NASA, Mars’ta helikopter uçuracak!

Şubat 2021’in en heyecan verici astronomi olaylarından birisi, NASA’nın Mars’a indireceği Perseverance (“Sebat”) aracı olacak. Bu aracın ana görevi, Dünya dışında yaşamın izlerini bulmak ve yerinde, yani Kızıl Gezegen Mars üzerinde analiz etmek! Ancak heyecan içinde heyecan yaşamamıza neden olan bir detay var: NASA, ilk defa Dünya harici bir gezegende, bir helikopteri uçurmaya hazırlanıyor!

Ingenuity (“Hüner”) adı verilen bu ufak helikopter, 1,8 kilogram kütleye sahip ve şasisi bir mendil kutusu büyüklüğünde (sadece 14 santimetreküp hacme sahip). 6 sene önce bu tür bir helikopterin Dünya dışında, hele ki çok çok ince bir atmosfere sahip olan Mars gibi bir gezegende uçurulabileceği iddia edildiğinde herkes, bunun imkânsız olduğunu düşünmüştü. Ancak NASA’nın Jet İtim Laboratuvarı’ndan mühendislerin azimli çalışmaları sayesinde, hem yeterince küçük/hafif hem yeterince güçlü hem de otonom olarak kendini sürebilecek ve bu sırada Perseverance ile iletişim kurabilecek bir helikopter inşa etmeyi başardılar. Bu helikopteri biraz daha yakından tanıyalım.

Öncelikle, Ingenuity gerçekten büyük bir başarının ürünü. Çünkü bu ufacık mekanizmanın sadece uçabilmesi gerekmiyordu; aynı zamanda Dünya’dan fırlatılırken rokette yaşanan muazzam titreşimler sırasında bozulmaması gerekiyordu. 30 Temmuz 2020’de gerçekleşen fırlatma sonrası yapılan “sağlık kontrolleri”, helikopterin fırlatmayı başarıyla atlattığını gösteriyor. Perseverance üzerindeki güç ünitesi, yol boyunca aralıklarla Ingenuity’nin bataryalarını şarj etmeye devam edecek.

Tabii sırada iniş var; halen işlerin ters gitmesi olası. Ingenuity helikopteri, Perseverance aracının alt kısmında, yan duracak şekilde konuşlanmış bulunuyor. Bunların her ikisi de bir giriş kapsülü (adeta bir zırh) tarafından korunuyor. Buna rağmen, bugüne kadar Mars yüzeyine yapılan iniş denemeleri (hangi ülke ve kurum tarafından yapılırsa yapılsın), sadece yüzde 50 civarında bir başarı oranına sahip. Sırf bu nedenle helikopter, Mars’a inişten sonra yaklaşık 1 ay kadar uçurulmayacak. Bu sürede kontrolleri devam edecek. Ancak inişin de başarıyla atlatıldığı anlaşılırsa, Perseverance uygun bir uçuş yüzeyi arayacak ve onu bulduğunda, helikopteri ayakları yere gelecek şekilde yüzeye bırakacak. Helikopterle iletişim, görev boyunca Perseverance üzerinden sağlanacak.

Deneysel bir prototip

Şunu iyi anlamak gerekiyor: Ingenuity nihai bir ürün değil; daha ziyade bir deneysel prototip. Bu uçuşun amacı, Mars üzerinde anlamlı bir iş yapmaktan ziyade, Dünya’dakinin yüzde 1’i kadar atmosfere sahip bir gezegen üzerinde bu tür bir uçuşun en başından mümkün olduğunu pratik olarak ispatlamak olacak. Dolayısıyla bu helikopterin üzerinde hiçbir deney aracı yok ve Perseverance’ın deney misyonlarının bir parçası da değil. Aracın test kriteri, 30 Mars günlük (31 Dünya günlük) bir süre diliminde 5 başarılı uçuş gerçekleştirebilmek.

Bu, hiç de kolay bir iş olmayacak; çünkü Mars’ın atmosferi aşırı ince ve yüzey sıcaklığı geceleri -90 santigrat dereceye kadar düşüyor. Bu durum, yeryüzünde üretilen ve helikopterin tasarımında kullanılan birçok malzemenin dayanabileceği sınırları sonuna kadar zorlayacak. Eğer bu başarılamazsa, belki de daha ilk gecenin sonunda helikopterin tüm kontrolü yitirilecek ve Ingenuity, hiçbir zaman uçamayacak.

***

Hiç de Kolay bir görev değil

mühendisler, Ingenuity’i kontrol etmeyecekler; çünkü Mars gibi uzak gök cisimleri ile anlık iletişim kurmamızın bir yolu yok. Gecikmeli sinyallerle de bir helikopteri kontrol etmek imkânsıza yakın olduğu için, helikopter kendi başına, önceden tanımlanmış rotalarda uçabilecek bir şekilde tasarlandı. Bu, çok daha büyük bir soruna neden oluyor: Uçuş verileri, uçuş tamamlandıktan çok sonra yeryüzüne ulaşacak. Dolayısıyla bir uçuşun başarılı mı yoksa başarısız mı olduğunu mühendisler anlık olarak bilemeyecekler. Ingenuity, kendisine verilen parametreleri takip ederek uçuşlarını gerçekleştirecek, yüzeyindeki sensörleri kullanarak çeşitli veriler toplayacak ve bu sayede önceden belirlenen rotayı takip edebilecek.

Anlayacağınız, bu hiç de kolay bir görev değil. Dolayısıyla beklentileri doğru ayarlamakta fayda var. Ingenuity’nin Mars’a olan yolculuğu başarıyla atlatması, yüzeye başarıyla inmesi, Perseverance’tan başarıyla ayrılması, bünyesindeki termostatı kullanarak soğuk Mars gecelerini atlatması, rotorları üzerindeki Güneş panellerini kullanarak kendini otonom olarak şarj edebilmesi ve Perseverance üzerindeki Mars Helikopteri Baz Üssü adı verilen bir alt sistem ile başarıyla iletişim kurabilmesi, bu helikopterin başarısını belirleyecek adımlar olacak. Bunların hepsi başarılamasa bile, bir kısmının başarılması, gelecekteki Dünya harici uçan araçların tasarımını doğrudan etkileyecek.

Bu da bilimin ve teknolojinin ilerlemesi için büyük öneme sahip; çünkü Dünya-dışı gezegenlere iniş yapan araçlar, genellikle 2 boyutlu bir incelemeyle yetinmek zorundadır: Sadece yüzeyde sağa sola ve ileri geri hareket edebilirler; yerden yükselip alçalamazlar. Ingenuity gibi ilk adımlar, bu araştırmalara 3. boyutu kazandırmak açısından çok önemli. Bu, gelecekte bilim insanlarına sadece bambaşka bir bakış açısı kazandırmakla kalmayacak, aynı zamanda erişilmesi güç bölgelere hızlı bir şekilde uçarak erişmenin ve buralardan veri toplayabilmenin de önünü açacak.
Hayatta olmak için ne muhteşem bir zaman, öyle değil mi?