Astronomlar Jüpiter’i mikro robot sürüleriyle keşfedecek ve atmosfer kimyasını test edecek.
Toronto York Üniversitesi’nde geliştirilen projeye göre astronomlar Jüpiter atmosferini el büyüklüğünde en az bir düzine robotla keşfedecek. Mikro robotlar atmosfere girip sürtünme sebebiyle yanmadan önce 15 dakika boyunca gözlem yapacak ve her robot atmosfer kimyasını farklı bir sensörle analiz edecek. York Üniversitesi bünyesindeki Yer ve Uzay Bilimleri Araştırma Merkezi (CRESS) mühendislerinin tasarlamak istediği robotlar, on beş dakika içinde Dünya’ya 20 megabit veri göndererek Güneş Sistemi’nin en büyük gezegeni olan Jüpiter’in atmosferiyle ilgili kritik bulgular sağlayacak.
Neden tek bir uydu değil?
NASA yörüngeye büyük ve ağır uydular fırlatmanın pahalı olması nedeniyle Güneş Sistemi’ni keşfetmekte zorlanıyor. Özellikle son 20 yılda bilgisayarların küçülmesi ise çok daha küçük ve hafif uydular geliştirilmesine imkan sağlıyor. Her ne kadar el büyüklüğündeki robotların bir ana uydu olmadan Dünya’ya sinyal göndermesi imkansız olsa da mikro robot sistemi uzaya Galileo gibi büyük bir uydu göndermekten çok daha ucuza mal oluyor.
Nitekim bugün Dünya yörüngesindeki birçok iletişim uydusu orta boy koli büyüklüğündeki küp uydularla değiştiriliyor. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte bozuk para büyüklüğünde, hatta mikroskobik boyutlarda binlerce uzay sondası üretilecek ve bunlar belki de tarihin ilk Von Neumann sondaları olarak komşu gezegenleri keşfedecek. Dünya’ya en yakın gaz devi olan ve aynı zamanda Europa gibi hayat barındırma ihtimali bulunan uydulara ev sahipliği yapan Jüpiter, yeni kuşak mikro sondaların ilk hedefi olarak düşünülüyor.
Gaz devi demek atmosfer demek
Jüpiter gibi gaz devleri, uzay araçlarının iniş yapabileceği katı bir yüzeye sahip bulunmuyor. Bu nedenle de Jüpiter’i uzaydan gözlemlemek gezegenin en önemli bileşeni olan atmosfer kimyası hakkında pek fikir vermiyor. Galileo gibi uzay araçları bugüne kadar gezegenin bulutlarını, fırtınalarını ve gittikçe küçülerek kahverengine dönen ünlü Kırmızı Leke’yi uzaydan inceledi. Şimdi sıra Jüpiter’in atmosferinin iç katmanlarını incelemeye geldi.
Ancak, araştırmacıların Jüpiter’e küçük uydular göndermek istemesinin tek sebebi maliyetleri azaltmak değil. 300 kilogramdan daha ağır olan sondalar, Jüpiter’in kalın atmosferinde daha yavaş düşüyor ve bu da derindeki katmanların sondaların gücü tükenmeden önce analiz edilmesini zorlaştırıyor. Mikro sondalar ise ezilme derinliğine hızla ulaşacak, ama bu sırada çok sayıda atmosfer katmanını analiz ederek Dünya’ya yararlı bilgiler sağlayacak. Üstelik paraşüt kullanmadıkları için oldukça kontrollü bir düşüş gerçekleştirecek olan mini sondalar, hızla artan hava basıncından pek az etkilenecek ve bozulmadan önce Jüpiter atmosferinde daha derinlere ulaşacak.
CRESS ekibinden John Moores, “Yaptığımız araştırmalarda paraşüt kullanmayan küçük bir sondanın bile atmosfer hakkında önemli bilgiler sağlayacak kadar çalışacağını gördük” diyor. “Bu sırada yörüngedeki iletişim uydusuyla güçlü bir bağlantı kurarak kolayca veri transferi yapabilecekler.”
Ne kadar küçük ve ne kadar hafif?
Bilim insanları şimdiden 1 kilogramdan hafif olan “küp uyduları” Dünya yörüngesinde kullanıyor. Bu tür küçük uyduların en büyük sınırlaması ise enerji sorunu. Küp uyduların yüzey alanı dar olduğu için güneş panelleri yeterince elektrik üretemiyor. Radyoaktif serpinti riski nedeniyle uydularda plütonyumla çalışan termoelektrik jeneratörler de kullanılmıyor. Ayrıca mikro uydular Jüpiter yörüngesinde dönen ayrı bir uydu gerektiriyor. Ancak Avrupa Uzay Ajansı (ESA), 2030 yılında Jüpiter’e JUICE uydusunu göndermeyi planlıyor. İşte bu uydu aynı tarihlerde ucuz bir seferle Jüpiter’e ulaşacak olan mikro uydular için gezegenler arası anten işlevi görebilir ve sinyalleri Dünya’ya iletebilir. Hatta JUICE mikro uyduları yanında taşıyabilir.
Resmi adıyla SMARA seferi, Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin toplam kütlesinin üçte ikisine sahip olan Jüpiter’in incelenmesi açısından önemli. 4,6 milyar yıl önce Dünya ile aynı bulutsudan oluşan Jüpiter, büyük kütleli bir gezegen olduğu için yüz yıllık sürelerde çok sayıda kuyrukluyıldızla asteroite hedef oluyor. Jüpiter’e çarpan asteroitler buharlaşarak gezegenin kimyasını değiştiriyor ve bu da Jüpiter’in hem Güneş Sistemi’nin oluşumu hem de Asteroit Kuşağı ile Neptün’ün ötesinde yer alan Kuiper Kuşağı hakkında önemli veriler içerdiği anlamına geliyor.
Jüpiter Güneş Sistemi’nin en kalın atmosferine sahip olduğu için, gazlar kinetiği ve akışkanlar mekaniği açısından doğal bir laboratuar oluşturuyor. Bilim insanları Jüpiter atmosferini inceleyerek Dünya iklimini modellemeyi ve daha uzun süreli hava durumu tahminleri yapmayı planlıyor. Jüpiter’in enerjik fırtınaları, burgaçlı bulut kümeleri ve güçlü şimşekleri bu konuda pek çok ipucu barındırıyor. Gezegen bilimciler katı bir yüzeye sahip olmadığı için aslında Dünya’dan farklı bir iklimi olan Jüpiter’in sırlarını çözdüklerinde Uranüs, Neptün ve Satürn gibi uzak gezegenler hakkında daha fazla bilgi edineceklerini düşünüyor. Mesafe arttıkça roketlerin kargo kapasitesi azaldığından, Jüpiter’in mikro uydularla incelenmesi, gelecekteki Satürn seferleri için bir deneme niteliği taşıyor.
