Mars Hope Probe Uydusu

Yaşanan bir kaç gecikmeden sonra Mars Hope Probe uydusu nihayet bugün TSİ 00:58’de yola çıktı. Uydu; Japonya’daki Tanegashima Uzay Merkezi’nden H-IIA fırlatma aracı ailesinin bir parçası olan H2A202 roketi ile uzaya fırlatıldı. H-IIA Fırlatma Aracı, Mitsubishi Heavy Industries tarafından geliştirilen ve işletilen yüksek performanslı bir roket serisinden biri olarak öne çıkmaktadır.

Bu fırlatma aracı, bir birinci aşama, ikinci aşama, gövde ve bir çift katı roket takviyesinden (SRB-As) meydana gelmekle birlikte, tahrik sistemi ise sıvı hidrojen ve sıvı oksijen sistemlerinden oluşmaktadır.

Roketin Genel Özellikleri

Uydu hakkında Genel Bilgiler

Uydu yakıt dahil yaklaşık 1.350 Kg. olup, güneş panelleri ile birlikte 3×7.9 metre ebatlarındadır. Hope Probe; Birleşik Arap Emirlikleri (BAE)’nini Emirates Mars Misyonu kapsamında yaklaşık 6 yıllık bir çalışma ile ortaya çıkmıştır.

Bu geçen sürede 250 teknik personelden oluşan bir çalışma grubu ile 200’den fazla teknik dizayn yapılmış, 66 yerli parça üretilmiştir. Bu arada ekipte çalışanların %34’ünün de kadın personel olduğunu özellikle hatırlatalım.

Mars Hope Probe uydusunun yapısal büyük kısmı Colorado Üniversitesi “Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı”nda (LASP) yapılırken, diğer kısımları ise Dubai’deki Muhammed Bin Raşid Uzay Merkezi’nde (MBRSC) gerçekleştirildi.

Resim. Uydunun genel görünümü. (Image Credit: UAE Space Agency)

Mars Hope Uydusu Bilimsel Yükleri

• EMIRS adı verilen Infrared Spektometre ile Mars’ın 50 Km yüksekliğe kadar olan kısmında toz fırtınaları ve su buharı varlık etkileri,
• EXI adı verilen yüksek çözünürlüklü modül ile üst atmosfer, Ozon, karbondioksit ve buz bulutlarını,
• EMUS modülü ile de Ultraviyole görüntüleme teknikleri ile Oksijen, Karbonmonoksit ve Hidrojen araştırmalarını araştırmak üzere hazırlanmış ekipmanlardır.

Bunun yanında konum belirleyici yıldız sensörü, 20GB’lık depolama ünitesi de diğer ekipmanlar olarak yerini almakta. Bu ekipmanlar bir bütün olarak Mars atmosferindeki dinamikleri küresel olarak günlük ve mevsimsel raporlamak üzere uyduya yerleştirilmiştir. Aynı zamanda zayıf yerçekimi nedeniyle Mars’ın sahip olduğu gazların Mars atmosferinden kaçışını ve Güneş rüzgarlarının neden olduğu tahmin edilen atmosferik erezyon durumunu da gözlemleyecektir.

Uydunun Yolculuğu Nasıl Geçecek?

Yörüngeye çıkış ve yolculuk klasik uydu fırlatma prosedürlerine benzer bir yapıda gelişecek. Önce atmosferden çıkacak, sonra roketin aşamalı ayrılmaları tamamlanıp hız kazandıktan sonra yoluna devam edecek. Tabi uydu bu kadar yolu tek başına ve kendi yakıtı ile gitmeyecek, onu Mars yörüngesine kadar götürecek bir taşıyıcıya sahip. Daha sonra hız kademeli olarak artacak.

İlk yörünge düzeltmelerinden sonra, Mars Hope Probe uydusunun merkezi bilgisayarı kontrolü ele alacak ve Güneş’e göre konumlandıracağı panellerini açarak bataryalarını şarj etmeye başlayacak. Uydu üzerinde açıldığında 7.9 metreyi bulan güneş panelleri yaklaşık 600 Watt’lık bir güç üretecek ve bataryaları şarj  için gerekli enerjiyi sağlayacak. Bu işlemlerin ardından da Mars yörüngesinde (yörünge düzeltme ve değişim için) ihtiyacı olacak yakıtın çok düşük uzay sıcaklığında donmaması için özel ısıtıcı istemini aktif hale getirecek.

İlk İletişim

Buraya kadar her şey yolunda gittikten sonra haberleşme sistemleri testi yapacak olan ana haberleşme sistemi aktif edilecek. Tabi tüm bu işlemler sırasında uzay radarları tarafından seyri izlenecek. İlk iletişim Madrid’deki yer istasyonu aracılığı ile Dünya ile ilk irtibatını kuracak. Daha sonra da uydu operasyon ekibi uzay aracındaki kontrollerine başlayacaktır. NASA Derin Uzay Ağı’nın (Deep Space Network-DSN) yapısı ve çalışma sistemini merak ediyorsanız buradaki makalemize göz atabilirsiniz.

İletişim sistemi kontrol edildikten sonra, kontrol sistemi uzay aracının doğru yöne bakması için  küçük manevralarla konumlandıracaktır.

Mars’a Varış

Umut Probe uydusu; yaklaşık 7 aylık bir yolculukla 493.500.000 km katettikten sonra Mars’a varmış olacak. Yolculuk zamanı rastgele seçilmiş bir tarih değil elbette. Varış zamanının özellikle BAE’nin kuruluşunun 50’nci yıldönümüne denk gelmesi planlanmış. Bu yolculuk süresince uydu iletişim, komuta kontrol testleri, seyir kontrolü vb. dışında başka bir görev almayacak.

Uzay aracı yakıtın neredeyse yarısını Mars yörüngesini yakalamak için çalıştırılacak olan Delta-V iticilerinin yavaşlama (frenleme) çalışmalarında harcayacak. Neden bu kadar çok yakıt harcanıyor sorusu aklınıza gelebilir. 121.000 Km/s hızda hareket eden bir uzay aracını 18.000 Km/s hıza düşürmek için bu kadar itici yakıtı harcanmak zorunda.

Uydu Mars’a vardığında yörüngeye girecek. Bu süreçlerin bir çoğu insan müdahalesi olmadan özerk bir şekilde gerçekleşecek. Ardından 1.000 km irtifadaki yakalama yörüngesinde Mars’ın ilk görüntüsünü çekecek ve Dünyaya gönderecek. Daha sonra yaklaşık 6 hafta sürecek olan bir dizi test ve doğrulama süreci başlayacak.

Bilimsel Çalışmalara Başlama

Tüm bu işlemlerin de tamamlanmasından sonra uydu asli görevini yapacağı bilimsel yörüngesine yerleşecek. Uydu 20-43 bin Km. uzaklıkta değişsen bu eliptik yörüngede tam bir turunu 55 saatte tamamlayacak. Bilimsel yörüngenin ilk görevleri sürekli Mars gezegeninin resimlerini çekerek dünyaya iletmek olacak. İletişim süresi haftada 2 defa 6-8 saat sürecek ve bu dönemde Hope uydusu Mars atmosferi ve dinamikleri hakkında 1 TB’a yakın veri iletecek.

Uydu ile Dünya arasındaki iletişim gecikmesi uydunun 55 saatlik eliptik yörüngesindeki o anki konumuna göre değişmekle birlikte bu süre yaklaşık 13-20 dakika olacak. Dünya ile iletişim,  uydu gövdesi üzerinde bulunan 1.8 metrelik  yüksek kazançlı çanak anten ile sağlanacak. Yer istasyonundan gönderilen komuta kontrol sinyalleri de yine bu anten ile alınıp merkezi bilgisayar tarafından işlenecek. Ancak uydunun gezegen etrafından dolanımı sırasında, Dünya’ya göre ufki görüş açısından çıktığında (gezegenin arka yüzeyinde kaldığında) haliyle radyo sinyalleri ile iletişim belli bir süre için kesilecek.

Mars Hope Probe uydusunun görev süresi 2 Mars yılı (Dünya zamanı ile 1 yıl) olarak öngörülmektedir. Ancak bu süre tabi ki uydunun yakıt durumu vb sebeplerde değişiklik gösterebilir.

Mars Hope Probe uydu çalışması BAE’nin uydu ve uzay alanında kendi teknolojik gelişimi için oldukça önemli bir çalışma. Uydunun nasıl işlediğini görmek için 7 ay beklemek zorundayız ki bu gerçekten de zorlu ve bir o kadar da gergin bir süreç. Zira genelde yolculuklarda bir problem yaşanmamaktadır. Asıl sorun yörünge yakalamak ve ilk iletişim. Şu ana dek gönderilen her 50 uzay sondasının yaklaşık 2 tanesi tek seferde bunu başarabildi.