NASA’nın yeni keşif aracı VIPER (The Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) Ay’daki su buzunu ve gelecekteki çalışmalarda kullanılabilecek hammaddeleri araştıracak. Araç, 2024 yılını sonuna doğru Ay’ın güney kutbuna iniş yapıp, yüz gün boyunca yirmi kilometrelik macerası boyunca araştırma yapacak. Bu misyondan elde edilen bilgiler Ay’daki, dolayısıyla uzaydaki suyun kökeni ve gelecekteki uzay araştırmalarında kullanılabilecek hammadde hakkında bilgi sağlayacak. Ayrıca, NASA su kaynaklarından solunabilir oksijeni ve roket yakıtı elde etmek için çalışmalarına yoğun bir şekilde devam ediyor.
Ay’daki Suyun Dağılımına En Büyük Katkı SOFIA Gözlemevi’nden
Uzay şartlarında suyun varlığı ve oluşumu modern astronominin en çok çalışılan konularından biri olmuştur. Çünkü su elementi canlı yaşamının oluşumunda ve yaşamın sürdürebilmesinde en gerekli elementlerden biridir. Bu bağlamda, gerek yakın gökcisimlerinde gerekse uzak yıldız oluşum bölgeleri veya galaksilerde suyun gözlemlenmesi ve tespit edilmesi önemlidir. Suyun bulunduğu yapıda olmasının yanı sıra, hangi şartlarda ve nasıl dağıldığının da anlaşılması ayrı bir önem arz etmektedir.
1969’da Apollo 11 misyonundan getirilen taş örneklerin kupkuru olduğu görülmüş. Her ne kadar daha sonra ki yıllarda suyun tespiti yapılmış olsa da bulunan miktar Sahara Çölü’ndeki bulunan su miktarından yüz kat daha az olduğu görülmüştür. Yine de Ay’da bulunan suya olan ilgi azalmamış, aksine artmıştır. Ancak 1990lı yıllarda gerçekleştirilen uydu görevleri ve Ay’ın yüzeyinde yapılan çalışmalar su buzunun daha çok Ay’ın kutup bölgelerinde (yaklaşık 600 milyar kilogram) olduğunu göstermiştir. Bu alanda Ay’daki suyun dağılımına en büyük ve kesin katkıyı SOFIA (Stratospheric Observatory for Far-Infrared Astronomy) Gözlemevi yapmıştır. SOFIA tarafından kaydedilen su haritaları Ay’ın parlaklık haritasıyla karşılaştırıldığında, Curtius kraterinin gölgede kalan bölgelerinde suyun olduğu gözlenmiştir (bkz. Şekil 1; Reach ve ark., 2023).
VIPER ile Ay’daki su kaynakları tespit edilecek
Aynı ekip, SOFIA Gözlemevi tarafından alınan diğer kraterlere ait gözlemleri inceleyip suyun Ay’daki oluşumuna dair teorileri test etmeye devam ediyor. Bu teoriler Ay’daki volkanik aktiviteler, Güneş rüzgarları, Ay yüzeyine çarpan meteoritler ve meteorlar, yüzeydeki kimyasal reaksiyonlar ve sıcaklık etkisinde kalan moleküllerin kutuplara doğru sürüklenmesi olduğuna dayanmaktadır. Son çalışmalar su molekülünün volkanik aktiviteler sonucu oluşan camların içinde hapsolduğunu göstermiştir. Ancak su moleküllerinin cam parçacıklarının içinde olmasına neden olan fiziksel süreç hala gizemini koruyor.
2024 yılında NASA Ay’ın yüzeyindeki ve yüzeyin altındaki su buzunun doğasını anlamak için keşif aracı VIPER’i (The Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) Ay’a göndermeye hazırlanıyor. VIPER bir gök cisminin kaynaklarını tespit edecek ilk misyon olma özelliğini taşıyor. Dahası, VIPER’in yapacağı araştırmalar ve bulgular Artemis misyonlarının geleceğine de yön verecek. VIPER aracı üç tane spektrometre ve 1 metrelik matkabıyla Nobile kraterinde farklı sıcaklıkta ve derinlikte örnekler toplayıp, bunları hemen analiz edebilecek. Bu süreçte VIPER, kraterin içinde yüzyıllardır karanlıkta kalıp günümüze kadar gelmeyi başaran su buzunu arayıp ve analiz edecek. Su buzuna ek olarak, toplanan örneklerin içeriğini de öğrenebileceğiz.
Buradaki tehlike, VIPER’in enerjisinin karanlıkta görevini yaparken tükenmesi olabilir. Çünkü araç, enerjisini panelleriyle Güneş’ten gelen ışımayla (maksimum 450 Watt’a kadar) sağlayacak. Bu sebeple yüz günlük görevi boyunca sürekli olarak kraterin karanlık ve soğuk bölgesine girip çıkması gerekecek. Bu sırada sıcaklık değişimi 260 dereceden fazla olacak. Karanlıkta olduğu sürece bünyesine eklenen farlarını bir madenci gibi kullanacak.
NASA sadece Ay’ın kutbundaki aydınlanma koşullarını anlamak ve kameraların üç boyutlu algısını anlayabilmek için ondan fazla kraterin aydınlanma senaryosunu test etti. Aracın kırk sekiz saatten fazla karanlıkta kalması durumunda ise donması ve bir daha kullanılamaması öngörülüyor. Yirmi kilometrelik macerası (Şekil 2) boyunca VIPER DSN’e (Deep Space Network) ait X-bandından anlık olarak yer ekibi tarafından kontrol edilebilecek.
450 kiloluk keşif aracı, SpaceX’in Falcon Heavy roketiyle fırlatılacak!
VIPER 1.5 metre genişliğinde, 1.5 metre ene sahip ve 2.5 metre yüksekliğinde, yüksek teknolojiye sahip kamerasıyla Ay’daki çok zor koşullarda çalışabilecek bir keşif aracıdır. Toplam ağırlığı yaklaşık olarak 450 kilogramdır. Büyük yapısına rağmen, VIPER kendi etrafında kamerasını çevirmeden yanlara doğru veya çapraz olarak hareket edebilecek şekilde tasarlanmıştır. Hatta yumuşak toprağa saplanması durumunda tekerlerini birbirinden bağımsız hareket ettirip görevine devam etmesi sağlanmıştır.
2024 yılının sonuna doğru NASA’nın Ticari Amaçlı Ay Hizmetleri‘nin (CLPS; NASA Commercial Lunar Payload Services partner) bir parçası olarak SpaceX’in Falcon Heavy ile fırlatılacak. Çünkü tam olarak bu zaman aralığında Ay’ın güney kutbundaki gün süresi en uzun olduğu dönemdir. Ayrıca, VIPER aracı CLPS’in şu ana kadar fırlattığı en ağır ve en büyük araç olma özelliğini taşıyor. Şu anda Astrobotic Griffin firması aracın Ay’ın yüzeyine inişini ve aracın iniş modülüne entegrasyon sürecini yönetiyor.
Bu misyondan elde edilecek bilgiler ilk kez bir gök cisminden su buzu hakkında elde edilecek bilgiler olma özelliğini taşıyor. Şayet her şey planlandığı gibi giderse önümüzdeki yıllarda uzay koşullarında suyun oluşumu ve kökeni hakkında paha biçilemez bilgiler edinmiş olacağız. Ayrıca Ay’ın yüzeyinin altındaki toprağın içeriğini öğrenip uzaydaki maceramızda kullanabileceğimiz hammaddeleri tespit etmiş olacağız.
Bu özel haber yazısını, NASA’da görevli Ümit Kavak kaleme almıştır.
