İKİZ SONDALAR, İKİ FARKLI KADER

Ağustos 2012’de iki özdeş uzay aracı Dünya’dan birlikte ayrıldı: gezegenimizi çevreleyen ışınım kuşaklarını incelemek için yapılmış Van Allen Sondaları, A ve B. Aynı sekizgen şekli, aynı dört güneş panelini, 10,2 derece eğik aynı son derece basık yörüngeyi paylaşıyorlardı. Bilimsel görevleri bitince Sonda B 19 Temmuz 2019’da, Sonda A ise 18 Ekim 2019’da kapatıldı. Görev öncesinde yapılan tahminlere göre ikisinin de 2034’e kadar yörüngede kalması gerekiyordu.

Olan bu değildi. Sonda A 11 Mart 2026’da atmosfere yeniden girdi. Sonda B hâlâ yörüngede — üstelik birkaç ay önce kapatılmış olmasına rağmen. Aynı yörüngeye fırlatılmış ve aynı uzay havasına maruz kalmış iki ikiz nasıl olur da bu kadar farklı ömürlere sahip olur?

Yeniden oluşturulan sekiz yıllık yörünge

Hindistan’ın Thiruvananthapuram kentindeki Vikram Sarabhai Uzay Merkezi ile Hindistan Uzay Bilimi ve Teknolojisi Enstitüsü’nden Ayisha Ashruf ve meslektaşları, her sondanın izlediği yolu kamuya açık yörünge verilerinden, her 15 saniyede bir nokta alarak yeniden oluşturdu. Her konum için bir atmosfer modeli, o andaki Güneş etkinliği ve Dünya’nın manyetik alan etkinliği göz önüne alınarak üst atmosferdeki — termosferdeki — seyrek havanın yoğunluğunu tahmin etti.

Basık yörüngelerinin alçak kesiminde, yerberi (perigee) denen Dünya’ya en yakın noktanın yakınında, sondalar bu seyrek havanın içinden sıyırarak geçiyordu. Her geçiş onları biraz yavaşlattı. Bu, uyduları aşağı indiren başlıca kuvvet olan atmosferik sürüklenmedir.

Büyümeye devam eden küçük bir açıklık

2022’ye kadar iki sonda adım adım birlikte evrildi. Ama 2021’den itibaren yerberileri birbirinden uzaklaşmaya başladı. İşin tuhafı, başta daha derine dalan Sonda B oldu — A’nın 200 kilometresine karşı yaklaşık 180 kilometre — ama Sonda A alçakta daha uzun süre kaldı: yerberisi her döngünün dibinde oyalandı.

Üstte: Sonda A (koyu kırmızı) ile B’nin (mavi) yörünge boyutları ve aralarındaki fark (pembe). Altta: yerberilerinin irtifası. Gölgeli şeritler: açıklığın sıçradığı evreler; turuncu çizgi: Mayıs 2024 fırtınası. — Şekil 1, Ashruf ve ark. (2026), arXiv:2610.05372.

2022’nin sonlarından itibaren açıklık belirginleşti. Sonda A’nın yerberisi yaklaşık 190 kilometrenin altına inerken B’ninki üstte kaldı. 2023’ün ortasıyla 2025 arasında A yaklaşık 160 kilometreye, B ise yaklaşık 180’e indi. Metne göre 2025’e gelindiğinde Sonda A, 263 kilometrenin altında ikizinden yaklaşık 39 saat daha fazla geçirmişti.

Aynı irtifada bile iki sonda artık aynı havayla karşılaşmıyordu: alçak atmosferi artık farklı enlemlerde, boylamlarda ve günün farklı saatlerinde geçiyorlardı. Aynı Güneş, aynı fırtınalar, ama aynı atmosfer değil.

Sürüklenmenin kısır döngüsü

Aşağı indikçe hava çok hızlı yoğunlaşır. Alçakta biraz daha fazla zaman geçirmek çok daha fazla sürüklenme demektir. Daha fazla sürüklenme yörüngeyi alçaltır; bu da sondayı havanın daha da yoğun olduğu daha aşağılara indirir. Yazarlar bu kendini güçlendiren geri beslemeyi hikâyenin özü olarak tanımlıyor: kendi kendini besleyen küçük bir başlangıç farkı.

Hızlandırıcı olarak fırtınalar

Uzay havası da aynı yönde itti:

• Ekim 2022’de bir dizi mütevazı jeomanyetik fırtına, açıklıktaki ilk belirgin sıçramayla çakışıyor. O sırada Sonda A zaten 180 kilometre civarındaydı, B ise 200’ün üstündeydi. Yazarlar, Şubat 2022’deki orta şiddette bir fırtınanın 200 kilometre civarındaki havayı kabartarak 38 Starlink uydusunun kaybına zaten yol açtığını hatırlatıyor.
• Aralık 2023’te, ardından Mart ve Ağustos 2024’te yaşanan güçlü fırtınaların her biri açıklığın yeniden genişlemesiyle çakışıyor.
• Mayıs 2024’teki “Gannon” fırtınası sırasında B’nin değil, Sonda A’nın toparlanması yavaşlamış görünüyor. İki sonda o sırada akşamın farklı saatlerinde geçiyordu; bu önemli olabilir.
• Arka planda Güneş uyanıyordu: morötesi ışıması yeni Güneş döngüsüyle birlikte 2019’dan beri artıyor, üst atmosferi kalınlaştırıyor ve yörüngedeki her küçük farkı daha maliyetli hâle getiriyordu.

Kalabalık yörüngeler için dersler

Bunu tek bir fırtına açıklamıyor: ayrışma, fırtınalar ve hava yoğunluğunun derinlikle dik biçimde artması tarafından tekrar tekrar büyütülen küçük yörünge farklarından kaynaklanıyor. Yazarlar araçlarının sınırlarını kabul ediyor — fırtınaları olduğundan küçük gösteren ortalama bir atmosfer modeli, son dalış sırasında bulanıklaşan yörünge verileri ve gözlenenle örtüşmesi için on kat küçültülmesi gereken hesaplanmış bir enerji kaybı. Yine de neredeyse özdeş yörüngelerdeki iki uzay aracının aynı gökyüzü altında çok farklı ömürlere sahip olabileceği sonucuna varıyorlar — uyduların ve uzay enkazının ne zaman düşeceğini öngörmek için bir ders.