New Horizons - Plüton'a Gönderilen Uydu

Merhabalar,
New Horizons, insanlık tarihine Hubble'ın soluk nokta olarak gösterdiğini bizlere çok net gösteren bir uydu olarak geçti. Sizlere aldığım referanslarla başlıklar halinde bu uyduyu açıklamaya çalışacağım.

New Horizons nedir?

New Horizons Plüto'ya gonderilen bir uydudur. 19 ocak 2006 tarihinde Cape Canaveral'dan fırlatılmış,
amacı dünyaya çok uzak olan Plüton gezegenine ulaşıp resim, bilgi gibi veriler toplamayı hedefleyen küçük bir uydu. Maliyeti 200 milyon dolar gibi bir ücret. Atlas v Centaur roketleri tarafından fırlatıldı. Bilindiği üzere Plüton'un arkasındaki cüce gezegen Charon. Bu uzay aracı bu iki gezegene de gitmeyi hedefliyor. Bunun için bilim adamlarının iki seçenekleri mevcuttu. Birincisi direkt olarak Plüton'a gitmek, ikincisi ise Jüpiter'e uğrayarak bu gezegenin savurma etkisiyle daha kestirme bir seyehat etmek. Ikinci seçenek üzerine yoğunlaştılar. 2007 yıllarındayken mart ayında ancak Jüpiter'in etrafında görülmüştü. 2012 yıllarında Uranüs'ü geçip Neptün'e yaklaşmıştı. 2015'e kadar da yalnız yolculuk yaptı. Uzay aracımız, Plüton'a Haziran 2015'te 11 bin km yakınına geldi. Plüton ve Charon hakkında bilgiler toplaması hedeflenmişti.

Uydu Plüton'a inmeyecek. Sebebi 2026'ya kadar ise kuiper kuşağını incelemek. Bu kuşakta cüce gezegenlere gözatacak, ardından güneş sistemini keşfetmeye çalışan diğer 4 sondayla birlikte farklı görevler alacak. Mini asteroitle çarpışma ihtimali onbinde birmiş. Enerji kaynağı olarak 200 wattlık bir plütonyum reaktörü taşıyor. Bir kurşundan 10 kat daha hızlı hareket ediyor.

Plüton'dan sonraki hedefi ise "2014 mu69". 2019 yılına kadar yeni bir isim verilmesi bekleniyor.
En son veri olarak birkaç ay önce NASA, 14 Temmuz 2015 tarihindeki Plüton geçişine ait verilerin tam %50'sinin dünya'ya ulaştığı açıklandı. Çok daha fazla görüntülere gözatabileceğiz.


Uydunun Yapısı

Uydu yapısı aşağıdaki gibi:



Alet bu. üstündeki cihazlara bakarsak:

Ralph: Görünür ve kızılötesi fotoğraflar çekecek, termal haritalama yapacak.

Alice: Morötesi fotoğraflar çekecek, Plüton'un atmosferini inceleyecek; Charon ve diğer kuiper kuşağı cisimlerinin atmosferlerinin olup olmadığını araştıracak.

Rex: (radio science experiment) atmosferin bileşenlerini ve sıcaklığını ölçecek.

Lorri: (long range reconnaissance imager) yüksek çözünürlükte fotoğraf çekecek, coğrafi şekilleri filan inceleyecek.

Swap: (solar wind around pluto) güneş rüzgarlarını ve plazmayı ölçecek. güneş rüzgarının eğer varsa plüton'un manyetosferi ile etkileşimini araştıracak.

Pepssi: (pluto energetic particle spectrometer science investigation) plüton'dan kaçan plazma iyonlarının bileşimlerini ve yoğunluğunu ölçecek

SDC: (student dust counter) öğrenciler tarafından tasarlanan bu alet de new horizon'un uzay yolculuğu boyunca uzayda karşılaşacağı tozları inceleyecek.

New Horizons'ın dünyada hareket kumanda odasında 32 adet sprial, cok hassas sistemin haritalanmış kollarına bağlı olarak çalışır. Her komut saatler hatta günler sürer. Geçen ay optik bir arizayi bile tespit icin 1 hafta beklediler. Komut cihaza ulaştı ve kendini tamir etti. Panel arizalari oluyor ama zaman icinde çözüyorlar. Küçük bir dipnot geçelim, aynı kumanda odasında Mars'taki uzay aracı da kontrol ediliyor.

NASA yetkilileri şöyle bir açıklama yapmıştı: Eğer ki uzay mekiğiyle bağlantımızı kaybetsek sonra tekrar bağlansak, mesela 2 hafta sonra, o arada mekik yine yapması gerekeni doğru zamanda yapacaktır. Büyük bir sıkıntı olması için olağan dışı birkaç problemin ortaya çıkması lazım, çünkü mekikteki her parçanın kendine ait yedeği var göreve kaldığı yerden devam edebilir.

NASA'nın tüm uzay araçlarında eski tip işlemciler kullanılır. Çünkü işlemcinin her türlü şartta nasıl çalışacağını tanıyabilme kabiliyeti var. Çok daha modern işlemciler elbette daha büyük potansiyele sahip olurlar ancak nasıl davranacağını kestiremeyebilirsin.

Neden 2006 tarihinde gönderildi?
Plüton, güneşten kabaca 6 milyar km'lik uzakta. Güneş etrafındaki bir turunu 248 yılda tamamlıyor. Hubble uzay teleskobundan çekilen fotoğrafları ise bulanık bir fotoğraf.
2015 yılı ise Plüton'un dünyaya en yakın olacağı tek zaman ve bu özel tarihten sonra bu gezegen uzayın derinliklerinde kaybolup gidecek, bir daha bu gezegeni araştırma fırsatı olmayacak.



Nasıl bir süreci var?

Nisan 2015 tarihinde uyandırıldı ve ilk etapda uzaktan gezegenin görsellerini çekmeye başladı. Temmuz 2015 tarihinde ise önemli bir gelişme yaşandı. Plüton gezegeninin en yakınına ulaşıldı. Çok yaklaşılmadı çünkü Plüton'un etrafında dönen 5 adet uydusu ve sürekli etkili olan bir meteor yağmuru var.

ESA'nın (European Space Agency), uydusunu uyandırıp göktaşına indirmesinden sonra görev NASA'ya verildi.Uyandırma ve fotoğraflama konusunda başarılı oldular. Dünyaya 6 ay uzaklıktaki MARS gezegeninin yüzeyinde Pathfinder isimli aracı dolaştırırken NASA merkezden "bir komut verdiğimizde bunun araca ulaşması için 15 dakika bekliyorduk" diyorlardı. Dünyadan gerçek zamanlı idare etmek çok güçtür. Bir komut vermek ve verilen o komutun yanıtını almak saatler hatta günler sürüyor.

Plüton'un fotoğraflarını çok net bir şekilde çekti. Plüton'un yüzeyinde metan gazları tespit etti. Daha önceden de tahmin ediliyordu, böylece ispat edildi.

Ne kadar hızlı?

New Horizons gerçekten hızlı bir uydu. Hızını anlamak için aşağıdaki gif'e bir gözatalım. Boeing 747 ve SR-71 Blackbird ile karşılaştırıldı.



Yukarıdaki resime ithafen belirteyim, Boeing 747, saatte yaklaşık 900 km hızla, SR-71 Blackbird ise ses hızının 3.5 katına ulaşarak saatte 4345 km civarı hızla hareket edebilmektedir. New Horizon onlardan daha hızlı bir hızla Plüton'a gitti. Ortalama 5 milyar gitmek o kadar da kolay olmasa gerek. 1 günde katettiği yol neredeyse 2 milyon km'ye yakın.

New Horizons dünyadan Voyager 1'e oranla daha büyük bir hızla fırlatılmış olmasına rağmen, Voyager 1 'in yolu üzerinde yararlandığı kütle itiminden yararlanamayacağı için hiçbir zaman onu geçmeyi başaramayacaktır.
 
Jüpiter ile ilgili verileri topladı ve NASA'ya gönderdi. Birçok fotoğraf çekti ve NASA, bu uzay aracının Jüpiter'le görevinin bittiğini açıkladı. Tamamladığı görevdeki verileri burada aktarıldı: http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/news/jupiter_system.html

New Horizons uzay aracıyla ilgili ilginç bilgiler

Proje ekibi Reddit'te ask me anything konusu altında bu uzay aracıyla ilgili her şeyi açıklıyor. Şuradan erişebilirsiniz: https://www.reddit.com/r/IAmA/comments/2igklm/hi_i_am_alan_stern_head_of_nasas_new_horizons/

New Horizons, Plüton'u geçtikten sonra kalan yakıtını kullanarak Kuiper Kuşağı nesnelerine yönelecek. Gel gelelim ki kalan yakıt bilinen KKN'lere gitmeye yetmez. Bu bakımdan 2015 Temmuz'una kadar, New Horizon'ın kalan yakıtıyla ziyaret edebileceği bir KKN keşifi yaptı. Samanyolu Galaksisi'nin merkezinin dünyadan bakınca New Horizon ile aynı doğrultuda. Bu durum ise pek de parlak olmayan KKN'lerin bulunmasını zorlaştırıyor. Bu yüzden bu uzay aracının tahmini rotası bu videoda yer alıyor: http://vimeo.com/45883622

Bu uzay aracıyla ilgili pek de bilinmeyen ilginç bilgiler şöyle:

New Horizons'la dünya arasındaki bilgi aktarımı gidiş dönüş 8.5 saat civarı alıyor. Voyager için bu süre yaklaşık 72 saat.

Ekibin keşke New Horizons'da şu da olsaydı dediği iki enstrüman var: Birincisi far infrared taraması yapacak bir enstrüman. Bu enstrüman olsaydı gerçek termal haritalar oluşturabilecekti ve sülfür olup olmadığı tespit edilebilecekti. Ikincisi ise magnetometre içeren bir küp uydu. Bu enstrüman olsaydı, Plüto'nun diğer tarafını da gözlemleyebilecektik ve uyduyu temizlemeye gerek kalmayacaktı. anlaşılan uyduyu temizlemek oldukça uğraştırıyor. Bu ekipmanların olmamasının sebebi ise parasal yetersizlik.

New Horizons'ın radyo iletişim sistemleri daha modern olduğu için Voyager 1-2'den daha uzak mesafelerde bile dünya ile iletişim kurabilecek.

Yukarıda da belirttiğim üzere, New Horizons'ın dünyadan kalkış hızı voyagerlardan daha fazla. Ancak Voyager uzay araçları 4 gezegenin yörüngesinden geçerek hız kazandıkları halde, New Horizons sadece Jüpiter'in yörüngesinden geçerken hız kazandı. Bu nedenle New Horizons asla Voyager'lar kadar hızlı olmayacak. Onlar kadar da uzağa gidemeyecek.

New Horizons, Plüton'un yanından flyby yaparak hız kesmeden geçecek. Yörüngeye oturması ya da iniş yapması şu anki inanılmaz hızı göz önüne alındığında imkansız. New Horizons'ı şu anki hızıyla Plüton yörüngesine sokmak için kalkışdaki kadar güçlü bir roket gerekiyor. Juno, Cassini gibi Jüpiter'in yörüngesine oturan uydular ile arasındaki temel fark ise şu: New Horizons en baştan beri flyby yapmayı hedeflediği için çok yüksek hızda gönderilirken, diğer uyduların yörüngeye kolayca oturması için daha yavaş gönderilmesi. Bir diğer sebep de Plüton'un kütlesinin Jüpiter ve Satürn gibi devlerin yanında çok küçük kalması.

NASA yetkilileri, fotoğrafları çok geç gelmesi hakkında 2015 Temmuz'da şu açıklamayı yaptı: "Communication with the spacecraft is via x band. The craft had a communication rate of 38 kbit/s at jupiter; at pluto's distance, a rate of approximately 1 kbit/s per transmitter is expected". Yani kabaca şunu diyor, 5 milyar km öteden ancak 1 kilobyte/saniye hızla veri aktarıyoruz. Bu hızla ancak 1,5 yıl sonra çok net fotoğrafların geleceğini söylediler. Bu da 2016'nın son aylarına tekabül ediyor.

Uzay aracının içinde Clyde Tombaugh'un külleri var. Clyde, 1930 yılında Plüton'u keşfeden bir astronom. Bu büyük bir saygı.

New Horizons ile ilgili anlık bilgileri takip edebilmek için şu adresi kullanabilirsiniz: http://pluto.jhuapl.edu/

Son olarak şunu ek bilgi olarak belirteyim, bu aracı Plüton'a yollama fikirlerinden birisi olan bir bilim insanı, arabasının arkasına yazı yazdırırmış gibi, "iki aracım var birisi bu, ötekisi Plüton'a doğru gidiyor" diye yazmış. Çok havalı olsa gerek.

Kaynaklar: NASA, Reddit, Ekşi Sözlük, Instela, Google+, Twitter