A History of Near-Earth Objects Research (Conway, Yeomans): gezegen savunması

A History of Near-Earth Objects Research (Dünya'ya yakın cisim araştırmalarının tarihi), NASA Tarih Serisi'nde 2022'de "SP-2022-4235" numarasıyla yayımlanan bir incelemedir. Yazarları, Jet İtki Laboratuvarı'nın (JPL) tarihçisi Erik M. Conway, NASA'nın Dünya'ya yakın cisim programlarının kuruluşunda merkezî rol oynayan gökbilimci Donald K. Yeomans ve çarpışma bilimi tarihi üzerine çalışmış Meg Rosenburg'dur. Kitap, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların gökte bir uğursuzluk işareti olmaktan çıkıp önce bilimsel bir merak konusuna, sonra bir doğal afet riskine dönüşmesinin hikâyesidir. ABD hükümeti yayını olduğu için NASA'nın sitesinde ücretsiz okunabilir.

Kitap ne anlatıyor?

Kitap bir tarihle açılır: NASA, 7 Ocak 2016'da Gezegen Savunması Koordinasyon Ofisi'ni kurdu. Yeni ofisin yıllık bütçesi 40 milyon dolardı; 2010'da bu iş için ayrılan para 4 milyon dolar civarındaydı. Bu kararın arkasında, 15 Şubat 2013'te Rusya'nın Çelyabinsk kenti üzerinde patlayan yaklaşık 20 metrelik cisim vardı. Cisim yaklaşık 23 kilometre yükseklikte, 500 kiloton TNT'ye denk bir enerjiyle parçalandı; şok dalgasının kırdığı camlar yüzünden 1.500'den fazla kişi yaralandı. Araç kameralarına kaydedilen görüntüler, bir çarpışmanın ilk kez dünyanın her yerinde izlenmesini sağladı.

Yazarlar "Dünya'ya yakın cisim" (İngilizce kısaltmasıyla NEO) kavramını, yörüngesi Dünya'nınkine yaklaşan asteroit ve kuyruklu yıldızlar için kullanır. Kitabın ana fikri, bu küçük cisimlere bakışın tarih boyunca birkaç kez değiştiğidir: eski çağlarda tanrıların uyarısı, modern bilimde Güneş Sistemi'nin oluşumundan kalan moloz, 20. yüzyılın sonlarından itibaren bilim insanları için önemli bir araştırma konusu, kamuoyu ve hükümet için önlem alınması gereken bir tehdit, uzay meraklıları için ise geleceğin hammadde kaynağı. Kitap bu dönüşümleri ve NASA'nın bunlardaki rolünü anlatır.

Çalışma, Gezegen Savunması Koordinasyon Ofisi'nin JPL aracılığıyla verdiği bir görevle finanse edildi ve iki yılda tamamlanması istendi. Yazarlar kırktan fazla kişiyle sözlü tarih görüşmesi yaptı. Başlangıçta bölümler yazarlara paylaştırılmıştı, ama birkaç tur düzeltmeden sonra hangi bölümü kimin yazdığını ayırmak artık mümkün değildir. Kitap on bir bölüm, iki ek, bir sözlük ve kaynakçadan oluşur.

Kitabın özeti

Bu bölüm kitabın sonunu da anlatır. Kitap bir tarih incelemesi olduğu için özeti ana evrelere göre vermek daha doğru olur.

Uğursuz işaretten fiziksel cisme. İlk bölüm, kuyruklu yıldızların antik çağda nasıl bir kehanet aracı sayıldığını, Edmond Halley'nin 1705'te bir kuyruklu yıldızın 1531, 1607 ve 1682'de geri döndüğünü gösterip 1758 sonu ya da 1759 başı için yaptığı tahmini anlatır. Halley kuyruklu yıldızı gerçekten döndü ve bu cisimler öngörülebilir hâle geldi. Ancak aynı dönemde jeolojiye yerleşen "tekdüzecilik" ilkesi, yani bugün işleyen yavaş süreçlerin geçmişte de aynı hızla işlediği fikri, gökten gelen ani felaketleri bilimin dışına itti.

Çarpışmanın kabulü. Sonraki bölümler, kraterlerin çarpışmayla oluştuğunun nasıl kabul edildiğini anlatır. Gene Shoemaker, Arizona'daki Meteor Krateri'ni nükleer deneme kraterleriyle karşılaştırarak bu kabulde önemli rol oynadı. 1980'de Luis ve Walter Alvarez'in dinozorların yok oluşunu bir çarpışmaya bağlayan makalesi, ardından 1991'de Alan Hildebrand ile Glen Penfield'in Yucatán'daki Chicxulub kraterini tanımlaması, çarpışmaların yaşamın tarihini değiştirebileceğini gösterdi.

Tehlikenin fark edilmesi. 1989'da bir asteroidin Dünya'nın yakınından geçtiği, ancak geçtikten sonra fark edildiği anlaşıldı. Bu olay ABD'li havacılık mühendislerinin derneği AIAA'da bir rapora yol açtı; kurul raporu "gülme faktörü" yüzünden tek oyla onayladı. Kongre'nin yönlendirmesiyle düzenlenen çalıştaylar, 1992'de David Morrison başkanlığındaki "Spaceguard" raporunu doğurdu: 1 kilometreden büyük cisimlerin yüzde 90'ını bulmak hedeflendi. 1994'te Shoemaker-Levy 9 parçalarının Jüpiter'e çarpması, konuyu Kongre'nin gündemine taşıdı.

Otomatik gökyüzü taramaları ve yeni hedef. CCD dedektörleri ve bilgisayarlar keşif hızını katladı. 2003'te bir bilim ekibi, kalan riskin büyük kısmını ortadan kaldırmak için 140 metreden büyük cisimlerin yüzde 90'ının kataloglanması gerektiğini hesapladı; bu hedef 2005'te yasaya girdi. 6 Ekim 2008'de Catalina gökyüzü taramasının bulduğu 3-4 metrelik 2008 TC3, ertesi gün kuzey Sudan üzerinde atmosfere girdi; çarpması önceden öngörülen ilk cisim olarak yeni uyarı ve iletişim düzenlerinin de sınavı oldu.

Sonuç. Kitap, 2017'de keşfedilen ilk yıldızlararası cisim ʻOumuamua ile kapanır. Yazarlara göre bu alan, bir avuç araştırmacının yürüttüğü küçük bir dal olmaktan çıkıp hava tahmini gibi bir kamu hizmetine dönüştü. Ancak NASA'nın bilim birimlerinde, yalnız merakla yönlendirilen "saf bilim" idealinin bu işi uzun süre ikinci planda tuttuğunu da vurgularlar.

Yazarlar ve yazıldığı dönem

Erik M. Conway 2004'ten beri JPL'nin tarihçisidir ve Mars keşfi ile atmosfer bilimi tarihi üzerine kitapları da içeren yedi kitabın yazarıdır. Donald K. Yeomans, 2015'teki emekliliğine kadar JPL'de kıdemli araştırmacıydı ve 1998'den 2015 başına kadar NASA'nın Dünya'ya Yakın Cisim Programı Ofisi'ni yönetti; yani kitapta anlatılan olayların bir kısmının doğrudan tanığıdır. 1982'de Halley kuyruklu yıldızının teleskopla yeniden bulunmasını sağlayan hesapları o yapmıştır; 2956 numaralı asteroide onun adı verilmiştir. Meg Rosenburg ise 2014'te Caltech'te gezegen jeofiziği alanında, bilim tarihi uzmanlığıyla doktorasını almış, kraterli yüzeylerin yorumlanması üzerine çalışmıştır.

Kitabın bazı bölümleri 2018'de yazılmıştı; kaynak notlarındaki erişim tarihleri 2022 başına kadar uzanır. Bu yüzden kitap, NASA'nın ilk gezegen savunması görevi DART'ın hedef asteroide çarpmasını henüz gerçekleşmemiş, 2022 sonbaharı için beklenen bir olay olarak anlatır. Hayabusa2'nin örnek kapsülünün Aralık 2020'de Avustralya'ya indiği ise kitapta yer alır.

Kitaptaki bilim ve bugünkü durum

Kitabın anlattığı bilimsel çerçeve bugün de geçerlidir. Dünya'ya yakın asteroitler, Güneş Sistemi'nin oluşumundan kalan kaya ve metal parçalarıdır; kitabın anlattığı gibi, başta Jüpiter olmak üzere gezegenlerin kütleçekimi Mars ile Jüpiter arasındaki asteroit kuşağından sürekli olarak bizim yönümüze cisim savurur. Küçük cisimler sık, büyükler çok seyrek düşer. 1908 Tunguska olayında yaklaşık 40 metrelik bir cismin 2.200 kilometrekare ormanı devirdiği tahmin edilir; kitap bunu Çelyabinsk'ten yaklaşık on kat daha güçlü bir patlama olarak değerlendirir. Gezegen ölçeğinde felaket yaratabilecek kilometre boyutundaki cisimler ise çok daha nadirdir.

Kitabın yayımlanmasından sonra en önemli gelişme DART deneyi oldu. NASA'nın açıklamasına göre DART aracı 26 Eylül 2022'de Didymos asteroidinin uydusu Dimorphos'a bilerek çarptı. Çarpışmadan önce Dimorphos, Didymos çevresindeki turunu 11 saat 55 dakikada tamamlıyordu; çarpışmadan sonra bu süre yaklaşık 32 dakika kısalarak 11 saat 23 dakikaya indi. Bu, insanlığın bir gök cisminin hareketini bilerek değiştirdiği ilk denemeydi ve görevin başarı için belirlediği en düşük eşik olan 73 saniyelik değişimi 25 kattan fazla aştı. Kitabın son bölümlerinde politika ve bütçe tartışmaları olarak anlatılan "kinetik çarpma" yöntemi böylece gerçekte sınanmış oldu. Ayrıntılar Dünya'ya yakın asteroitler ve gezegen savunması sayfamızda.

Kitabın vurguladığı bir başka nokta, tehlike tahminlerinin ilk keşif anında belirsiz olmasıdır. Yeni bulunan bir cismin yörüngesi az sayıda gözlemle hesaplandığında çarpma olasılığı geçici olarak yükselebilir, ek gözlemlerle genellikle sıfıra iner. Apophis bunun bilinen örneğidir: 2004'te keşfedildiğinde 2029 için sıfır olmayan bir çarpma olasılığı hesaplanmış, daha önce çekilmiş görüntülerde bulunan gözlemler eklenince bu olasılık ortadan kalkmıştı. Apophis, 2005 yasasının Kongre'deki savunmasında da anılmıştı.

Etkisi

Kitap, gezegen savunmasının tarihini bilimsel, teknik ve siyasi yönleriyle bir arada anlatan kapsamlı bir kaynak olarak öne çıkar. Olayların içindeki kişilerle yapılan görüşmeler ve Yeomans'ın kişisel arşivi, başka yerde bulunmayan ayrıntılar sunar. Kitabın aldığı bir ödüle dair doğrulayabildiğimiz bir kayıt yoktur. Türkçeye çevrilmemiştir.

Uyarlamaları ve popüler kültür

Bir tarih incelemesi olduğu için uyarlaması yoktur. Ancak kitabın anlattığı "gülme faktörü", 1998'de vizyona giren Armageddon ve Derin Darbe gibi filmlerle iç içe geçmiş bir dönemin parçasıdır. Bu filmlerin bilimini Armageddon'daki nükleer bomba senaryosu ve Derin Darbe gerçek olsa yazılarımızda ele aldık.

Kimlere uygun, nereden başlanır?

Kitap, asteroitler, çarpışma kraterleri ve bilim politikasıyla ilgilenen, İngilizce okuyabilen herkes için uygundur. Dili akademik ama teknik değildir; denklem yerine olaylar, kişiler ve kararlar anlatılır.

• Kısa bir giriş için: Giriş bölümü ve on birinci bölüm (sonuç).
• Dinozorlar ve Chicxulub için: Dördüncü bölüm.
• Gezegen savunmasının doğuşu için: Beşinci ve onuncu bölümler.
• Asteroit görevleri için: Yedinci bölüm; bu konuda asteroitten örnek getiren görevler sayfamız da tamamlayıcıdır.

Kitap NASA'nın sitesinde PDF ve EPUB olarak ücretsiz indirilebilir.