Mars Helikopteri Mars’ta

Print Friendly, PDF & Email

NASA’nın Perseverance uzay aracı, 18 Şubat’ta Mars’a inmeyi başardı. Mars helikopteri Ingenuity’nin (Hüner) ise ilk test uçuşunu bu ayın ikinci haftası yapması planlanıyor. Böylece insanlık dünya dışında ilk hava aracını çalıştırmış olacak. Ama Hüner’i Mars’ta büyük zorluklar bekliyor…

Mars araçlarının evrimi

Kızıl gezegene önce yörünge araçları, sonra kondular, sonra da roverler gönderildi. Roverlerin de gelişimine bakarsak, 1997’de önce eski model televizyon büyüklüğünde oyuncak bir robot gibi olan Sojourner gönderilmişti. Bir nevi ilk yürüyen araç testi olan Sojourner, ana misyonu Pathfinder kondusunun yanına ek olarak demo amaçlı gönderilmişti. Yedi gün çalışması beklenen rover 85 gün çalışarak, ondan sonra gidecek daha kapsamlı ve güçlü roverlerin yolunu açmıştı. Bundan sonra 2004’te Spirit ve Opportunity, sonrasında 2012’de Curiosity gönderildi. Sojourner, bugünkü aşırı güçlü gezici laboratuvar olan Perseverance’ın yanında oyuncak gibi kaldı.

Her iki yılda bir Mars ile Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngelerinde geldiği özel konumdan dolayı Mars’a araçlar yollanıyor. Geçen yıl Temmuz ayında ABD, Çin ve Birleşik Arap Emirlikleri’nin Mars araçları uzaya fırlatılmıştı. Altı buçuk ay süren yolculuktan sonra hepsi birbirlerine çok yakın zamanlarda, Şubat ayında Mars’a ulaştı. En son varan Mars Perseverance (Azim) 18 Şubat’ta büyük bir medya etkinliği eşliğinde Mars yüzeyine indi. İnce Mars atmosferine bir tonluk aracı yedi dakikada indirmek gerçekten çok zordu. Her yeni Mars misyonunda yepyeni teknolojiler deneyen NASA, Azim ile birlikte birçok yenilik de getirdi. Örneğin, çok hassas iniş yapabilen teknolojiler, ilk mikrofon, çok yüksek çözünürlüklü kameralar, yaşam tespit eden enstrümanlar, sonradan Dünya’ya geri getirilmek üzere toplanacak numune tüpleri ve küçük bir “helikopter”.

Ingenuity, yani Hüner başka bir gezegende çalışacak olan ilk hava aracı. Aynı Sojourner’ın ilk yürüyen araç denemesi gibi bu da bir teknoloji demo misyonu. Demo araçlarını, bir şeyi ilk defa test etmek istediğimizde, daha önceden test edilmiş ve çalışması beklenen bir aracın yanında deneme olması için konan bir araç gibi düşünebiliriz. Demo olduğu için çalışıp çalışmama ihtimali yarı yarıya. Dünya’da benzer koşullar oluşturulup uzun yıllar testler yapılmış olsa da Mars’ın doğal ortamında nasıl davranacağını henüz bilmiyoruz. O nedenle büyük beklentiler yok. Başarabilir de, başaramayabilir de, ama iki durumdan da çok şeyler öğrenilecek.

HÜNER’İ NELER BEKLİYOR?

Hüner için en büyük zorluklar, aşırı soğuk ortam ve çok ince Mars atmosferi. Pervanelerin üzerinde bulunan Güneş panelinden bütün enerjisini karşılayacak. Ancak Mars, Güneş’e Dünya’ya göre daha uzak, yani oraya ulaşan Güneş enerjisi Dünya’ya oranla daha az. Pilleri tamamen dolduktan sonra kendini ancak 25 saat idame edebiliyor. “Çalışmayınca neden enerji harcasın ki” diye düşünülebilir. Tam tersine, Mars’ın o bölgesinin soğukluğu geceleri eksi 90 santigrat dereceye kadar düşüyor. Dolayısıyla aracın donmaması için sürekli ısıtma çalıştırılmalı. Enerjisinin çok büyük kısmı ısınmaya, daha az bir kısmı ise uçmaya harcanacak. O nedenle en büyük derdi hayatta kalmak.

Diğer zorluk ise Mars’ın atmosferinin Dünya’nın atmosferinin 100’de biri olması nedeniyle çok daha az hava materyaline maruz kalması. Böyle bir ortamda Dünya’da çalıştırdığımız helikopterlerden daha farklı bir tasarım gerekiyor. Dolayısıyla Mars’ta ne normal uçak, ne normal helikopter, ne de sıradan dron çalıştırabiliriz. Hüner’in pervaneleri dakikada 2 bin 400 (rpm) kez dönüyor, bu da Dünya’daki bir helikopterden sekiz kat daha hızlı olması anlamına geliyor.

“Azim” yüzeye indikten sonra helikopter takımı, gelen ilk fotoğraflarla Hüner’in nerede test edilebileceğine dair hesaplamalara başladı. Aradıkları düzlük bir alan olmalı, çünkü Azim’in üstüne düşmemeli ve iniş yaparken de bir kaya üstüne konup tepetaklak olmamalı. Öte yandan etrafta ilginç yapılar da olmalı, helikopter o anda nerede, ne yapıyor anlık olarak anlaşılabilmeli. Yani Sahra Çölü gibi bir yerde yukarıdan aşağı baktığında ne kadar yükseldiği ve ne kadar ilerlediği görüntülerden anlaşılmayabilir.

Hüner, roverin tam altına kilitlenmiş ve onun çevresinde bir koruyucu kapak ile beraber gönderildi. 21 Mart günü, altta helikopteri koruyan kapak bırakılıp yere düşürüldü. Bundan sonra rover biraz daha ilerleyerek kapaktan kurtuldu. Yazının yazıldığı sırada uçuş için en uygun yer tespit edilmişti ve birkaç gün sonra da Hüner’i tutan kilitler açılıp helikopteri altından yere indirmek için planlar yapılacaktı. Her ne kadar kolay gibi görünse de hiçbir riske girmeden en güvenli şekilde bütün kilitlerin tek tek açılması gerekiyor.

Hüner yere inip ayrıldıktan sonra artık Azim’den tamamen bağımsız bir araca dönüşecek. Dolayısıyla hızlıca Güneş enerjisi paneli iş görmeye başlayıp enerji toplamalı. İner inmez Hüner Azim’den beş metre kadar uzaklaşacak ve Güneş paneline herhangi bir gölgenin düşmeyeceği bir noktaya gidecek. Çünkü roverin gölgesi altında kalıp da eğer hiç güneş görmezse piller biter ve donar. Uçuş bölgesi olarak adlandırılan 10 metreye 10 metre kadar genişlikte bir alan. Hüner, enerjisini topladıktan sonra birkaç gün boyunca ilk uçuş için hazırlanacak. Bu sırada Azim, helikopterin uçuşunu izleyebileceği bir noktaya doğru uzaklaşacak. İzleme noktası olarak uçuş bölgesinden 60 metre uzaklıkta, Van Zyl Overlook adı verilen bir yere gidecek. JPL’de bu projede ve birçok projede çalışmış olan ve Azim fırlatıldıktan hemen sonra vefat eden Jacob van Zyl anısına bu isim verildi. Van Zyl bölgesi hafif eğimli ve helikopterin uçuş bölgesinden bir metre kadar yukarıda, böylelikle oradan kalkışı rahatlıkla izleyebilecek.

Bundan sonra her şey ilk uçuşun nasıl geçeceğine bağlı. İlk test uçuşunun Nisan’ın ikinci haftasında yapılması planlanıyor. Bu yazı yazılırken kesin bir tarih verilememişti, çünkü Mars atmosferinin kendi dinamikleri var ve ufak tefek de olsa rüzgârlar oluşabiliyor. Gerek yörüngedeki uydulardan, gerekse Azim’in MEDA meteoroloji istasyonu enstrümanından gelen hava durumu bilgileri birleştirilecek ve en durgun gün beklenip test o zaman gerçekleşecek.

Hüner, ilk test uçuşunda önce üç metre yükselecek. Yukarıda kendi ekseni etrafında 360 derece tur atacak ve sonra aşağı inecek. Toplamda sadece 30 saniye uçacak. Bu sırada tabii boş durmayacak, saniyede 30 fotoğraf ve video çekecek. Daha önceden belirtilen uçuş hattına ne kadar uyduğu anlaşılacak. Çektiği görüntüler yüksek boyutlu dosyalar olduğundan iletişimde öncelik bu fotoğraflara verilecek ve bu görüntüler hızlıca Dünya’ya gönderilecek.

Bunlar incelendikten sonra her şey yolunda giderse ikinci test uçuşu birkaç gün sonra yapılacak. Burada beş metre kadar yükselip 90 saniye boyunca birkaç metre yatayda hareket edecek ve aşağı inecek. Üçüncü testte ilk kalktığı noktadan 50 metre kadar uzaklaşıp geri dönmesi test edilecek. İlk üç testte aslında çok önemli bilgiler edinilebilecek. Bunların hepsi başarılı olursa, dördüncü ve beşinci testte daha riskli işlere girecek. Örneğin hafif rüzgârlı havada uçmak, daha yukarıya, ya da daha uzağa gitmek gibi. Bunlarda da başarılı olursa ne olacak diye düşünebilirsiniz. Şu anki planlara göre bu misyonun bütün süresi sadece 30 gün. Hâlâ çalışır halde kalırsa ne olacağını bilmiyoruz, ama bu soğukta hayatta kalmak çok zor olduğu ve enerji gerektirdiği için diğer roverler gibi yıllarca çalışması beklenmiyor.

Eğer Hüner başarılı olursa, bundan sonra bilim insanları ve mühendislere proje çağrıları başlar. “Yeni bir helikopter yapıyoruz, nasıl yapalım, üzerine ne koyalım” diye sorarlar. Aynı 1997’deki Sojourner roverinin Mars’ta başarılı olmasının ardından bugün çok daha komplike araçları Mars’ta görmemiz gibi gelecekte de Mars’ta uçabilen çok büyük araçlar görebiliriz. Belki başka roverler ile beraber gönderilir ve uzaydan görünemeyecek kadar küçük, gölgede kalmış çok ilginç yerleri bu uçan araçlar sayesinde keşfedebiliriz. Kim bilir belki insanlar gidince onlara da büyük yardımları olur.

Bu yazı Atlas Dergisi için yazılmıştır, dergi sayfalarını indirmek için pdf’i tıklayınız.

İLGİLİ