Yüz yıldan uzun bir süredir, kızıl rengiyle, Dünya'dan bile görülebilen dev kanallarıyla ve kutuplarındaki buzullarla insanların ilgisini çeken Mars'ın keşfi sürüyor. ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve NASA'nın (ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) gönderdiği üç yeni araç, geçtiğimiz haftalarda gezegene ulaştı. Öncelikli amaçları, gezegende bir zamanlar bolca bulunduğu düşünülen suyun nerede olduğunu bulmak. Eğer gezegende suyun bol miktarda bulunduğu kanıtlanırsa, gezegenin keşfi hızlanacağı gibi, yakın gelecekte yapılması düşünülen insanlı uçuşların da önü açılacak.

İNSANIN MARS'A olan ilgisi, nesil­ler, öncesinden başlıyor. Ne var ki, gezegene ancak son yıllarda bu ka­dar yakından bakabiliyoruz. Mars'a gönderilen ilk uzay araçları olan Mari-ner ve Viking'ler, gezegenin bir yandan. soğuk bir çöl görünümünde olduğunu söylerken, bir yandan da gizemlerle do­lu olduğunun ipuçlarını verdi. Bu gi­zem sayesinde, Mars'a olan İlgimiz hiç azalmadı. Mariner ve Vikingler'i, yakın zaman önce gönderilen Global Surve-yor, Pathfinder ve Odyssey uzay araçla­rı da destekledi. Gördük ki, eski Mars hiç de bugünkü gibi değilmiş. Mariner ve Viking yörünge araçları

bize gezegendeki dev yanardağların, çok büyük kanyon sistemlerinin, don­muş karbon dioksit ve sudan oluşmuş karmaşık ve hareketli kutup buzulları­nın varlığını gösterdi. Bu yüzey şekille­ri, gezegenin bir zamanlar çok daha farklı jeoloji ve iklim koşullarına sahip olduğunu gösteren Önemli İpuçları ola­rak kabul ediliyor. Bunlar arasında, bü­yük kanyon sistemleri ve bunları oluştu­ran uzun ve derin kanallar başta geli­yor. Dünya'daki benzer yapılarla da kar­şılaştırıldığında, bu tür yüzey şekilleri­nin ancak sıvı halde, bolca bulunan su sayesinde oluşabileceği düşünülüyor. Özellikle yüzey araçlarının gönderdi-

ğî görüntüler, ancak sel baskınlarıyla oluşabilecek yapıları gösterdi. Yine bu araçların yaptığı ölçümler, suyla taşınan ya da suyun varlığıyla oluşabilecek mi­nerallerin varlığını gösterdi. Ayrıca, ge­zegenin atmosferinin de zaman içinde önemli ölçüde azaldığı yönünde veriler sağladı. Bunlar, yaşamsal önemi olan suyun bu gezegende bir zamanlar sıvı olarak bulunduğuna ilişkin önemli İpuç­ları. Su, yeryüzündeki yaşamın temel da­yanağı. Bu nedenle, "yaşamsal molekül" olarak kabul edilen ve eskiden gezegen­de bol miktarda var olduğu düşünülen suyun nereye gittiğini bulmak, günü-

BİLİMveTEKNİK 50 Şubat 2004

			müzde yapılan çalışmaların temel hede­fi. Bunun yanında, gezegenin yüzeyin­de, toprakta ve kayalarda canlılara iliş­kin herhangi bir "parmak izi" olup ol­madığı da araştırılıyor. Bütün bu sorula­rın yanıtlanması pek de kolay olmaya­cak gibi görünüyor. Çünkü, günümüze kadar yapılan araştırmalar, bu yanıtları bulmaya yetmedi. Bundan sonra yapıla­cak ölçümler ve gözlemlerin öncekilere göre çok daha duyarlı ve dikkatli yapıl­ması gerekiyor. Şimdilik, bu amaca ulaşmak için, gezegenin yörüngesinde ve yüzeyinde bizim için çalışan makine­ler var. Çok da uzak olmayan gelecekte, gezegene insanlı uçuşların ya yapılması planlanıyor. Ancak, bu uçuşlar hem çok maliyetli hem de riskli. Mars Express ve İkizler Mars'ın yörüngesine giren Mars Exp-ress, Avrupa Uzay Ajansı'nın tasarladığı ve fırlattığı ilk Mars aracı. Bu araç, bir yörünge aracıyla birlikte, bir de Beagle-2 adlı küçük yüzey sondası içeriyordu. Yörünge aracı, 25 Aralık 2003'te yörün­geye başarıyla yerleşmesine' karşın, aynı tarihte yüzeye İnmesi beklenen Beagle-2'den henüz haber alınamadı. Büyük olasılıkla sonda kaybedildi. Mars Exp-ress, gezegenin jeolojik yapısı ve yüze­yin bileşimiyle İlgili veriler toplamaya ve bu verileri yeryüzüne iletmeye başladı. NASA'nın gönderdiği ve "Mars Keşif
					Robotları" olarak adlandırılan, birbirine eş iki araç, Spirit ve Opportunity, Mars yüzeyine geçtiğimiz günlerde indi. 10 Haziran 2003'de fırlatılan Spirit, 4 Ocak'ta yüzeye İndi. Opportunity ise, 7 Temmuz 2003'te fırlatıldı ve 25 Ocak'ta Mars'a ulaştı. Bu araçlar, 1997'de Mars'a inen Pathfinder uzay aracıyla benzerlik taşıyorlar. Pathfinder'in en önemli özelliği, herhangi bir yörünge aracına bağlı olmadan, doğrudan Mars yüzeyine inmesiydi. Üstelik, aracın İnişi de pek alışıldık türden değildi. Mars at­mosferine girdikten sonra paraşütler ve roket motorlarıyla yavaşlatılan araç, bel­li bir yükseklikte motorlardan ve para­şütten ayrılarak yüzeye serbest düştü. Düşmenin etkisi, araç henüz havaday­ken şişen hava yastıklarıyla azaltıldı. Hava yastıkları sayesinde yerde defalar­ca zıplayan ve yuvarlanan araç, bir süre sonra durdu. Hava yastıklarının sönme­sinin ardından, üçgen piramit biçimin­deki aracın kapakları açıldı ve içinde ta­şıdığı hareketli yüzey aracı dışarı çıktı. Pathfınder'in başarısı, ondan sonraki insansız yüzey araçlarının da bu şekilde başarıyla indirilebileceğini kanıtlamış ol­du. Her şeyden önce, bu tür araçların maliyetleri bir yörünge, bir de yer ara­cından oluşan geleneksel araçlara göre çok daha düşük. Mars Keşif Robotları, yumuşak iniş İçin gereken karmaşık ro­ket motorları ve fazladan yakıta da ge- | rek duymadıklarından çok daha hafif-
							ler. Bu, hem fırlatma hem de iniş mali­yetini düşürüyor. Spirit ve Opportunity keşif robotları da Pathfînder gibi iniş yaptılar. Ancak, yapıları benzer olmakla birlikte bu araç­ların donanımları, Pathfinder'dakinden daha kapsamlı. Birbirinin aynısı olan İki aracın İniş yerleri, Mars yüzeyinde birbi­rinden oldukça uzak konumda bulunu­yor. Spirit, Gusen Krateri'ne, Opportu­nity ise Meridiani Düzlüğü'ne İndi. Bu bölgeler, eskiden suyun bolca bulundu­ğu düşünülen havzalar. Bu iki kaşif ro­botun çalıştığı görevin amacı, geçmişte ya da günümüzde Mars'ta yaşam ya da yaşamı destekleyebilecek maddelerin, koşulların varolup olmadığını anlamak. Yani, Mars'ın bir zamanlar Dünya'ya benzediğini savunan düşünceyi destek­leyecek kanıtlar bulabilmek. Mars'a kırmızı rengini veren ve bir tür demir oksit olan hematit minerali, gezegenin toprağında bol miktarda bu­lunuyor. Ancak, hematitin daha az bulu­nan türü olan ve genellikle suyun bu­lunduğu ortamlarda oluşabilen gri he­matit, Mars'ta özellikle ekvatora yakın bölgelerde bulunuyor. Gezegene yapı­lan uçuşların hedefleri de bu mineralin bolca bulunduğu bölgeler. Mars'a yapılan önceki iki uçuşun (Polar Lander ve Climate Orbiter) başa­rısızlıkla sonuçlanması, 2001'de yapıl­ması düşünülen uçuştan da vazgeçilme­sine neden olmuştu. NASA, bu durumu

kendi yararına dönüştürerek, 2003'teki | uçuşun iki ayrı araçla yapılmasına karar 1 verdi. Yapılmaları, 2002 yılında tamam- lanan robotlar 2003'te yoğun test aşa-malarından geçirildiler. Mars'taki koşul-ların tam anlamıyla Dünya'da taklit edil mesi elbette mümkün değildi; ama ola-bildiğince benzer koşullarda robotlar denendi. Mars yüzeyi, insanlar için oldu- ğu kadar, makineler için de pek konuk- sever değil. Yüzeydeki atmosfer basıncı, Dünya'dakinin sadece yüzde biri kadar. Ayrıca, bu robotların bulunduğu yerler- I deki gece sıcaklıkları -80°C'ye kadar dü­şebiliyor. Her birinin kütlesi 185 kg olan Mars Keşif Robotları, günde ortalama 40 met­re kadar yer değiştirecekler ve değişik yerlerde çeşitli araştırmalar yapacaklar. Robotlar en azından 90 gün süreyle ça­lışacak şekilde tasarlandılar. Ancak bu sürenin uzayacağı düşünülüyor. Robot­ların ömrü, Öncelikle güç kaynaklarının sağlıklı çalışmasına bağlı. Bundaki en önemli sorun, Mars yüzeyinin tozlu ol­ması. Bu toz, zamanla güneş panelleri­nin üzerinde birikerek robotların enerji­lerinin azalmasına neden olacak. Bu-nun yanında, pillerin de ömrü sınırlı. Defalarca yüklenen ve boşalan piller bir süre sonra yük tutmamaya başlayacak. Ancak 90 gün, verimli kullanıldığında; az bir süre değil. Robotların taşıdıkları uzaktan algı­lama aygıtları, üç boyutlu görüntü ala­bilen ve çift video kameradan oluşan panoramik kamera (Pancam) ve minya­tür bir tayfölçer olan Mini-TES. Pan­cam, bir insanın görme özelliklerine

benzer bir biçimde çalışıyor. Kamera- nın yerden yüksekliği de yaklaşık 1, 5 i metre kadar. Bu kamera, yüksek çözü- nürlükte fotoğraflar çekebiliyor. Ayrı-ca, üç boyutlu görüntüleme özelliği sa-yesinde robotu yönlendiren araştırma-cılara da sanki Mars yüzeyinde bulunu-yorlarmış hissi vererek, işlerini daha iyi yapabilmelerini sağlıyor. Mini-TES tayfölçeriyse, gezegenin yüzeyindeki ve atmosferindeki mineralleri inceli-yor. Bu aygıt, özellikle suyun varlığı durumunda oluşabilecek mineralleri saptamaya çalışıyor. Araçlarda bulu­nan öteki kameralar, toprak ve kayala-rın yakından ayrıntılı fotoğraflarını çe­kiyor. Robotların tekerlekleri bile yü­zeydeki ve hemen yüzeyin altındaki ■ toprağın özelliklerinin saptanmasına yönelik bilimsel ölçümler yapabilecek i şekilde tasarlanmış. Tayfölçerle birlik-te, robot kolda bulunan başka aygıtlar-sa bir mikroskop ve kayaların içini açı-ğa çıkararak inceleme yapılmasını sağ- layacak bir matkap.

Bu araçları kullanan araştırmacıların işleri hiç de kolay değil. Yaklaşık 170 milyon km uzaktaki bir aracı sürmek, uzaktan kumandalı bir arabayı sürmeye benzemiyor. Bu, bir kişinin yapabileceği bir iş olmaktan çok daha öte. Mars'taki robotları yönetmek İçin oldukça karma­şık bir çalışma gerekiyor. Çünkü, gön­derilen sinyaller ışık hızıyla yol aldığı halde, Mars'a gidip gelmeleri 20 dakika­dan fazla sürüyor. Ayrıca, Mars'ın dön­me süresi yaklaşık 24 saat olduğundan, yüzeydeki araçlarla bu sürenin yarısı boyunca, yaklaşık 12 saat bağlantıda kalınabiliyor. Bu nedenle, robotlar iş ya­pabilmek için tam olarak Dünya'ya bağ­lı değil. Bu "akıllı" robotlar, sahip ol­dukları donanım ve yazılımla, gidecekle­ri yere nasıl gideceklerine ve hangi bi­limsel çalışmaları yapacaklarına kendi­liklerinden de karar verebiliyorlar. Bu­nun için, günde bir kere, o gün için ya­pılması gerekenlerin komutları robotla­ra gönderiliyor. Yine bu sırada, bir ön­ceki gün yapılan çalışmalarda elde edi­len ölçümler ve fotoğraflar yeryüzüne indiriliyor. Robotlarla iletişim, her robotun üze­rinde bulunan ve Dünya'ya dönük du­ran yüksek kazanımlı bir antenle doğru­dan sağlanıyor. Bu antenin bir şekilde devre dışı kalmasına önlem olarak, ayrı­ca bir düşük kazanımlı anten, bir de UHF anteni bulunuyor. Düşük kaza­nımlı anten de Dünya'yla doğrudan bağ­lantı kurabiliyor. Ancak, bu antenle veri iletimi daha yavaş oluyor. UHF anteniyse gezegenin yörüngesinde dolanmakta olan Mars Global Surveyor ve Mars

Opportunity, 20 m çaplı bir kratere indi. Kraterin içinde, aracın çok yakınında bulunan kayaların da, krateri oluşturan çarpışma sonucu ortaya çıkmış olan kaya katmanına ait olduğu düşünülüyor.

BİLİMveTEKNİK 52 Şubat 2004