Voyager Uzay Araçlarının Efsanevi Hikayesi

Tarih 20 Ağustos 1977. Florida’da, Kennedy Uzay Merkezi’nde insanlar tarihi bir ana tanıklık ediyor. NASA, Voyager 2 uzay aracını Titan-Centaur roketiyle uzaya gönderiyor. İki hafta sonra da ikiz kardeşi Voyager 1 fırlatılacak. Daha kısa bir yörüngede fırlatılarak ikiz kardeşinin önüne geçecek.

Bu fırlatmalar 10 yıldan fazla süren bir çalışmanın sonucu. İkisinin de amacı Güneş sistemini, mahallemizi araştırmak. Komşularımız olan gezegenlere daha yakından bakmak.

Tarihin en uzun görev yapan uzay araçları

Voyagerların uzaya gönderilmesinin üzerinden 45 yıl geçti arkadaşlar. Şu anda saatte yaklaşık 60 bin km hızla yıldızlararası uzayda süzülüyorlar. Artık bize o kadar uzaktalar ki kendilerinden önce gönderilen uzay araçlarının hepsini geçerek insan yapımı en uzak nesneler oldular. 17 Şubat 1998’de Voyager 1, Pioneer 10’u geçerek bu unvanı eline aldı. Şu anda bizden 23,3 milyar km uzakta. Voyager 2 ise 19,4 milyar km.

Onlar sayesinde Güneş sistemimiz hakkında çok şey öğrendik. Fakat artık yolun sonu görünüyor. Mühendisler Voyagerların pil ömrünü uzatmak için bazı ekipmanlarını kapattılar. Buna rağmen yakında enerjileri bitecek ve onlardan sonsuza dek haber alamayacağız.

Biz onlardan haber alamayacağız belki ama başkaları bizden haber alabilir. Hatta bunu milyonlarca yıl sonra bile yapabilirler. Bu, Voyagerların bugün hala popüler uzay araçları olmasını sağlayan şey.

Bu konuya tekrar geleceğiz.

Voyagerların hikâyesi her zaman ilgimi çeken konulardan biri oldu. Bu yüzden ben de derinlemesine bir araştırma yaparak bu videoyu hazırladım. Eğer siz de merak ettiyseniz gelin 1977’den beri hizmet veren bu emektar uzay araçlarının efsanevi hikâyesine yakından bakalım arkadaşlar…

Voyager misyonu nasıl başladı?

1960’ların başında hem Sovyetler birliği hem de ABD diğer gezegenlere uzay araçları gönderiyordu. Başarıdan çok başarısızlık yaşanıyordu fakat 10 yıl içinde robot uzay araçları Venüs’ün ve Mars’ın yakın çekim görüntülerini göndermeye başlamıştı. NASA’daki matematikçiler gezegenlerin yakınından uçma sanatını giderek kusursuzlaştırıyordu.

1965’te NASA Jet İtki Laboratuvarı’nda çalışan bir yüksek lisans öğrencisine diğer gezegenlere giden yolları araştırması görevi verildi. Gary Flandro çalışmalara başladı ve 1978 yılının önemli bir yıl olacağını keşfetti. Bu yılda dış gezegenlerin tümü Güneş’in aynı tarafında olacaktı. Güneş sistemini keşfetmek için bundan daha iyi bir fırsat olamazdı. Çünkü bu olay bir daha ancak 2153 yılında gerçekleşecekti. NASA, her 175 yılda bir gelen bu fırsatı kaçırmak istemiyordu.

Fakat söz konusu uzaklıklar, o zamanın uzay araçlarının kapasitesini çok aşıyordu arkadaşlar. 1965’te Mars’ın hizalanması, Mars’ı 56 milyon kilometreyle Dünya’ya en yakın gezegen yaptı ama Neptün, 4 milyar km uzaktaydı ve oraya yapılacak bir yolculuk çok ama çok uzun sürerdi.

Peki ne yapılmalıydı?

The Grand Tour

1968’de NASA, Dış Gezegenler Çalışma Grubu’nu kurdu. Grup, iki uzay aracını Jüpiter, Satürn ve Plüton’a, iki uzay aracını da Uranüs ve Neptün’e doğru gönderecek bir görev planlamaya başladı. Adına da “The Grand Tour” (Büyük Tur) dediler.

Plan yeni bir uzun menzilli uzay aracı tasarlamayı gerektiriyordu ve maliyetler sürekli artmaya başlamış, 1 milyar doları geçmişti. Sonra 1971’de NASA, bu uzay programını finanse etmek için gerekli kaynağı bulamayınca The Grand Tur’u iptal etti. Böylece dış gezegenlerin araştırılması Mariner programına geri verildi. Uzay araçlarının sayısı dörtten ikiye indirildi.

Ardından maliyetleri daha da düşürmek için Plüton tur programından çıkarıldı. Onun yerine Jüpiter ve Satürn’ü ziyaret edecek uzay aracı Satürn’ün büyük uydusu Titan’ı ziyaret edecekti. Titan, uzak Plüton’dan daha ilginç bulundu. Merkür’den bile büyüktü ve o sıralarda Güneş sistemindeki en büyük uydu olduğu sanılıyordu. Ayrıca kendi atmosferine sahip olduğu bilinen tek uyduydu.

Bu değişiklikle birlikte, misyonun bütçesi iki gaz devin araştırılması olarak hazırlandı. İki uzay aracı için de ana hedef Jüpiter ve Satürn’dü. Eğer imkânlar el verirse ikinci araç, Uranüs ve Neptün’ü de ziyaret edecekti.

1974’te misyon tasarım müdürü Charles Kohlhase ve ekibi, bir ana plan yapmaya başladı. Uzay araçlarının tasarımından büyüklüğüne, fırlatma sisteminden, yolda karşılaşacakları birçok değişkene kadar her şeyi irdelemek zorundalardı. 10 bin yörünge incelendi ve bunların arasından bütün ölçütleri karşılayan iki yörüngede karar kılındı. Bu iş, Kohlhase ve ekibinin 8 ayını aldı. Voyagerlar büyük yerleşik itki sistemlerine ihtiyaç duymamaları için gezegenlerin kütleçekim kuvvetlerini kullanacak ve böylece yüksek hızlara çıkarılacaktı.

İki uzay sondası başlangıçta Mariner programının bir parçası olarak tasarlanmış, bu nedenle Mariner 11 ve Mariner 12 olarak adlandırılmışlardı. Daha sonra “Voyager Programı” olarak isimleri değiştirildi. Çünkü bu uzay sonlarının tasarımı Mariner ailesininkinden epeyce bir farklıydı. Yeni bir ismi hak ediyorlardı.

Voyagerlar nasıl bir donanıma sahipti?

Voyagerların ana anteni 3.7 metreydi. Her biri 735 kilogram olan uzay araçları, öncekilerden yaklaşık yüzde 50 daha ağırdı. Bunun yaklaşık 100 kilogramı bilimsel donanımdı ve iki kamera, manyetik alan sensörleri, atmosferdeki kimyasalları ve ışınımları tespit eden spektrometreler ve parçacık dedektörlerinden oluşuyordu.

Asteroid kuşağının ötesi Güneş’e o kadar uzaktı ki güneş panelleri kullanmak uzay araçlarına yeterli elektriği sağlayamazdı. Mühendisler çözümü RTG denen bir çeşit nükleer pil kullanmakta buldular. Bu güç kaynağı yaklaşık 50 yıl dayanacak şekilde yapılmıştı.

Voyagerlar inşa edilirken aslında mühendisler neyi nasıl yapacaklarını tam olarak bilmiyorlardı arkadaşlar. Birçok yeni şey deneniyordu. Sonuçta 1970’lerden bahsediyoruz. Teknoloji henüz yeterince gelişmemişti. Voyagerlarda kullanılan bilgisayarın hafızası günümüzün kol saatleriyle bile yarışamayacak kadar düşüktü. İşlemcileri çok yavaştı. Ama tüm bunlara rağmen inanılmaz işler başaracaklardı.

Dünya ve Ay

Fırlatmadan sonra Voyager 1’in ilk yaptığı şey Dünya ve Ay’ın birlikte çekilmiş bir fotoğrafını göndermek oldu. Bu tarihte bir ilkti.

Jüpiter ve Uyduları

Aralık 1977’de Voyager 1, daha dairesel bir yörünge izleyen Voyager 2’yi solladı. Ocak 1979’da Jüpiter sistemine ulaşmıştı. Jüpiter adeta ikinci bir Güneş sistemi gibiydi. 5 Mart civarında, gezegenin bulut örtüsüne 349 bin kilometreye kadar yaklaştı. Önemli keşiflerinin çoğunu bu 48 saat içinde yaptı.

İnanılmaz güzellikte fotoğraflar gönderiyor, NASA’lı bilim insanları her yeni görüntüde hop oturup hop kalkıyordu.

Sadece görüntü göndermekle de kalmadı. Bulutların bileşimini analiz etti ve gezegenin muazzam manyetik alanını ölçtü. Ayrıca Jüpiter’in soluk bir halka sistemi olduğunu gösterdi. Satürn, sistemimizdeki halkaya sahip olan tek gezegen değildi.

En unutulmaz keşiflerini ise, Galilei uydularının yanından geçerken yaptı. Bu uydular pasif değil aktif dünyalardı. Mesela Io’nun fotoğrafları, yörüngeye kül bulutları püskürten, o zamana kadar görülmüş en büyük volkanik patlamaları gösteriyordu. Ganymede’nin yeni ölçümleri ise, büyüklük bakımından Satürn’ün uydusu Titan’ı bile geride bıraktığını gösterdi.

4 ay sonra Voyager 2 de Jüpiter’e vardı. Voyager 1 kadar yaklaşmadı ama Jüpiter’in bir diğer uydusu olan Europa’nın görüntülerini çekti. Görüntüler Europa’nın çatlaklarla dolu su buzundan bir kabukla örtülü olduğunu gösterdi. Daha sonraki analizler bu kabuğun altında Dünya’daki okyanuslardan iki kat daha fazla su bulunabileceğini gösterdi. Böylece Europa Dünya dışı yaşam bulundurma ihtimali olan birincil aday haline geldi.

Titan ve Satürn

Kasım 1980’e gelindiğinde Voyager 1 Satürn’e varmıştı. Atmosferinin 124 bin km üstünden geçiyordu. Voyager 1’in Satürn’de ilk incelediği şey milyarlarca su buzu parçalarından oluşan ve bazı yerlerde 10 metre kadar ince olan halka sistemiydi. Satürn çok fotojenik bir gezegendi ve harika fotoğraflar çekti. Ardından atmosferinde 1800 km/saat hızla esen rüzgârları tespit etti.

Voyager 1, Satürn’den sonra yönünü Güneş sisteminin en ilgi çekici uydularından birine çevirdi. Titan’a. Titan’ın bir atmosferinin olduğu uzun zamandır biliniyordu. Ancak Titan’ın yüzeyindeki kalın pus tabakası, gözlem yapılmasını engelledi.

Voyager 2 ise Satürn’e Ağustos 1981’de ulaştı ve gezegenin halkalarıyla atmosferinin daha ayrıntılı fotoğraflarını gönderdi. Bunlar devrimsel görüntülerdi. Satürn’deki işi bittikten sonra buz devleri olan Uranüs ve Neptün’e gitmesi komutu verildi.

Voyager 1’in Titan’dan sonra Uranüs ve Neptün’e gitme şansı yoktu arkadaşlar. Yörüngesi buna izin vermiyordu. Eğer Voyager 1 Titan’da başarılı olamasaydı Voyager 2 de Titan’a gönderilecekti. Böylece Uranüs ve Neptün’ün keşfi başka bir bahara kalacaktı. Fakat Voyager 1 Titan’da başarılı olduğu için gaz devleri görevi buz devlerini de içerecek şekilde genişletildi. The Grand Tour gerçekleştirilebilirdi.

Bu, tarihte bir ilk olacaktı…

Uranüs ve Neptün

Jüpiter ve Satürn görevlerinin ardından Voyager 2, tarihte Uranüs’ü ziyaret eden ilk uzay aracı oldu. 1986’nın Ocak ayında Dünya’dan 3 milyar km uzaklıktaki buz devine ulaştı. Buraya varması 4,5 yıl sürmüştü. Gezegenin soluk mavi atmosferinin 81.500 km üstünden geçti. Bulut tepelerinin 800 km altında kaynar su okyanusu bulunduğunu keşfetti. Ayrıca ince halkalarına dikkatlice baktı ve iki yeni halka keşfetti. 10 yeni uydu tespit etti. Uyduların hepsine, Uranüs için kural olduğu üzere, Shakespeare karakterlerinin adları verildi.

Görece sakin olan bu gezegende incelenmesi gereken en tuhaf şey neydi biliyor musunuz arkadaşlar? 97° olan eksen eğikliği. Güneş sisteminde başka hiçbir gezegende böyle bir eğiklik yoktu. Uranüs yörüngesinde yol alırken dönmüyor adeta Güneş’in etrafında yuvarlanıyordu.

Son liman, Ağustos 1989’da ulaşılan Neptün’dü.

Voyager 2 burada da bir ilki gerçekleştirdi. Neptün’ü ilk defa o ziyaret ediyordu. Fakat Neptün o kadar uzaktaydı ki Voyagerların fırlatıldığı zamanda o kadar uzaktan gönderilen radyo sinyallerini almak imkânsızdı. Bu teknoloji daha sonra geliştirildi. Mühendisler Voyager 2’yi yeniden programladılar ve 4.5 milyar km’deki zayıf sinyali almak için New Mexico’daki 27 antenin tamamını kullandılar.

Bu koyu mavi gezegende bilim insanlarının ilk dikkatini çeken şey gezegenin ortasında kocaman bir delik gibi duran büyük kara lekeydi. Buradaki fırtınalar, hızı saatte 2400 km’ye varan Güneş sistemindeki en güçlü fırtınalardı. Ayrıca Neptün’ün de ince halkaları vardı. 5 adet de yeni uydu keşfedildi. Neptün de oldukça fotojenik bir gezegendi ve muazzam fotoğraflar çekildi.

Triton

Ardından Voyager 2, Neptün’ün uydusu Triton’a yönlendirildi. Triton’un güney yarım küresi buz nitrojenle kaplıydı. Bu buzdan uydunun görüntüleri Dünya’ya ulaştığında yüzeyden kilometrelerce yükseğe fışkıran gayzerler herkesi şaşkına çevirdi. Bilim insanları Güneş sisteminin en ücra köşesinde böyle patlamalar görmeyi beklemiyorlardı.

Triton’dan sonra Voyager 2’nin görevi aslında bitmişti. Bu ziyaret ettiği son gök cismiydi. Geriye döndü ve Neptün’le Triton’un son fotoğraflarını gönderdi. NASA’daki bilim insanları için oldukça duygusal bir andı. Yıllardır süren görev bitiyordu. Artık Voyagerlar sonsuz bir okyanusta bilinmez bir süreyle süzülüp gidecekti.

Soluk Mavi Nokta

Peki o sıralarda Voyager 1 ne yapıyordu dersiniz arkadaşlar?

Ne yapacak? O da uzay boşluğunda sessizce süzülüyordu.

Fakat Voyagerların üzerinde taşıdıkları altın plakların komite başkanı olan ünlü gök bilimci Carl Sagan’ın Voyager 1’den son bir ricası olacaktı.

Enerji tasarrufu sağlamak için Voyager 1’in kameraları kapatılacaktı. Sagan ve ekibi, Voyager programının yetkililerinden kameraları kapatmadan önce son bir kez Güneş sistemindeki gezegenlerin aile fotoğraflarını çekmesini rica etti. Fakat buna itiraz edenler oldu. Gezegenler küçücük bir nokta olarak görünecekse böyle bir şey için enerji harcamanın ne anlamı vardı? Bu fotoğrafların bilimsel bir amacı yoktu.

Ama Sagan pes etmedi. Doğrudan NASA’nın başkanına gitti. Yöneticileri ikna etti.

Böylece Voyager 1’in kameraları 6 milyar km mesafeden eşsiz bir görüş açısıyla Dünya’ya doğru çevrildi.

Fotoğraflar çekildi.

Dünya uzun ince bir ışık huzmesindeki küçücük mavi bir noktadan ibaretti gerçekten de.

Bu, o meşhur fotoğraftı.

Soluk mavi nokta…

Fotoğraf aslında bize ne kadar da küçük, önemsiz ve narin olduğumuzu gösterdi. Ve o günden beri insanın tevazusunu arttırması açısından bir sembol haline dönüştü.

Daha sonra iki Voyager aracının da kameraları güç harcamaması için kapatıldı. Artık Voyagerların görevi resmen yıldızlararası bir göreve dönüşmüştü.

Bilinmeze olan yolculuk başlamıştı.

Yıldızlararası Uzaya Çıkan Voyagerlar

Peki Voyagerlar yıldızlararası uzaya ne zaman çıktılar?

Öncelikle burada önemli bir noktayı belirtmek istiyorum arkadaşlar. Voyagerlar yıldızlararası uzaya çıktılar evet. Fakat aslında Güneş sistemini terk etmiş değiller.

Ne demek mi istiyorum?

Şöyle ki; bir cismin Güneş sisteminden ayrıldığını söylememiz için Oort bulutunun ötesine geçmesi gerekir. Çünkü Güneş’in yer çekimi etkisi oralarda hala etkin. Voyagerların Oort bulutunun ötesine geçmesi 30 bin yıldan fazla sürecek.

Fakat Güneş’in manyetik alanı çok daha küçük bir alanı kapsıyor. NASA’lı bilim insanları da yıldızlararası uzayın sınırı olarak bunu kabul etmişler. Manyetik alanı Güneş’in etrafında bulunan bir baloncuk gibi düşünebilirsiniz.

Voyagerlar fırlatıldığında bu baloncuğun nerede bittiği bilinmiyordu. Voyager 1 düzenli olarak yaptığı Güneş rüzgarı ölçümlerini dünyaya göndermeye devam etti ve Ağustos 2012’de heliosferin sınırlarını aştığı tespit edildi.

Böylece insanlık tarihinde ilk defa insan yapımı bir nesne yıldızlararası uzaya ulaşmış oldu.

Altın Plaklar

Kasım 2018’de Voyager 2 uzay aracı da ikiz kardeşi gibi heliosferi aştı. Şu anda ikisi de derin okyanusta yalnız başlarına yüzüyorlar. 2030’larda iki uzay aracının da güç kaynağı tükenecek ve ebediyen sessizliğe gömülecekler. Fakat yine de görevleri bitmeyecek diyebiliriz.

Peki neden?

Çünkü şu meşhur altın plaklar onları çok uzun bir görevin parçası yapıyor.

İki plak da birbirinin kopyası. Eski tip uzun çalar. Tek farkı metalden yapılmış olması. Sesleri ve görüntüleri içeren 30 cm’lik altın kaplama bakır disk. Carl Sagan başkanlığındaki bir komite bu altın plakların içeriğini seçmek için çalışma yaptı.

Peki neden plak?

Çünkü analog yivlerin okunması, dijital bir formatın okunmasından daha kolay.

Bir soru daha…

Uzaylılar bu plağı nasıl çalacaklarını nereden bilecekler?

Öncelikle, Voyager’ı derin uzayda keşfedip gezegenine götürmeyi başarabilen bir uzaylı uygarlık bizden çok daha zeki olacaktır takdir edersiniz ki. Ayrıca Carl Sagan’ın ekibi bu konuyu da düşünmüş. Plağın yanına bir kartuşla iğne eklemişler. Ve kapağına iğnenin plağa nasıl koyulacağına dair bir şema iliştirmişler. Zeki bir uygarlığın bunları çözebileceğini düşünüyorlar.

Diyelim ki Voyagerlardan birini buldular ve plağı çaldılar.

İçinde ne bulacaklar?

Plaklar toplam 2 saatlik ses verisi içeriyor. 1,5 saati müzik ve kalan kısmı da diğer verilere ayrılmış. Ayrıca görüntüler de analog olarak bu plaklara kodlanmış. Burada dikkat edilen önemli bir husus plağın içindeki seslerin ve müziklerin sadece uzay aracını üreten toplumun değil, bütün dünya halklarının kültürünü yansıtacak şekilde tasarlanmış olması.

Mesela 27 farklı müzik eserini dinleyecekler. Bunlardan biri de Beethoven’ın 5.senfonisi.

55 farklı millettin dilinden selamlamaları ve Dünya’daki doğa seslerini duyacaklar.

Altın Plaklar Uzaylı Uygarlık Tarafından Bulunabilir mi?

Altın plaklar, muhtemelen uzayda, dünya üzerindeki herhangi bir insan yapımı nesneden çok daha fazla dayanacak arkadaşlar. Hatta Dünya’nın kendisinden bile…

Voyagerların akıllı bir yaşam tarafından bulunması ihtimali gerçekten çok düşük. Aslında herhangi bir yıldız sistemine de gitmiyorlar. Voyagerlar bizim Güneşimizden sonra başka bir yıldıza yaklaştıklarında 40 bin yıl geçmiş olacak.

Bilim insanları bizden 34 ışık yılı uzakta, 130’dan fazla potansiyel yaşanılabilir gezegen olduğunu tahmin ediyor. Fakat Voyagerlar’ın 1 ışık yılı mesafe kat etmesi bile 16 bin yıl sürecek.

Sonuç:

Bugüne kadar Voyager uzay sondaları bizim için çok önemli keşifler yaptılar. Uzay uçuşu tarihindeki en uzun çalışan araçlar haline geldiler. Bize harika görüntüler gönderdiler. Güneş sistemimizi hiç olmadığı kadar ayrıntılı bir biçimde bütün çıplaklığıyla gözler önüne serdiler.

Fakat artık yolun sonu görünüyor. Sonunda enerjileri tükenecek ve onlardan bir daha hiç haber alamayacağız…

Hani insanlar öldüğünde en harika anıları gözünün önünden film şeridi gibi geçer derler ya. Eğer bir uzay aracının enerjisi bittiğinde bu onun ölümü demekse Voyagerların film şeridinde neler var?

Onların gözlerinin önünden neler geçecek?

Anılarında neler saklıyorlar?

Akıllı bir medeniyet onları bulursa ne hissedecek?

Şaşkınlık mı?

Merak mı?

Sevinç mi?

Yoksa korku mu?

Kaynaklar ve İleri Okuma:

https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/

https://voyager.jpl.nasa.gov/frequently-asked-questions/#:~:text=How%20much%20does%20it%20weigh,Voyager%202%20is%20735%20kg.

https://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Tour_program#:~:text=The%20Grand%20Tour%20was%20a,Jupiter%2C%20Uranus%2C%20and%20Neptune.

https://www.nasa.gov/image-feature/voyager-1-takes-the-first-image-of-the-earth-moon-system-in-a-single-frame

https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA20016

https://voyager.jpl.nasa.gov/golden-record/whats-on-the-record/