Tianwen 2 görevi: asteroit örneklerini getirmek, kuyrukluyıldızı incelemek

Proje, temel teknolojileri geliştirmek, kökenleri ve evrimi incelemek için veri elde etmek üzere tasarlandı. (chinadaily)

Bir Uzun Yürüyüş 3B taşıyıcı roket, Perşembe günü saat 01:31’de Sichuan eyaletindeki Xichang Uydu Fırlatma Merkezi’nden havalanarak Tianwen 2 sondasını yaklaşık 18 dakika sonra Dünya’dan Kamualev adlı asteroide doğru bir transfer yörüngesine gönderdi. CAI YANG/XINHUA

Çin, Perşembe sabahı erken saatlerde ilk asteroit örnekleme görevini başlatarak, Dünya’ya yakın küçük bir asteroidi keşfetmeyi ve ondan örnekler toplamayı hedefliyor.

Tianwen 2 robotik sondasını taşıyan bir Uzun Yürüyüş 3B roketi, Sichuan eyaletindeki Xichang Uydu Fırlatma Merkezi’nden saat 01:31’de fırlatıldı.

Yaklaşık 18 dakika süren uçuşun ardından, roket Tianwen 2’yi başarıyla hedefi olan Kamualev adlı asteroide yönelen bir transfer yörüngesine yerleştirdi.

Çin Ulusal Uzay İdaresi’ne (CNSA) göre, sondanın güneş panelleri sorunsuz bir şekilde açılarak fırlatma aşamasının başarılı olduğunu işaret etti.

CNSA direktörü ve Tianwen 2 görev merkezi başkanı Shan Zhongde, fırlatmadan sonra yaptığı açıklamada, Tianwen 2’nin Çin’in gezegenler arası keşif çabalarında yeni bir sayfa açtığını söyledi.

“Bu uzun, karmaşık ve zorlu bir yolculuk. Her bir görevi planımıza uygun şekilde yerine getirmesini umuyoruz, böylece bilimsel başarılar sağlayabilir, evrenin daha fazla gizemini çözmemize yardımcı olabilir ve insanlığın bilgi birikimini zenginleştirebilir,” dedi.

CNSA, Tianwen 2 görevinin tek bir seferle çoklu hedefleri gerçekleştirmesinin beklendiğini belirtti. Bu hedefler arasında Kamualev’den örnek toplamak ve ana kuşak kuyrukluyıldızı 311P’nin yanından geçerek inceleme yapmak da yer alıyor. Ana kuşak kuyrukluyıldızları, asteroit kuşağı içinde kuyrukluyıldız benzeri etkinlikler gösteren ve asteroit benzeri yörüngelere sahip cisimlerdir.

İdare, Tianwen 2 projesiyle iki ana mühendislik hedefinin gerçekleştirilmesinin amaçlandığını bildirdi. Birincisi, zayıf yerçekimli gökcisimlerinden örnek toplamak, yüksek hassasiyetli otonom seyir ve kontrol ile diğer kritik manevralar için gerekli temel teknolojileri geliştirmek ve bunları göstermek. İkincisi ise asteroitlerin kökenleri ve evrimi üzerine çalışmalar için veri ve örnekler elde etmek.

Planlayıcılar, uzay aracının hem Kamualev’in hem de 311P’nin boyutları ve şekilleri, yörüngesel özellikleri, dönüş desenleri ve termal radyasyon özellikleri gibi çeşitli fiziksel parametrelerini ölçmesini umuyor. Bu ölçümler, onların yörünge dinamikleri üzerine araştırmaları mümkün kılacak. Araştırmacılar ayrıca bu cisimlerin dış yüzey özelliklerini, malzeme bileşimlerini, iç yapıları ile bir çarpma olayı sırasında bir kraterden fırlayan malzeme olan olası püskürtüleri analiz edecek.

Örnekler Dünya’ya döndükten sonra bilim insanlarına dağıtılacak. Onlar da bu örneklerin fiziksel özelliklerini, kimyasal ve mineralojik içeriğini ve izotop bileşimini inceleyerek asteroitlerin oluşumu ve evrimi ile erken Güneş Sistemi üzerine yapılan çalışmalara katkıda bulunacaklar, CNSA’ya göre.

Kamualev, yani 469219 Kamo’oalewa olarak da bilinen bu asteroit, ilk olarak Nisan 2016’da Hawaii’deki Haleakala Yüksek İrtifa Gözlemevi’nde bulunan bir asteroit tarama teleskobu tarafından keşfedildi.

Bu gökcismi Güneş’in etrafında döner ve bu sayede Dünya’nın sürekli bir yol arkadaşı olarak kalır. Dünya’ya gerçek bir uydu kadar yakın değildir, ancak bugüne kadar bilinen en iyi ve en kararlı yarı-uydu örneğidir.

Kamualev’in yansıtma spektrumu ve diğer fiziksel özelliklerine ilişkin analizler, bu asteroidin, Ay yüzeyinden başka bir gökcismiyle çarpışma sonucu fırlamış bir kaya parçası olabileceği hipotezine yol açtı.

Çin’in bir asteroide ilk uzay yolculuğu, 2012’de Chang’e 2 Ay yörünge aracının genişletilmiş görevi kapsamında, şekli uzamış ve düzensiz olan 4179 Toutatis adlı Dünya’ya yakın asteroide yaptığı yakın geçişti.

Asteroit örneklerini getirmeye yönelik Çin’in ilk girişimi olan Tianwen 2 görevi, en yüksek düzeyde planlama, hesaplama ve uygulama gerektiren bir dizi gelişmiş ve zorlu manevrayla karakterize ediliyor.

Çin Uzay Teknolojisi Akademisi tarafından tasarlanıp inşa edilen uzay aracı, önümüzdeki yıl içinde Kamualev’e doğru ilerlemek üzere birkaç yörünge manevrası gerçekleştirmek üzere programlandı. Bundan sonra, asteroitin yörüngesine girecek ve uzaktan gözlem yaparak veri toplayacak; bu da bilim insanlarının ve yer kontrol görevlilerinin görevin en kritik bölümü olan örnek alma operasyonu için uygun yerleri analiz edip belirlemelerine olanak tanıyacak.

Tüm hazırlıklar tamamlandıktan sonra sonda, örnek toplamak üzere asteroide yaklaşacak.

Her şey takvime uygun giderse, Tianwen 2 2027 sonunda Dünya yörüngesine geri dönecek ve örnekleri içeren dönüş modülünü bırakacak; bu modül örneklerle birlikte yere dönecek.

Değerli asteroit maddelerini bıraktıktan sonra, sonda Dünya’nın yerçekimini bir sapan etkisiyle kullanarak kendisini 311P yönüne doğru hızlandıracak. Kuyrukluyıldıza birkaç yıl sonra ulaşması ve detaylı bir uzaktan algılama araştırması gerçekleştirmesi bekleniyor.

CNSA’da kıdemli bir planlamacı ve Tianwen 2 görevinin sözcüsü olan Han Siyuan, Kamualev’in Dünya’nın “yarı-uydusu” olduğunu ve Dünya’nın yörüngesi yakınlarında, Dünya’ya benzer bir dönüş periyodu ile kararlı biçimde seyahat ettiğini söyledi.

“Önceki bilimsel çalışmalara göre, bu asteroit muhtemelen Güneş Sistemi’nin oluşumundan kalma ilksel bilgileri muhafaza ediyor; bu da erken Güneş Sistemi’nin malzeme bileşimi, oluşum süreçleri ve evrimsel tarihi üzerine araştırmalar için son derece büyük bilimsel değer taşıyor,” dedi.

311P kuyrukluyıldızı, Mars ve Jüpiter’in yörüngeleri arasındaki asteroit kuşağında hareket eder.

“Onu incelemek, küçük gökcisimlerinin malzeme bileşimi, yapısal özellikleri ve evrimsel mekanizmaları hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde ilerletebilir,” dedi Han.

Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Ulusal Astronomi Gözlemevleri’nde araştırmacı ve Tianwen 2 projesinin başyardımcı tasarımcısı Liu Jianjun, asteroitlerin Güneş Sistemi’nde eşsiz gökcisimleri olduğunu ve bazı bilim insanlarının, milyarlarca yıl önce Dünya’ya su molekülleri ve organik maddeler getirdiklerine inandığını söyledi.

“Güneş Sistemi’ndeki küçük gökcisimleri, gezegenler ve diğer büyük gökcisimlerinin maruz kaldığı fiziksel ve kimyasal evrim süreçlerinden geçmemiştir; bu da onların Güneş Sistemi’nin erken oluşum evresine ait en ilkel malzeme bileşimlerini muhafaza ettiği anlamına gelir,” dedi.

“Dünya’nın uzun tarihi boyunca asteroitler önemli bir rol oynamıştır. Dinozorların yok oluşunun onlarla doğrudan bağlantılı olduğuna inanılıyor. Bu nedenle asteroitleri incelemek yalnızca Güneş Sistemi hakkındaki bilgimizi genişletmekle kalmaz, aynı zamanda gezegenimiz olan Dünya’nın tarihine dair daha derin bir anlayış vaat eder.”

Zorluklar kapıda

Han’a göre, Tianwen 2 sondası çok bantlı ve orta açılı renk kameraları, yüklü ve yüksüz parçacık analizörleri, bir termal radyasyon spektrometresi ve entegre bir lazer seyrüsefer sensörü dahil olmak üzere 11 bilimsel aygıt taşıyor.

Planlamacı ayrıca mühendislerin bu görev için öngördüğü başlıca zorlukları da ayrıntılandırdı.

“Mevcut verilere dayanarak, Kamualev’in ortalama çapı yaklaşık 41 metredir ve neredeyse sıfır yerçekimi koşullarında bulunmaktadır. Ayrıca bu asteroit kalıcı olarak yüksek hızda dönmektedir. Bu etmenler göz önüne alındığında, sonda böylesine karmaşık koşullar altında çok sınırlı bir zaman dilimi içinde sabit bir şekilde tutunma ve örnek alma işlemini tamamlamak zorundadır,” dedi.

İkincisi, Kamualev Dünya’dan yaklaşık 18 milyon ila 46 milyon kilometre uzaklıktayken, 311P yaklaşık 150 milyon ila 500 milyon kilometre uzaklıktadır; bu da önemli ölçüde iletişim gecikmelerine yol açar. Bu uzun mesafe ve uzamış görev süresi, yörünge tasarımı, enerji yönetimi, otonom kontrol ile aygıtın ömrü ve güvenilirliği üzerinde yüksek talepler oluşturur.

Üçüncü olarak, iki hedef hakkında birçok belirsizlik ve bilinmeyen unsur bulunmaktadır; bu da görevin karşı karşıya kalabileceği tehlikeleri artırmaktadır, diye ekledi Han.

Bu belirsizliklerle başa çıkmak ve örnek elde etme olasılığını en üst düzeye çıkarmak için Tianwen 2, duruma ve ihtiyaçlara bağlı olarak üç farklı örnekleme modunu uygulayacaktır: dokun-kaç, havada asılı kalma ve çapa-at-bağlanma yöntemleri, Han’a göre.

Dokun-kaç yöntemi, daha önce yabancı asteroit görevlerinde kullanılmış olan hızlı yüzey temasına dayanan bir tekniktir. Havada asılı kalma modunda, Tianwen 2’nin robotik kolu belirli bir irtifadan asteroit yüzeyine doğru uzatılarak iniş yapılmadan malzeme toplanacaktır. Çapa-at-bağlanma yöntemi ise asteroit üzerine kısa süreli bir iniş yapılarak örnek toplanmasını ifade eder.

Tianwen görevleri, Çin’in Ay’ın ötesindeki Güneş Sistemi’ndeki diğer gökcisimlerini keşfetme arzusunu temsil etmektedir.

Bu dizinin ilki olan Tianwen 1, Temmuz 2020’de fırlatıldı ve Mayıs 2021’de Mars’a başarıyla iniş yaptı. Sonda, Kızıl Gezegen’i keşfetmek üzere Zhurong adlı bir gezgin araç yerleştirdi.

Tianwen 3’ün yaklaşık 2028’de fırlatılması ve Mars’tan örnekler toplayarak Dünya’ya getirmesi planlanıyor.