Bundan 10 yıl önce, NASA'nın New Horizons uzay aracı, Plüton'a yaptığımız kısa ziyarette gezegenin buzlu ve çarpıcı manzarasını gözler önüne serdi. Bu uzak dünya, Güneş Sistemi'nin soğuk derinliklerinde, şaşırtıcı bir şekilde kendi kendini yeniliyor gibi görünüyordu.
New Horizons görevi, astronom Clyde Tombaugh'un 1930'da keşfettiği Plüton hakkında uzun süredir devam eden birçok soruyu yanıtladı. Ancak, gezegen keşiflerinde sıkça olduğu gibi, 14 Temmuz 2015'teki bu karşılaşmanın sonuçları daha da fazla soru ortaya çıkardı. En önemlisi, bu kadar dinamik bir dünya Güneş'ten bu kadar uzakta nasıl var olabiliyordu?
Önümüzdeki on yıllar boyunca bilim insanlarının bu soruları yanıtlamak için başvurabileceği tek kaynaklar, New Horizons'ın görev sırasında kaydettiği 50 gigabaytın üzerindeki veriyi içeren arşiv veya Dünya'daki güçlü teleskoplar ve Hubble ve James Webb gibi uzay tabanlı gözlemevleri aracılığıyla milyarlarca mil öteden yapılan gözlemler olacak.
Bu gerçek giderek daha net hale geliyor. New Horizons'ın Plüton ile karşılaşmasının üzerinden 10 yıl geçti ve geri dönüş için planlanmış herhangi bir görev yok, hatta yakın gelecekte böyle bir görev için somut bir olasılık da görünmüyor.
Nesiller Boyu Süren Bir Görev Hayali
Normal şartlarda, istikrarlı bir NASA bütçesiyle, bilim insanları Mars'tan Örnek Getirme, Uranüs yörünge aracı ve Satürn'ün buzlu ayı Enceladus'u yörüngesine girecek ve yüzeyine inecek bir sondanın da dahil olduğu daha öncelikli görevlerin ardından belki 10 veya 20 yıl sonra yeni bir Plüton görevi geliştirmeye başlayabilirdi. Bu senaryoda, belki de yeni bir görev 2050'lerin sonlarından önce Plüton'a ulaşarak yörüngeye girebilirdi.
Ancak, içinde bulunduğumuz zaman dilimi pek de normal sayılmaz. NASA'nın bilim bütçesinde önerilen kesintiler, sadece Güneş Sistemi'ni keşfetmeye yönelik gelecek görevleri değil, aynı zamanda ilerleyişini sürdüren New Horizons'ın kendisi de dahil olmak üzere birçok aktif uzay aracını da tehlikeye atıyor.
Önerilen kesintiler, NASA ve daha geniş uzay bilimi topluluğu içindeki morali bozuyor. Eğer uygulanırsa, bütçe indirimleri sadece NASA'nın gerçek görevlerini değil, aynı zamanda mevcut verileri analiz etmek veya Plüton'u uzaktan incelemek için teleskopik gözlemler yapmak üzere bilim insanlarına ödeme yapacak hibeleri ortadan kaldırarak, NASA'nın araştırma için ayırdığı fonları da önemli ölçüde azaltacaktır.
Beyaz Saray, Europa Clipper ve Satürn'ün ayı Titan'ın atmosferinde süzülecek Dragonfly gibi yeni başlatılan görevler için fonları sürdürmeye devam ediyor. Ancak, Kongre tarafından onaylanması gereken bütçe önerisi, Ay ve Mars'ın ötesindeki keşiflere kaynak ayırma konusundaki isteksizliği ima ediyor; NASA'nın insanlı keşiflere odaklanacağı ve çeşitli ticari projelere finansman sağlayacağı alanlar bunlar.
Bu ortamda, önümüzdeki 20 yıl içinde yeni bir Plüton görevinin geliştirilmeye başlanmasını hayal etmek zor. Kongre veya gelecekteki bir başkanlık yönetimi NASA'nın gezegen bilimi bütçesini yeniden tesis etse bile, bir Plüton görevi ajansın yapılacaklar listesinde öncelikli sıralarda yer almayacaktır.
Ulusal Akademiler'in en son on yıllık anketinde, 2032'ye kadar NASA'nın gezegen bilimi programı için önerilerinde Mars'tan Örnek Getirme, bir Uranüs yörünge aracı ve bir Enceladus "Orbilander" görevi önceliklendirildi. Bu görevlerin hiçbiri 2032 yılına kadar gerçekçi bir fırlatma şansına sahip değil ve o zamana kadar herhangi bir gelişmiş geliştirme aşamasında olmaları pek olası görünmüyor.
2022'de yayınlanan en son on yıllık anketine katılan bilim insanları heyeti, ikinci bir Plüton görevinin teknik risk ve maliyet değerlendirme raporuna değer olmadığına karar verdi; bu da NASA için bir bilim önceliği olarak değerlendirilmeye bile aday gösterilmediği anlamına geliyor.
Bilim camiasında, Plüton'a yapılacak bir sonraki görevin ikinci bir geçiş değil, bir yörünge aracı olması gerektiği konusunda geniş bir fikir birliği var. New Horizons, Plüton'un yanından saatte yaklaşık 31.000 mil (saniyede 14 kilometre) hızla geçerken, en fazla 7.750 mil (12.500 kilometre) gibi yakın bir mesafeye kadar ulaşmıştı.
Bu menzil ve hızda, uzay aracının en iyi kamerası bir saatten kısa bir süre boyunca bir futbol sahası büyüklüğündeki bir nesneyi netleştirebilecek kadar yakındı. Plüton oradaydı, sonra gitti. New Horizons, Plüton'un sadece yarısını yeterli çözünürlükte görebildi, ancak gördükleri, üzerinde bilim insanlarının muhtemelen gömülü bir sıvı su okyanusu olduğuna inandığı şeylerin üzerinde yüzen, donmuş nitrojen ve metandan oluşan kalp şeklinde bir tabaka ve dağınık su buzu dağları ortaya çıkardı.
Plüton'un katılaşmasını önlemek için bir miktar iç ısıyı barındırması gerekiyor; bu da araştırmacıların New Horizons gelmeden önce tahmin etmediği bir durumdu.
Peki, Plüton'un okyanusu neye benziyor? Plüton'un buz tabakaları ne kadar kalın? Plüton'un şüpheli kriyovolkanlarından herhangi biri bugün hala aktif mi? Ve Plüton'un diğer yarısında hangi sırlar gizleniyor?
Bu sorular ve daha fazlası, bir yörünge aracı ile yanıtlanabilir. New Horizons üzerinde çalışan bazı bilim insanları, Plüton'u yörüngesine alacak bir görev için bir taslak hazırladı. Klasik mitolojide Plüton'un eşi olan Persephone'nin adını taşıyan bu görev, henüz NASA'ya gerçek bir teklif olarak sunulmamış olsa da, sadece Plüton'a ulaşmanın değil, Dünya'dan bu kadar uzaktaki bir cüce gezegenin yörüngesine girebilmenin zorluklarını göstermeye değer.
Çözüm Nükleer Enerjide
Persephone için 2020'de yayımlanan ilk taslak, NASA'nın Uzay Fırlatma Sistemi Blok 2 roketi ve eklenmiş bir Centaur üst aşaması ile 2031'de bir fırlatma öngörüyordu. Yine de bu, böylesine iddialı bir görev için gerçekçi bir zaman çizelgesi değil ve bu konsept için seçilen roket henüz mevcut değil. Ancak, Persephone'nin 2031'de geliştirilmiş bir süper ağır yük SLS roketiyle fırlatılabileceğini varsayarsak, aracın Plüton'a ulaşması ve 2058'de yörüngeye girmesi 27 yıldan fazla sürecektir.
New Horizons görevinin baş araştırmacısı Alan Stern tarafından yönetilen başka bir konsept çalışma, gelecekteki bir Plüton yörünge aracının, yaklaşık 2030 civarında bir SLS roketiyle fırlatma yapıldığı varsayıldığında, 2050'lerin sonlarına doğru hedefine ulaşabileceğini gösteriyor. "Altın Standart" olarak adlandırılan Stern'in konsepti, Plüton'dan ayrılıp daha uzaktaki başka bir nesnenin yanından geçebilmek için yeterli yakıt ayıracaktır.
Hem Persephone hem de Altın Standart, Plüton'a doğru giden bir uzay aracının Jüpiter'den kütleçekimsel bir destek alabileceğini varsayıyor. Ancak Jüpiter, 2032'den 2040'ların başlarına kadar hizadan çıkacağı için, bu yıllarda Dünya'dan ayrılan herhangi bir görev için seyahat süresini bir ila on yıl veya daha fazla uzatacaktır.
New Horizons'ın Dünya'dan Plüton'a yolculuğu dokuz yıl sürdü, ancak uzay aracı bir yörünge aracının gerektireceğinden önemli ölçüde daha küçüktü. Bunun nedeni, bir yörünge aracının, cüce gezegenin zayıf kütleçekiminin onu yörüngeye yakalamasına izin vermek için Plüton'a yaklaşırken yavaşlamak için yeterli gücü ve yakıtı taşıması gerekmesidir. Yeterli yakıtı olmayan çok hızlı seyahat eden bir uzay aracı, New Horizons gibi Plüton'un yanından hızla geçecektir.
Persephone konsepti, beş nükleer radyoizotop güç jeneratörü ve geleneksel elektrikli iticiler kullanacak ve bu da mevcut teknolojinin erişimine girecektir. Geçtiğimiz ay hayatını kaybeden Jet İtki Laboratuvarı'nda uzun süredir proje yöneticisi olan John Casani tarafından yazılan 2020 tarihli bir beyaz bildiri, yeni nesil nükleer elektrikli iticilerin uzun vadeli vaadini gösteriyordu.
Elektrikli iticileri çalıştırmak için nispeten mütevazı bir 10 kilowattlık nükleer reaktör, Persephone konsepti üzerindeki görev çalışma raporuna göre, Plüton'a uçuş süresini yüzde 25 ila 30 oranında azaltırken, aynı zamanda bilim verilerini Dünya'ya dört kat daha hızlı iletmek için bir radyo vericisini çalıştırmaya yetecek elektrik sağlayacaktır.
Ancak, nükleer elektrikli itici teknolojileri henüz geliştirme aşamasının başlarındadır ve Trump'ın bütçe önerisi nükleer roket araştırmalarına yönelik tüm fonları da ortadan kaldırıyor.
SpaceX'in Starship'i gibi bir roket, nihayetinde bir sondanın dış Güneş Sistemi'ne ivme kazandırma potansiyeline sahip olabilir, ancak Starship'in bir Plüton görevi için potansiyeline ilişkin ayrıntılı çalışmalar henüz yayımlanmamıştır. Bir Starship fırlatmalı Plüton sondası, kendi benzersiz zorluklarına sahip olacaktır ve nükleer elektrikli iticiye göre herhangi bir avantajı olup olmayacağı belirsizdir.
Tüm bunların maliyeti ne kadar olur? Şu anda bunu tahmin etmek zor. Bilim insanları, Persephone konseptinin fırlatma maliyetleri hariç 3 milyar dolara mal olacağını tahmin ettiler ve bir Plüton görevi özel bir fırlatma çözümü gerektirirse bu maliyet 1 milyar dolar veya daha fazla olabilir. Bir nükleer elektrikli itici sisteminin geliştirilmesi de neredeyse kesinlikle milyarlarca dolar tutacaktır.
Tüm bunlar, ilk ve ikinci Plüton keşifleri arasında 50 yıl veya daha fazla bir sürenin geçebileceğini düşündürüyor. Bu, NASA'nın Voyager uzay araçlarının 1986 ve 1989'da Uranüs ve Neptün'e yaptığı ilk geçişler ile bu iki buz devine tekrar bir görev için en erken olası zaman çizelgesi arasındaki süreye denk geliyor.
Bu nedenle, bilim insanlarının Güneş Sistemi'mizin en çekici dünyalarından birini ikinci kez görme fırsatı bulana kadar uzun bir bekleyişe hazırlanmaları ve belki de kendi yaşam beklentilerine yeniden ilgi göstermeleri şaşırtıcı değil.
