NASA ve JAXA, lazer ışınını Ay’ın yüzeyi ile Ay yörüngesi arasında yansıtıyor

NASA’nın LRO (Ay Keşif Yörünge Aracı) adlı aracı, JAXA’nın (Japonya Uzay Araştırma Ajansı) Ay’daki SLIM iniş aracında bulunan kurabiye büyüklüğündeki bir retroreflektöre iki kez lazer darbesi gönderdi ve geri dönüş sinyali aldı.

LRO, 24 Mayıs 2024’te iki ardışık yörüngede SLIM’in (Ay Araştırması İçin Akıllı İniş Aracı) 44 mil üzerinden geçerken, daha önce sekiz kez yaptığı gibi lazer altimetre cihazıyla iniş aracına ping attı. Ancak, bu iki denemede sinyal LRO’nun dedektörüne geri döndü.

Bu, NASA için önemli bir başarıydı çünkü cihaz en uygun konumda değildi. Retroreflektörler genellikle iniş araçlarının tepesine sabitlenir ve LRO’ya retroreflektörün yaklaşık konumuna lazer darbeleri gönderirken nişan alabileceği 120 derecelik bir açı aralığı sağlar. Ancak, SLIM iniş aracı, tepesi yanlara bakacak şekilde yüzeye yerleşmişti ve bu da LRO’nun menzilini sınırlamıştı.

Hedeflerine ulaşma şanslarını artırmak için LRO ekibi, SLIM’in tam konumunu ve yönelimini belirlemek için JAXA ile çalıştı. Daha sonra, NASA mühendisleri LRO’nun yörünge yörüngesinin onu lazer ışınlarıyla SLIM’in geri yansıtıcısına ulaşma şansını en üst düzeye çıkaracak koordinatlara ne zaman getireceğini tahmin ettiler.

NASA ile JAXA arasındaki ortaklık kapsamında Maryland, Greenbelt’teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde SLIM’in retroreflektörünü inşa eden ekibin başında bulunan Xiaoli Sun, “LRO’nun altimetresi bu tür bir uygulama için üretilmedi, bu nedenle Ay’ın yüzeyinde küçük bir retroreflektörü tespit etme şansı zaten düşük” dedi.

Sun, “LRO ekibinin gökyüzü yerine yanlara bakan bir geri yansıtıcıya ulaşmış olması, bu küçük cihazların inanılmaz derecede dayanıklı olduğunu gösteriyor” dedi.

SLIM, 20 Ocak’ta Ay’ın yüzeyine indi. İniş aracına bağlanan ve Lazer Retroreflektör Dizisi adı verilen retroreflektör, NASA’nın özel ve kamu iniş araçlarıyla Ay’a gönderdiği altı reflektörden biri ve LRO’nun altimetresine sinyal gönderen ikincisi.

Bir lazer ışınının LRO’dan bir NASA retroreflektörüne ve geriye iletildiği ilk sefer, 12 Aralık 2023’te LRO’nun ISRO’nun (Hindistan Uzay Araştırma Örgütü) Vikram iniş aracına ping atmasıydı. LRO o zamandan beri Vikram ile üç kez daha lazer ping’leri alışverişinde bulundu.

NASA’nın retroreflektörü, 2 inç genişliğinde kubbe şeklindeki alüminyum bir çerçeveye yerleştirilmiş sekiz adet kuvars köşe küp prizmasına sahiptir. Güç veya bakım gerektirmeyen retroreflektörler, ayın yüzeyinde onlarca yıl dayanabilir ve böylece gelecekteki görevler için güvenilir işaretler sağlayabilir.

Örneğin, geri yansıtıcılar Artemis astronotlarını karanlıkta yüzeye yönlendirebilir veya yüzeyde bulunan uzay araçlarının yerlerini işaretleyerek astronotların ve mürettebatsız uzay araçlarının yakınlarına inmelerine yardımcı olabilir.

LRO’nun lazer altimetresi, şu an için Ay’ın yörüngesinde dönen tek lazer cihazı olup, yüzeye yapılacak görevler için Ay’ın topografyasını haritalamak üzere tasarlanmıştır; LRO mühendislerinin her ping ile yapmaya çalıştığı gibi, bir geri yansıtıcıya 1/100 derecelik bir mesafeden işaret etmek için değil.