Mars INSIGHT Projesi Nedir?

Mars’taki önceki görevler, yüzeyde neler olduğuna dair önyargılıydı. Geniş kum tepecikleri, yükselen volkanlar ve ışıldayan mavi gün batımları gibi harika mönüler göz önüne alındığında bu hiç de şaşırtıcı değil. Mars’ın dış cephesini o kadar iyi biliyoruz ki, Mars yüzeyinde daha iyi bir haritaya sahibiz. Yine de bu gezegenin en derin katmanları hakkında nispeten az şey bilinmektedir. Insight projesi NASA’nın Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda 25 yıl önce başlayan bir projedir ve 26 Kasım 2018’de Mars’ın yüzeyine iniş yapacaktır. Mayıs ayında fırlatılan INSIGHT Mars’a ayak bastığında 91 milyon millik yolculuğunun sonuna gelmiş olacak. Insight, iniş yaptığında kullanacağı ilk araçlar, basit radyo sinyallerini alabilen radyo teleskoplarıdır. Lander, Mars atmosferine inerken NASA’da bulunan araştırmacılara radyo sinyalleri gönderecek. Sinyal için iki yer dinlenecek: Ulusal Bilim Vakfı’nın olan, Batı Virginia’daki Green Bank Gözlemevi’nde ve bir tanesi Almanya’nın Effelsberg şehrinde bulunan Radio Astronomy’nin Max Planck Enstitüsü’nde. Bu radyo sinyalleri, arazi sahibinin ne bulduğuna dair bilgi veremez, ancak bir dalga frekansının, bir ses frekansının hareketinden etkilendiği Doppler efekti sayesinde, iniş hızının ne olduğu gibi temel bilgileri çalışmak için kullanılabilir. gözlemciye göre iyi bir kaynaktır. Insight burada, en az bir Mars yılını (neredeyse iki Dünya yılı) ünlü dümdüz toprakların derinliklerini inceleyerek geçirecek.

InSight’ın amacı, Mars’ın iç yüzeyinin ne kadar sağlıklı olduğunu anlamaktır. Sismik aktiviteyi (“Mars depremleri” olarak da bilinir) dikkatle izleyerek ‘Mars’ın nabzını” alacak ve gezegenin yüzeyinin altındaki ısı akışını takip ederek sıcaklığını kaydedecektir. Bu, Dünya ve Mars gibi kayalık gezegenlerin ilk etapta nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olacaktır. Yeryüzünde, bu ipuçlarının çoğu, milyarlarca yıllık tektonik plakalarımızın etkisiyle silinmiştir. Mars ilk etapta buraya nasıl geldiğimiz hakkında sırlar taşıyabilir ve InSight projesi onları bulmayı umuyor. Mars, karasal gezegen oluşumu ve evrimi hakkında bilgi alabileceğimiz mükemmel bir yerdir.

Mars’a Dokunuş

Insigth’ın ineceği arazinin kendisi, NASA’nın Mayıs 2008’deki Martian kuzey kutbuna yakın dokunduğunu gösteren Phoenix probuna dayanıyor. Önceki tasarımları yakından takip eden misyon bilim adamları, maliyetleri düşürdüler. InSight, Mars atmosferine saatte 10.000 kilometreden fazla bir zamanda yaklaştığı için, zanaatın hassas ekipmanı Mars’ın ince atmosferiyle oluşan sürtünmeden kaynaklanan ısıdan koruyacak bir dış kabuğa sahiptir. Bir paraşüt daha sonra Mars atmosferinin alt yarısı boyunca InSight’ı aşağıya indirecek, daha sonra roketler yüzeye 100 metre uzandığında Insight’ı kızıl gezegene yavaşça yatıracaktır. Phoenix inişi pürüzsüz bir şekilde ilerlerken, bu sefer hıçkırıksız bir sürüşün garantisi yok – Mars’ta herhangi bir şeye iniş oldukça zor bir iştir. Bir önceki Mars misyonlarının üçte biri başarısız olmuşltur. Bilim insanları yine de, iyi sınanmış sistemlerinin, Elysium Planitia olarak bilinen düz bir ovada, 130 km genişliğindeki belirlenmiş bölgeye iniş yapabilme şansının 99’una sahip olduğundan eminler. İnişten on altı dakika sonra, Mars tozları çöktüğünde, InSight’ın güneş panelleri kendini şarj etmek için harekete geçecek. Sonra ki görev artık çok ciddi bir hal almaya başlayacaktır.

Elysium Planitia ovası, düzlüğü nedeniyle seçildi. İlk önce buraya inişte bilim insanları bu bölgede mühendislik kısıtlamaları getirmişti. İniş pisti, Mars ‘deniz seviyesi’ üzerinde iki kilometreden daha az olmalıydı, böylelikle prob, yavaşlatmak için yeterli bir atmosferde ilerleyebilirdi. Aynı şekilde largo kayalar ve diğer potansiyel engellerden arınmış geniş ve açık bir alan istiyorlardı. Aynı zamanda, Mars ekvatoruna da yakın olmak zorundaydı, böylece probun en az bir Mars yılını (687 Dünya günü) – misyonun öngörülen asgari süresi için – yeterli kalması için düzgün güneş ışığında yaralanabilecektir. Genişleyen Mars manzaralarının çarpıcı resimlerini beklememize karşı, InSight’ın misyon bilimcileri gezegenin yüzeyinin altında ne olduğunu değil, onun üzerinde ne olduğu hakkındaki meraklarını gizlemiyorlar. Burası düz ve sıkıcı bir alandır.

Testler

Gemideki en önemli araçlardan biri, Mars’ın derinliklerinden gelen titremeleri ölçmek için bir sismometredir (SEIS olarak bilinir). InSight’ın sismometresi, zemin ile doğrudan temas halinde olacak ve onu hem rüzgardan hem de aşırı derecede sallanan Mars sıcaklıklarından korumak için bir termal kalkanla kaplanacak. Bir hidrojen atomunun, genişliğinden daha küçük boyutlardaki titreşimleri alabilmesi, çok hassastır. Bu, Mars arazisindeki göktaşı etkilerinin anlatı yumruğunu da tespit etmek için fazlasıyla yeterlidir.
SEIS, hassas araçlarını alanın zorlu ortamlarında test etmek için Mars yolculuğunda zaten ateşlenmişti, ancak ilk tam sismik veriler, sonda dokunduktan birkaç ay sonra 2019’un başlarında Dünya’ya geri dönmeye başlayacaktır. Bilim insanları, bulunan her ne olursa olsun, orada ne olup bittiği hakkında çok az şey bilindiği için çok ilginç ve heyecanlı olacak bir beklenti olacağı konusunda hemfikir.
Dünya üzerindeki depremlerle ilgili benzer ölçümlerin yapılmasından bu yana 130 yıl geçti ve gezegenimizin gizemleri hakkındaki bilgilerimiz o zamandan beri değişiyor. Titreşimlerin Dünya’nın içinde yansıttığı ve kırıldığı yoldan, iç yapısı hakkında bilgiler edindik. Gezegenimizin içinde hiç seyahat etmeden, bir iç dış çekirdekli olduğunu, içte manto kabuğunun altında duran katı bir demir iç çekirdeğe sahip olduğunu biliyoruz. InSight, Mars hakkında aynı düzeyde bilgi birikimine sahip olabilir ve bunu yaparak Mars’ın en büyük sorularından birine ışık tutulabilir: Mars’ın manyetik alanına ne oldu?

Saha Çalışmaları

Dünyanın manyetik alanı, gezegen dönerken sıvı dış çekirdekteki malzemenin hareketi ile üretilir. Mars’ın bir zamanlar küresel bir manyetik alana da sahip olduğuna dair ciddi kanıtlar var, ama şimdi geriye kalanlar, burada dağılmış olan yerelleşmiş manyetizmanın yamuk parçalarıdır. Mars daha küçük bir gezegen olduğu için, onu sıvı tutmak adına çekirdeğin üzerine yeterince sıvılaşmayı sağlayacak kırılma olmayabilir. Burası katılaşırsa, artık hareket etmez, bu yüzden manyetik alan kapanmış olur. Manyetik alanlar gezegenleri Güneş’ten gelen yüklü parçacıklardan oluşan bir akım olan güneş rüzgârından korur. Mars’ın manyetik alanı olmadığında, güneş rüzgârı gezegenin atmosferinde çöker.
InSight’ın, çekirdeğin herhangi birinin hala sıvı olup olmadığını belirlemek için Mars’taki titreşim yolunu kullanabileceği umulmaktadır. Çekirdek ile Mars’ın manyetik alanı arasındaki bağlantıyı anlamak, astronotları düzenli olarak Mars’a göndermek ve onları Güneş’in ve Samanyolu’ndaki yıldızların geri kalanının oluşturduğu sert radyasyondan korumak için çok önemli olabilir. InSight ayrıca, çekirdekten yükselen ısı ile sıvı olarak tutulan, su altı yüzey rezervuarlarını da ortaya çıkarabilir. Mars’ın eski suyunun sıvı halde yaşayabildiği tek yer olabilir.

Sıcak Konu

Eğer SEIS bir doktor steteskopunun eşdeğeri ise, gezegenin attığı kalbi dinlemek, Isı Akışı ve Fiziksel Özelliklerini bu prob ile (HP3 olarak bilinir) Mars’ın dilinin altına bir termometre koymuş gibi olacağız. Tüm düzenek yalnızca üç kilogram ağırlığındadır ve düşük kaliteli bir YouTube videosunun yanı sıra misyonun süresi boyunca 40 megabayttan fazla veri gönderir. Köstebek gibi, Marslı toprağa beş metre derinliğe kadar girecek – herhangi bir Mars probundan çok daha derine inecektir. Bu, gece ve gündüz veya Mars’ın sallanan mevsimlerinden kaynaklanan her türlü yüzey sıcaklık değişimlerinden uzaklaşmaya yetecek kadar derindir. Her 50 santimetrede prob, bir nabız atışına izin verecek ve Mars’ın alt yüzeyinde nabzın nasıl dağıldığını ölçecektir.

HP3 ayrıca radyoaktif bozunumun ürettiği ısı kanıtı için de geçerlidir. Uranyum, toryum ve potasyum gibi elementler, uzun zaman dilimlerinde kendiliğinden hafif elementlere ayrılarak yol boyunca enerji açığa çıkarırlar. Bilim insnaları Mars ve Dünya’nın “bir araya gelen ve eriyen gezegen yapı taşlarından” benzer bir şekilde oluştuğunu düşünüyor. Eğer iki gezegen aynı malzemeden oluşmuşsa, bu malzemeler radyoaktif bozunmaya maruz kaldıklarında benzer bir ısı imzası beklemeliyiz. Bilim insanları InSight, “Mars’tan çıkan ısının bu resim ile tutarlı olup olmadığını söyleyecektir.” görüşündeler.
Bu, gezegenin reflekslerinin tıbbi eşdeğerini ölçen Rotasyon ve İç Yapı Deneyi’nden (RISE) ayrılır. Mars Güneş’i yörüngede geçirdiği için, ekseni üzerinde Dünya’ya çok benzer bir şekilde sallanıyor. Bu sallantılar tam olarak Mars’ın merkezinde neler olduğuna bağlıdır. Bir çiğ yumurtanın sert kaynatılmış olana kıyasla nasıl döndüğünü karşılaştırarak kendiniz için bunu test edebilirsiniz. Kısmen sıvı bir Mars çekirdeği, katı bir çekirdekten daha farklı bir yalpalamaya yol açacaktır. Dolayısıyla, RISE’den alınan ölçümler, Mars’ın manyetik alanının neden kapatıldığının gizemine ışık tutmak için SEIS’ten gelenleri tamamlayacak. Araç, InSight’ın görevini her gün uzaydan, Dünya’dan bir sinyal göndererek ve RISE tarafından eve geri yansıtma yaparak izleyecektir. Mars’ın pozisyonundaki ve hızındaki değişiklikler, bir ambulans sireninin perdesinin sizi geçerken değiştiği gibi, sinyalin frekansında belirgin kaymalar bırakacaktır.
Her şey planlanırsa ve bu deneylerin tümü amaçlandığı gibi çalışırsa, Güneş Sistemindeki en çok araştırılan gezegenin en keşfedilmemiş kısmı hakkında son derece önemli bilgiler alınacaktır.

Kaynakça:

NASA

Yazar: Tuncay Bayraktar