ExoMars Sondası Mars’a Robot İndiriyor

Rusya ve Avrupa ExoMars sondasıyla ilk kez Mars’a robot indiriyor. ExoMars 19 Ekimde kızıl gezegenin yörüngesine girecek ve Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA), Roscosmos ile birlikte geliştirdiği Schiaparelli iniş test aracını Mars yüzeyine indirecek. ExoMars uydusu da Mars’ta hayat izleri arayacak.

ExoMars Rusya’nın gözbebeği

Ancak, Avrupa ve Rusya ilk kez Mars’a gidiyor dersek yanlış olur. Avrupa NASA ile çalışarak daha önce Mars’a uydu gönderdi. ExoMars da Rusya’nın ilk Mars yolculuğu değil. Hatta Mars yüzeyine iniş yapan ilk sondayı Sovyetler zamanında Ruslar gönderdi.

Buna karşın Schiaparelli aracı ESA ve Roscosmos’un Mars’a inmek için birlikte geliştirdiği ilk robot. Avrupa’nın Rusya ile arasının açılmasından önce geliştirilen bu robot, aynı zamanda devletlerin isterse barış yapabileceğinin kanıtı.

İlgili yazı: Eski Mars okyanusu yalan mı çıktı? Belki de Mars sularla değil, buzlarla kaplıydı

 

Robot dedik de hareketli değil

Avrupa Mars’a robot indiriyor deyince hemen aklınıza NASA’nın Mars’ı dört dolanan meraklı kedisi Curiosity geldi. Oysa Mars’a otomobil büyüklüğünde tekerlekli robot göndermek kolay değil. Önce iniş testleri yapmak gerekiyor ve Schiaparelli de bunu yapacak. Mars’a güvenli iniş yapmanın yollarını arayacak.

Unutmayalım ki NASA da Curiosity’den 9 yıl önce, 2003’te Mars’a Spirit ve Opportunity tekerlekli araçlarını göndermişti; ama yıllar sonra Matt Damon’ın başrol oynadığı Marslı filmine konu olan bu araçlar sadece küçük birer model araba boyundaydı.

İlgili yazı: Elon Musk 2022’de Mars’a Nasıl Gidecek

 

Peki Schiaparelli’ye ne gerek var?

NASA, yoldaşı ESA’ya kendi araçlarının eski iniş bilgilerini verse olmaz mı? Schiaparelli test aracına ne gerek var?

Güzel soru ama mühendislik açısından imkansız. Mars araçları seri üretim olmadığı için birbiriyle uyumlu değil. Herkesin kendi araçlarını test etmesi ve geliştirmesi gerekiyor. Bu bağlamda Schiaparelli 19 Ekim 2016’da Mars’a inerek 2020’de kızıl gezegene gönderilmesi planlanan ESA üretimi tekerlekli araştırma aracının önünü açacak.

İlgili yazı: Mars’a Giden Ölümsüz Plazma Roketleri

 

Meridiani Planum’a inecek

Schiaparelli aracı Meridiani Planum ismini Latinceden çevirirsek Güney Ovası’na, yani Opportunity aracının Mars ekvatorunun kuzeybatısında indiği bölgenin yakınındaki geniş düzlüklere iniş yapacak. Peki ama neden Güney Ovası?

Su aramak için

Güney Ovası Dünya’da kantaşı olarak da adlandırılan kristalimsi hematit mineralleriyle kaplı. Fe₂O₃ moleküllerinden (iki demir ve üç oksijen atomundan) oluşan hematit Dünya’da genellikle kaplıcalarda ve durgun göletlerde bulunuyor.

Kanımızda oksijen taşıyan hemoglobin molekülünün demir içerdiğine dikkat edersek Mars’taki hematit tortullarının hayatın varlığına dair izler taşıyabileceğini görüyoruz.

Mars’ta su ve dolayısıyla hayat arayan bilim insanları, Güney Ovası’ndaki demirli hematit minerallerinin de Mars’ın eskiden sularlı kaplı olduğunu gösterebileceğini düşündüler. Böylece NASA’nın Opportunity sondası ovayı kaplayan 200-800 metrelik tortul katmanlarında su aradı.

Opportunity Mars’ta su bulamadı, ama eskiden bölgede akarsuların aktığına dair dolaylı kanıtlar topladı. Daha sonra, Curiosity’nin kepçesi Mars’ta ıslak toprak bularak bu tartışmayı sonlandırdı. Şimdi ExoMars ile Mars’ta geçmiş veya güncel hayat izleri aramak istiyoruz.

İlgili yazı: Orion İle Mars Çağı Başlıyor >> Orion aracı astronotları Mars’a taşıyacak

 

Basit bir test modeli değil

Ayrıca Schiaparelli aracı basit bir test mankeni değil. Her ne kadar robotun tekerlekleri olmasa da deney aygıtları var. Ucuz ve hafif olması için güneş panelleri taşımayan Schiaparelli, konduğu yerde pili bitene kadar; yani 2-8 Mars günü çalışacak ve bu sırada şu deney aygıtlarıyla araştırma yapacak:

DREAMS (Mars Yüzeyinde Toz Tanımlama, Risk Değerlendirme ve Ortam Analiz Cihazı) içinde birkaç farklı bilimsel aygıt taşıyor. Bunlardan biri yerdeki rüzgar hızını ve yönünü ölçen basit bir rüzgar gülü ama havalı bir adı var (MetWind).

Diğerleri ise nemölçer (MetHumi), basınçölçer (MetBaro), yüzey sıcaklıkölçeri (MarsTem), atmosfer saydamlık ölçer (Optik Derinlik Algıçı – ODS) ve atmosferik elektriklenme ölçer (Atmosferik Radyasyon ve Elektriklenme Algıçı – MicroARES).

İlgili yazı: Dünya’daki hayatın kökeni Mars mı?

 

İyi de ne işe yarayacaklar?

Marslı filmini izlediniz mi? Mars’ta toz fırtınası kopunca ve uzay gemisi yere devrilme tehlikesi geçirince astronotlar gemiye binip kaçıyor ve Matt Damon da Mars’ta mahsur kalıyordu.

Aslında senaryo kısmen doğru: Mars atmosferi çok ince olduğu için gerçekten de Mars’ta rüzgar hızlı eser, ama asla bir uzay gemisini devirecek kadar güçlü esemez. Buna karşın Mars’ta toz fırtınaları gezegenin iklimini anlamak için önemli ipuçları sunuyor.

Buna ek olarak ince Mars tozu 700 metreye kadar parçalanmadan inebilen bir Amerikan donanma denizaltısının su geçirmez kapılardan içeri girecek kadar küçük zerrelerden oluşuyor. Bu nedenle yarın öbür gün Mars’a insan gönderirsek toz fırtınalarına karşı önlem almak gerekiyor. Üstelik Mars tozu akciğerler için zehirli perklorat içeriyor.

İşte size anlattığım bütün bu deney aygıtları Mars’taki toz fırtınalarını ve toz hortumlarını inceleyecek. Bunun için de toz fırtınalarının atmosferde yarattığı statik elektriklenmeyi ölçecek. Mars havasının çok kuru olduğunu biliyoruz; ama ne kadar kuru olduğunu nemölçerle analiz ederek toz fırtınalarını daha iyi anlayabiliriz.

İlgili yazı: Solar Express ile 2 Günde Mars’a Gidelim

 

Kamera yok mu? Fotoğraf?

Var var! Mars robotu Schiaparelli’nin DECA kamerası Mars’ın en yeni fotoğraflarını çekecek. Ancak Schiaparelli’nin Mars’a nasıl ineceğini anlatmak daha heyecanlı. 🙂

2,44 metre genişliğindeki yuvarlak bir tepsiye benzeyen Mars robotu, ExoMars sondasından üç gün önce kendisini taşıyan uydudan ayrılacak (Yarın Türkiye saatiyle 17.00’de).

Sonra atmosfere saatte 21 bin km hızla girecek. 6 dakika sürecek iniş sırasında atmosferik sürtünme havanın Schiaparelli’nin önünde sıkışarak ısınmasına yol açacak (Sanılanın aksine, atmosfere giren araçların burnu sürtünme sebebiyle değil, sesten 15 kat hızlı giderken havanın aracın önünde sıkışması nedeniyle ısınır).

Ancak korkmayın: Schiaparelli yanıp erimeyecek; çünkü tepsi şekilli robotun alt tarafı yayvan bir konik ısı kalkanıyla korunuyor. Her durumda yüksek hızda sürtünme gerçekleşecek ve Schiaparelli hızla yavaşlayacak.

İlgili yazı: SpaceX 2018’de Mars’a Uzay Gemisi Gönderiyor

 

Bir gezegene nasıl iniş yapılır?

Güney Ovası yapısı itibariyle alçak (çukurluk) olduğu için daha kalın bir atmosfere sahip ve bu da ısı kalkanının Schiaparelli’yi yavaşlatmasını kolaylaştıracak. Böylece önce paraşüt açılacak ve yerden az yüksekte de aracın altındaki hız kesme roketleri ateşlenecek. Sonunda Schiaparelli yere yumuşak iniş yapacak.

ExoMars hayat arayacak

Buraya kadar size Schiaparelli’nin öyküsünü anlattım; ama ExoMars sondasını unutmadınız değil mi? ExoMars uydusu Schiaparelli ile aynı gün (19 Ekim Çarşamba günü) Mars yörüngesine girecek. Teknik adı Eser Miktarda Gaz Tarayan Yörünge Aracı (TGO) olan ExoMars uzaydan Mars atmosferini inceleyecek.

Mars atmosferini nasıl kaybetti yazımda anlattığım gibi, güneş rüzgarı 3 milyar 900 milyon yıl önce Mars’ı öldürdü ve geriye kalan Mars atmosferini bugün de uzaya üflemeye devam ediyor. ExoMars Mars atmosferinde başta metan gazı olmak üzere organik moleküller arayacak.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Neden metan?

Elon Musk 2022’de Mars’a gidiyor yazımda, SpaceX’in inşa edeceği Mars gemisindeki roketlerin metan yakacağını söylemiştim; çünkü Mars’taki organik bileşikleri hortumlayarak metan gazı üretebilir ve bunu roket yakıtı olarak kullanabiliriz. Aynı zamanda doğal gaz kombilerini çalıştırıp soğuk Mars kışında ısınabiliriz (belediyeye kalsa -90 derecede ne doğal gaz faturası gelir ama! 🙂 ).

Ancak, metan aynı zamanda Mars’ta hayat göstergesidir. Aşağıdaki gaz döngüsü resminde görebileceğiniz gibi, Mars’ta toprak altında yaşayan bakteriler varsa solunum yaparken metan gazı üretiyor olabilirler. Sonuçta güneş ışığı atmosferdeki metanı 300 yılda parçalayıp başka gazlara ayırıyor. Öyleyse Mars yüzeyindeki mikroplar atmosferik metanı sürekli tazeliyor olabilir.

Metan gazını sadece bakteriler üretmiyor tabii. Metanın kaynağı jeolojik süreçler de olabilir; ama ister hayat göstergesi olsun ister yanlış alarm, Mars yüzeyine büyük miktarda metan gazı çıktığını biliyoruz. Örneğin Syrtis Major bölgesinde metan göstergesi olan koyu lekeler var.

İlgili yazı: Gerçek Demir Adam >> Robot astronot Valkyrie Mars’ı keşfedecek

 

Mars iklimini araştıracak

Mars’ta hayat arıyorsak Mars iklimine de bakmamız lazım: ExoMars kızıl gezegende bakteriler varsa bunların hangi hava şartlarında yaşadığını veya yeraltından saldıkları metanla yüzeydeki hava durumunu nasıl etkilediklerini anlamaya çalışacak.

Eski ve yeni hayat izleri

ExoMars kızıl gezegende eski ve yeni hayat izleri arayacak dedik. Peki eskiyi yeniden nasıl ayıracak? Bakteriler kemikli fosil bırakmaz ve bıraksa da uzaydan kemikli fosil göremeyiz. Ancak, Ben uzaylıyı kokusundan tanırım yazısında anlattığım gibi bir gezegenin atmosferindeki metan, o gezegende bugün veya eskiden mikrop yaşayıp yaşamadığını gösteriyor.

İlk olarak eski yaşam izlerine bakalım: Bakteriler ölmüş olsa bile, milyarlarca yıl önce ürettikleri metan gazı, Mars kabuğunun üst katmanlarındaki yeraltı buzunda veya topraktaki minerallerin içinde hapsolmuş olabilir. Yüzey sıcaklığı değişince ve buzlar kısmen eriyince metan atmosfere karışabilir.

Nitekim Alaska ve Doğu Sibirya’daki donmuş tundra toprağından kaya gazı çıkarmanın atmosfere metan karışmasına yol açarak küresel ısınmayı büyük ölçüde hızlandıracağını daha önce yazmıştım (Dünya bu yüzden 300 yılda Venüs olabilir).

İlgili yazı: Mars Gökte Asla Ay Kadar Büyük Olmayacak

 

Çürük yumurta kokusunun faydaları

Tabii ki Mars’ta hayat olduğunu göstermenin dışında pek bir faydası yok, ama metan gazıyla Mars’ta yaşam bulma ihtimali çok heyecan verici değil mi? Yine de objektif olalım. Az önce metan gazının inorganik kökenleri olabilir demiştim.

Örneğin, Mars atmosferi yok olurken, Mars suyunu oluşturan hafif hidrojen atomları geri gelmemek üzere uzaya kaçtı. Ağır oksijen atomları ise yüzeye çöktü ve Mars kabuğu büyük miktarda demir içerdiği için kızıl gezegen adına yakışır şekilde paslandı.

İlgili yazı: Uzay Milleti Asgardia 2017’de Kuruluyor

 

Cansız metan

Eski Mars atmosferindeki oksijen Mars havası uzaya kaçarken basınç düşüklüğüyle buharlaşan su moleküllerinin parçalanmasından kaynaklanıyorsa (yani Mars oksijeni mikroplardan kaynaklanmıyorsa) bu inorganik kökenli oksijen topraktaki demirle birleşecektir.

Bu süreçle oluşan paslı demir, eskiden aktif olan Mars volkanlarının çevresinde bulunan, ama şimdi kurumuş olan kaplıcalarda metan gazı üretebilir. Üstüne üstlük söz konusu metan gazı kafes hidratları denilen minerallerin içine hapsolabilir (katı su dediğimiz mikroskobik moleküler kafesler).

Yetmedi: Mars ve Dünya’da bol bulunan olivin minerali de kızıl gezegende bol miktarda “cansız” metan üretebilir. Belirli şartlarda suyla etkileşime giren olivin (magnezyum ve demir silikatı) yılantaşı oluşturuyor. Yılantaşı volkanik etkinliklerin yanında bulunan kaplıcalarda basınçlı sıcak suya maruz kalırsa metan üretebiliyor.

İlgili yazı: Şaşırtan Keşif: Evrende 2 Trilyon Galaksi Var

 

Sonuçta Mars’ta hayat var mı?

Bilmiyoruz! ExoMars uydusu bunun için Mars’a gidiyor ve yarın Schiaparelli aracı kızıl gezegene inerken, kendisi de 400 km yükseklikte yörüngeye girerek Mars atmosferindeki metanın organik kökenli olup olmadığını anlamaya çalışacak. Bu gazın yer üstünde nerede ve ne miktarda bulunduğu da metanın kökeni hakkında önemli ipuçları sağlayacak.

Ancak sabırlı olmalısınız. ExoMars uydusunun atmosferde fren yapma manevralarını tamamlayarak gözlem yörüngesine oturması 1 yıl sürecek. ExoMars sondasının ömrü 5 yıl ve ancak 2017 Aralık ayında ilk metan sonuçları elimize ulaşacak.

ExoMars bu noktada Mars’taki su buharını, azot oksitleri ile diğer organik molekülleri önceki uydularından çok daha kesin olarak ölçecek ve bu sonuçları metan ölçümleriyle karşılaştırıp hem eski hem yeni hayat izlerini arayacak.

İlgili yazı: Tesla İle Elektrik Kesintisine Son

 

Mars suyu

Daha önce defalarca belirttiğim üzere, Mars’ta su olduğunu 13 yıldır kesin olarak biliyoruz. Hatta geçen yıl Mars’ta geçici akarsu bile bulduk. Ancak, kutuplar hariç Mars’ta yeraltı suyunun nerede, ne kadar derinde ve ne miktarda olduğunu bilmiyoruz.

Oysa Mars’ta hayat aramak ve Mars’a yerleşmek için su kaynaklarının yerini bilmemiz lazım. Bu suyun insanlar için zehirli olsa bile bakterilere elverişli olup olmadığına bakmamız lazım. Bu nedenle süper hassas ExoMars uzaydan bakıp Mars toprağının 1 metre altını görecek ve yüzeye yakın su miktarını ölçecek.

Böylece biz de Mars’a yerleşmek için nerede artezyen kuyusu açacağımızı öğreneceğiz. Ayrıca yüzeye yakın metan cepleri varsa doğal gaz kuyusu açıp bunları hortumlayabilir ve Mars roketlerinin yakıt deposunu doldurabiliriz. Bu sayede gemideki kimyasal reaktör ile Mars’ta karbondioksitten yakıt üretmeye bile gerek kalmaz.

Kısacası Mars’a astronot yollamak ve Mars’a yerleşmek öyle kolay değil. Bu yazıda anlatılan bütün detayların çözülmesi ve ön araştırma yapılması gerekiyor. Her durumda, ExoMars 19 Ekim Çarşamba günü Mars yörüngesine giriyor ve aynı anda Schiaparelli aracı da inişe geçiyor. Onlara şans dileyin; çünkü Elon Musk’ın dediği gibi 2025’te Mars’a gitmek istiyorsanız kapıyı ExoMars aralayacak.