İng. Türkiye's Space Research in Antarctica
Antarktika’da birçok ülke tarafından uzay bilimleri alanında araştırmalar yapılmaktadır. Bu araştırmaların büyük çoğunluğunu astronomik gözlemler oluşturmaktadır. Türkiye’de 2019 ve 2020 yıllarında kıtada gerçekleştirilen meteorit, mikrometeorit arama ve toplama çalışmaları ile kıtadaki ilk uzay araştırmalarını yapılmıştır. Bu çalışmalar, Cumhurbaşkanlığı himayelerinde, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı uhdesinde gerçekleşmiştir. İlk proje olarak meteorit arama ve toplama seferi Doç. Dr. Mehmet Yeşiltaş’ın proje yürütücülüğünde, İstanbul Teknik Üniversitesi POLREC’ın koordine ettiği III. Ulusal Antarktika Bilim Seferi kapsamında 2019 yılında gerçekleşmiştir. İkinci proje ise 2020 yılında, yine Doç. Dr. Mehmet Yeşiltaş’ın proje yürütücülüğünde, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi Kutup Araştırmaları Enstitüsünün koordine ettiği IV. Ulusal Antarktika Bilim Seferi kapsamında 2020 yılında gerçekleşmiştir. Bu projeler ile, Türkiye adına ilk defa kıtada uzay bilimleri alanında araştırmalar yapılmış, uzun süredir kıtada donmuş şekilde durmakta olan meteorit ve mikrometeroitler toplanarak bilimsel araştırmalar için ülkemize getirilmiştir.
Kıtada sahip olunan lojistik imkânlar, arama yapılacak bölge, hava koşulları meteorit ve mikrometeorit arama toplama seferlerinin en belirleyici unsurlarındandır. Başarılı bir sefer, tüm koşulların uygun olması ve sağlanması ile gerçekleşebilir. Buna ek olarak, arama yapılacak bölge de çok önemlidir. Bazı meteorit arama ve toplama çalışmaları kıtadaki dağlarının eteklerinde yapılmaktadır (örneğin, Transantarktik sıradağları, Şekil 1). Antarktika’ya düşen meteoritlerin kaymakta olan buzullarla birlikte kayarken bölgedeki dağlar tarafından durdurulması ve böylece dağların eteklerinde meteoritlerin zamanla birikmesi (Şekil 2), bilim insanlarının bu bölgelere odaklanmasının en önemli sebebidir. Bilim insanları kıtada bulunan Transantarktik sıradağları, Shackleton, Glove, Yamato dağları ve çevresinde geçmiş yıllarda aramalar yapmış ve zamanla dağların eteklerinde biriken meteoritleri toplamıştır.
Antarktik meteoritler sadece dağların eteklerinde değil, yüksek rakımlı platolarda da tespit edilebilmektedir. Platolarda hâkim olan çok süratli rüzgâr, yerdeki karı temizlemekle kalmaz, aynı zamanda buzun süblimleşme yoluyla erimesine de sebep olur. Bu erime sonunda, buz içerisinde bulunan meteoritler yüzeye çıkmış olur ve mavi buz üzerinde sözü geçen koyu renkli meteoritler kolaylıkla ayırt edilebilir (Şekil 3).
Türkiye’nin Antarktik Meteorit Arama ve Toplama Çalışmaları
Antarktika’daki meteorit arama ve toplama çalışmalarına Türkiye 2019 yılında dâhil olmuştur. Cumhurbaşkanlığı himayelerinde, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı uhdesinde, İstanbul Teknik Üniversitesi POLREC koordinasyonunda düzenlenen III. Ulusal Antarktika Bilim Seferi kapsamında, Antarktika’nın doğusunda bulunan ve meteorit araması yapılabilecek mavi buz bölgelerini tespit etmek ve inceleme yapmak amacıyla bir proje yürütülmüştür. Bu proje kapsamında, yapılan iş birliği protokolü ile Belçika’ya ait olan ve Uluslararası Kutup Kurumu (IPF) tarafından koordine edilen Prenses Elisabeth Antarktik İstasyonu’nun sağladığı lojistik destek sayesinde dağlık alanlar ve mavi buz bölgeleri ziyaret edilerek meteorit arama çalışmaları için uygunlukları değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmanın bir parçası olarak, PEA istasyonunun yaklaşık 120 km güneyinde bulunan Nansen buz bölgesine de 1 günlük seyahat gerçekleştirilerek hem bölgenin jeolojik koşulları hem de hava koşulları tecrübe edilmiştir (Şekil 4). Bu günübirlik seyahat toplam 13 saat sürmüştür. Bunun 6 saati bölgeye kar motoru ile ulaşımda, 1 saati bölgede meteorit aramasında ve 6 saati PEA istasyonuna geri dönüş yolculuğunda harcanmıştır. Nansen buzul bölgesine ulaşıldığında esmekte olan rüzgârın yaklaşık 30-40 km/saat olduğu, bu rüzgârdan dolayı hissedilen hava sıcaklığının yaklaşık -35 ile -40 °C arasında olduğu tespit edilmiştir. Bölgedeki çetin hava koşullarına, buz üzerinde bulunan çok sayıdaki buzul çatlak ve yarık eklenince, sahadaki çalışmaların çok hızlı ve dikkatlice yapılması gerektiği anlaşılmıştır. Yapılan 1 saatlik inceleme ve arama çalışması içinde 3 adet meteorit “ilk Türk Antarktik meteoritleri” olarak Antarktika’da bulunmuş (Şekil 4), toplanmış ve ülkemize getirilmiştir.1 Uzay bilimleri alanında yapılan araştırmalar her ülke için olduğu kadar ülkemiz için de önemlidir. Bu anlamda, kıtadan getirilen bu meteoritler hızlıca sınıflandırılmış, uluslararası meteorit veri tabanı olan Meteoritical Bulletin Database (Metbull)’a kaydettirilmiş ve detaylı bir şekilde incelenmesi için laboratuvar incelemelerine başlanmıştır.
III. Ulusal Antarktika Bilim Seferi sayesinde elde edilen tecrübe ve bilgiler ışığında, IV. Ulusal Antarktika Bilim Seferi kapsamında (2020 yılında) yine Nansen buz bölgesinde daha detaylı ve uzun süreli bir Türkiye meteorit arama ve toplama seferi planlanmıştır. Belçikalı bilim insanlarının da 2020 yılında aynı bölgede Japon bilim insanları ile ortak bir meteorit arama ve toplama seferi planladığını belirtmesinin ardından, ortak bir meteorit arama ve toplama seferinin düzenlenmesi üzerine ilgili ülkeler arasında görüşmeler başlamıştır. 2019 yılının Nisan ayında Belçika’nın Brüksel şehrinde düzenlenen iki toplantıya katılan Mehmet Yeşiltaş, Belçikalı ve Japon bilim insanları ve lojistik destek sağlayacak teknik ekip ile görüş alışverişinde bulunmuş, yapılması planlanan ortak seferin detaylarını tartışmıştır. Sonuç olarak, 2020 yılında düzenlenecek olan meteorit arama ve toplama seferi, üç ülkeden toplam 4 bilim insanının katılacağı 6 kişilik bir grup olarak ortaklaşa düzenlenmesi kararlaştırılmıştır. Gerekli hazırlıkların tamamlanmasının ardından, PEA istasyonunun lojistik desteği ile 15 Ocak 2020 tarihinde Nansen buz bölgesinde 22 gün sürecek meteorit arama çalışmaları için kamp kurulmuştur. Bölgede geçirilen süre içinde sadece 12 gün sahada arama çalışması yapılabilmiş, diğer günlerde kötü hava koşullarından dolayı bir çalışma yapılamamıştır. Bu kısıtlı arama süresine rağmen, meteorit arama ekibi Mehmet Yeşiltaş, Steven Goderis, Hamed Pourkhorsandi, Naoki Shirai ve saha rehberleri Manu Poudelet ile Martin Leitl tarafından toplam ağırlığı yaklaşık 8 kg olan toplam 66 adet Antarktik meteorit bulunmuş ve toplanmıştır (Şekil 5).2
Türkiye’nin Antarktik Mikrometeorit Arama ve Toplama Çalışmaları
Mikrometeoritler, meteoritlerden çok daha küçük olan ve uzaydan gelerek yeryüzüne ulaşan kozmik toz parçacıklarıdır.3 Mikrometeoritlerin kaynağı, uzayda bulunan asteroitler olabileceği gibi kuyruklu yıldızlar da olabilmektedir. Güneş sistemimizin dış kısımlarında bulunan kuyruklu yıldızlar yapısında genellikle buz da barındırmaktadır. Sahip olduğu yörüngesinden dolayı güneş sistemimizin iç kısımlarına ulaşan kuyruklu yıldızların sıcaklıkları artar, ısınan buz erimeye başlar, daha sonra kuyruklu yıldızın küçük parçacıklarıyla birlikte koparak ayrılır. Uzay boşluğunda bulunan bu parçacıklar daha sonra dünyamızın atmosferine giriş yapar. Her yıl dünyanın atmosferine binlerce ton kozmik toz parçacığı giriş yaptığı tahmin edilmektedir.4 Bunların bir kısmı atmosferdeki hava sürtünmesinden dolayı yanarak yok olur, geri kalan kısmı ise atmosferde tamamen yanmadan ve yok olmadan yeryüzüne ulaşır. Çok küçük oldukları için kozmik parçacıklar düşüş esnasında fark edilmezler. Ancak yeryüzünden toplanarak mikroskop altında incelenmesi durumunda tespit edilebilirler. Mikrometeoritlerin bilimsel olarak araştırılmasıyla sadece asteroitler hakkında değil kuyruklu yıldızlar hakkında da bilgi sahibi olunması mümkündür. Mikrometeoritler de meteoritler gibi dünyanın yüzeyine rastgele düştüğünden her bölgede bulunabilmektedir. Ancak dünyanın diğer bölgelerine kıyasla mikrometeoritler Antarktika’da daha kolay toplanabilmektedir. Antarktika’da mikrometeorit toplamanın iki temel yolu vardır. Bunlardan birincisi, kıtada bulunan kar ve buzların bir kazan içinde eritilerek çok ince gözenekli eleklerden geçirilmesi metodudur. Böylece kar ve buz içinde hapsolmuş mikrometeoritler elek üzerinde kalmakta ve kolaylıkla toplanabilmektedir. Bu yöntemin bir dezavantajı, oldukça fazla miktarda kar ve buzun kazılarak çıkarılması ve eritilmesi gereksinimidir. Bir diğer dezavantajı ise sözü geçen eritme işleminin uzun sürmesidir. Örneğin, buz içinde bulunan mikrometeoritleri toplamak üzere Maurette vd. tarafından yapılan çalışmada 100 ton buz eritilmiştir.5 Bir diğer metot, Antarktika’daki yüksek tepelerde bulunan büyük kayaçların arasında yıllar boyunca birikmiş olan mikrometeoritlerin toplanması metodudur. Bu yol ile birçok mikrometeorit hızlıca toplanabilmektedir.
2020 yılında düzenlenen IV. Ulusal Antarktika Bilim Seferi kapsamında, ilk defa Türk Antarktik mikrometeoritler kıtadan toplanmış ve ülkemize getirilmiştir. Nansen buz bölgesinde geçirilen 22 günlük süreden sonra PEA istasyonuna dönen meteorit arama ve toplama ekibinden Mehmet Yeşiltaş ve Steven Goderis, saha rehberi Dr. Martin Leitl ile birlikte PEA istasyonunun yaklaşık 20 km uzağında bulunan Widerøefjellet dağına kar motoru ile seyahat etmiş, daha sonra dağın 2600 m yükseklikteki tepesine ulaşarak iki farklı yerden örnekleme yapmıştır. Mikrometeorit toplamak için yukarıda bahsedilen metotlardan ikincisi kullanılmıştır. Belirlenen bölgelerde bulunan büyük boyutlu taş ve kaya parçaları ile yüzeydeki kar temizlendikten sonra yüzeydeki ve yüzeyin yaklaşık 10-20 cm altındaki ince kum toplanmıştır (Şekil 3.6). Toplanan kum içerisinde binlerce mikrometeorit olduğu tahmin edilmektedir. Toplanmasının ardından ülkemize getirilen mikrometeoritler araştırılmak üzere bilimsel çalışmalar başlatılmıştır.
