SPIRIT (Ruh) ve OPPORTUNITY (Fırsat)
Mars Explorer Rover Mission (MER, yani Mars Araştırma Aracı Görevi) iki ayrı araçtan oluşan robotik bir görevdir. Bu iki araç 2003 yılında gönderilmiştir ve temel amaçları Mars yüzeyini ve jeolojisini incelemekti. Bilimsel amaç, Mars'ın geçmişindeki su etkinliğine ilişkin ipuçları bulunduran çok çeşitli toprak ve kaya örneklerini inceleyip tanımlamaktı. Bu iki aracın diğer adları da MER-A ve MER-B'dir. 10 Haziran ve 7 Temmuz 2003'te ayrı ayrı gönderildiler ve 19 ve 25 Haziran 2003 tarihlerinde Mars'ın oldukça farklı yerlerine iniş yaptılar.
Bu iki araç toplam 90 Mars günü çalışmak üzere gönderildiler, ancak o kadar başarılı oldular ki, Spirit 2012 yılı Mayıs ayına kadar çalışırken, Opportunity halen çalışmayı sürdürmektedir. Spirit 2009 yılında yumuşak Mars toprağına saplandı. 9 ay boyunca, Dünya'daki örnek araçla yapılan denemelerin Spirit üzerine uygulanmasıyla sürdürülen kurtarma çalışmaları Spirit'in kurtulmasını sağladı. Ancak 22 Mart 2010'da Spirit ile bağlantı koptu. En son olarak 25 Mayıs 2011'de iletişim sağlanabildi.
Opportunity bugüne dek toplamda 40 km'den fazla yol katetmiştir ve bu tür araçlar içinde bu bir rekor mesafedir. Spirit ise toplamda 8 km'den daha az, 7,7 km kadar yol almıştır.
Bu iki araç, üzerlerinde yer alan Güneş panelleri yardımıyla, toplam 14 kg kadar olan pillerini şarj ederek çalışacak biçimde tasarlanmışlardır. Normal koşullarda paneller 140 watt güç sağlamakta ve bu da 4 saatlik çalışma için yeterli olmaktadır. Piller zamanla özelliğini yitirdiğinden yeterince şarj olamamaktadır. Başlangıçta planlanan 90 günlük çalışma sonunda, üzerleri tozla kaplanacağı için Güneş panellerinin ürettiği enerjinin 50 Watt'a kadar düşeceği düşünülmekteydi. Ancak üç yıl sonunda, biri 300 diğeri 900 watt-saat enerji üretmekteydi.
Her iki aracın bilgisayar kapasiteleri, bugün kişisel olarak kullandığımız cep telefonları ile kıyaslandığında oldukça düşüktür. 256 MB flaş belleğe sahiptirler ve radyasyon korumasına sahip 20 MHz işlemci ile ve 125 MB bellekle çalışmaktadırlar. Geceleri sıcaklık genellikle çok düştüğünden, ek bir ısıtıcı ile ısıtma yapılmaktadır.
Araçlar iletişimlerinin çoğunu, daha önceki yazımızda anlattığımız yörüngede dolanan uydular yardımıyla sağlamaktadırlar.
Her bir araçta, yaklaşık olarak 1 mega piksel görüntü oluşturabilen dokuzar adet kamera vardır. Araçlarda bilimsel amaçla kullanılan çeşitli aletler bulunmaktadır.
Pancam, Panoramik Kamera, bulunulan bölgenin yapısı, mineral yapısı, renk ve biçimini belirlemek için kullanılmaktadır.
NavCam, Seyir Kamerası, araçların konumlarının belirlenmesi ve yolculuklarının planlanması için kullanılan, geniş açılı ancak düşük çözünürlüklü ve siyah-beyaz bir kameradır.
Mini-TES, Küçük Isısal Salma Tayfçekeri, kaya ve toprak örneklerinin yakından incelenmesi ve oluşumlarının hangi işlemlerle gerçekleştiğinin belirlenmesi için kullanılmaktadır.
Kameralar, 1,5 m yükseklikteki bir direk üzerine takılmışlardır. Bu direk bir motor yardımıyla yatay olarak 360 derece dönebilmekte, diğer bir motor düşey olarak aşağı ve yukarı yönlendirme yapabilmektedir. Üçüncü bir motor, tayfçekeri yönlendirmek için kullanılmaktadır.
Hazcams, tek renk tehlike kameraları, ikisi ön ikisi arkada olmak üzere aracın gövdesine takılıdır.
IDD, alet aktarma aracı, araç kolu olarak kullanılmaktadır ve üzerinde şunlar bulunmaktadır:
MIMOS II mössbauer tayfçekeri, demir içeren toprak ve kayaların mineral yapısını yakından inceleyebilmek için kullanılmaktadır.
APXS, Alfa Parçacık X-ışın Tayfçekeri, toprak ve kayaları oluşturan elementlerin bolluklarını yakından çözümlemek için kullanılmaktadır.
Manyetik özellik gösteren tozları toplamak için kullanılan mıknatıslar vardır. Bu toz parçacıkları, manyetik ve manyetik olmayan parçacıkların oranını ve bunların bileşimlerini belirlemek amacıyla mössbauer tayfçekeri ve x-ışın tayfçekeri ile çözümlenmektedir.
MI, mikroskobik görüntüleyici, taş ve toprağın yakından, yüksek çözünürlüklü görüntülerini elde etmek için kullanılmaktadır.
RAT, kaya aşındırma aleti, kayaların yüzeyini temizleyerek, araçtaki aletlerle incelenmek üzere temiz yüzeyler oluşturmak için kullanılmaktadır.
Robotik kol, aletleri incelenen örneklerin incelenebileceği biçimde konumlandırmaktadır.
Bu araçların birer kopyası, NASA'da, araçların yapacağı yolculuk ve işlemleri benzeştirme yoluyla test etmek için kullanılmaktadır. Özellikle 2009 yılında yumuşak toprağa saplanan Spirit adlı aracın, saplandığı yerden çıkarılabilmesi için gereken manevraların neler olması gerektiği bu araçlarla NASA'da yapılan testler sonucunda belirlenmiştir ve uygulamada da başarı sağlanmıştır.
Araçların doğrudan Dünya'dan uzaktan kumanda ile kullanılması mümkün değildir. Bunun bir nedeni, Dünya-Mars uzaklığında gönderilen sinyallerin yerine ulaşmasının belirli bir zaman alması, bu nedenle de verilen bir komutun istenildiği gibi yerine getirilip getirilmediğinin saptanmasının da uzun sürmesidir. Böyle bir işlem sırasında araç tehlikeli bir biçimde yuvarlanabilir ve bir yere saplanabilir. Bu tür riskleri engellemek için, aracın gönderdiği çeşitli görüntüler ayrıntılı bir biçimde incelenmekte, aracın hareketi sırasında geçeceği yollara bakılarak yüzeyin nasıl olduğu belirlenmekte, atılacak her adımda ne gibi olasılıklar olduğu hesaplanmaktadır. Böylece yapılacak bir yolculuk için her aşama en ince ayrıntısına kadar incelenip hesaplandıktan sonra, araca komutlar dizisi olarak gönderilmektedir. Sonrasında araç bu komutları ardı ardına işleyerek istenen yolculuğu yerine getirmektedir. Bu tür bir yaklaşım sayesinde, her iki araçta da çok önemli bir sorun yaşanmadan çok uzun yıllar çalışılabilmiştir.
Bulgular
Spirit'in incelemeleri
Gusev adlı kratere inen Spirit adlı araç, uydudan kuru bir göl yatağı gibi görünen yüzeyde yaptığı incelemelerde, buradaki kayaların üzrlerinde yer alan çeşitli deliklere bakıldığında volkanik bazalt gibi olduğunu belirlemiş, ayrıca bir çok mineral saptanmıştır. Yüzeydeki toprağın çoğunun kayaların ufalanmasıyla oluştuğu saptanmış, çoğu küçük göktaşlarından geldiği düşünülen bir miktar nikel bulunmuştur. Çözümlemeler, kayaların az miktar su tarafından değiştirildiğini göstermiştir. Çatlaklardaki minerallerin de su nedeniyle biriktiği düşünülmektedir. Kraterdeki toz Mars'ta genel olarak bulunan tozdur. Tüm tozun manyetik olduğu saptanmıştır.
Araç daha sonra kraterin kenarındaki tepelere tırmanıp orada incelemeler yapmıştır. Burada görülen mineraller biraz farklıdır. Burada, altı ayrı tür kaya belirlenmiştir. Bunların kimyasal bileşimleri ayrı ayrı belirlenmiştir. Bu kayaların hepsinin su tarafından değiştirildiği belirlenmiştir. Ayrıca hepsi fosfor, kükürt, klor ve bromca zenginleşmiştir. Bu elementler sudaki çözeltilerle taşınabilen elementlerdir.
Bu incelenen örneklerde olivin mineralinin az olması ancak sülfat bileşiklerinin çok olması tümüyle suya bağlanmaktadır. Çünkü suyun olduğu yerde olivin miktarı azalmakta ve sülfatlar artmaktadır.
Spirit adlı araç suyun izlerini bulmuş olmasına karşın, indiği kraterde bir zamanlar göl olduğu konusunda bir bulgu elde edememiştir.
Opportunity'nin İncelemeleri
Oportunity adlı araç ta küçük bir kratere iniş yapmıştır. Bu bölgede bol miktarda küçük kürecikler gözlenmiştir. Bunlar hem yüzeyde hem de kayalara gömülü olarak bulunmaktadır. Bu bulgu, hematit adlı mineralin bol miktarda bulunduğu ve sıvı su ortamının olduğu anlamını taşımaktadır. Krater duvarlarında görülen katmanlar birikim kayalarıdır.
Opportunity ayrıca Mars'a düşmüş bir göktaşını da keşfetmiştir.
Her iki aracın bulguları, Mars'ta su bulunduğunu kanıtlar niteliktedir.
Opportunity, ek olarak bazı gökbilim gözlemleri yapmış ve atmosfere ilişkin veri de elde etmiştir.
Bu iki araç, Mars hakkında yeni öğrendiğimiz bir çok bilgiyi sağlamış olmaları açısından çok önemli bir iş yapmışlardır.
