Lunar Reconnaissance Orbiter

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) (Türkçe: Ay Yörünge Kaşifi), NASA'nın halihazırda Ay çevresinde dış merkezli bir kutupsal haritalama yörüngesinde dönen robotik uzay aracıdır.^[6]^[7] LRO tarafından toplanan verilerin, NASA'nın gelecekteki insanlı ve robotik Ay görevlerinin planlanması için esas teşkil ettiği belirtilmektedir.^[8] Aracın ayrıntılı haritalama programı güvenli iniş bölgelerini tanımlamakta, Ay'daki potansiyel kaynakların yerini tespit etmekte, radyasyon ortamını değerlendirmekte ve yeni teknolojileri sergilemektedir.^[9]^[10]

Pratik Bilgiler Görev türü, Uygulayıcı ...

NASA'nın Lunar Precursor Robotic Programı'nın öncüsü olarak,^[11] Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) ile birlikte 18 Haziran 2009'da fırlatılan LRO,^[12] Amerika Birleşik Devletleri'nin on yılı aşkın bir aradan sonra Ay'a gerçekleştirdiği ilk görev olmuştur.^[13] LRO ve LCROSS, Amerika Birleşik Devletleri'nin Vision for Space Exploration (Uzay Keşfi Vizyonu) programının bir parçası olarak fırlatılmıştır.

Sonda, (derin gölgede kalan kutup bölgeleri hariç) Ay yüzeyinin %98,2'sini kapsayan 100 metre çözünürlüklü üç boyutlu bir haritasını oluşturmuş^[14] ve Apollo iniş sahalarının 0,5 metre çözünürlüklü görüntülerini de elde etmiştir.^[15]^[16] LRO'dan gelen ilk görüntüler 2 Temmuz 2009 tarihinde yayımlanmış ve bu görüntüler Mare Nubium'un (Bulutlar Denizi) güneyindeki bir yayla bölgesini göstermiştir.^[17]

Görevin toplam maliyeti 583 milyon ABD doları olarak bildirilmiştir; bu miktarın 504 milyon doları ana LRO sondasına, 79 milyon doları ise LCROSS uydusuna harcanmıştır.^[18] LRO'nun, faaliyetlerini en az 2026 yılına kadar sürdürebilecek yeterli yakıtı bulunmaktadır.^[19]

Remove ads

Görev

Özetle

Bakış açısı

NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde geliştirilen LRO, büyük (1.916 kg/4.224 lb^[18]) ve gelişmiş bir uzay aracıdır. Görev süresinin bir yıl olması planlanmış,^[20] ancak NASA tarafından yapılan değerlendirmelerin ardından defalarca uzatılmıştır.

Uzay aracı, Şubat 2006'daki ön tasarım değerlendirmesinin ve Kasım 2006'daki kritik tasarım değerlendirmesinin tamamlanmasının ardından,^[21] 11 Şubat 2009'da Goddard'dan Cape Canaveral Hava Kuvvetleri Üssü'ne sevk edilmiştir.^[22] Fırlatmanın başlangıçta Ekim 2008'de yapılması planlanmış, fakat aracın termal vakum testlerini de içeren hazırlık sürecinin ardından Nisan 2009'a ertelenmiştir.^[23] Askeri bir fırlatmadaki gecikme nedeniyle 17 Haziran 2009'a ertelenen fırlatma tarihi,^[24] Endeavour Uzay Mekiği'nin STS-127 görevine öncelik tanınması sebebiyle bir gün daha ertelenerek 18 Haziran olarak kesinleşmiştir. Endeavour'a bu önceliğin verilmesinin nedeni ise mekiğin bir önceki fırlatma denemesinin hidrojen yakıt sızıntısı yüzünden iptal edilmiş olmasıydı.^[25]

Araştırma alanları şunları içermektedir: küresel selenodezik topoğrafya; olası su buzu yatakları ve aydınlatma koşulları da dahil olmak üzere Ay'ın kutup bölgeleri; Ay yörüngesindeki derin uzay radyasyonunun analizi ve gelecekteki iniş alanlarının seçilip değerlendirilmesine yardımcı olmak amacıyla 50 cm/piksel (20 in/piksel) azami çözünürlüğe kadar yüksek çözünürlüklü haritalama yapılması.^[26]^[27]

LRO, bunlara ilave olarak Apollo iniş alanları da dahil olmak üzere, önceki ve mevcut Ay görevlerinden kalan iniş araçlarının ve ekipmanların görüntülerini ve hassas konumlarını sağlamıştır.^[15] Araç 2024 yılında, Japonya'nın başarılı ilk yumuşak inişini gerçekleştiren SLIM aracının yüksek isabetli iniş alanını da teyit etmiştir.^[28]

Remove ads

Cihazlar

Özetle

Bakış açısı

Yörünge aracı, altı adet bilimsel cihazın yanı sıra teknoloji deneme amaçlı bir donanım da taşımaktadır:

Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER): (Radyasyonun Etkileri için Kozmik Işın Teleskobu) Aracın temel amacı Ay yörüngesindeki yüklü parçacıkların yerel enerji aktarımını, bunun özelliklerini ve biyolojik etkilerini ölçmektir.^[29]
Diviner: Diviner Ay Radyometre Deneyi, gelecekteki yüzey operasyonları ve keşifler için bilgi sağlamak amacıyla Ay yüzeyinin termal emisyonunu ölçer.^[30]
Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP): (Lyman-Alfa Haritalama Projesi) Yıldızlar tarafından üretilen ultraviyole ışığın yanı sıra Güneş Sistemi boyunca seyrek olarak dağılmış hidrojen atomlarını kullanarak, su buzu arayışı için sürekli gölgede kalan kraterlerin içine bakar.^[31]
Lunar Exploration Neutron Detector (LEND): (Ay Keşfi Nötron Dedektörü) Ölçümler sağlar, haritalar oluşturur ve yüzeye yakın olası su buzu birikintilerini tespit eder.^[32]
Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA): (Ay Yörünge Lazer Altimetresi) Bu araştırma, hassas bir küresel Ay topoğrafya modeli ve jeodezik bir koordinat sistemi sağlar.

Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Dar Açılı Kamera (NAC): LROC, iniş alanlarının doğrulanması ve kutup bölgelerindeki aydınlanma koşullarının ölçülmesi gerekliliklerini ele alır.^[33] Bir çift dar açılı kamera (NAC) ve tek bir geniş açılı kameradan (WAC) oluşur.^[34] İki Dar Açılı Kamera 19,5 cm primer ayna çapına sahip, f/3,59 değerinde bir Cassegrain (Ritchey-Chretien) primer optik kullanır^[34] ve çizgisel görüntüleme tekniğiyle çalışır.^[35]^[36] Yaklaşık 50 km'lik orijinal irtifasında her bir NAC yaklaşık 0,5 metre genişliğinde pikseller görüntüler ve 5064 piksel genişliğindeki tarama şeridi yaklaşık 2,5 km genişliğindedir. Yörünge 2011'de eliptik olacak şekilde yükseltilmiş, bu da yörüngenin bazı bölümlerindeki çözünürlüğü 2,0 m/piksel'e düşürmüştür.^[37] LROC, tarihi Apollo iniş alanlarının üzerinden 50 km (31 mi) irtifada birçok kez uçuş yapmıştır. Bu görüntülerde, Ay taşıtları ve Ay modülü iniş kademeleri ile bunların gölgeleri, Ay'da bırakılmış diğer ekipmanlarla birlikte net bir şekilde görülebilmektedir.
Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Geniş Açılı Kamera (WAC): WAC, 60 km'lik bir tarama şeridi üzerinde, yedi renk bandında 100 metre/piksel ölçeğinde görünür ve UV görüntüler sağlar.^[38] Görüntü formatı 1024 x 1024 pikseldir ve görüş alanı 92° (monokrom), 61° (görünür ışık) ve 59° (UV) şeklindedir.^[34]
Mini-RF: Minyatür Radyo Frekans radarı, yeni ve hafif sentetik açıklıklı radar (SAR) ve iletişim teknolojilerini sergileyerek potansiyel su buzu konumlarını da belirlemiştir.^[39]

Remove ads

Ay'a gönderilen isimler

NASA, LRO'nun fırlatılmasından önce halka, isimlerini aracın üzerindeki bir mikroçipe kaydettirme fırsatı sundu. Bu imkan için son başvuru tarihi 31 Temmuz 2008 olarak belirlenmişti.^[40] Kampanya kapsamında yaklaşık 1,6 milyon isim gönderilmiştir.^[40]^[41]

Görev gidişatı

Özetle

Bakış açısı

LRO, Dünya'dan dört buçuk gün süren bir yolculuğun ardından 23 Haziran 2009'da Ay yörüngesine girdi. Fırlatıldığında uzay aracı, Ay'ın yörüngedeki konumunun ilerisine hedeflenmişti ve bu nedenle, Ay yörüngesine doğru bir şekilde girebilmesi için yolculuk sırasında bir rota düzeltmesi yapılması gerekti. Uzay aracı Ay'ın uzak yüzüne ulaştığında, roket motoru ateşlenerek Ay'ın kütleçekimi tarafından yakalanması ve eliptik bir yörüngeye oturtulması sağlandı.^[42]

Sonraki dört gün boyunca yapılan dört roket ateşlemesi serisiyle uydu, her bir cihazın devreye alınıp test edildiği devreye alma fazı yörüngesine yerleştirildi. Uzay aracı 15 Eylül 2009 tarihinde yaklaşık 50 km (31 mi) irtifada Ay'ın yörüngesinde bir yıl boyunca kalacağı ana görevine başladı.^[43] LRO, Eylül 2010'da bir yıllık keşif aşamasını tamamladıktan sonra görevin bilim aşamasına devam etmesi için NASA'nın Bilim Misyonu Direktörlüğüne devredildi.^[44] Araç, 50 km'lik dairesel yörüngesinde bir süre daha devam edecek, fakat görevin geri kalanı için, yakıt kullanımını en aza indiren ve temel yörünge özelliklerinin uzun süre sabit kaldığı, özel bir eliptik yörüngeye geçirilecekti.^[45]

NASA'nın LCROSS görevi, 9 Ekim'de 11.31 ve 11.36 UTC'de Ay yüzeyine gerçekleştirilen kasıtlı iki çarptırma işlemiyle zirveye ulaştı. Çarpmanın amacı, Ay'ın güney kutbu yakınlarındaki Cabeus kraterinde su aramaktı^[46] ve ilk sonuçlar hem suyun hem de suyla ilişkili bir iyon olan hidroksilin varlığını gösterdi.^[47]^[48]

4 Ocak 2011'de LRO'nun Mini-RF cihazı ekibi, cihazın radar vericisinde bir anormallik yaşandığını tespit etti. Bu gelişmenin ardından Mini-RF normal operasyonlarını askıya aldı. Cihaz verici olarak çalışamamasına rağmen, Dünya'dan yapılan radar yayınlarını kullanarak çift-statik radar gözlemleri toplamak için kullanılmaya devam etmektedir. Mini-RF cihazı, Eylül 2010'dan bu yana 400'den fazla radar veri şeridi toplayarak bilim görevi başarı kriterlerini zaten karşılamıştı.^[49]

NASA, Ocak 2013'te Maryland, Greenbelt'teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde bulunan Yeni Nesil Uydu Lazer Mesafe Ölçüm (NGSLR) istasyonundan LRO üzerindeki Ay Yörünge Lazer Altimetresi (LOLA) cihazına Mona Lisa'nın bir görüntüsünü göndererek tek yönlü lazer iletişimini test etti.^[50]

LRO'nun yörüngesi Mayıs 2015'te, sürekli gölgede kalan kraterler üzerinden Ay Yörünge Lazer Altimetresi (LOLA) ve Diviner cihazlarından daha yüksek çözünürlüklü veriler elde edilmesi amacıyla, Ay'ın güney kutbunun 20 km (12 mi) üzerinden geçecek şekilde değiştirildi.^[51]

LRO, 2019 yılında Hindistan'ın Ay iniş aracı Vikram'ın enkaz alanını buldu.^[52]

2020 yılında, (bozulmaya başladığı için) 2018'de kapatılmış olan Minyatür Ataletsel Ölçüm Birimi yerine yıldız izleyicilerini kullanmak üzere bir yazılım testi yapıldı.^[53]

LRO ve Chandrayaan-2 yörünge araçlarının, 20 Ekim 2021 günü 05.45 UTC'de Ay'ın Kuzey Kutbu üzerinde tehlikeli derecede yakınlaşması bekleniyordu. Chandrayaan-2 aracı, olası kavuşum olayını önlemek için 18 Ekim 2021'de 14.52 UTC'de bir çarpışma önleme manevrası gerçekleştirdi.^[54]

LRO, 2022 yılında dördüncü uzatma görevini tamamlayarak, gelecekteki Artemis görevlerine de bilgi sağlayacağı beşinci uzatma görevi dönemine başladı.^[55]

Temmuz 2023 itibarıyla yapılan değerlendirmeye göre, yakıt kullanımını optimize etmek için geliştirilen yeni manevra teknikleri sayesinde LRO'nun görevine yaklaşık 5 ila 8 yıl daha devam edebileceği tahmin edilmektedir.^[56]

Remove ads

Bilimsel katkılar

Özetle

Bakış açısı

LRO, 21 Ağustos 2009 tarihinde Chandrayaan-1 yörünge aracıyla birlikte, Ay yüzeyindeki su buzunun varlığını tespit etmek amacıyla bir çift-statik radar deneyi gerçekleştirmeye çalışmış,^[57]^[58] ancak bu girişim başarısızlıkla sonuçlanmıştır.^[59]

17 Aralık 2010'da, LOLA cihazı tarafından toplanan verilere dayanan bir Ay topografya haritası kamuoyuyla paylaşıldı.^[60] Bu, bugüne kadar oluşturulmuş en hassas Ay topografya haritasıdır. Daha fazla veri elde edildikçe harita güncellenmeye devam etmektedir.

15 Mart 2011 tarihinde görevin keşif fazından elde edilen son veri seti, NASA Gezegensel Veri Sistemi'ne (Planetary Data System) aktarıldı. Aracın yedi cihazı, 192 terabayttan fazla veri sağlamıştır. LRO tek başına diğer tüm gezegen görevlerinin toplamı kadar veri toplamıştır.^[61] Bu veri hacmine ulaşılabilmesinin nedenleri, Ay'ın Dünya'ya çok yakın olması, LRO'nun kendisine ait özel bir yer istasyonunun bulunması ve Derin Uzay Ağı'nda (Deep Space Network) zaman paylaşmak zorunda kalmamasıdır. Ayrıca, bu veriler kullanılarak Ay Yörünge Kaşifi Kamerası (LROC) tarafından 100 m/piksel (330 ft/piksel) çözünürlüğe sahip küresel bir harita da oluşturulmuştur.

Mart 2015'te LROC ekibi, parlaması Dünya'dan 17 Mart 2013'te gözlemlenen bir çarpma olayının gerçekleştiği yeri görüntülediğini bildirdi. Ekip, krateri bulmak için "temporal pairs" (zamansal çiftler) olarak adlandırılan bir yöntem kullanarak, yani çarpma öncesi ve sonrası çekilen görüntüleri karşılaştırarak bu sonuca ulaşmıştır. Bu görüntüler, muhtemelen yeni çarpmaların yüzeyi bozmasıyla oluşan ve yansıtıcılığı çevre araziden belirgin şekilde farklı olan küçük lekeleri ortaya çıkarmıştır.^[62]^[63]

Eylül 2015 itibarıyla LROC, Ay yüzeyinin yaklaşık dörtte üçünü yüksek çözünürlükle görüntüleyerek 3.000'den fazla loblu dik yamaç ortaya çıkarmıştır. Bu yapıların küresel dağılımı ve yönelimleri, dik yamaçların Ay'ın küçülmesiyle oluştuğunu ve bu süreçte Dünya'nın kütleçekimsel gelgit kuvvetlerinin de etkili olduğunu düşündürmektedir.^[64]

Mart 2016'da LROC ekibi, NAC tarafından çekilmiş 14.092 görüntü çiftini kullanarak Ay yüzeyinde 47.000'den fazla yeni leke keşfettiğini bildirdi.^[65]

Temmuz 2024'te LRO tarafından elde edilen radar verilerinin analizi, Ay'da yüzeyden erişilebilen bir yer altı mağarasının varlığını doğruladı.^[66]^[67] Mağaranın yaklaşık 45 metre genişliğinde ve en az 80 metre uzunluğunda olduğu ve Apollo 11 astronotları Neil Armstrong ile Buzz Aldrin'in Ay'a ilk ayak bastığı eski lav yatağı olan Sessizlik Denizi'nde (Mare Tranquillitatis) yer aldığı belirtilmektedir.^[68]