Evrenin Keşfi Tüm Yazılar

Uzay Yarışında Son Durak: Uzay İstasyonları

Hazırlayan: Reyhan Çelik

İnsanoğlu, yapısı gereği sahip olduğu merak ve rekabet duygusunu birçok yerde açığa vurmaktan kendini alıkoyamadığı gibi, konu uzay olduğunda da aynı duyguları aksettirmiştir. Eski çağlarda insanlar kuşlarla veya balonlarla Ay’a gitmeyi düşlerken, uzay yolculuğu ile ilgili gerçekçi düşünceler ancak 19.yüzyılın sonlarında ortaya çıkmaya başlamıştır.

Zaten, bir uluslararası siyasi ve askeri gerginlik olan soğuk savaş, iki süper güç olan ABD önderliğinde Batı Bloku, Sovyetler Birliği’nin önderliğinde de Doğu Bloku ülkeleri arasında 1947’den 1991’e kadar devam etmiştir.

Bu sıralarda ilk olarak, Ruslar 4 Ekim 1957’de dünyanın ilk insan yapımı uydusu olan Sputniki uzaya yollayınca, ABD ve Rusya arasındaki soğuk savaş uzay yarışına dönüşmüştür. Sputnik-1’in fırlatılması uzay yarışının başlangıcına ve ABD’de Sputnik krizine neden olmuş, çalışmalarını hızlandıran ABD Explorer-1 adlı uyduyu fırlatmıştır. Bu uydular bilimsel çalışmalarda kullanılmış olsa da, uyduların asıl amacı; uzay yarışını devam ettirmekti. Bu bilimsel amaçlı uyduların ardından, iki ülke de iletişim amacıyla kullanılmak üzere çeşitli uydular göndermiştir.

SSCB’nin, Yuri Gagarin ile ilk insanlı uzay uçuşunu gerçekleştirdiği R7 Semyorka roketi, fırlatma alanına doğru götürülürken.

ABD’nin ve SSCB’nin Dünya yörüngesine uydu göndermeyi başarmalarının onlara kazandırdığı tecrübe önce SSCB’ye daha sonrada ABD’ye uzaya canlı gönderme cesaretini verdi. SSCB ilk olarak meyve sineklerini, ardından Laika isimli köpeği, daha sonra Ay’ın etrafında dolaşan ilk canlılar olan kaplumbağaları uzaya gönderdi.

Bu sırada uzay yarışında geri kalmak istemeyen Amerika şempanzelerle deneylerini sürdürüyordu. Gerekli koşullarda uzayda bir canlının yaşayabileceğini orta koyan SSCB için sıradaki görev uzaya bir insan göndermekti.

Ve nihayet 12 Nisan 1961’de Yuri Gagarin adlı kozmonot, Rus roket tasarımcısı Sergey Korolyov tarafından tasarlanan Vostok-1 aracının yörüngeye oturtulması ile uzaya gönderilen ilk insan olarak tarihe geçti. Yuri Gagarin’in tarihi uçuşundan sadece 24 gün sonra ise, Alan Shepard 5 Mayıs 1961’de Freedom 7 adlı uzay aracıyla uzaya giden ilk Amerikalı ve ikinci insan ünvanını aldı.

Bu arada uzay yarışı hızla devam ederken, SSCB birçok ilke imza atmıştı. Rus Valentina Tereşkova 16 Haziran 1963’te Vostak 6 ile uzaya gönderilen ilk kadın oldu. Aleksei Leonov 18 Mart 1965’te ilk uzay yürüyüşünü gerçekleştirdi.

laika ve yuri gagarin 1

SSCB’nin uzaya gönderdiği ilk canlı (yukarıdaki resim) ve 1961 yılında uzaya gönderilen ilk insan Yuri Gagarin (aşağıdaki resim).

Alan Shepard’ın Amerikan uzay tarihi açısından bu kritik uçuşunun başarılı olmasıyla Gemini ve Apollo programlarına yeşil ışık yakıldı ve insanlığın hayali olan Ay’a ayak basmaya giden yol açılmış oldu. Amerika o zamana kadar yapılan uzay araçlarından farklı olarak Ay’a yanaşmak ve iniş yapmak için uzayda manevra yapabilen araçlara ihtiyaç duyuyordu.

Ancak Amerika, hem uzay yarışının da etkisiyle hem de o zamanki Amerikan başkanı Kennedy’nin uzay havacılığına verdiği destek sayesinde 1969 yılında Apollo 11 isimli uzay aracıyla Neil Armstrong’u ve Aldrin Kaya’yı Ay’a ulaştırmıştır. Neil Armstrong Ay’a ayak basan ilk insan olarak tarihe geçmiştir.

alan shepar ve Rus Valentina Tereşkova

Uzaya giden ilk Amerikalı ve ikinci insan Ana Shepart ve uzaya gönderilen ilk kadın Rus Valentina Tereşkova

SSCB de Ay’a insan gönderme çabalarında bulunmuş fakat her ne kadar kabul etmese de başarısız olmuştur. Hatta, Ay’a insan göndermenin gereksiz masraf olduğunu, kaynaklarını ülke refahı için kullanacaklarını ve böyle bir riski gereksiz yere almak istemedikleri konusunda açıklamalarda bulunmuşlardır.

Ancak yine de Ay’a bazı robotlar göndererek toprak örnekleri almışlar ve deneyler yapmışlardır. SSCB’nin bu hususta başarısız olmasına sebep olarak, 1966’da Rus roket tasarımcısı Sergey Korolyov’un ölümü, Soyuz’ un atılışında ki başarısızlıklar ve N1 roketlerinin başarısızlıkla sonuçlanan denemeleri denilebilir.

Bu durumda ABD, Neil Armstrong’u Ay’a indirince uzay yarışının asıl galibi oldu ve Ruslar Ay’a insan göndermekten vazgeçti. Ruslar’ın asıl amacı askeri uydular yapmak ve Mars’a insan göndermekti.

1006315_307545009391985_1536186055_n

Ay’a giden Apollo astronotları, Ay ve Dünya arasındaki uzaklığı hassas biçimde ölçmemizi sağlayan aynayı yerleştirirken.

Mars’a insan göndermeden önce uzayda ve Ay’da istasyonlar kurmayı planlamışlardı. Rusya’da birden fazla uzay çalışması yapan grup vardı. Bazıları ABD’ye nükleer bomba atabilecek kapasitede büyük roketler tasarlarken, bazı roket uzmanları ise uzayda, Ay’da ve Mars’ta astronotların uzun süre yaşayabileceği kalıcı uzay istasyonları planlıyordu. Böylece Rusya, yeni bir atak yapmak için uzay istasyonları kurmaya yöneldi. Uzay istasyonu kurma projesi hem daha az risk içeriyor hem de maddi açıdan daha uygun görünüyordu.

İlk Uzay İstasyonu (SSCB): SALYUT

SSCB tarafından uzayda bir inşa yapabilmek adına çalışmalar sürdürüldü ve 1971’de ilk uzay istasyonu olan Salyut 1 Proton-K adlı roketle insansız olarak yörüngeye oturtuldu. İstasyon modüler değildi ve tek parça halinde uzaya yollanmıştı. Uzay istasyonuna gönderilen uzay aracı Soyuz-10 istasyona bağlanırken sorun çıktı. Kozmonotların 24 saat süren çabasına rağmen uzay aracı istasyona kenetlenemedi. Bağlantı elemanları arasında 9 santimetre mesafe kalmışken sistem arızalandı ve Soyuz-10, kozmonotlarla dünyaya döndü.

Uzay İstasyonları

Salyut 1 uzay istasyonunun yörüngedeyken kozmonotlar tarafından çekilmiş fotoğrafı.

Birkaç hafta sonra fırlatılan Soyuz-11 uzay aracı ise istasyona sorunsuz olarak bağlandı. Kozmonotların 3’ü de istasyona geçti ve orada 23 gün çalışarak uzayda kalma rekorunu kırdı. Dünyaya dönüşte ise atmosfere girerken uzay aracının basınç vanası arızalandı. Araç paraşütle yere indiğinde kozmonotların üçü de havasızlıktan ölmüştü. Dönüş iki kişilik olmasına rağmen yöneticiler kozmonotlara uzay elbisesi kapsülü giydirmeyerek araca üç kişi sığdırmıştı. Bu felaketten sonra kapsülün içinde kozmonotların mutlaka uzay elbisesi ile bulunması gerektiği kanıtlanmış oldu.

Salyut 1 ile birlikte farklı zamanlarda toplam yedi Salyut istasyonu gönderildi. Ayrıca uzayda eklenti yapılamadığı için yeni gelişmeler oldukça yeni Salyut modelleri üretilip yörüngeye oturtuluyordu.  Bu istasyonlar SSCB’nin ABD’ye karşı üstünlük sağlama çabalarında kullanılmasının yanısıra, uzayın insan organizması üzerindeki etkilerinin incelenmesine ve birçok bilimsel deneyin uzayda yapılmasına ortam hazırladı.

salyut ve soyuz 11

Salyut 1 ve Soyuz 11

Bazı Salyut uçuşları gizli askeri uçuşlar olmakla birlikte, Salyut 2, 3 ve 5 çok gizli askeri Almaz projesine dahildi. Örneğin, Salyut 3’ün bir ABD uzay aracının saldırısına karşı kendisini koruyabilmesi için istasyona 23 mm’lik bir Nudelmann makineli tüfeği yerleştirildiği belirtilir.

Söylendiğine göre tüfek, istasyonun uzun ekseni üzerine yerleştirilmiştir. Kendi başına hareket ettirilemediğinden, istasyonun doğrultusu değiştirilerek nişan alınmaktadır. Sovyetlerin yörüngede böyle bir savunma silahına ihtiyaç duyma nedeni, ABD’nin insanlı Sovyet uydularına karşı da kullanılabilecek olan askeri Ay Örümceği benzeri planları olabilir.

7 tane Salyut istasyonunun 7.si olan Salyut-7 1991 yılana kadar yörüngede kaldı ve birçok kozmonotu ağırladı. Salyut uzay istasyonları uzun süre görev yaptı ve yeni modeller geliştikçe eskiler devre dışı bırakıldı.

ABD’nin uzay istasyonu: SKYLAB

SSCB’nin uzay istasyonları projelerine ilgi duyan ABD, Salyut 1 fırlatıldıktan sonra uzay istasyonu inşa etme çalışmalarına başlamıştır. Böylece bir insansız uzay istasyonu olan Skylab, değiştirilmiş bir Saturn V roketi kullanılarak, 77 ton civarı ağırlığı ile 14 Mayıs 1973 tarihinde NASA tarafından fırlatılmıştır.

Skylab, ABD’nin ilk (ve halen tek) uzay istasyonudur. Skylab’ın ilk uzay istasyonu olduğu yönünde yaygın fakat yanlış bir kanı vardır. Gerçekte Skylab, Uzay Yarışı döneminde, Sovyetler Birliği’nin Salyut 1 uzay istasyonundan sonra ve muhtemelen ona karşılık olarak yörüngeye oturtulmuştur.

skylab

Skylab uzay istasyonu.

1973 ve 1979 yılları arasında dünya yörüngesinde tur atmış olup, insanların yörüngede daha fazla kalabilmesi ve ağırlıksız ortamda çeşitli deneylerin yapılabilmesi amaçlanmış ve bunun için bir atölye, bir güneş gözlemevi ve diğer sistemler içermiştir. SL-2, SL-3 ve SL-4 kod adlarını taşıyan insanlı uzay uçuşlarının ilkinde kalkışta arızalanan ve istasyonun aşırı derecede ısınmasını önlemek için yapılmış olan bir Güneş şemsiyesinin tamiri söz konusuydu.

Tamirin başarılı olmaması durumunda istasyon, kısa sürede aşırı sıcaktan dolayı kullanılamaz hâle gelecekti. 25 Mayıs 1973’te uzaya fırlatılan ekip, önce arızalanmış koruyucu şemsiyenin yerine bir yedeği yerleştiren uzay yürüyüşleri yaparak başarılı oldular. Daha sonra ikinci bir uzay yürüyüşünde arızalanan güneş pilleri değiştirildi. Bundan sonra deneyler yapıldı ve 28 gün uzay istasyonunda kalındı. Bu süre, o tarihte bir rekordu.

İlk Uluslararası İnsanlı Uzay Uçuşu (ABD-SSCB) : APOLLO-SOYUZ TEST PROJESİ (ASTP)

Soğuk savaşın etkisini yitirmesiyle birlikte, 1973’teki petrol krizi ve Sovyetler’ in yaşadığı ekonomik güçlükler, uzay yarışının hızının azalmasına neden oldu. Ortak bir Amerikan-Sovyet uçuşu için görüşmeler 1969’da başladı ve görüşmelerde Salyut ve Skylab istasyonlarının kullanılması önerileri reddedildi. Bunun yerine, uzayda acil kurtarma operasyonları için hem Amerikan hem Sovyet uzay araçlarına uygun bir kenetlenme mekanizması geliştirildi. 1970’de projenin çalışma grubu oluşturularak, Mayıs 1972 yılında SSCB ile ABD arasında Apollo-Soyuz Test Projesi adlı bir proje imzalandı.

astp

İki ülkenin bir arada gerçekleştirdiği ilk uzay görevine çıkan astronot ve kozmonotlar.

İçerisinde Aleksey Leonov ve Valeri Kubasov’in bulunduğu Rus uzay aracı Soyuz 19, 15 Haziran 1975 tarihinde  Baykonur Uzay Üssü‘nden fırlatılırken, yine aynı tarihte içerisinde Thomas Stafford, Vance Brand ve Deke Slayton’dan oluşan mürettebatın bulunduğu Amerikan Apollo uzay aracı Kennedy Uzay Merkezi‘nden fırlatıldı.

17 Haziran 1975’de Amerikan Apollo ve Sovyet Soyuz araçları kenetlendiler. Uzay adamları bazı seremonileri yerine getirdikten sonra birbirlerinin uzay gemilerine geçerek incelemeler ve muhtelif deneyler yaptılar. Kenetlenmeden 44 saat sonra iki uzay aracı birbirinden ayrılarak 50 m kadar uzaklaştılar. Apollo uzay aracı, gölgesini Soyuz’un üzerine düşürerek yapay bir güneş tutulması yarattı.

Böylece Soyuz ‘daki uzay adamları Güneş’in taç tabakasının fotoğraflarını çekebildiler. Bu deneyden sonra iki uzay aracı tekrar kenetlendi. Üç saat daha kenetlenen uzay araçları, ikinci ve son kez ayrıldılar. Uzay araçları 40 m mesafeden morötesi emilim deneyini gerçekleştirdiler. Bu deney, yörünge yüksekliğinde oksijen ve azot elementlerinin tam miktarını tespit etmek amacıyla yapılmıştı.

astp 1

Bundan sonra uzay araçları ayrılarak kendi yollarına gittiler. Soyuz 19, 21 Temmuz’da Kazakistan’a indi. Apollo ise bir dizi deney daha gerçekleştirdikten sonra, 24 Temmuz’da Dünya’ya döndü. Bu uçuş, Apollo uzay aracının son uçuşu olmuştur. ABD, bundan sonra insanlı uçuşlara altı yıl ara vermiş ve ancak 1981’de uzay mekiği ile tekrar başlamıştır.

ASTP, uzayda uluslararası bir kurtarma çalışmasının yapılması için gerekli teknolojinin gelişmesini sağlamış ve bir prova görevi görmüştür. Ancak uzay çalışmalarının geneli düşünüldüğünde, bir iyi niyet gösterisi olmaktan öteye gitmemiştir.

Bu tür bir kurtarma operasyonunu gerektirecek herhangi bir durum ortaya çıkmamıştır. Ayrıca ASTP, iki süper gücün bir arada yürüttüğü ilk insanlı uzay uçuşu olduğundan, Uzay Yarışı’nı sona erdiren olay olarak yorumlanmaktadır. İki ülkenin uzay alanındaki rekabetini sona erdirse de, Soğuk Savaş, ASTP’den sonra da devam etmiştir.

İlk Modüler Uzay İstasyonu: MİR

Mir kelimesi, Rusça “barış” ve “dünya” olmak üzere iki anlam taşır. Mir uzay istasyonunun yapılmasına 1976’da karar verilmiştir ve Mir, insanlığın uzayda uzun süre düzenli olarak içinde yaşadığı ilk uzay istasyonudur.

Bu istasyonun amacı diğerlerinden farklı olarak, gövdesi uzaya çıkarıldıktan sonra diğer bölümlerin uzayda monte edilmesiydi. İlk modülü 19 Şubat 1986’da uzaya gönderildi. Eklentiler için Rus uzay araçlarının, Salyut uzay istasyonuna bağlandığı kenetlenme sistemi kullanıldı. Mir’e aynı anda iki uzay aracı kenetlenebiliyordu. Aynı zamanda Mir’in fazladan iki kenetlenme bölümü daha vardı. Bu bölümlere yeni modüller de bağlanabilmekteydi.

Kozmonotların tehlike anında dünyaya dönebilmesi için bir Soyuz uzay aracı da istasyona bağlı olarak bekletilmekteydi. Ayrıca İstasyonun askeri amaçlarla da kullanılması için kenetlenme bölümleri 20 tonluk modüllerin bağlanacağı şekilde üretildi. 374 kilometre yükseklikte yörüngeye oturtulan Mir’e 10 yıl içinde 7 modül daha eklendi. Mir’in kütlesi 29,7 tona, boyu 19, eni 31 ve yüksekliği 27,5 metreye ulaştı. Hızı saatte 27.700 kilometre idi ve dünyanın çevresinde 91,9 dakikada bir tur atıyordu. Dünya çevresinde toplam 83,331 tur attı.

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

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

Fransa, İngiltere, Avusturya, Almanya, Japonya, Slovakya, Hindistan, Suriye, Afganistan ve Bulgaristan’ın astronotları Mir’de kalmıştı. ABD ve Rusya, soğuk savaşa karşın, ortak uzay program görüşmeleri yaptı ve ABD Başkanı Bush ve Rusya Devlet Başkanı Yeltsin 1992’de ilgili protokolü imzaladı. ABD’nin Uzay Mekikleri, uzayda Mir’e kenetlenebilir hale getirildi. Mekikler, Mir’e Rus kozmonot taşıdı ve Mir’de kalanları dünyaya getirdi. ABD’li astronotlar Mir’de Ruslar ile çalışmalar yaptı.

Yörüngede 1986 ile 1996 yılları arasında gönderilen pek çok modül ile başarılı bir şekilde kenetlenen Mir’in, 23 Mart 2001 tarihinde görevi sona erdi ve atmosfere girerek yanması sağlandı.

Son günlerine kadar, pek çok girişimcinin, muhtemelen ilk yörünge televizyon/film stüdyosunu kurmak için, Mir’i almak gibi planları vardı. Ne var ki istasyon daha fazla kullanılamayacak kadar güvensizdi. Uzay topluluğundan pek çok kişi hala Mir’in en azından bazı parçalarının kurtarılabilir olduğunu, ayrıca yörüngeye materyal çıkarmanın yüksek maliyeti göz önünde bulundurulduğunda, Mir’in yok edilmesinin büyük bir fırsat kaybı olduğunu düşünür.

Son durak: Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS)

Ruslar Mir-2’yi üretmek yerine, ABD’nin önerisiyle uzay istasyonlarının uluslararası işbirliğiyle yapılmasını desteklemiştir. Bir araya getirilen modüllerin birleştirilmesiyle inşa edilmiş olan istasyonun ilk modülü 1998’de ABD’nin öncülüğünde alçak Dünya yörüngesine yerleştirilmiş, böylece ISS, üzerinde yaşanabilen ve Dünya yörüngesinde bulunan en büyük yapay uydu konumunda olmuştur.

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

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

İstasyon, Rus Yörünge Bölümü ve Amerika Birleşik Devletleri Yörünge Bölümü olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır Ortalama bir futbol sahası büyüklüğünde olan istasyon, güneş panelleri ile birlikte yaklaşık 861.804 kg ağırlığındadır.

Saatte yaklaşık 28 bin km/h hızla her 90 dakikada bir Dünya’nın çevresini turlar. Böylece bir günde Dünya çevresinde 16 kez tur atmış olur. Sadece bir gün içinde kat ettiği mesafe, Ay ile Dünya arasındaki mesafe kadardır. Yörünge yüksekliği 330 km ilâ 435 km arasında değişir.

İstasyonun yapısı temel olarak basınçlı modüller, destekleyici dış iskelet ve güneş panellerinden meydana gelmektedir. ISS, deneyler için uzay ortamı ve düşük yerçekimi ortamı sağlayan bir laboratuvar merkezi olarak, mürettebatın biyoloji, fizyoloji, fizik, kimya, astronomi, meteoroloji ve daha birçok dalda deneyler yapmasına olanak verir. İstasyon ayrıca Ay ve Mars görevlerinde kullanılması planlanan ekipman ve sistemlerin, kullanım öncesi uzayda test edilmeleri için çok uygun bir ortam sağlar.

Uzay istasyonları

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda bugün ABD, Rusya, Fransa, İtalya, Japonya, Kanada, İngiltere, İspanya, Almanya gibi birçok ülkeden astronot ortaklaşa bilimsel araştırmalar yürütüyor.

İstasyon mürettebatı genel olarak 6 kişiden oluşur. 6 kişilik ekipler 4-6 ay boyunca istasyonda kalırlar. İlk zamanlarda 3 kişiden oluşan ekip, Columbia uzay aracı faciasından sonra 2 kişiye düşürülmüş fakat 2009 yılında tekrar 6 kişiye çıkarılmıştır. Şu anda Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kaç kişinin kaç gündür kaldığını buradan görebilirsiniz. http://www.howmanypeopleareinspacerightnow.com/

Birçok ülkenin uzay ajanslarının desteği ile yürütülmesi devam eden çalışmalara destek her geçen gün artmaya devam etmektedir. ISS programı; Birleşik Devletler Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), Rus Federal Uzay Ajansı (ROSCOSMOS), Japon Uzay Ajansı (JAXA)Kanada Uzay Ajansı (CSA) ve 10 Avrupa ülkesinin bulunduğu Avrupa Uzay Ajansı (ESA) birlikteliğinde yürütülmektedir. Brezilya Uzay Ajansı (AEB), NASA ile yaptığı ayrı bir anlaşma ile bu ortaklığa katkıda bulunmakta, İtalyan Uzay Ajansı (ASI) ise ESA’nın ISS projelerine tamamen katıldığı gibi, ayrı olarak da değişik anlaşmalarla katkı sağlamaktadır.

31 Ocak 2000 yılında gönderilen Keşif 1 görevinden bu yana istasyon programı ile kesintisiz bir şekilde istasyonda mürettebat varlığı sürdürülmektedir ve 02 Nisan 2013 yılından itibaren, 4810 gün uzayda kesintisiz insan bulunduran Sovyet Uzay İstasyonu Mir’in rekorunu eline geçirmiştir. İstasyonun en az 2020 yılına kadar görevine devam etmesi beklenmektedir.

Reyhan Çelik

Kaynaklar: National Geographic, Tübitak
Kapak fotoğrafı: Astronot Tracy C. Dyson, uzay istasyonunun gözlem penceresinden Dünya’yı seyrederken.

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Reyhan Çelik

İstanbul Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Mezunu. Usturlab Atölyesi ve Ali Kuşçu Uzay Evi’nde astronom olarak görev yapıyor.