Uzayı Fethetmek 1

Evreni keşfederken karşımıza sürülerce zorluk çıkıyor. Bu engeller siyasi gibi görünse de aslında fizik yasaları tarafından konulmuş durumda. Örneğin Mars, Dünya’ya Ay’dan 240 kat daha uzakta ve insansız araçların Mars’a ulaşması neredeyse 8 ay sürüyor.

Uzayı Fethetme sürecinde yaşadığımız bazı problemler ve bunlar için önerilen çözümler belirlendi:

1. Problem: Uzay Keşfedilemeyecek Kadar Büyük!

Çözüm: Warp Sürücüleri

Uzay Yolu dizisinin ilgi çekici kısmı olan Warp Sürücüsü, ışıktan hızlı yolculuk etmek için tek gerçekçi çözüm olarak biliniyor. Meksikalı teorik fizikçi Miguel Alcubierre tarafından 1994 yılında geliştirilen Warp Drive fiziği, uzay gemilerinin “ışıktan hızlı gitmeden” ışıktan hızlı yolculuk etmesine imkan veriyor. Teorik fizikçi, Einstein’in uzay-zaman denklemlerine sadık kalıp, uzayın kendisini bozarak bu büyük mesafeleri ışık hızını aşmadan hızla kat etmek için bir çözüm önerisi sunuyor. Ancak sorun şu ki, Einstein’in uzay-zaman geometrisinin denklemleri, negatif enerji yoğunluklu egzotik maddeye, başka bir deyişle, antikütle çekimine ihtiyaç duyuyor. Şu anki sahip olduğumuz fizik anlayışımızdaki hiçbir şey bize böyle egzotik bir maddenin var olduğuna dair umut vermiyor. Bu yüzden imkansız sayılabilecek bir problemi çözmek için başka bir imkansız problem yaratıyor olabiliriz.Teorik fizikçi Alcubierre bile bir warp sürücüsünün pratik olduğunu düşünmüyor.

2. Problem: Kemik ve Kas Kaybı

Çözüm: Dönen Halterler

Yerçekimi olmayan bir ortamda seçilmiş iskelet bölgelerinde kemik mineral dansite (KMD)'sinin her ay ortalama %1-2 kaybına yol açacak olaylar zincirinin başlayacağı yaklaşık 30 seneden beri bilinmektedir. Astronotların proksimal femur KMD'de 1 ay içinde yaşadıkları kayıp, postmenapozal kadınların Dünya'da 1 sene içinde kaybettiğine eşdeğerdir. 8 aylık Mars yolculuğunun ardından astronotlar, Mars yüzeyinde bir üs inşa etme görevine başlayacakları için en güçlü olmaları gereken anda aslında en zayıf noktalarına gelmiş olabilirler. Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS)’ndaki astronotlar günde 2 saat koşuyor, egzersiz yapmak için halter görevi gören elastik bantları çekiyorlar. Ancak bbunlar yeterli olmuyor ve astronotlar Dünya’ya her zaman daha zayıf halde dönüyorlar. Uzay aracını döndürmek yapay bir kütle çekimi oluşturur. Ancak bunun için uzay aracının çok büyük olması gerekir. Uzay aracı her 15 saniyede 1 tur atacaksa, Dünya’daki yerçekimini yapay olarak oluşturmak için dönecek tekerleğin çapının 112 metre yani ISS’nin tamamından daha büyük olması gerekiyor. Yerden tasarruf etmenin bir yolu, mürettebat bölmesini uzun bir kirişin ucuna, motorları da diğer ucuna koymak. Yani halter benzeri bir yapı oluşturmak. Uzay aracı bu şekilde yol boyunca yuvarlanarak ilerleyecek.

3. Problem: Başka Bir Gezegene Çarpmak

Çözüm: Hipersonik Geri İtiş

Mars’a iniş, Ay’a veya Dünya’ya inişe benzemiyor. Doğrudan giriş yörüngesi için, bir uzay aracı Kızıl Gezegen Mars’a ulaştığında saatte yaklaşık 21.000 kilometre hareket eder. Yüzeyin 11 kilometre yukarısına ulaştığında hızı hala saatte 1.510 kilometre olur. NASA (National Aeronautics and Space Administration, yani Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi)’nın Curiosity aracı, onu saatte 595 kilometreye kadar yavaşlatan bir paraşüt kullandı. Bu teknik Satürn’ün uydusu Titan ve Venüs’te de kullanılabilir çünkü her ikisi de yoğun birer atmosfere sahip. Ancak mürettebatlı bir uzay aracının cok daha ağır olması, paraşütleri Mars’ta kullanmaya elverişsiz hale getiriyor. Çözüm, hipersonik hızlarda (5 Mach ya da daha yüksek hız) kendilerine doğru gelen bir hava akımı karşısında güvenilir bir şekilde ateşlenen roket motorlarıdır. SpaceX, Falcon9’un yeniden kullanılabilir ilk aşaması için bu teknoloji üzerinde yıllardır çalışıyor. Son birkaç yılda toplanan veriler Dragon2 (Dragon 2, Amerikan havacılık üreticisi SpaceX tarafından Dragon 1 kargo uzay aracının halefi olarak geliştirilen ve üretilen bir yeniden kullanılabilir uzay aracı sınıfıdır)kapsülü için hayati önem taşıyor.

4. Problem: Uzay Çöpleri

Çözüm: Eski İtici Roketleri Kullanmamak ve Çöpleri Toplamak

Uzay artık el değmemiş boş bir alan değil. 1957’den beri alçak Dünya yörüngesini bir çeşit hurdalığa dönüştürmüş durumdayız. Burada gezen en büyük cisimler aslında eski roketlerin üst kademeleridir. Ve bunlsrın tanklarında kalan yakıt, Güneş tarafından ısıtıldığından patlama riski taşıyor. NASA artık bubu önlemek için roketlerin kullanılmayan itici gazlarının boşaltılmasını zorunlu kılıyor. Ancak yüzlerce eski üst kademe roket enkazı hala Dünya2nın etrafında dolanıyor. Bu cisimleri yerden takip etmek bir ölçüde kolay, ancak takip edilemeyecek kadar küçük parçalar da var. Boyutları bir santimetreden az (bir bezelyeden daha küçük) 128 milyon cisim, boyutları bir ile on santimetre arasında (yaklaşık bir elma kadar) 900.000 cisim, boyutları on santimetreden fazla (bir portakaldan daha büyük) 34.000 cisim bulunuyor. Uzay enkazı temizlenmezse, enkazın uydulara çarpıp onları parçalaması, bu parçaların çarpışmaya devam edip binlerce yeni küçük parça oluşturmasına neden olan Kessler Sendromu’nu ortaya çıkarabilir.

5. Problem: Görev İçin Yeterli Kaynağa Sahip Olmak

Çözüm: Gökyüzünde Yaşamak

Yüzeyde hayatta kalabilmek için bir üs kurulması gerekli. Yaşam alanın yanı sıra, kaşiflerin araçlarını ve ekipmanlarını korumak için barınaklara, beslenmek için seralara, laboratuvarlara ve hangarlara ihtiyacı olacaktır. Tüm bunları bir araya getirmek için yeterli inşaat malzemesi göndermek mümkün değil. Bu yüzden orada bulacağımız malzemeleri kullanmamız gerekiyor. NASA, Clouds AO ile birlikte, Mars’tan çıkarılan buzla dondurulmuş “şişirilebilir” temel modüller geliştirmek için uğraşıyor. Su, görünür ışığın içeri girmesine izin verirken bir taraftan da radyasyonu emiyor. Topraktan ısıtılarak çıkarılan sıvı su, çift katmanlı duvarın arasına pompalanıyor ve burada tekrar donuyor.

(Popular Science’den alıntıdır ve uyarlanılmıştır.)