NASA'nın Uzun Süreli Balon Görevleri PUEO ve GAPS, Aralık 2025'te Antarktika'dan Fırlatılacak

NASA'nın bilimsel amaçlı, uzun süre havada kalabilen balon programı, 2025 yılının Aralık ayı başında Antarktika'ya geri dönüyor. Bu heyecan verici görev serisinin fırlatma operasyonları, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) tarafından yönetilen ve Ross Buz Sahanlığı üzerinde konumlanan McMurdo İstasyonu yakınlarındaki bir alandan gerçekleştirilecek. Bu kampanya, astrofizik ve kozmolojinin temel sorularına yanıt aramayı hedefleyen iki kritik misyonu destekleyecektir: Yüksek Enerjili Nötrino Gözlem Dedektörü (PUEO) ve Genel Antiparçacık Spektrometresi (GAPS).

PUEO misyonu, NASA'nın Astrofizik Öncüleri programı kapsamında başlatılan ilk proje olma özelliğini taşıyor. Bu deneyin temel amacı, evrenin en uzak köşelerinden gelen ultra yüksek enerjili nötrino sinyallerini tespit etmektir. PUEO, bu nötrinoların yoğun buzla etkileşime girmesi sonucu ortaya çıkan radyo sinyallerini yakalamak için devasa bir dedektör olarak Antarktika buz tabakasını kullanacak. Chicago Üniversitesi'nden Baş Araştırmacı Abigail Vieregg'in liderliğindeki PUEO, 10 EeV seviyesinde, önceki ANITA programına kıyasla menzil açısından bir kat daha üstün hassasiyet sunarak nötrino tespitinde dünya lideri olmayı hedefliyor.

Öte yandan, GAPS deneyi, evrendeki tüm maddenin %80'inden fazlasını oluşturduğu düşünülen, ancak görünmeyen madde formu olan karanlık maddenin kökenini aydınlatmaya odaklanmıştır. Bu enstrüman, özellikle karanlık madde bozunmasının potansiyel göstergeleri olabilecek düşük enerjili kozmik anti-nükleon akışını, özellikle de anti-deuteronları hassas bir şekilde ölçmek üzere optimize edilmiştir. Bu enerji seviyesinde tek bir anti-deuteronun bile tespit edilmesi, karanlık madde sinyalinin beklenen astrofiziksel arka planın oldukça altında olması nedeniyle yeni fiziğin kanıtı olabilir.

Her iki görev de uzun süreli uçuşları mümkün kılmak için özel olarak tasarlanmış, basınçsız (zero-pressure) hava balonlarını kullanıyor. Bu balonlar, yükseldikçe çevrelerindeki atmosfere uyum sağlayarak gaz salınımı yapıyor. Bu tasarım, kutup bölgelerindeki dairesel hava akımları ve Antarktika yazındaki kesintisiz güneş ışığı ile birleştiğinde, bu platformları uzun süreli görevler için son derece güvenilir kılıyor. NASA'nın bilimsel balon programının idaresi NASA Wallops Uçuş Merkezi tarafından yürütülürken, görev planlama ve saha operasyonları Peraton şirketi tarafından sağlanıyor. Bu balonların imalatını ise Aerostar firması üstleniyor.

GAPS deneyi, geçmişte de önemli adımlar atmıştı; 2004 ve 2005 yıllarında KEK hızlandırıcısında yer tabanlı testler gerçekleştirildi ve Haziran 2012'de bir prototip (pGAPS) uçuş denemesi yapıldı. Mevcut başarılı kampanyanın sürdürülebilirliği, NSF, Yeni Zelanda hükümeti ve ABD Hava Kuvvetleri ile kurulan güçlü işbirliğine bağlıdır. Bu kapsamlı görevler dizisi kapsamında ayrıca Salter Test Flight Universal gibi teknoloji doğrulama uçuşları da planlanmaktadır. Bu misyonların, evrenin yapısına dair anlayışımızı kökten değiştirebilecek kritik veriler toplaması beklenmektedir.