Güneş Sistemi Popüler Bilim Tüm Yazılar

Ay’da Beton Yapı İnşa Etmek: LUNARCRETE

Hazırlayan: Zafer Emecan
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

Lunarcrete nedir, anlatmadan önce bir ön bilgi vermemiz gerekiyor:

Ay’da bildiğiniz normal betonu kullanamazsınız. Öncelikle Ay yüzeyinde gerekli tesisi kurarak çimento üretebilirsiniz (ve üretmek zorundayız) ancak, beton yapmak için kullandığımız kumu bulamazsınız. Bunun yanında, Ay yüzeyinde basınç neredeyse sıfırdır ve betonun içindeki su (beton gözenekli olduğundan) çabucak gaz haline geçerek betonun yapısını bozar ve “buharlaşır”…

Ek olarak, Ay yüzeyindeki eksterm sıcaklıklardan söz etmemiz gerekiyor. Gündüz vakti yüzey 100 santigrat derecenin üzerinde ısınır. Geceleri ise sıcaklık eksi 150 santigrat derecenin altına “aniden” iner. Bu aşırı sıcaklıklar (ve sıcaklık farkları) da betonu bozan etkenlerdir. Gerçi yukarıda söylediğimiz gibi beton zaten oluşamadan bozulur ama, sıcaklık farklarının yaratacağı tahribatı, yani ani genleşme ve büzüşmeyi de belirtmekte yarar var.

Not: Ay’da bir gün Dünya zamanına göre yaklaşık 29 gün sürer. Yani, 14.5 gün gündüz, 14.5 gün gece.

Lunarcrete

Ay yüzeyini kaplayan pudramsı yapıdaki “regolit”, orada birincil inşa malzememiz olabilir.

Ancak, Ay gibi sıfır basınçlı alanlarda dökülebilecek beton benzeri malzemeler var. Bilim insanları uzun yıllardır bunlar üzerinde çalışıyorlar. Bunlardan en çok ümit vadedeni “Lunarcrete” adıyla anılıyor.

Ay yüzeyi büyük oranda, “Regolit” adını verdiğimiz pudramsı bir tozla ile kaplıdır. Bu toz, büyük oranda oksijen, silisyum, kalsiyum, demir ve alüminyumdan meydana gelmiştir. Bu şekilde pudramsı bir yapıya sahip olmasının nedeni, milyonlarca yıl boyunca Ay yüzeyinin meteor ve mikrometeorlar tarafından bombardımana uğramasıdır diyebiliriz. Bu meteor bombardımanı, yüzeydeki katmanın böylesine ince pudra yapısına bürünmesine neden olmuştur.

Eğer Ay’da beton üretebilmek istiyorsanız, en ucuz ve bol bulunan bu malzemeyi kullanmalısınız. Ki, bilim insanları da bunu yaparak 1986 yılında, Apollo 16 mürettebatının Ay yüzeyinden getirmiş olduğu yaklaşık 40 gramlık regoliti kullanarak beton üretmeyi denediler. Bilim insanları, regolitin sertleşmesi için Ay’da bulunabilen ilmenit minerali ile hidrojeni ekleyerek karışımı (regolit + çimento) 800 santigrat dereceye kadar ısıttılar. Bu işlem sonucu açığa çıkan su, titanyum dioksit ve demir, regolitten bildiğimiz dayanıklığına yakın bir inşa malzemesi üretilmesine yaradı.

Elbette tüm bu işlemleri Ay yüzeyinde açık alanda gerçekleştiremezsiniz. Başta da belirttiğimiz gibi atmosferi bulunmayan Ay’da basınç yoktur ve betonu bir araya getirip yapışmasını sağlamak için gerekli olan çözücü madde (su vs) sıvı halde kalamaz. Bu nedenle, işlemlerin tümünü basınçlı kapalı bir ortamda gerçekleştirmek zorundasınız. Bu da, Ay’da yapı inşası için öncelikle bir “basınçlı alan” inşa etmeniz gerektiğini gösteriyor.

Bununla beraber, regolitten üretilecek beton için su hala bir problem. Biraz önce bilim insanlarının su elde etmek için ilmenit kullandıklarından söz etmiştik. Tabi ki bu bir maliyet, çünkü Ay’da ilmenit bulmak için ekstra bir madencilik faliyetine girişmeniz gerekiyor. O halde, suya ihtiyaç duymayan bir çözüm üretmek gerekli.

Ay'a hava, yani atmosfer basıncı yoktur. Bu nedenle, gereken basıncı sağlayabilecek yapılar inşa etmek önceliğimiz olmalı.

Ay’a hava, yani atmosfer basıncı yoktur. Bu nedenle, gereken basıncı sağlayabilecek yapılar inşa etmek önceliğimiz olmalı.

Bilim insanları bu çözüm üzerinde de çalışmışlar. 2008 yılında Alabama Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Ay toprağında, yani regolitte bol miktarda bulunan sülfürün ayrıştırıldıktan sonra regolit ve çimento karışımına 140 santigrat derece dolaylarında bir sıcaklıkta karıştırıldığında su kullanmadan da beton üretilebildiğini keşfettiler. Ancak ortaya çıkan bu beton, yeryüzünde bildiğimiz betondan yarı oranında daha az dayanıklılık arzediyor. Yine de, düşük çekimli Ay yüzeyinde bu dayanıklılık kaybı göz ardı edilebilir düzeyde.

Elbette bu lunarcrete kullanımı ile Ay yüzeyinde yapı inşa ederken ve ettikten sonra birkaç şeye dikkat etmek gerekli. Öncelikle, lunarcrete (yeterince kalın değilse) hava geçirmez bir materyal değildir. Yani, lunarcrete ile inşa edilmiş yapıların hava geçirmez malzemelerle izole edilmelidir.  Ayrıca, sülfür 115 santigrat derecede erir. Yani, sülfür kullanılarak elde edilen lunarcrete, gündüz vakitlerinde Güneş tarafından ısıtıldığında bozulacak demektir. Bu nedenle, üretilen bu betonu Güneş ışığından koruyacak bir tabaka ile kaplamak gerekir.

Sonuç olarak, henüz yeterince deneyimlememiş olsak bile, Ay yüzeyinde yeryüzünde bildiğimiz biçimde yapılar (evler, binalar vs) inşa edebilecek teknolojiye sahibiz. Gelecekte uydumuz yüzeyinde yerleşim alanları oluşturduğumuzda, bunu orada bulacağımız malzemelerle rahat biçimde gerçekleştirebileceğiz.

Zafer Emecan

Kaynaklar:
http://www.permanent.com/space-industry-bulk-construction.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Lunarcrete
http://home.howstuffworks.com/home-improvement/construction/materials/lunarcrete.htm

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

Yazar Hakkında

Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor'un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. Alakasız üniversiteler bitirmiş olmasına rağmen, içinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan amatör bir bilimci.