Nereye Böyle? (Voyager ve Pioneer Araçları) • Kozmik Anafor | Türkiye'nin Astronomi Kaynağı
Önümüzdeki yüzyıllarda “tarihi eser” statüsü kazanacak olan Voyager ve Pioneer’lar, eğer uzak gelecekte birileri tarafından müzede sergilenmek üzere geri getirilmezse, yüz milyonlarca yıl boyunca yollarına devam edecekler.
Son birkaç yıldır, uzay yarışının antik çağlarından kalma uzay araçlarının Güneş sisteminin dış kısımlarına doğru sürdürdükleri yolculuklar basında sıkça yer bulmaya başladı. Sosyal medyanın da devrimsel etkisiyle astronomi ile içli dışlı olmaya başlayan pek çok bilim meraklısı da bu haberleri ilgiyle takip ediyor.
Yani ülkemizde daha çok akademik alanda sıkışmış olan bilim, halk içinde hızla daha çok kişinin ilgi alanına giriyor. Elbette bunlar sevindirici gelişmeler ancak Türkiye medyasının bilime ve etiğe yakın durmak için daha çok çabalaması gerekiyor. Zamanla taşlar yerine oturacaktır…
Voyager 1 uzay aracı.
1970’li yıllarda evrenin keşfi ve Dünya dışı yaşam arayışının henüz taze olduğu günlerde büyük bir heyecanla fırlatılan Pioneer ve Voyager araçları, bugün hala yollarına devam ediyorlar. Bu araçların bazıları artık “ölü” olarak uzun yolculuklarını sürdürse de, bazıları hala canlı ve bizimle iletişim halinde.
Gerçekte bilim dünyasının büyük teşekkürlerini hakeden Pioneer ve Voyager araçlarının birincil görevleri; dev gezegenler olarak nitelediğimiz Satürn, Jüpiter, Uranüs ve Neptün üzerine olan sınırlı bilgimizi, daha doğrusu bilgisizliğimizi gidermekti. 1972 yılında Pioneer 10 Jüpiter’e ve 73’te Pioneer 11 Satürn’e bu amaçla fırlatıldılar. Her iki araç da görevlerini kendilerinden beklenen biçimde, hatta daha iyi yerine getirip, Jüpiter ve Satürn hakkında bilgilerimizi kökten değiştirecek çok önemli veriler ve fotoğraflar gönderdiler.
Bu parlak başarıları ve fırlatılışlarının ardından geçen uzun yıllar boyunca veri göndermeyi ve yollarına devam etmeyi sürdüren her iki aracın enerji kaynakları tükenmeye başladı ve 2000’li yılların başlarında her ikisi de sessizliğe gömüldü. 1977’de ise Voyager 1 ve 2 benzer bir misyon için daha gelişmiş araştırma araçlarına sahip olarak fırlatıldılar.
Voyager ve Pioneer görevlerin halka anlatılmasında büyük katkısı olan ve araçların üzerindeki insanlığı anlatan plakaların fikir babası Carl Sagan.
Voyager 1, Jüpiter ve Satürn görevlerini tamamladıktan sonra, Dış Güneş Sistemi’ne yönelirken, Voyager 2 Güneş Sistemi’nin en uzak iki dev gezegeni olan Uranüs ve Neptün’e doğru yoluna devam etti. Voyager 2’nin Neptün ve Uranüs görevlerinde gönderdiği fotoğraf ve veriler, bugün bu iki gezegen hakkındaki bilgimizin en büyük kısmını oluşturmayı sürdürüyor.
Bugün biraz daha eski teknolojiye sahip olan Pioneer araçlarıyla iletişim kesilmiş ve bu uydular artık kör bir biçimde yollarına devam ediyor olsalar da, Voyager’lar hala veri gönderimine devam ediyorlar. Hatta bu araçlarla kurulabilen iletişimin ne kadar sağlıklı olduğunu şöyle örnekleyebiliriz: Bizden milyarlarca kilometre uzakta bulunmasına rağmen, Voyager 2’nin sorun çıkartan yazılımı Dünya’dan iletilen bir güncelleme ile 2010 yılında onarıldı.
Evet, şaşırdınız değil mi? 1970’li yıllarda bilgisayarlar bir hesap makinasından hallice de olsa, üzerlerinde bir yazılım çalışıyor. Uzay araçlarında kullanılan bilgisayarlar için önemli olan hız değildir. Basit yönlendirme ve görev komutlarını yerine getirebilmeleri yeterlidir.
Bu nedenle, Voyager ve Pioneer araçlarının bilgisayarlarında 8 bitlik RCA 1802 ve türevi işlemciler kullanıldı. Bu işlemciler 3 ila 6 megahertz arasında bir hıza sahipler ve 32 kb (evet kilobayt) hafızaları var. Bu hafıza size küçük gelmesin, eskinin muhteşem oyunu Süper Mario Kardeşler, ilk olarak bunun dörtte biri kadar hafıza üzerinde çalışabilecek biçimde yapılmıştı!
Voyager uzay araçlarını çalıştıran, 1971 yapımı 3.2 megahert hızındaki RCA 1802 işlemci.
Güneş’ten çok uzaklara yol aldıkları için araçların güneş panelleri ile elektrik üretmeleri beklenemezdi. O nedenle bu görevlerde kullanılabilecek “bildiğimiz” en uzun süreli enerji kaynağı olan nükleer piller (RTG) tercih edildi. Bir plütonyum kütlesinin yaydığı ısıyı elektriğe dönüştüren bu piller sayesinde 2025’li yıllara kadar enerji sıkıntısı çekmeyecekleri düşünülüyor. Fakat, plütonyumun ısısını elektriğe çeviren düzeneğin ömrü daha kısa.
Yani plütonyumun yaydığı enerji tükenmese bile araçların şu anda bile aniden elektriksiz kalma ihtimali sözkonusu. Tahminler, araçların 2020-2025 yılları arasında tamamen sessizliğe bürüneceği yönünde. Bundan daha uzun süre çalışır halde kalabilecekleri öngörülmüyor, çünkü şimdiden tasarım aşamasındaki kullanım ömürlerini onlarca yıl aşmış durumdalar.
Peki bu araçlar şu anda neredeler?
Hem Pioneer, hem de Voyager araçları uzun zaman önce son gezegen olan Neptün’ün yörüngesinin ötesine, hatta heliosphere’in ötesine ulaşmış durumdalar. Burada biraz teknik bilgi vermemiz gerekiyor:
Voyager 1 ve 2’nin 2015 başı itibarıyla Heliosphere içindeki yaklaşık konumları.
Güneş’ten yayılan yüklü parçacıklar ve atomlardan oluşan Güneş rüzgarı, Güneş’in hareket yönünün tersine uzanan damla şekilli heliosphere (günküre) denilen düşük yoğunluklu bir ortam oluşturur. Bu parçacıklar yaklaşık 400 km/sn gibi süpersonik (ses hızından çok daha yüksek) bir hızla hareket ederler. Fakat güneşten 90-100 ab (1 ab = 150 milyon kilometre) kadar uzaklıkta artık yavaşlayarak ses altı hıza düşerler. Parçacıkların ses altı hıza düştüğü bu bölgeye termination shock (sonlandırma şoku) ismi verilir.
Heliosphere’in bu sonlandırma şoku sınırı ile yıldızlararası ortamdan gelen rüzgara yenik düşüp “durduğu” durgun bölgeye kadar olan alana heliosheath (gündurgun) deniliyor. Bu alanda, Güneş rüzgarı ses altı hızda yoluna devam eder, yaklaşık Güneş’ten 130-150 ab uzaklıkta ise yıldızlararası rüzgarın gücüne yenik düşerek tamamen durur. Güneş rüzgarlarının tamamen durduğu bölgeye de “heliopause“ adı veriliyor.
Artık 40 yıllık yolculuktan sonra Güneş’ten yaklaşık 20 milyar (2017 Mayıs itibarıyla Voyager 1 aracı 20.7 milyar, Voyager 2 ise 17.1 milyar) kilometre uzakta yola devam eden araçlar, Güneş rüzgarlarının etkisini tamamen yitirdiği heliopause sınırına ulaştılar. Dış uzaydan gelen parçacıkların artık Güneş rüzgarlarınca durdurulamadığı, yani Güneş sisteminin koruma kalkanının devre dışı kaldığı yıldızlararası ortamda yollarına devam edecek olan araçlar, tarih boyunca Güneş’in korumasından tümüyle çıkmış ilk insan yapımı nesne konumunda olacaklar.
Voyager ve Pioneer araçlarının yörüngeleri, görev çizelgesi ve bugün yol aldıkları rotalar.
Araçlardan Voyager 2 şu anda heliosheath bölgesinden henüz çıkmadı ve yoluna devam ediyor. Voyager 1 ise artık yolculuğuna yıldızlararası ortam olarak nitelenen bölgede devam ediyor. Araçların konumlarını bu linkten takip edebilirsiniz.
Medyada yer aldığının aksine, Voyager’lar Güneş Sistemi dışına çıkmış sayılmıyorlar. Her ne kadar Güneş rüzgarları ve Güneş’in manyetik etkileri heliopause sınırının ardından sona erse de, yıldızımızın kütleçekimsel etkileri buradan çok daha uzaklara kadar hakimiyetini koruyor. 4 ışık yılına kadar (1 ışık yılı = 9.5 trilyon kilometre) yakın çevresinde başka bir yıldız bulunmayan Güneş’in bu kütleçekimsel hakimiyetini yaklaşık 1,5-2 ışık yılı çapında küresel bir alan içinde koruduğunu düşünmek hatalı olmaz.
Gökbilimciler, bu uzak bölgenin de boş olduğunu düşünmüyorlar. Zaman zaman Güneş sistemi içlerine yönelen geniş yörüngeli kuyruklu yıldızlara evsahipliği yapan Oort Bulutu 30.000 ila 50.000 ab uzaklıkta küresel bir biçimde Güneş Sistemi’ni çevreleyerek son sınırı oluşturuyor. Oort Bulutu’ndaki kuyruklu yıldız sayısı ise 100 milyarın üzerinde olarak tahmin ediliyor.
Saniyede yaklaşık 10 km’ye ulaşan hızlarla yol alan Voyager ve Pioneer araçlarının 40 yıla yakındır sadece 19 milyar kilometre yol alabilmiş olduğu düşünüldüğünde, Güneş Sistemi’nin sınırlarının büyüklüğü daha net anlaşılacaktır.
Güneş sistemini çevreleyen Oort Bulutu’nun temsili gösterimi.
Şu anda Oort Bulutu’na ulaşmaları için birkaç yüzyıllık yolları olmasına karşın, bilimsel araçlarının çoğu çalışmaya devam eden Voyager’ların yıldızlararası ortam olarak niteleyebileceğimiz bölgeden gönderecekleri veriler bilim insanları için büyük önem taşıyor. Buradan elde edilecek veriler, yıldızlararası ortamın yapısı hakkında başka şekillerle ulaşılması neredeyse imkansız olan bilgiler edinmemizi sağlayacak. Çünkü, onların şu an bulundukları bölgeye çalışır halde ulaşabilecek tek uzay aracı olan New Horizons (Yeni Ufuklar) aracının bile, o uzaklığa erişmesi için onlarca yıl daha yol alması gerek.
Önümüzdeki yüzyıllarda “tarihi eser” statüsü kazanacak olan Voyager ve Pioneer’lar, eğer uzak gelecekte birileri tarafından müzede sergilenmek üzere geri getirilmezse, yüz milyonlarca yıl boyunca yollarına devam edecekler. Uzay gerçekte çok “boş” olduğu için, herhangi bir gökcismine çarparak yok olma ihtimalleri de gözardı edilebilecek kadar düşük. Yine de, ömürleri sonsuz değil; yıldızlararası ortamda çok büyük bir hızla yol alırlarken, çarpan mikro partiküller ile yavaş yavaş aşınacak ve çok çok uzun bir zaman diliminde, bir milyar yıl içinde yavaşça toza dönüşerek yok olacaklar.
Ya da söylediğimiz gibi, belki de birkaç bin yıl sonra, bir uzay arkeoloğunun en değerli keşfi olarak koleksiyonunun bir parçası olabilirler.
Not: İlk olarak 5 Eylül 2012 tarihinde yayınladığımız bu yazımız, yeni veriler eşliğinde güncellenip geliştirilerek tekrar yayınlanmıştır. Facebook
Carl Sagan Gündurgun Günküre Heliopause Heliosheath Heliosphere Helyosfer Oort Bulutu Pioneer 10 Pioneer 11 Sonlandırma Şoku Termination Shock Voyager 1 Voyager 2 Yıldızlararası Ortam
Güneş Sistemi’nin Coğrafyası 1...