Deep Impact (uzay aracı)

Derin Darbe, Cape Canaveral Uzay İstasyonu'ndan 12 Ocak 2015 tarihinde 18:47 UTC’de fırlatılan NASA’ya ait bir insansız uzay aracıdır. Bu, kuyruklu yıldızın içine yerleştirilen çarpma aygıtıyla Tempel 1 (9P/Tempel) adındaki kuyruklu yıldızın iç kısımlarındaki bileşimi incelemek maksadıyla tasarlandı. 4 Temmuz 2015’te 05:52 UTC’de çarpma aygıtı kuyruklu yıldızın çekirdeğiyle başarılı bir şekilde çarpıştı. Darbe çarpma sonucu meydana gelen bir krater oluşturarak çekirdeğin iç kısımlarından oluşan bir enkaz çukuru açtı. Uzay gemisindeki fotoğrafçılar kuyruklu yıldızın beklenilenden daha tozlu ve daha az buzlu olduğunu görüntüledi. Darbe, çarpma sonucu oluşan kraterin manzarasını engelleyen beklenmedik derecede büyük ve parlak bir toz bulutu meydana getirdi.

Giotto ve Stardust gibi kuyruklu yıldızlara gerçekleştirilen daha önceki uzay uçuşları roketin bir gök cisminin yanından geçmesi şeklinde gerçekleştirilen uçuşlardı. Bu uçuşlar kuyruklu yıldıza ait çekirdeğin yalnızca yüzeyini inceleme ve resmetme ve hatta o zamanlar oldukça uzak mesafelerden bunu gerçekleştirme becerisine sahipti. Derin Darbe uçuşu, kuyruklu yıldızın yüzeyinden madde çıkararak bir ilki gerçekleştirdi ve bu olay basında, uluslar arası bilim adamları ve gök bilimciler arasında büyük yankı uyandırdı.

İlk görevini (uçuşunu) tamamlaması üzerine uzay aracından daha fazla yararlanmak adına teklifler yapıldı. Sonuç olarak, 2007 senesi Aralık ayının 31’inde Derin Darbe bu kez EPOXI adıyla hem güneş sisteminin dışında kalan gezegenleri hem de Hartley 2 (103P/Hartler) kuyruklu yıldızını incelemek üzere kapsamlı görevine doğru yol almak üzere Dünya’dan fırlatıldı.

Bilimsel hedefler

Derin Darbe amblemi

Derin darbe uçuşu, kuyruklu yıldızın çekirdeğinin bileşimini neyin oluşturduğu, çarpışma sonucunda kraterin nasıl bir derinliğe ulaşacağı ve kuyruklu yıldızın oluşumunun nereden kaynaklandığı gibi sorulardan oluşan kuyruklu yıldızlar hakkındaki temel sorulara cevap bulmaya yardımcı olmak amacıyla planlandı.

Astronomlar kuyruklu yıldızın bileşimini gözlemleyerek kuyruklu yıldızın iç ve dış yapısı arasındaki farklılıklara dayanarak kuyruklu yıldızların nasıl oluştuğunu belirlemeyi umut ettiler. Çarpışma ve bunun neticesinin gözlemlenmesi astronomlara bu soruların yanıtlarını bulma yönünde teşebbüs etme yetkisini verebilirdi.^[1]

Görevin yürütücüsü, Maryland Üniversitesi’nde astronom olan Michael A’Hearn idi. Cornel Universitesi, Maryland Üniversitesi, Arizona Üniversitesi, Brown Üniversitesi, Belton Uzay Araştırmaları Girişimcileri, JPL, Hawaii Üniversitesi, SAIC, Amerikan Ball Hava Sahası ve Max-Planck-Institut Für extraterrestrische Physik üyelerinden oluşan araştırma (bilim) ekibini yönetti.

Uzay aracı dizaynı ve araçlar

uzay aracı genel taslağı

Uzay aracı, biri kuyruklu yıldıza çarpan 370 kg ağırlığındaki akıllı çarpma cihazı adındaki bakır çekirdekten ve diğeri de Tempe1 ile karşılaşma ânından itibaren kuyruklu yıldızı güvenli bir mesafeden görüntüleyen "Gök cisminin yanından geçen roket (alçaktan uçan)" adındaki kısımdan olmak üzere iki ana bölümden meydana gelmektedir.^[2]

Alçaktan uçan(gök cisminin yanından geçen roket) uzay aracı yaklaşık 3,2 metre uzunluğunda, 1,7 metre genişliğinde ve 2,3 metre yüksekliğindedir. İki güneş paneli, bir enkaz zırhı ve kuyruklu yıldız yakınlarındaki mesafeyi gösteren görüntülü navigasyon, kızılötesi spektroskop ve görüntü yakalamaya yarayan birkaç kamera gibi bilimsel aletlerden oluşmaktadır. Uzay aracı ayrıca Yüksek Çözünürlüklü Kamera (HRI) ve bir de Orta Çözünürlüklü Kamera olmak üzere iki kamerayı da taşıyordu. HRI 1,05 ilâ 4,8 mikrometre genişliğinde izgesel bant üzerinde çalışan „Spektral Resmetme Modülü“ ya da SIM diye adlandırılan görüntülemeye yarayan kızılötesi spektrometrisini ve görünebilir ışık kamerasını filtre tekeri ile kombinleyen bir görüntüleme cihazıdır. Bu cihaz kuyruklu yıldızın çekirdeğini gözlemleyebilsin diye en iyi hale getirildi. MRI ise yedek cihazdır ve son 10 günlük yakınlaşmada boyunca öncelikli olarak yolculuk (navigasyon) amaçlı kullanıldı. Onun da birazcık farklı türlerde olmak üzere bir filtre tekeri mevcuttur.

Uzay aracının darbe ölçer kısmı, Darbe ölçer Hedef Sensörü (ITS) adında ve optik olarak MRI’ya benzeyen ama filtre tekeri olmayan bir aleti de bulundurur. Onun iki amacı, çıkma (uzay mekiğinden fırlama) ve çarpma arasındaki mesafe sonradan dört katına kadar çıkarılabilecek darbe ölçerin uçuş yolunu algılamak ve kuyruklu yıldızı yakın mesafeden görüntülemekti. Darbe ölçer kuyruklu yıldızın yüzeyine yaklaştıkça, bu kamera Darbe ölçer ve Alçaktan uçan roket parçalanmadan önce görüntüleri Alçaktan uçan rokete eş zamanlı olarak aktarılan çekirdeğin her bir pikseli 0,2 metre kadar iyi olan yüksek çözünürlüklü resimlerini çekti. Darbe ölçer tarafından son çekilen görüntü çarpışmadan yalnızca 3,7 saniye önce yakalandı.^[3]

Darbe ölçerin taşıdığı yüke 100 kg'lık bir ağırlıktan oluştuğu ve %100 bakır olduğu için „Krater açan Kütle/Yığın“ adı verildi.^[4] Bu krater açan kütleyi taşıdığından dolayı bakır darbe ölçerin toplam ağırlığının %49’unu oluşturdu (toplam ağırlığın %24’ünü oluşturan alüminyumla beraber); bu bilimsel ölçümlerle ışık veya ses dalgalarının birbirleriyle birleşmesi, dolayısıyla dalgaların etrafa yayılım alanının genişlemesi etkisini en aza indirmek içindi. Bir kuyruklu yıldızda bakıra rastlanılması beklenmediği için bilim adamları herhangi bir spektrometri okumasında bakır izlerini/işaretlerini yoksayabilirlerdi. Üstelik patlayıcı kullanmak yerine taşıma yükü olarak bakırı kullanmak daha ucuzdu.

Ayrıca patlayıcılar gereksiz de olmuş olabilirdi. 102 km/h (28 m/s) hızla yaklaşan vektörel hızıyla, darbe ölçerin devinsel enerjisi 4,8 ton TNT değerine eşitti, ki bu da onun yalnızca 370 kg olan gerçek kütlesinden oldukça fazlaydı.

Uçuş tesadüfi bir şekilde 1998 yapımı olan kuyruklu bir yıldızın Dünya’ya çarpışını konu edinen Derin Darbe filmiyle aynı adı paylaştı.

Görev profili

Alçaktan uçan uzay gemisinin kameraları, sağda HRI, solda MRI

Derin Darbe Delta II Roketi ile fırlatılmak üzere

12 Ocak 2005’te evrensel saat 18:47’de Cape Canaveral Uzay İstasyonu’ndan hassas hava aracı yönetimi şeklinde SLC-17B ile fırlatılışını takiben Derin Darbe uzay aracı 286 km/s (1,030,000 km/h) sabit hızla kuyruklu yıldız Tempel 1’a ulaşmak için 174 günde 429 milyon kilometre(267 milyon mil) yol gitti. Uzay aracı 3 Temmuz 2005’te kuyruklu yıldız dolaylarına ulaştığında darbe ölçüm aracı ve alçaktan uçan uzay aracı bölümlerine ayrıldı. Darbe ölçer kuyruklu yıldızın sahasına doğru harekete geçmek için 10,3 km/s (37,000 km/h) yakın bir hızla 24 saat sonra çarpışmayı gerçekleştirerek gemiyi yöneten idare roketlerini kullandı. 370 kg ağırlığındaki bakır roket darbe ölçer 4,7 tonluk TNT’ye eş değer olan 1,96×1010 jul (1 jul = 10 milyon erg) devimsel enerji yaydı.

Bilim adamları yüksek hızda çarpışma enerjisinin 100 m’ye varan genişlikte (yani Roma’da bulunan amfi tiyatro arenasından bile daha büyük) bir krater yarıp ortaya çıkarmaya yeteceğine inanıyorlardı. Kraterin boyutu çarpışmadan bir yıl sonrasına kadar hala bilinmiyordu. 2007 senesindeki Stardust –NexT uçuşu kraterin çapını 150 metre olarak belirledi. Çarpışma sonrası ilk dakikalarda alçaktan uçan insansız uzay roketi, kraterin duruşunu, dışarı atılan madde gaz sütununu ve kuyruklu yıldız çekirdeğinin tümünün resimlerini çekerek çekirdeğin 500 km kadar yakınından geçti. Tüm olay Dünya merkezli teleskoplar ve içlerinde Hubble, Chandra, Spitzer ve XMM-Newton’un da bulunduğu yörüngesel rasathanelerce de resmedildi. Çarpışma ayrıca çarpma ânında kuyruklu yıldızdan yaklaşık 80 milyon km uzakta bulunan Avrupa’nın Rosetta uzay aracında yol alan kameralar ve spektroskoplar tarafından da gözlemlendi. Rosetta çarpma tarafından tozu dumana katan gaz ve toz bulutu bileşimini de tespit etti.^[5]

Görev olayları

Fırlama öncesi

Simulasyon (Benzetme): Kuyruklu yıldız Tempel 1 ve Derin Darbe darbe ölçerin çarpışması, çarpma öncesi bilgiler kullanılarak Celestia yazılım şirketi tarafından taklit edildi. Dünya ve Güneş sağ taraftadır. Not: Derin Darbe alçaktan uçan uzay aracıysa yanlış yöne bakmaktadır. Güneş paneli Güneş’e bakmalı ve yüksek verimli anten de Dünya’ya doğru işaret etmeli.

Kuyruklu yıldız çarpması uçuşu NASA’ya ilk olarak 1996’da teklif edildi ama o zamanlar NASA mühendisleri hedefin vurulup vurulamayacağı konusunda şüpheliydiler.^[6] 1999 senesinde Derin Darbe adındaki gözden geçirilip düzeltilmiş ve teknolojik olarak geliştirilmiş uçuş teklifi kabul edildi ve NASA’nın düşük maliyetli uzay gemisi Keşif Programı’nın bir parçası olarak ödeneklerde yer aldı. Her iki uzay aracı (Darbe ölçer ve Alçaktan uçuş) ve üç temel malzeme Kolorado Boulder’deki Ball Hava Sahası & Teknolojileri Kurumu tarafından yapıldı ve birleştirildi.^[7] Uzay aracı için yazılım geliştirme 18 ay sürdü ve uygulama kodu 20.000 hattan ve 19 farklı uygulama yivinden (diş) oluştu. Uzay aracını geliştirmenin ve görevini tamamlamasının toplam maliyeti 330 milyon Amerikan Dolarına ulaştı.

Fırlatma ve görevlendirme aşaması

İnsansız uzay aracının aslında 30 Aralık 2004’te fırlatılması planlandı ama NASA yetkilileri yazılımı denemek için daha fazla zamana ihtiyaç duyduklarından uzay aracının fırlatılışını ertelediler.^[8] 12 Ocak 2005, öğleden sonra saat 1:47’de bir Delta 2 roketi aracılığıyla Cape Canaveral’ den başarılı bir şekilde fırlatıldı. Derin Darbe’nin sağlık durumu fırlatılışının ardından gelen ilk gün boyunca belirsizdi. Güneş’in yörüngesine girip güneş panellerini yerleştirdikten kısa bir süre sonra insansız uzay roketi kendini güvenlik moduna aldı. Probleme yol açansa, uzay gemisinin RCS idare roketi katalizör (hızlandırıcı) yatakları için hatadan koruma mantığında yapılan basit bir doğru olmayan ısı limitiydi. Uzay aracının idare roketleri üçüncü aşamadaki ayrışmayı takiben uzay aracı devrilmesin diye kullanıldı. 13 Ocak 2005’te NASA insansız uzay roketinin güvenlik modundan çıktığını ve durumunun iyi olduğunu bildirdi.

11 Şubat 2005’te, Derin Darbe’nin roketleri uzay aracının rotasını düzeltmek üzere planlandığı gibi ateşlendi. Bu düzeltme o kadar titizlikle yapılmıştı ki 31 Mart 2015’te yapılması planlanan sonraki düzeltme manevrasına gerek kalmadı ve iptal edildi. „Görevlendirme aşaması“ tüm malzemelerin aktif hale getirilip gözden geçirildiğini kanıtlamış oldu. Bu denemeler esnasında gaz uçurma aşamasına maruz kalan HRI görüntülerinin iyi odaklanmış olmadıkları ortaya çıktı. Uçuş üyeleri sorunu inceledikten sonra 9 Haziran 2005’te görüntü işleme yazılımı ve matematikteki ters evrişim tekniğinin kullanılmasıyla HRI görüntülerinin beklenen çözünürlüğün çoğunu eski haline getirebilecek kadar düzeltilebileceği bildirildi.

Seyir(uzay gemisi yolculuğu) aşaması

Kuyruklu yıldız Tempel 1, 25 Nisan’da Derin Darbe uzay aracı tarafından resmedildi.

‘’Seyir aşaması“ görevlendirme aşaması tamamlandıktan hemen sonra, 25 Mart 2005’te başladı. Bu aşama Tempel 1 kuyruklu yıldızıyla karşılaşma öncesindeki yaklaşık 60 güne kadar sürdü. 25 Nisan 2005’te insansız uzay roketi hedefinin ilk görüntüsünü 64 milyon km mesafeden aldı. 4 Mayıs 2005’te uzay aracı ikinci yörünge düzeltme manevrasını yerine getirdi. Roket motorunu 95 saniyeliğine ateşleyerek uzay aracının hızı 18,2 km/h (5.1 m/s) olarak değişti. NASA’ nın Jet Yürütme Laboratuvarı Proje Müdürü Rick Grammier ‘’uzay aracının performansı harikaydı ve bu ateşleme de farklı değildi.. bu bizleri doğru yerimize yerleştiren taktik bir manevraydı- kesinlikle öyle“ diyerek manevraya tepkisini ortaya koydu.^[9]

Yaklaşma aşaması

Yaklaşma aşaması rastlaşma (5 Mayıs 2005) öncesi 60 günden beş güne kadar uzatıldı. Geriye kalan altmış günlük süre Derin Darbe uzay aracının kuyruklu yıldızın yerini MRI kamerasıyla bulması ümit edilen en erken tarihti. Aslında kuyruklu yıldızın yeri belirlenen tarihten de önce, çarpmadan 69 gün önce görülmüştü (yukarıdaki Seyir Aşaması’na bakınız). Bu dönüm noktası, kuyruklu yıldızın yörüngesi hakkındaki bilgilerin ince elenip sık dokunmasına, kuyruklu yıldızın dönüşü üzerine çalışmalara, etkinliklere ve toz çevresine yönelik yoğun gözlemlerin başlangıç aşaması olması bakımından sürece damgasını vurmakta.

2005 senesi 14 ve 22 Haziran tarihlerinde Derin Darbe, kuyruklu yıldızda meydana gelen, ikincisi ilkinden altı kat daha büyük olmak üzere iki ani patlama eylemi gözlemledi.^[10] Uzay aracı kuyruklu yıldızın mevcut yörüngesini ve pozisyonunu belirleyebilmek için uzaktaki çeşitli yıldız görüntülerini inceledi. JPL adına çalışan yardımcı araştırmacı Don Yeamans şuna dikkati çekti „işaretin Dünya’ya ulaşması 71/2 dakikayı buluyor bu nedenle de bu şeyi manevra koluyla hareket ettiremezsiniz. Sizler tıpkı gök cisminin yanından geçen rokette olduğu gibi bu Darbe ölçerin de akıllı bir uzay aracı olduğu gerçeğine inanmak zorundasınız. Öyleyse istihbaratı zamanla geliştirin ve işini yapmasına izin verin“. 23 Haziran 2005’te son iki yörüngesel doğru manevralardan (hedef manevra) ilki başarıyla yerine getirildi. Uçuş yörüngesini kuyruklu yıldıza doğru ayarlayıp darbe ölçeri yaklaşık 100 kilometre genişliğindeki uzaydaki pencereye hedeflemek için 6 m/s (22 km/h) gücünde hıza ihtiyaç vardı.

• 
  30 Mayıs 2005, 35 days from impact
• 
  15 Haziran, çarpmadan 19 gün önce
• 
  21 Haziran, çarpmadan 13 gün önce
• 
  27 Haziran, çarpmadan yedi gün önce yaklaşma döneminin sonunda

Darbe etkisi

Derin Darbeyle kuyruklu yıldız karşılaşmasının sonucu

Darbe aşaması sözde 29 Haziran 2005’te, yani çarpmadan beş gün önce başladı. 3 Temmuz UTC saat 6:00’da (6:07 Ground UTC) darbe ölçer gök cisimlerine gitmek için belirli bir rota izleyen uzay aracından başarılı bir şekilde ayrıldı.^[11] Cihazlı darbe ölçerden ilk görüntüler ayrışmadan iki saat sonra görüntülendi. Gök cisimlerine gitmek üzere belirli bir rota izleyen uzay aracı hasara yol açmamak adına iki ters yöne manevradan birini gerçekleştirdi. Uzay aracını yavaşlatan 14 dakikalık bir ateşleme yerine getirildi. Ayrıca gök cisimlerine gitmek üzere belirli bir rota izleyen uzay aracıyla darbe ölçer arasındaki iletişim ağının tıpkı beklendiği gibi sürdüğü bildirildi. Darbe ölçer uzay aracı, çarpışmadan önceki son iki saatte üç düzeltme manevrası gerçekleştirdi.

Darbe ölçere kendisini kuyruklu yıldızın önüne yerleştirsin ve böylece Tempel 1 kendisine çarpabilsin diye manevra yaptırıldı. Çarpma 2005 4 Temmuz sabahı gerçekleşmesi beklenen bir saniye içersinde saat 05:45’te gerçekleşti.

Darbe ölçer görüntüleri çarpma öncesi üç saniye kadar gecikmeyle gönderdi. Görüntülenen verinin çoğu HRI, MRI ve ITS kameralarından elde edilen neredeyse 4500 görüntüyü yaklaşan birkaç gün içinde Dünya’ya telsizle bildiren gök cisimlerine gitmek üzere belirli bir rota izleyen uzay aracında depolandı. Çarpışmadan çıkan enerji büyüklük bakımından beş ton dinamit patlatmanın benzeriydi ve kuyruklu yıldız normalden altı kat daha fazla parladı.

Darbe zaman çizelgesi Impact Phase Timeline (NASA). mevcuttur.

• 
  Darbe döneminin başında 4,2 million km'den görüntülenmiş Comet Tempel 1
• 
  Darbecinin yanından geçen uzay aracınca araçtan ayrıldıktan kısa bir süre sonra çekilmiş resmi
• 
  Darbecinin resmi
• 
  Darbecinin yakından ve darbeden kısa süre önce çekilmiş resmi
• 
  NASA TV'de gösterildiği şekliyle
• 
  Çarpmanın HRI filmi
• 
  Yüksek Seçici Alet, Görsel CCD (İng. High Resolution Instrument, Visual CCD (HRIV)) yaklaşma esnasında (video)
• 
  Darbeci Hedefleyen Sensörü, Görsel CCD (İng. Impactor Targeting Sensor, Visual CCD (ITS)) yaklaşma esnasında (video)

Sonuçlar

Görev ekip üyeleri kuyruklu yıldızla gerçekleşen çarpışma sonrasında kutlama yaptı

Görev kontrol çarpışma sonrası beş dakikaya kadar, yani saatler 01:57’yi gösterene dek darbe ölçerin başarısından habersizdi.^[12] Don Yeomans „Onu tam da vurmak istediğimiz yere isabet ettirdik“ şeklindeki sözleriyle sonuçları basına karşı onayladı ve JPL yöneticisi Charles Elachi „Başarı umduğumuzdan da fazlaydı“ şeklinde açıklamada bulundu.

4 Temmuz 2005, saat 01:00 PDT (08:00 UTC)’de yapılan çarpma sonrası bilgilendirmede ilk işlemden geçen görüntüler kuyruklu yıldızda var olan kraterleri ortaya çıkardı. NASA bilim adamları darbe ölçerden ötürü oluşan yeni krateri göremediklerini belirttiler fakat sonrasında onun yaklaşık 100 metre genişliğinde ve 30 metre kadar derinliğinde olduğu anlaşıldı. Darbenin araştırma yardımcılarından biri olan Lucy McFadden "Bizler görevin bir bölümünde [parlak toz bulutu] gerçekleşen başarının ikinci bir kısmı [meydana gelen krateri görme] etkileyebileceğini beklemiyorduk, fakat işte bu da, yani beklenilmeyenle karşılaşmak, bilimin gülünç yönlerinden birisi" şeklinde görüş bildirdi. Seri X-ışınlı teleskop tan elde edilen bulgu analizleri, kuyruklu yıldızın çarpma sonrası ilk beş gün zirvede olmak üzere on üç gündür gazını boşaltmaya devam ettiğini gösterdi. Darbeden toplamda 5 milyon kilogram su ve 10 ilâ 25 milyon kilogram arası toz yitirildi.

Çarpma sırasında ortaya çıkan çukur beklenenden daha çok toz ve daha az miktarda su içerdiği için ilk sonuçlar şaşırtıcıydı. Astronomların göz ardı edebilecekleri tek kuyruklu yıldızımsı yapılar, yalnızca bol madde biriktirmiş kuyruklu yıldızlardan oluşan çok mesameli olanlardı. Ek olarak da malzeme beklenenden daha hoştu; bilim adamları onu kumdan ziyade talk pudrasıyla karşılaştırdılar. Darbe incelenirken bulunan diğer maddelerse kil (balçık), karbonat, sodyum ve çarpmanın spektroskopisi incelenirken bulunan berrak silisik asit tuzunu içeriyordu. Kilin ve karbonatın genellikle oluşabilmesi için suya ihtiyaç vardır ve sodyumsa uzayda nadirdir. Ayrıca gözlemler kuyruklu yıldızın yaklaşık %75lik bir kısmının boş olduğunu ortaya koydu ve astronomlar kuyruklu yıldızın dış katmanlarını aynı yapıdaki büyük bir kar kütlesiyle karşılaştırdılar. Astronomlar onların da benzer bileşimleri paylaşıp paylaşmadıklarını ya da Güneş Sistemi’nin oluşması sırasında ortaya çıkan kuyruklu yıldızların daha derinlerinde farklı maddeler bulunup bulunmadığını belirlemek için farklı kuyruklu yıldızlara yapılacak başka görevlerle de ilgilendiklerini belirttiler.^[13]

Krateri gösteren ve Deep impact ile Stardust tarafından elde edilen ‘’Öncesi ve Sonrası“ görüntüleri, yardımcı görüntü olan Deep Impact tarafından oluşturuldu.

Astronomlar kuyruklu yıldızın iç yapısına bakaraktan onun Güneş Sistemi’nin Uranüs ve Neptün Oort Bulutu bölgesinde şekillendiği varsayımında bulundular. Güneş’ten çok uzakta oluşan bir kuyruklu yıldızın düşük donma ısısıyla daha çok miktarda buzdan oluşması beklenir ; Tempel 1’de mevcut olan etan gibi mesela. Astronomlar Tempel 1 ile benzer bileşimlere sahip olan diğer kuyruklu yıldızların da büyük ihtimalle aynı bölgede oluştuklarına inanıyorlar.^[14]

Krater

Derin Darbe esnasında oluşan kratere ait görüntülerin kalitesi tatmin edici olmadığından NASA 3 Temmuz 2007’de Tempel 1’in Yeni Keşif Araştırması’nı (ya da gelecekteki) görevini onayladı. Görev, 2004’te Vahşi Kuyruklu yıldız 2’yi de incelemiş olan zaten mevcut olan Stardust Uzay aracını kullandı. 15 Şubat 2011, saat 04:42 UTC’de Stardust, Tempel 1’e yaklaşık olarak 200 kilometrelik bir mesafeden yaklaşabilsin diye yeni bir yörüngenin içine yerleştirildi. Bir kuyruklu yıldızın iki kez ziyaret edilmesi işi bir ilk oldu ve kuyruklu yıldızın Güneş’e yaptığı en sonki yakın mesafe yakınlaşma nedeniyle gerçekleşen değişiklikleri gözlemlemede olduğu kadar Derin Darbe tarafından yaratılan kraterin daha iyi gözlenmesi imkanını da yarattı. 15 Şubat’ta NASA bilim adamları, Stardust’tan gelen görüntülerle Derin Darbe tarafından oluşturulan krateri desteklemiş oldular. Kraterin 150 metre çapında olduğu tahmin ediliyor ve ortasında da büyük olasılıkla çarpma sırasında kraterin üstüne geri düşen malzemelerden oluşan parlak bir tepeciği var.

Kamusal yararlar

Olayın medyada yer buluşu

Bu olay medyada büyük tiraj yaptı.

Çarpma, canlı olarak basında ve televizyonda sunulan ve tartışılan önemli bir haber olayı idi. Uzmanlar darbe sonucu hakkında geniş çapta farklılıklar gösteren görüşlere sahip olduklarından tam bir belirsizlik vardı. Çeşit çeşit uzman darbe ölçerin dosdoğru kuyruklu yıldıza mı yoksa başka yöne mi gidebilecek olduğunu, çarpma krateri yaratıp yaratmayacağını, kuyruklu yıldızın içinde delik açıp açmayacağını ve diğer kuramları tartıştılar. Ama çarpışmadan 24 saat önce JPL’deki uçuş ekibi özel olarak, öngörülemez herhangi teknik kusuru bir kenara bırakarak, uzay gemisinin Tempel 1 ile kesişeceğine çok kendinden emin bir şekilde inanıyordu.Kıdemli bir personel üyesi „Şimdi tüm yapabileceğimiz arkamıza yaslanıp beklemek. Darbeyi kesinleştirmek adına teknik olarak yapabileceğimiz her şey yapıldı“ şeklinde sözlerini ifade etti. Darbe ölçerin kuyruklu yıldıza çarptığı son dakikalarda 10,000’den fazla insan çarpışmayı Havai’nin Waikiki Sahilin’deki dev beyazperdeden izledi.

Uzmanlar görevi halka açıklamak için bir dizi kısa konuşmalarla ortaya atıldılar. Londra Üniversitesi’nden Kraliçe Mary Iwan Williams „747’ye çarpan sivrisinek gibiydi. Bulduğumuz şey sivrisineğin yüzeye çarpması değil, bildiğiniz sinek telinden (ön camdan) içeri girmesiydi“ dedi. Çarpmadan bir gün sonra Rus bir astrolog olan Marina Bay ‘Evren'in doğal denge güçlerini bozan’ darbe nedeniyle NASA’ya 300 milyon dolarlık dava açtı. Avukatı „Çarpma kuyruklu yıldızın manyetik özelliklerini değiştirdi ve bu da Dünya’daki cep telefonlarını etkilemiş olabilir. Eğer telefonunuz bu sabah bozulduysa kendinize ‘Neden?’ diye sorunuz ve ondan sonra da bizimle iletişime geçiniz“. Şeklinde bir açıklamada bulunarak halktan davaya yardımcı olma konusunda gönüllü olmalarını rica etti. Moskova Presnensky Mahkemesi 9 Ağustos 2005’te, onun sonuca itiraz etme girişiminde bulunmasına rağmen Bay aleyhinde karara vardı. Rus bir fizikçi „Çarpışma sonrasında kuyruklu yıldızın yörüngesinde meydana gelen değişiklik yalnızca 10 cm kadar“ diyerek darbenin Dünya üzerinde etkisi olmadığını söyledi.

Adınızı Kuyruklu Yıldız Kampanyasına Gönderin

İçinde 625,000 ismin olduğu CD Çarpma Aygıtı’na iliştirildi.

Görev, ‘İsminizi Kuyruklu Yıldız’a Gönderin!’ adındaki tanıtıcı kampanyalarından biriyle göze çarptı. Jetli Sürüş Laboratuvarı’nın internet sitesinin ziyaretçileri Mayıs 2003- Ocak 2004 tarihleri arasında isimlerini kaydettirmeye davet edildi ve 625,000 civarında toplanan isim çarpma aygıtına iliştirilen mini bir CD’ye yüklendi. Uzay aracının bilim adamları ekibinden olan Dr. Don Yeomans sözlerini „Bu, sıra dışı bir uzay uçuşunun bir parçası olma yolunda bir fırsat… uzay aracı Aralık 2004’te yeryüzünden fırlatıldığında sizin ve en sevdiklerinizin isimleri yolculuk boyunca otostop çekip tarihteki belki de en iyi havai fişek gösterilerinin bir parçası olabilir“ şeklinde sözlerini ifade etti. Görev esnasındaki fikre artan bir ilgiyle itibar edildi.

Çin’den gelen tepki

Çinli araştırmacılar Amerika biliminin ne kadar etkili olduğunu vurgulamak için Derin Darbe görevini bir fırsat olarak kullandı çünkü kamuoyu desteği, uzun vadeli araştırmalara kaynak oluşturma olasılığını garantilemiş oldu. Buna karşın ‘’Çin’de halk bizim bilim adamlarımızın ne yaptığından bihaber ve bilim adına yapılan kısıtlı yatırımlar halkın araştırmaya karşı olan hevesini kırıyor.“ Amerika insansız uzay aracını kuyruklu yıldızla çarpıştırma görevini başardıktan iki gün sonra Çin kendi kendine o görevin "daha akıllı" bir versiyonu olarak adlandırdığı bir plan ortaya koydu: planlanmış güzergahı izlemeksizin daha küçük bir kuyruklu yıldıza ya da asteroite insansız bir uzay aracını iniş yaptırmak. Çin, görevine Ay’ a insansız uzay aracı gönderdikten sonra başlayabileceğini söyledi.

Amatör astronomlardan katkılar

Maciej Szczepanczyk Derin Darbe’ye katılım sertifikası

Keck veya Hubble gibi büyük profesyonel amaçlı teleskoplardan yapılabilecek gözlem vakti daima az rastlanan bir şey olduğu için Derin Darbe bilim adamları çarpma öncesinde ve sonrasında hedefteki kuyruklu yıldızı uzun vadede gözlemlemek için küçük teleskopları kullanacak „gelişmiş düzeydeki, amatör, öğrenci ve profesyonel astronomları“ göreve çağırdı. Bu gözlemlerin amacı „uçucu gazı giderme, toz yıldız bulutu gelişimi ve toz üretim oranları, toz kuyruğu gelişimi ve püskürme faaliyetleri ve ani patlamaların“ izini sürmekti. 2007 ortalarına kadar amatör astronomlar kuyruklu yıldızın binden fazla CCD görüntüsünü sunmuştu.

Dikkate değer amatör gözlemlerden biri Havai’deki okullarda okuyan, Amerikalı ve Büyük Britanyalı bilim adamlarıyla çalışan, basın konferansı boyunca Havai’deki Faulkes Otomatik Teleskobu'nu kullanarak canlı görüntüler çeken öğrenciler tarafından gerçekleştirildi (ki öğrenciler teleskobu internet üzerinden çalıştırdılar) ve bu öğrenciler çarpışmanın görüntülerini elde eden ilk gruplardan biriydi. Amatör bir astronom kuyruklu yıldızın etrafında şekilsiz parlak bir bulut ile darbe sonrasında parlaklıkta tahmini olarak 2 boyutunda artış gördüğünü bildirdi. Başka bir amatör ise NASA görüntüleriyle oluşan, darbe alanına ait bir harita yayınladı.

Müzikal hediye

Derin Darbe görevi, kayıt satış tablolarında ilk sıraya yükselen Bill Haley ve Onun Kuyruklu Yıldızları tarafından seslendirilen ‘’Saatin Etrafında Sallan“ adındaki şarkının 50. yıl dönümünü kutlayan Los Angeles alanındaki kutlamalarla çakıştı. Misyonun başarısını takiben 24 saat içinde Martin Lewis tarafından yapılan iki dakikalık bir müzik videosu uçuştaki insansız uzay aracı Derin Darbe’nin bilgisayar animasyonu görüntüleriyle birleştirilmiş, darbenin kendisine ait görüntüler kullanılarak oluşturulmuştu, aralara da 1955 senesinde performanslarını sergileyen Bill Haley ve Onun Kuyruklu yıldızları’nın ve Mart 2005’te performanslarını sergileyen Kuyruklu Yıldızlar’ın orijinal üyelerinin metrajları serpiştirilmişti. Video sonraları birkaç haftalığına NASA’nın internet sitesine aktarıldı.

5 Temmuz 2005’te yaşları 71 ile 84 arasında değişen Kuyruklu Yıldız’ın yaşayan gerçek üyeleri, yüzlerce Jetli Sürüş Laboratuvarı çalışanı için misyonun başarısını kutlamalarına katkıda bulunmak maksadıyla ücretsiz bir konser verdi. Bu olay dünya çapında tüm medyada yankı uyandırdı. Şubat 2006’da resmi olarak adı 79896 Billhaley olan küçük kuyruklu yıldıza (asteroit) atıfta bulunan Uluslararası Astronomi Birliği JPL konseri adına da yer verdi.

Kapsamlı misyon

Derin Darbe, Temple 1 görevini tamamlamasının ardından 2005 yılında uyutulduktan sonra başka kuyruklu yıldızları da görmeye gitmek üzere EPOXI (Güneş Sistemi dışındaki gezegenleri gözlemleme ve Derin Darbe Kapsamlı Araştırması) olarak tanımlanan kapsamlı bir görev için işe koyuldu.^[15]

Boethin Kuyruklu Yıldızı Planı

Onun ilk kapsamlı ziyareti bilgi alma amaçlı Boethin Kuyruklu Yıldızı’nın yanından geçmekti, fakat birtakım karışıklıklarla beraber. 21 Temmuz 2005 tarihinde Derin Darbe başka bir kuyruklu yıldıza doğru bir yörüngede yeni bir göreve başlamak için uzay aracının Dünya’nın yer çekimini kullanmasına müsaade eden yörünge düzeltme manevrasını yerine getirdi.

Orijinal plan kuyruklu yıldıza 700 kilometre hızla gelen 5 Aralık 2008 Boethin Kuyruklu Yıldızı uçuşuydu. Derin Darbe takım lideri Michael A’Hearn şu açıklamada bulundu: „Bizler, Tempel 1 Kuyruklu yıldızı’ndan çıkan sonuçların benzersiz mi olduğunu yoksa başka kuyruklu yıldızlarda da bulunup bulunmayacağını araştırmak için Boethin Kuyruklu yıldızı’na yapılacak bir uçuş için uzay aracını yönlendirmeyi teklif ediyoruz“. 40 milyon dolarlık görev, Tempel 1 çarpışmasında olduğu gibi bilgilerin ancak yarısını; maliyetinse bir kısmını karşılayacaktı. Derin Darbe, kuyruklu yıldızın yüzeyini incelemek için görüngeölçerini; yüzey özelliklerini görüntülemek içinse teleskopunu kullanacaktı. Ne var ki Dünya’nın yerçekimi yardımı yaklaştıkça astronomlar belki de çoktan gözlenemeyecek kadar donuk parçalara ayrılmış olan Boethin Kuyruklu Yıldızının yerini bulamıyorlardı. Sonuç olarak, onun yörüngesi herhangi bir uçuşa izin vermeye yetecek kadar netlikte hesaplanamadı.

Hartley Kuyruklu Yıldızı Uçuşu

4 Kasım 2010 tarihinde Hartley 2 Kuyruklu Yıldızı

JPL ekibi Derin Darbe’yi Hartley 2 Kuyruklu Yıldızı’na doğru hedefledi. Ne var ki bu Derin Darbe’nin fazladan iki yıl yolculuk yapmasını gerektirecekti. 28 Mayıs 2010 tarihinde 27 Haziran’da ve 4 Kasım’da Dünya’dan Harley 2’ye yapılacak uçuşlarda ulaşımı en iyi şekilde kullanabilmek maksadıyla 11,3 saniyelik ateşleme (fitilleme) gerçekleştirildi. Hız değişimi 0,1 m/s (0.36 km/h)'di. 4 Kasım 2010’da Derin Darbe Kapsamlı Görevi (EPOXI) görüntüleri Hartley 2’den geri gönderdi. EPOXI, kuyruklu yıldıza ait ‘’yer fıstığı“ şeklindeki özünün ve birkaç parlak oltu taşının detaylı fotoğraflarını yansıtarak kuyruklu yıldızın 700 kilometrelik mesafesinin içine girdi. İnsansız uzay aracının orta çözünürlükteki cihazı bu fotoğrafları çekti.

Garradd Kuyruklu Yıldızı (C/2009 P1)

Derin Darbe, Garradd Kuyruklu Yıldızını (C/2009 P1) çeşitli filtreler aracılığıyla orta çözünürlükteki cihazını kullanarak 20 Şubat 2012’den 8 Nisan’a kadar inceledi. Kuyruklu yıldız Güneş’ten 1,75-2,11 AB (2,62-3,16×108 km) ve uzay aracından da 1,87-1,30 AB uzaklıkta idi. Kuyruklu yıldızın gazını boşaltma işleminin, kendi özünün dönüşümü yüzünden olabileceği farzedilen 10,4 saatlik süreye kadar değiştiği bulundu. Kuyruklu yıldızın karbondioksitli buzdan (kuru buz) oluşmuş içeriği ölçüldü ve molekül sayısı bakımından su buzu içeriğinin yaklaşık %10’unu oluşturduğu ortaya çıktı.

Asteroit (küçük gezegen) (163249) 2002GT’ye uygun görev

2011 yılının sonunda Derin Darbe 2020 senesinin Ocak ayında ancak ulaşabileceği küçük gezegene (163249) 2002GT doğru tekrar hedeflendi. Yeniden hedefleme ânında 2020 senesindeki bilim görevinin yerine getirilip getirilmeyeceği NASA’nın bütçesine ve insansız uzay aracının sağlık durumuna bağlı olduğundan henüz saptanmamıştı. İşlerin yolunda gitmesini sağlamak adına 4 Ekim 2012’de 71 saniyeliğine ateşlenen motor, insansız uzay aracının vektörel hızını 2 m/s (7.2 km/h)’ye kadar değiştirdi.

C/2012 S1 (ISON) Kuyruklu Yıldızı

Şubat 2013’te Derin Darbe ISON Kuyruklu Yıldızını inceledi. Kuyruklu Yıldız Mart 2013’e kadar gözlenebilir halde kaldı.^[16][17]

İrtibatın kesilmesi ve görevin sonu

3 Eylül 2013 tarihinde „11–14 Ağustos tarihleri arasında bir yerlerde uzay aracıyla olan bağlantı kaybedildi… Son iletişim Ağustos’un 8’indeydi… Ekip 30 Ağustos’ta sorunun nedenini belirledi. Ekip şu an iletişimi nasıl en iyi hale getirebileceğini belirlemekle uğraşıyor. “Şeklindeki görev güncellemesi EPOXI görev statüsü internet sitesine yüklendi.

2013 senesi Eylül ayının 10’unda, bir Derin Darbe görevi durum raporunda, görev denetleyicilerinin uzay aracındaki bilgisayarların sürekli kendilerini resetlediklerine ve bu yüzden de uzay gemisini yöneten idare roketindeki araçlara verilen komutları bildiremediklerine inandıklarından bahsedildi. Bu sorunun bir sonucu olarak da aracın antenlerinin yönü bilinemediğinden uzay aracıyla bağlantının çok daha zor olduğu bildirildi. Dahası, araçtaki elektrik üretmeye yarayan güneş panellerinin yeri bundan böyle belirlenemeyecekti.

20 Eylül 2013 tarihinde NASA artık uzay aracıyla bağlantı kurma çabalarından vazgeçti. A’ Hearn’a göre yazılım arızasının en olası nedeni Y2K-türü bir problemdi (11 Ağustos 2013, saat 00:38:49, 1 Ocak 2000 tarihindeki saniyenin onda birinin 2×10³²’siydi.)

Kaynaklar

1. "Deep Impact/EPOXI". http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog?sc=2005-001A. 
2. "NASA-The Deep Impact Spacecraft". 2005-05-11. 26 Ekim 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20131026011604/http://www.nasa.gov:80/mission_pages/deepimpact/spacecraft/index.html. 
3. "Deep Impact: Technology". 1 Nisan 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20120401235151/http://deepimpact.jpl.nasa.gov/tech/instruments.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
4. NASA. "First Look Inside a Comet". 2 Haziran 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20150602041022/http://www.nasa.gov:80/mission_pages/deepimpact/mission/index.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
5. ESA (2005-06-20). "Rosetta monitors Deep Impact". 16 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20121016234630/http://www.esa.int/esaCP/SEMCOZ1DU8E_index_0.html. Erişim tarihi: 2009-05-20. 
6. Delamere, Alan. "Deep Impact: Mission: How Deep Impact got its name". Solar System Exploration. http://solarsystem.nasa.gov/deepimpact/mission/di-name.cfm. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
7. "Deep Impact". Ball Aerospace & Technologies Corp.. 5 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20150905061939/http://www.ballaerospace.com/page.jsp?page=60. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
8. Ray, Justin (2004-12-14). "Rocket trouble stalls launch of Deep Impact mission". Spaceflight Now. http://spaceflightnow.com/delta/d311/041214delay.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
9. Beasley, Dolores; Hupp, Erica; Agle, D.C. (2005-04-27). "NASA's Deep Impact Spacecraft Spots Its Quarry, Stalking Begins". Jet Propulsion Laboratory. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/text/di_pr_20050427.txt. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
10. "NASA's Deep Impact Craft Observes Major Comet "Outburst"". Jet Propulsion Laboratory. 2005-06-28. 2006-02-07 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20060207083425/http://deepimpact.jpl.nasa.gov/press/050628jpl.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
11. "Deep Impact: A Smashing Success". Deep Impact homepage. 2005-07-13 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20050713055939/http://www.nasa.gov/mission_pages/deepimpact/main/index.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
12. Mihelich, Cindy (2005-07-04). "Deep Impact probe hits comet". CNN. http://www.cnn.com/2005/TECH/space/07/04/deep.impact/index.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
13. Jacoby, Mitch (2006-07-17). "A Comet's Chemical Composition". C&EN. http://pubs.acs.org/cen/news/84/i29/8429notw1.html. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
14. "Comet Tempel-1 May Have Formed in Giant Planets Region". SpaceRef.com. 2005-09-19. http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=17842. Erişim tarihi: 2009-05-11. 
15. AOL News: NASA Spaceship Captures Images of a Bizarre Comet, 2010-11-04, by Traci Watson, Contributing Editor
16. Kremer, Ken (2013-02-06). "Deep Impact Images Spectacular Incoming Comet ISON – Curiosity & NASA Armada Will Try". Universe Today. 30 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20150930110639/http://www.universetoday.com/99777/deep-impact-images-spectacular-incoming-comet-ison-curiosity-nasa-armada-will-try/. Erişim tarihi: 2013-02-07. 
17. Sekanina, Zdenek; Kracht, Rainer (2014-05-08). "Disintegration of Comet C/2012 S1 (ISON) Shortly Before Perihelion: Evidence From Independent Data Sets". arXiv. http://arxiv.org/pdf/1404.5968v4.pdf. Erişim tarihi: 2014-05-11.