Başka dünyaların havadan keşfine adım adım yaklaşıyoruz.
Uzun yılların hayali olan başka bir gezegende hava aracı çalıştırma projesi, sonunda Mars Helikopteri Ingenuity’nin Mars yüzeyinde yaptığı beş başarılı uçuş ile gerçekleşti. Ingenuity, yüzey roverı olan Perseverance’ın tabanına takılı bir şekilde uzaya fırlatılmıştı ve bütün yolculuğunu bu şekilde gerçekleştirmişti. 18 Şubat’ta Jezero Krateri’ne iniş yapan Perseverance, ilk işlerini hallettikten sonra 21 Mart günü altında helikopteri koruyan koruyucu kapak düşürüldü. Tabii helikopteri aşırı yavaş bir şekilde açtılar. Önce teker teker bacaklarını bıraktılar ve hala rovera bağlı tutarak bu şekilde Perseverance’tan gelen enerji ile şarj edilmesi sağlandı. Çünkü tamamen ayrılma gerçekleştikten sonra sadece kendi Güneş enerjisi panelinden elde edeceği enerjiye bağımlı olacaktı. 3 Nisan’da Perseverance’la olan bağlantı noktasından ayrıldı, aşağı düşürüldü ve kendi başına bir araç haline geldi.
Uçuş için iyi düz bir alan bulabilmek için önce birkaç gün boyunca etrafta araştırma yapılmıştı ama sonuçta neredeyse Perseverance’ın uzaydan indiği ilk noktaya çok yakın bir yeri (30 metre uzağında) seçtiler. JPL’in helikopter takımı bu uçuşu duygusal olarak Wilbur ve Orville Wright Kardeşler’in Dünya’da yaptığı ilk kontrollü uçuş ile ilişkilendirdiler. Sonuçta başka bir gezegendeki ilk uçuşu onlardan 118 yıl sonra bu şekilde yapıyorlardı.
Hatta bu nedenle helikopterin ilk uçuşunu yaptığı helikopter pistine “Wright Brothers Airfield” ismi verildi. Tabii malum bu sembolik bir havaalanı ve Mars toprağı üzerine hayali olarak çizdiğimiz havaalanı işaretinden ibaret. Bunun yanında Wright Kardeşler’in ilk yaptığı uçaktan da küçük bir kumaş parçası helikopterin altına takılmıştı.
Mars’ın atmosferi Dünya’nın atmosferinin 100’de biri kadar daha ince olduğundan dolayı Mars yüzeyindeki atmosfer
basıncı da aşırı derecede düşük. Şöyle bir karşılaştırma yaparsak, Dünya’da uçaklar en yüksek ortalama 10 km civarında ve helikopterler de ortalama 3 km yükseklikte uçuş yapıyorlar. Daha yukarı çıktıkça atmosferdeki madde miktarı ile beraber basınç daha da azalıyor ve uçuş zorlaşıyor. Özellikle günümüz uçakları jet yapısı kullandığından dolayı yakıtını yakabilmek için oksijene ihtiyaç duyuyor. Yukarı çıktıkça hem hava miktarı azaldığından kanatlar lift yapamıyor, hem de oksijen azaldığından yakıtı yakmak güçleşiyor. Mars’taki yüzey ortamı ise Dünya’daki atmosfer koşullarının 30 km yukarıdaki hali. Yani bizim ne uçak ne helikopter uçurduğumuz bir yükseklik. Nasılsa Dünya’da da uçuyor Mars’ta da uçabilir, bunun neresi önemli diyenler varsa her şeyden önce Mars’ta bir hava aracı uçurmanın zorluğunu bu şekilde baştan kabul etmeleri gerekiyor. Öte yandan sadece durum oradaki koşullar da değil. Göndereceğiniz aracın büyüklüğü ve o büyüklüğü taşıyabilecek enerji üretimini sağlamak da kolay değil.
Çok ince Mars atmosferinin yanında helikopter için diğer büyük zorluk ise bulunduğu aşırı soğuk ortam diyebiliriz. Helikopter, pervanelerin üzerinde bulunan küçük Güneş panelinden bütün enerjisini karşılıyor. Ancak Mars, Güneş’e Dünya’dan daha uzakta olduğundan, oraya ulaşan Güneş enerjisi Dünya’ya oranla daha az. Pilleri tamamen dolduktan sonra kendini ancak 25 saat idame edebiliyor. Uçmadığında neden enerji harcasın diye düşünülebilir. Aslında Mars’ın o bölgesinin soğukluğu geceleri -90 santigrat dereceye kadar düşüyor. Dolayısıyla aracın donmaması için sürekli ısıtma tertibatı çalıştırılmak zorunda. Yani enerjisinin çok büyük kısmı ısınmaya, daha az bir kısmı ise uçmaya harcanıyor. O nedenle en büyük derdinin uçmanın yanında bu kadar soğuk ortamda hayatta kalma mücadelesi olduğunu da söyleyebiliriz.
Mars Helikopteri Ingenuity Mars’ta toplam 5 uçuş yaptı. Mars ile Dünya arası mesafeden dolayı iletişim gecikmesi 10 dakikadan daha fazlaydı. Helikopterin uçuş testleri 2 dakikadan daha az olduğundan dolayı bütün işlemler otonom olarak gerçekleşmek zorundaydı. Bütün komutlar önceden gönderildi ve Mars’ın öğle vakitlerinde pervaneler çalıştırıldı.
1. Uçuş: 19 Nisan 2021’de yapılan ilk uçuşta 3 metre yükselerek 39,1 saniye havada kaldı. Amaç sadece yukarı çıkıp, kendi ekseni etrafında dönerek aşağı inmesiydi. İlk test olduğundan dolayı büyük beklentilere karşılık vermek için hiç risk almak istemediler. Hatta uzaktan uçuşu izleyecek olan Perseverance’ın kamerasının zoomunu bile çalıştırmak istemediler, olur da beklenmedik yanlış bir zoom yapar ve uçuşu kaçırırız diye. Bütün Dünya bu olayı canlı izlediği ve verilerin gelmesini heyecanla beklediği için ekip üyelerinin üzerindeki sorumluluk ve stres gerçekten inanılmazdı. Helikopter başarılı bir şekilde yükselip aşağı indikten sonra alkışlar eşliğinde büyük bir kilometre taşı daha tamamlanarak o gün tarihe geçti.
2. Uçuş: 21 Nisan’da yapılan ikinci uçuşta hem süre hem de yükseklik artırıldı ve dron, 4,9 metre yükselerek 51,9 saniye havada kaldı. Bu sırada yatayda 4,3 metre giderek ileri geri hareket edebileceğini de kanıtladı.
3. Uçuş: 25 Nisan’da yapılan üçüncü uçuşta 5,2 metre yükselerek 80 saniye havada kaldı ve 50 metre gidiş dönüş yaparak toplam 100 metre hareket etti.
İlk üç uçuş, helikopterin teknoloji demosuydu. Yani her şeyden önce böyle bir sistem ile Mars şartlarında bir helikopter uçurabilir miyiz sorusunu cevaplamak isteniyordu. Üç testin yanına yeşil bir “başarıldı” işareti konulduktan sonra daha önceden planlanan son iki teste sıra geldi. Bu iki test artık bundan sonra nasıl zor koşullarda helikopterin çalışmasını görebiliriz sorusunu cevaplamak istiyordu. O nedenle daha uzun ve daha yüksek uçmak zorundalardı.
4. Uçuş: 30 Nisan’da yapılan dördüncü uçuşta yine 4,9 metre yükseklik hedeflendi ama yatayda çok daha uzun uçurularak, dron kalktığı alandan 133 metre uzağa uçtu ve sonunda aynı yere geri dönerek toplam 266 metre hareket etmiş oldu. 117 saniye süren uçuşta ilk defa mikrofon ile helikopterin sesi de kaydedildi.
5.Uçuş: 7 Mayıs’ta yapılan planlanan son test uçuşunda ise amaç artık Wright Kardeşler Havaalanı’ndan ayrılarak Perseverance’ın gelecekte gideceği yöne doğru gitmek idi. Bu uçuşta 108 saniye havada kalarak 10 metre yükseldi ve yatayda 129 metre hareket etti ve başka uygun bir yere iniş yaptı. Böylece Perseverance’ın da göremeyeceği uzaklıklardaki bölgeleri yukarıdan çekme imkanına sahip oldu.
İlk 5 planlanan uçuş bittiğinden dolayı normalde helikopterin görevi orada bitecekti. Çünkü, helikopterin Dünya ile iletişimi ancak Perseverance ile oluyor. Yani Perseverance kendi numune toplama görevine başlamak için Jezero Krateri’ndeki planlanan rotasında tarihi nehre doğru ilerlemeye başladığında, aradaki mesafe artacak ve helikopter ile iletişim zorlaşacaktı. O nedenle en başından helikopter takımına 5 uçuş sözü verilmişti. Ama bütün görevlerini başarıyla gerçekleştiren ve hatta istediklerimizin fazlasını yapan bir helikopteri orada yalnızlığa terk etmek belki duygusal olarak da kolay olmayacaktı. Çalışmaya devam eden her uzay görevi gibi helikopter görevi
de uzatıldı ve Ağustos sonuna kadar her birkaç haftada bir kez daha uçuş yapılmasına karar verildi. Yine de buna en büyük sebep, Perseverance’ın iniş yaptığı bölgeyi hem tanımak için hem de orayı daha detaylı araştırmak için önümüzdeki haftalarda çok hızlı bir şekilde bölgeden uzaklaşmayacak olmasıydı. Kısaca Ingenuity, bir süre daha Perseverance’ın kuyruk gibi peşine takılabilir.
Artık bir helikopterin Mars gibi zorlu bir ortamda nasıl uçabileceğini biliyoruz. Henüz, fonlanan yeni bir Mars hava aracı projesi olmasa da bundan sonra yeni projelere kapı açtığına emin olabiliriz. Buradan elde edilen deneyimler, Titan’a gönderilecek dron projesi için de büyük katkı sağlayacak. NASA’nın Dragonfly misyonu, Titan’da yaşama dair izler arayacak. Titan atmosferi, Dünya’dan 4 kat daha kalın olduğundan dolayı nükleer yakıtla (RTG) çalışan araba büyüklüğünde bir araç olacak ve 4 km yükseğe kadar yükselip bir seferde 8 km hareket etmesi planlanıyor. Başka dünyalarda uçan araç projeleri de böylece yavaş yavaş gelmeye başlıyor.
Bu yazı Popular Science Turkiye Dergisi için yazılmıştır, dergi sayfalarını indirmek için pdf’i tıklayınız.
