Lazer altimetre BELA Merkür’ün yüzeyini keşfetmeye hazır

20 Ekim 2018’de başlatılan ortak ESA/JAXA BepiColombo misyonu, hedefine, Merkür’e kademeli olarak yaklaşmak için dikkatli bir şekilde planlanmış ancak olaylı bir gezegensel uçuşlar ve güneş-elektrikli itiş dizisini kullanarak neredeyse sekiz yıl boyunca seyahat etti. Misyon şu anda güneş sistemimizin en küçük ve en içteki gezegenine olan yolculuğunun son aşamasına giriyor.

BepiColombo uzay aracı, Merkür Transfer Modülü (MTM) ve iki yörünge aracından oluşur: ESA’nın Merkür Gezegensel Yörünge Aracı (MPO) ve JAXA’nın Merkür Manyetosferik Yörünge Aracı (Mio). Uzay aracı Merkür’e birleşik bir sistem olarak uçuyor, ancak oraya vardıklarında ayrı yörüngelere yerleştirilecekler.

MTM’nin Mio ve MPO’dan ilk ayırma manevralarının ardından, uzay aracının Merkür’e varması ve 2027’de bilimsel görevine başlaması için hazırlıklar sürüyor. Uzay sondasında, Bern Üniversitesi Fizik Enstitüsü’nde tasarlanıp üretilen bir alet var: MPO sondasındaki en ağır alet olan lazer altimetre BELA. Cihaz ekibi, 14 Eylül 2026’da BELA’nın lazerini uzayda ilk kez ve 2017’den bu yana ilk kez başarıyla etkinleştirdi.

BELA Merkür’ün yüzeyini haritalamaya hazır

14 Eylül 2016’da lazer altimetre BELA, MPO uzay aracına entegre edilmek üzere ESA’nın Avrupa Uzay Araştırma ve Teknoloji Merkezi ESTEC’e gitmek üzere Bern’den ayrıldı. On yıl sonra, Bern Üniversitesi ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) Berlin’den gelen cihaz ekibi, uzay aracının yolculuğuna başlamasından bu yana ilk kez BELA lazer altimetreyi tamamen etkinleştirdi; bu, BepiColombo’nun bilimsel misyonunun başlangıcına doğru çok önemli bir adımdı.

BELA, Bern Üniversitesi ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) liderliğindeki uluslararası bir konsorsiyum tarafından, Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü ve Endülüs Astrofizik Enstitüsü (IAA-CSIC) işbirliğiyle geliştirildi. Amaç Merkür yüzeyinin şeklini, topografyasını ve morfolojisini ölçmektir.

BELA’nın eş-baş araştırmacısı, Bern Üniversitesi Fizik Enstitüsü Uzay Araştırmaları ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nden Antoine Pommerol, “BELA ile Merkür’ün üç boyutlu bir temsilini benzeri görülmemiş bir doğrulukla oluşturabileceğiz” diye açıklıyor.

Adım adım dikkatli bir aktivasyon

BELA’nın aktivasyonu dikkatle kontrol edilen bir sırayı takip etti. Ekip ilk olarak lazere 10 saniyelik bir patlama yaymasını emretti. Bu ilk test sırasında, Dünya’dan yaklaşık 200 milyon kilometre (124 milyon mil) uzakta olan uzay aracından açık alana doğru 100’den fazla ultra kısa kızılötesi ışık darbesi gönderildi.

Pommerol şöyle açıklıyor: “Lazer darbeleri bu sefer yalnızca açık uzaya doğru gönderildi, henüz Merkür’e doğru değil. Ancak yine de cihaz tarafından karakterize edilebilirler; uzayda sekiz yıl geçirdikten sonra ve son atışından bu yana dokuz yıl geçtikten sonra lazer sisteminin sağlığı hakkında önemli veriler sağlayabilirler. İlk veri paketi testten yaklaşık 10 dakika sonra yer istasyonuna ulaştığında, cihazın beklendiği gibi performans gösterdiğini doğruladı.”

Daha sonra BELA’ya bir sonraki adım için ilk “başlama” hakkı verildi. Ekip, 10 saniyelik işlemi tekrarladı ve ikinci bir onay aldıktan sonra lazer operasyonunu 10 dakikaya uzattı. Ancak bu test de başarıyla tamamlandıktan sonra lazeri bir saatten fazla çalıştırdılar.

Bu adım adım prosedür, ekibin riski mümkün olduğunca düşük tutarak cihazın performansını her aşamada kontrol etmesine olanak sağladı. Pommerol, “Test özellikle lazerin güvenilir bir şekilde çalıştığını ve termal davranışının beklenen sınırlar içinde kaldığını doğruladı” diyor.

Bern Üniversitesi Fizik Enstitüsü’nde BELA enstrüman bilimcisi olan Dr. Liliane Burkhard, “Devreye almanın dramatik olmaması gerekiyor” diyor. “Lazer bir saat yerine yalnızca 10 saniye boyunca çalışırken her adım, olası sorunları ortaya çıkaracak şekilde dikkatlice tasarlandı. İlk veri paketinin tam olarak tahmin edildiği gibi geldiğini görmek inanılmaz derecede ödüllendiriciydi, özellikle de cihazın uzayda uzun yıllar boyunca açılmayı bekleyerek seyahat etmesinden sonra.”

• 
  

• 
  

Merkür bilimine doğru son adımlar

Pommerol, “BELA’yı yeniden tamamen etkinleştirmek çok heyecan vericiydi” diyor. Ekip, cihazın işlevselliğini en son 2016 yılında Bern’deki özel bir laboratuvarda tam olarak test etmişti. “BELA’nın amaçlandığı gibi performans göstereceği konusunda temkinli bir iyimserliğe sahip olsak da, tüm alt sistemlerin nominal olarak çalıştığını doğrulamak büyük bir rahatlama ve memnuniyet kaynağı oldu. Artık bilim aşamasına başlamak ve Merkür’ün kalıcı gizemlerinden bazılarını araştırmak için sabırsızlanıyoruz.”

Bir sonraki önemli dönüm noktası, JAXA’nın Mio’sunun Merkür çevresindeki operasyonel yörüngesine konuşlandırılacağı 9 Aralık 2026’da planlanıyor. Daha sonraki manevralar, ESA’nın Merkür Gezegen Yörünge Aracı’nı (MPO), Mart 2027’de ulaşması planlanan kendi bilim yörüngesine hazırlayacak.

6 Nisan 2027’de uzun bekleyiş nihayet sona erecek: BepiColombo’nun bilim aşaması başlayacak. Uzayda sekiz yılı aşkın bir sürenin ardından misyon, Merkür’ün ayrıntılı araştırmasına başlayacak ve bilim adamlarına güneşe en yakın gezegeni incelemek için benzeri görülmemiş bir fırsat sunacak.