve süblimleşmesinin etkileri, yüzeyini genç olarak tanımlarken Charon’un tüm bunların eksikliği sebebi ile yaşlı kabul edilir.
- Plüton, Güneş Sisteminin uzak kenarında yer aldığı için seneler içinde keşfedilme sırası bekleyen bir cüce gezegendir. New Horizons görevi ile gizemleri ortaya çıkarılmaya çalışılmış ve böylece Güneş Sisteminin keşfine devam edilmiştir.
Plüton’un misyon listesine alınmasının sebepleri yukarıda sıralanmıştır. Bu keşfin en büyük getirisi, Dünyamızın evrimi hakkında veriler elde etmektir. İnsanlık, uzay görevleri sürdükçe bilinmeyenlerin izini sürmeye devam edecek ve uzayın karanlık perdesi yavaş yavaş aralanacaktır.
