NASA’dan Ay Keşfine Yönelik Stajyerler Gerçek Dünyanın Zorluklarıyla Karşılaşır

University of Texas Uzay Araştırmaları Merkezi’nde düzenlenen NASA STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) için Yer Biliminde İyileştirme (SEES) Staj Programı, lise öğrencilerini NASA, akademik ve sektör uzmanları tarafından yönlendirilen, görev odaklı küçük araştırma ekiplerine yerleştiriyor. Yaz 2026 döneminde, MATRIX (Araştırma, Entegrasyon ve Keşif için Misyon Mimarisi Aracı) ekibi, mikroyerçekiminde yakıt kütlesini ölçmek için bir yöntem uygulama çalışmasına odaklandı; sıvı yakıt tank duvarlarına yapışarak yerine oturuyor – NASA’nın Artemis görevlerinin merkezinde yer alan bir zorluk.

MATRIX ekibi, Carthage College’da (Kenosha, WI) NASA’daki meslektaşlarıyla birlikte mikroyerçekimi yakıt kütlesi ölçümünde Modal Yakıt Ölçme (MPG) yaklaşımını geliştiren Dr. Kevin Crosby tarafından yönlendirildi. MPG, tanklardaki yakıt kütlesini tahmin etmek için yakıt tanklarının akustik tepkisini kullanır. Yöntem, birden fazla uzay uçuğu deneyinde başarıyla kullanıldı ve Intuitive Machines’ın IM-3 görevinde gösterilmesi planlanıyor. IM-3 iniş aracı Trinity’nin 2027’de Ay’daki Reiner Gamma bölgesine iniş yapması bekleniyor. Ekip, görev sırasında MPG’nin güvenilir ölçümler alabileceği zamanları öngören modeller geliştirdi; bu da stajyelilere uzay uçuğu ve Ay yüzeyi operasyonlarına hazırlanan bir teknolojiyle doğrudan deneyim kazandırdı.

Umumi Verilerden Bir Ay Görevinin Geriye Dönük Analizi

MATRIX ekibi, tamamen kamuya açık kaynaklara, arasında Intuitive Machines’ın yayımladığı görev verilerinin de bulunduğu, güvendi. NASA İtkili Hareket Laboratuvarı’nın Navigasyon ve Yardımcı Bilgi Tesisi (NAIF), IM-1 ve IM-2 görevlerinin detaylı yörünge kayıtlarını sağladı. Ekip, IM-2 uzay aracının geriye dönük olarak yeniden oluşturulan uçuş yolunu, motor itkisiz hareketinin bir modeliyle karşılaştırarak motor yanmalarını belirledi ve her yanmayla ilişkilenen hız değişimini tahmin etti.

Tam bir IM-3 yörüngesi halka açık olmadığından, ekip, yeniden inşa algoritmasını kamuoyuna açıklanmış IM-1 ve IM-2 uçuş verilerini kullanarak yazdı. Akışkan davranışını modellemek için ekip, tanklar içindeki sallanma dinamiğini tahmin etmek üzere hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonlarını çalıştırdı ve olası yakıt durumlarının kapsamlını öngörmek için Monte Carlo simülasyonlarını gerçekleştirdi.

Ölçüm Pencerelerinin Belirlenmesi

Ekibin analizi, MPG’nin iki temel ateşlemede, Yörünge Yerleştirme (LOI) ve İtkili İniş sırasında güvenilir ölçümler alabildiğini ve bazı durumlarda İniş Yörünge Yerleştirme sırasında da alabildiğini gösterdi. Uzay aracının başlangıç kütlesi, her ölçüm penceresinin ne kadar süreceğini en büyük etkileyen faktör oldu. MATRIX ekibi, ayrıca 2027 için aday IM-3 fırlatma fırsatlarını belirledi ve hedefe yakın olası iniş alanlarının dağılımını gösteren Reiner Gamma sahası için bir iniş analizi üretti.

Bilimsel Topluluğa Sunma

Ekip, Intuitive Machines itki grubunu briefledi; mühendisleri yöntemleri ve sonuçları üzerinden yönlendirdi ve aktif bir ay görevinin kamu verilerinden titiz bir analizin inşa edilebileceğini gösterdi. Öğrenciler, “Computational Models to Estimate Modal Propellant Gauging (MPG) Windows on the Intuitive Machines IM-3 Mission” başlıklı araştırmalarını SEES Yıllık Sempozyumunda ve Wisconsin Space Grant Consortium Yıllık Konferansında sundu. Ekip, Aralık 2026’da San Francisco’da düzenlenecek Amerikan Jeofizik Birliği (AGU) Yıllık Toplantısında tekrar sunum yapacak.

“Bu lise ekibi, bir aydan kısa bir sürede, alanında ileri düzey yüksek lisans öğrencilerini kıyan bir anlayış derinliği ve ileri yöntemlerde yetkinlik geliştirdi,” dedi Crosby. “Yaptıkları iş üstün nitelikte ve Intuitive Machines mühendislerine sundukları sunum, çalışmalarının olgunluğu ve yaratıcılığıyla herkesi etkiledi. SEES programı, öğrencilere en ileri düzey sınıflarda bile kendilerinden istenenden çok daha fazlasını başarabileceklerini göstermeleri için tutarlı bir şekilde benzersiz bir ortam sağlamaktadır.”

SEES programı, 11. ve 12. sınıf öğrencilerine havacılık ve uzay sektöründe kullanılan veri, araçlar ve analiz yöntemleri hakkında doğrudan deneyim kazandırıyor. MATRIX ekibi, NASA ve ticari görev verilerini aktif bir Ay görevinde uygulayarak, uzayda yakıt doldurma, yakıt depoları ve Ay ile ötesinde sürdürülebilir keşif için gerekli olan yakıt yönetimi yeteneğine ilişkin analizler sundu. On yılı aşkın süredir SEES’in mümkün olmasını sağlayan tüm eğitmenlere, proje asistanlarına ve gönüllülere teşekkür ederiz.

SEES Mission Architecture (MATRIX) Ekibi: Raiymbek Abdy, The Woodlands, TX; Emmanuel Bravo, Boca Raton, FL; Winston Huang, San Francisco, CA; Adrianna Krajnovic, Dallas, TX; Marco Lo Cicero, Tomball, TX; Henry Martin, Milwaukee, WI; Reva Paul, Bethlehem, PA; Swayam Sahoo, North Chelmsford, MA

Proje Eğitmeni: Dr. Kevin M. Crosby, Carthage College ve Wisconsin Space Grant Consortium
Proje Asistanı: Mauro Esquivel, matematik öğretmeni, McAllen, TX

Daha fazla bilgi için ziyaret edin: https://www.csr.utexas.edu/sees-internship/

SEES projesi, NASA işbirliği anlaşması numarası NNH15ZDA004C ile desteklenmekte ve öğrenenleri eğitmenler ve topluluk örgütleriyle ortaklıklar aracılığıyla gerçek NASA bilim deneyimleriyle buluşturan NASA Bilim Aktivasyon Programı portföyünün bir parçasıdır.