Moonrush başladı. Geçen yıl, NASA’nın Artemis 1 görevi, insanları önümüzdeki birkaç yıl içinde yüzeye geri götürecek teknolojinin bir testinde Ay’a uçtu ve geri döndü. Artemis programı, yörüngede Lunar Gateway adlı bir uzay istasyonu ve yüzeyde bir üs kuracak.
Başka ziyaretçiler de olacak – hem Rusya hem de Çin mürettebatlı görevler planlıyor. Ve yaklaşık 30 mürettebatsız görev, uzay yolculuğu yapan ülkeler ve özel şirketler tarafından çeşitli tamamlanma aşamalarındadır.
Tüm bunlar, yeni bir Ay keşif, keşif ve ticarileştirme çağını müjdeliyor. Ama aynı zamanda riskleri de var. Bir sorun, aya iniş ve fırlatmalardan kaynaklanan püskürmelerin, diğer ay görevlerini tehdit eden yüksek hızlı toz parçacıkları bulutu ile ayı kaplayabilmesidir. Ancak bu sorunun ne kadar önemli olacağı şu anda bilinmiyor.
Darbe İçin Destek
Riskleri ilk kez ölçmeye çalışan Central Florida Üniversitesi’nden Philip Metzger ve NASA Kennedy Uzay Merkezi’nden James Mantovani’ye girin. Ay yüzeyinin üzerinde yörüngede dönen uzay aracının güvenli olması gerektiğini söylüyorlar, ancak daha yakın yaklaşan diğerlerinin bu tozla önemli darbeler alma riski var.
Riski değerlendirmedeki zorluk, roket egzozu ile ay yüzeyi arasındaki etkileşimin yeterince anlaşılmamasıdır. Apollo görevlerinden elde edilen kanıtlar, arazi araçlarının roket egzozlarının yüzeydeki tozu temizleyerek temiz bir kaya yüzeyi bıraktığı, ancak krater bırakmadığıdır.
Bu süpürme, egzoz, toz parçacıklarını toplayan ve taşıyan yatay bir rüzgara saptığında meydana gelir. Bu, bir yüzey yatayından yalnızca 2 veya 3 derecelik bir açıyla yörüngeye püskürme gönderebilir. Ancak bir krater oluşumu bu açıyı önemli ölçüde değiştirebilir. Daha fazla erozyon ve krater oluşumu olasılığı, NASA ve diğerlerinin uğraşmak zorunda kalacağı bilinmeyenlerden biridir.
40 tonluk bir arazi aracından çıkan egzozun, yüzey tozunu saniyede yaklaşık 4500 metre hıza çıkarması muhtemeldir, bu da onları ay yörüngesine ve ötesine göndermek için fazlasıyla yeterlidir. Metzger ve Mantovani, bu parçacıkların yörüngesini hesaplıyor ve yörüngedeki Ay Geçidi’nin dağılmadan önce muhtemelen birkaç kez uçmak zorunda kalacağı bir püskürme tabakası oluşturacaklarını söylüyorlar.
Bununla birlikte, bu tür darbelerden kaynaklanan hasarın minimum düzeyde olması muhtemeldir. Lunar Gateway, yüzeyden 70.000 km mesafeye ulaşan eliptik bir yörüngede uçacak. Metzger ve Mantovani, bu irtifaya ulaşan parçacıkların muhtemelen çok küçük – yaklaşık 10 mikrometre çapında – olduğunu ve her halükarda Ay’ın yerçekimi nedeniyle yavaşlamış olacağını söylüyor. “Gateway’in yörüngesi yavaş olduğu için çarpma hızı saniyede yalnızca birkaç yüz metre aralığında olacak” diyorlar.
“En kötü durumu varsayarsak, Ağ Geçidi fırlatma tabakasından 10 kez geçerse ve her seferinde metrekare başına 10.000 darbe alırsa, 100 inişten sonra yüzeyinin yalnızca %0,08’i birkaç mikron derinliğinde aşınır” diyorlar. “Bu çok şiddetli değil.”
Ancak daha düşük irtifalarda uçan uzay araçları için rakamlar önemli ölçüde değişiyor. Örneğin Apollo Komuta modülü 110 kilometrede yörüngedeydi. Bu yükseklikte, püsküren parçacıkların yoğunluğu daha büyük olacak ve çarpışma hızları daha yüksek olacaktır. Araştırmacılar, böyle bir uzay aracının her santimetre karesine yaklaşık 7 miligram Ay tozunun çarpacağını tahmin ediyor.
“Düşük Ay Yörüngesindeki bir uzay aracı, yörüngesinin zamanlaması onu büyük bir Ay iniş aracından gelen fırlatma konisinin yoluna koyarsa, büyük hasar görebilir.” Bu, bu tür olaylardan kaçınmak için dikkatli bir planlamaya ihtiyaç duyulacağını gösteriyor.
Egzoz Atmosferi
NASA, elbette sorunun farkında ve toz sorununu hafifletmek için belki de kalkanlar kullanarak yollar aramaya başladı bile.
Ancak roket egzozu başka bir sorun yaratacaktır. Yaygın inanışın aksine Ay, güneş rüzgarının etkisi ve ultraviyole ışığın kimyasal etkisi gibi süreçlerle yüzeyden salınan gazlardan oluşan, ekzosfer adı verilen ince bir atmosfere sahiptir.
Ay ekzosferindeki toplam gaz miktarı çok küçük, toplamda belki de 100 ton. Ancak her Apollo iniş aracı, ekzosfere roket egzozu şeklinde yaklaşık 20 ton gaz enjekte etti. Bunun dağılması aylar veya yıllar aldı.
Gelecekteki görevlerin bu gaz enjeksiyon oranını önemli miktarda aştığını hayal etmek zor değil. Bu nedenle, Ay keşiflerinin Ay dışküresini hızla alt etmesi ve onu hafif bir roket egzozu atmosferiyle değiştirmesi muhtemeldir.
Gezegen bilimcileri için mesaj açık. Bu bozulmamış ortam Güneş Sisteminden sonsuza kadar kaybolmadan önce, Ay’ın dış dünyasını hızlı ve ayrıntılı bir şekilde incelemeleri gerekecek.
Ref: Ay’a İnen Araçların Fırlatmalarının Ay Yörüngesindeki Uzay Aracında Neden Olduğu Hasar: arxiv.org/abs/2305.12234
Kaynak : https://www.discovermagazine.com/the-sciences/how-rocket-exhaust-from-moon-landings-will-threaten-future-missions