Voyager ve Pioneer Araçları Nerede Ne Yapıyor?

Önümüzdeki yüzyıllarda “tarihi eser” statüsü kazanacak olan Voyager ve Pioneer’lar, eğer uzak gelecekte birileri tarafından müzede sergilenmek üzere geri getirilmezse, yüz milyonlarca yıl boyunca yollarına devam edecekler.

Son birkaç yıldır, uzay yarışının antik çağlarından kalma uzay araçlarının Güneş sisteminin dış kısımlarına doğru sürdürdükleri yolculuklar basında sıkça yer bulmaya başladı. Sosyal medyanın da devrimsel etkisiyle astronomi ile içli dışlı olmaya başlayan pek çok bilim meraklısı da bu haberleri ilgiyle takip ediyor.

Yani ülkemizde daha çok akademik alanda sıkışmış olan bilim, halk içinde hızla daha çok kişinin ilgi alanına giriyor. Elbette bunlar sevindirici gelişmeler ancak Türkiye medyasının bilime ve etiğe yakın durmak için daha çok çabalaması gerekiyor. Zamanla taşlar yerine oturacaktır…

554643_134306766715811_751626650_n
Voyager 1 uzay aracı.

 

1970’li yıllarda evrenin keşfi ve Dünya dışı yaşam arayışının henüz taze olduğu günlerde büyük bir heyecanla fırlatılan Pioneer ve Voyager araçları, bugün hala yollarına devam ediyorlar. Bu araçların bazıları artık “ölü” olarak uzun yolculuklarını sürdürse de, bazıları hala canlı ve bizimle iletişim halinde.

Gerçekte bilim dünyasının büyük teşekkürlerini hakeden Pioneer ve Voyager araçlarının birincil görevleri; dev gezegenler olarak nitelediğimiz Satürn, Jüpiter, Uranüs ve Neptün üzerine olan sınırlı bilgimizi, daha doğrusu bilgisizliğimizi gidermekti. 1972 yılında Pioneer 10 Jüpiter’e ve 73’te Pioneer 11 Satürn’e bu amaçla fırlatıldılar. Her iki araç da görevlerini kendilerinden beklenen biçimde, hatta daha iyi yerine getirip, Jüpiter ve Satürn hakkında bilgilerimizi kökten değiştirecek çok önemli veriler ve fotoğraflar gönderdiler.

Bu parlak başarıları ve fırlatılışlarının ardından geçen uzun yıllar boyunca veri göndermeyi ve yollarına devam etmeyi sürdüren her iki aracın enerji kaynakları tükenmeye başladı ve 2000’li yılların başlarında her ikisi de sessizliğe gömüldü. 1977’de ise Voyager 1 ve 2 benzer bir misyon için daha gelişmiş araştırma araçlarına sahip olarak fırlatıldılar.

Voyager 1 ve Voyager 2
Voyager ve Pioneer görevlerin halka anlatılmasında büyük katkısı olan ve araçların üzerindeki insanlığı anlatan plakaların fikir babası Carl Sagan.

 

Voyager 1, Jüpiter ve Satürn görevlerini tamamladıktan sonra, Dış Güneş Sistemi’ne yönelirken, Voyager 2 Güneş Sistemi’nin en uzak iki dev gezegeni olan Uranüs ve Neptün’e doğru yoluna devam etti. Voyager 2’nin Neptün ve Uranüs görevlerinde gönderdiği fotoğraf ve veriler, bugün bu iki gezegen hakkındaki bilgimizin en büyük kısmını oluşturmayı sürdürüyor.

Bugün biraz daha eski teknolojiye sahip olan Pioneer araçlarıyla iletişim kesilmiş ve bu uydular artık kör bir biçimde yollarına devam ediyor olsalar da, Voyager’lar hala veri gönderimine devam ediyorlar. Hatta bu araçlarla kurulabilen iletişimin ne kadar sağlıklı olduğunu şöyle örnekleyebiliriz: Bizden milyarlarca kilometre uzakta bulunmasına rağmen, Voyager 2’nin sorun çıkartan yazılımı Dünya’dan iletilen bir güncelleme ile 2010 yılında onarıldı.

Evet, şaşırdınız değil mi? 1970’li yıllarda bilgisayarlar bir hesap makinasından hallice de olsa, üzerlerinde bir yazılım çalışıyor. Uzay araçlarında kullanılan bilgisayarlar için önemli olan hız değildir. Basit yönlendirme ve görev komutlarını yerine getirebilmeleri yeterlidir.

Bu nedenle, Voyager ve Pioneer araçlarının bilgisayarlarında 8 bitlik RCA 1802 ve türevi işlemciler kullanıldı. Bu işlemciler 3 ila 6 megahertz arasında bir hıza sahipler ve 32 kb (evet kilobayt) hafızaları var. Bu hafıza size küçük gelmesin, eskinin muhteşem oyunu Süper Mario Kardeşler, ilk olarak bunun dörtte biri kadar hafıza üzerinde çalışabilecek biçimde yapılmıştı!

Voyager 1 ve Voyager 2
Voyager uzay araçlarını çalıştıran, 1971 yapımı 3.2 megahert hızındaki RCA 1802 işlemci.

 

Güneş’ten çok uzaklara yol aldıkları için araçların güneş panelleri ile elektrik üretmeleri beklenemezdi. O nedenle bu görevlerde kullanılabilecek “bildiğimiz” en uzun süreli enerji kaynağı olan nükleer piller (RTG) tercih edildi. Bir plütonyum kütlesinin yaydığı ısıyı elektriğe dönüştüren bu piller sayesinde 2025’li yıllara kadar enerji sıkıntısı çekmeyecekleri düşünülüyor. Fakat, plütonyumun ısısını elektriğe çeviren düzeneğin ömrü daha kısa.

Yani plütonyumun yaydığı enerji tükenmese bile araçların şu anda bile aniden elektriksiz kalma ihtimali sözkonusu. Tahminler, araçların 2020-2025 yılları arasında tamamen sessizliğe bürüneceği yönünde. Bundan daha uzun süre çalışır halde kalabilecekleri öngörülmüyor, çünkü şimdiden tasarım aşamasındaki kullanım ömürlerini onlarca yıl aşmış durumdalar.

Peki bu araçlar şu anda neredeler?

Hem Pioneer, hem de Voyager araçları uzun zaman önce son gezegen olan Neptün’ün yörüngesinin ötesine, hatta heliosphere’in ötesine ulaşmış durumdalar. Burada biraz teknik bilgi vermemiz gerekiyor:

Voyager 1 ve Voyager 2
Voyager 1 ve 2’nin 2015 başı itibarıyla Heliosphere içindeki yaklaşık konumları.

 

Güneş’ten yayılan yüklü parçacıklar ve atomlardan oluşan Güneş rüzgarı, Güneş’in hareket yönünün tersine uzanan damla şekilli heliosphere (günküre) denilen düşük yoğunluklu bir ortam oluşturur. Bu parçacıklar yaklaşık 400 km/sn gibi süpersonik (ses hızından çok daha yüksek) bir hızla hareket ederler. Fakat güneşten 90-100 ab (1 ab = 150 milyon kilometre) kadar uzaklıkta artık yavaşlayarak ses altı hıza düşerler. Parçacıkların ses altı hıza düştüğü bu bölgeye termination shock (sonlandırma şoku) ismi verilir.

Heliosphere’in bu sonlandırma şoku sınırı ile yıldızlararası ortamdan gelen rüzgara yenik düşüp “durduğu” durgun bölgeye kadar olan alana heliosheath (gündurgun) deniliyor. Bu alanda, Güneş rüzgarı ses altı hızda yoluna devam eder, yaklaşık Güneş’ten 130-150 ab uzaklıkta ise yıldızlararası rüzgarın gücüne yenik düşerek tamamen durur. Güneş rüzgarlarının tamamen durduğu bölgeye de heliopause adı veriliyor.

Artık 40 yıllık yolculuktan sonra Güneş’ten yaklaşık 20 milyar (2018 Ekim ayı itibarıyla Voyager 1 aracı 21.4 milyar, Voyager 2 ise 17.7 milyar) kilometre uzakta yola devam eden araçlar, Güneş rüzgarlarının etkisini tamamen yitirdiği heliopause sınırına ulaştılar. Dış uzaydan gelen parçacıkların artık Güneş rüzgarlarınca durdurulamadığı, yani Güneş sisteminin koruma kalkanının devre dışı kaldığı yıldızlararası ortamda yollarına devam edecek olan araçlar, tarih boyunca Güneş’in korumasından tümüyle çıkmış ilk insan yapımı nesne konumunda olacaklar.

Voyager Pioneer
Voyager ve Pioneer araçlarının yörüngeleri, görev çizelgesi ve bugün yol aldıkları rotalar.

 

Araçlardan Voyager 2 şu anda heliosheath bölgesinden henüz çıkmadı ve yoluna devam ediyor. Voyager 1 ise artık yolculuğuna yıldızlararası ortam olarak nitelenen bölgede devam ediyor. Araçların konumlarını bu linkten takip edebilirsiniz.

Medyada yer aldığının aksine, Voyager’lar Güneş Sistemi dışına çıkmış sayılmıyorlar. Her ne kadar Güneş rüzgarları ve Güneş’in manyetik etkileri heliopause sınırının ardından sona erse de, yıldızımızın kütleçekimsel etkileri buradan çok daha uzaklara kadar hakimiyetini koruyor. 4 ışık yılına kadar (1 ışık yılı = 9.5 trilyon kilometre) yakın çevresinde başka bir yıldız bulunmayan Güneş’in bu kütleçekimsel hakimiyetini yaklaşık 1,5-2 ışık yılı çapında küresel bir alan içinde koruduğunu düşünmek hatalı olmaz.

Gökbilimciler, bu uzak bölgenin de boş olduğunu düşünmüyorlar. Zaman zaman Güneş sistemi içlerine yönelen geniş yörüngeli kuyruklu yıldızlara evsahipliği yapan Oort Bulutu 30.000 ila 50.000 ab uzaklıkta küresel bir biçimde Güneş Sistemi’ni çevreleyerek son sınırı oluşturuyor. Oort Bulutu’ndaki kuyruklu yıldız sayısı ise 100 milyarın üzerinde olarak tahmin ediliyor.

Saniyede yaklaşık 10 km’ye ulaşan hızlarla yol alan Voyager ve Pioneer araçlarının 40 yıla yakındır sadece 19 milyar kilometre yol alabilmiş olduğu düşünüldüğünde, Güneş Sistemi’nin sınırlarının büyüklüğü daha net anlaşılacaktır.

538725_134306296715858_937088785_n
Güneş sistemini çevreleyen Oort Bulutu’nun temsili gösterimi.

 

Şu anda Oort Bulutu’na ulaşmaları için birkaç yüzyıllık yolları olmasına karşın, bilimsel araçlarının çoğu çalışmaya devam eden Voyager’ların yıldızlararası ortam olarak niteleyebileceğimiz bölgeden gönderecekleri veriler bilim insanları için büyük önem taşıyor. Buradan elde edilecek veriler, yıldızlararası ortamın yapısı hakkında başka şekillerle ulaşılması neredeyse imkansız olan bilgiler edinmemizi sağlayacak. Çünkü, onların şu an bulundukları bölgeye çalışır halde ulaşabilecek tek uzay aracı olan New Horizons (Yeni Ufuklar) aracının bile, o uzaklığa erişmesi için onlarca yıl daha yol alması gerek.

Önümüzdeki yüzyıllarda “tarihi eser” statüsü kazanacak olan Voyager ve Pioneer’lar, eğer uzak gelecekte birileri tarafından müzede sergilenmek üzere geri getirilmezse, yüz milyonlarca yıl boyunca yollarına devam edecekler. Uzay gerçekte çok “boş” olduğu için, herhangi bir gökcismine çarparak yok olma ihtimalleri de gözardı edilebilecek kadar düşük. Yine de, ömürleri sonsuz değil; yıldızlararası ortamda çok büyük bir hızla yol alırlarken, çarpan mikro partiküller ile yavaş yavaş aşınacak ve çok çok uzun bir zaman diliminde, bir milyar yıl içinde yavaşça toza dönüşerek yok olacaklar.

Ya da söylediğimiz gibi, belki de birkaç bin yıl sonra, bir uzay arkeoloğunun en değerli keşfi olarak koleksiyonunun bir parçası olabilirler.

Zafer Emecan

Not: İlk olarak 5 Eylül 2012 tarihinde yayınladığımız bu yazımız, yeni veriler eşliğinde güncellenip geliştirilerek tekrar yayınlanmıştır. Facebook




Uzay Kalemi vs Kurşun Kalem

Çok bilinen bir şehir efsanesi, ABD uzayda yazı yazmak için milyonlarca dolar harcayıp “uzay kalemi” üretmeye uğraşırken, pratik zekaya sahip SSCB’nin kurşun kalem kullanarak bu sorunu kolayca çözdüğünü anlatır.

Öyle ki, hikayeyi dinlediğinizde Rusların pratik zekaları karşısında şapka çıkarır, Amerikalılar ile dalga geçmeden edemezsiniz. Oysa durum bu kadar basit değil...

Fisher Pen isimli bir firma tarafından 2 milyon dolar harcanarak geliştirilen bu kalem, NASA tarafından kullanılmaya başlanmış, bu sırada Ruslar da kurşun kalem kullanmayı sürdürmüştür. Fakat, aradan biraz zaman geçince, Ruslar ABD’den “Space Pen (uzay kalemi)” satın almak ve kurşun kalem kullanmayı bırakmak zorunda kalmıştır.

Uzay Kalemi
Uzay kalemi, yerçekimi olmayan ortamda yazmak üzere tasarlanmıştır. Yerçekimsiz ortamda kalemin mürekkebi uç kısma akamayacağı için yazmak mümkün olmaz. Bunu duvara tuttuğunuz bir kağıda yazmaya çalışarak siz de deneyebilirsiniz. Kaleminiz bir süre sonra mürekkep uç kısma akamadığı için yazmaz hale gelecektir. Oysa uzay kaleminin basınçlı haznesi mürekkebi sürekli uç kısma doğru iter ve kalemin pozisyonu ne olursa olsun kullanılabilmesini sağlar.

 

Kurşun kalem kullanımının bırakılmasının çok basit bir nedeni var: Yerçekimsiz ortamda uzay aracı gibi dar ve çok hassas aletlerin olduğu bir yerde kırılan kurşun kalemin ucu fırlayıp bu hassas cihazların kritik yerlerine kaçarak büyük sorunlara yol açabilir.

Çünkü kurşun kalem ucu iletkendir ve rahatlıkla kısa devre oluşmasına neden olabilir. Tahmin edeceğiniz gibi, “yukarı” ve “aşağı” kavramlarının bulunmadığı ağırlıksız ortamda kırılan küçücük bir kalem ucunun nereye “uçacağı” belli olmayacağı gibi, arayıp bulmak da kolay değildir.

Yani uzayda kurşun kalem kullanmak zeka göstergesi değil, aksine (zorunluluktan da olsa) her ekibin eline bir saatli bomba vermek demektir. Ayrıca uzay kapsüllerindeki saf oksijenin, küçük bir kıvılcım sonrası kurşun kalemin karbon ucu ve çevresindeki rahatlıkla alev alabilecek olan “tahta” ile aniden etkileştiğinde neler olabileceğini bir hayal edin.

Bugün, ABD, Rusya, Çin veya ESA’nın tüm uçuşlarında ABD üretimi bu uzay kalemleri kullanılıyor. Kurşun kalem kullanımı anlattığımız gibi 1970’lerin başından itibaren tamamen ortadan kalkmış durumda.

Zafer Emecan




Evrende En Fazla Bulunan Elementler (Bolluk Sıralaması)

Bilindiği gibi, evrenin büyük patlama teorisinin öngördüğü biçimde oluştuğu düşünülüyor. Bugün çevremizde var olan elementler de ilk olarak bu süreçle oluşmaya başladılar

Teoriye göre, evren ilk oluştuğu, henüz yıldızların oluşması için gerekli uygun ortamın meydana gelmediği zamanlarda en hafif (en düşük atom numaralı) üç element, bu oluşum döneminin sağladığı enerji ile meydana geldi. Bunlardan en büyük miktarda oluşanı %75 oranla Hidrojen, %25 oranla Helyum ve eser miktarda Lityum elementleriydi.

Daha sonrasında, evrenin bebeklik döneminin sonlarına doğru ilk yıldızlar oluşmaya başladı. Sadece Hidrojen ve Helyum elementinin baskın olduğu bu dönemde oluşan yıldızlar, evrenin daha küçük ve yoğun olması nedeniyle oldukça büyük boyutlardaydılar. Öyle ki, bugün “dev yıldız” olarak nitelenen 100-150 Güneş kütlesine sahip yıldızlardan daha büyük, 200, hatta 300 Güneş kütlesinde yıldızlar meydana gelmişti.

Diğer Elementler Nasıl Oluştu?

Bu dev, ancak çok kısa ömürlü yıldızların çekirdeklerindeki nükleer reaksiyon sırasında Hidrojen ve Helyum’dan daha ağır; Oksijen, Neon, Karbon, Azot, Silisyum, Magnezyum, Berilyum, Fosfor, Sodyum, Demir gibi elementler meydana gelmeye başladılar. Periyodik tabloda atom ağırlığı Demir’e kadar olan tüm elementler; bu ilk yıldızlar ve daha sonraki kuşak yıldızların nükleer füzyon süreçlerinde içlerinde oluştular. Bu süreci daha iyi öğrenmek için şu yazımızı okumanız faydalı olacaktır.

Element Yıldız
Yıldızların içinde gerçekleşen nükleer füzyon, bir yandan enerji üretirken bir yandan da yeni elementlerin oluşmasıyla sonuçlanır.

 

Demirden daha ağır; Nikel, Gümüş, Bakır, Sezyum, Cıva, Platin, Kurşun, Uranyum gibi elementler ise, yakıtı tükenen dev yıldızların ölümü anlamına gelen süpernova patlamaları sırasında ortaya çıkan çok büyük miktarda enerji sırasında oluştu. Bu süreç hakkında detaylı bilgi için bu yazımızı okuyabilirsiniz.

Element Çeşitliliği Nasıl Arttı?

Yukarıda anlattığımız yıldız oluşum ve ölüm süreçleri sırasında, evrenin ilk dönemlerinde var olan Hidrojen ve Helyum atomları birleşerek bugün çevremizde gördüğümüz ve bildiğimiz atomları meydana getirdiler. Yani, evrendeki Hidrojen oranı düşmeye, daha ağır elementlerin miktarı ise artmaya başladı.

Burada şu anki element bolluğu miktarını hesaplarken birşey dikkatinizi çekmiş olmalı (ilgili yazılarımızı okuduğunuz varsayıyoruz): Çekirdeğinde nükleer reaksiyonlar bittikten sonra ölen her yıldız ister bir beyaz cüceye dönüşsün, isterse süpernova olarak patlayarak yok olsun, yaşam süreci içinde Hidrojeni atom numarası Demir’e kadar olan elementlere dönüştürüyor.

Hepimiz yıldız tozuyuz derken, yerdeki tozu kastetmiyoruz. Vücudumuzdaki her atom, aldığımız her nefes, üzerine bastığımız toprak, 13 milyar yıl önce var olmuş olan ilkel yıldızlardan bir parça taşır.

 

Yani, her yıldızın çekirdeğinde Oksijen, Karbon, Azot, Magnezyum, Neon ve Silisyum oluşumu gerçekleşiyor. Dolayısıyla, Hidrojen ve Helyum’dan sonra evrende en fazla bulunan elementler bunlar olmak zorunda. Çünkü, (kırmızı cüceler haricinde) türü ne olursa olsun her yıldız bunları üretiyor ve bir şekilde evrende yeni yıldız oluşum bölgelerine saçıyor.

Şu Andaki Element Bolluk Sıralaması Nedir?

Evrenin oluşumu üzerinden geçen yaklaşık 13.8 milyar yıllık süreç içerisinde, anlattığımız süreç dahilinde evrene yeni elementler saçıldı. Evrenin bebeklik evresinde Hidrojen, Helyum ve az miktardaki Lityum karşısındaki oranları %0 olmalarına karşın, diğer elementlerin miktarı şu anda yaklaşık %2 dolaylarına kadar artış gösterdi.

O halde, bilim insanlarının evrendeki yıldızların ve galaksileri gözlemleyip tayf analizlerini yaparak ortaya koydukları element bolluk oranını sıralayalım (hidrojen ve helyum başta olmak üzere, tüm elementlerin oranı, çok küçük sapmalarla yaklaşık değerlerdir. Topladığınızda yüzdelik değer fazla görünecektir):

  1. Hidrojen (%74.5)
  2. Helyum (%23.84)
  3. Oksijen (%1.04)
  4. Karbon (%0.46)
  5. Neon (%0.13 )
  6. Demir (%0.11)
  7. Azot (%0.096)
  8. Silisyum (%0.065)
  9. Magnezyum (%0.058)
  10. Sülfür (%0.044)

Üstteki yüzdelik sıralama, büyük patlamadan bugüne kadar oluşmuş elementlerin evrendeki bolluk miktarı. Elbette, Güneş Sistemi de genel olarak bu oranlara uyuyor. Ancak, ele aldığımız ölçekler küçüldükçe (Dünya benzeri küçük karasal gezegenler gibi) bolluk oranları da çeşitli sebeplerle değişiklik göstermeye başlıyor.

Vücudumuz da yıldız tozu dedik. Ancak, bizi oluşturan yıldız tozu oranı, yıldızları oluşturandan biraz daha farklı.

 

Örneğin, Dünya‘yı oluşturan elementler arasında Hidrojen ilk sırada değil, %45’in üzerinde bir oranla Oksijen. İnsan vücudu da evrenin genelinden farklı bir element kompozisyonuna sahip. Aşağıda kütle oranını sıraladığımız elementlerden oluşuyor vücudumuz:

  1. Oksijen (%65)
  2. Karbon (%18.5)
  3. Hidrojen (%9.5)
  4. Azot (%3.2)
  5. Kalsiyum (%1.5)
  6. Fosfor (%1.0)
  7. Potasyum (%0.4)
  8. Sülfür (%0.3)
  9. Sodyum (%0.2)

Atmosferimiz de biliyorsunuz %78 Azot ve %21 Oksijen’den meydana geliyor. Ancak, evrendeki tüm elementlerin birbirine oranı, yukarıda ilk verdiğimiz sıralamadaki gibi. Elbette, evren yaşlandıkça Hidrojen ve Helyum oranı düşmeye, diğer daha ağır elementlerin oranı artmaya devam edecek.

Zafer Emecan

http://periodictable.com/Properties/A/UniverseAbundance.html
https://www.thoughtco.com/most-abundant-element-in-known-space-4006866
https://www.quora.com/How-does-the-elemental-composition-of-the-human-body-compare-to-elemental-composition-of-universe
http://spiff.rit.edu/classes/phys240/lectures/elements/elements.html
https://education.jlab.org/glossary/abund_uni.html
Kapak Fotoğrafı Telif: Kellie Jaeger




20 Yıl İçinde Mars’ta Koloni Kurma Hayali Gerçekçi Mi? -1

Son yıllarda, Mars’ta yerleşik insan kolonisi kurmakla ilgili çok fazla haber okuyoruz. Devletler düzeyinde olmasa da, girişimciler ve özel şirketler yoğun biçimde Mars’ta insanlı koloni kurmakla ilgili planlarını açıklıyorlar. Oldukça heyecan verici olan bu açıklamalar ve ortaya konular projeler ne kadar gerçeği yansıtıyor peki?

Öncelikle Mars’a yapılacak insanlı bir keşfin gerçekleşebilme durumunu inceleyelim:

1960’larda yaşanan “uzay yarışı”nın öncelikli hedefleri, insanlığın Dünya yörüngesine ulaşması, ardından Ay’a ziyaret gerçekleştirmesi idi. Bunu sağlayabilmek için, ABD ve SSCB büyük mali ve teknolojik zorlukları olan bir yarış içine girişti. Yarışın bir galibi olup olmadığını söylemek mümkün olmasa da, nihayetinde Dünya yörüngesine rahatlıkla çıkabilecek teknolojiye eriştiğimizi, ardından Ay’a insanlı yolculuk yapabilecek seviyeye geldiğimizi söylememiz yeterli olur.

Ancak, 60’lardaki bu uzay yarışı hem ABD, hem de SSCB’yi ekonomik açıdan büyük külfetin altına sokmuştu. Öyle ki, bu büyük mali yük bir süre sonra her iki devletin de altından kalkamayacağı bir düzeye ulaştı. Sonuçta, insanlığa kayda değer bir getirisi olmadığına karar verilen Ay yolculukları rafa kaldırıldı. 1980’li yıllardan itibaren ise, devletler uzay yarışında kazandıkları tecrübeyi, kabul edilebilir düşük maliyetlerle uzak gezegenlere robot araçlar göndermek ve Dünya yörüngesinde kalıcı uzay istasyonları kurmak için kullandılar. Bugün, devletler düzeyinde bu anlayış hala devam ediyor.

Apollo_15_Lunar_Rover_and_Irwin
Ay’a defalarca gittik. Ancak, artık gitmemiz için bir sebep bulamıyoruz. Çin gibi teknolojik gücünü göstermeyi amaçlayan devletler haricinde hiç kimse tekrar Ay’a gitmeye hevesli değil.

 

Ay’dan çok daha parlak bir gelecek vadeden Mars keşfi ise, adım atmakta tereddüt etmelerine rağmen hala ABD ve Rusya gibi uzay teknolojisinde diğerlerinden çok daha ileri olan ülkelerin hedefi durumunda. Ancak çok yüksek maliyet ve başarı oranının düşük görünmesi, henüz hiçbir ülkeyi bu riski almaya ikna edemedi.

Peki, bir ülke Mars’a insanlı keşif yolculuğu düzenlemek istese neleri göze almalı?

Bugünkü uzay yolculuğu teknolojimiz, Ay’a 1960’larda gönderilen araçlardan çok daha ileri değil. Aslında, bu araçları hareket ettirmek için kullandığımız roket motorları, o günlerde olduğuyla hemen hemen aynı prensip, güç ve verimlilikte çalışıyor. Bugün tüm ülkelerin yörüngeye ulaşmak için kullanmış olduğu sıvı ve katı yakıtlı roketler, 60’lı ve 70’li yıllarda tasarlanıp neredeyse mükemmele ulaştırılmış tasarımlardan ibaret.

Peki hiç mi ilerleme göstermedik? Evet, aslında gösterdik. Bilgisayar ve iletişim teknolojimiz çok gelişti. Ancak, bu gelişim bize yolculuklarda ekstra güvenlik önlemleri dışında pek bir kazanç sağlamıyor. Açıkcası, Mars’a gönderilecek bir roketin hedefine başarıyla ulaşması için hesap makinanızdaki işlem gücünün onda biri bile yeterli. Yani, uzay mekiği kokpitlerinde gördüğünüz über teknolojik yanıp sönen ışıklar ve ekranlar olmasaydı da Mars’a gitmemiz mümkün olurdu.

Sıkıntı ne, niye gitmiyoruz?

Öncelikle, Mars yolculuğu “uzun” sürüyor. Var olan teknolojimiz, insanlı bir aracı Mars’a en çabuk 6 ay içinde gönderebilir. Bunun bir de gezegen yüzeyine inişi, tekrar Mars yörüngesine çıkışı ve dönüş süreci var. Dönüş ise 6 aydan çok daha uzun. Çünkü, araç Mars’a ulaşana kadar Dünya ile Mars birbirinden oldukça uzaklaşmış olacaklar. Bu da, dönüşün 1 yıla yakın sürebileceği anlamına geliyor.

mars-gezegen-3652

Kaba bir hesapla, insanlı bir Mars keşfi minimum 1.5 yıl sürüyor. Bu 1.5 yıllık süre içinde bu insanların ne yiyip ne içeceğinden tutun da, yolculuk boyunca alacakları radyasyon düzeyine, hatta psikolojik durumlarına kadar bir yığın çözülmesi gereken sorun var.

Yani, 3 kişiyi Mars’a göndermek için onların 1.5 yıllık yiyecek ve su ihtiyacının araca yüklenmiş olması gerekli. Mars’ta kullanacakları bilimsel cihazlar vs ayrıca başka bir yük. Biz, şimdiye kadar insanları Ay’a sadece 10 günlük yiyecek stoğuyla gönderdik. Bunu yapmak görece kolaydı, çünkü yük fazla değildi. Yine de, her ay yolculuğu milyarlarca dolara maloluyordu.

Bir insanın, 1 günlük besin ihtiyacı kalori vs hesaplarını bir kenara atarsak yaklaşık 1 kilogram kadar. Aynı zamanda günde 2 litre kadar da su tüketmemiz gerekiyor. Yolculuğumuz 1.5 yıl süreceği için, günlük 1 kg besin hesabıyla kişi başı araçta en az yarım ton yiyecek olmak zorunda. 3 kişi göndereceğimizi düşünürsek, iki tona yakın yiyeceği araca yüklememiz gerekli. Su sorunu, var olan suyun sürekli arıtılıp yeniden kullanılması ile çözülebilir ama, bir o kadar da suyun araca yüklenmesi lazım. Bir kısmı yine filtrelenerek elde edilse bile, 1 yıl boyunca kullanılacak olan oksijen de cabası. Yani, aracın yolcularının sadece temel yaşam desteği için tonlarca yüke ihtiyacı var.

Maliyeti ne olabilir ki?

Böylesi ağır bir aracın Mars’a ulaşmak için kullanması gereken yakıt miktarı çok fazla. Yakıtı ile birlikte yeryüzünden bir roketle göndermek için, şimdiye kadar yapılmış olandan çok daha güçlü devasa bir roket inşa etmemiz gerekli. Bu, çok büyük bir maliyet ve teknik sorun. Ayrıca, aracın Mars’tan dönüş için kullanacağı büyük miktarda yakıtı da araca yüklememiz gerekiyor ki, masrafları iki katına çıkarıyor. Dolayısıyla, aracı yörüngede inşa etme seçeneği devreye giriyor. Bu inşa süreci de şimdiye kadar denenmediği için apayrı bir sorun.

marsa-yolculuk-5114
İnsanlı bir Mars yolculuğu için kesenin ağzını iyice açmak gerekli. Hatta, keseyi ortalığa bırakıp gitmek gerekli dersek, daha doğru olur.

 

Burada söz ettiğimiz maliyetler gerçekten çok büyük. Kaba bir hesapla, Mars’a 3 kişilik insanlı bir yolculuğun maliyeti; araçların tasarım ve deneme süreçlerini hariç tutarsak minimum 20 milyar doları buluyor. Tasarım ve deneme maliyetleri de işin içine eklersek, bugün ha deyince Mars’a yönelik böyle bir proje 100 milyar doların üzerinde bir masrafla karşımıza çıkacak.

Deneme kısmını özellikle belirtmek istiyoruz. Mars’a insanlı seyahat için kullanılacak araçlarla, deneme amaçlı insansız (ve sonrasında yüzeye iniş olmayan insanlı) seferler yapılmadan pat diye insan gönderileceğini düşünmüyorsunuz sanırım. Üstelik, insan gönderilmeden önce bu denemelerin başarılı olması gerekiyor. Yani, her başarısız deneme, yeni bir aracın inşası, yeniden bir deneme seferi ve sürekli artan maliyetler demek.

Elbette araçlar, Mars ile Dünya’nın birbirine en yakın olduğu dönemlerde fırlatılacaklar. Bunu yapmak zorundayız, çünkü mesafe çok fazla, yolculuk süresi çok uzun. Bu Mars-Dünya yakınlaşması ise 2 yılda bir gerçekleşiyor. Yani, ilk deneme uçuşunu yaptık, başarısız oldu. İkinci deneme uçuşu için 2 yıl beklememiz gerekli. Ya da, ilk denemeyi yaptık, başarılı oldu. Yüzeye iniş denemesini yapmak için 2 yıl bekleyeceğiz. O da başarılı oldu, insanlı seferin yapılması için bir 2 yıl daha beklememiz lazım. Yani, toplam 6 yıllık bir süreç.

Burada anlattıklarımızdan, “Mars yolculuğu için start verdik” lafını şu anda etseler bile, projelendirilmesi, araçların tasarlanması, inşası, yörünge denemeleri, Mars yolculuğu denemeleri vs derken, ilk insanlı yolculuğun en az 10 yıl sonra gerçekleşebileceğini farketmiş olmalısınız.

Kimler gidecek, kimi seçiyorlar?

Basında sıklıkla çıkan; “Mars yolculuğu için seçildi” vb haberler ise gerçeği yansıtmıyorlar. Bunları, genel kapsamlı bir reklam çalışması olarak değerlendirmek daha doğru olur. Çünkü, böyle bir yolculuk ilk kez gerçekleşeceğinde, seçilecek insanların hiyerarşik disipline ve emir komuta zincirine sıkı sıkıya bağlı, uzay gemisi kullanmamış olsa bile en azından uçak kullanmış kişiler tercih edilecektir. Mars’a gitmek için can atan 10 bin saat F-16, Mig-29, F-18 veya Su-33 uçurma tecrübesi olan bir pilot hazır kıta kenarda beklerken, “ben Mars’a gitmek istiyorum” diyen ehliyet bile almamış bir lise öğrencisinin yolculuk için seçilip eğitileceğini düşünmek biraz saflık olur.

mars-carson-55214
Üzgünüz, Mars’a yolculuk için seçildiği iddia edilen bu çocukların hiçbiri “öncü olarak” Mars’a gitmeyecek.

 

Dolayısıyla, ilk birkaç insanlı Mars yolculuğunun askeri disipline bağlı pilotlar ve uçuş mühendisleri ile gerçekleştirileceğini söylememiz gerekiyor. Çünkü, ne kadar eğitim almış olursa olsun, 1 yıllık son derece tehlikeli ve uzun bir yolculuğa çıkacak kişilerin olası risk durumlarındaki yaşanmış sicil kayıtları öncelikli tercih nedeni olacaktır.

Kimse, son derece sıkıcı ve yorucu geçen yolculuğun 10. ayında akli dengesini yitirme, yahut görevlerini savsaklama riski olan birini seçmez. Çelik gibi sinirlere sahip, onlarca tehlike atlatmış ama bir şekilde soğukkanlılığı ile hayatta kalabilmiş bir pilot dururken, daha önce yapılmamış bir uçuşa tecrübesiz sivil personel böyle bir yolculuğa gönderilmez. Ki, 6 kez yapılan Ay yüzey keşiflerinde, sadece 1 sivil kökenli astronot görev alabilmişti. O da altıncısı ve en sonuncusunda…

Peki Mars’a insan bile gönderilmemişken, “koloni kuracağız” deyip bir de tarih veren özel şirketler ne oluyor?

Yazımızın ikinci bölümünde, iddialı bir biçimde 10-20 yıl gibi kısa bir sürede Mars’ta insanlı koloni kurmayı hedefleyen SpaceX ve MarsOne gibi özel teşebbüslerden çıkan projelerin gerçekçiliğini inceleyeceğiz.

Zafer Emecan




Işık Hızını Geçmek Zorunda Mıyız?

Birçok insan, ışık hızının geçilmesi veya ışık hızına ulaşma konusuna takılmış durumda. Bu anlamlandırılması güç bir durum, çünkü içinde yaşadığımız evreni keşfetmek veya çok uzak uzay yolculukları yapabilmek için, ışık hızı ulaşılması veya aşılması gereken bir sınır değil

Işık hızı saniyede yaklaşık 300 bin km. Bunu aklınızda tutun ve devam edelim. Basit biçimde Güneş Sistemi’ndeki gezegenlere rahatça gidip gelmek, gezip tozmak için neye ihtiyacımız olduğuna bakalım:

Mars gezegeni, bize en yakın olduğu zamanda yaklaşık 35 milyon km uzaklıkta. Şu anki araçlarımız bu mesafeyi yaklaşık 6-7 ayda katedebiliyorlar. Pekii, daha hızlı uzay araçlarımız olsa?

Aracımız saniyede 300 bin km değil de, saniyede 100 km hızla yol alsa, Mars’a 97 saatte gidebiliyoruz. Saniyede 200 km hızla gidebiliyor olsak, sadece 48 saat, yani 2 gün içinde Mars’a ulaşmış olacağız. Saniyede 400 km hızla yol almayı becerebilirsek, 1 gün içinde mars’ta oluruz.

Evren, keşfe çıkmamız için bizim ışık hızına ulaşmamızı değil, “makul” bir hızda yol almayı öğrenmemizi bekliyor.

 

Yani gördüğünüz üzere, ışık hızından çok çok çok düşük olan saniyede 400 km’lik hıza ulaşmak, bizi Mars’a kapı komşusu yapıyor. Aynı hızla yine günler içinde Jüpiter, Satürn, Neptün, Uranüs gibi gezegenlere de ulaşabiliyoruz. Özetle, saniyede 400 km’lik hız bile bize Güneş Sistemi’nde elimizi kolumuzu sallayarak dolaşabilme imkanı veriyor.

Burada öncelikli amaç, evreni keşfe başlayabilecek yeterli hıza ulaşabilmek. Ve bu hız da ışık hızı değil, makul oranda hızlı gitmenin yollarını bulmamız yeterli.

Şimdi gelelim işin “özel görelilik” kısmına:

ışık hızına ulaşamayacağımızı, bugünkü bilimsel bilgilerimiz ve teknolojimiz eşliğinde biliyoruz evet. Ancak, ışık hızına çok yakın hızlara ulaşabilmemiz mümkün ve bu sadece teknoloji ve mühendislik sorunu.

Işık hızına çok yakın hızlara ulaşmak bize görelilik gereği zaman yavaşlaması şansı veriyor. Yani, aracın içindekiler için zaman çok yavaş akıyor. Örneğin, bize 4.2 ışık yılı uzaklıktaki Proxima Centauri yıldızından ışık bize 4.2 yılda ulaşıyor ama, biz çok yakın bir hıza ulaşırsak, aracın içindekiler için 4.2 yıl geçmeyecek!

Şimdi Proxima Centauri’ye ışık hızının %99’u hızla yol alan bir araçla gittiğinizi düşünün. Bu aracın içindekiler için zaman genleşecek ve (bu hızda) oraya ulaşmaları kendileri için sadece 7 ay sürecek.

Aynı araçla eğer ışık hızının %99.9’u hıza ulaşabiliyor olsaydık, bu yolculuk sadece 2 ay sürecekti. Işık hızının %99.98’i hızla yol alsaydık, yolcularımız 4.2 ışık yıllık bu mesafeyi birkaç gün içinde katetmiş olacaklardı.

(Evet, elbette yolcularımız için zaman yavaşlıyor ve gidecekleri yere çok kısa sürede varıyorlar ama, Dünya’da onları bekleyen veya izleyen bizler için yine 4.2 yıl geçmiş olacaktı.)

Umarız anlatabilmişizdir. Yakın çevremizdeki evreni (Güneş Sistemi’ni) oyun bahçemiz haline getirmek için saniyede birkaç yüz km hıza ulaşmamız yeterli ve bunu yakın zamanda yapabilecek durumdayız. Aynı şekilde, çok uzak yıldızlara rahatça gidebilmek için yine ışık hızına çok yakın yüzdelere ulaşmamızda hiçbir sorun yok ve ileride bunu da başaracağız.

Bunca yazdığımız şeyin özeti: Işık hızına ulaşmak veya geçmek güzel, süslü hayaller gibi görünebilir. Ancak, hayallerinizi bu kadar büyük değil, “makul” tutarsanız, aslında yine aynı şeyleri yapabileceğinizi göreceksiniz.

Bizim şimdiki ihtiyacımız saniyede 300 bin km’ye ulaşmak değil! Saniyede 100 veya 400 km’ye ulaşalım, önce şu kendi sistemimizi keşfedelim, gerisine sonra bakarız.

Zafer Emecan

Kapak fotoğrafı: The Expanse dizisindeki, ışık hızından çok daha yavaş yol alan Rocinante gemisi. Telif: https://www.deviantart.com/cannikin1701/art/Rocinante-717649267




Uzay Maceramızdaki 5 Korkutucu An!

Son 60 yıldır uzay biletini alma yolundaki yolculuğumuzda bir facia yaşanmasına ramak kaldığı ve bizlerin de tırnaklarımızı tükettiğimiz zamanlar yaşandı. Hadi uzay yolculuğumuzda, facianın dibinden teğet geçtiğimiz anlara bakalım.

1- Dünya Yörüngesinde Kontrolden Çıkmak

16 Mart 1966’ta – Apollo programının da öncüsü olan – Neil Armstrong, David Scott ile beraber uzaya olan ilk uçuşunu altı insan taşıyan Gemini 8 uzay aracıyla gerçekleştirdi. Görevin amacı aslında Agena insansız  kılavuz aracıyla beraber Dünya yörüngesine kitlenme tekniklerinin alıştırmasını yapmaktı. Ancak görev içinde bazı şeylerin kötüye gitmesi fazla uzun sürmedi.

gemini-8_backup
Uçuş öncesi, Gemini 8 Mürettebatı…

Fırlatmadan birkaç saat sonra Gemini 8, Agena’yla başarılı bir şekilde kilitlendi – ki bu olay uzaydaki ilk kilitlenmedir. Sıkıntı bundan sonra ortaya çıkmaya başlar. Yaklaşık yarım saat sonra, her iki araç birlikte şiddetli bir şekilde kendi eksenlerinde dönmeye başladılar. Armstrong, sinir bozucu bu dönüşten dolayı iki aracı birbirinden ayırır, bu esnada dönüş yaklaşık saniyede bir tur şeklindeydi.

Scott telsizden Houston’a “Burada ciddi bir problemimiz var!” –Houston’ın duymak isteyeceği herhalde en son cümle olsa gerek. – ve “Burada gittikçe hızlanarak dönüyoruz. Agena’dan ayrıldık.” diye devam eder.

gemini_atv_8
Gemini 8 kapsülünün penceresinden, kilitlenme denemesi yapacağı Agena aracının görünüşü.

Zor da olsa sonunda Armstrong uzay aracının iticilerini kullanarak tekrar durumu kontrol altına alır. Gemini 8’i yaklaşık 30 saniyede stabil hale getirir. Ancak bu sırada fazlaca kullandığı iticiler yüzünden görev iki gün önceden bitmek zorunda kalır. Scott ve Armstrong iniş prosedürlerini takip ederek, fırlatmadan yaklaşık 11 saat sonra Pasifik Okyanusu’na inişlerini gerçekleştirirler. Her ikisi de inişle beraber kusarlar 🙁

Armstrong, Dünya yörüngesindeki test kazasından sonra, 1969 yılında Ay’a adım atacak ilk insan olacak, Scott da Apollo 15 göreviyle Ay’a gidenler arasında yer alacaktı. Düşünsenize, Gemini 8 felaketi eğer atlatılmasaydı, durum nasıl değişecekti?

2- Curiosity’nin 7 Dakikalık Terörü

2012’ye kadarki -Viking görevleri dışında- tüm Mars inişlerinde geniş şişirilebilir hava yastıkları kullanıldı.  Gönderilen malzemenin durana kadar Mars yüzeyinde zıplaması ve sonunda durması şeklinde özetleyebiliriz bu metodu 🙂 Kullanılan bu teknik Curiosity ile beraber değişmek zorunda kaldı.

Curiosity bu teknik için fazlasıyla geniş ve ağırdı. NASA da bunun yerine 5 Ağustos 2012’deki iniş için “Sky Crane”adını verdiği bir sistem kullanmayı kararlaştırdı. Sistem şu şekilde çalışıyordu; Mars atmosferine girildikten sonra, dört itici birden çalışacak ve yerden 60 metre yukarıda asılı kalınıp, Curiosity’yi yere kablo yardımıyla salacaktı. Bu yöntem daha önce herhangi bir gezegende denenmemişti aslında.

Curiosity’nin Mars atmosferine girişiyle inmesi arasındaki zamanı 7 dakika olarak hesapladılar. Dünya ile Mars arasındaki iletişim gecikmesinden dolayı bu operasyon tamamen otonom olarak planlandı ve her şeyin yolunda gitmesi için bolca dua edildi. NASA geçecek olan bu zamanı ”7 dakikalık terör” diye isimlendirdi.

Şükür ki iniş esnasında herhangi bir aksaklık olmadı ve NASA görev kontrol odasında deliler gibi kutlandı. Gezici aracın durumu gayet iyiydi ve Gale Krateri’ndeki yoluna devam edebilecek durumdaydı.

3- Apollo 13’ün Kötü Şöhreti

Apollo 13 Ay yüzeyine insanlı olarak gerçekleştirilecek olan üçüncü görev olarak planlandı. 1977’nin 11 Nisan’ındaki kalkıştan sonra görev, ekip için sorunsuz şekilde başladı.

apollo13-damaged
Apollo 13 servis modülünde gerçekleşen patlama sonucu aldığı hasarın astronotlar tarafından çekilen bir fotoğrafı.

Ancak görev başladıktan 55 saat sonra 13 Nisan tarihinde, Dünya’dan yaklaşık 320 bin km uzaklıkta oksijen tanklarından birisi patladı. Ekip uzayda kahraman olmaya kadar gidecek ciddi bir durumla karşılaştı. Swigert’in görev kontrol merkeziyle gerçekleşen meşhur Houston, bir sorunumuz var! telsiz konuşması da bu esnada kayıtlara girdi.

Oksijenin uzaya boşalması ve elektriğin kesilmesiyle beraber, astronotlar yüzeye iniş için kullanılacak olan Ay Modülü’nde sığınacak yer aramaya başladı. İnişin iptal edilmesiyle berber, ekip Ay’ın etrafında, eve dönme ihtimalinin de azaldığını düşünerek dönmeye başladı.

Ancak, NASA’nın ve ekibin çalışmaları sonuç verdi. Astronotlar 17 Nisan günü Pasifik Okyanus’una kendilerini attılar. Apollo 13 serüveni insan yaratıcılığının muhteşem örneklerinden biridir. Eğer hala bu görevi konu alan “Apollo 13” filmini izlemediyseniz kesinlikle izlemenizi öneririz.

4- Uzayda Az Kalsın Boğulan Astronot

16 Temmuz 2013 tarihinde, İtalyan ESA astronotu Luca Parmitano, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan rutin uzay yürüyüşüne çıktı. Buraya kadar her şey yolundaydı.

EVA-2_v_Luca_Parmitano
Uzay elbisesi içinde boğulma tehlikesi geçirmesine rağmen selfie çekmeyi ihmal etmeyen Luca Parmitano.

Parmitano uzay yürüyüşünde NASA astronotlarından Chris Cassidy ile berber, gelecek olan Nauka ismindeki Rus yapımı çok amaçlı laboratuvar modülü için hazırlıklar yapıyordu.

Yürüyüşe başladıktan 1 saat 9 dakika sonra, Parmitano kaskının içinin su (elbisenin soğutulmasında kullanılıyor) ile dolduğunu rapor etti. Su burun seviyesine kadar ulaştı ve nefes almakta zorlanmaya başladı, olay sonrasında konuşmasında yaşadığı korkuyu “bir sonraki nefesimde ciğerlerimi su ile mi yoksa hava ile mi dolduracağımı bilemiyordum” şeklinde ifade etti.

Sudan dolayı göremez oldu, emniyet kablosunun yardımıyla kapıya doğru yol almaya çalıştı. Cassidy’nin de yardımıyla kapıdan içeri girip basınçlı odada kostümünü çıkararak suyu boşalttı. Cassidy bu olayı daha sonra “korkunç bi durum” olarak nitelendirir. Arızanın tıkanan bir filtreden kaynaklandığı saptandı ve elbise tekrar böyle bir şey yaşanmayacak şekilde tamir edildi.

5- Mir Neredeyse Terk Edilirken…

Bilen bilir, Uluslararası Uzay İstasyonu yokken Mir Uzay İstasyonu vardı. Bu geniş Rus yapımı uzay istasyonu daha önceki istasyonlarını  –Sovyet Salyut ve Amerikan Skylab- adeta gölgede bırakmıştı. 1986 ile 2001 yılları arasında yörüngede faaliyet gösterdi. Ancak 1997 yılındaki acayip bir kazadan ötürü neredeyse terk edilme noktasına gelindi.

Rus Mir Uzay İstasyonu ve istasyona kilitlenmiş olan ABD'nin uzay mekiği.
Rus Mir Uzay İstasyonu ve istasyona kilitlenmiş olan ABD’nin uzay mekiği.

O tarihte, ABD-Rus ortak görevi için Rus kozmonotlar Vasily Tsibliev ve Aleksandr Lazutkin NASA astronotu Michael Foale ile istasyonda bir araya gelirler. Sonraları bu görevler ISS’in (Uluslararası Uzay İstasyonu) yapılmasında rol oynayacaktı.

25 Haziran 1997’de, Ruslar manuel kitleme sisteminin uygulanabilirliğini test etmek için kargo araçlarının istasyona bağlanma-ayrılma süreçlerini uyguluyorlardı. Tsibliev uzay aracını kontrol ediyordu ancak, bir türlü hızını kontrol altına alamadı. Lazutkin fren roketlerini kullanmasına rağmen operasyonun aşırı hızlı gerçekleşeceğini görünce Foale’ye “Michael kaçış gemisine gir!” dedi.

Darbeyle beraber, güneş panellerinden birinde delik açıldı ve Mir kontrolsüz şekilde dönmeye başladı. Foale, istasyondaki ekip ve yerdeki kontrol merkeziyle beraber istasyonu tekrar kontrol altına almanın telaşına girdi. Güç aniden düşmeye başladı ve bölümlerden birinde sızıntı oluştu. Bataryalar da tükenince istasyon sadece güneş panellerinin sağladığı elektriğe kaldı ve bu esnada Dünya’nın karanlık yüzeyinde olduklarından tamamen güçsüz kaldılar.

Sonunda Foale, Ruslarla beraber istasyonu Soyuz’un iticilerini kullanarak, yer ekibi de istasyonun kendi iticilerini ateşleyerek kısmen kontrol altına almayı başardı. Artık istasyonun kapatılması gittikçe yaklaşmıştı. İstasyon görevine 4 yıl daha devam edip sonunda komple terk edildi.

Bu olay insanlık tarihi boyunca insanlı uzay operasyonlarındaki en ciddi çarpışma olarak hatırlanmaktadır. Faole’nin bu olayla ilgili etkileyici röportajını buradan okuyabilirsiniz.

Çeviri: Sefa Doğan

Kaynak




Öğrenci Uydusu: CubeSat

“Küp uydu” adıyla türkçeleştirebileceğimiz CubeSat isimli bu uydular, çoğunlukla üniversite öğrencilerinin geliştirdiği ve uzaya gönderip çeşitli araştırmalar yaptığı bir uydu çeşididir.

ABD’li Stanford ve California Polytechnic Üniversiteleri’nin başlattığı bu projeye üye olan her üniversite, kendi uydusunu üretip proje kapsamında uzaya gönderebilir.

CubeSat uyduları, sadece 10x10x10 cm gibi oldukça küçük boyutta tasarlanmak zorunda. Yine de, tasarım ihtiyaçlarına göre 20x10x10 cm (üst üste iki küp) veya 30x10x10 cm (üst üste üç küp) boyutlarında da olabilirler. Ağırlıkları ise genellikle 1 (bir) kg’ı geçmez. Üretilen (ve üretilmekte olan) uyduların her biri değişik işlevlerde ve farklı görevleri yerine getirmek üzere özelleşmişler.

Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan yörüngeye bırakılan 3 adet küp uydu.
Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan yörüngeye bırakılan üç adet küp uydu.

Uydunun görevinin ne olacağı ise, üreten üniversitenin amacına bağlı. Dünya üzerinde 40’dan fazla üniversite şimdiye kadar bu uydulardan onlarcasını üretip uzaya gönderdi. Bunlar arasında İstanbul Teknik Üniversitesi tarafından hazırlanan ve 2009’da Hindistan tarafından uzaya fırlatılan ITÜpSAT1 uydusu da yer alıyor.

Bu minik uyduların görevleri çeşitli demiştik. Basitçe bazılarını söyleyelim; radyo iletişim kontrolü yapmak, manyetik alan ölçümünde bulunmak, yeryüzünü fotoğraflamak, kozmik ışınları gözlemlemek vb…

İTÜ’nün uzaya gönderdiği ve kutupsal bir yörüngede her 90 dakikada bir gezegenimizi turlayan ITÜpSAT1 uydusunun amaçlarından biri de fotoğraf çekmekti. Üzerinde bulunan 640×480 piksel çözünürlüklü kamerası ile yeryüzünü görüntüledi. Uydunun Hindistan’dan fırlatılışını bu linkten izleyebilirsiniz. Uydudan alınan sinyalleri ise bu videoda “dinleyebilirsiniz”: https://youtu.be/eet3oI2YgxI. Çalıştığı 6 aylık süre boyunca, uydudan gelen sinyaller ülkemizde veya Dünya üzerindeki herkes tarafından rahatlıkla alınabilmişti.

CubeSat
ITÜpSAT1 uydusu, fırlatılmadan önce İTÜ öğrencisinin elinde…

Tabii, bu tür uyduların yapımındaki asıl amaç hiçbir zaman fotoğraf çekmek değildir. CubeSat uyduları, öğrencilerin teknik becerilerini geliştirmeleri ve test etmeleri amacıyla oluşturulmuş bir programın parçasıdır. Dolayısıyla, ITÜpSAT1 uzaya gönderilirken de amaç fotoğraf çekmek olmadı. Yapılış amacı, uyduya yerleştirilmiş denge sistemini ve çalışma verimini test etmekti.

CubeSat uyduları, üzerlerinde herhangi bir yakıt taşımadıkları için, yörüngeye yerleştirildikten sonra zamanla yeryüzüne yaklaşır ve birkaç ay veya yıl içinde atmosfere girerek yanıp yok olurlar. Bizim İTÜpSAT1 uydumuz da, ortalama 740 km yükseklikteki yörüngesinde 6 ay görev yaptıktan sonra, işlevini yitirdi ve atmosfere girerek çoktan yanıp kül oldu.

Şu aralar bu tür uyduları lise öğrencilerimiz de yapabiliyorlar. Örneğin, Antalya Anadolu Lisesi öğrencileri geçtiğimiz ay tasarladıkları uydu ile Tübitak proje yarışmasında ikinci oldular ve şu an uydularını geliştirmeye devam ediyorlar. Yeterli düzeye ulaşılabilirse, bu uydunun da uzaya fırlatılma ihtimali bulunuyor.

Bu arada, ilk yerli uydumuz aslında İTÜpSAT1’di demiş miydik?

Zafer Emecan

Detaylar için; CubeSat projesininin ana sitesi.




Üç Günde Mars’a Gitmek

Varacağımız mesafeler ne kadar uzak olsa da bizi uzayda zorlayan en büyük etken, kullandığımız araçların yavaşlığı. Parçacıkları ışık hızına yakın hızlara kadar hızlandırabiliyoruz ama uzay araçlarının hızı, ışık hızının yüzde üçüne bile çıkamıyor. Mars’a gitmek, bugünkü teknoloji ile “en az” beş ay sürüyor.

Şu aralar kızıl gezegene üç günde varmamızı sağlayacak bir sistemden bahsediliyor. NASA ile çalışan bilim insanı Philip Lubin uzay aracını lazerlerin ittiği dev yelkenlerle hızlandıracak bir sistem üzerinde çalışıyor. Sistemin arka planında fotonların yarattığı momentum var ama Güneş kaynaklı fotonlar yerine bu kez Dünya merkezli dev lazerlerden bahsediyor. Lubin’e göre son gelişmeler bu olayı bilimkurgudan bilimsel gerçekliğe taşıyor ve bunu yapmamamız için bir sebep yok.

Bu sistemin nasıl çalışacağını anlamaya çalışalım. Günümüzde kullanılan kimyasal yakıtlar büyük bir itki sağlasa bile bu, kısa süreli ve ancak büyük miktarların yakılması ile sağlanabiliyor. Kimyasal itki sistemleri, ışınım ya da ışık kullanılan elektromanyetik sistemlere göre çok verimsiz. Lubin’in bir makalesinde dediği gibi, kimyasal sistemler kimyasal enerji ile sınırlıyken, elektromanyetik ivmelenme ışık hızıyla sınırlı.

Mars bize şu anki teknolojimizle yorucu ve uzun bir yolculuğa neden olacak kadar uzak ancak, bu uzun süre yakında çok azalabilir.

Burada şöyle bir sorun var: Elektromanyetik ivmelenmeyi laboratuvar ortamında yaratmak basit olsa da fotonik itki, pek çok karmaşık sisteme ihtiyaç duyar. Öncelikle CERN‘deki LHC’de bulunanlar gibi çok güçlü süper iletken mıknatıslar gerekir ve bunları uzay seyahati için gereken uygun boyutlarda tasarlamak hiç kolay değildir.

Peki fotonlar kocaman uzay aracını nasıl itecek? Fotonlar kütlesiz olmakla birlikte yüksek enerji ve momentum taşırlar. Bir nesneden yansıdıklarında o nesneye ufak bir itme uygularlar. Büyük bir yelkene uygulamaya devam ederlerse sonuç olarak uzay aracı hızlanır. Lubin ve ekibi sistemlerini henüz denemedi ama, 100 kiloluk bir yükü Mars’a üç günde götürebileceklerini hesap etti.

Gönderilen roketlerin tonlarca olan kütlesini düşünecek olursak bu miktar inanılmaz küçük kalır çünkü araç, üzerinde hiçbir yakıt taşımayacak. Hesaplara göre insanlı bir aracın Mars’a gitmesi ise yaklaşık bir ay alacak. Yani bugünkü en güçlü roketin (Space Launch System-SLS) beşte biri. Fotonik itki bir uzay aracını ışık hızının yüzde otuzuna kadar hızlandırabilir ve bu 50-100 gigawatts kimyasal enerjiye denktir. Ama asıl faydası, bizi Güneş Sistemi’nin ötesine taşıyacak uzun mesafelerde görülecektir.

Bir gün Mars gezegeni yeni evimiz olacak. Ancak, şimdilik buna epeyce zaman var gibi.

Açıkçası bu sistem insan taşıma amacıyla tasarlanmadı çünkü, uzun mesafeleri gitmek için çok daha ağır olması gerekir. Lubin’e göre robotlar uzun mesafe için daha iyi bir seçenek ve hatta Lubin, zar kadar ince uzay araçlarını ışık hızına yakın hızlara çıkarmayı öneriyor. Yine de yapay zekamızı uzak mesafelere, özellikle yaşanabilir gezegenlere göndermek çok büyük bir şey.  Lubin’in makalesinde belirttiği gibi, bizi evimizden uzaklara götürecek yolculuğa çıkmanın zamanı gelmiştir belki de.

Lubin ve ekibi 2015 yılında NASA’dan fon kazandı ve fotonik itki sisteminin uzay seyahatlerinde kullanılabileceğini kanıtlamaları bekleniyor. Bizler de onlardan gelecek sonuçları merakla bekliyoruz.

Not: Uzay araçlarında kullanılacak yüksek teknolojili itiş sistemleri hakkında çok geniş kapsamlı bilgi için, “geleceğin itki sistemleri” isimli yazı dizimizi okuyabilirsiniz. 

Çeviri: Nazlı Turan

Kaynak




Evrendeki En Gelişmiş Uygarlık Bizimki Mi?

Evet, her ne kadar söylemeye gönlümüz elvermiyor olsa da, böyle bir olasılık var.

Bununla beraber, evrenin ya da galaksimizin farklı köşelerinde Dünya üzerindeki insan uygarlığından teknolojik ve kültürel anlamda çok daha gelişmiş uygarlıkların varlığı da bilimsel bakış açısıyla reddedemeyeceğimiz ihtimallerden biri.

Bugünkü bilgilerimize göre; uygun şartlar (sıvı halde su) mevcutsa, Dünya benzeri bir gezegende karbon temelli yaşamın gelişmemesi için bir neden yok. Bunu defalarca, dünyanın her köşesinde test ettik, gözlemledik ve onayladık. Gezegenimizin kutuplarından okyanus diplerine, çöllerden asit göllerine kadar her yerde yaşam var.

Gelişmiş ve Dünyamızı ziyaret edebilen bir uygarlığa ilişkin elimizde hiçbir bilimsel kanıt maalesef yok.

Sadece Samanyolu’nda; Dünya benzeri şartları (uygun ısı, yerçekimi, kimyasal yapı) taşıyan on milyarlarca ötegezegen olduğundan da artık haberdar olduğumuza göre, bu gezegenlerin önemli bir kısmında gelişkin medeniyetlerin var olma ihtimalleri, olmama ihtimali ile yarışır oranda diyebiliriz.

Yine de, bu uygarlıklara ait elimizde hiçbir kanıt bulunmadığı gerçeğini göz önünde bulundurmak durumundayız. Şimdiye kadar Dünya dışı hiçbir uygarlıkla dolaylı veya dolaysız iletişime geçemedik, varlıklarından haberdar olamadık. Gezegenimize gelip gittiği, ortalıkta gezindiği iddia edilen uzaylılar (UFO) hakkında da elle tutulur, bilim insanlarınca onaylanabilen tek kanıtımız yok.

Niçin kanıtımız yok?

Çünkü sahip olduğumuz teknoloji henüz var olması muhtemel uzak uygarlıkların varlığını tespit edebilecek düzeyde değil. Gökyüzünü dinliyoruz, yıldızları tarıyoruz, onlardan gelecek sinyalleri yakalamaya çalışıyoruz. Bu o kadar zor bir iş ki, keşke belgesellerde anlatıldığı gibi; “televizyon sinyallerimiz evrene yayılıyor” hikayesi gibi olsa. Ama kimse söylemiyor ki, henüz sadece 150 yıllık iletişim teknolojimiz şu an için bize evrende yalnız olup olmadığımızı söyleyebilecek düzeyde değil. Bırakın bir uygarlığı, daha Dünya dışı yaşamın varlığına işaret edebilecek olan bir mikroorganizma dahi keşfedemedik.

Bilimkurgu filmleri bizlere ışık yıllarını çekirdek gibi çitleyerek yol alan onca gemi ve uygarlık gösteriyor ama, bunu nasıl yapabileceğimize veya nasıl yapılabildiğine dair hiçbir fikrimiz yok.

Dahası, bugünkü fizik ve astrofizik bilgi düzeyimize göre, olası gelişmiş uygarlıkların gezegenimizi ziyaret edebilmelerini oldukça düşük bir olasılık olduğunu görüyoruz. Yıldızlar arasındaki mesafeler çok büyük, yolculuk için gereken teknolojiler ve enerji gereksinimi hakkında sadece kaba bilgilere sahibiz. Her şeyi bir yana bırakın, galaksimiz yıldızlararası seyahatler yapabilen onlarca gelişmiş uygarlık barındırsa bile, bizi milyarlarca gezegen içinde hiçbir zaman farketmemeleri, farketseler bile umursamamaları ihtimali hep var. Hele ki evrende zeki yaşam yaygın ise, insanlık çok daha gelişmiş uygarlıklar için her köşe başında bulunması muhtemel, sıradan varlıklar olabilir.

Dolayısıyla “bilim insanı kimliğimizle“, en gelişmiş uygarlık insandır diyemeyeceğimiz gibi, insandan daha gelişmiş uygarlıklar da yoktur diyemeyiz. Bu konuda kesin, reddedilemez bir kanıt elde edene kadar sadece “olabilir” yahut, “kuvvetle muhtemel” demekle yetinmek durumundayız.

Not:
Dikkat ederseniz yaşamın değil, bizden gelişkin uygarlıkların varlığını sorguluyoruz. Dünya dışı yaşam üzerine var mı yok mu şeklinde tartışmak artık biraz ayıp kaçıyor. Çünkü evrende ve galaksimizde; basit veya karmaşık yaşamın varlığı, hatta yaygınlığı bugünkü bilgilerimize göre kaçınılmaz bir durum gibi görünüyor…

Daha detaylı okumalar için:
Seti neyi arıyor?
Komşularımız Nerede?
Uzaylıların Robot Araçları Nerede?

Zafer Emecan




James Webb

James Webb Teleskobu’nun Fırlatılışı Yine Ertelendi!

Uzun yıllardır yapımı süren ve görev başlangıcı sürekli ertelenen James Webb teleskobunun fırlatılış tarihi, son değerlendirmelerden Mayıs 2020 olarak belirlendi.

James Webb Teleskobu (JWST), son birleştirme aşamasına geldi. Ancak test aşaması, başarılı bir görev olmasının garantiye alınması açısından biraz daha vakit alacak. Oldukça karmaşık olan uzay teleskobunun üzerinde hala yapılması gereken çalışmaların yeniden değerlendirmesinden sonra yeni fırlatma tarihi, 2020 yılının Mayıs ayı olarak hedefleniyor.

Teleskopta bulunan donanımın ve uzay aracı modülünün üzerinde yapılan testler, bu sistemlerin tek başlarına gereksinimleri karşıladıklarını gösterdi. Bununla birlikte; NASA’nın Sürekli Değerlendirme Kurulu’nun (Standing Review Board) son bulguları, bu parçaların birleştirilip test edilmesinin ve daha sonrasında Kaliforniya Redondo Beach de bulunan Northrop Grummab Aerospace Systems’de ortam testlerinin yapılmasının biraz daha fazla vakit gerektirdiğini belirtmekte.

Avrupa Uzay Ajansı (ESA), JWST’yi uzaya fırlatacak Fransız Ariane 5 roketinin yeni fırlatma tarihine kadar hazır olmasında NASA ile birlikte çalışacak.

ESA’nın katılımının bir parçası olan NIRSpec (yakın kızılötesi spektografı) ve MIRI (orta kızılötesi aygıtı) araçlarının, teleskopun ve taşıyacağı diğer bilimsel yüklerin 2017 yılında NASA’nın Houston Johnson Uzay Uçuş Mekezi’nde yapılan başarılı test performansından sonra teleskop modülü, bu yılın başında şu anda uzay aracı modülü ile birlikte bulunduğu Northrop Grumman’a teslim edildi.

Uzay aracı modülü; fırlatma ve operasyon sırasında bulunacağı titreşimsel, akustik ve termal durumlara göre bir ortam testine sokulacak. Ancak bu testlerin de tamamlanması bir kaç ayı alacak. Mühendisler daha sonra bu iki modülü birleştirip tamamen toplanmış haldeki teleskobu tekrar test ederek bütün bileşenlerin birlikte düzgün bir şekilde çalıştığını doğrulayacaklar.

Çeviri: Burcu Ergül

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/James_Webb_Space_Telescope_update_new_launch_window_under_review

Kapak fotoğrafı telif: ESA, NASA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, Northrop Grumman Aerospace Systems / STScI / ATG medialab




OSIRIS-REx, Bennu’ya Niçin Gidiyor?

Nasa’nın 8 Eylül 2016 tarihinde fırlattığı uzay aracı OSIRIS-Rex, Bennu isimli asteroite doğru yoluna devam ediyor. Bennu, oldukça küçük bir asteroit olarak nitelenebilir. Peki, böylesi küçük bir asteroit niçin hedef olarak seçildi?

Bennu, yaklaşık 500 metre çapında, yaklaşık olarak küresel bir biçime sahip, gezegenimize oldukça yakın sayılabilecek bir gökcismi. İlk keşfedildiğinde yapılan hesaplar, önümüzdeki 100 yıl içinde asteroitin yeryüzüne çarpma riski bulunduğunu göstermişti. Ancak, daha sonra tekrar yapılan hesaplarla görüldü ki, yeryüzüne çarpma ihtimali oldukça düşük. Sadece Dünya-Ay mesafesinden biraz küçük bir mesafeden yakın geçiş yapacak. Tabii, bu yakın geçişin gerçekleşmesine yüz yıldan uzun süre var, yani hiçbirimiz göremeyeceğiz.

Asteroitler, Güneş Sistemi’nin oluştuğu ilk dönemlerden kalma değişim geçirmemiş yapılardır. Bu nedenle, bir asteroiti incelediğinizde 4.5 milyar yıl öncesini, bir başka deyişle Dünya’nın ilk oluştuğu tarihte var olan yapı taşlarını incelemiş olursunuz.

Bennu asteroidinin boyutlarını bu kıyaslama ile daha iyi anlayabiliriz.
Bennu asteroitinin boyutlarını bu kıyaslama ile daha iyi anlayabiliriz. (Görsel telif: NASA)

Yaklaşık 500 metre çapındaki Bennu da bu incelemeyi yapabileceğimiz gök cisimlerinden biri. Üstelik, yapılan tayf analizleri asteroitin yaşamın temel elementi olan karbon bakımından zengin olduğunu da gösteriyor. Yani, ziyaret edeceğimiz asteroit gezegenimizin ilk dönem yapı taşı olan malzemeler arasında yer alıyor gibi görünüyor.

2018 Ağustos ayında Bennu’ya ulaşacak olan OSIRIS-REx, hızını ayarlayarak yörüngesine girmeye çalışacak. Bunu başardığında asteroid üzerindeki incelemeler de başlamış olacak. Bu görevin nihai amacı, Bennu’dan bir örnek alıp Dünya’ya geri getirmek olsa da, ikincil görevler de ilki kadar değerli bilgiler kazanmamıza yardımcı olacak gibi. Bu görevleri birazdan anlatacağız.

Ancak asli görev olan “örnek getirme”, asteroid madenciliği alanında biz insanların ilk deneyimi olacak. Önümüzdeki 50 yıl içinde yeni bir çığır açacak asteroid madenciliği alanındaki ilk denememizi yapıyoruz anlayacağınız. Herşey yolunda giderse, alınan bu örnek, geri dönecek olan araç ile 2023 yılında Dünya’ya getirilerek daha yakından incelenebilecek.

İkincil Görev

Az önce belirttiğimiz gibi bu uzay görevinin ikincil amaçları var. Bunlardan en önemlisi, Bennu gibi yeryüzüne tehlike oluşturabilecek olan asteroidlerin yörüngelerinin değiştirilerek tehlikenin nasıl bertaraf edilebileceğini araştırmak.

OSIRIS-REx uzay aracı, yeryüzünde yapım aşamasındayken...
OSIRIS-REx uzay aracı, yeryüzünde yapım aşamasındayken. (Fotoğraf telif: NASA JPL)

Bilindiği gibi, Güneş ışınları bir yüzeye çarptığında fotonların kinetik enerjileri de çarpan yüzeye aktarılıyor. Ayrıca, ısınan yüzeyde gerçekleşen buharlaşma da ters yönde bir itme etkisi oluşturuyor. Yarkovski etkisi denilen bu durum, Güneş ışığının vurduğu cisimlerin hareket hızları ve/veya yönlerinin değişmesine yol açıyor.

Elbette, gezegenlerin ve cüce gezegenlerin kütlesi oldukça büyük olduğu için, Güneş ışınlarının bu etkisini onlar üzerinde göremiyoruz. Bununla beraber, çapı Bennu gibi düşük olan görece hafif asteroidler Güneş ışınlarının bu etkisi nedeniyle yön ve hız değişikliği yaşayabiliyorlar. Zaten, asteroitlerin yörüngelerinin pek kararlı olmayışının nedenlerinden biri de bu. Elbette bir diğer etken de, diğer gezegenlerin asteroidler üzerinde uyguladığı kütle çekimi.

OSIRIS-Rex, asteroitin yörüngesinde bulunduğu süre içerisinde Güneş ışınlarının oluşturduğu bu etkiyi inceleyerek, ileride tehlike arzeden bir asteroidin yörüngesini değiştirmek için neler yapabileceğimizi görmemize imkan sağlayacak.

Güneş ışığını yüzeyine yansıtarak, Dünya için tehlike yaratan bir asteroidin yönünü değiştirmek mümkün.
Güneş ışığını yüzeyine yansıtarak, Dünya için tehlike yaratan bir asteroidin yönünü değiştirmek mümkün.

Örneğin, yaklaşan bir asteroitin yüzeyine güçlü bir lazer ışını gönderebilir veya asteroitin yüzeyini Güneş ışınlarının bu etkisini dilediğimizce yönlendirebileceğimiz bir malzeme ile kaplayabiliriz. Bunların etkisinin ne düzeyde olacağı hakkındaki ilk bilgileri ise bize Bennu üzerinde inceleme yapacak olan OSIRIS-Rex verecek.

Gördüğünüz gibi, uzay aracı birden fazla konu hakkında bilgi edinmemizi amaçlamak üzere fırlatıldı:

  1. Dünya’nın ve Güneş Sistemi’nin oluşum dönemi hakkında bilgi sahibi olmak (bilimsel bilgi)
  2. Asteroid madenciliği hakkında tecrübe kazanmak (para kazanmak)
  3. Gezegenimizi korumak hakkında bilgi edinmek (güvenlik)

Dolayısıyla, her uzay misyonu insanlığa tek bir alanda değil de, birçok alanda kazanç sağlamak için gerçekleştirilir. Devletlerin uzay araştırmaları için harcadığı paralar hem kendileri, hem de insanlık için fayda sağlama amacı güder.

Zafer Emecan

Kaynaklar:
https://www.nasa.gov/osiris-rex/
http://www.space.com/34016-why-osiris-rex-is-visiting-an-asteroid.html
http://www.asteroidmission.org/




James Van Allen Ve Explorer 1

SSCB’nin uzaya fırlattığı ilk uydu olan Sputnik’ten sadece birkaç ay sonra ABD kendine ait ilk uydu olan Explorer 1’i Dünya yörüngesine yerleştirmiş ve Van Allen radyasyon kuşaklarını keşfetmişti.

Explorer 1, 31 Ocak 1958‘de Juno I tipi bir roketin uç kısmına yerleştirilerek yörüngeye gönderildi. Juno I, sadece 10-15 kg taşıma kapasitesine sahip, 21 metre uzunluğunda bir balistik füzedir aslında. Dolayısıyla uyduyu fırlatan da NASA değil, ABD Kara Kuvvetleri Komutanlığı‘ydı.

Yaklaşık 14 kg ağırlığındaki Explorer 1’i ilk ABD uydusu olmaktan daha önemli kılan şey, uydunun bilimsel keşif cihazları barındırıyor olmasıydı. (Sovyetler’in fırlattığı Sputnik ise, “biz uzaya uydu yerleştirdik” anlamına gelen bipleme sesini tüm Dünya’ya yayınlayan bir radyo vericisinden başka birşey içermiyordu. Ancak, daha sonra fırlatılan diğer Sputnik’lere bilimsel keşif cihazları yerleştirilmişti.) Ünlü fizikçi James Van Allen‘ın geliştirmiş olduğu bu cihazlar, Dünya yörüngesindeki elektron ve iyon miktarını ölçmek üzere tasarlanmışlardı.

Uydu, yörüngede yaklaşık bir ay kadar çalışabildi ve bu süre içinde Dünya’ya gönderdiği veriler önemli bir keşfin yapılmasını sağladı: Bugün Explorer 1’in bu keşfine Van Allen Radyasyon Kuşakları ismini veriyoruz.

Bugün birçok uydu, Van Allen kuşakları içinde yer alıyor ve görevlerini sorunsuz olarak yerine getiriyor.

Ay’a gidilmedi iddiasında bulunan akıl yoksunu komplo teorisyenleri, Van Allen radyasyon kuşaklarından insanların ve/veya elektronik cihazların geçemeyeceği iddiasını sık sık dile getirirler. Kuşakları keşfeden cihazı geliştiren ve yaptığı çalışmalarla kuşakların varlığını ortaya koyan James Van Allen ise; “tüm bu iddiların saçmalık olduğunu” söylüyor. Evet, gerçekten de böyledir, çünkü Van Allen kuşaklarından geçmek ne insanlar için, ne de elektronik cihazlar için kayda değer tehlike arzetmez.

Her ne kadar çalışır kalma süresi bir ayı geçememiş olsa da, bu ilk ABD uydusu 1970 yılına kadar yörüngede kalıp, Dünya çevresinde 58 binden fazla tur atmayı başardı. Sonrasında ise atmosfere girdi, Pasifik Okyanusu üzerinde tümüyle buharlaşarak yok oldu.

En üstteki görselde solda, uyduyu fırlatan Juno I füzesinin ateşlenme anı görülüyor. Sağda ise, uydunun birebir boyutlu maketini elinde tutan bilim insanlarını görüyorsunuz. Soldan sağa; JPL (Jet İtki Laboratuarı) mühendisi William Hayward Pickering, fizikçi James Van Allen ve İkinci Dünya Savaşı sonrasında ABD’nin uzay programına katılan Alman roket bilimci Wernher von Braun görülüyor.

Zafer Emecan




Şişedeki Mesajlarımız; Altın Plaklar

Hayal etmekte bile zorlandığımız sonsuz uzayın derinliklerinde bir yerde bize benzeyen ya da benzemeyen başka varlıkların yaşıyor olabileceği düşüncesi bizleri daima heyecanlandırdı.

Bu düşüncenin bizi mest etmesine engel olamıyoruz. Onlarla bir şekilde iletişime geçmek, yalnız olmadığımızı kesin olarak bilmek ya da onlara sesimizi duyurmak ne kadar da muhteşem olurdu, öyle değil mi? Kimilerine göre öyle, ancak Stephen Hawking gibi kimi bilim insanlarına göre Dünya’mızdan başka diyarlara sesimizi duyurma fikri, risklerini düşününce pek de mantıklı bir hareket olarak görülmüyor.

Yine de bazı bilim insanları bunu benimseyerek önemli çalışmalarda bulunmuşlar. Nitekim Carl Sagan’ın öncülük ettiği uzay araçlarına yerleştirilmiş altın ve alüminyum plaklar projeleriyle başka Dünya’lara sesimizi duyurma çabamız çoktan başlamış halde.

n-HUMAN-ALIEN-FINGER-TOUCH-large570

Altın Plaklar Fikri Nasıl Oluştu?

1971 yılında NASA, dış gezegenler hakkında bilgisizliğimizi gidermek amacıyla Pioneer Programı’nı başlattı. Pioneer Programı, Pioneer 10 ve Pioneer 11 uzay araçlarını içermekteydi. Pioneer 10 aracı 3 Mart 1972’de Cape Kennedy üssünden fırlatılmadan önce ABD’li gökbilimci Carl Sagan’ın aklına aracın üzerine bir mesaj iliştirme fikri geldi. Çünkü Pioneer 10 uzay aracının Jüpiter’i araştırdıktan sonra onun çekim kuvvetiyle Güneş sisteminin dışına savrulması bekleniyordu.

Sagan’a göre yıldızlararası yolculuğa çıkacak bu aracın üzerine konulacak bir mesaj, olası uzaylı bir medeniyet için oldukça değerli olabilirdi. Ancak Pioneer 10 uzay aracı herhangi bir yıldıza doğru ilerlememekteydi. Araç, Avcı ve Boğa Takımyıldızlarının yakınlarında, hiçbir cismin olmadığı bir boşluğa doğru ilerleyecekti.

Mesajın herhangi uzaylı bir medeniyetin eline geçmesi, onların ancak aracı yakınlarından geçerken tespit ettikten sonra yanına gidip mesajı teslim almaları durumunda gerçekleşecekti. Carl Sagan bu durumu okyanusta bir kazazedenin şişe içinde okyanusun rastgele bir yerine pusula göndermesine benzetiyor.

Carl Sagan.

Mesaj

Aşağıdaki görselde gördüğünüz mesaj, Carl Sagan ve ressam eşi Linda Salzman tarafından tasarlandı. Amaç uzaylılara kendimizi ve gezegenimizi tanıtmak, nerede olduğumuzu söylemekti. Bu yüzden mesajın erkek ve kadın figürleri haricinde kolayca anlaşılabilecek bir yanının bulunduğunu söylemek zor.

İçerisinde oldukça kompleks ancak aynı zamanda basit mesajlar içeren bu mesaj, 15 x 23 cm boyutlarında altın ile kaplı alüminyum bir plağa işlendi ve Pioneer 10’un anten taşıyıcıları üzerine yerleştirildi. (Aynı mesaj 1973’te Pioneer 10’un ikizi sayılan Pioneer 11 üzerine de yerleştirilmişti.) Mesajın boşlukta, Dünya’ya oranla daha az aşınmaya uğrayacağı düşünüldüğü için yüz milyonlarca yıl sağlıklı kalabileceği varsayıldı.
pioneer-plaque1

Mesajın içeriğine ve neler söylediğine özetle bir bakalım. Mesajın sol üst tarafında halter benzeri şekil, nötr hidrojen atomunun paralel ve anti-paralel proton ve elektron dönüşleri arasındaki geçişi temsil ediyor. Evrende en bol bulunan element olduğundan Hidrojenin şematik olarak gösterilmesi tercih edildi. Hidrojen atomunun temsil edildiği şeklin altında ise tuhaf saçılımlı yapı, ikili sistemde Güneş sisteminin 14 pulsara göre uzaklığını ve dönüş sıklığını (dönüş zamanını) gösteriyor.

Bunun hemen altında Güneş sisteminin temsil edildiğini ve uzay aracının çıkış noktasının gösterildiğini kolayca anlamış olmalısınız. Pioneer 11’in sonradan yönünün değiştirilmesi sonucunda üzerindeki bu şemanın geçersiz kaldığını da söyleyelim. Gezegenlerin alt ve üstlerindeki işaretler ise gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıklarına gösteriyor.

Bütün bu mesajlar ve temsiller arasında en dikkat çeken şeklin erkek ve kadın figürleri olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz. Uzaylıların bulması halinde, onlar için de büyük olasılıkla mesajın en şaşırtıcı ve en ilgi çeken tarafı bu şekil olacaktır. Bu resim Carl Sagan’ın eşi Linda Salzman’ın Yunan heykelleri ve Leonardo da Vinci’nin çizimlerinden esinlenerek tasarlanmıştı. Ancak Sagan ve eşi Salzman, bu çizimden ötürü olumlu yorumlardan çok feministlerden, eşcinsellerden, askerlerden ve sanatçılardan yığınla olumsuz eleştiri almışlardı.

Örneğin çizimde erkeğin kadını ihmal ediyormuşçasına çizilmesine cevaben Carl Sagan, erkek ve kadın figürlerinin el ele ya da çok yakın çizilmesi halinde uzaylıların erkek ve kadınların tek bir organizma olduklarını sanabileceğini söylemişti. Erkek ve kadının aynı duruşta çizilmemesinin sebebi olarak Sagan, bacağın esnek bir yapı olduğunu ya da kolların bükülebileceğini uzaylılara anlatmak istediğini söylüyordu. Erkeğin bir eli havada selam veriyor olmasına yine feministlerden eleştiri mektupları geliyordu. Ancak Sagan, her iki figüründe eli havada durmasının uzaylıların insanları ellerinin sürekli elleri havada gezen canlılar olarak anlamasına sebep olabileceğini söylemişti. Bu figürlerin yerine bir çift dua eden insan çizilmesi gerektiğini savunan dincilerden tutun, kadının dış cinsel organının çizilmemesine kadar her kesimden ve herkesten eleştiri yağmıştı. Elbette Sagan’a destek olmayan kimse de yok değildi. Mesajın içeriğinin doğru olup olmadığı tartışması kadar, mesajın biz insanlar için ne anlamlar ifade ettiği de konuşulmaya başlanmıştı. Carl Sagan’ın mesaj için en anlamlı yorum olarak gördüğü New York Times’ın cümlelerine burada yer vermek istiyoruz:

“Gökyüzünün bilinmeyen yasalarına rağmen, insan yıldızlara mesajlar gönderebiliyor ama Dünya’da bulunan kendi sistemlerine egemen olmakta hala aciz. İnsanın günün birinde kendi gezegenini nükleer güçle yok etmemesi için çareler aranırken, sesi gittikçe yükselen bir koro, onun bu gezegeni aşırı üreyerek ya da kaynakları uygunsuz biçimde kullanarak tüketebileceğini söylüyor. O halde, uzaya fırlatılan mesaj aynı zamanda Dünya’ya yapılan bir uyarıdır. Altın kaplı levha hala var olan insanlardan bir mesaj verebilmelidir; bir zamanlar yaşamış insanlardan değil.

adoptaspacecraftvoyager1
Pioneer 10 Uzay Aracı.

Bu sözlerden yalnızca birkaç yıl sonra 1977’de NASA, Pioneer Programı’nın devamı olarak dış Güneş sistemini araştırma amacıyla Voyager Programı’nı başlatacaktı. Pioneer araçlarında olduğu üzere Voyager araçlarının da dış Güneş sistemini araştırdıktan sonra yıldızlararası yolculuğa çıkacakları bilindiğinden Carl Sagan daha önce yaptığını tekrarlamak istedi. Voyager 1 ve Voyager 2’ye de altın plaklar konulacaktı ancak bu yeni plaklar Pioneer plaklarının üst modelleri olacaklardı. Carl Sagan plakların içeriği için geniş bir komite oluşturdu ve plağın içerisine Güneş sistemindeki gezegenlerin, Dünya’mızın, vücut ve vücut yapımızın, DNA’mızın, yeni doğan bebeklerin, ailelerin, hayvanların, ağaçların, yaprakların, böceklerin olmak üzere 115 fotoğraf koyuldu.

Ayrıca plak 39 adet gök gürültüsü, rüzgar, balina, kuş, dalga sesleriyle birlikte 55 dilde uzaylılara selam mesajları da içeriyordu. Türkçe kaydedilen selamlama mesajı ise; “Sayın Türkçe bilen arkadaşlarımız, sabah-ı şerifleriniz hayır olsun.’’ şeklindeydi. Plağa 22 adet de müzik eklendi. Buraya tıklayarak plağın içerisine konulmuş bütün fotoğraflara ulaşabilirsiniz.

Voyager altın plağının kapağı (solda) ve kendisi (sağda).

Voyagerlara yerleştirilmiş olan plağın kapağında fotoğrafta görebileceğiniz üzere daha önce Pioneer araçlarına da çizilmiş olan pulsar haritası bulunmaktadır. Sağ altta, yine Pioneer araçlarında da yer verilmiş olan hidrojen atomunu görebilirsiniz. Pulsar haritasının üzerindeki ve plağın sağındaki çizimler ile plağın nasıl çalıştırılacağı anlatılmıştır. Erkek ve kadın figürlerine ise gelen yoğun eleştiriler sonunda izin verilmemiştir. Altın kaplama bakırdan yapılan plak, yarılanma ömrü 4.46 milyar yıl olan Uranyum-238 ile kaplanmıştır.

Voyager 1, bugün Zürafa takımyıldızı yönünde ilerlemekte ve yaklaşık 40.000 yıl sonra Gliese 445 yıldızına 1.5 ışık yılı kadar yakından geçecek. 40.000 yıl insan ömrüyle kıyaslandığında oldukça uzak bir gelecek olarak gözükebilir ancak evrensel ölçeklerde 40.000 yıl yalnızca bir “an”dan ibarettir. 40.000 yılı altın plakların uzun ömrüyle kıyaslarsak aslında herhangi uzaylı bir medeniyetin plağı bulması çok da düşük bir ihtimal değil.

Gelişmiş uzaylı bir medeniyetin plağı bulup çalıştırmayı başardıktan sonra seslerimizi dinleyip, fotoğraflarımıza bakacağı anı bir hayal edin. Ya da biz, bugün binlerce hatta milyonlarca yıl önce gönderdikleri mesaj sayesinde evrenin çok uzaklarda bir yerinde yaşadığını bildiğimiz bir medeniyetten böylesi bir mesaj alsaydık, ne yapardık? İnsanlık, neler düşünür ve neler hissederdi? Acaba amaçları Carl Sagan’ın tasvir ettiği üzere bir toz tanesinin geçici bir süreliğine hakimi olmak isteyen “o” insanlar neler hissederdi? İnsanlık olarak, o saatten sonra Dünya’nın aynı anda hem çok küçük hem de çok büyük olduğunu, aynı anda hem çok değerli hem de çok değersiz olduğumuzu anlayabilir miydik? Belki de gerçekten altın plaklar, sonsuz uzay okyanusunda savrulmakta olan bir mesajdan çok, kendimize gönderdiğimiz anlam dolu mesajlardır.

“Şimdi insanoğlunun yeni gemisi,
Sonsuz bilinmeyene gidiyor,
Çıplak, yıldız hızıyla, yılların ilerisine,
El ele, sınırın ötesine ve yalnız.
Git, türümüzün küçük temsilcisi,
Ulaş ulaşabilirsen, uzak bir limana.”

Aim Morhardt
Altın Haberci 

Kemal Cihat Toprakçı

(1) http://www.nasa.gov/centers/ames/missions/archive/pioneer.html

(2) https://en.wikipedia.org/wiki/Pioneer_program

(3) http://voyager.jpl.nasa.gov

(4) Sagan, C. (2013) Kozmik Bağlantı. Say Yayınları.




Kozmik Fenerler Samanyolu’nun Kadim Çekirdeğine Işık Tutuyor

Astronomlar Samanyolu merkezinden sadece 2.000 ışık yılı uzaklık içinde yaşlı bir yıldız grubu keşfettiler. Bu yıldızlar 10 milyar yıldan daha yaşlı ve yörüngeleri de Samanyolu’nun ilk oluştuğu dönemlere ilişkin bilgiler içeriyor.

Bu yıldız gruplarının yörünge doğrultuları ve hızları, şimdiye kadar ilk defa galaksi merkezinde bulunan diğer yıldız gruplarından ayrılabilmiş. Anglo Avusturalya Teleskopuna bağlı AAOmega tayf çekeri, iyi bilinen yıldız türleri olan RR Lir türü yıldızlara odaklanmış.

Bu yıldızlar titreşim yoluyla kabaca bir günde parlaklıklarını değiştiren yıldızlardır. Her ne kadar sabit parlaklıktaki diğer yıldızlara göre yapılarının anlaşılması daha zor olsa da, RR Lirler “standart mumlar” olmaları nedeniyle uzaklık ölçümleri yapılabilen ve sadece 10 milyar yıldan daha yaşlı yıldız grupları içerisinde gözlenen cisimlerdir. Bu gruplara örnek olarak yaşlı “Halo” küresel kümeleri gösterilebilir.

Galaksimiz Samanyolu’nun detaylı bir mozaik fotoğrafı (Telif: Mehmet Ergün).

Çalışma süresince Sagittarius takımyıldızı içerisinde, gökyüzünde Dolunay’dan daha büyük bir alanı kapsayan bölgedeki yüzlerce yıldızın uzay hızları ölçülmüş. Çalışmayı yürüten takım daha sonra ilk oluştuğu sırada Samanyolu merkezindeki şartlarla, gözlenen bu RR Lir yıldızlarının yaşlarını ilişkilendirmeyi başarmış.

Aynı Londra’nın veya Paris’in antik Roma hatta daha eski uygarlıkların üzerine inşa edilmesi gibi, Samanyolu galaksimiz de, oluşumundan günümüze kadar çok sayıda yıldız jenerasyonuna ev sahipliği yapmıştır. Ağır elementler, Astronomlar tarafından “metaller” olarak tarif edilirler ve bu elementler yıldızlar tarafından oluşturulurlar.

Her yeni oluşan yıldız jenerasyonu metalce daha da zengin hale gelmektedir. Bununla birlikte, en eski yıldız gruplarının metalce fakir yıldızlar olması da beklenmektedir. Galaksimizin merkezi bölgesi metalce zengin yıldızlar tarafından çevriliyken, Güneş’imiz de Galaksi merkezi boyunca uzanan “çubuk” adı verilen bir merkezi bölgede yer aldığı için benzer metal bolluğu gösterir. Ayrıca daha önceki çalışmalarda çubuk üzerinde bulunan bu yıldızların galaksi merkezi etrafında kabaca aynı doğrultuda dolandıkları da bulunmuştur.

Burdur Sagalasos antik kendinden Samanyolu (Telif: Koray Kuloğlu)

Samanyolu içerisinde bulunan Hidrojen gazı da, bu dolanma yönünü takip eder. Bu nedenle merkezdeki cisimlerin tümünün benzer dolanma yönelimlerine sahip olduğu düşüncesi, geniş ölçekte kabul gören bir düşünceydi. Fakat RR Lir türü yıldızların bu çubuk yapısı içerisindeki diğer yıldızların dolanmalarına benzer bir hareket göstermemeleri, bu cisimlerin Samanyolunun oluşumunun ilk parçalarından biri olduklarını yani tamamen farklı bir geçmişe sahip olduklarını gösteriyor.

RR Lir yıldızları pulsasyon gösteren yıldızlardır ve bir günlük süre içerisinde görünür parlaklıklarında değişimler meydana gelir. Çalışmayı yapan bilim adamları RR Lir’lerin bu durumlarını da göz önüne alarak merkezde bulunan diğer yıldızlara göre, RR Lirlerin göreli hızlarının ve rastgele hareketlerinin farklı olduğu sonucuna varmış.

Çalışmada gelecek adımı merkezi RR Lir yıldızlarının metal bolluklarının ölçümü oluşturuyor. Çalışılan yıldız sayısı ise henüz 1000 civarında. Bu sayının üç veya dört katına çıkarılması ise takımın diğer hedefleri arasında.

Çeviren: Utku Demirhan

Kaynak




Hint Chandrayaan-2 Ay Görevi, Yıldızlarası Filminden Daha Ucuza Malolacak.

Hindistan’ın yaklaşmakta olan 800 milyon Pupi’lik Chandrayaan-2 görevi, Hollywood’un 2014 yapımı 1.062 milyon Rupi (165 milyon dolar) bütçeli bilim kurgu filmi ‘Interstellar’dan daha ucuz olacak.

Aslında, 2013 yılında başlatılan ISRO‘nun (Hindistan Uzay Araştırmaları Organizasyonu) daha önceki 470 milyon Rupi’lik Mars görevi de, aynı yıl yapılan bütçesi 640 milyon Rupi (100 milyon dolar) olan bir diğer Hollywood uzay filmi olan ‘Gravity‘den de daha ucuzdu. Peki, Hint Uzay Araştırmaları Organizasyonu’nun uzay ve gezegenlerarası görevlerini ucuz maliyetli kılan şey nedir?

The Times of India gazetesi ile yapılan özel bir röportajda; ISRO’nun başkanı Dr. K. Sivan, organizasyonun uzay ve gezegenler arası görevlerinin tutumlu yapısını açıkladı. Yaptığı açıklamada; sistemi basitleştirmenin, karmaşık sistemi basitleştirmenin, katı kalite kontrolünün ve ürünün verimini maksimuma çıkarmanın, uzay görevlerini basit ve ucuz maliyetli bir hale getirdiğini söyledi. “Bir uzay aracının veya roketin her aşamasında sıkı bir nöbet tutuyoruz ve bunun sonucunda ürün israfından kaçınıyoruz ki, bu da bize görev maliyetini azaltmamıza yardımcı oluyor.”

Chandrayaan 2
Chandrayaan 2 görevinin Ay’a uçuş planı.

ISRO, Nisan ayında bir zamanda gerçekleşecek olan Ay’ın yüzeyine yumuşak inişi ve keşif aracı yürüyüşünü de kapsayan Chandrayaan-2 görevini fırlatmayı deneyecek. Bununla birlikte, fırlatma tarihini belirleyek olan şey, Ay’ın Dünya’ya göre göreceli pozisyonu gibi çeşitli etkenle. Dr. Sivan, “bilimsel görevden maksimum miktarda faydalanmak için, Ay görevinde şafaktan alacakaranlığa inişi ve keşif aracı yürüyüşü yapabilmek için uğraşıyoruz.

Eğer çeşitli sebeplerden dolayı Nisan ayında iniş yapamazsak, görev Kasım ayında başlatılacak. Nisan ve Kasım ayları arasında görevi başlatırsak, Ay tutulmaları nedeni ile mükemmel bir şafaktan alacakaranlığa inişi ve deney zamanlarını elde edemeyeceğiz. Bu nedenle de, söz konusu iki zaman arasında göreve başlamaktan kaçınacağız. Fırlatma için mükemmel zamanlama sadece ayda bir kere elimize geçiyor” diye açıkladı.

Ay’ın ekvator bölgesine inen araçlara sahip olan NASA’nın Apollo ve Rusya’nın Luna görevlerinin aksine ISRO, uydumuzun güney kutbuna yakın bir yerlere keşif aracı indirmeyi planlıyor. ISRO başkanı ayrıca, “Güney kutbuna yakın bir iniş yeri seçtik, çünkü milyarlarca yıllık eski büyük kayalar var. Bu yapıları ve yüzeyi incelemek, Ay’ı daha iyi keşfetmemize ve evrene karşı olan anlayışımızı zenginleştirmemize yardımcı olacaktır” diye açıklamasına devam etti.

Chandrayaan 2 misyonu, bir sabit yüzey aracı ve bir gezici araçtan oluşuyor.

Yumuşak inişten sonra; altı tekerlekli keşif aracı, iniş aracından ayrılacak ve Ay’ın yüzeyinde 100-200 metre yol almaya çalışarak buradaki içeriği analiz edecek. Araç, 14 Dünya günü (bir ay günü) boyunca aktif bir şekilde kalacak ve yörünge aracı vasıtası ile 15 dakikada bir Yeryüzü’ne veri ve resim gönderecek şekilde planlanmış durumda.

Chandrayaan-2 görevine Rusya’nın başlangıçtaki katılımı sorulduğunda ise Dr. Sivan, daha önce Rusya’nın görev için bir keşif aracı sağlayacakları konusunda kendilerine söz verdiğini ancak, ISRO bilim insanlarının kendilerine ait bir keşif aracı istediklerini anlattı.

“Bu süre zarfında, Rusya’nın bir iniş aracını da içeren Phobos-Grunt adlı Mars görevi başarısız oldu. Daha sonra Rusya, görevin başarısız olmasına yol açan hatayı düzeltmek amacıyla biraz daha süre istedi. Bu durumları göz önünde bulundurarak ISRO, kendi keşif aracını ve iniş aracını geliştirmeyi planladı. Dolayısıyla, bu görev artık tamamen yerli bir Hint programı” diye açıklmasına devam etti.

Farklı Chandrayaan-2 bileşenleri üzerindeki simülasyon testlerinin Bengaluru, Mahendragiri ve Chitradurga, Karnataka da bulunan ISRO merkezlerinde devam eden benzetim testleriyle ilgili şunu söyledi: Aslında ISRO, “tehlike önleme ve iniş” testlerinin bir parçası olarak, yeryüzü testleri sırasında birkaç tane yapay “Ay krateri” yarattı.

Çeviri: Burcu Ergül

Kaynak: indiatimes.com

 




Sovyetler Birliği’nin Uzay Mekiği: Buran

Uzay mekiği Atlantis’in 21 Temmuz 2011’de Florida’daki Kennedy Uzay Üssü’ne iniş yapmasıyla, ABD’nin uzay programında bir dönem sona ermişti. O mekiklerin muadili Buran ise, başlı başına bir “uzay yarışı trajedisi” konusudur.

Son 30 yıl içinde, NASA’nın uzay mekikleri Atlantis, Challenger, Columbia, Discovery ve Endeavour dünyanın yeniden kullanılabilir ilk uzay araçları filosu olarak çok sayıda uyduyu uzaya taşıdı. Bu mekiklerden Atlantis, Endeavour ve Discovery Amerikan Havacılık müzelerinde gururla sergileniyor.

Lakin Uzay çalışmaları bize her daim “Uzay Yarışları” olarak lanse edildiğine göre ABD’nin rakibi SSCB, Uzay mekikleri çalışmalarında ne denli başarılı oldu? Yukarıda ismi sayılan emekli mekiklerin gölgesinde Sovyetler’in BURAN isimli Uzay mekiği unutulmuş bir hatıradır. Şimdi eskinin o ünlü “Demir Perde”sini aralayıp bu hazin öyküye göz atalım:

burantestucusu
Test uçuşu sonrası iniş yapmakta olan bir Buran mekiği prototipi. Bu test uçuşları, mekiğin dev bir Antanov 225 uçağının “sırtında” birkaç bin metre yüksekliğe çıkarılması, ardından serbest bırakılması şeklinde gerçekleştiriliyordu.

BURAN PROGRAMI Sovyetler Birliği’nin uzay mekiği projesidir. Бура́н (BURAN) kelimesinin anlamı Türkçe’de bora, fırtınadır. Proje kapsamında test mekikleriyle birlikte toplam 10 adet olması düşünülen mekiklerin yapımına farklı tarihlerde başlandı. İnşa edileceklerden ilk beşi test mekikleriydi ve hepsi tamamlanmış ve atmosferik uçuşlarla görevlerini yapmışlardı.

OK-1K1 olarak da adlandırılan model ise, ilk defa uzaya çıkan model olacaktı. Yapımına 1986 yılında başlanmıştı ve 15 Kasım 1988’de uzaya çıkmıştı. Bu modele ilk önce Baikal ismi verilmiş olsa da uçuşuna kısa bir süre kala ismi “Buran” olarak değiştirildi.

BURAN mekiğinin temel dizaynı hemen hemen Amerikan mekikleri ile aynıydı, fakat bir kaç noktada onlarda ayrılıyordu. Bunlardan ilki, mekikler arasındaki itki sistemlerinin farkıdır. Amerikan mekiklerinin kıç kısmında 5 ana motor bulunur: 3 adet büyük motor (fırlatma işleminde kullanmak üzere) ve 2 adet yörünge manevra motoru (Orbitam Maneuvering Engines). Buran mekiğinde ise sadece 2 adet Yörünge Manevra Motoru ve birkaç adet küçük İtki-Kontrol sistemi bulunmaktadır.

buranmotorbolumu
Şu an bir müzede sergilenmekte olan Buran mekiğinin arkadan görünüşü. Araç, arka tarafında hem yönlendirme, hem de ilerleme amaçlarıyla kullanılan küçük, ama devrimsel itki sistemlerine sahipti.

Görüldüğü gibi bu noktada Sovyet mekiği, Amerikalı muadillerine üstünlük sağlamıştı. Amerikan mekiklerindeki üç adet ana motor kalkış için gerekli itkiyi sağlayabilmek adına, mekikle birlikte fırlatılan harici büyük tanktan besleniyorlardı (hani görüntülerden aşina olduğumuz TURUNCU tanklar). Ancak, bu da yeterli gelmediği için, bu yakıt tankının her iki yanına birer dev katı yakıt roketi (solid-fuel boosters) eklenmek durumundaydı.

Atmosferi terk ettikten sonra devre dışı kalan mekiğe entegre bu üç ana motor, yörünge manevraları esnasında da tamamen gereksiz yere yük oluyorlardı. Sovyetler bu sorunu “Energia” adını verdikleri oldukça büyük bir roket sistemi ile çözmüştü. Kalkış esnasında BURAN, başlı başına bir fırlatma aracı olan Energia’nın taşıdığı basit bir yüktü sadece. Bu çözüm de Sovyetler’e yük taşıma kapasitesinde üstünlük sağlamıştı.

buranfirlatmarampasi45
Yörünge testi için fırlatma rampasında bekleyen Buran mekiği ve taşıyıcı roket sistemi. Bu araç, toplam 202 dakika süren yörünge görevini tümüyle kendi bilgisayar sistemlerini kullanarak gerçekleştirmiş, ardından hiçbir insan müdahalesi olmadan kendi başına yeryüzüne inmeyi başarmıştı.

BURAN Mekiğinin bir diğer önemli avantajı ise güvenlik sistemlerinde idi: Mekiği taşıyan Energia roketi “kapatılabiliyordu.”

NASA’nın Challenger kazası böyle bir kapatma sisteminin olmayışı nedeniyle gerçekleşmişti. Kalkıştan sonra merkezi turuncu tankın her iki yanında bulunan dev katı yakıtlı iticilere müdahale edilemiyordu. Çünkü bir katı yakıtlı roket, ateşlendikten sonra bir daha asla durdurulamaz. NASA’nın katı yakıtlı fırlatma sistemine karşı, Sovyetler’in sıvı yakıtlı Energia roketi bu özelliği ile bir adım daha önde olacaktı.

Ama bu iki avantajın dışında belki de en önemli ayırt edici özellik, insansız uçuş yapabilecek olması idi. 1981 yılında NASA, Columbia mekiğini 2 astronot ile fırlatırken; 1988’deki üç buçuk saat civarı süren yörüngedeki ilk ve tek uçuşunda BURAN mekiğinin içinde hiç bir kozmonot bulunmamaktaydı.

buran-antonov
Kendisi için özel üretilmiş olan Antanov 225 uçağının üzerinde görev yerine taşınan bir Buran mekiği. Mekiğin atmosfer uçuş testleri de yine bu uçak üzerinde gerçekleşiyordu. Kilometrelerce yükseğe çıkarılan mekik serbest bırakılıyor, sonrasında ise kimi zaman otomatik sistemleriyle, kimi zaman da kozmonotlarca kullanılarak yeryüzüne iniyordu.

Ancak, 1988 yılında yapımına başlanılan OK-1K2 seri numarasına sahip Ptichka (“Птичка”) isimli bir mekik, 1993’te uçuşa hazır hale gelmesine yakın bir zamanda bunca üstünlüğüne karşın Buran programı durduruldu. Zaten SSCB’nin 1980 sonrasında yaşadığı sarsıntılı siyasi dönem Buran projesinin çok gecikmesine ve bir yığın aksaklığa sebep olmuştu. Üstüne bir de ülkenin dağılması eklenince, programı devam ettirecek ne siyasi, ne de ekonomik güç kalmamıştı.

Sovyetlerin Uzay Programına güzelleme niteliğinde gibi olan bu yazı sonrasında içimize şu heves düşebilir: Acaba bu olağanüstü mekiği Rusya’da veya herhangi bir ülkedeki hangi müzede ziyaret edebilirim?

buran-hurda
Açık havada paslanmaya terkedildiği bir Rus hava üssünde, yanıbaşındaki Mig-29’lara hüzünle bakan bir Buran mekiği.

20 Milyar Ruble harcanan Buran Programı Sovyetler Birliği’nin dağılması sonucu 1993’te sona erdikten sonra, bugün Kazakistan topraklarında bulunan Baykonur Uzay Üssü’nde atıl bir şekilde kaldı.

Ne yazıktır ki 12 Mayıs 2002 tarihinde OK-1K1 mekiğinin bulunduğu hangarın (Hangar 112) çatısı bakımsızlık ve sert iklim koşullarına dayanamayarak çöktü. 7 işçinin hayatını kaybettiği bu hadise esnasında Buran Mekiği ve Energia roketinin bir prototipi de tamir edilemez şekilde enkaz altında kaldı.

Bugün Buran mekiklerinin yapımı yarım kalan prototipleri, kimi zamanlarda uzay sergilerinde gösterilme amaçlı olarak bazı ülkelerde sergileniyor.

Buran3
Sidney olimpiyatlarının açılışı sırasında gösteri amaçlı Avustralya’ya getirilen bir Buran mekiği prototipi. Bu prototip, çok sayıda atmosfer uçuş testine katılmış, saatlerce uçmuştu.

Bu araçlardan OK-2M o kadar şova yönelik kullanılmıştır ki, Sidney Olimpiyatları‘nın açılışı için Rusya’dan satın alınmış, olimpiyat sonrasında ise 5 yılını bir otoparkta sergilenerek geçirmiştir. Ardından bu araç bir şekilde Bahrenyn‘e giden mekik, bir süre orada sergilenmiş ve uzun süren bir hukuk savaşından sonra Almanya‘da bir müzede sergilenmeye başlamıştır.

OK-7M ise da acıklı bir hayat geçirdi. 1995 ile 2004 arasında önce bir lokanta, ardından depo olarak kullanıldı. Sonrasında Rus devleti tarafından (haline acımış olmalılar) bir uzay üssüne kaldırıldı ve şu anda orada paslanıyor.

Yaklaşık %50’si tamamlanmış olan OK-2K1 ise daha şanslı. Her zaman Rus Uzay Ajansı’nın (RSA) elinde kaldı ve genellikle hava gösterilerinde ve müzelerde sergilenmek üzere kullanıldı. Şu anda da hala tek parça halde bir Rusya’da askeri bir havaalanında açık havada bekliyor.

Yavuz Tüğen

Kaynaklar:
http://www.buran-energia.com/
http://flightclub.jalopnik.com/did-the-soviets-build-a-better-shuttle-than-we-did-1713379466?rev=1435083336580
http://rbth.co.uk/science_and_tech/2014/01/16/buran_what_happened_to_soviet_space_shuttle_33301.html
http://www.newscientist.com/article/dn20664-cosmonaut-soviet-space-shuttle-was-safer-than-nasas.html




Uzayda Su Arayışı Neden Çok Önemli?

Bilim insanları niçin en olmadık yerlerde bile su arıyor, her bulduklarında da bunu çok önemli bir keşifmiş gibi sunuyorlar? Evet kabul ediyorum, çoğunuza artık baygınlık geldi bilim insanlarının; “x gezegeninde su bulduk”, “şu astroidde su buzu keşfettik” şeklinde açıklamaları. Bul bul nereye kadar ve niye bu heyecan?

Öncelikle şu konuda anlaşalım; susuz yaşayamayacağımız gibi, gelecekte uzun aylar, yıllar boyunca sürecek uzay görevleri için bolca suya ihtiyacımız olacak. Fakat böylesi uzun uzay görevlerine yetecek miktardaki suyu, uzay araçlarımıza yükleyip yanımızda götürmemiz mümkün değil. Çünkü her bir litre su, onu taşımak için ek yakıt, her litre ek yakıt, o yakıtı taşımak için daha fazla yakıt, ve nihayetinde daha büyük maliyet demek. O halde bunu gideceğimiz yerde temin etmemiz gerekiyor.

Özetle; bir yere ulaşabileceğimiz kadar suyu yanımıza alıp, daha sonrasında ihtiyacımız olan miktarını orada bulduklarımızla karşılamak zorundayız. Bu durumda, “buz halinde” dahi olsa, insanlı ziyaret edeceğimiz gök cisimlerinde, hele ki oralara uzun süreli yerleşmeyi hayal ediyorsak; suyun varlığı hayati bir önem arzediyor.

Vesta
Fotoğraf, Asteroid kuşağında yer alan dev göktaşlarından biri olan Vesta’nın yüzeyindeki su buzu bulunan bir bölgeyi gösteriyor.

Tabi suyu sadece “içmek” için aramıyoruz. Aynı zamanda ihtiyaç duyacağımız “oksijen” için de su gerekiyor. Bu oksijeni de Güneş Sistemi’ndeki uzun görevlerde yanımızda götürmemiz mümkün değil. Örneğin Mars’a birkaç aylık yolculuk ile gittik. Bu birkaç ay boyunca ihtiyacımız olan oksijeni yanımızda taşıdık. Peki ya sonrasında ne yapacağız?

Güneş enerjisini elektriğe dönüştürüp, sudan”elektroliz” yoluyla oksijen üretmek çok basit düzeneklerle mümkün. Bunu zaten hemen hepiniz ilkokul fen bilgisi kitaplarında görmüş, bazılarınız da basit düzenekler kurarak denemişsinizdir. O halde gittiğimiz yerde su varsa, oksijen de var demektir. Hele ki atmosferi uygun olmayan örneğin Mars gibi bir yerde koloni kurmak istiyorsak, suya ulaştığımızda oksijene de ulaşmış sayılırız. Yani suyu hem içmek, hem de nefes almak için arıyoruz.

Su Elektroliz
Evinizde kurabileceğiniz çok basit bir düzenekle suyu oksijen ve hidrojene siz de ayrıştırabilirsiniz. Bu basit sistemin çok daha gelişmişi, şu an uzun görevlere çıkan denizaltılarda standart prosedür şeklinde oksijen elde etme yöntemi olarak kullanılmakta. 

Hepsi bu kadar mı? Değil elbette. Suyu içmek ve solumak dışında bir de yakıt olarak kullanabiliyoruz. Biliyorsunuz, su iki hidrojen ve bir oksijen molekülünden oluşur. Yine oksijen elde etmekte kullandığımız yöntemle; elektroliz sonucu sudan elde edilen hidrojen, uzay araçlarımızda kolaylıkla yakıt olarak kullanılabilir.

Böylelikle, yanımızda “geri dönüş” yakıtını taşımak zorunda kalmayacağımız gibi, suyun olduğu bölgelere kalıcı üsler kurabilmemiz, yerleşmemiz, hatta buralardan başka gezegenlere veya uydulara gitmemiz mümkün olacak.

Güneş Sistemi’nde insanlı bir uzay kolonisi veya uzun sürecek bir insanlı dış gezegen görevinde kendi yiyeceğimizi de kendimiz üretmek durumundayız. Dünya’dan aylar, yıllar boyu yetecek tonlarca yiyecek ile havalanmak yerine, bulunduğumuz bölgede tarım yapıp kendi besinimizi üretebileceğimiz seralar kurmak “sürdürülebilirlik” açısından yapılabilecek en doğru davranış olur.

marskolonisi
Güneş Sistemi’nde Mars gibi gezegenlere kurulacak kolonilerin veya insanlı bilimsel istasyonların, su ve oksijeni bulundukları yerden temin etmek dışında bir şansı bulunmuyor. Hatta bu su ve oksijeni kullanarak çiftçilik yapmaları, kendi besinlerini üretmeleri dahi gerekecek. Tüm bunları Dünya’dan götüremezsiniz.

Tarım yapabilmek için de yine bolca su ve oksijene ihtiyacımız var. Dolayısıyla, bir besin üretim tesisi kurabilmek için bulunduğumuz bölgede suyun varlığı oldukça önemli hale geliyor.

Özetle su, insanlığın evrene açılabilmesi için gerekli olan tüm temel ihtiyaçlarını karşılayan bir madde. Onun içindir ki bilim insanları, her bulduklarında çocuklar gibi seviniyorlar.

Tamam, bulunan sular, bugün bizim işimize yaramayacak. Fakat gelecek nesiller elde etmeye gayret edip çabaladığımız bu bilgilerden faydalanarak uzak gezegenlere rahatlıkla açılabilecek. Newton da kütleçekim kanunlarını bulduğunda, “bir gün bununla uzaya uydu atılır, hatta gps bile yapılır” diye düşünmemişti. Keşfet, at sepete, yarın insanlığın elbet işine yarar…

Zafer Emecan




Nedelin Felaketi: Uzay Yarışındaki En Büyük Dram!

SSCB ve ABD arasındaki kıyasıya uzay yarışı rekabeti, insanlığın gelişimine ve uzaya açılmamıza büyük fayda sağlamış olmasına karşın, yarışın arka planında Nedelin felaketi gibi çok büyük dramlar da bulunuyor.

24 Ekim 1960 yılında yaşanan Nedelin Felaketi ise, bu yaşanan dramların belki de en büyüğü idi. 150 civarı bilim insanı ve teknisyenin ölümüne neden olan felaket, Sovyetler’in R-16 roketinin ilk denemesi sırasında gerçekleşti.

R-16 roketinde kulanılan yakıt, çok tehlikeli ve zehirli bir madde olan Asimetrik dimetil hidrazin içeriyordu. Bu maddenin kullanılmasının sebebi, daha önce roket yakıtı olarak kullanılan sıvı oksijen destekli karosenden çok daha kolay depolanması ve bu tür roketlerin uzun süreler boyunca fırlatıma hazır saklanmasının mümkün oluşuydu. Sovyetler, daha önce büyük başarı yakalamış ve uzay yolculuğu yapabilmiş olan R-7 roketlerinin kısıtlamalarından R-16 ile kurtulmak istiyorlardı.

Bununla birlikte, gerek ABD ile olan uzay yarışında hep önde kalabilme arzusu, gerekse Sovyet ordusunun bir an önce kullanışlı bir balistik füzeye kavuşma isteği, R-16 ekibinin başındaki Mitrofan Ivanovich Nedelin üzerinde büyük baskı oluşturmuştu. Bu nedenle Nedelin, mühendislerin ısrarlarına rağmen güvenlik prosedürlerinin bir çoğunu atlayarak testin Bolşevik Devrimi yıldönümünden önce yapılmasına karar verdi. 24 Ekim günü fırlatmanın yapılmasına birkaç saat kalmış olmasına rağmen, bilim adamları ve mühendisler testin ertelenmesi için ısrarcı olmayı sürdürüyorlardı. Ancak Nedelin onları dinlemedi…

Nedelin Felaketi’nin çok sonraları video kayıtları da yayınlanmıştı. Bir kısmını yukarıdaki videoda izleyebilirsiniz.

Yaklaşık 100 ton uçucu ve zehirli yakıtla dolu füze, test başladığında henüz yerdeyken, yani fırlatmanın gerçekleşmesine daha varken, ikinci kademe motorlarındaki bir kısa devre sonucu infilak etti. Bu patlama, Baykonur Uzay Üssü’nde henüz roketin yanıbaşında bulunan onlarca personelin ölümüne yol açtı. Fakat çevreye yayılan hidrazin, üssün tümüne yayılarak aralarında Nedelin’ın da bulunduğu 100′ün üzerinde insanın zehirlenerek anında ölmesine neden oldu.

Bu büyük felaket, SSCB yönetimi tarafından hem Sovyet halkından, hem de Dünya’dan 30 yıl boyunca gizlendi. Nedelin’in bir uçak kazasında öldüğü duyuruldu. Diğer üs personeli için de benzer kaza hikayeleri uydurularak ailelerine haber verildi. Zamanla felaketle ilgili haberler yayılmaya başlasa da, SSCB hükümeti bu olayı reddetmeyi sürdürdü. Ancak 16 Nisan 1989 yılında resmi olarak felaket kabul edildi ve Baykonur üssüne “Nedelin Felaketi” olarak isimlendirilen bu olayda hayatını kaybedenler için bir anıt dikildi.

R-16 roketinin denemelerine ise son verilmedi. 2 Şubat 1961 yılında roketin eksikleri tamamlandı ve ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Sonrasında yüzlercesi üretildi ve 1976 yılına kadar operasyonel olarak görevde kaldılar. Her birine birer termonükleer savaş başlığı yerleştirildi ve 13 bin km’lik menzili ile yıllarca soğuk savaş döneminin en korkulan silahlarından biri oldu. Yani, ABD ve SSCB arasındaki uzay yarışının arka planındaki büyük neden; “silahlanma yarışı” idi. Araştırmalara su gibi akıtılan yüz milyarlarca dolar, sadece Ay’a ulaşmak değil, gerektiğinde Washington’u veya Moskova’yı tek atışla vurabilmek içindi.

Zafer Emecan

 




Luna 3 Ay Keşif Aracı ve Ay’ın Arka Yüzü

Üstteki fotoğrafta solda gördüğünüz araç, 4 Ekim 1959 yılında SSCB tarafından fırlatılıp başarıyla Ay’a gönderilen Luna 3 uzay sondası.

SSCB’nin (bugünkü Rusya) Baykonur Uzay Üssü’nden Vostok roketiyle Ay’a gönderilen yaklaşık 278 kg ağırlığa sahip olan araç, fırlatıldığı tarihten itibaren 18 gün boyunca veri gönderimini sürdürmüş, 29 Nisan 1960’da ise tümüyle çalışmaz hale gelmiştir.

Sağda gördüğünüz imaj ise, Ay’ın Dünya’dan görülmeyen yüzüne ait, insanlık tarihinde çekilen ilk fotoğraf. Tüm insanlık, Ay’ın arka yüzünü ilk kez bu fotoğrafla gördü. Luna 3 bu görüntüyü alabilmek için Ay çevresinde yörüngeye girmiş ve yaklaşık 40 bin km uzaklıktan “Ay’ın karanlık yüzü” olarak da bilinen “arka tarafı”nı görüntülemişti. 

Luna 3
Luna 3’ün uç kısmında bulunan kamera açıklığı ve içinde yer alan Yenisey-2 Telefoto cihazı.

Gerçekte, Ay’ın hiçbir yüzü karanlık değildir, her yanı eşit derecede Güneş ışığı alır. Fakat, kütleçekim kilidi nedeniyle sürekli bir yüzü bize bakacak şekilde Dünya’nın çevresinde dolandığı için, biz hep aynı yüzünü görürüz. Buna karşın, Luna 3 sayesinde göremediğimiz “karanlık” tarafı da ilk kez görüntülendi ve bir sır olmaktan çıktı.

Fotoğrafın çekilmesini sağlayan, dönemi için teknoloji harikası olarak niteleyebileceğimiz Yenisey-2 telefoto cihazıydı. Yenisey-2’nin toplam 40 fotoğraf çekebilme kapasitesi vardı. Araç fotoğrafları, beraberinde taşıdığı 35mm’lik normal bir fotoğraf filmi ile çekiyor, daha sonra bu filmler otomatik bir sistemle yıkanıp bir iç kameranın önüne getirililip arkadan verilen güçlü ışıkla aydınlatılıyor, kamera bu filmi “tarayıp” Dünya’ya televizyon sinyali şeklinde aktarıyordu. Yani tam bir elektro/mekanik mucizeydi diyebiliriz.

Luna 3 Ay
Luna 3 tarafından Ay’ın görünmeyen arka yüzüne ait çekilen ve gönderdiği ilk fotoğraf.

Araç, 40 fotoğraf çekebilme kapasitesi olmasına rağmen Dünya’ya 29 adet fotoğraf gönderebildi. Fotoğrafların kalitesi elbette ilk deneme olduğundan oldukça düşüktü ancak, daha sonraki araçlar için büyük tecrübe kazandırdı. Ayrıca araçta yer alan mikrometeor ve kozmik ışın dedektörleriyle de ilk kez Ay yörüngesinde farklı bilimsel araştırmalar yapılabilme imkanına kavuşulmuştu.

Tüm bunlara rağmen, Ay’ın bu dünyadan görülmeyen tarafında uzaylıların yerleşimlerinin bulunduğundan tutun da, nazilerin üsler kurduğuna kadar bir dolu şehir efsanesi hala canlılığı koruyor. Fakat şimdiye kadar ABD, Rusya, Çin, Japonya ve Avrupa uzay ajanslarının sahip olduğu uydularla yapılan gözlemlerin hiçbirinde beklendiği gibi böyle bir bulguya rastlanmadı. Yine de, milyonlarca insan tek bilimsel dayanağı ve kanıtı olmayan böylesi söylentilere inanmayı sürdürüyor.

Zafer Emecan