editor
Bu yazın başlarında, NASA’nın Jüpiter‘in buzlu uydusu Europa’yı incelemek için başlattığı amiral gemisi görevinin bu yılki fırlatma penceresini kaçırabileceği gibi görünüyordu.
Mayıs ayında, mühendisler uzay aracının her yerine yerleştirilen transistörlerin, Jüpiter etrafında dolanan herhangi bir sondanın karşılaşacağı yaygın bir tehdit olan radyasyondan zarar görebileceği endişesini dile getirdiler. Bu transistörler, uzay aracının devrelerine gömülü olup yaklaşık 200 benzersiz uygulamadan sorumludur; bunların birçoğu, görevin Jüpiter etrafında dönerken ve Europa’nın yanından tekrar tekrar geçerken sorunsuz çalışmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir. Europa Clipper, buzlu uyduyu dokuz bilimsel enstrümanla inceleyerek görevine devam edecek.
Europa Clipper uzay aracının transistörleri halihazırda kurulu ve bu transistörlerin incelenmesi veya değiştirilmesi, görevin fırlatılışını gelecek yılın sonlarına kadar geciktirecekti. Europa Clipper, Ekim 10’da başlayacak 21 günlük bir fırlatma penceresi ile dış güneş sistemine doğru yolculuğuna başlayacak.
Benzer transistörlerin yerde dört ay boyunca test edilmesinin ardından mühendisler, Europa Clipper üzerindeki transistörlerin, uzay aracının Jüpiter etrafında karşılaşacağı aşırı radyasyona değişiklik gerektirmeksizin dayanabileceğine karar verdiler.
Zorlu Radyasyon Koşulları ve Transistörler
“En büyük zorluklardan biri, uzay aracındaki transistörlerin Jüpiter’in radyasyon ortamıyla nasıl başa çıkacağını analiz etmekti,” diyor Europa Clipper projesinin Jet İtki Laboratuvarı (JPL) proje yöneticisi Jordan Evans. “Transistörlerin kapsamlı test ve analizlerinden sonra, Europa Clipper projesi ve şahsen ben, Europa’yı keşfetmek için planlanan orijinal görevi tamamlayabileceğimiz konusunda yüksek güvene sahibiz.”
NASA’nın üst düzey yetkilileri, Pazartesi günü JPL’deki Europa Clipper ekibinin değerlendirmesiyle hemfikir olduklarını açıkladı.
“Burada olmak harika, inanılmaz derecede iyi haberlerle birlikteyiz,” dedi NASA’nın Bilim Misyon Müdürlüğü yöneticisi Nicky Fox. “Hepimiz çok mutluyuz. Az önce Europa Clipper görevini büyük bir inceleme aşamasından geçirdik… fırlatma öncesi son büyük inceleme ve bugün bu incelemeyi kesin bir şekilde geçtiklerini söylemekten gerçekten mutluyuz.”
Fırlatma Hazırlıkları: İlerleyen Adımlar
NASA merkezinden onay alındıktan sonra, Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’nde Europa Clipper’ı fırlatmaya hazırlayan ekipler, bu hafta içinde uzay aracına yaklaşık 3 metrik ton (6,600 pound) yakıt yüklemeye başlayacak. Bu miktar, NASA’nın şimdiye kadar gezegen keşfi için inşa ettiği en büyük sonda olan Europa Clipper uzay aracının toplam ağırlığının yaklaşık yarısını oluşturuyor. Ardından, NASA ve SpaceX teknisyenleri sondayı, kalkış için bir Falcon Heavy roketine bağlayarak fırlatma hazırlıklarını tamamlayacak.
“Uzay aracımızın ve yetenekli ekibimizin fırlatma, operasyonlar ve Europa’daki tam bilim görevimiz için hazır olduğunu söylemekten heyecan duyuyorum,” dedi JPL’nin merkez direktörü Laurie Leshin.
Yolculuk ve Keşif Planı
Florida’nın Uzay Sahili’nden önümüzdeki ay fırlatıldıktan sonra, Europa Clipper 2025 Şubat ayında Mars’a ulaşacak ve bir yerçekimi yardımıyla Jüpiter’e doğru hızlanacak. 2026 Aralık ayında Dünya ile yapılacak bir sonraki yakın geçiş, Europa Clipper’ın yörüngesini Jüpiter’in yörüngesiyle kesişecek şekilde bükerek, sonda dev gezegenin muazzam yerçekimi alanına yakalanmak için 2030 Nisan ayında motorlarını ateşleyecek.
Daha sonra, Europa Clipper, yaklaşık dört yıl boyunca Europa’nın yakınından 49 kez geçecek ve yüzeyin sadece 25 kilometre kadar yakınına inecek. Europa Clipper’ın üzerindeki enstrümanlar, Europa’nın buzlu kabuğunun haritasını çıkaracak ve yüzey altındaki okyanusun yaşam için uygun olup olmadığını araştıracak. Şanslı olunursa, uzay aracı Europa’nın yüzeyinden fışkıran su buharı sütunlarının içinden geçebilir ve bu sütunlar, buz kabuğunun altındaki okyanustan gelen saf malzemeler içerebilir. Bu gerçekleşirse, Europa Clipper’ın enstrümanları Europa’nın okyanusunun kimyasal yapısını inceleme fırsatı bulacak.
“Bu epik bir görev,” dedi NASA merkezindeki Europa Clipper program bilimcisi Curt Niebur. “Milyarlarca yıl önce yaşanabilir olabilecek bir dünyayı değil, bugün, şu anda yaşanabilir olabilecek bir dünyayı keşfetme şansı.”
Radyasyonla Mücadele: Kendi Kendine İyileşen Transistörler
Dünya’nın uydusu Ay’ın yaklaşık yüzde 90’ı büyüklüğündeki Europa, Jüpiter’in radyasyon kuşaklarının dış kenarında dönüyor; burada yüklü parçacıklar, bölgeden geçen herhangi bir uzay aracının elektronik aksamlarına zarar verebilir. Europa Clipper’ın en hassas elektronik bileşenleri, Jüpiter’in radyasyonundan korumak için alüminyum-çinko alaşımlı duvarlara sahip bir kasa içinde monte edilmiştir. Uzay aracındaki birçok transistör bu kasanın içinde bulunurken, diğerleri uzay aracının dış kenarlarına yerleştirilmiş bilim enstrümanlarında bulunur.
Transistörler, yoğun radyasyona maruz kaldıktan sonra kapasitelerinin büyük bir kısmını geri kazanmalarını sağlayan, “annealing” olarak bilinen bir kendi kendine iyileşme özelliğine sahiptir. Europa Clipper’ın Jüpiter çevresindeki yörüngesinin çoğunda, uzay aracı daha az radyasyon içeren bir ortamda uçacak, bu da transistörlerin Europa’ya yakın uçuşlar arasında kendilerini onarmalarına olanak tanıyacak. Görev yöneticilerinin Europa Clipper üzerinde yapacakları tek değişiklik, kasanın dışındaki iki enstrüman üzerindeki bazı şüpheli transistörlerin etrafındaki ısıtıcı ayarlarını ayarlamak olacak. Daha sıcak sıcaklıklar, bileşenlerin daha verimli bir şekilde kendi kendini iyileştirmesine olanak tanır.
“Bunlar metal oksit alan etkili transistörlerdir, bu yüzden onları elektronik anahtarlar olarak düşünün; bir voltaj uygulayarak bir elektronik anahtarı kapatabilirsiniz,” dedi Evans.
“Bazı durumlarda, anahtar temelde kalıcı olarak açılır ve eğer bu anahtar, küçük bir 1 watt’lık dekontaminasyon ısıtıcısını açıyorsa, bu durum görev için pek önemli değil,” dedi Evans. “Ama eğer bu devre uzay aracına güvenli moda geçmesi gerektiğini söylüyorsa, bu biraz daha büyük bir mesele. Bu oldukça büyük bir mesele. Bu yüzden her bir devreyi ve bozulmuş transistörlere ne kadar dayanıklı olduklarını analiz ettik ve bu amiral gemisi görevini güvenle yerine getirmek için her bir devrede yeterli marjımız olduğunu belirledik.”
Europa Clipper görevi, Jüpiter’in tehlikeli radyasyon kuşaklarında bile, doğru mühendislik ve ileri teknolojiyle bilimsel keşiflerin mümkün olduğunu gösteren heyecan verici bir örnek teşkil ediyor.
