Keşif Balonlarıyla Uzayda Hayat Arayışı >>NASA Satürn’ün uydusu Titan’ı havadan keşfederek organik kimyasına bakacak
NASA -180 derece soğukta sıvı metan gölleri ve kayadan sert bir buz tabakasıyla kaplı olan Titan yüzeyinde hayat olduğunu düşünmüyor. Ancak, Satürn’ün uydusu Titan hayatın beşiği olan Dünya’nın ilk zamanlarına çok benziyor. Doğal gazı sıvılaştıracak kadar soğuk olan bu uydu, aynı zamanda hayat öncesi kimyayı araştırmak için Güneş Sistemi’nin ilk günlerinden kalma bir zaman kapsülü.
Kalın atmosferi ve zengin organik bileşikleriyle Titan 4 milyar yıl önceki Dünya’ya çok benziyor. Ancak Dünya’da hayat ortaya çıktıktan sonra canlılar gezegenimizin orijinal kimyasını değiştirdi. Kıtaların kayması, erozyon ve hava muhalefeti nedeniyle Dünya değişti. İşte bu yüzden Titan’ı incelemek Dünya’da hayatın nasıl ortaya çıktığını anlamak açısından büyük önem taşıyor.
NASA Titan’ı hem havadan hem yerden keşfetmeyi planlıyor. Bu bağlamda tasarlanan “Titan Yavru Hava Keşif Aracı” projesi büyük bir balon ve dört pervaneli küçük bir İHA’dan oluşuyor (Amazon şirketinin evlere kargo servisi yapmak için kullanmak istediği araca benzeyen bir tasarım). Balon havadan gözlem yaparken, İHA Titan yüzeyine inecek ve farklı bölgelerden buz örnekleri alacak. Böylece NASA Titan’ı hem havadan hem de yerden keşfedecek.
Uçan Curiosity
Her şey NASA California Pasadena’daki Jet İtki Laboratuarı’nda çalışan fizikçi Larry Matthies’ın internette gördüğü bir reklamla başladı. Amazon Prime Air şirketinin İHA kullanarak evlere havadan kargo servisi yapacağını öğrenen Matthies, Satürn’ün uydusu Titan’ı da İHA’larla keşfedebileceğimizi düşündü.
Matthies’ın Titan Yavru Hava Keşif Aracı (Titan Aerial Daughtercraft) adını verdiği proje gerçekleşirse uyduyu yalnızca havadan araştırmakla sınırlı kalmayacağız. Aynı zamanda balonu ana gemi olarak kullanarak Titan yüzeyine bir uçan keşif robotu göndereceğiz. Bu robot yüzeyden numuneler alacak, bunları analiz edecek ve yakıt ikmali için balona geri dönecek.
Bu teknolojiyi Mars’ta da kullanabiliriz. Mars’ı ya yörünge uydularıyla keşfediyoruz ya da Mars yüzeyine meraklı kedi Curiosity gibi keşif araçları gönderiyoruz. Ancak güneş paneliyle elektrik üreten tekerlekli araçlar uzun ve soğuk Mars kışlarında donuyor, üstelik Mars yüzeyinde çok yavaş hareket ediyor. Oysa balondan dönüşümlü olarak göndereceğimiz iki İHA ile Mars’ı kısa sürede keşfedebiliriz. Böylece Mars’a astronot göndermeden önce Kızıl Gezegen’in sırlarını çözebiliriz.
Uçan postacı
Amazon bir gün Titan veya Mars’a havadan posta servisi yapar mı? Bunu bilmiyoruz ama Matthies’ın Titan’ı keşfetmek için yollamayı düşündüğü İHA’nın sadece 10 kg ağırlığında olduğunu biliyoruz. Bu hafif araç Mars’ta güneş enerjisiyle çalışabilir ama soğuk ve karanlık Titan’da atom pili kullanarak uçması gerekecek.
Matthies’ın dediği gibi: “Bir balon veya iniş aracından kalkarak keşif yapan küçük bir pervaneli insansız hava aracı kullanmayı öneriyoruz. 10 kg ağırlığındaki bu araç yakın plandan yüksek çözünürlüklü resimler çekecek ve yüzeyin detaylı haritasını çıkaracak. Katı ve sıvı maddeleri mikroskopla incelemek ve bunlardan örnek almak için farklı yerlere iniş yapacak, sonra bu numuneleri analiz etmek için ana gemiye getirecek. Ardından ana gemideki bir RTG [atom pili] ile şarj olarak birden fazla sorti yapabilecek.”
Satürn’ün dev uydusu Titan Güneş sistemindeki en etkileyici gökcisimlerinden biri olarak kabul ediliyor. Titan hayat öncesi kimyayı araştırmak için Güneş Sistemi’nin en zengin laboratuarı. Titan’ın yüzey ve atmosfer kimyasını araştırmak da gezegenbilimin en önemli hedeflerinden birini oluşturuyor. Titan yüzeyinde organik katı madde ve organik sıvılar açısından büyük bir çeşitlilik var. Bu da uzun menzilli yüzey taraması için mobilitenin önem kazanmasını sağlıyor.
Peki ya Mars?
Elbette Mars’ta atom pilinden kaynaklanan nükleer radyasyon riski yaratmamak RTG kullanmak yerine benzin veya kerosen gibi akaryakıtları tercih edebiliriz (Bu arada RTG’nin açılımını da verelim: için Mars İHA’larında Radyoizotopik Termoelektrik Jeneratör).
Ayrıca Mars İHA’ları için balon kullanmak zorunda değiliz. Bunlar Curiosity gibi tekerlekli keşif araçlarından havalanabilir ve yakın çevreyi araştırarak yer araçlarının keşif kapasitesini arttırabilirler. Örneğin tekerlekli araç yakındaki kayalarda sondaj yaparken uçan robotlar uzaktaki bir kanyonu araştırabilir.
AVIATR keşif uçağı
NASA Titan’ı balonlar ve İHA’larla keşfetmeyi düşünüyor. Fizikçi Jason Barnes ise arkadan pervaneli bir uçağa benzeyen AVIATR adlı İHA’yı tasarladı. Titan atmosferi akaryakıtın donmasına yol açacak kadar soğuk olduğu için AVIATR’da iki nükleer jeneratör kullanılması planlanıyor (bu kez ASRG, yani Gelişmiş Stirling Çevrimli Radyoizotop Jeneratörleri).
AVIATR’ın jeneratörleri sadece 250 Watt güç sağlaması planlanıyor ve bu güç 2 adet yüz mumluk ampulden biraz fazla. Bununla birlikte, Titan çekimi yerçekiminin yalnızca yedide biri ve Titan atmosferi de Dünya’dan üç kat yoğun.
Titan atmosferinin güçlü kaldırış kuvveti sayesinde AVIATR da fazla güç harcamadan Titan’da yıllarca uçabilecek. Satürn’e gitmek yıllar aldığı için bilim adamlarının AVIATR gibi havada uzun süre kalabilen keşif araçları geliştirmesi gerekiyor.
Aslında AVIATR’ı en çok yoran şey 14 km irtifaya yükselerek tüm gücünü Dünya’ya sinyal göndermek için kullanmak olacak. AVIATR Titan hakkındaki son keşifleri Dünya’ya rapor ettikten sonra 3 km irtifaya inerek uyduyu ve metan göllerini havadan keşfetmeye devam edecek. Elbette Mathhies’ın Yavru Keşif Aracı gibi uydunun yüzeyine iniş yapamayacak.
Uçar birlikler
AVIATR Titan atmosferine koruyucu bir kalkan içinde girecek ve böylece atmosfere sürtünmekten kaynaklanan yüksek ısıdan korunacak. Ardından koruyucu kalkanı atan AVIATR arka pervanesini çalıştırarak serbest uçuşa geçecek. AVIATR’ın güçlü atom pilleri sayesinde yıllarca havada kalması bekleniyor.
AVIATR aynı zamanda Titan göllerinde yüzen keşif botlarını da havadan yönetebilir. NASA bu tür keşif botları ile göllerin kimyasını incelemeyi planlıyor. Araştırma tekneleri metan göllerinin Titan baharında metan yağmurlarıyla nasıl oluştuğunu ve kurak mevsimde nasıl kuruduğunu analiz etmekte kullanılacak. Bu noktada NASA’nın en çok merak ettiği detaylardan biri de göllerin rüzgar, akıntı ve dalga parametrelerini incelemek.
İsteriz ki insansız muharebe hava araçlarıyla Afganistan’da halkı bombalamaktan vazgeçsinler ve barışçı İHA’larla Güneş Sistemi’ni keşfetmeye başlasınlar!
Satürn’ün en büyük uydusu Titan, Dünya’nın eski halinin derin dondurucuda saklanmış kopyasına benziyor
1http://www.hou.usra.edu/meetings/ippw2014/pdf/8083.pdf
