NASA: Perseverance Hakkında Bilmeniz Gereken Hemen Hemen Her Şey!

NASA'nın Mars 2020 aracı, ya da yeni ismiyle Perseverance (Azim) Mars roverı, bir aksilik çıkmazsa bugün Mars'a iniş yapacak. Mars'ta ilk defa doğrudan yaşam arama amacıyla gönderilecek bu önemli görevin detaylarını gelin hep birlikte öğrenelim.

Öncelikle, isim konusunu netleştirelim: NASA'nın bu Mars görevinin ("misyonunun") adı MARS 2020. Bu misyon çerçevesinde gönderilecek olan aracın ("rover") ismi ise Perseverance. Aracın ismi, Virginia, Springfield'dan yedinci sınıf öğrencisi Alex Mather tarafından seçildi.

Misyonun (ve aracın) görevi, Mars'ı astrobiyolojik perspektiften incelemek, jeolojik süreçleri, yaşanabilirliği, Mars'ta daha önce hayat olup olmadığını ve biyolojik izleri araştırmak. Bu görevdeki ilginç detaylardan birisi ise, Mars'tan toplanan örneklerin Dünya'ya geri getirilecek biçimde saklanması olacak.

Gelelim maliyete: NASA, Mars 2020 Azim misyonu için 2.4 milyar yatırım yaptı. Sadece aracın kendisi değil, araçla birlikte gönderilecek olan Ingenuity Mars helikopteri için 80 milyon dolar, aracın test çalışmaları için 5 milyon dolarlık yatırım yaptı. Bu araçlara ve cihazlara az sonra geleceğiz. Aşağıdaki görselde, aracın farklı parçalarını üreten uluslararası işbirliklerini görebilirsiniz.

Aracın tasarımı, meşhur Curiosity (Merak) aracının tasarımını temel alıyor. Bu ana tasarım, Azim aracında geliştirildi ve yeni rover, daha önce kullanılmış parçalar ile üretildi. Bunu biraz da Curiosity’nin hala aktif bir şekilde çalışıyor olmasına ve sorun çıkarmamasına borçluyuz.

Araç, 45 kilogram taretli bir robot kol da dahil olmak üzere yaklaşık 1025 kilogram kütleye sahiptir. Kol hariç yaklaşık 3 metre uzunluğunda, 2.7 metre genişliğinde ve 2.2 metre yüksekliğindedir. Örnek alma ve yüzey analizi için 9 matkap ucu dahili numune taşıma kolu ve 43 numune toplama tüpü yer almaktadır.

Aracın güç ihtiyacı ABD Enerji Bakanlığı tarafından sağlanan plütonyum-238'in doğal bozunumunu kullanan ve yaklaşık 110 watt elektrik akışı sağlamak için kullanılan çok amaçlı Radyoizotop Termoelektrik Jeneratör (MMRTG) kullanılarak yapılacaktır. Ayrıca MMRTG'nin elektrik çıkış seviyelerini geçici olarak aştığında, gezici faaliyetlerin en yoğun taleplerini karşılamak için iki lityum iyon şarj edilebilir pili mevcuttur.

Araç Üzerindeki Enstrümanlar

Aracın kütlesinin büyük bir kısmı, araç üzerindeki enstrümanlardan gelmektedir. Araç üzerindeki Mastcam-Z, Arizona State University'den baş araştırmacı Jim Bell ve ekibi tarafından geliştirilmiştir. Mastcam-Z, NASA'nın Mars Curiosity gezgini üzerindeki başarılı Mastcam enstrümanına dayanan multispektral, stereoskopik bir görüntüleme aracıdır. Mastcam-Z ise geliştirilmiş halidir.

Mastcam-Z, uzak nesnelerin ayrıntılı incelemesini sağlamak için yakınlaştırma, odaklama ve yüksek hızda 3 boyutlu resim ve video çekebilen kameralara sahiptir. Kütlesi yaklaşık 4 kilogramdır ve yaklaşık 17,4 watt güce ihtiyaç duymaktadır.

MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), Centro de Astrobiologia, Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial'den baş araştırmacı Jose A. Rodriguez Manfredi ve ekibi tarafından hazırlanmıştır. Mars Çevresel Dinamikler Analizörü (MEDA) olarak bilinir. Rüzgar hızı ve yönü, sıcaklık ve nem gibi hava ölçümlerini yapar ve ayrıca Mars atmosferindeki toz parçacıklarının miktarını ve boyutunu ölçer. Tüm bileşenleri yaklaşık 5.5 kilogramdır ve programlı ölçümlere bağlı olarak 17 watt'a kadar güç kullanabilir.

MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), Massachusetts Institute of Technology'den baş araştırmacı Michael Hecht ve ekibi tarafından geliştirilmiştir. Mars Oksijen Yerinde Kaynak Kullanımı Deneyi (MOXIE olarak bilinir). NASA, Mars'ın insan keşfine hazırlanıyor ve MOXIE, gelecekteki kaşiflerin itici gazlar ve nefes almak için Mars atmosferinden oksijen üretebilecekleri bir yol gösterecek. Görevi, Mars karbon-dioksit atmosferinden oksijen üretmektir. Kütlesi 17.1 kilogram, kullandığı güç 300 watt civarındadır.

PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), NASA's Jet Propulsion Laboratory'den baş araştırmacı Abigail Allwood ve ekibi tarafından geliştirilmiştir. X-ışını Litokimyası için Gezegensel Enstrümana PIXL denir. PIXL'de X-ışını spektrometresi adı verilen bir araç vardır. Kimyasal elementleri küçük ölçekte tanımlar.PIXL ayrıca kaya ve toprak dokularının süper yakın çekim fotoğraflarını çeken bir kameraya sahiptir.Bir tuz tanesi kadar küçük özellikleri görebilir. Bilim insanlarının Mars'ta geçmiş mikrobiyal yaşam belirtilerini aramasına yardımcı olur. Görevi, kayaların kimyasal yapısını çok ince bir ölçekte ölçmektir. Kol montajlı sensör başlığı yaklaşık 4,3 kilogram, gövdeye monte edilmiş elektronikler yaklaşık 2,6 kilogramdır. Yaklaşık 25 watt güç tüketir.

RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment), University of Oslo'dan baş araştırmacı Svein-Erik Hamran ve ekibi tarafından geliştirilmiştir. Mars'ın Yeraltı Deneyleri için Radar Görüntüleyicisi (RIMFAX) gezici, zemini araştırmak için radar dalgalarını kullanır. Görevi, yere nüfuz eden radarla yüzey altındaki jeolojik özellikleri görmektir. Kütlesi 3.3 kilogram civarındadır ve 5-10 watt tüketir.

SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals), NASA Jet Propulsion Laboratory'den baş araştırmacı Luther Beegle ve ekibi tarafından geliştirilmiştir. Organikler ve kimyasallar için Raman & Luminescence ile Taranabilir Yaşanabilir Ortamların bilimsel ekipmanları barındırır. Gezginin robotik koluna monte edilen SHERLOC, sulu ortamlar tarafından değiştirilen ve geçmiş mikrobiyal yaşamın belirtileri olabilecek organik maddeleri ve mineralleri aramak için spektrometreler, lazer ve kamera kullanır. Görevi, minerallerin, organik moleküllerin ve potansiyel biyo-imza ürünlerin hassas ortamda tespit etmektir. Biyo-imza, bir element izotop veya molekül gibi herhangi bir madde veya geçmiş veya şimdiki yaşamın bilimsel kanıtını sağlar.

SuperCam, Los Alamos National Laboratory'den baş araştırmacı Roger Wiens ve ekibi tarafından geliştirilmiştir. Mars'ta geçmiş yaşamla ilgili olabilecek organik bileşikler aramak için kayaları ve toprakları bir kamera, lazer ve spektrometrelerle inceler. Hedeflerin kimyasal ve mineral yapısını 7 metreden (20 feet) kalem noktası kadar küçük olarak tanımlayabilir. Görevi, kayaların ve toprakların atomik ve moleküler yapıları dahil kimyasal bileşimlerini tanımlamaktır.

Mars 2020 Azim misyonu, Kızıl Gezegen'e 25 uzay kamerası götürüyor. Bu, derin uzay araştırmaları tarihinde en çok kameraya sahip olan Rover aracı olması demektir. Mastcam-Z için 2 (zoomlu renk); SuperCam için 1 renk (renkli); SHERLOC için 2 renk (renkli); PIXL için 1 (bazı renk özelliklerine sahip siyah-beyaz); ve MEDA için 1 (siyah beyaz). Arka kabukta 3 kamera: hepsi renkli, hepsi paraşüt açılışını (pozisyonunu) yakalamak için bakıyor. İniş sahnesinde 1 kamera, rover'ı yukarıdan görüntülemek için aşağı bakıyor. Arazi görüntüleri için eğik manzaralı bir renk ve navigasyon için siyah-beyaz kamera barındırıyor.

Fırlatma ve Hedef

Aracın bugün (30 Temmuz 2020'de) fırlatılacağını söyledik ve fırlatma, Atlas V-541 roketi ile, Florida'daki Cape Canaveral Hava Kuvvetleri İstasyonu'ndan yapılacak; ancak NASA fırlatmalarını bilirsiniz... Kimi zaman hava durumu ve diğer nedenlerle fırlatma ertelenebiliyor. Eğer böyle bir durum olursa, bir sonraki fırlatma 15 Ağustos'a kadar ertelenebilecek. Aracın Mars'a ulaşması ise 18 Şubat 2021'i bulacak.

İki aşamalı United Launch Alliance (ULA) Atlas V 541 fırlatma aracı, Mars 2020 uzay aracını Florida Cape Cape Canaveral Hava Kuvvetleri İstasyonu'ndaki Launch Complex 41'den fırlatacaktır. 60 metre yüksekliğinde olan Atlas roketinde 11. Mars lansmanı ve 2005 yılında NASA'nın Mars Keşif Orbiti, 2011'de Curiosity rover, 2013'te MAVEN yörüngesi ve 2018'de InSight lander'ın ardından Atlas V tarafından beşincisi olacaktır.

Uzay aracı fırlatmadan sonra 70 ila 90 dakika arasında yerle iletişim kurmaya başlayacaktır (yine kalkışların ne zaman gerçekleştiğine bağlı olarak). İletişim süresindeki değişkenlik uzay aracının her fırlatma için Dünya'nın gölgesinde ne kadar kalacağından kaynaklanmaktadır. Dünya'nın gölgesi, ışığın iletişim telsizine güç sağlayan pilleri şarj eden uzay aracının güneş panellerine ulaşmasını engeller. Görev denetleyicileri uzay aracı gölgede iken radyoyu açmak istemiyorlar çünkü şarj olmadıklarında pilleri bitmesinden endişeleniyorlar.

Rover'ın Mars üzerindeki hedefi ise Jezero Krateri. Jezero krateri, Mars ekvatorunun kuzeyindeki geniş bir havza olan Isidis Planitia'nın batı kenarında yer alıyor. Araç burada en az bir Mars yılı (yaklaşık olarak 687 Dünya günü) kalacak; ancak uyarmakta fayda var: NASA'nın birçok uzay görevi, bu zamana kadar verilen tarihlerden daha uzun süre hayatta kaldı ve görevlerine devam etti (bunun en meşhur örneklerinden birisi Voyager görevleri). Dolayısıyla Perseverance'ın da 1 yıldan çok daha uzun süre boyunca çalışması hiç şaşırtıcı olmazdı.

Görev, NASA Jet Propulsion Laboratory tarafından yönetilecek ve misyonun en önemli kısımları, Mars Bilim Laboratuvarı (MSL) tarafından hazırlandı. Araç, görev boyunca Mars'ta geçmişte yaşanabilir şartların olup olmadığını, biyolojik izleri ve geçmiş mikrobik yaşamı araştıracak. Araç üzerindeki cihazlarla ilgili çok daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz.

NASA Bilim Kurulu, Dünya'ya geri getirilmek üzere 31 ayrı taş ve yüzey örneği alınmasını istedi. Alınan örnekler, Mars yüzeyinde belli yerlere tüpler içinde bırakılacak. Bu tüplerin bir örneğini aşağıda görebilirsiniz. Projenin devamı niteliğinde olan görevler, Azim tarafından toplanıp bırakılan taş ve yüzey örneklerini toplayacak ve bu örneklerin Dünya'ya geri getirilmesi hedeflenecek.

Ingenuity Mars Helikopteri

Perseverance üzerindeki en ilginç parçalardan birisi Ingenuity isimli Mars helikopteri. Azim, ulaşamadığı bölgeler için Mars helikopterini çalıştıracak ve bölgeyi analiz edecek. Bu, Mars üzerinde bıçaklar kullanarak uçan ilk insan yapımı araç olacak!

Ingenuity ismi, Alabama'nın Northport şehrindeki Tuscaloosa Lisesi'nde 11. sınıf öğrencisi Vaneeza Rupani, NASA'nın "Name the Rover" yarışmasında finalist olarak seçildi. Rupani'nin önerisi, Mars gezgini için isim öneren her ABD eyaletinden ve bölgesindeki öğrencileri tarafından NASA'ya gönderilen 28.000 makale arasından seçilmiştir.

Helikopterin kütlesi yaklaşık 1,8 kilogram, yüksekliği ise 0,49 metre civarında. Helikopteri ince Mars atmosferinde uçuracak olan rotor sistemi 4 metre çapında, yaklaşık 2.400 rpm'de dönen iki çift tersine dönen kanada sahip. Helikopterin genel boyutları 13,6 santimetre x 19,5 santimetre x 16,3 santimetre olarak belirlendi. Helikopter üzerinde her biri 0.384 metre uzunluğunda dört ayak bulunuyor.

Helikopter, uçuş sırasında yaklaşık 350 watt güce ihtiyaç duyuyor. Ingenuity üzerinde, günde sadece 90 saniyelik bir uçuş için yeterli enerji sağlayacak lityum iyon pilleri bulunuyor. Ayrıca onları şarj edecek güneş paneli de yer alıyor.

Nasıl Takip Edebilirsiniz?

En tepede, Dr. Umut Yıldız ile yaptığımız bir söyleşi videosunu bulabilirsiniz. NASA Jet Propulsion Laboratory'e gidip, aracı fırlatma öncesinde kendi gözlerimizle gördük! Bugünkü yayın sırasında ise, çoğu fırlatmada canlı yayın yapan Barış Özcan ve Umut Yıldız'ı izleyebilirsiniz. Tabii fırlatmayı doğrudan NASA'dan izlemeniz de mümkün olacak: