NASA'nın 24 Kasım 2021 tarihinde SpaceX Falcon 9 roketi ile fırlattığı uzay aracı DART, bir tehlikeli asteroitin yönünü değiştirmek üzere yola çıktı.¹ Peki DART misyonu neden önemli ve testin gerçekleştirileceği asteroit Dünyamız için gerçekten bir tehdit oluşturuyor mu?

Tarihteki Önemli Asteroit Çarpışmaları

Asteroit çarpışmalarının Dünya'ya ne kadar büyük tehditler yaratabileceğini anlamak için önce tarihteki önemli ve tehlikeli asteroit çarpışmalarından bahsetmek gerekiyor. Bu çarpışmalardan belki de en önemlisi bundan yaklaşık 66 milyon yıl önce gerçekleşen Chicxulub çarpışması...

Dinozorların Sonunu Getiren Chicxulub Çarpışması

66 milyon yıl önce gezegenimizde henüz dinozorlar yaşamaktayken, 10 kilometre çapında devasa bir asteroit, bir silahtan çıkan kurşunun hızından 10 kat daha yüksek bir hızla Dünya’ya çarptı.² Çarpışma sonucu çıkan enerji öylesine büyüktü ki ikinci dünya savaşında üretilen tüm nükleer silahları toplayıp, aynı anda patlatsaydık bile bu çarpışmanın ortaya çıkardığı enerjiden çok daha düşük bir enerji elde ederdik. Bu çarpışma sonucu ortaya çıkan kraterin boyutunu ise Türkiye haritasında yaklaşık Ankara boyutlarında düşünebilirsiniz. Kraterin derinliği ise 20 kilometreye kadar uzanıyor. Yani bu kratere üst üste iki tane Ağrı Dağı’nı ve üzerine de bir tane de Everest Dağı'nı yerleştirebiliriz.

Böylesine büyük bir çarpışma, küresel ölçekte bir felaket yaratarak dinozorlarla birlikte yaşayan diğer tüm türlerin %75’inin de sonunu getirmişti. Ancak elbette Dünya’ya çarpan ya da Dünya’ya yaklaşan tüm asteroitler her zaman bu kadar tehlikeli olmuyor. Güneş sisteminde milyarlarca sayıda bulunan asteroitlerin büyüklükleri birkaç santimetreden birkaç yüz metreye kadar değişiklik gösteriyor. Neyse ki küresel ölçekte zarara sebep olabilecek büyük asteroit çarpmaları her 100.000 yılda bir gerçekleşiyor. Bununla birlikte bu asteroitlerin neredeyse hiçbiri dinozorları yok eden asteroit kadar büyük değiller.

Arizona Krateri ve Tunguska Olayı

Diğer taraftan Arizona krateri örneğinde olduğu gibi sadece 50 ila 100 metre çapında olan bir tehlikeli asteroit ya da meteor bile 1 kilometre genişliğinde ve 180 metre derinlikte krater yaratabiliyor. 50.000 yıl önce gerçekleşen bu türden bir çarpışma türleri küresel ölçekte yok etmese de bulunduğu bölgede büyük bir yıkıma yol açtığı da kesin.

Ancak aslında asteroitlerin ciddi tahribatlara yol açması için yeryüzüne çarpması bile gerekmiyor. Örneğin 1908 yılında Tunguska üzerinde 50 metre çapında bir tehlikeli asteroit, henüz yeryüzüne çarpmadan yaklaşık 10 kilometre yükseklikte patladı ve bölgedeki tüm ağaçları dümdüz ederek büyük bir tahribata yol açtı.³ Asteroidin yeryüzüne ulaşamadan patlamasının sebebi kayalık bir yapıda olmasıydı. Eğer metal içeren bir tehlikeli asteroit olsaydı yeryüzüne düşerek daha farklı bir tahribata yol açabilirdi.

Bu türden örnekleri çoğaltmak mümkün ama çıkarmamız gereken ders şu; her ne kadar dinozorları yok eden asteroitler Dünya’yı çok sık zaman aralıklarıyla tehdit etmese de birkaç on metre çapındaki asteroitler bile düştüğü yerlerde ciddi anlamda enerji açığa çıkarabiliyor ve bu tehlikeli asteroitlerin sayısı da bir hayli fazla. Bu türden tehlikeli asteroitler ormanlık bir alana değil de Dünya’da nüfusun yoğun olduğu bölgelere düşecek olursa, Dünya’daki yaşamı tamamen yok etmese de, görülmemiş düzeylerde ekonomik krizlere ve ölümlere yol açacağı da kesin. O halde bunun için mutlaka bir şeyler yapmalı ya da çok geç olmadan önlem almalıyız.

Tehlikeli Asteroitler Ne Kadar "Tehlikeli"?

Ancak bunun için önce tehlike yaratabilecek asteroitleri bulmamız gerekiyor. İyi haber şu ki, Dünya çapında birçok uzay ajansı ve beraberindeki büyük teleskoplar, uzunca bir süredir Dünya’ya 7 milyon 500 bin kilometreden daha yakına ulaşma ihtimali olan ve çapı 140 metrenin üzerindeki asteroitleri tespit edip takip altında tutuyor. Çünkü bu tür asteroitler, mesafe ve boyutları nedeniyle tehlikeli olabilecek gök cismi (PHO) kategorisine giriyor.⁴ Ancak isim sizi yanıltmasın, bu cisimlerin en az %98’inin gelecek 100 yıl içerisinde Dünya’ya çarpma ihtimali yok denecek kadar az. Yine de ihtimaller hiçbir zaman bize %100 güvende olmamız gerektiğini söylemiyor.

Ya bir gün bir asteroit keşfeder ve birkaç yıl içerisinde bize çarpacağını hesaplarsak ne yapacağız? Eğer şimdiden bu konuda ciddi önlemler almazsak, ve birkaç yüz metre çapında bir asteroit göz göre göre Dünya’ya çarparsa, bu şüphesiz ki oldukça trajikomik bir son olur. O zaman asıl soru şu: Bir asteroit çarpmasını nasıl engelleyebiliriz?

Olası Bir Asteroit Çarpışması Nasıl Engellenebilir?

NASA’ya göre yeterince ağır bir uzay aracını bir asteroide ve yeterince hızlı biçimde çarptırabilirsek, asteroitin yönünü küçük bir ölçüde değiştirebiliriz. DART projesiyle bu yılın Kasım ayında fırlatılan uzay aracı, Ekim 2022 tarihinde asteroit Dimorphos’a ulaştığında tam da bunu yapmaya çalışacak. Peki kulağa bilim-kurgu filmlerinden fırlamış gibi görünen bu fikir, teknoloji ve mühendislik açısından ne kadar gerçekçi ya da mümkün?

Bunun gerçekleştirilmesinin oldukça zor ve titizlik gerektiren bir proje olduğunu söylemek mümkün olsa da imkansız olmadığını da belirtmek gerekiyor. Çünkü bundan 16 yıl gibi uzun bir süre önce bu durumun bir benzeri gerçekleştirildi bile.

Deep Impact Projesi (2005)

NASA, 2005 yılında Deep Impact (Derin Darbe) projesi kapsamında bir uzay aracını Tempel 1 kuyruklu yıldıza kasıtlı olarak çarpmıştı.⁵ Buradaki amaç aslında kuyruklu yıldızın yönünü değiştirmek değildi; bu misyonda asıl amaç çarpışma sonucu dağılan materyalleri inceleyerek kuyruklu yıldızın kompozisyonu hakkında bilgi edinmekti. Misyon başarılı oldu ve kuyruklu yıldızdan dağılan su buzu, silikat ve hidrokarbon gibi elementlerin analiz edilmesiyle gezegenlerin ve güneş sisteminin oluşumuyla ilgili önemli veriler elde edildi.

Ancak çarpışma aynı zamanda kuyrukluyıldızın hareketini çok küçük bir oranda değiştirmemizi de sağlamıştı. Burada önemli olan bu hareketi hangi oranda değiştirdiğimiz değil. Bizden milyonlarca kilometre uzakta olan ve saatte 30 km gibi yüksek bir hızla sürekli yer değiştiren bir gök cismine küçük bir uzay aracı gönderip onu tam olarak doğru noktadan vurduğumuzu düşünün. İşte asıl önemli olan şey bu. Bunu asteroitlerle yüksek oranda benzerlik gösteren Tempel 1 kuyruklu yıldızına daha önce yapmayı başardıysak, demek ki bir asteroit üzerinde de yeniden yapmamız kesinlikle imkânsız değil. 

DART (Çift Asteroit Yönlendirme Testi) Projesi (2021 - 2022)

DART projesiyle NASA, gelecekte Dünya’ya tehlike yaratabilecek gök cisimlerine karşı çözümler üretmeyi planlıyor. Elbette Dünya’mızı asteroitlerden korumak adına bu projeleri farklı gök cisimleri üzerinde mutlaka test etmemiz gerekiyor.

Projedeki 500 kilogram ağırlığındaki uzay aracı, saatte 23.000 kilometrelik hızla bir asteroidin uydusuna çarparak yönünü değiştirmeyi deneyecek. Fikir oldukça basit; eğer bir asteroide yeterince hızlı ve doğru biçimde çarpmayı başarırsanız, gök cisminin yörüngesini çok ufak bir miktarda değiştirmek bile Dünya’yı kurtarmaya yarayabilir. Çarpışmanın test edileceği gök cismi, Didymos isimli asteroidin etrafında dönen bir diğer asteroit olan Dimorphos asteroidi. Yani burada çift asteroit sisteminden bahsediyoruz. Projenin adının Çift Asteroit Yönlendirme Testi olmasının sebebi de bu.

Didymos sistemi, tehlikeli olabilecek gök cismi kategorisine giriyor; çünkü Didymos yaklaşık 780 metre gibi bir çapa sahip ve 2003 yılında Dünya’nın 7.3 milyon kilometre kadar yakınından geçmişti. Bu mesafe, Dünya - Ay arası mesafenin 19 katından biraz daha yakın bir mesafe. Bu asteroidin etrafında dolanmakta olan ve testin yapılacağı asteroidin çapı ise yaklaşık olarak 160 metre kadar. Ekim 2022 tarihindeyse asteroit, 11 milyon kilometre gibi Dünya’ya yakın bir mesafeden geçiş yapacak. Dimorphos’un DART projesi için özel olarak seçilmesinin sebebi de bu. Aslında bu yakınlık sayesinde çarpışma sırasında asteroit Dünya’daki büyük teleskoplar tarafından da takip edilebilecek. 

Çarpışmanın sonuçlarını öngörebilmek için sistemden biraz daha bahsetmek gerekiyor. Dimorphos asteroidi, Didymos etrafındaki bir tam turunu her 11.9 saatte bir tamamlıyor. 3 ton TNT’nin yaratağı patlamaya eşit bir enerji açığa çıkaracak olan çarpışmanınsa asteroidin yörünge hızını birkaç dakika kadar kısaltması bekleniyor. DART aracının asteroidin tam olduğu noktaya çarpması için aracın üzerinde DRACO adı verilen yerleşik kamera aracın otomatik olarak hareket etmesini sağlayacak. Bu bir ilk ve gelecekteki diğer çarpışma denemeleri için de kritik bir öneme sahip çünkü bir gök cismi Dünya’dan ne kadar uzaktaysa onu yönlendirmek de bir o kadar zor oluyor. Çünkü uzaklık arttıkça araca verilen komutlar o kadar geç iletiliyor ve bu da aracı Dünya’dan kontrol etmeyi imkânsız hale getiriyor. Oysa eğer bir gün bir asteroidin Dünya’ya ciddi manada tehlike yaratacağını tespit edersek, ona mümkün olduğunca erkenden müdahale etmemiz gerekir. Ayrıca çarpışma sırası ve sonrasında yaşananları daha sağlıklı biçimde izlemek ve elde edilen verileri Dünya’ya iletmek için uzay aracının yakınında LICIACube adı verilen bir araç daha bulunacak. 

Projenin olası sonuçlarıyla ilgili bugüne dek yapılan farklı bilgisayar simülasyonları ve matematiksel analizler, çarpışma sonrası Dimorphos’un yavaşlayan bir topaca benzer biçimde kaotik hareketler sergileyeceğini gösteriyor. Bu noktada Dimorphos’un tam olarak nasıl davranacağını söylemek imkânsıza yakın, çünkü bu gök cismi kusursuz bir küre değil. Dolayısıyla çarpışma sonrası asteroit hiç beklenmeyen türden hareketler de sergileyebilir. Yine de Dimorphos farklı biçimlerde hareket etmeye başlasa bile kendisinden çok daha büyük olan Didymos’a kütleçekimsel olarak bağlı olması nedeniyle bizim için ciddi bir tehdit yaratmayacağını da söyleyebiliriz. 

Zaten projenin adı üzerinde Çift Asteroit Yönlendirme Testi olmasının asıl nedeni bu... Amaç, bu türden bir çarpışma ile asteroitin nasıl davranacağını gerçek anlamda test etmek ve izlemek. DART misyonunun devam görevi niteliğinde olan ve Avrupa Uzay Ajansı tarafından planlanan diğer bir misyonda ise Hera Uzay Aracı 2024 yılında fırlatılacak ve 2 yıl süren yolculuğun ardından 2026 yılında aynı asteroide giderek misyonun sonuçlarını analiz etmiş olacak.⁶ Eğer başarılı olursa Dimorphos, tarihte ilk defa yörüngesi insanlar tarafından değiştirilmiş bir asteroit olacak. 

Her ne kadar Dimorphos ve Didymos’un Güneş etrafında izlediği yörünge aynı şekilde devam edecek olsa da projenin sonuçları gelecekte gezegenimizi tehdit edebilecek büyük asteroitlere karşı önlemler geliştirmemize yardımcı olacak. 

Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar:

1. Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission: https://www.nasa.gov/planetarydefense/dart
2. Experts Reaffirm Asteroid Impact Caused Mass Extinction: https://www.jsg.utexas.edu/news/2010/03/experts-reaffirm-asteroid-impact-caused-mass-extinction/
3. The Tunguska Impact--100 Years Later: https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2008/30jun_tunguska
4. What is a Potentially Hazardous Object (PHA) https://iawn.net/features/phas.shtml
5. Deep Impact Mission (NASA): https://www.jpl.nasa.gov/missions/deep-impact
6. Hera Mission (ESA): https://www.esa.int/Safety_Security/Hera/Hera