Bir kuyruklu yıldıza nasıl inilir?

Rosetta görevinin yöneticisi olan Fred Jansen, 2014'de, bir sondanın 67P/Churyumov-Gerasimenko olarak bilinen kuyruklu yıldız üzerine başarıyla indirilmesinden sorumluydu. Jensen, bu heyecan verici ve eğlenceli konuşmada, Philae sondasının, Dünya'dan 500 milyon kilometre uzaklıktaki bir kuyruklu yıldıza inişine kadar uzanan bazı karmaşık hesaplamaları açıklıyor ve yolculuk boyunca çekilmiş inanılmaz fotoğraflardan bazılarını paylaşıyor.

Sizleri uzay aracı Rosetta'nın,
destansı araştırmasına götürmek istiyorum:

bir kuyruklu yıldıza eşlik etmek
ve üzerine keşif aracı indirmek.

Bu iki yıldır benim için bir tutkuydu.

Öncelikle size

Güneş Sistemi'nin kökeni hakkında
bir şey açıklamam gerek.

4,5 milyar yıl önce, gaz ve

tozdan oluşan bir bulut vardı.

Bu bulutun ortasında, güneşimiz oluştu
ve tutuştu.

Bu sırada, gezegenler, kuyruklu yıldız ve
asteroit dediğimiz şeyler de şekillendi.

Sonra teoriye göre,
Dünya şekillenmesinden az sonra

soğudu ve kuyruklu yıldızlar yoğun
şekilde Dünya'ya çarptı

ve Dünya'ya suyu getirdiler.

Muhtemelen karmaşık organik
maddeyi de Dünya'ya getirdiler

ve bu da yaşamın başlamasında
tetikleyici rol oynamış olabilir.

Bunu, 2000 değil de
250 parçalı bir yapbozu

çözmek zorunda olmakla
kıyaslayabilirsiniz.

Daha sonrasında, Jupiter ve Satürn
gibi büyük gezegenler,

şu an bulundukları
konumlarında değillerdi ve

yerçekimsel olarak etkileşip

tüm güneş sisteminin
içini süpürüp geçtiler ve

şimdi kuyruklu yıldız dediğimiz

şeyler, Neptün'ün yörüngesinin ötesinde

bir cisimler kuşağı olan
Kuiper Kuşağı'nı oluşturdu.

Bazen bu objeler birbirleri ile çarpışır,

ve yerçekimsel olarak yön değiştirir,

ve Jupiter'in yerçekimi onları
tekrar Güneş sisteminin içine çeker

ve böylece gökyüzünde gördüğümüz
kuyruklu yıldızlar olurlar.

Burada, not düşülmesi gereken
önemli nokta,

bu kuyruklu yıldızların
4,5 milyar yıl boyunca,

güneş sisteminin dışında, değişmeden

güneş sisteminin dondurulmuş

versiyonları gibi durduklarıdır.

Gökyüzünde, bu şekilde gözüküyorlar.

Onları kuyruklarıyla tanıyoruz.

Aslında 2 tane kuyruk var.

Biri güneş rüzgarıyla sürüklenen
toz kuyruk,

Diğeri güneş sistemindeki
manyetik alanı takip eden

yüklü parçacıklardan
oluşan iyon kuyruk.

Buradaki yıldız bulutu,

ve sonra nüve, çok küçük
olduğundan görmesi zor.

Bu arada, Rosetta'nın durumunda,
uzay aracının

bu merkez pikselde
bulunduğunu unutmayın.

Kuyruklu yıldızdan sadece
20, 30, 40 kilometre uzaktayız.

Şimdi neleri aklımızda tutmamız gerek?

Kuyruklu yıldızlar güneş sistemimizin
oluştuğu orijinal materyali içerir.

Bu yüzden de dünyanın ve yaşamın

başlangıcında var olan
bileşenleri çalışmak için idealler.

Ayrıca kuyruklu yıldızların, yaşamın

başlangıcını tetikleyen elementleri
getirdiği de düşünülmektedir.

1983'de, ESA (Avrupa Uzay Ajansı),
içerdiği görevlerden biri

bir kuyruklu yıldız misyonu olacak, uzun
vadeli Horizon 2000 programını kurdu.

Paralelinde ufak bir kuyruk yıldız görevi
için gördüğünüz Giotto fırlatıldı ve 86'da

diğer uzay araçlarından bir armada ile
Halley kuyruklu yıldızının yanından geçti

Bu misyonun sonuçları
şunu kanıtlamış oldu kuyruklu yıldızlar

güneş sistemini anlayabilmek
için çalışılabilecek ideal cisimlerdi.

Böylece, Rosetta misyonu
1993' de onaylandı,

ilk planda 2003 yılında
fırlatılması gerekiyordu

ama Ariane roketi ile
ilgili bir sorun oluştu.

Ama halkla ilişkiler bölümümüz
çoktan coşkuyla gidip üstünde

yanlış kuyruklu yıldız
isimleri olan 1000 adet

mavi Delft porselen
tabak yaptırmıştı bile.

O günden beri hiç porselen almadım.
En azından böyle bir artısı oldu.

(Kahkahalar)

Sorun çözüldükten sonra,

2004'de yeni seçilen

Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızı
için dünyadan ayrıldık.

Bu kuyruklu yıldız özenle seçilmeliydi

Çünkü A: ulaşabilir
olmalıydı

ve B: güneş sisteminde çok
uzun süre bulunmuş olmamalıydı.

Bu seçtiğimiz kuyruklu yıldız
1959'dan beri güneş sistemindeydi.

Bu ilk kez Jupiter
tarafından saptırılıp değişmeye

başlamasına yetecek kadar
güneşe yaklaştığı tarihti.

Epeyce genç bir kuyruklu yıldızdı.

Rosetta bir çok tarihi ilke imza attı.

Bir kuyruklu yıldız yörüngesine
oturup,

güneş sistemi boyunca tam bir
turuna eşlik eden ilk uydu oldu,

Ağustosta güneşe en yakın
mesafeye ulaştı

ve sonra tekrar dışa doğru devam etti.

Bir kuyruklu yıldıza ilk
inişi gerçekleştirdi.

Aslında kuyruklu yıldızın yörüngesinde
dönmeyi normalde yapılmayan

bir şeyi yaparak başardık.

Normalde, gökyüzüne bakarsın nereyi
gösterdiğini, nerede olduğunu bilirsin.

Ama bu durum için bu yeterli değildi.

Kuyruklu yıldız üstündeki
işaretlere baka baka dolaştık

Yapıları tanıdık,
kaya parçalarını, kraterleri ve

bu şekilde kuyruklu yıldıza
göre nerede olduğumuzu anladık.

Tabi birde, güneş hücreleri kullanarak,
Jüpiter'in yörüngesinin ötesine geçebilen

ilk uydu oldu.

Kulağa aslında olduğundan
daha destansı geliyor

çünkü radyoizotop termal jeneratör
kullanmak için gereken teknoloji o sırada

Avrupa'da mevcut değildi
yani başka çare yoktu aslında.

Ama bu güneş panelleri büyüktü.

Bu sadece bir kanat ve bu insanlar
özellikle ufak seçilmiş değiller.

Sizin benim gibi insanlar.

(Kahkahalar)

Bu kanatlardan iki tane var,
65 metrekare.

Sonrasında tabi,
kuyruklu yıldıza ulaşınca

65 metrekarelik yelkenlerin gaz çıkaran
bir cismin yakınlarında

çok da kullanışlı bir
seçim olmadığını anlıyorsunuz.

Peki, kuyruklu yıldıza nasıl ulaştık?

Rosetta'nın bilimsel amaçları için,
çok uzaklara gitmek durumundaydık,

dünyanın güneşe uzaklığının
dört katı bir uzaklık

ve bunu yakıtla yapabileceğimizden çok
daha yüksek vektörel hızla yaptık çünkü

yakıt kullansaydık, aracın ağırlığının
6 katı kadar yakıt koymamız gerekecekti.

Peki bu nasıl yapıldı?

Yerçekimsel geçişlerle,
sapan etkisini kullanarak

bir gezegenin yanından, oldukça
düşük irtifada geçiyorsunuz,

bir kaç bin kilometre kadar

ve o gezegenin güneş etrafındaki vektörel
hızını bedavaya kazanmış oluyorsunuz.

Bunu bir kaç kez yaptık.

Dünya ile, Mars ile,
yine Dünya ile ikinci kez,

iki asteroitin de yanından geçtik,
Lutetia ve Steins.

Sonra 2011'de, güneşten o kadar
uzaklaştık ki aracın bir sorunu olsa

artık kurtaracak bir şey
yapamayacağımız kadar.

Bu yüzden hibernasyona geçtik.

Tek bir saat hariç
her şey kapatıldı.

Beyazla gösterilmiş uçuş yörüngesini
ve nasıl işlediğini görüyorsunuz.

Başlangıç çemberimizi görüyorsunuz,

beyaz çizgili olan,
sonra gittikçe daha da elipsleşti

ve sonunda Mayıs 2014'de kuyruklu yıldıza

yaklaştık ve randevu
manevralarına başladık.

Giderken, Dünya'nın yanından geçtik ve
kameraları test etmek için resimler çektik

Bu, Ay'ın Dünya'ya doğuşu.

bu şimdi selfie dediklerimizden,

ki o zamanlar böyle bir kelime yoktu.
(Kahkahalar)

Bu Mars'ta.
CIVA kamerasıyla çekildi.

Bu iniş aracındaki kameralardan biri,

tam güneş panellerinin altından bakıyor,

Mars gezegenini ve uzakta
güneş panellerini görüyorsunuz.

Ocak 2014'de,
hibernasyondan çıktıktan sonra

Mayıs'ta kuyruklu yıldızla

2 milyon kilometrelik bir
mesafeye varmaya başladık.

Ancak aracın vektörel hızı
çok yüksekti, saatte 2800 kilometre

gidiyorduk, kuyruklu yıldızdan hızlıydık,
bu yüzden frenlemek zorunda kaldık.

Sekiz manevra yapmamız gerekti,

görüyorsunuz bazıları
gerçekten büyük.

İlk seferde, saat başı bir kaç
yüz kilometre ile başladık,

yedi saatlik bir süreçti ve

218 kilo yakıt harcandı.

Bu yedi saat ayrıca çok sinir bozucu
bir süreydi çünkü 2007'de

Rosetta'nın tahrik sisteminde
bir kaçak olmuştu ve

bir kolu kapatmak
durumunda kalmıştık

yani sistem, aslında bunu
yapabilecek şekilde veya

amaçla tasarlanmadığı
bir basınçta çalışıyordu.

Kuyruklu yıldızın civarına geldiğimizde,
gördüğümüz ilk görüntüler bunlardı

kuyruklu yıldızın gerçek
rotasyon periyodu aslında

12 buçuk saattir bu hızlandırılmış hali.

Ama herhalde uçuş dinamiği
mühendislerimizin neden

inişin zor olacağını
düşündüklerini anlamışsınızdır.

(Kahkahalar)

Kolayca inebileceğimiz, yumrumtrak

bir şey bulmayı ümit ediyorduk ama işte...

Ama bir umudumuz daha vardı:
tamamen düz olma ihtimali.

Hayır. Bu hayalimiz de suya düştü.
(Kahkahalar)

Kısacası, şu artık kaçınılmazdı:
bu cismi bulabildiğimiz

her detayıyla tamamen haritalayacaktık.

Çünkü 500 metre çapında
ve düz bir alan bulmamız lazımdı.

Niye 500 metre? Bu sondanın inişi için
hesaplanmış yaklaşık bir değerdi.

Neyse, bu işlemi yaptık ve
kuyruklu yıldızın haritasını çıkardık.

Fotoklinometri denilen
bir teknik kullandık.

Güneşin düşürdüğü
gölgeleri kullanıyorsunuz.

Gördüğünüz taş kuyruklu yıldızın
yüzeyinde duruyor ve

yukarıdan güneş vuruyor.

Gölgeden doğru, aklımızla,

anında kayanın şeklini
kabaca belirleyebiliyoruz.

Bunu bir bilgisayarda programlayıp,

tüm kuyruklu yıldızı tarayıp
haritasını çıkarabilirsiniz.

Bunu yapmak için Ağustos'da, bazı özel
yörüngelerde uçuşlar yaptık.

İlki, kenarı 100 kilometre olan bir üçgen,

100 kilometrelik mesafede,

bütün bu şeyi
50 kilometrede de tekrarladık.

Kuyruklu yıldızı tüm
açılardan görmüş olduk,

ve bütün cismin haritasını
çıkarmak için bu tekniği kullandık.

Bunu iniş alanını seçme
aşaması takip etti.

Kuyruklu yıldızın haritasını
çıkarmamızdan, iniş alanının kesin

belirlenmesine kadar
geçen süre 60 gündü.

Daha fazla zamanımız yoktu.

Bir fikir vermesi açısından,
ortalama bir

Mars misyonunda, 'Nereye gidelim?'
sorusuna cevap bulmak

yüzlerce bilim adamının yıllarını alır.

Bizim 60 günümüz vardı, o kadar.

Nihayetinde, iniş alanını belirledik

ve Rosetta'nın Philae'yi fırlatması
için emirler hazırlandı.

Bu şöyle oluyor, Rosetta'nın tam olarak
doğru noktada durması ve

kuyruklu yıldızı hedeflemesi gerekiyor
çünkü sonda pasif.

Sonra sonda dışarı itiliyor ve
kuyruklu yıldıza doğru hareket ediyor.

Philae ayrılırken kameralarının

onu tam olarak görebilmesi ve
haberleşmeyi sağlayabilmek için

Rosetta'nın dönmesi gerekiyordu.

İniş yolu toplam yedi saat sürdü.

Şimdi basit bir hesap yapalım:

Rosetta'nın vektörel hızı, saniyede
bir santimetre sapıyorsa

ve 7 saat 25000 saniyeyse,

bu kuyruklu yıldızı 252 metre
kaçırmak demek.

Bu yüzden, Dünya'dan
500 milyon kilometre uzakta,

Rosetta'nın vektörel hızını
saniyede bir santimden

ve uzayda bulunduğu noktayı 100 metreden

daha net şekilde bilmemiz gerekiyordu.

Kolay bir şey değil.

Şimdi size kullandığımız bilim ve
aletlerle ilgili bir kaç şey anlatayım.

Tüm aletlerin bütün
detaylarıyla sıkmayacağım sizi

ama bu nokta önemli.

Gaz kokusunu alabiliriz,
toz partiküllerininin şeklini,

bileşimlerini ölçebiliriz,

manyetometreler falan, her şey var.

Bu Rosetta'nın bulunduğu
pozisyondaki gaz yoğunluğunu

ölçen bir aletten çıkan sonuçlar,

bu, kuyruklu yıldızı terk eden gaz.

Alttaki grafik,
geçen yılın Eylül ayından.

Kendi içinde uzun vadede
varyasyon göstermesi şaşırtıcı değil

ama şu keskin uç noktalara bakın.

Bu bir kuyruklu yıldız günü.

Güneşin, gaz buharlaşması üzerindeki
etkisini ve

kuyruklu yıldızın döndüğünü
görebiliyorsunuz.

İçinden bir sürü şey çıkan

bir nokta var, bu nokta
güneşin altındayken

ısınıyor, arka tarafta
kaldığında ise soğuyor.

Bu yoğunluk dalgalanmalarını
görebiliyoruz.

Bunlar şimdiden ölçtüğümüz

gazlar ve organik bileşikler.

Gördüğünüz gibi etkileyici bir liste,

ve liste aslında bundan
çok ama çok daha uzun

çünkü yapılacak daha bir sürü ölçüm var.

Aslında şu an Houston'da
bir konferans var ve

bu sonuçlardan bir çoğu orada sunulmakta.

Toz partiküllerini de ölçtük.

Şimdi bu size çok da etkileyici
gelmeyebilir tabi ama

bilim adamları bunu gördüklerinde
çok heyecanlandılar.

İki toz partikülü:

sağdakine Boris diyorlar ve
analiz edebilmek için

tantalla muamele ettiler.

Magnezyum ve sodyum bulundu.

Bunun anlamı şu, bu konsantrasyonlar,
bu iki materyalin

güneş sistemi şekillendiği zamanki
konsantrasyonları.

Böylece, gezegen oluştuğunda ortamda

hangi materyaller vardı öğreniyoruz.

Tabi ki, önemli unsurlardan
biri de görüntüleme.

Bu Rosetta'nın kameralarından biri,
OSIRIS kamerasından bir resim,

bu sene ocağın 23'ünde

Science dergisinin kapağına çıktı.

Kimse bu cismin böyle
görüneceğini beklemiyordu.

Kayalar, taşlar,-- başka bir şeydense
Yosemite Parkı'ndaki

Yarım Kubbe'ye daha çok benziyor.

Şuna benzer şeyler de gördük:

kum tepecikleri, ve sağ tarafta rüzgar
dalgalanmalarının gölgeleri.

Bu tip şeyleri Mars'tan biliyoruz zaten
ama, bu kuyruklu yıldızın atmosferi yok

yani kumda rüzgar dalgalanması
gölgesi olması biraz zor.

Sebebi bölgesel gaz çıkışı veya yükselip

tekrar inen şeyler olabilir.

Şu an bilemiyoruz,
araştırılacak çok şey var.

Burada, aynı resimden
iki tane görüyorsunuz

Sol taraftakinde ortada
bir çukur görüyorsunuz

Sağdakinde ise,
dikkatle bakarsanız

o çukurdan gelen
üç püskürme görülüyor.

Bu kuyruklu yıldızın aktivitesi.

Görülüyor ki, bu püskürmelerin altındaki
kısım aktif bölgelerin bulunduğu

ve materyalin uzaya doğru
buharlaştığı yer.

Burada, kuyruklu yıldızın boyun
kısmında ilginç bir yarık görüyorsunuz.

Sağ kenarda.

Bir kilometre uzunluğunda
ve iki buçuk metre genişliğinde.

Bazı insanlar diyor ki,

güneşe yaklaştığımızda

kuyruklu yıldız ikiye ayrılabilir

biz de hangi yarısını seçeceğimize

karar vermek zorunda kalırız.

Burada yine sonda -- bir sürü alet

yere saplanıp, kazabilen şeyler falan
hariç çoğu Rosetta'dakilerle benzer

çünkü uzayda bulduğunuz şeylerle
kuyruklu yıldızda

bulduğunuz şeyleri
karşılaştırmak istiyorsunuz.

Bunlara referans değeri
ölçümleri deniyor.

Bunlar inişteki düşüşünün görüntüleri

OSIRIS kamerası tarafından çekildiler.

Sondanın Rosetta'dan daha ve daha
uzaklaştığını görüyorsunuz.

Sağ yukarıda, sondanın
çektiği bir resim var,

kuyruklu yıldızın yüzeyinden
60 metre yüksekten çekilmiş.

Oradaki kaya parçası 10 metre falan.

Bu kuyruklu yıldıza inmeden önce
çektiğimiz son resimlerden biri.

Burada bütün seriyi tekrar görüyoruz
ama farklı bir açıdan

ve sol alttan ortaya doğru sondayı
kuyruklu yıldız yüzeyi üstünde

yol alırken gösteren
büyütülmüş üç kare var.

En üstte de, inişin bir
öncesi/sonrası resmi var.

'Sonrası' resminin tek sorunu,
sondanın görünmemesi.

Ama aslında dikkatli bakarsanız,
resmin sağ tarafında

sondanın orada olduğunu ama
sıçradığını görürsünüz.

Tekrar yüzeyden ayrılmış.

Komik bir not düşeyim bu noktada,

ilk planda Rosetta'nın sıçrayabilen bir
sondası olacağı tasarlanmıştı ama

bu fikirden vazgeçildi çünkü
çok pahalıya malolacaktı.

Biz bunu unuttuk ama demek ki
sonda unutmamış.

(Kahkahalar)

İlk sıçrama sırasında,
manyetometrelerden alınan

sonuçları görüyorsunuz burada,
üç eksenden, x,y ve z.

Yarısına doğru kırmızı bir çizgi
görüyorsunuz.

Bu kırmızı çizgide,
bir değişim var.

Olan şu, ilk sıçrama sırasında,
sondanın bir ayağı

bir yerlerde, bir kraterin
kenarına çarptı ve bu

sondanın dönme
hızını değiştirdi.

Olduğumuz yerde olduğumuz

için oldukça şanslıydık yani.

Bu Rosetta'nın sembolleşmiş
resimlerinden biri.

İnsan yapısı bir nesne,
sondanın bir ayağı,

bir kuyruklu yıldızın üstünde duruyor.

Bence bu, gördüğüm uzay bilimi resimleri
arasında gelmiş geçmiş en iyilerden biri.

(Alkışlar)

Hala yapmamız gereken şeylerden biri,
sondayı bulmak.

Buradaki mavi bölge,
olduğunu tahmin ettiğimiz yer.

Henüz bulamadık
ama aramalar da

sondayı tekrar çalışır hale getirme
çabalarımız da devam ediyor.

Her gün dinliyoruz,

ve umuyoruz ki bugünlerle
Nisan arasında bir yerde

sonda tekrar uyanacak.

Kuyruklu yıldızda
bulduğumuz bulgular:

Bu şey suda yüzebilir.

Suyun yoğunluğunun yarısına sahip.

Çok büyük bir
kaya gibi gözüküyor ama değil.

Haziran, Temmuz, Ağustos'ta
gördüğümüz aktivite artışı

dört kat büyüklüğe sahip bir artıştı.

Güneşe geldiğimiz zaman,

saniyede 100 kilo
kuyruklu yıldızdan ayrılıyor olacak

gaz, toz, falan.

Bu günde 100 milyon kilo eder.

Ve son olarak, iniş günü.

Hiçbir zaman unutamayacağım, tam bir
çılgınlık, Almanya'da 250 TV ekibi.

BBC benimle röportaj yapıyordu,
diğer bir

TV ekibi ise bütün gün beni takip edip,

ben röportaj verirken kayda alıyordu

Bütün gün böyle
devam etti.

Discovery Channel ekibi,

beni kontrol odasından
çıkarken yakaladı

ve doğru soruyu sordu.

Ve dostlarım, göz yaşlarına boğuldum
hala da öyle hissediyorum.

Bir buçuk ay boyunca,

iniş gününü düşürken
ağlamadan duramadım.

ve hala da bu duygudayım.

Kuyruklu yıldızın bu resmi ile,
sizlerden ayrılıyorum.

Teşekkür ederim.

(Alkışlar)