Satürn’ün buzlarla kaplı uydusu Enceladus, yüzeyinin altındaki okyanus ve uzaya fışkıran kriyovolkanik su buharı ile bilim insanlarının ilgisini çeken gök cisimlerinden biri. Bu olağanüstü ortama ulaşarak yüzey analizleri yapmak, alışılagelmiş gezegen keşif araçları için pek de kolay değil.
Ancak Salto adı verilen küçük bir sıçrama robotu, bu zorluğu aşabilecek yeteneklere sahip olabilir.
Daha önce laboratuvar ortamında yalnızca açık döngü atlayışlar gerçekleştiren Salto; zamanla engel aşma, stabil iniş yapma ve kontrollü sıçrama gibi yetenekler kazandı.
2016’da Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’de geliştirilen bu minik robot, her ne kadar pratik bir uygulamaya sahip değil gibi görünse de, bugün NASA tarafından desteklenen LEAP (Legged Exploration Across the Plume) projesinin merkezine yerleştirilmiş durumda. LEAP, Enceladus’un yüzeyindeki su buharı sütunlarından numune almak için özel olarak modifiye edilecek bir sıçrama robotu olarak tasarlanıyor.
Enceladus’un Buzlarla Kaplı ve Düşük Çekimli Yüzeyinde Hareket Etmek
Enceladus, 40 kilometre kalınlığında buz tabakasıyla kaplı ve bu tabakanın altında 10 kilometre derinliğinde küresel bir okyanus barındırıyor. Bilim insanları, bu okyanusta yaşam belirtileri olabileceğini düşünüyor. Ancak, bu okyanusa doğrudan ulaşmak oldukça güç. Neyse ki, uydunun güney kutbundaki kriyovolkanik su buharı fışkırmaları, yüzeyin altındaki okyanustan doğrudan gelen numuneleri toplamayı mümkün kılıyor.
Ancak buraya ulaşmak, geleneksel keşif araçları için ciddi bir mühendislik problemi. Enceladus’un yüzeyi derin yarıklar ve çıkıntılarla kaplı, atmosferi neredeyse yok ve düşük yerçekimi nedeniyle hava ile hareket etmek mümkün değil. Jet motorları veya roket iticileri kullanmak ise toplanan numuneleri kirletebileceğinden tercih edilmiyor. Bu noktada atlama hareketi, en ideal çözüm olarak öne çıkıyor.
Salto’nun yaratıcılarından biri olan ve bugün Illinois Üniversitesi’nde profesör olarak görev yapan Justin Yim, bu konu hakkında şunları söylüyor:
“Engellerin üzerinden atlayabiliriz, uzun mesafeleri aşabiliriz, bir atmosfere ihtiyacımız yok ve çevreyi kirletmiyoruz.”
Dünyada yaklaşık 1 metre sıçrayabilen Salto, Enceladus’un düşük çekimi sayesinde 100 metreye kadar zıplayarak kriyovolkanik sütunların içine dalabilecek. Robot; havada süzülürken, bu sütunlardaki su buharı, organik moleküller ve buz partiküllerini toplayabilecek.
LEAP Sıçrama Robotu | Uzay Keşfi Yapan Robot
NASA’nın Innovative Advanced Concepts (NIAC) programı kapsamında finanse edilen LEAP, Salto’nun uzay için uyarlanmış hali olacak. Bu adaptasyon sürecinde robotun temel tasarımında iki kritik değişiklik yapılması planlanıyor:
- Reaksiyon Tekerlekleri ile Yön Kontrolü:
Mevcut Salto modeli, yön kontrolünü hava pervaneleri ile sağlıyor. Ancak, Enceladus’ta atmosfer bulunmadığından bu sistemin yerini, bir çift açılı reaksiyon tekerleği alacak. Bu tekerlekler, hem robotun atlama sırasında dönüş kontrolünü sağlamasına hem de düştüğünde tekrar ayağa kalkmasına yardımcı olacak. - Zorlu Arazi İçin Özel Ayak Tasarımı:
Enceladus’un yüzeyi gevşek buz taneleri ve kaygan yüzeylerden oluşuyor. Bu yüzden LEAP’in iniş yapacağı yüzeylere uyum sağlayabilecek esnek ve güçlü bir ayak mekanizması geliştirilmesi gerekiyor.
LEAP’in ideal senaryoda sürekli sıçrama hareketiyle yüzeyde ilerlemesi ve kriyovolkan sütunlarından numune toplaması bekleniyor. Ancak, her zıplamada başarılı bir iniş yapmak mümkün olmayabilir. Bu nedenle, robotun düştüğünde yuvarlanarak hareket edebilmesi ve gerekirse tekrar ayağa kalkabilmesi için multimodal hareket yeteneği geliştiriliyor.
Enceladus Görevinde LEAP’in Rolü ve Gelecek Planları
LEAP projesi, Nisan ayında başlayacak dokuz aylık bir fizibilite çalışması kapsamında incelenecek. NASA’nın Jet Propulsion Laboratory (JPL) ekibi, robotun buz yüzeylerinde nasıl hareket edebileceğini test ederken, Illinois Üniversitesi’ndeki ekip ise robotun düştüğünde kendi kendini doğrultabilme yetisini geliştirmeye odaklanacak.
LEAP, uzun vadede Enceladus Orbilander misyonunun bir parçası olarak kullanılabilir. 2030’lu yıllarda fırlatılması planlanan bu 2,5 milyar dolarlık uzay aracı, 12 yıl boyunca Satürn’e seyahat edecek ve Enceladus’un yörüngesine oturduktan sonra yüzeye iniş yaparak 2 yıl boyunca biyolojik imzalar arayacak. Ancak bu keşif aracının mobilitesi oldukça sınırlı olacak. LEAP ise, yüzeyde aktif bir şekilde uzun mesafeleri kat ederek farklı noktalardan su buharı örnekleri toplayabilecek.
NASA’nın bu projesi, yalnızca Enceladus keşfi için değil, aynı zamanda düşük çekim ortamlarında hareket edebilen gezegen keşif araçlarının geliştirilmesi açısından da önemli bir adım olarak görülüyor. Şimdiye kadar yalnızca laboratuvar ortamında test edilen ve akademik bir araştırma projesi olarak değerlendirilen Salto, ilk kez gerçek bir uzay keşif görevinde yer alma potansiyeline sahip.
Bu minik robot, Enceladus’un bilinmeyen okyanuslarıyla insanlık arasındaki köprülerden biri olabilir.
Kaynak: Spectrum IEEE
