EVRENBİLİM

Merkür Yolcusu BepiColombo’dan Dünya İle Bir Selfie

Avrupa uzay ajansı (ESA) ve Japonya uzay ajansı (JAXA) ortak misyonu olan BepiColombo, Ekim 2018’de Ariane 5 roketiyle Merkür yolculuğuna başladı. İki gün öncede şu sıralar dışı sizi içi de bizi yakar dediğimiz Dünya’mızın yakın çekimlerini yaparak yolculuğuna devam etti.

BepiColombo kamerasından çekilen Dünya ile selfie (Kaynak: ESA)

Çekilen görüntüler 10 Nisan 2020 tarihinde 03:03 UTC ile 04:15 UTC arasında birkaç dakikalık görüntüler. Çekim yapılırken uzay aracının Dünya’mızdan uzaklığı yaklaşık 26 700 km ile 12 800 km arasındaydı. Dünya sağ üst köşeden görüntüye girerken, uzay aracının da teknik parçalarını görebiliyoruz.

Kütle Çekim Manevraları

BepiColombo’nun Dünya’ya bu kadar yaklaşmasının nedeni sadece selfie amaçlı değil tabii 🙂 Altında yatan neden uydunun Dünya’nın çekim kuvvetinden faydalanarak hızını ve yönünü değiştirmek, yani kütle çekim etkili manevra yapmak. Bunun nedeni de yakıt ve zaman açısından tasarruf sağlamak.  

Kütle çekimi etkili bu manevralar, uzay uçuşlarında yaygın olarak kullanılır. Bu manevra fikri ilk olarak 1919’da Rus matematikçi Yuri Kondratyuk tarafından teoriye döküldü. Güneş sistemindeki gezegenlerin kütle çekim kuvvetlerini kullanarak yol alan uydular yakıttan tasarruf edebilir ve hedef gezegene, uyduya, ya da göktaşına daha kısa zaman da ulaşmamıza olanak sağlayabilir.

BepiColombo projesi kapsamındaki uzay aracının da güneş sistemindeki seyahati esnasında ilki Dünya olmak üzere toplamda dokuz tane kütle çekimi etkili manevrası planlanmıştır.

Dünya’nin yardımıyla yapılan ilk manevra bu uzay aracının yörüngesini Venüs’e doğru çevirmiştir. Yapılan simülasyonlara göre uzay aracı Ekim 2020’de ve Ağustos 2021’de 2 kez Venüs’ün kütle çekimini kullanıp Merkür’e doğru yolculuğuna devam edecek.

Daha sonra araç 6 kez Merkür’ün kütle çekimini kullanarak 2025’de Merkür’ün çevresinde yörüngeye oturtulması hedefleniyor. Eğer bu kütle çekim manevraları kullanılmazsa uzay aracının hızını azaltmak için yani Merkür’ün etrafında bir yörüngeye oturtmak için çok fazla yakıt gerekiyor.

O yüzden kullanılan dokuz manevra bu projenin gerçekleşmesi açısından çok önemli. İlk manevra Darmstadt, Almanya’da bulunan yer istasyonu merkezinde kısıtlı personelle (koronavirüsü önlemlerinden dolayı) başarıyla gerçekleşti!

BepiColombo misyonunun yörüngesi (Kaynak: ESA)

Peki Neden BepiColombo ?

Merkür, Dünya dışında, içsel bir manyetik alana sahip olan yer benzeri gezegenler (Venüs, Mars, Dünya, Mars) arasındaki tek gezegen. Merkür’le ilgili veriler ilk defa 1970’lerde esas olarak Venüs’e adanmış bir görev sırasında Amerikan uydusu Mariner 10 tarafından gerçekleştirilen 3 yakın geçiş uçuş ile elde edilmiştir.

Bu veriler gezegen hakkında çok önemli bilgileri elde etmemizi sağladı. Örneğin, gezegenin kütlesi, çapı, dönüş süresi, manyetosfer keşfi, gibi. Merkür’e yapılan ikinci ziyaret sadece 2011 yılında NASA tarafından Messenger misyonuyla gerçekleştirildi. Daha keşfedilecek bilinmeyen çok şey varken ikinci misyon için neden bu kadar geç kalındı?

Bu durumu ESA’nın bilimsel program direktörü Alvaro Gimenez şu şekilde ifade etmiştir: “Daha az keşfediliyor olması buranın bilim dünyası için daha az önemli olduğu anlamına gelmez; daha az keşfediliyor çünkü Merkür’e ulaşmak çok zor. “

Bu zorluğun nedeni Güneş’e yakınlık. Dünya’dan Merkür’e gönderilen uzay araçları, gezegenin Güneş’e yakın konumu nedeniyle, gezegen çevresinde yörüngeye girebilmek için çok yüksek enerjiye gereksinim duymaktadır.

Bu nedenle, Mariner 10 programında, gözlemler için çok az zaman tanıyan hızlı yakın geçişler ile yetinmek zorunda kalınmıştır. Bu yüzden kütle çekim yardım manevraları ile kolay olmayan yörünge hesaplamalarının yapılması gerekiyor.

Messenger misyonu kütle çekim yardımıyla manevraları gerçekleştirip Merkür’ün yörüngesine girmeyi başarmıştır. Messenger verileri sayesinde gezegenin yüzeyinin yüksek çözünürlüklü görüntüleri ve bir bölümünün tomografik haritası elde edilmiştir. Aynı zamanda volkanik hareket ve  buz izlerine rastlanılmıştır.

Simdi Merkür’ün keşiflerini ilerletmek için Avrupa ve Japonya BepiColombo projesiyle bir araya gelmişlerdir. Proje adını Mariner 10 misyonunda NASA’ya danışmanlık yapan Italyan matematikçi Bepi takma adıyla bilinen Giuseppe Colombo’dan esinlenmiştir.

Profesör Colombo özellikle uydu hesaplamalarında çok yardımcı olup Merkür’le ilgili keşiflerde büyük katkıda bulunmuştur.

BepiColombo misyonu, yaklaşık 100 kilo ağırlığında cihaz taşıyan iki yörünge aracı içerir. Bu araçların her biri Merkür çevresine şu ana kadar gönderilen araçların yörüngelerinden daha düşük yörüngelere yerleştirilecek.

İlki ESA’nın Merkür gezegensel yörünge aracı (Mercury Planet Orbiter-DFO veya “Bepi”). Bu araç gezegenin tamamen haritalamasına, iç yapısının ve atmosferinin incelenmesine odaklanacak.  İkincisi JAXA’nin  Merkür Manyotesferik yörünge aracı (Mercury Magnetosferik Orbiter – MMO veya “Mio”). Bu araç da gezegenin manyetik alanına odaklanacak.

BepiColombo’dan gelecek olan veriler Merkür’ü daha iyi anlamamıza, Güneş sistemimizin oluşumunu ve Güneş benzeri yıldızlar etrafındaki gezegen oluşumlarını daha iyi anlamamıza katkıda bulunacak.

Koronalı günlerde biraz bu haberlerle başka şeylere odaklanmak dileğiyle..

Kaynaklar:

http://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/04/BepiColombo_s_last_close-ups_of_Earth_during_flyby

https://www.esa.int/Space_in_Member_States/France/BepiColombo_est_pret_pour_sa_longue_croisiere

https://lejournal.cnrs.fr/articles/comment-bepicolombo-va-sonder-mercure

Matematiksel

Paylaşmak Güzeldir

Selime Gürol Senoner

Ankara Üniversitesi Matematik Bölümü’nden mezun olduktan sonra ODTU Uygulamalı Matematik Enstitüsü’nde yüksek lisans ve Fransa’da bulunan Institut National Polytechnique de Toulouse’da uygulamalı matematik alanında doktoramı yaptım. Doktora öncesi TUBITAK Uzay’da 4 yıl araştırmacı olarak çalıştım. Su anda ise matematikçi olarak Fransa’da bulunan CERFACS adındaki bir araştırma enstitüsünde çalışmaktayım. Eğitim sisteminden kaynaklı matematik denilince genelde aklımıza oldukça soyut olan ezberlenecek formüller gelir. Aslında matematiği hayata dair olan her şeyde görebiliriz. Sadece farklı gözlüklere ihtiyacımız var. Bu web sitesinde de bu gözlükleri sizlere sağlayabilmek, matematiğe olan merakı arttırmak ve en önemlisi araştırmacı ruhunu açığa çıkarabilmek dileğiyle...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Kapalı