NASA’nın MESSENGER uzay aracı 17 Mart’ta Merkür yörüngesine oturacak. Bu, gezegen keşiflerinde yeni ufuklar açacak bir olaydır. Araştırmacılar böylece bir karasal gezegeni, daha iyi ve uzun süreyle inceleyebilecek.
Akla şu soru gelebilir: Aracın yörüngeye oturması neden bu kadar uzun sürdü? Merkür Dünya’ya yakın gezegenlerden biri olması nedeniyle daha kısa sürede ulaşılması beklenir. Buradaki sorunu MESSENGER görevi mühendislerinden Jim McAdams şöyle açıklıyor:
“Uzay aracı Dünya’dan Merkür’e saatte yaklaşık 100 000 km bir hızla ulaştı. Araç aynı zamanda Güneş’in yakıcı sıcaklığıyla da başbaşaydı.”
Daha önce de Mariner 10 aracı ile 1974 ve 1975’te Merkür’e yakın uçuş yapılmıştı. MESSENGER’ın 2008 ve 2009’daki yakın uçuşlarına karşılık hakkında en az bilgi sahibi olunan gezegen Merkür’dür.
Merkür, Güneş’in güçlü kütle çekiminin etkisi altındadır. Gezegen dengede kalması için çok hızlı hareket etmelidir. Merkür saatte 168 000 km gibi bir hızla hareketlidir.
“MESSENGER’ın Merkür’ü yakalaması için yüksek bir hıza ulaşması gerekir. Bunun için Venüs ve Merkür’ün kütle çekimlerinden yararlanabilecek bir yörünge izlemeliydi” diyor McAdams.
Araç gezegenin yörüngesine girebilmek için Güneş çevresinde 15 kez dönerek 8 milyar km yol aldı. Venüs ve Merkür’ün kütle çekimlerini kullanarak hızlanan araç böylece çok az yakıt kullanarak yörüngeye girmeye çalıştı.
“Aracın her uçuşu sonucunda Güneş’e göre hızı arttı. Ancak Merkür’e göre ise hızı azaldı.” (Kafanız mı karıştı? Dip nota bakın.)
Araç Merkür tarafından oldukça “sıcak” bir şekilde karşılandı. Merkür’ün sıcaklığı, Dünya’dakine oranla 11 kat daha fazla olan, 450 C dereceye kadar çıkabiliyor. Bu nedenle Merkür, Dünya’ya oranla uzaya 4 kat daha fazla termal ısı yayar.
Araştırma ekibinden Sean Solomon: “Uzay aracını sıcaklığa dayanıklı ve seramikten yapılmış kalkanı ve güneş şemsiyesi ile bu sorunu çözdük. Araçtaki diğer yardımcı aletler ise sınırlı zaman içerisinde görev yapmak üzere tasarlanmıştır” diyor.
Araştırmacılar Merkür’de yapılacak keşifler için heyecanlılar. Gezegen pek çok gizeme sahip: Bilim adamlarını şaşırtan ve Güneş Sistemi’ndeki en hareketli ekzosfere (atmosferin en üst katmanı) sahip olması, gezegen kütlesinin % 60’ına sahip olan sıvı çekirdeği, kraterleri, volkanik boşlukları, yüzlerce km’ye kadar uzanan dik ve derin uçurumları ile değişik bir yüzeye sahip olması. Ve bunlar sadece başlangıç.
Araçtaki yüksek çözünürlükte çalışan kameralar, lazerler ve manyetometreler bu sırları çözmek için araştırmacılara yardımcı olacak.
Filmi izleyemiyorsanız tıklayın.
Not: Araç Güneş’e göre hızlanırken aynı zamanda Merkür’e göre nasıl yavaşlayabilir? Yanıtı aşağıda.
Hareketli bir arabanın içinden bir trene zıplamak istediğinizi düşünün (sakın denemeye kalkmayın). Tren ana caddedeki arabanı park ettiğin, büyük bir mağazanın önünden saat 01:00’da saatte 90 km gibi hızla geçiyor olacak. 12:59:30’da tren yoluna doğru hızlanmaya başlıyorsun. Başlangıç noktasına göre hızını arttırarak trene göre daha yavaş, saatte 80 km’lik bir hıza ulaşıyorsun. Hızın başlangıç noktasına göre artarken trene göre hız farkın azalıyor. Tren tam hedeflediğin yere geldiğinde senin de hızın trenin hızıyla eşitleniyor. Şimdi atlama zamanı!
MESSENGER’da benzer şekilde Merkür’e doğru yaklaşacak ve doğru hıza ulaştığında Merkür’ün kütle çekimiyle çekilince motorlar çalışıp aracı yörüngeye sokacak.
Bunları Biliyor muydunuz?
Güneş çevresinde 6.6 yıl içinde 4,9 milyar km yol alan MESSENGER’ın yerine saatte 90 km hızla seyreden bir otomobilimiz aynı yolu 10 000 yılda alırdı.
MESSENGER ne demek?
Uzay aracına verilen bu ad Merkür yüzeyi ve çevresinin Jeokimyasal incelemesi anlamındaki kısaltmadan kaynaklanıyor. (MErcury Surface, Space ENvironment, Geochemistry, and Ranging spacecraft)
Neden Merkür’ün yörüngesinde dönecek?
Bir yıl boyunca Merkür’ün yörüngesinden veri iletecek olan araç akıllardaki sorulara yanıt arayacak. Soruların birçoğu (gezegenin manyetik alanın tanımı gibi) uzun süreli ölçümler ve gözlemler gerektirir. MESSENGER kameraları yörüngede daha yavaş gerçekleşecek uçuşla daha ayrıntılı gözlemle yapabilecek. Kameralar 25 kez büyütülebilecek 250 m çözünürlükteki görüntüleri iletecek.
Merkür neden bu kadar hızlı?
Güneş’in güçlü kütle çekimine karşı koyabilmek için hızlı olmak zorunda. Ucunda kayanın sallanacağı bir ip düşünün. İp ne kadar kısaysa kaya o kadar hızlı sallanır. Buradaki denge düz yolda hareket eden bir cisim ile onu içe çeken kütle çekimi arasındaki dengeye bağlıdır.
Araç Merkür yörüngesine ayarlama uçuşlarını gerçekleştirmeden girseydi ne olurdu?
McAdams: “Bu durumda aracın kütlesinin % 54’ünden fazlasını yakıt kütlesinin oluşturması gerekirdi. Çünkü böylesi bir uçuş için çok fazla yakıt harcamanız gerekir. Bu da aracın maliyetinin (test, geliştirme, fırlatma ve tüm işlemler için) çok fazla yükselmesine neden olacaktır.”
Merkür’e doğrudan ulaşımı ne engelliyor?
McAdams: “Eğer uzay aracını Merkür’e doğrudan ulaşacak şekilde fırlatsaydın, aracı Merkür’e ulaştıran Delta II roketinden birkaç tanesi daha gerekirdi. Uzay aracı Dünya yörüngesinden ayrıldıktan sonra Merkür’ün yörüngesine girebilmesi için olandan % 150 daha fazla itiş gücü vermen gerekirdi”
Araç kaç ayarlama uçuşu gerçekleştirdi?
Altı uçuş. Bir Dünya, iki Venüs ve üç Merkür uçuşu. Bir yıl Dünya uçuşu, Ekim 2006 ve Haziran 2007’de Venüs uçuşu, Ocak ve Ekim 2008 ile Eylül 2009’da Merkür uçuşları gerçekleşti.
