OKEANOS—Truva asteroitlerinden örnekler gönderecek bir görev

Bir görevi resmen fırlatma için kabul edilme noktasına getirmek zorlu bir iştir. Ancak uygulama için seçilmeseler bile fikirleri ve bazı durumlarda teknolojileri başka görevlerde varlığını sürdürebilir. Başlangıçta Japon Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) misyonu olarak planlanan Dış Güneş Sisteminde Keşif ve AstroNautik (OKEANOS) projesi için Büyük Boy Uçurtma Gemisi için de durum böyleydi.

Proje ekibi, görevinin tamamını tamamlamak için finansman alamamasına rağmen, görevin orijinal planının ayrıntılarını içeren bir belge yayınladı ve bu planlardan bazıları, halen geliştirilmekte olan diğer görevlere dahil edildi.

OKEANOS, JAXA’nın asteroitlerden Dünya’ya numune gönderme başarısını artırmaya çalıştı. Bu bağlamda en bilinen misyonu, 2020 yılında asteroit Ryugu’dan örnekler toplayan ve o zamandan beri düzinelerce bilimsel makaleye konu olan Hayabusa-2’ydi. Ryugu, Dünya’ya yakın bir asteroittir; bu, onun güneş sistemindeki kökenlerinin, OKEANOS’un devreye girdiği güneşten uzaktaki diğer asteroitlerden önemli ölçüde farklı olduğu anlamına gelir.

OKEANOS’un orijinal planı, Jüpiter’in ve yörünge yolunun önündeki ve arkasındaki Lagrange noktalarında bulunan Jüpiter Truva atı asteroitlerinden birine örnek bir geri dönüş görevi başlatmaktı. Bilim adamları, bu asteroitlerin Neptün’ün Kuiper kuşağı yörüngesinin dışında ortaya çıktığına, ancak gaz devi gezegenlerin göçünün neden olduğu yerçekimsel dalgalanmalar nedeniyle güneşe yaklaştıklarına inanıyorlar.

Erken güneş sistemine dair ipuçları taşıyacakları için gökbilimciler bunların bileşimiyle ilgileniyor ve bazı uzay araştırma meraklıları da yerinde kaynak kullanımı amacıyla içerdikleri malzemelerle ilgileniyor. Ancak şu ana kadar hiçbir misyon onları ziyaret etmedi.

Ancak bu durum, 2021’de NASA’nın onları ziyaret etmek üzere başlattığı Lucy misyonuyla değişmek üzere. Ancak Lucy, yalnızca uzaktan gözlemler yapacak ve bırakın bir örneği Dünya’ya geri göndermeyi, bunları doğrudan örnekleyecek ekipmana sahip değil. Proje ekibi OKEANOS’un tam da bunu yapacağını umuyordu.

OKEANOS’un bilimsel hedeflerini gerçekleştirmek için çeşitli yeni teknolojiler kullanılacaktır. En ilginçlerinden biri, güneş enerjisi yelkeni olarak bilinen güneş yelkeni ve iyon tahrikinin birleşimiydi. Güneş enerjisi yelkeni, güneş yelkeninin güneş enerjisi itme gücünü, yelken benzeri bir konfigürasyonda kullanıldığında önemli miktarda enerji toplayabilen esnek fotovoltaik güneş kolektörleriyle birleştirir. JAXA da benzer bir sistemi IKAROS misyonuyla başarıyla test ederek 2010 yılında teknolojiyi gösterdi.

Güneş yelkenleri Jüpiter’in yakınında küçük bir itme kuvvetine sahip olduğundan, OKEANOS tamamen bir iyon motoruna güveniyor ve iyon tahrikine güç sağlamak için enerji toplayan güneş panellerini dağıtmak için “yelkenlerini” açıyor. Ancak hedefine ulaştığında ikinci ilginç teknolojisi olan iniş aracını kullanacak.

İki ana asteroit örnek dönüş görevi (OSIRIS-REx ve Hayabusa-2) doğrudan ilgili asteroitlerin yüzeyine indi. Bununla birlikte, daha önce en azından bir asteroit üzerine inmeyi deneyen konuşlandırılmış iniş araçları da mevcuttu; ESA’nın Rosetta misyonuna eşlik eden iniş aracı Philae muhtemelen en ünlüsüdür.

Ancak daha önce hiç bir görev, bir iniş aracını indirmeye, bir örnek toplamaya ve onu daha sonra bu örneği Dünya’ya geri taşıyacak bir “ana gemiye” göndermeye çalışmamıştı. Bunu Truva asteroitlerinde yapmak, önemli iletişim gecikme süresine sahip olmak gibi yeni bir zorluk seviyesi ekleyecek ve görevle ilgili herhangi bir sorunun giderilmesini zorlaştıracaktır.

JAXA’nın geçmiş performansı göz önüne alındığında, bu teknik zorluğun üstesinden gelebilecekleri muhtemel görünüyordu. Ancak gazeteye göre, “maliyet sorunu” nedeniyle görev hiçbir zaman tam olarak finanse edilemedi. JAXA, bu on yıl için büyük sınıf misyonu olarak kozmik mikrodalga arka planını incelemek üzere LiteBIRD olarak bilinen bir projeyi seçti.

Buna rağmen, bazı aletlerin teknik detayları diğer makalelerde anlatılmıştır ve proje ekibi gelecekteki asteroit örnek iade görevlerinde en azından bunlardan bazılarının benimseneceğinden emindir. Güneş sistemimizin kökenlerini ve asteroitler üzerindeki hazır kaynakları nasıl kullanabileceğimizi anlama konusundaki ilgi arttıkça gelecekte bunlardan daha fazlasını göreceğimizden eminiz.

Ayrıntılar şunlardı: yayınlandı 2023 yılında dergide Acta Astronautica.