NASA, InSight Mars misyonunun yardımıyla ay depremlerini ölçecek

NASA’nın Farside Sismik Süitini oluşturan iki sismometrenin arkasındaki teknoloji, binden fazla Kızıl Gezegen depremini tespit etmek için kullanıldı.

Diğer dünyalardaki depremleri ve meteor çarpmalarını ölçmek için şimdiye kadar yapılmış en hassas cihaz, ayın gizemli uzak yüzüne yolculuğuna yaklaşıyor. Bu, orijinal olarak NASA’nın InSight Mars iniş aracı için tasarlanan ve görevin 2022’de tamamlanmasından önce 1.300’den fazla Mars depremi kaydeden araçlarla ay yüzeyine uyarlanan iki sismometreden biridir.

Yakın zamanda NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda toplanan Farside Sismik Paketi (FSS) adı verilen bir yükün parçası olan iki sismometrenin, 2026 yılında, Dünya’dan yaklaşık 300 mil (500 kilometre) uzakta geniş bir çarpma krateri olan Schrödinger havzasına ulaşması bekleniyor. Ay’ın Güney Kutbu. Kendi kendine yeten, güneş enerjisiyle çalışan süitin kendi bilgisayarı ve iletişim ekipmanının yanı sıra, kendisini ay gündüzünün aşırı sıcaklığından ve gecenin dondurucu koşullarından koruma yeteneği de bulunuyor.

Ay sismik ilkleri

NASA’nın CLPS (Ticari Ay Yükü Hizmetleri) girişimi kapsamında Ay’a inen bir araç tarafından yüzeye ulaştırıldıktan sonra süit, yaklaşık 50 yıl önce son Apollo programı sismometrelerinin faaliyete geçmesinden bu yana ajansın aydan gelen ilk sismik verilerini döndürecek. Sadece bu değil, aynı zamanda ayın uzak tarafından ilk sismik ölçümleri de sağlayacak.

Apollo öncüllerinden 30 kata kadar daha hassas olan süit, yüzeye yağan küçük çakıl taşları büyüklüğündeki mikro meteoritler tarafından yönlendirilen ayın sismik “arka plan” titreşimini kaydedecek. Bu, NASA’nın Artemis astronotlarını ay yüzeyini keşfetmeye göndermeye hazırlanırken mevcut etki ortamını daha iyi anlamasına yardımcı olacak.

Gezegen bilim adamları, FSS’nin onlara ayın iç aktivitesi ve yapısı hakkında neler söylediğini görmek için sabırsızlanıyorlar. Öğrendikleri şeyler, Ay’ın yanı sıra Mars ve Dünya gibi kayalık gezegenlerin nasıl oluşup evrimleştiğine dair bilgiler sunacak.

Aynı zamanda ay depremleriyle ilgili kalıcı bir soruyu da yanıtlayacak: Ay’ın yakın tarafındaki Apollo aygıtları neden uzak taraftaki sismik aktiviteyi çok az tespit etti? Olası bir açıklama, Ay’ın derin yapısındaki bir şeyin aslında uzak taraftaki depremleri absorbe etmesi ve Apollo’nun sismometrelerinin bunları algılamasını zorlaştırmasıdır. Bir diğeri ise yüzeyde Dünya’ya bakan taraftan çok farklı görünen uzak tarafta daha az deprem olması.

JPL’de FSS baş araştırmacısı ve InSight proje bilimcisi Mark Panning, “FSS, onlarca yıldır ay hakkında sorduğumuz sorulara yanıtlar sunacak” dedi. “Bu verileri geri almaya başlamak için sabırsızlanıyoruz.”

Mars’tan aya bilim

Farside Seismic Suite’in iki tamamlayıcı enstrümanı, Ay’ın yerçekiminde (Mars’ın yarısından azında, yani Dünya’nın üçte biri kadar) çalışacak şekilde InSight tasarımlarından uyarlandı. Yalıtımla ve dış koruyucu bir küple çevrelenmiş bir küp yapı içinde pil, bilgisayar ve elektronik bileşenlerle birlikte paketlenirler. İniş aracının tepesinde yer alan süit, uzun, soğuk ay geceleri boyunca çalışarak en az 4½ ay boyunca sürekli olarak veri toplayacak.

Çok Geniş Bantlı sismometre veya VBB, uzay araştırmalarında kullanılmak üzere şimdiye kadar yapılmış en hassas sismometredir: Tek bir hidrojen atomunun boyutundan daha küçük yer hareketlerini tespit edebilir. Çapı yaklaşık 5 inç (14 santimetre) olan kalın bir silindir olup, bir yay tarafından yerinde tutulan bir sarkaç kullanarak yukarı ve aşağı hareketi ölçer. Başlangıçta Fransız uzay ajansı CNES (Centre National d’Études Spatiales) tarafından InSight için acil durum değiştirme aracı (“uçuş yedeği”) olarak inşa edildi.

InSight’ın sismometresinin baş araştırmacısı, Institut de Physique du Globe de Paris’ten Philippe Lognonné, FSS ortak araştırmacısı ve VBB enstrüman lideridir. “Bu enstrümandan Mars hakkında çok şey öğrendik ve şimdi bu deneyimi ayın gizemlerine dönüştürme fırsatı bizi heyecanlandırıyor” dedi.

Süitin Kısa Dönem sensörü veya SP olarak adlandırılan daha küçük sismometresi, Oxford Üniversitesi ve Londra Imperial College ile işbirliği içinde Pasadena, Kaliforniya’daki Kinemetrics tarafından inşa edildi. Disk şeklindeki cihaz, her biri yaklaşık 1 inç (25 milimetre) genişliğindeki üçlü kare silikon çiplere kazınmış sensörleri kullanarak üç yöndeki hareketi ölçer.

Montajı yapıldı ve test edildi

FSS yükü geçen yıl JPL’de bir araya geldi. Son haftalarda, uzayı simüle eden vakum ve aşırı sıcaklıklardaki sıkı çevresel testlerden ve roketin fırlatma sırasındaki hareketini taklit eden şiddetli sarsıntıdan sağ çıktı.

JPL’den FSS proje yöneticisi ve Panning ve Lognonné gibi InSight misyonunun emektarlarından Ed Miller, “JPL ekibi, Fransız meslektaşlarımızla birlikte aya gideceğimiz için başından beri heyecanlıydı” dedi. “Mars’a birlikte gittik ve artık aya bakabileceğiz ve orada bir şey inşa ettiğimizi bilebileceğiz. Bu bizi çok gururlandıracak.”