PHILAE KÜÇÜK AMA… – Açık Bilim
03 Aralık 2014 Erdem Erikçi	MAKALE	0 Comments
Ticari kaygılar ve bilgiye ulaşma çabası
Mısır 1517’den beri Osmanlı’nın boyundurluğu altındaydı. Fakat 18. yüzyılın sonlarına doğru Osmanlı’nın merkezi otoritesini iyice kaybetmesiyle Mısır’da kaos hüküm sürmeye başlamıştı. Kendi hakimiyetlerini kurmaya çalışan bazı Mısırlı gruplar Nil Nehri boyunca yol alan Fransız tüccarların kafilelerini taciz ediyorlardı. Napolyon bundan rahatsızdı. Mısır ticaret yollarının kilit noktasındaydı ve güven altına alınmalıydı. Ayrıca Mısır işgal edilebilirse Britanya’nın Hindistan’a olan erişimini zorlaştırabilir ve sömürge yarışında büyük bir avantaj elde etmiş olurdu. Ticari kaygıların yanısıra Fransız entellektüeller eski Mısır Medeniyeti’nin, Batı Medeniyeti’nin beşiği olduğunu, Mısır’daki aydınlanmanın batıya taşınması gerektiği konusunda hem fikirlerdi. Devrim Fransası’nın yönetimini ikna eden Napolyon, 40000 asker, 10000 denizci ve çeşitli alanlarda uzman 167 bilim insanıyla Toulon’dan İskenderiye’ye yola çıktı.
Bugünkü ismiyle Raşit, o zamanki ismiyle Rosetta kentinde bulunan Julien Kalesi, stratejik açıdan önemliydi. Napolyon’un Nil üzerinden Kahire’ye giden yolunun güvenliğinin sağlanabilmesi için kontrol altına alındı. Kale harap halde olduğu için elden geçirilmeliydi. 1799 yılındaki restorasyon çalışmaları sırasında Pierre-François Bouchard isimli bir asker tarafından ilginç bir taş keşfedildi. Taşın üstünde üç ayrı alfabede yazılmış metinler bulunuyordu. Bu alfabeler Hiyeroglif, Demotik ve Antik Yunan alfabeleriydi. Üç ayrı metnin aynı fakat farklı dillerde yazılmış olabileceğini düşünen bilim insanları hiyerogliflerin deşifre edilmesinde taşın önemli olabileceğini fark ettiler. Taşa “Rosetta Taşı” ismini verdiler. 2 yıl sonra Julien Kalesi’nin Britanya tarafından ele geçirilmesiyle taş, Londra’daki British Museum’a taşındı.
Rosetta Taşı: Yukarıdan aşağı sırasıyla; Hiyeroglif, Demotik ve Antik Yunan alfabesiyle yazılmış metinleri görmek mümkün. (9)
Hiyerogliflerin şifresi çözülüyor
Hiyeroglifleri deşifre etmek bir Fransız mısırbilimci Jean-François Champollion’a kısmet oldu. 1822-1824 yılları arasında 13 dil bilen Champollion, taş üzerindeki metinleri birbirleriyle karşılaştırarak hiyerogliflerin ifade etmek istediğini çözdü ve antik Mısır Medeniyeti’nin anlaşılmasının yolunu açtı. Fakat Champollion bu çalışmayı Britanyalı mısırbilimci William John Bankes’in daha önceki bulguları olmasa başarıya ulaştıramazdı. 1815 yılında Nil nehri üzerindeki Philae adasındaki Philae Dikilitaşı’nın bulunması hiyerogliflerin anlaşılmasındaki ilk önemli adımdı. Dikilitaşın üzerinde antik Yunan ve antik Mısırca iki metin vardı. Her ne kadar birbirlerinin tercümesi olmasa da bu iki metnin karşılaştırması Bankes tarafından yapıldı ve Champollion kendi bulgularının sağlamasını Bankes’in çalışmalarını temel alarak yaptı.
Philae Adası’nda bulunan Philae Dikilitaşı (10)
Rosetta Taşı’nın keşfinden 194 yıl sonra, yani Kasım 1993’te, Avrupa Uzay Ajansı (European Space Agency-ESA) uzun vadeli bir projeye onay verdi. Görev, bir gök taşına yolculuk etmek, gök taşının yörüngesinde dönmek, gök taşına inmek, örnek toplamak ve bu örnekleri incelemeyi içeriyordu. Daha önce denenmemiş ne varsa bu proje dahilindeydi. Bilinmezliklerle doluydu. Riskli ve pahalıydı. Çok uzun sürecekti, yani sabır ve istikrar gerektiriyordu. Tüm bunlara rağmen projenin başarıya ulaşması halinde gök taşlarının yapısı, gezegenlerin oluşumu, dünyada canlılığın ve suyun nereden geldiği hakkında bilgi edinilecek ve büyük ihtimalle güneş sisteminin tarihi tekrar yazılacaktı. Bir taş daha geçmişe ışık tutacaktı. Bu projeye “Rosetta Görevi” ismi verildi. Görevi gerçekleştirecek olan uyduya “Rosetta”, gök taşına iniş yapacak robota ise “Philae” dendi. Daha uygun isim düşünülemezdi.
Rosetta ve Philae yapım aşamasında (1)
2004 yılında 15 yaşındayken Philae’ye ismini veren İtalyan Serena Olga Vismara’nın hikayesini kendi ağzından dinleyebilirsiniz:
Rosetta’nın hedefi 46P/Wirtanen isimli gök taşıydı. 8 yıl içinde gök taşına varması planlanıyordu. Rosetta’nın yüklü olduğu roket Ocak 2003’te fırlatılacaktı, fakat roketin arızalanması fırlatmanın ertelenmesine neden oldu. Bu tür görevlerde roketin ne zaman, Dünya’nın neresinden fırlatıldığı, hangi yolu izleyeceği, hangi roketle gönderildiği gibi parametreler önemli olduğu için tüm planlar sil baştan yapılmak zorunda kalındı. Tekrar yapılan hesaplamalar sonrasında yeni hedef 67P/Churyumov-Gerasimenko olarak belirlendi.
67P/Churyumov-Gerasimenko 1969 yılında Rus astronomlar Klim Churyumov ve Svetlana Gerasimenko tarafından keşfedilmişti. Gök taşına kendi soyisimlerini verdiler. 67, gök taşının katalog numarasıydı. P ise gök taşının güneş etrafındaki dönüşünü 200 yıldan daha kısa sürede tamamladığını (6.6 yılda güneşin etrafındaki turunu tamamlıyor), yani “kısa dönem” gök taşı olduğunu ifade eden bir koddu. 67P/Churyumov-Gerasimenko’nun güneşe olan mesafesi 800 milyon km ile 186 milyon km arasında değiştiği, Jupiter ve Dünya’nın yörüngeleri arasında bir yörüngesi olduğu tespit edilmişti.
67P/Churyumov-Gerasimenko’yu ilk gözlemleyen Klim Churyumov (solda) ve Svetlana Gerasimenko
Rosetta’nın uzun süren yolculuğu
2 Mart 2004’te Rosetta ve Philae, Ariane 5G+ roketiyle fırlatıldı. Gök taşına ulaşabilmesi için 10 yıl süren bir yolculuk yapması gerekiyordu. Rosetta’nın dümdüz gök taşına doğru gitmesi mümkün değildi. Mars ve Dünya’nın yerçekimlerinden faydalanarak bir sapandan fırlatılmışcasına hızlanması gerekiyordu. 2007’de Mars’ın yanından, 2005, 2007 ve 2009 yıllarında da Dünya’nın yakınından geçerek gök taşına doğru yöneldi. Rosetta gök taşına doğru yol alırken yapacak fazla bir şey yoktu.Yakıttan, enerjiden ve işletme masraflarından tararruf etmek için Rosetta 8 Haziran 2011’de kapatıldı. 31 ay boyunca kendi etrafında dakikada bir kere döne döne uzayın derinliklerine ilerledi. 20 Ocak 2014’te gök taşına 9 milyon km kala ESA, Rosetta’yı dürttü ve uyandırdı. Rosetta’da aletler olması gerektiği gibi çalışıyor mu diye kontrol edildi. Her şey yolundaydı.
Rosetta’nın Mars ile selfie keyfiiiiiii (2)
Rosetta hedefine ulaşıyor
Mart sonunda Rosetta 67P/Churyumov-Gerasimenko’nun 5 milyon km uzaktan çekilmiş ilk fotoğrafını gönderdi. Her gün yeni fotoğraflar gönderiyor ve gök taşına yaklaştıkça gök taşının neye benzediği yavaş yavaş ortaya çıkmaya başlıyordu. Gök taşının şekli hiç de beklendiği gibi yuvarlak, belki biraz eğri büğrü, değildi. Bildiğiniz plastik ördeğe benziyordu (ben ilk gördüğümde ribozoma benzetmiştim). Muhtemelen iki ayrı gök taşı çarpışmış ve birleşmişlerdi. Toplam 6.4 milyar km yolculuk sonrası Rosetta, 6 Ağustos günü göktaşına 100 km kadar yaklaştı ve o günden sonra gök taşının etrafında dönmeye başladı. (Rosetta şuan nerede öğrenmek isterseniz tıklayın)
Farklı açılardan gök taşı ve aday iniş noktaları (ördeğe dikkat) (7)
Keops piramidi 67P-Churyumov-Gerasimenko’nun üstüne yerleştirilse… (4)
İlk defa bir gök taşının etrafında dönülüyordu. Bu dönüş gök taşını tanımak açısından birçok fırsat sunuyordu. Gök taşının atmosferinin (coma) içeriği incelendi. Gök taşının etrafa püskürttüğü gazlardan dolayı (ör: hidrojen sülfit, amonyak) çok kötü koktuğu anlaşıldı. Gök taşının manyetik alanının salınımlarının frekansı insan kulağının duyabileceği aralığa getirilmesiyle gök taşının sanki farklı bir dilde konuşuyormuş gibi ürkütücü sesler çıkardığı tespit edildi. (Bu sesleri daha önce de duymuştuk sanki. Tıklayınız.) Gök taşının topografyası tüm ayrıntılarıyla incelendi. İniş için en uygun yerler belirlenmeye çalışıldı ve “Site J” denen bölgede karar kılındı. 12 Kasım 2014, inişin yapılacağı gün olarak belirlendi.
Rosetta’yla beraber sessiz sedasız 12 yıl boyunca yolculuk eden Philae’nin gök taşına ineceği gün geldi çattı. Philae, bir çamaşır makinası boyutlarındaki robot küçük çaplı bir laboratuvar aslında. Üzerinde 10 farklı bilimsel alet bulunuyor. Bu aletleri ve görevlerini şu şekilde özetleyebiliriz:
APXS: Alpha X-ray Spectrometer; gök taşının yüzeyinin elemetsel içeriğinin tespit ediyor.
ÇIVA: Gök taşının yüzeyinin fotoğrafını çeken 6 mikro-kamera ve yüzeyin yapısını çalışan spektrometre.
CONSERT: Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission; Gök taşının iç yapısını çözüyor
COSAC: Cometary Sampling and Composition Experiment; Karmaşık organik molekülleri tespit ediyor.
Ptolemy; Yüzeydeki uçucuların doğasını ve isotopik yapısını belirliyor.
MUPUS: Multi-purpose Sensors for Surface and Subsurface Science; Gök taşının çekirdeğinin yüzeye yakın katmanındaki ısı akışını ve mekanik özelliklerini çalışıyor.
ROLIS: Rosetta Lander Imaging System; diğer ekipmanların örnek aldığı bölgelerin görüntülemesini yapıyor.
ROMAP: Rosetta Lander Magnetometer & Plasma Monitor; Yerel manyetik alan ve güneş rüzgarı etkileşimini çalışıyor.
SD2: Sample and Distribution Device; Yüzeyden 23 cm derinde delik açıyor ve bilimsel ekipmanlara incelenmek üzere örnek sağlıyor.
SESAME: Surface Electric Sounding and Acoustin Monitoring Experiment; Gök taşı yüzeyinin fiziksel ve elektriksel özelliklerini belirliyor. Yüzeye düşen tozların ölçümünü yapıyor.
12 Kasım sabahı heyecanla bilgisayarın başına oturdum. Canlı blog, webcasting, twitter ne varsa önümde açıktı; çünkü gün büyük gündü. İnsanlık ilk defa bir gök taşına temas edecekti. Her gelişmeden anında haberdar olmalıydım. 11 Kasım’ı 12 Kasım’a bağlayan gece Philae’nin tüm kontrolleri yapılmış ve iniş sürecinin devam etmesine karar verilmişti. Gün içinde olması gerekenler sırasıyla Philae’nin Rosetta’dan ayrılması, 7 saat sonra gök taşına varması, iticilerini ateşlemesi, zıpkını gök taşına saplaması, kendini sabitlemek için 3 ayağının ucundaki matkaplarla kendini yere vidalaması ve gök taşının panoramik görüntülerini yollaması şeklindeydi. Yani ters gitme ihtimali olan çok aşama vardı ki iticilerin çalışmayacağına dair haber geldi. Bu durum Philae’nin gök taşına temas ettikten sonra geri sekmesi tehlikesini doğuruyordu. O aşamada yapacak bir şey kalmadığı için Almanya Darmstadt’taki kontrol merkezinde operasyona devam edilmesine karar verildi. Saat 10:03 civarı Philae’nin Rosetta’dan başarıyla ayrıldığına dair sinyal dünyaya ulaştı. Rosetta’dan çekilen fotoğraflara göre de Philae ayaklarını ve antenlerini sorunsuz bir şekilde açmıştı. Bundan sonra Philae gök taşına 3.6 km/sa hızla yaklaşacak ve yüzeye 7 saat içinde inmiş olacaktı. Sonra indiğine dair sinyali yollayacak, ışık hızıyla ilerleyen sinyal 509.552.952 km’yi yaklaşık 28 dakika içinde kat edecek ve kontrol odası her şeyin yolunda olup olmadığını anlayacaktı.
Almanya Göttingen’deki Max Planck Güneş Sistemleri Araştırmaları Enstitüsü’nde bulunan Philae’nin gerçek boyutlarındaki maketi ve ben.
Philae’nin inişi sırasında Rosetta’dan çekilen fotoğrafları (5)
Heyecanlı anlar ve zıplayan Philae
500 milyon km ötede bir robotun 65.880 km/sa hızla hareket eden gök taşına inmeye çalıştığını biliyorsunuz. Farkındasınız ki tam o anda 21 yıllık projenin en önemli aşamalarından biri ya başarılı oldu ya da çuvalladı. Fakat haberin dünyaya ulaşması 28 dakika alıyor. O bekleyiş sırasında “ışık hızı daha hızlı olamaz mıydı!” diyor insan. Yıllarca sürmüş gibi gelen o bekleyişin ardından sinyal tam da gelmesi gerektiği zamanda, yani 17.03’te Dünya’ya ulaştı. Tarih yazılmıştı! İnsanlık ilk defa bir gök taşına temas etmişti. Darmstadt’ta bilim insanları büyük bir coşku içindeydiler. Şampanyalar patladı, herkes kahkaha atıyor, alkışlıyor, gururlanıyor, birbirlerine sarılıyordu. Fakat o sıralarda meğerse Philae’nin başı beladaymış. Gök taşına temas etmeden hemen önce ateşlenmesi gereken zıpkınlar çalışmamış. İttiricilerin de çalışmayacağı zaten biliniyordu. Gök taşının yerçekimi Dünya’daki yer çekiminden 100.000 kat daha az olduğu için gök taşına çarpan Philae 1 km havalanmış. Planlanmayan bir iniş daha gerçekleştirmiş. Çekirge 2. kere daha zıplamış. 3. inişinde durmuş. 3 ayağından 1 tanesi havada, biraz eğik bir biçimde, dolayısıyla kendini sabitleyemeyeceği bir pozisyonda kalmış. En kötüsü de kayalıkların arasına denk gelmiş. Yeteri kadar güneş alamadığı için pillerini güneş panelleri aracılığıyla doldurması mümkün olmayan Philae’nin pil ömrü yettiği kadar, ki yaklaşık 64 saat olması öngörülüyordu, örnek toplaması, deneyleri tamamlaması ve verileri dünyaya yollaması gerekiyordu. Herşeye rağmen Philae elinden geleni yaptı. Bilim insanlarının söylediğine göre gerçekleştirmesi gereken deneylerin %90’ını tamamlayan ve verileri göndermeyi başaran Philae 14 Kasım’ı 15 Kasım’a bağlayan gece uykuya daldı.
Philae’nin 67P-Churyumov-Gerasimenko’ya yaklaştığı sırada, ilk temasını gerçekleştirdiği anda ve ilk zıplama sonrasında çekilmiş fotoğraflarını görebilirsiniz. Philae’nin tam olarak nereye konduğu hala bilinmiyor. Renkli gösterilen alanlar Philae’nin bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölgeleri gösteriyor. (8)
Rosetta bilim yapmaya devam ediyor
Rosetta, gök taşının etrafında dönmeye ve analizlerine devam ediyor. Gök taşı şu anda güneşe doğru yaklaşıyor ve sıcaklık arttıkça aktifleşiyor. Rosetta’dan ilginç fotoğraflar gelmeye devam ediyor. Philae’nin gönderdiği veriler şu an Avrupa’nın çeşitli enstitülerinde analiz ediliyor. Bu yazı yazılırken kesin sonuçlar açıklanmış değildi. Dünya’daki suyun ve canlılığın nereden geldiği gibi sorulara cevap alabilmemiz için bir süre daha beklememiz gerekecek gibi görünüyor. Philae’nin tekrar uyanması için umutlar sürüyor. Gök taşı güneşe yaklaştıkça üzerindeki aydınlanma da artacak. Bu sayede Şubat 2015 gibi Philae’nin pillerini tekrar doldurup devreye girebileceği söyleniyor.
67P/Churyumov-Gerasimenko’nun püskürttüğü gaz ve toz miktarı güneşe yaklaştıkça artıyor. Fotoğrafın çekildiği tarih: 20 Kasım 2014 (6)
Gök taşına iniş sırasında bazı aksilikler yaşandı. Açıkçası her şey planlandığı gibi gitseydi “gerçek olamayacak kadar mükemmel” diyecektim. Fakat ne olursa olsun büyük bir başarı sağlandı. Philae’nin kendisi küçük ama sayesinde insanlık için büyük bir adım atıldı…
Philae’nin inişi tamamlandıktan sonra gök taşının yüzeyinden gönderdiği fotoğraf… Philae’nin ayaklarından biri görülebiliyor. Büyük ihtimalle etrafı kayalıklarla çevrili bir bölgede. Bu yüzden pillerini tekrar şarj etmeye yetecek kadar güneşe maruz kalamıyor. (7)
NOT: Bu yazımda Rosetta Görevi’nden genel olarak bahsettim. Bir sonraki yazımda bu projenin öneminden, beklenen sonuçlardan ve eğer kamuoyuyla paylaşıldıysa elde edilen sonuçları anlatmaya çalışacağım.
67P/Churyumov-Gerasimenko Avrupa Uzay Ajansı ESA Gök taşı Komet Ördek Philae Rosetta UZAY