NASA'nın Psyche Görevi Nedir? Bir Asteroid, 10.000 Katrilyon Dolar Değerinde Olabilir mi?

NASA, Arizona Devlet Üniversitesi (ASU), Jet Tahrik Laboratuvarı (JPL), SpaceX ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) gibi çok sayıda kurumu bir araya getiren Psyche görevi, 16 Psyche isimli bir asteroidi ziyaret etmek üzere kolları sıvadı.

Bu, sıradan bir görev değil: Önceden yayınlanan çalışmalara göre, aslen "düzgün oluşamamış bir gezegen çekirdeği" olduğundan kuşkulanılan 16 Psyche'nin sadece yüzeyine ulaşmayı başaran madenlerinin değeri 10.000 katrilyon (10 kentilyon) dolar değerinde olabilir.^{[1], [2]}

2021 yılında yayınlanan bir çalışmaysa, cismin %82.5 oranında metal, %7 oranında düşük demirli piroken ve %10.5 oranında karbonöz kondrit (taş) yapıda olduğunu ve deliklilik oranının (porosite'nin) %35 civarında olduğunu gösterdi.^[3] Bu, 10 kentilyonluk değeri biraz düşürerek Psyche'nin diğer asteroidlerle benzer özellikte olduğuna işaret etse bile, diğer asteroitlere göre çok daha büyük olan Psyche, halen inanılmaz değerli ve bilimsel çalışmalar için fazlasıyla çekici bir gök cismi. Şöyle düşünebilirsiniz: Mars ile Jüpiter arasındaki asteroit kuşağındaki tüm kütlenin %1'i, 16 Psyche üzerinde toplanmış halde!

Psyche Görevi'nin 2022 yılının ağustos ayında fırlatılması bekleniyordu. Ancak bir yazılım hatası nedeniyle görev 1 yıl ertelendi. Görev devam/iptal sürecine girdi ancak kısa süre içinde NASA görevin devam edeceğini açıkladı. Daha sonra fırlatma tarihi 10 Ekim 2023'e alındı.^[4] Psyche uzay aracını taşıyan bir SpaceX Falcon Heavy roketi, 13 Ekim 2023 Cuma günü Florida'daki NASA Kennedy Uzay Merkezi'ndeki Fırlatma Kompleksi 39A'dan fırlatıldı. Psyche'nin fırlatılmasından itibaren geçen süreyi buradan öğrenebilirsiniz. Psyche uzay aracı'nın canlı olarak buradan takip edebilirsiniz. Görevin resmî sitesi, bu fırlatmanın önemini şöyle anlatıyor:

Tarihte ilk kez kaya veya buzdan değil, metalden yapılmış bir dünyayı keşfetmeye gidiyoruz.

Arizona State University

16 Psyche Nedir?

17 Mart 1852 yılında İtalyan astronom Annibale de Gasparis tarafından keşfedilen 16 Psyche, Antik Yunan mitolojisinde "ruhun tanrıçası" olarak bilinen Psyche'nin adını almıştır. Psyche, yaklaşık 226 kilometrelik çapa ve 165.800 kilometrekare yüzey alanına sahip, M-tipi metalik (nikel-demir) bir asteroittir. Bu özellikleri, onu asteroit kuşağının en büyük 10 cisminden birisi ve bu tür asteroitlerin Dünya'ya en yakın ve bilinen en büyüğü yapmaktadır.

NASA Psyche Mission

Kütlesi, Ay'ın yüzde biri kadardır ve Dünya'ya olan uzaklığı 378 milyon ila 497 milyon kilometre (2.5-3.3 astronomik birim) arasında değişmektedir. Yani 16 Psyche, Mars ve Jüpiter'in yörüngeleri arasında, Güneş'in etrafında dönmektedir.

Arizona State University

16 Psyche asteroidinin, gerçek bir asteroid değil de daha ziyade bir "gezegensel çekirdek" olduğu düşünülmektedir. Yani Güneş Sistemi'nin oluşması sırasında 16 Psyche de bir gezegen olma yolunda ilerlemiş; ancak büyük ihtimalle bir diğer gezegenin veya ön-gezegenin kendisine çarpması sonucu bu süreci tamamlayamayarak Güneş Sistemi'nin daha uzak kısımlarına savrulmuştur. Bu çarpışmalar, Sistem'in oluşumu sırasında oldukça yaygındı; örneğin Ay'ın da Mars büyüklüğündeki bir ön-gezegenin Dünya'ya çarpması sonucu oluştuğu düşünülmektedir. Psyche'ye çarpan diğer cisimler, bu ön-gezegenin dış katmanlarını eritmiş ve geriye 16 Psyche Asteroidi'ni bırakmıştır.

NASA

Psyche Görevinin Amacı Nedir?

Psyche Görevinin ana hedefi, 16 Psyche Asteroidini ziyaret edip yaklaşık 26 ay boyunca asteroitin gitgide yakınlaşan 4 farklı yörüngesinde, farklı alanlar için veri toplamaktır. Bu görev için, 16 Psyche'ye gidecek özel bir araç inşa edilecektir.

Maxar Technologies tarafından inşa edilecek olan Psyche uzay aracı, yaklaşık olarak bir tenis kortu büyüklüğündedir. Uzay aracının gövdesi bir arabadan biraz daha büyüktür ve bir basketbol potası kadar uzundur.

Arizona State University - Nasa

Uzay aracının genişliği 7.34 metre, uzunluğu 24.76 metre iken ana vücudunun uzunluğu 3.1 metre, genişliği ise 2.4 metredir. Ağırlığı ise 2747 kilogramdır. 16 Psyche asteroidine gidiş uzaklığı 3.6 milyar kilometre ve bu yolda geçireceği zaman 6 yıldır.

NASA, Psyche görevini geliştirmek, fırlatmak ve işletmek için yaklaşık 1.2 milyar dolar yatırım yaptı. Toplam maliyetin 131 milyon doları fırlatmaya ve 206 milyon doları DSOC'a ayrılmıştır.^[5]

Psyche uzay aracı, 16 Psyche asteroidine Elektrikli Tahrik ile yol alacak. Elektrikli Tahrik, (Solar Electric Propulsion) iyonlaştırıcı itici gaz ve itme gücü üreterek uzay aracını ilerletmek için güneş panellerinden gelen elektrik enerjisini kullanan geliştiirlmekte olan bir teknolojidir.^[6]

Psyche Uzay Aracı Aletleri

Uzay aracı, bir Gama Işını ve Nötron Spektrometresi, bir Multispektral Görüntüleyici, bir Manyetometre ve bir X-bant radyo telekomünikasyon sistemi içeriyor.

Multispektral Görüntüleyici: Multispektral Görüntüleyici, Psyche'nin metalik ve silikat bileşenleri arasında ayrım yapmak için filtreler kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlayacak. Cihaz, jeolojik, kompozisyonel ve topoğrafik verileri elde etmek için tasarlanmış bir çift özdeş kameradan oluşuyor. İkinci kameranın amacı, görev açısından kritik optik navigasyon için yedektedir.

Gamma Işını ve Nötron Spektrometresi: Psyche'nin temel bileşimini tespit edecek, ölçecek ve haritalayacak. Alet, uzay aracıyla etkileşime giren enerjik parçacıkların oluşturduğu arka plan radyasyonundan sensörleri uzaklaştırmak ve engelsiz bir görüş alanı sağlamak için 2 metrelik bir kolun üzerine monte edilmiştir.

Manyetometre: Psyche Manyetometresi, asteroitin kalıcı manyetik alanını tespit etmek ve ölçmek için tasarlanmıştır. 2 metrelik bir kolun orta ve dış ucuna yerleştirilmiş iki özdeş yüksek hassasiyetli manyetik alan sensöründen oluşur.

X-bant Radyo Telekomünikasyon Sistemi: Psyche'nin yerçekimi alanını yüksek hassasiyetle ölçmek için X-bant radyo telekomünikasyon sistemini kullanacak. Bu, yerleşik görüntülerden elde edilen topografya ile birleştirildiğinde, Psyche'nin iç yapısı hakkında bilgi sağlayacak.

Derin Uzay Optik İletişimi (İng: "Deep Space Optical Communications" veya kısaca "DSOC"), NASA'nın Psyche görevi için kullanacağı bir iletişim ve hızlı veri iletimi teknolojisidir. Bu teknoloji, anten kütlesi, hacmi veya gücünde artışa neden olmadan, mevcut radyo frekansı teknolojisine göre iletişim performansını 10 ila 100 kat artırmayı amaçlayan, henüz geliştirilmekte olan bir lazer uzay iletişim sistemidir. Derin Uzay Optik İletişimi mimarisi, bir aşağı bağlantı lazer ışınının geriye doğru işaretlenmesini mümkün kılmak için görüş hattı stabilizasyonuna yardımcı olmak için Dünya'dan bir lazer işaretçisi iletmeye dayanır. Proje, NASA'nın Pasadena, Kaliforniya'daki Jet İtki Laboratory (JPL) tarafından yönetilmektedir.

NASA 3 Ekim de Psyche Görevi, ayrıca derin uzayda ve Dünya'daki bir sonda arasında iletişim kurmak için fotonlardaki verileri kodlayan Derin Uzay Optik İletişimi adı verilen karmaşık ve yeni bir lazer iletişim teknolojisinin demo testini gerçekleştirdi. Demonun ilk aşamasında yaklaşık 11 terabit veri indirildi. Uçuş alıcı-vericisi kapatıldı ve 4 Kasım'da tekrar açılacak. Bu aktivite, uçuş donanımının en az bir yıl çalışabileceğini kanıtlayacak.^[7]

Psyche Görev Çizelgesi

Psyche uzay aracının fırlatmadan sonraki görev çizelgesi şöyle planlanıyor:

• Fırlatma: Psyche uzay aracının fırlatma dönemi 5-25 Ekim 2023 yılında yapılacak. NASA ve SpaceX fırlatma için 12 Ekim'i hedefliyor. Fırlatma 13 Ekim de gerçekleşti.
• Güneş Enerjili Seyir: 3,5 yıl sürecek. Mayıs 2026 yılında Mars etrafında bir Yerçekimi Sapanı manevrası yapılacak ve sonrasında 16 Psyche Asteroidi'ne ulaşacak.
• Hedefe Ulaşma: Temmuz-Ağustos arası 2029 yılında ulaşacak.
• Gözlem Süresi: 16 Psyche Asteroidinin farklı yörüngelerinde 26 ay geçirecek.

Psyche Uzay Aracının zaman çizelgesini buradan ziyaret edebilirsiniz.

NASA/JPL-Caltech

Psyche Görevinin Bilimsel Amaçları

Elbette böylesi bir görev, bir dizi bilimsel amaca da sahip olacaktır. Bunlar arasında:

• 16 Psyche'nin yüzeyinin topografisini karakterize etmek,
• 16 Psyche'nin bir çekirdek mi yoksa erimemiş bir kalıntı mı olduğunu belirlemek,
• Yüzeyinin göreli yaşını belirlemek,
• 16 Psyche'nin, Dünya'nın yüksek basınçlı çekirdeği ile aynı elementleri içerip içermediğini belirlemek,
• Psyche'nin Dünya'nın çekirdeğinden daha fazla oksitleyici veya daha fazla indirgeyici koşullar altında oluşup oluşmadığını belirlemek.

Arizona State University

2023 13 Ekim de fırlatılan Psyche uydusu, sadece 16 Psyche Asteroidi hakkında değil, Güneş Sistemi'nin ilk anları hakkında da bize bilmediğimiz çok bilgi verecek. 2026 yılında Mars'ın yanından geçip kütleçekim sapanı adı verilen bir manevra yardımıyla, yakıt, zaman ve gider açısından tasarruf yaparak hedefine ulaşacak. Bu manevra sırasında uzay araçları, hız ve yönlerini değiştirmek için bir gezegenin veya başka bir astronomik aracın kütleçekim etkisinden faydalanırlar. 2029 yılında Psyche uydusu, 16 Psyche asteroidine ulaşacak ve 26 aylık araştırma görevine başlayacak.

16 Psyche asteroidinin en büyük önemi ise şu: Bu görev, Asteroit Madenciliği olarak bilinen sıra dışı ve oldukça kârlı olabilecek bir uzay madenciliğini başlatacak ilk adım olabilir. Az önce bahsettiğimiz 10 kentilyon dolar değeri, bilim insanları arasında tartışmalı bir konu, çünkü yapılan bir diğer analiz, asteroidin sanılandan çok daha az metal içeriyor olabileceğini göstermektedir.^{[3], [8]} Yine de yeni tahminler bile asteroidin değerinin Dünya'da bulunabilecek herhangi bir madenden binlerce kat değerli olabileceğini düşündürmektedir.