Ay Araştırmaları


Ay Araştırmaları

Ay her zaman insanoğlunu büyülemiştir. Edebiyatımız, aya yapılan sayısız hayâl dolu gezilerin öyküleriyle doludur, bunlardan ilki, 2000 yıl öncesine dayanır. Yakın zamana kadar, yine de bu tür uçuşlar insanlann yetkilerinin dışında yer alırdı. Bu yüzden de insanlar, ayı uzaktan teleskopla gözleyerek kendilerini tatmin ederlerdi. Galileo Gaüle ayı teleskopla inceleyen ilk Rönesans gök bilimcisidir. Açık ve koyu renkli, engebeli ve düz arazilerin karşımı bir görünümdür gözlediği. Zamanla harita bilimcileri bu düzlükleri deniz olarak adlandırmışlardır. Oysa bunların bildiğimiz okyanuslar ya da denizlerde herhangi bir benzerliği yoktur. Fotoğrafçılığın ilerlemesi, haritalama işlemlerine çok yardımcı olmuştur. 1800’lerin sonlarına doğru, her zaman dünyaya dönük olan yarım küresi neredeyse tümüyle fotoğrafa geçirilmişti ama yine de temel birçok özellikler hâlâ bilinmezliğini koruyordu.

Kesin olarak bilinen, ayın çapının dünyanın çapının dörtte biri kadar olduğu ve dünya çevresinde neredeyse dairevi bir yörünge içindeki dolaşımını bir aylık bir süre içinde tamamladığıydı. Atmosferi ya da su kaynaklan yoktu. Bu yüzden de orada dünyadakine benzer bir hayat bulmak ümidi tümüyle ortadan kalkıyordu. Ortalama yoğunluğu, dünyanın yoğunluğunun ancak %61’i kadardı ve tümüyle farklı bir iç yapısı vardı. Ama nasıl bir farktı bu?.. Ve daha temel olarak, neden yapılmıştı ve oraya nasıl gitmişti?.. Dünyanın oluşmasından bu yana geçen on milyonlarca yıl içinde rüzgârlara, suların, buzulların ve biyolojik güçlerin etkisiyle yüzeyi tümüyle değişime uğramıştır. Ayın yüzeyi, güneşten gelen rüzgârlar ve meteoroidlerin etkisiyle ve aynı zamanda ısı farklarıyla çeşitli etkiler altında kalmıştır. Ama bu etkiler yine de en alt düzeyde olmuştur. Ay, oluştuğu günlerden bu yana kendini iyi koruyabilmiştir. Geçmişin iyi bir belgeseli olarak durmaktadır. Ayın doğrudan doğruya incelenmesi, dünya-ay sisteminin ve güneş sisteminin kökenlerinin daha iyi anlaşılmasının sağlayacaktır. İşte, bu amaçla Amerika Birleşik Devletleri ve Sovyetler Birliği 1950’lerin sonlarına doğru aya robotlar göndererek araştırmalar yapmak istediler.

DOĞRUDAN DOĞRUYA YÜKSELİŞ

Ay üzerindeki ilk incelemelerin çok mütevazi bir amacı vardı: Yeterli hızı kazanarak istenildiği kadar ayın yakınından geçmek ve belirli bilgileri toplamak. Bu amaca ulaşabilmek, uzay teknolojisinin ilk dönemlerinde öyle kolay bir iş değildi. Dünyayı kocaman bir dönme dolap ve ayı da ondan 384.000 km. uzakta ve kendi çevresinde dönen bir hedef olarak düşünelim, dönme dolabın üstüne yerleştirilen bir tüfekten bu hedefe süren bir yolculuktan sonra, uzaklaştıkça azalan bir hızla hedefe ulaşsın. Kurşunun atılma süresi ve hızının çok iyi ayarlanması gerekir.

Ay üzerindeki ilk araştırmaları Amerika Birleşik Devletleri yapmıştır, îlk USAF öncü Uçuşları, yeterli hıza ulaşamadığı için başarısız olmuştur. En son yapılan orduya ait deneme başarılı olmuştur ama bu arada, Sovyetler Birliği onlardan önce ilk başarılı denemelerini yapmışlardır.

Amerika’nın ilk öncü uzay denemeleri, yeteri kadar ayın yakınından geçmediği halde, Van Ailen radyasyon kuşağı ve gezegenlerarası manyetik alan ölçümleriyle ilgili ilk bilgileri vermiştir. Sovyetler Birliği’nin Luna’-sı 1959’da ilk başarılı uçuşunu gerçekleştirmiş ve ayın yakınından geçmiştir. Bu denemede Luna aya 5000 km.’lik bir uzaklıktan geçmiştir. Luna 2, dokuz ay sonra büyük bir başarı sağlayarak 800 km. yaklaşmıştır. Bu deneyden, güçlü bir manyetik alanın ya da ayı çevreleyen radyasyon kuşağının olmadığı ortaya çıktı.

Bir ay sonra, Luna 3 fırlatıldı. Ayın 7890 km. güneyine ulaştı. Ayın yerçekimi alanı onu öyle bir savurdu ki, dönüş yolculuğunda kuzey kesiminin gökyüzünde görüldü. Bu işin yapılması için zaman çok iyi ayarlanmıştı, ayın güneşe bakan yüzü tümüyle aydınlıktı ve Luna’da bulunan kameralarla bu olay saptanabildi. Güneşi arkasına alan uydu, ayın dünyadan görülen yüzünün %30’unun resimlerini çekti. Ayrıca buna ek olarak, daha önce hiç görülmemiş %70’lik kısmının da resimlerini çekti. Görülür yanlardan elde edilen bilgilerle yeni haritalar yapıldı. Amar, uydu dünyaya yaklaştıkça çekimlerin yinelenmesiydi ama umulan gerçekleşmedi. Ama yine de 30 kadar görüntüden oluşan bir atlas yayınlandı, bunlar insanoğlunun ayın uzak yüzeyi ile ilgili ilk resimleriydi.

NASA

NASA 1959 ve 1960 yıllarında daha güçlü öncü uydular gönderme girişimlerinde bulundu. Bu uydular, ne yazık ki beklenen başarıyı veremediler. Ve 1950’Ii yıllar, bu alanda Sovyetler Birliği’nin başarısı ile noktalandı. Üç başarılı deneyde Sovyetler aya 1030 kg’lık bir yük gönderirken, Amerika ancak 6 kg. gönderebilmişti. Amerika ile Sovyetler arasında o sıralarda başlayan uzay savaşı, aslında ülkelerarası siyasi bir rekabet haline gelmişti. Ve amaç giderek kimin daha büyük olduğu gösterisine dönüşmüştü. bu yüzden de ay ile ilgili çalışmalar iki ülke arasında ulusal bir zafer kazanma haline dönüştüğü için, ala ilk olarak kimin insan göndereceği de bu rekabetin önemli bir parçası haline geldi.

YAKIN ÇEKİMDEN GÖRÜNTÜLER

İlk öncülerin gücü çok sınırlıydı. Bu yüzden de NASA yetkilileri, 1960’lar için aym ve gezegenlerin daha etraflı görüntülerini sağlayan ve bilgi veren araçlar geliştirdiler. Ranger programı, ilk aşamada beş uçuştan oluşuyordu. Bunlardan ikisi araştırmaya, üçü ise bilgi toplamaya yönelikti. Aya insan indirmek ulusal bir amaç haline gelince, uçuş sayıları arttırıldı.

Ranger 1 ve 2 ilk standart uzay araçlarıdır ve görevleri bilgi sağlayıcı veri toplamaktır. Bu ilk çalışmalar, sınırlı olmakla birlikte, yine de bilimsel bazı verileri sağlamaları bakımından yararlı olmuştur.

Bunu izleyen çalışmalar, daha farklıydı. Amaç, ayın yüzeyine bazı aletler yerleştirerek çeşitli ölçümler yapmaktı. Saatte 200 km’lik bir hızla ayın yüzüne vurup, onu izleyen 60-90 günlük süre içinde aydan meteorik bilgiler elde edilmesi amaçlanıyordu. Ama ne yazık ki, Ranger 3’ün itici makineleri ona fazla hız verdiği için, ay ile bağlantı kurulması, yani aya değmesi olanaksızlaştı. Daha sonra Ranger 4 ve 5 aynı deney için hazırlandılar. Yere iniş kapsülleri işaret olarak kullanıldı ve Ranger 4 aym uzak bir bölgesine iniş yapabildi. Bu Amerikalıların aya ilk başarılı inişleriydi.

Yapılan bütün çalışmalar, ilerisi için düşünülüyordu. Amaç daha iyi ve verimli çalışmalar yapabilmekti. Ama arada istenmeyen durumlarla karşılaşıldığı da oluyordu, örneğin, Ranger 6’nın görevi, fotoğraf çekme işlemlerine kadar kusursuz giderken, birden iniş sırasında yüksek voltaj etkisi altında kaldığı için bu durum süreç içindeki televizyon sistemini bozmuş, tam olarak hedefe ulaştığı halde, hiçbir fotoğraf çekememiştir.

Sistemin yeniden gözden geçirilip, modelin yenilenmesinden sonra, Ranger 7 fırlatıldı. Ranger 7, ondan öncekilerden çok farklı olarakbüyük bir başarıya ulaştı ve çarpmadan önce aym çok parlak televizyon görüntülerini elde etti. Son resim, 1600 km.Tik bir yükseklikten çekilmişti ve 30 m x 50 m.Tik bir alanı gösteriyordu. Kraterler çok açık bir biçimde görülüyordu.

1965 yılının ilk aylarında Ranger 8 ve 9 fırlatıldı. Bunlar da büyük bir başarı sağlayarak aym yüzeyi ile ilgili çok açık resimlen gönderdiler. Ranger 8’in fotoğrafları daha geniş bir alanı kapsıyordu. Ranger 9’un hedefi 139 km.Tik çapı olan Alphonsus krateriydi. 0.3 metrelik bir uzaklıktan görüntü sağlanabildi.

Ranger araçlarının sağladığı görüntüler incelendiğinde, deniz adı verilen krater bölgelerinin bütün özellikleri ortaya çıkar. Bu veriler uzmanlar için çok değerli olmuştur. Çünkü, bu sayede ayın yüzeyi hakkında etraflı bilgi edinilmiş ve ikinci aşama için çalışmalar hızlandırılmıştır. İkinci aşama yumuşak iniş ile ay yüzeyine inmek.

SOVYETLER’İN YUMUŞAK İNİŞLERİ

Ay yüzeyine yumuşak inişlerin gerçekleşebilmesi için, daha önceki bilgilere ek olarak yeni gözlemler ve bilgiler de gerekiyordu. Yörüngeden dünyaya iniş, daha kolaydır çünkü, bir gezegenin bütün yörüngesel hızı, yörüngeye giriş sırasında sürtünmeyle dağılır. Ayın atmosferi yoktur, bu yüzden de hızın bu tür etkilerle azalması olanağı da yoktur. Hız ancak, geri tepmeli roket ve itici güç ile sağlanabilir.

Aya ilk yumuşak inişi gerçekleştirmek içia çalışmalara başlayan Sovyetler olmuştur. 1963 yılında yeni bir Luna serisi ile bu işe başlamışlardır. Bu Lunalar daha büyüktür. 1.6 tona varır ağırlıkları. Görevi, 100 kg.Tık bir aleti ekvator yakınında 62 derece ile 64 derece Batı bölgesine yerleştirmektir. Bu bölge ayda Luna’nm yüzeye dikey olarak inebildiği tek yerdir. Yani, iniş tümüyle dikey olacaktır.

Benzeri bir görev, bu kez iniş sırasında da yerine gelecektir. Luna ve yerçekiminden kurtulmayı sağlayan bölümü, tekrar Sovyetler Birliği’nin üstüne gelene kadar orada kalır. O zaman yer çekiminden kurtulmayı sağlayan bölüm ateşler ve Luna’yı aya doğru Uçbuçuk günlük bir uçuşa yollar. Aydan 75 km. uzaklıkta, o anda artık gerekli olmayan radar ve manevra vitesi atılır ve iniş başlar. İniş gerçekleştikten sonra, üst bölmedeki kapaklar açılır ve bir televizyon kamerasıyla antenler ortaya çıkar.

1963’de yapılan üç girişim ve 1965 yılında yapılan beş girişim, bu hedefe ulaşamamıştır. En sonunda 1966 yılında Luna 9 ilk insan yapısı nesne olarak aya yumuşak iniş yapmayı başarabilmiştir. Luna 9’un televizyon kameraları dört gün süreyle çok geniş kapsamlı yayın yapabilmiştir. Akü gücü sona ermeden radyasyon verileri de toplanabilmiştir.

Bu seri içinde, ek olarak bir başka görev daha yerine getirilmiştir. Luna 13, bu işi başarmıştır. Yapılan iş şudur: Araç, aya yumuşak iniş yaptıktan sonra, üst kapaklar açıldığında, iki mekanik kol ortaya çıkar. Bu kolların her biri toprak deneyleri yapmak üzere teçhizathdır. Toprağın ısısını ve bileşimini ölçmek görevleriyle yüklü bu iki kol toprağın durumu ile ilgili verimli bilgiler elde etmişlerdir.

Bu ikinci seriden olan diğer bütün Lunalar, yalnızca yörünge etrafından dönmek üzere programlanmışlardır, iniş için kullanılmamışlardır.

Bir nesneyi ayın yörüngesine oturtabilmek için, bir saniyede 1 km. hız değişimi yeteneğine sahip bir itici güce sahip olmak gerekir. Yani, kısaca şu demektir: Yörüngede kalmak için, iniş yapmaya göre daha az itici güç gerekir. Yepyeni bir yörüngesel sistem geliştirecekleri yerde, Sovyetler temel iniş sistemini alıp, bunu itici güç için gerekli olanın yalnızca üçte ikisi ile yükleyip geriye kalan ağırlığı da elde edilen yükü arttırmada kullanma yolunu seçtiler. Luna 9’un yüzey yükü 100 kg. idi. Oysa, Luna 10’un (Ay yörüngesine oturan ilk araç) 245 kg. idi. Çünkü, radyasyonu ölçmek için gerekli aletleri taşıyordu ve yaklaşık sekiz ay süreyle iş başında kalması bekleniyordu. Luna 11’de neredeyse aynı miktarda yük taşıyordu. Ama Luna 10’a göre daha gelişmişti.

Sovyetler Birliği tarafından bu alanda bir önemli çalışma daha yapıldı. Zond 3 ayın çevresine yollandı. Luna 3 tarafından ayın görülememiş yönlerinin resimleri çekildi. Çekilen 28 resimden 23 tanesi ay yüzünü gösteriyordu. Üç tanesi spektrumun ultraviole bölgesine aitti. Luna 3’Un çektikleri ile bu resimler bir araya geldiğinde, ayın uzak yüzünün ancak %5’Iik bir bölümü gizli kalıyordu.

APOLLO ÖNCESİ ÇALIŞMALAR

Sovyetler Birüği’nin Luna dizisi ile elde ettiği başarılar, aslında Amerika’nın Surveyor dirisinin başarılarına bir tepkiydi. Surveyor, Luna dizisinden çok daha üstün bir diziydi. Eğer Amerikalılar bununla yumuşak inişlerde başarılı olsalardı, Sovyetler’e pek fazla bir iş kalmazdı. Surveyor işe başladıktan sonra, zaten ancak bir tane Luna yolculuğu olabilmiştir.

İlk başlarda Surveyor, insanlı Apollo aracının ilk adımlan olarak iki ayrı program içinde düşünülmüştü, tik yörüngede kalanlar, İkincisi, aya iniş yapanlar. Yörüngede kalanlar daha sonra Lunar Orbiter sistem olarak ayrı bir dizi oluşturmuştur.

Lun 9’dan dört ay sonra Surveyor I gönderildi. Dört ayrı motor tarafından çakştınlıyordu. Üç sıvıyla çalışan itici verniyer, bir tane katı itici güç. Verniyerlerin kullanılması ile iniş için gerekli hazırlıklar planlandı. Bunlar bir yandan iniş sırasında hızı azaltmak için kullanılıyordu. Motorları çalıştırmadan yapılması planlanan iniş ekzost gazlarından gelecek zararı önlüyordu. Şok emici bacaklar ve öndeki kırılabilir yastıklar, vuruş sırasında doğabilecek itmeyi hafifletiyordu. Dizinin ilk girişimi olan Surveyor I büyük bir başarıyla aya yumuşak iniş yapabildi. Onu izleyen altı hafta içinde 112377 resim çekildi. Çekilen bütün resimler dünyaya gönderildi. Hepsi de başarılı resimlerdi.

Üç verniyer motorlarından biri ateşlemeyince Surveyor 2 kayboldu. Surveyor 3 devreye sokuldu. İniş sırasında bölgede bulunan taşlar radarını şaşırttığı için motorlar durmadan iki kez yerinden fırladı. İlkinde 10 metre, İkincisinde 3 metre yerden yükseldi. Ayın gündüz bölgesinde iki hafta kalarak 6300 resim çekip dünyaya gönderdi. Bu fotoğrafların büyük bir kısmı ay toprağının yapısı ile ilgiliydi. Bunu tamamlayıcı olarak aletleriyle ay toprağı yüzeyinde yaptığı araştırmalar da vardı. Bu araştırmalar sonunda, ay toprağının yeryüzündeki ıslak deniz kumu ile benzer olduğu ortaya çıktı. Buna dayanılarak bu toprağın insan taşıyan bir aleti tartabilecği sonucu çıkarıldı. Daha sonra APollo 12 astronotları Surveyor 3’ün çok yakınma iniş yaptılar ve ayın yüzeyinde uzun süre kalmaktan dolayı oluşan etkiler bu alet üzerinde inceleme olanağım buldular.

Surveyor 4’de yanlış bir uygulama sonucu kayboldu. Surveyor 5 ile başlayarak ay toprağının incelenmesi çalışmaları hızlandı. Surveyorlarm ana görevi Apollo’nun inebileceği toprağı analiz etmekti. Yapılan çalışmalar sonunda Apollo için gerekli bütün ön bilgiler hazırlanmıştı.

YÖRÜNGEDEN YAPILAN ARAŞTIRMALAR

Apollo için yapılması gerdten en son hazırlık, ayın ekvator bölgesini yukarıdan etraflı bir biçimde gözlemekti. Bu amaçla, beş tane Lunar yörünge aracı hazırlandı. Her biri «aştırmayı yapabilmek için gerekli fotoğraf kameraları ile donatılmıştı. Bu çalışmalar, Surveyor çalışmaları ile birlikte yürütülerek, eş güdümlü bir çalışma elde edildi.

Amerikalılar aya iniş ile uğraşırken, Sovyetler uzaktan kontrollü robotları ay araştırmaları için hazırlıyorlardı. Bunlardan ilki Luna !5’dir. Ama deneyi parçalanması yüzünden gerçekleşememiştir.

Sovyetler’in bu alandaki başarıları Luna 16 ile gerçekleşmiştir.

Bu çalışmaları daha birçok robotlu incelemeler izledi. Ama her birinin başarılı olduğu söylenemez. Toprak analizleri yapmakla görevli Luna 18. Eylül 1971’de parçalandı. Bunu izleyen şubat ayında Luna 20 topraktan örnekler göndermeyi başardı. Bu uzay araçlarının her biri 80 metre film taşıyordu. Araçta bulunan aletlerle filmler banyo ediliyor, böylece görüntüler her kırk dakika da bir dünyaya gönderilebiliyordu.

Lunar Orbiter l’in yüksek devirli kamerasında ortaya çıkan sorunlar yüzünden resimler görülmeyecek derecede bulanık çıkmıştı. Orta devirli kamera normal işlevlerini yerine getiriyordu, böylece görevin %75’i tamamlanmıştı. Görüntülerin arasında, sonradan Apollo’nun inmesi düşünülen bölgenin 41.500 kilometre karelik bölümü, onun yakınındaki 360.00C km. karelik bir alan ve daha uzakta bulunan 2.007.917 km. karelik bir alanın resimleri bulunuyordu.

Lunar Orbiter 2, çerçevelerinden 184 tanesini 13 Apoiio’nun görmeyeceği bölgenin görüntüsü için kullandı. Geri kalanları karışık olarak bir kısmını yakın, bir kısmını da uzak görüntüler için kullandı.

Lunar Orbiter 3, 182 başarılı resimle döndü. Bunların içinde 10 adet Apollo’nun ineceği bölgenin resimleri, bir tane Surveyor I’in resmi ve

1.550.000 km. kare yakın alan görüntüsüyle 650.000 km. kare uzak alan görüntüsü vardı. Böylece Surveyor için yapılan alan araştırmaları tamamlanmış oluyordu.

Sonuç olarak, Lunar Orbiter 4 ve 5 daha yakın yörüngelere yerleştirilerek ayın diğer bölgelerinin resimlerini çektiler. Lunar Orbiter 4’ten 163 resim gelirken, Lunar Orbiter 5’ten 213 resim gelmişti. Böylece ayın yüzeyinin %99’u resimlenmiş oluyordu.

Lunar Orbiterler ayrıca, küçük meteorid ve radyasyon verileri de topladılar. Bunların yörüngelerinin izlenmesiyle, ayın yer çekimi alanının etraflı bir haritası çıkarılabildi.

Bunlara ek olarak ayın yörüngesine bir tane daha radyasyon arayıcı uzay aracı yerleştirildi; Explorer 35. Bu araç, manyetik bir alanın yok denilecek derecede az olduğunu ve radyasyon kemerleriyle ion kümelerinin bulunmadığını ortaya çıkardı. Bu da şu demekti: Dünyada olduğu gibi, ay yüzeyinde de güneşten gelen rüzgârların bütün güçleriyle ay yüzeyine vurmasını engelleyecek bir güç yoktu.

DAHA SONRAKİ İNCELEMELER

Apollo ile ilgili ön çalışmalar yapmak üzere Amerikalıların aya gönderdikleri son araç Ocak 1968’de Surveyor 7’dir. Bunun üstünden 18 ay geçtikten sonra ilk Apollo iniş denemesi yapılmıştır. O sıralarda Sovyet uzmanları kendilerinin Amerikalılardan daha önce aya inişi gerçekleştireceklerini söylüyorlardı. 1968 yılının ilkbaharında Zond 4 öyle bir yola girdi ki, sonunda güneşin yörüngesine oturdu. Altı ay sonra, Zond 5, ayın çevresinde bir uçuş yaptı, parçalanarak dünyaya geri döndü ve ancak Hint Okyanusu’nda parçaları bulunabildi. İki ay sonra Zopd 6 aynı işi yineledi ama bu kez Sövyetler Birliği’-ne iniş yapabildi. Daha sonraları bu denemelerin üç insan taşıyabilen Soyuz uzay araçlarının ön çalışmaları olduğu öğrenildi. 1968 yılının sonlarına doğru bir ya da iki kozmonotluk bir aracın denemelerinin yapılması gerçekleşemedi, çünkü 1968 yılının Aralık ayında Apollo 8 ay yörüngesindeki başarılı dönüşünü tamamlamıştı. tki uçuş daha yapıldı ama Zond 7 ve Zond 8, Zond 6’nın tekrarından başka bir şey değildi. Ve zaten Apollo V’in aya inmesinden sonra uçuşlarını gerçekleştirdiler.

Apollo 11’in aya başarılı inişinden sonra, Sovyet uzmanları aya insan göndermeyi planladıklarını inkar ettiler. Tersine ayın yörüngesinde Luna dizisinden uçuşlara devam edeceklerini söylediler.

Bu yeni ve daha ağır Lunalar fazla yük taşıyabilecek biçimde yapılmıştı. Bugüne kadar süren dizi üç kategoriye ayrılır: Toprak örnekleri alarak getirenler, belirli bir amaca yönelik olmadan çeşitli araştırmalar için gönderilenler, yörüngede uçanlar, Luna 15, Apollo 11’in gönderilmesinden üç gün önce gönderilen ve başarılı bir uçuş yapan bir araçtır. Dört günlük bir uçuştan sonra ayın yörüngesine girmiş, orada birkaç gün kalmış, 52 kez ayın yörüngesinde döndükten sonra, inişi denemiş ama başaramayarak ayın yüzeyinde parçalanmış. Bunun görevi Sovyetler tarafından hiçbir zaman açıklanmamıştır.

Milyonlarca yıldır ay nasıl dünyanın çevresinde dönüp durmuşsa, bugün de öyle dönmektedir. Ama bugün yüzeyinde insanoğlunun oraya ayak bastığını gösteren deliller vardır. Bunların bir kısmı uzay araçlarından geriye kalan makineler, bir kısmı da ayak basan 12 astronotun ayak izleridir. Gelen bilgiler ayla ilgili birçok karanlık noktanın aydınlanmasında yardımcı olmuştur. Çalışmalar sürmektedir.

Yorum yazın