Mars’a Giden Dönüşlü İlk Görev Fırlatıldı: Bilim İçin “Dönüştürücü Sıçrayış” Olabilir

Pazartesi günü (19 Ekim), Japonya’nın uzay ajansı, Mars‘a yönelik türünün ilk örneği bir numara getirme görevini başlattı. Tarihî girişim, uzmanlara göre, insanlığın en yakın gezegen komşularımızdan birini anlama — ve belki de sonunda yerleştirme — hedefine ulaşmaya yönelik paylaşımlı çabanın yeni bir büyük adımı.

Japonya Uzay Keşif Ajansı’nın (JAXA) Mars Uyduları Keşifi (MMX) probu, NASA, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve diğerlerinin yardımıyla inşa edilen uluslararası bir çaba. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, Mars’ın ikiz uyduları Phobos ve Deimos’u yakından inceleyecek. Uzay aracı, çiftin yakın çekim fotoğraflarını çektikten sonra, beş yıl kadar içinde umutla Dünya’ya getirilmesi gereken kayalık malzemeyi toplayarak daha büyük uydu olan Phobos’a iniş deneyecek.

Görev başarılı olursa, getirilen numunalar, her iki uyduyun kökeniyle ilgili onlarca yıllık bir gizemi nihayet çözecek. Bulgular aynı zamanda Mars’ın eski tarihine dair bir tablo çizmeye ve erken güneş sisteminin nasıl olduğunu anlamaya dair ipuçları sağlayabilir.

MMX probu, Phobos’u (alt orta) ve Deimos’u (sağ üst) yakından inceleyecek. [Bu, Mars’ın (sol) ve uydularının bireysel fotoğrafları birleştirilerek oluşturulmuş bir bileşim görüntüdür.]

(Görsel kaynağı: NASA/JPL/Arizona Üniversitesi)

“Bu görev, Mars sisteminizi araştırma kapasitemizde dönüştürücü bir sıçrama işaret ediyor,” Phobos ve Deimos’u kapsamlı biçimde inceleyen ve MMX’in kızılötesi spektrometre enstrümanı MIRS’in proje bilimcisi olan Paris Gözlemevi’nden astronom Sonia Fornasier, Live Science’a şöyle dedi. Kırmızı Gezegen’e şimdiye kadar gönderdiğimiz görevler arasında “çok yüksek” sıralamaya sahip, diye ekledi.

MMX ne yapacak?

JAXA, MMX probunu 19 Ekim Pazartesi günü saat 15.41’de (EDT) Tanegashima Uzay Merkezi’nden (Kagoshima prefektörlüğü) fırlattı; 20 Ekim Salı günü yerel saatle 04.41’de kalkış yapan roket, Live Science’ın kardeş sitesi Space.com tarafından bildirildi. (Görev başlangıçta 2024 yılında fırlatılması planlanmıştı, ancak H3 roketiyle ilgili ilk endişeler nedeniyle ertelendi.)

Kamyonet boyutundaki uzay aracı, bir saatten biraz fazla bir süre sonra roketin korumasından başarıyla ayrıldı ve 21 Ekim Salı günü JAXA, görevin “ilk kritik operasyon aşamasını” geçtiğini açıkladı; bu da probun, yaklaşık 10 ay sürecek olan Mars’a yönelik 225 milyon kilometrelik (140 milyon mil) yolculuğa kilitlendiği anlamına geliyor.

“MMX bugün ilk adımını attı,” MMX probunun tasarımını önderen Mitsubishi Electric’in uzay bölümünün genel müdürü Naoki Murakami, 20 Ekim Salı sabahı erken saatlerdeki fırlatma sonrası basın toplantısında, The Japan Times’a göre şunu söyledi. “Bu, uzun, beş yıllık bir yolculuğun başlangıcı.”

Büyük kalabalıklar, Pazartesi günü (19 Ekim) erken saatlerde MMX’i taşıyan H3 roketinin fırlatmasını izlemek için Tanegashima Uzay Merkezi’nde toplandı.

(Görsel kaynağı: JIJI Press / AFP via Getty Images)

Probu Ağustos 2027’de Kırmızı Gezegen’e ulaştığında, Phobos’un etrafında bir “yaklaşık uydu yörüngesi”ne yerleşecek. Başka bir deisle, MMX uydunun yanında Mars’ı dolaşacak, ancak onunla yerçekimsel bağla bağlı olmayacak; bu da şu anda Dünya’nın güneş etrafındaki dolanmasıyla eşlik eden yaklaşık bir düzine “yaklaşık uydu”ya benziyor.

Birkaç ay boyunca uzaktan veri topladıktan sonra, MMX aşağıya süzülecek ve Phobos’un yüzeyine iniş deneyecek — bir değil, iki kez.

İlk iniş sırasında, MMX uydunun hemen üzerinde süzecek ve Idefix adını verdiği mini bir araç uydunun yüzeyine indirecek. Fransız ve Alman uzay ajansları tarafından inşa edilen bu dolaşıcı robot, Phobos’un yüzeyinde ilerlerken son derece zayıf yerçekimiyle başa çıkmak zorunda: Araç, Dünya’da yaklaşık 25 kilogram (55 pound) ağırlığındayken, Phobos’ta yalnızca yaklaşık 15 gram (yarım ounce) ağırlıkta olacak, ESA’ya göre.

MMX probu, Dünya’dan 10 aylık bir yolculuğun ardından Ağustos 2027’de Mars’a ulaşacak.

(Görsel kaynağı: JAXA/MMX)

Idefix uydunun yüzeyinin ilk değerlendirmesini tamamladıktan sonra, tüm MMX probu, uzay aracının dört bacaklı iniş modülünün üzerine oturarak Phobos’a inecek. Görev bilimcileri, bunun Japonya’nın “Moon Sniper” ve Resilience iniş araçlarının 2024 ve 2025 yıllarında sırasıyla Dünya’nın uyduuna çökerek iniş denemelerinden çok daha pürüzsüz geçmesini umuyor.

MMX iniş aracının ayaklarından ikisi, yerleşik örnek alma cihazları içeriyor; biri Phobos’a delici, diğeri ise yüzey malzemesini toplayan bir cihaz. “Pnematik Örnek Alma Cihazı” (P-Sampler) olarak adlandırılan ikinci cihaz, NASA adına Blue Origin’e ait özel şirket Honeybee Robotics tarafından inşa edildi ve malzemesini “birkaç saniye içinde” toplayacak. Honeybee Robotics’in Keşif Teknolojileri Grubu Başkanlığı Kris Zacny, 15 Ekim’deki NASA basın toplantısında, “Gözünüzü kırpar ve her şey bitmiş olur” dedi.

Toplamda JAXA, Phobos’tan yaklaşık bir onsun üçte biri (10 gram) kadar malzeme toplamayı hedefliyor. Bu miktar, ajansın en son örnek getirme görevi Hayabusa2 ile 2019’da “dönme topu” asteroidi Ryugu’dan topladığı ve şaşırtıcı organik bileşenlere zengin malzeme bulduğu miktarın yaklaşık iki katı olacak.

Prob, örneklerini toplamadan önce Phobos’a IDEFIX gezgin aracını bırakacak. Dolaşan robot, MMX için uygun bir iniş alanı seçmeye yardımcı olacak ilk verileri sağlayacak.

(Görsel kredisi: DLR)

Örnekler elde edildikten sonra, 2028’in sonları ile 2029’un başları arasında bir noktada, prob Mars’ın küçük uydusu Deimos’u yakından birkaç kez geçiş yapacak, ardından 2030’un sonlarında Dünya’ya uzun yolculuğa çıkacak — Mars’a gönderilen bir uzay aracı tarafından gerçekleştirilen ilk geri dönüş uçuşu.

Prob, 2031’de Dünya’ya döndüğünde, örnekleri 20 inç (60 santimetre) genişliğinde bir kapsule bırakacak; bu kapsül büyük olasılıkla Avustralya’da bir noktada gezegenimizin yüzüne dönecek. Bu bilgiye göre ESA.

Phobos ve Deimos hakkında ne öğrenebiliriz?

Amerikan gök bilimci Asaph Hall tarafından 1877’de ilk kez görülen Mars’ın bu iki uydusu, Dünya’nın sadık yol arkadaşıyla hiçbir benzerlik taşımıyor. Öncelikle çok daha küçüler; Phobos yaklaşık 14 mil (22 km) çapında, Deimos ise yalnızca 7,5 mil (12 km) genişliğinde. Bu ikili ayrıca dengesiz şekillere sahip ve Ay’ın Dünya’ya olan yakınlığının 12 ile 64 katı kadar Mars’a yakınlar. (Phobos, “korku” anlamına gelir ve Deimos, “dehşet” anlamına gelir; Yunan savaş tanrısı Ares’in — Roma savaş tanrısı Mars’ın karşılığı olan — oğullarının adlarını taşır.)

Phobos, eski bir asteroid çarpışmasından kalan 6 mil (10 km) genişliğindeki Stickney krateriyle kaplı. Daha büyük uydu aynı zamanda yavaşça Mars’a doğru düşüyor ve sonunda Kırmızı Gezegen’in yüzüne ulaşmadan önce parçalanmış olabilir.

Phobos’taki en dikkat çeken özellik, 5 milden fazla genişlikteki Stickney krateridir. Kraterin bu fotoğrafı, NASA’nın Mars Keşif Yörüngesi’nde bulunan HiRISE kamerası tarafından çekildi ve bu ayın başlarında yayımlandı.

(Görsel kredisi: HiRISE, MRO, LPL (Arizona Ün.), NASA)

Emiratlar Mars Görevi yörünge aracı gibi diğer Mars uzay araçları uyduların yakınından geçti ve NASA’nın Mars gezginleri uyduları, Mars gökyüzünde güneşi tutarken sık sık yukarıdan izledi (bazen ikisi birden aynı anda). Yine de bu ikili hakkında çözülmemiş birçok gizem var.

“Mars, kozmik avlumuzun tam ortasında yer alıyor ve yine de gezegenin uydularını keşfetmedik.” Maryland’deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan uzay keşif uzmanı Nancy Chabot, MMX üzerindeki NASA MEGANE enstrümanının yardımcı baş araştırmacısı olarak Live Science’a bir e-posta ile şunu söyledi: “MMX bunu yapacak!”

MMX, bu ikili uyduların gizemli kökenini belirlemeye yardımcı olmak için neredeyse bir düzineden farklı sensör ve enstrüman kullanarak Mars’ın uydularını yakından analiz edecek.

(Görsel kredisi: JAXA/MMX)

Phobos ve Deimos’u çevreleyen en büyük gizem, kökenleridir. Bazı araştırmacılar uyduların Mars’ın yerçekimi tarafından yakalanan asteroidler, ya da belki de kuyrukluyıldızlar olduğunu düşünüyor; diğerleri ise bu uyduların, Dünya’nın uydusunun oluşumu gibi, gezegenin yüzeyindeki eski bir çarpışmanın kalıntılarından doğduğunu düşünüyor.

LIVE SCIENCE PRO’YA ÖZEL

• Gizemli bir Çin uydusu, şimdi Dünya’nın “yarı-uydularından” birine ulaştı ve yakında türünün ilk inişini deneyecek
• ‘Birleşme için rakip değiliz. Biz birleşmeyiz’: Uzayda sınırsız güneş enerjisini kullanma yarışının içinden
• ‘İki ayağın uzayda faydası var mı?’: Uzaydaki ilk fiziksel engelli kişinin yörüngedeki hayatının nasıl olabileceğini anlatan astronot

Her iki teori de kesin bir sonuç vermiyor; bu nedenle uyduların menşei “gizemini koruyor” diyor Kuzey Arizona Üniversitesi’nden gezegen bilimci ve MMX’e katılan NASA bilim insanlarından Christopher Edwards.

Örneğin, Mars’ın uyduları yakalamasını açıklamak “yörünge mekaniği açısından oldukça zor”; ancak eski bir çarpışmadan kaynaklanan bir enkaz diskinden oluşmuşlarsa, daha belirgin küreler halinde birleşmiş olmaları gerekirdi, Edwards, diye ekledi.

“MMX, uzay aracı gözlemleri ve Phobos örneklerinin Dünya’daki detaylı analizi sayesinde bu tartışmayı çözecek,” dedi Fornasier. Probonun Deimos’u yaptığı geçişlerden topladığı veriler, araştırmacılara bu cismin “tam karakterizasyonunu” oluşturmaya da olanak tanıyacak, diye ekledi.

Deimos’un bu fotoğrafı, 2023’te Emirates Ay Görevi tarafından çekildi ve günümüze kadar Mars’ın uydularından birinin yakalanan en iyi görüntülerden biri.

(Görsel kaynağı: Emirates Mars Görevi)

Fornasier, uyduların yakalanmış asteroitler olma olasılığından “özellikle heyecanlı”; çünkü bu, muhtemelen “organik ve hidratlı materyaller” içerecekleri anlamına gelir, bu da büyük bir “astrobiyolojik önem” taşır ve Erken Güneş Sistemi’nin nasıl olduğunu aydınlatır.

Mars hakkında ne öğrenebiliriz?

İki uydu nasıl oluşmuş olursa olsun, araştırmacılar aynı zamanda Mars ve gezegenlerin nasıl oluşup evrimleştiği hakkında da çok şey öğrenme şansına sahip.

“Phobos ve Deimos ilginç, ama yalnızca kendi başlarına değil,” dedi MMX program yöneticisi ve NASA’nın Gezegen Bilimi Bölümü’nden bilim insanı Tom Statler, 15 Ekim’deki basın toplantısında. “Varlıkları, Mars sisteminin daha büyük hikayesinin anahtar bir parçasıdır. Uyduların menşei ortaya çıktıkça, hem Mars’ın hem de Dünya’nın tarihine dair yeni içgörüler kazanacağız.”

MMX, on yılı aşkın bir sürede hazırlandı ve dünya çapındaki ajansların ve şirketlerin katkılarını içeriyor. Bu fotoğraf, projenin yöneticisi Yasuhiro Kawakatsu’nun Ağustos ayında Tanegashima Uzay Merkezi’ndeki temiz odaya iki parçanın önünde durduğu bir görüntü.

(Görsel kaynağı: Yuichi YAMAZAKI / AFP via Getty Images)

Uydular bir çarpışma senaryosu ile oluşmuşsa, MMX’in topladığı örnekler, araştırmacıların çalışması için asıl Mars parçalarını da içerebilir.

“Bu nesneler aslında Mars yüzeyinden birleşerek uyduları oluşturmuş parçalarsa, Mars yüzeyinin en iyi korunmuş örneklerini toplayacağız,” dedi Edwards. Mars’ın diğer parçaları zaten meteoritler olarak Dünya’ya ulaştı. Ancak Dünya’nın atmosferine giriş, onları dönüştürebilir.

Phobos, Mars’ın bir parçasıysa, bu, Mars Örnek Dönüşü programını iptal eden NASA için gerçek bir avantaj olur — Mars Sample Return programı, Perseverance gezgini tarafından toplanan örnekleri geri getirecek bir görevdi — ve bu yıl başlarında kaldırıldı. Ajansın araştırmacıları, analiz etmek üzere MMX örneklerinin en fazla %15’ini alacak.

MMX aynı zamanda Mars’ın eski tarihini ve evrimini aydınlatacak ve gezegenin uydularını analiz edecek. Kırmızı Gezegen’den 2030’ların sonunda belirli bir noktada ayrılacak.

(Görsel kaynağı: JAXA/MMX)

Üç yıllık kalış süresinde, Japon proton, geniş bir gelecek bulgularına katkıda bulunabilecek kadar Mars hakkında çok veri toplayacak. “MMX, Mars atmosferinin derinlemesine çalışmalarını, özellikle toz ve su taşıma mekanizmaları ile Mars’ın atmosferik dinamiğini şekillendiren kaçış süreçleri üzerinde durarak yürütecek,” dedi Fornasier.

Bu atmosferik veriler, geçen yılın sonunda veri göndermeyi durduran NASA’nın ikonik MAVEN uzay aracının yakın zamanda kaybından kaynaklanan boşluğu geçici olarak doldurabilir.

Mars’ın uydularındaki kraterlerin analizi, Mars’ın tarihindeki diğer olaylar hakkında da ipuçları sağlayabilir. Örneğin, bazı araştırmacılar Kırmızı Gezegen’in bir zamanlar Satürn gibi halkalar ya da daha büyük bir uyduya sahip olmuş olabileceğini düşünüyor.

Uzmanlar, MMX’i Mars bilimi için bir “dönüştürücü sıçrama” ve “paradigma kaydırıcı” olarak tanımladı.

(Görsel kaynağı: DLR)

Diş uzmanlar, MMX bulgularının Mars’ı keşfetmek için — ve belki yerleştirmek için — gelecek görevlere zemin hazırlamaya yardımcı olabileceğinden umutlu. “MMX’ten gelecek örnekler, nesiller boyu Mars sistemi hakkında paradigma kaydırıcı bilim getirecek, özellikle de NASA, Mars’a ilk insanları göndermeye hazırlanırken,” dedi Nicky Fox, NASA’nın Bilim Görevleri Genel Müdürlüğü’nün yardımcısı, yakın zamanda bir açıklamada.

Çin’in Tianwen-3 görevi, Mars’a yapılacak bir sonraki numale iade yolculuğu olacak; 2028 yılında fırlatılması planlanan görevin, Space.com’un aktardığına göre, Kırmızı Gezegen’in yüzeyine iniş yapması ve oradan doğrudan numale alması hedefleniyor.