Mikrometeoroit

Mikrometeoroit (İngilizce micrometeoroid), uzayda hızla yol alan çok küçük bir kaya ya da metal parçacığıdır; genellikle bir gramdan hafif, çoğu zaman bir toz tanesi kadardır. Büyük kaya ve enkaz kütlelerinden kopmuş parçacıklardır; çoğu Güneş Sistemi'nin doğuşuna uzanır ve gezegenler arası toz bulutundan ve kuyruklu yıldızlardan gelir. Küçüklüğüne karşın, çok yüksek hızda çarptığı için uzay araçları ve astronotlar açısından ciddiye alınan bir tehlikedir.

Ne kadar küçük, ne kadar hızlı?

Sınır kaynağa göre değişir. Uluslararası Astronomi Birliği'nin 2017'de benimsediği tanıma göre meteoroit 30 mikrometreyle bir metre arasında bir cisimdir; bundan küçükler mikrometeoroit ve gezegenler arası toz sayılır. Bazı kaynaklar mikrometeoroitleri 30 mikrometreden küçük parçacıklar olarak anar. Kütle bakımından ise genellikle bir gramdan azdırlar.

Asıl önemli olan hızdır. Yörüngedeki bir uzay aracına göre mikrometeoroitlerin ortalama hızı yaklaşık saniyede 10 kilometre kadardır. Bu hızda bir toz tanesi bile uzay aracının yüzeyine küçük bir kurşun gibi çarpar; çarpma anında parçacığın kendisi buharlaşıp plazmaya dönüşebilir. NASA, milimetrenin altındaki yörünge enkazı parçacıkları ve mikrometeoroitlerin uzay araçlarına rutin olarak çarptığını, çoğunun etkisinin az ya da hiç olduğunu belirtir; ancak bu çarpmalar uzun sürede yüzeyi zımparalanmış gibi aşındırır.

Nasıl ölçüldü ve araştırıldı?

Tehlikenin boyutunu anlamak için erken uzay çağında özel görevler yapıldı. 1965'te fırlatılan üç Pegasus uydusu, mikrometeoroit çarpmalarının sıklığını, boyutunu, yönünü ve delme gücünü ölçtü; çünkü bu parçacıkların Apollo mürettebatı için tehlikeli olup olmadığı bilinmiyordu. Gemini 10 ve Gemini 12 görevleri de mikrometeoroit paketleri taşıdı; Gemini 12'de Edwin Aldrin paketi uzay yürüyüşünde araca geri aldı.

Apollo programının getirdiği Ay örneklerinin çoğunda ise üst yüzeylerde "zap çukuru" denen mikroskobik çarpma izleri görülür.

Daha uzun soluklu bir deney, NASA'nın Uzun Süreli Maruz Kalma Tesisi'ydi (LDEF). Nisan 1984'te yörüngeye çıkarılan ve Ocak 1990'da geri alınan bu uydu, malzemeleri ve parçaları yıllarca mikrometeoroit ve uzay enkazı ortamına maruz bıraktı; üzerindeki 57 deneyden elde edilen veriler gelecekteki uzay aracı ve uzay istasyonu tasarımına yardımcı oldu.

Uzay araçları nasıl korunur?

Fred Whipple'ın 1946'da önerdiği "Whipple kalkanı", araç gövdesinin biraz önüne yerleştirilmiş ince bir dış levhadan oluşur. Gelen parçacık bu levhaya çarpınca parçalanıp buharlaşır, enerjisi bir bulut hâlinde yayılır ve asıl gövdeye zayıflamış olarak ulaşır. Böylece katı ve ağır bir zırha göre kütleden kazanılır. Uluslararası Uzay İstasyonu, 100'den fazla kalkan yapılandırması kullanır; NASA'ya göre kritik bölümleri 1 santimetreye kadar parçaların çarpmasına dayanabilir. NASA'ya göre 1 ile 10 santimetre arasındaki parçaların kritik bir bileşene çarpma riski küçüktür; 10 santimetreden büyük enkaz parçaları ise sürekli izlenir.

Korumasızlığın bedeli de görüldü. 14 Mayıs 1973'teki fırlatmada Skylab'ın mikrometeoroit kalkanı (aynı zamanda Güneş'ten koruyan gölgelik) kaybedildi; bu hasar istasyonu aşırı ısınma ve elektrik açığıyla baş başa bıraktı, ilk mürettebat yedek bir ısı gölgeliği kurup sıkışan güneş panelini uzay yürüyüşleriyle serbest bıraktı. James Webb Uzay Teleskobu ise ortalama ayda bir ya da iki kez mikrometeoroit çarpmasına uğrar. Mayıs 2022'de C3 aynasına çarpan parça fırlatmadan beri beşinci ve en büyük çarpmaydı ve fark edilir hasar bırakan tek çarpma oldu; mühendisler hasarı aynanın bir aktüatörüyle telafi etti.

Verileri göster

Tipik kütle	1 gramdan az
Yörüngedeki ortalama hız	yaklaşık 10 km/sn
Meteoroit alt sınırı (IAU 2017)	30 mikrometre
ISS kalkanının dayandığı parça	1 cm'ye kadar
Whipple kalkanı önerisi	1946
Pegasus uyduları	3 (1965)

Sık karıştırılanlar

• Mikrometeoroit, meteor ve göktaşı: Uzayda dolanan parçaya meteoroit denir; Dünya atmosferine girip yanarak ışık çizgisi bıraktığında bu görüntü meteor, yere ulaşıp bulunduğunda göktaşı (meteorit) adını alır. Mikrometeoroit, uzaydaki en küçük meteoroittir; atmosferden sağ çıkıp yere ulaşan çok küçük parçacıklara ise mikrometeorit (sonu "t" ile) denir. Bir gökyüzü olayı olan meteor yağmuru ile doğrudan ilgisi yoktur.
• Mikrometeoroit ve uzay enkazı: Mikrometeoroit doğal bir parçacıktır; uzay enkazı ise insan yapımı, bozulmuş uydu ve roket parçalarıdır. NASA'ya göre alçak yörüngedeki enkaz, uzay araçlarına ortalama saniyede 10 kilometre göreli hızla çarpar. Enkazın 10 santimetrenin üstündeki parçaları izlenebilir; mikrometeoroitler ise tek tek izlenemeyecek kadar küçüktür.
• Zararsız mı, tehlikeli mi? NASA'ya göre milimetrenin altındaki parçacıkların çarpması çoğunlukla az etki yapar ya da hiç yapmaz; ama sayısız küçük çarpma zamanla yüzeyi aşındırır ve nadir büyük çarpmalar Webb örneğindeki gibi görünür hasar bırakır.