Genel Haber/İnceleme Otonom ve İnsansız Araçlar Son Dakika Teknoloji Uzay

MARS YOLCUSU KALMASIN

Bugüne kadar Hollywood, uzay yolculuklarının genelde süslü ve eğlenceli taraflarından bahsetti. Kimi zaman uzayda mahsur kalan astronotları kurtardık, kimi zaman da uzayda geçen aşk hikayelerine tanık olduk. Bu yazıyı kaleme almamdaki amaç ise bir gün gerçekleşeceğine inandığım Mars görevinin ciddiyetini ve gerçek bir uzay yolculuğunun filmlerdeki kadar basit olmadığını, bu sürecin merkezine siz okuyucuları koyarak aktarmak. Keyifli okumalar…

Okumaya devam etmeden önce sizden, kendinizi Mars’a ayak basacak ilk astronotlardan birisi olarak hayal etmenizi istiyorum. Uzun ve zorlu bir eğitim sürecinin, bunun da ötesinde sizi canlı bir şekilde Mars’a götürebilecek yeterlilikteki uzay aracınızın ,yüksek matematik, fizik ve mühendislik gerektiren zahmetli ve maliyetli bir üretim sürecinin ardından fırlatılmaya hazır bir şekilde beklediğini düşünün. Muhtemelen gitmenizi hiç ama hiç istemeyen sevdiklerinizle vedalaştınız ve geri sayımla gökyüzüne fırlatılmayı beklerken insanlık için Neil Armstrong’tan bile daha büyük bir adım atacağınızın bilinciyle hedefinize yani gökyüzüne bakıyorsunuz. Şimdi herkes hazırsa arkanıza yaslanın ve uçsuz bucaksız evrendeki kısa yolculuğunuzun tadını çıkarın. Kısa yolculuk dediğime de bakmayın, aslında ortalama 225 milyon kilometre uzağımızda olan kızıl gezegenimizden bahsediyorum.

Evet doğru duydunuz bizim gezegenimiz. Çünkü bilim önümüzdeki birkaç bin yıl içerisinde medeniyetimizin yok olabileceğini, birkaç milyar yıl sonrasında ise yaşlı gezegenimiz Dünya’nın, ömrünün sonuna geleceğini öngörüyor. Bu süre size çok uzak gelmesin. Olasılık kuramı ile dünyadaki geçmişimiz hakkında kısa bir değerlendirme yapacak olursak; gezegenimizdeki yaşamın sadece son 7 milyon yıllık süreci içerisinde bir gök taşı ile yok olma olasılığı yüzde yedi yüzdü. Yani daha açık bir ifade ile son yedi milyon yıl içerisinde bir kere değil, yedi kere ölmüş olmalıydık. Ama hepimizin bildiği gibi insanoğlunun yazılı tarihinden bu yana yok olmadık. Elbette bir göktaşının bizi yok edeceğini söylemek istemiyorum fakat olasılık teorisi her an her şeyin olabileceğini gösteriyor. Bir asteroit çarpması kuşkusuz kendisine karşı savunmasız kalacağımız bir tehlike olacaktır. Gelgelelim bundan daha yakın bir tehlike kontrolden çıkmış iklim değişikliğidir. Okyanus sıcaklığındaki artış buz katmanlarını eritecek ve çok büyük miktarda karbondioksit salınımına neden olacaktır. Her iki etki de iklimimizin Venüs gezegeninin iklimine dönüşmesine yani 250 santigrat derecelik bir sıcaklığa ulaşmamıza neden olabilir. Gezegenimizi, kendisini bekleyen sondan kurtarmanın mümkün olmadığını, evrendeki her şeyin de tıpkı evrenin kendisi gibi sona ereceğini ne yazık ki belirtmek zorundayım. Sonuç olarak dünyamızın sonu gelmeden hayatta kalmak istiyorsak gelecekte yaşlı gezegenimizi terk etmeli ve olası iki seçenekten birisini seçmeliyiz.

İlk seçeneğimiz, bildiğimiz yaşamın temeli olan özellikle karbon, hidrojen ve oksijen yönünden yaşamaya elverişli ve dünyamızınki gibi manyetik alan ve atmosfere sahip bir gezegen keşfetmek. En son ki verilere göre, evrenin 13,8 milyar yaşında olduğunu biliyoruz. Buradan, ışığın saniyede 300.000 kilometre mesafe katettiğini hesaba katarsak evrende gözlemleyebildiğimiz en uzak gökcisminin 13,8 milyar ışık yılı (yani ışığın 13,8 milyar yılda katettiği mesafe kadar) olduğunu düşünebiliriz. Ancak gözlemlenebilir evrenin yarıçapı yaklaşık 46 milyar ışık yılıdır. Evrenin yaşı ile büyüklüğü arasındaki bu farkın sebebi ise evrenin giderek genişlemesidir. Konumuza dönecek olursak çapı 92 milyar ışık yılı olan bilinen evrende yaşama elverişli bir gezegen her ne kadar düşük bir olasılıkla var olsa bile oraya ulaşabilmemiz pek mümkün görünmüyor.

Peki cesaret edip güneş sisteminin ötesine geçmek bir seçenek midir? Örneğin Proxima b’ yi ele alalım. Dünyaya en yakın ama yine de yaklaşık 4.8 ışık yılı uzaklıkta olan bu gezegen, ALPHA CENTAURI güneş sisteminde bulunan Proxima Centauri yıldızının etrafında döner ve yakın tarihte yapılan araştırmalara göre Dünya ile benzer özellikler gösterir. Acaba Proxima b’ye gidebilir miyiz diye sorduğunuzu duyar gibiyim. O halde haydi bu konuya bir açıklık getirelim.
Bir roketi çıkarabileceğimiz hıza iki şey etki eder; egzoz hızı ve roket hızlandıkça kaybedilen kütlenin oranı. Şu ana kadar kullandığımız kimyasal roketlerin egzoz hızı saniyede yaklaşık üç kilometredir. Gelgelelim öngörülen hızla 4.8 ışık yılı uzaklığındaki ALPHA CENTAURI güneş sistemine ulaşmak üç milyon yıl sürecektir. Son yıllarda füzyon enerjisi ile çalışan motor fikirleri ışık hızına yaklaşan (0.25-0.5 ışık yılı) uzay araçlarını teoride mümkün kılsa da bize en yakın yıldız sistemi olan ALPHA CENTAURI’ye olan uzaklığımız o kadar fazladır ki bir insan ömründe ona ulaşabilmek için uzay aracının, aşağı yukarı Samanyolu Galaksisi’ndeki tüm yıldızların kütleleri toplamı kadar yakıt taşıması gerekir. Yakıt problemi göz ardı edilen teorik bir füzyon motorlu uzay aracında ALPHA CENTAURI’ye gönderilen bir uzay araştırmacısı olsaydınız, ışık hızına yaklaşan bir hızda Proxima b’ye gidip gelmeniz 20 yıldan fazla sürerdi. Fakat bu sefer de Einstein’in izafiyet teorisine göre, geldiğinizde bıraktığınızdan çok daha farklı bir dünya bulurdunuz. Zamanın, hıza bağımlı olarak değişen bir boyut olduğunu açıklayan izafiyete göre, dünyaya döndüğünüzde muhtemelen tanıdığınız hiçbir insan hayatta olmazdı. Dolayısıyla Proxima b’ ye tatile gitme fikri günümüz teknolojisi ile hiçbir zaman mümkün olmayacak.

İnsan zekasının çok uzak bir gelecekte yıldızlararası seyahate elverişli uzay araçları yapacağına ve İzafiyet Teorisi’nin doğurduğu zaman karmaşasına çözüm bulup medeniyetimizi evrenin derinliklerine taşıyacağına inanmak istiyorum. Bu her ne kadar kulağa bilim kurgu gibi gelse de gerçek bilimin, bilim kurgudan çok daha ilgi çekici ve tutarlı olduğuna inananlardanım. Fakat şimdi tüm bunları bir kenara bırakıp, ilk seçeneğimizin günümüz teknolojisi ile asla mümkün olmadığını, hatta bir seçenek olarak dahi değerlendirmenin şuan ki şartlar altında gerçekçi olmadığını söylemek istiyorum. O halde fazla vakit harcamadan ikinci (aslında tek) seçeneğimizden bahsetmek istiyorum;

İkinci seçenek ve en aşikâr hedef ise bize çok daha yakın bir gezegen olan Mars’tır. Kütlesi 6.5×10^23 kg olan Mars’ın atmosferinin kalınlığı Dünya’nınkinin yüzde biri kadardır ve yüzde doksan beş oranında karbondioksit gazı içerir. Manyetik alanının dolayısıyla da koruyucu bir atmosferinin bulunmamasından dolayı Güneş’ten ve çok daha büyük kütleli yıldızlardan gelen yüksek radyasyon seviyelerine maruz kalabilir. Aylarca süren kum fırtınaları gezegenin çeyreğini kaplayabilir ve yüzey görüntüsünü dahi değiştirebilir. Öyle ki NASA’nın Mars’ta 15 yıldır görev yapan ve maruz kaldığı son kum fırtınası nedeniyle güneşten yeterli enerjisini karşılayamayan Opportunity aracı ile iletişim tamamen kesilmiştir. Mars’ın, güneşin etrafında izlediği yörünge ise oldukça basık bir eliptik şekildir. Bu yüzden mevsimsel sıcaklık farkları -80 santigrat dereceden +35 santigrat dereceye kadar çıkabilir. Şu anki şartları itibariyle soğuk, çorak, boş ve insan yaşamına elverişsiz olan Mars’ı teoride yaşanılabilir bir hale getirmek, yaşama elverişli yeni bir gezegen keşfetmeye kıyasla çok daha gerçekçi bir hedef olarak gözükmekte.

Yapılan jeolojik incelemeler dolayısıyla, milyarlarca yıl önce, Mars’ın manyetik alanının bulunduğu buna bağlı olarak da yüzeyinde akan sular ve atmosferinde masmavi bir gökyüzü olduğu düşünülmektedir. Bilim insanları milyarlarca yıl önce gezegeni koruyan manyetik alanın çökmesiyle bunların birçoğunu kaybettiğini ve o zamandan beri güneş rüzgarlarının (Güneş kaynaklı yüksek enerji parçacıkları) gezegenin atmosferini tahrip etmekte olduğunu düşünüyor. NASA’nın simülasyonları, eğer geçmişte olduğu gibi, Mars’ın manyetik alanı ona tekrar kazandırılırsa atmosferin de doğal bir şekilde oluşabileceğini gösteriyor. Planetary Science Vision 2050 Workshop‘ta yapılan sunumda NASA’nın Gezegen Bilimi Bölümü Direktörü Jim Green benzer bir açıklama yaparken; araştırmacılar bu açıklamayı destekler nitelikte, manyetik kalkanın oluşturulabilir olduğunu, bunun gezegenin atmosferinin üst katmanlarında görülen güneş rüzgarı erozyonunun önüne geçip Mars’ın kendi atmosferini, sıcaklık ve basınçla zaman içinde yeniden oluşturacağını öne süren bir makale yayınladılar. Bu gerçekleşirse, atmosferde artan karbonun, sıcaklığı tutup dünyadakine benzer şekilde, sera etkisiyle gezegendeki buzları eritip yeniden akarsu ve okyanuslara dönüştüreceği düşünülüyor.

Hepimizin de öngörebileceği üzere Mars’ı dünyalaştırma planı şu an için yalnızca bir hipotezden ibaret. Fakat yapılan tüm bu çalışmalar sonuç verdiğinde Mars, birkaç binyıl sonra dünya benzeri bir yaşam ortamını barındırabilir. Bunun için de Mars araştırmalarına, bugüne kadar olduğu şekliyle robotlar veya otonom araçlar ile değil Mars’a astronot göndermek suretiyle devam etmek zorundayız.

Şu andan itibaren Proxima b’de tatil yapma fikrini aklımızdan zaten çıkarmış olduğumuzu varsayıyorum. İşte şimdi doğru soruyu sorabiliriz; Mars’a nasıl gideceğiz?
Günümüz teknolojisi ile Mars’a bir astronot ekibi gönderebilecek yeterliliğe sahibiz. Fakat önemli olan Mars’a astronot göndermek değil, onları canlı bir şekilde oraya ulaştırabilmek ( ki bu en az 7-12 ay sürebilecek bir uzay yolculuğu demek) ardından astronot ekibinin orada kalacağı süre boyunca yeterli yaşam desteğini sağlayabilmek ve onları dünyaya tekrar getirebilmek. Şunu söyleyebilirim ki az önce bir cümlede ifade ettiğim Mars görevini bu üç adımda gerçekleştirebilmek için, yazının icadından bugüne kadar öğrendiğimiz ve kayda geçirdiğimiz bilimsel verilerin birçoğunu kullanmak durumundayız. Zira Mars’ta bir gün geçirip geri dönebilmenin bile milyar dolarlar ile ifade edilebilecek bir maliyetinin yanında, ön hazırlıklar ile başlayıp astronotlarımızın dünyaya tekrar ayak basacağı gün arasında geçen zamanın en az 7-8 yıl kadar bir süre olduğunu da düşünürsek; bu görev için dünyanın en iyi bilim insanlarına, en iyi mühendislerine, en yetenekli ve bir o kadar da cesur astronotlarına ihtiyacımız olduğu apaçık bir gerçek.

Yazımın en başında sizden, kendinizi Mars’a ayak basacak ilk astronotlardan birisi olarak hayal etmenizi istemiştim. Mars görevinin insan neslinin devamlılığı için ne denli önemli olduğunun bilincinde olan bir astronot olarak uzay aracınızda fırlatılmayı beklemeye devam ediyorsunuz. Eğer tüm bu bilgilerden sonra hala bu yolculuk için gönüllü olduğunuzu söylüyorsanız ( ki bu saatten sonra aksini söylemenin mümkün olmadığını bildiğinizi varsayıyorum) o halde haydi gidip insanlığı kurtaralım. Ben de size bu yolculukta adım adım neler yaşayabileceklerinizin kısa bir özetini geçeyim. Unutmayın, dünyanın en iyi bilim insanları ve mühendisleri yer kontrolde sizinle birlikte olacak ve sevdiklerinizle iletişim halinde olabileceksiniz, çünkü dünyamızın çevresinde o kadar çok uydu biriktirdik ki gezegenimiz uzayda süzülen dev bir anten gibi size sürekli veri gönderebilecek ve sizden veri alabilecek. Sadece Dünya’dan uzaklaştıkça bu süre uzayacak. Mars’a ulaştığınızda ise çektiğiniz bir selfie bize yaklaşık 11 dakikada ulaşabilecek.

KALKIŞ

Bir uzay aracının, hedefine fırlatılmadan önce rotasının belirlenmesi gerektiğini biliyoruz. Peki bu rota neresi? Eee Mars’a gitmiyor muyuz? O halde hedefimiz Mars’ın konumu derseniz bu sizin sonunuz olur. Çünkü Dünya ve Mars uzayda sürekli hareket halindedirler. Yani Güneş’in etrafında eliptik bir yörüngede farklı hızlarda ilerlerler. Bu da demek oluyor ki eğer rotanızı Mars’ın şimdiki olduğu konumuna ayarlayıp roketlerinizi ateşlerseniz siz oraya gittiğinizde Mars yerini çoktan terk etmiş olacaktır. Bu sebeple hedef, Mars’ın yörüngesinde belirlenen bir noktaya ayarlanır ( bu nokta genelde yakıt tasarrufu açısından Mars’ın Dünya’ya en yakın olduğu yer olarak belirlenir) ve uzay aracı ile Mars’ın o noktada buluşması sağlanır.

Herhangi bir uzay yolculuğu için en kritik anlar kalkış ve iniş anlarıdır. Kalkış esnasında infilak eden uzay araçlarını hepimiz duymuşuzdur. Bunun yanında uzay aracının infilak etmesinden çok daha küçük bir problem de bir uzay programının ertelenmesine neden olabilir. NASA’nın ilk astronotu olan Alan Shepard’ın 5 Mayıs 1961’de kalkışı sırasında, ertelemelerle geciken kalkış saati Alan Shepard’ın feci şekilde idrara sıkışmasıyla son buldu. Daha fazla dayanamayan Shepard yatar pozisyonda yetkililerin izniyle elbisesinin içine idrarını bıraktı, büyük bir sisteme sahip bu elbiselerle minik bir idrar kazası yüzünden iletişim kurulamaz hale geldi.
Kusursuz bir misyon olacağına inandığım Mars görevinde böyle problemler yaşamayacağımızı ümit ediyorum.

UZAYI HİSSETMEK

Atmosferden çıktığınız an karşılaşacağınız ilk şey yerçekimsiz ortam olacak. Uzayda yer çekimsizliğin bir sonucu olan merkezkaç kuvveti Dünya’nın kütle çekimine eşit olduğu için bu iki kuvvet birbirini dengeleyecek bu da uzay aracını boşlukta dengede tutacak. Fakat kısa bir süre içerisinde beyninize vücut algısıyla ilgili yanlış bilgiler gidecek. Bunun sonucunda üst ve alt kavramları değişecek, sadece değişmekle kalmayacak alışık olduğunuz beden pozisyonunun dışında durduğunuzdan öfori, dehşet, heyecan ve uzay tutması yaşayacaksınız. İlk kez uzay deneyimi yaşayan bazı astronotlar uzay tutmasına şiddetli kusma şeklinde reaksiyon gösteriyorlar. O yüzden hazırlıklı olmakta fayda var derim. Devam edelim…
Saatte yaklaşık 20.000 kilometre hızla ilerlerken Dünya’nın giderek küçüldüğünü, uzun bir süre sonra da bulutsuz bir gökyüzü gecesinde izlemeye doyamadığınız milyonlarca yıldızdan herhangi biri gibi küçük ve parlak bir nokta haline geldiğini göreceksiniz. Uzun bir süre diğer astronot arkadaşlarınızla birlikte yaşamak durumunda kalacağınız yerçekimsiz ve kapalı ortama ayak uydurmaya çalışırken bazı psikolojik ve fizyolojik değişimler yaşayacaksınız.

BAZI OLUMSUZ ETKİLER

Yer çekimsiz ortamın, astronotlar üzerinde birçok olumsuz etkiye sahip olmasının yanında istisnaların da bulunduğunu söylemekte fayda var. Kimi astronotlar bu etkilerin hepsini birden yaşarken küçük bir azınlığı bu etkileri çok daha az deneyimliyor. Teorik olarak, uzay aracını hızla döndürerek oluşan merkezkaç gücünü yerçekiminin yerine koyarak yapay bir yer çekimi oluşturmak, bu etkileri azaltmak için olası bir yol. Ancak NASA mühendisleri bunu, zaten zorlu bir uçuşa çok daha fazla karmaşa katacak bir eklenti olarak görüyor. O yüzden halihazırda yolculuğunuza yerçekiminin olmadığı bir uzay aracı ile devam ettiğinizi varsayacağız.

Yolculuğunuzun 1.haftasındasınız. Bedeninizden atılamayan sıvılar nedeniyle yüzünüz şişmiş bir vaziyette. Duş yok, yolculuğunuz boyunca ıslak mendil ile temizlenecek, vakumlu tuvaletleri kullanacaksınız. Su ihtiyacınızın bir çoğu idrar ve terlerinizin filtrelenmesi ve geri dönüştürülmesiyle karşılanacak. Uyumak için size ayrılan uyku tulumu veya kabinine girmek zorunda kalacaksınız. Uyku düzeniniz için ise Sirkadiyen ritim kuralına uyacaksınız. O da ne derseniz kısaca açıklayalım;
Sirkadiyen ritim kavramı, canlıların biyolojik saatleriyle gelen değişimleri ve gün içerisinde iç ve dış faktörlere bağlı biyolojik ritmimizi ayarlayan fizyolojik mekanizmaları tanımlamak için kullanılır. Uyku-uyanıklık döngüsü ve gün içerisindeki fiziksel, zihinsel ve davranışsal değişimlerimiz bu mekanizmalarla düzenlenir. Sirkadiyen ritmi düzenleyen en önemli faktör ışıktır ve Dünya üzerinde yaşayan çoğu canlı gibi insanların da sirkadiyen ritimleri gün ışığına, yani 24 saatlik bir döngüye göre düzenlenmektedir. Uzayda alıştığımız 24 saatlik bir döngüden bahsetmek mümkün değildir ve uzay görevlerinin başlangıcından itibaren astronotlar, çeşitli sirkadiyen ritim ve uyku sorunlarıyla karşılaşmaktadır. Tüm bu olumsuz etkilerden kurtulmak için gerekli olan her 24 saat için 8-9 saatlik uyku süresi yapay ortamlarla (ışık-karanlık dengesi) desteklenir ve kaliteli bir uyku için tüm ortamlar oluşturulmaya çalışılır.

ERİYEN KEMİKLER VE ZAYIFLAYAN BAĞIŞIKLIK SİSTEMİ

Yolculuğunuzun 3.ayına yaklaştığınızda kendinizi güçsüz ve halsiz hissetmeye başlayacaksınız. Çünkü her ay kemik yoğunluğunuzun yüzde birini kaybedeceksiniz. Eriyen kemiklerinizden çıkan kalsiyum idrar ile beraber atılacağından, bir süre sonra su geri dönüşüm filtreleri tıkanacak, tıkanmış filtreler de zararlı mikroskobik canlıların oluşmasına ve uzun vadede bağışıklık sisteminizin zayıflamasına ortam hazırlayacak. Yoğun egzersiz ve doğru beslenme programı ile bu sorunun üstesinden gelebileceğinizi söyleyen uzay programı uzmanları henüz bu konuya kesin bir çözüm önerisi sunmuş değiller.

UZAY KÖRLÜĞÜ

Yolculuğunuzun kuvvetle muhtemel 6.ayında gözlerinizin eskisi kadar keskin olmadığını fark edeceksiniz. Uzun süreli uzay programlarında görev yapan astronotların yüzde sekseninin dünyaya gözleri bozuk olarak döndüğü biliniyor. Bilim bunun nedenini henüz net olarak açıklayamasa da göz çevresi ve beyin etrafında biriken vücut sıvısının buna sebep olduğu düşünülmekle beraber uzay körlüğünü, aylarca sonsuz karanlığa bakan astronotların yakın görüşe odaklanması ve bunun da onların uzay miyopisi denilen uzağı görememesine veya uzaklık ve yakınlık algısının ayırt edilememesine yol açması şeklinde tanımlayan uzmanlar da mevcut. Ancak endişelenmeyin, uzay körlüğü kalıcı bir sorun değil. Eğer bu yolculukta uzay körlüğü yaşayacaksanız bile dünyaya döndükten kısa bir sonra eski göz sağlığınıza tekrar kavuşacaksınız.
2015 yılında Britanyalı astronot Tim Peake, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda görevdeyken, uzayda tanımlanamayan uçan obje (UFO) gördüğünü sandığı anı paylaştı. The Graham Norton Show’a katılan Binbaşı Peake, “Uzaylılara ait gemilerin uzak mesafeden gelen ışıkları sandığımız şeylerin, aslında çok yakında bulunan küçük damlacıklar olduğunu anlayana dek kafamız karışmıştı. Aslında Rus araştırma aracından sızan sıvılar anında kristalize oluyor ve ışığı yansıtıyordu. Esasında gördüğümüz şey Rusların idrarıydı” açıklamasında bulundu.

PSİKOLOJİK ETKİLER

Saatte yaklaşık 20.000 kilometre hızla dünyadan uzaklaşırken sevdiklerinizin bu küçük gezegende kalması ve bir daha geri dönemeyebilirim düşüncesi sizde bir miktar anksiyeteye, yolculuk boyunca içinde bulunduğunuz uzay aracının ve koruyucu kıyafetinizin dar olması klostrofobi ve panik atağa, özel yaşamın olmaması, kişisel bölge mesafelerinin önemsiz oluşu, tuvalet ve banyo ihtiyaçlarının farklı yollarla giderilmesi ise somatoform bozukluklara yol açacak. Uzaydaki ilgi çekici durumlar artık ilginizi çekmemeye hatta sıkıcı gelmeye başlayacak ve hiçbir şeyden tat almadığınız hissi ile uzay astenisi denilen depresyonik bir döneme gireceksiniz. Bunun sonucumda ise iş birliğinden kaçınma, kontrol merkezinden gelen uyarıları dikkate almama, kendi başına hareket etme gibi reaksiyonlar göstereceksiniz. Dünya’ya geri döndüğünüzde ise tüm bu durum tam tersi bir hal alacak. ISS (Uluslararası Uzay İstasyonu)’te bir süre görev yapan astronotlar dünyaya döndüklerinde uzayın uçsuz bucaksız büyüklüğünün karşısında kendilerini dünyada kapana kısılmış gibi hissettiklerini, dünyadaki her şeyin boş ve sıkıcı olduğunu ve uzay görevlerine tekrar dönmek istediklerini söylemişlerdir.

BİR TAKIM TEKNİK AKSAKLIKLAR VE UZAY YÜRÜYÜŞÜ

Mars’a az bir yolunuz kalmışken bir gün uykunuzdan uyandınız, alarm sistemlerinin devreye girmiş olduğunu ve bazı teknik sorunlar nedeniyle uyarı verdiğini gördünüz. Tepkiniz ne olurdu? Hemen endişeye gerek yok. Güvenlik sistemleri uzay aracı içerisinde, kimyasal gaz sızıntısından artan nem oranına, roket sistemleri arızasından kritik bir noktadaki vidanın gevşemesine ya da hasar almasına kadar birçok şeyi algılayabilip size haber verebilir. Eğer bu arıza araç dışındaki bir noktada ise yapmanız gereken şey oraya gidip sorunu çözmek. Evet doğru duydunuz, 20.000 km/h hızla giden uzay aracınızdan çıkıp canınızı sıkan o sorun her ne ise tamir edip tekrar sıcak aracınıza döneceksiniz. Aslında bu astronotların sıklıkla yaptığı bir şey, yani uzay yürüyüşü. Bu tür teknik aksaklıkların giderilmesi amacıyla astronotların çıkabileceği hava kilidi özelliğine sahip kapılar bulunmakta. Dışarı çıkmadan birkaç saat önce ise koruyucu kıyafetinizi giyip saf oksijen solumak zorundasınız. Sadece oksijen solumak, astronotun bedenindeki tüm azottan kurtulmasını sağlar. Eğer bunu yapmaz ve araç dışına vücudunuzda azot varken çıkarsanız, omuzlarınızda, dirseklerinizde, bileklerinizde ve dizlerinizde acı hissetmenize neden olacak gaz baloncukları oluşabilir. Oksijen tankı kullanan dalgıçların da korunmaya çalıştığı vurgun yeme riskine eşdeğer olan bu olaya “bükümler” de denir çünkü vücudun büküldüğü yerlerde acı hissedilir.

Uzay yürüyüşü esnasında en çok korkmanız gereken şey binlerce kilometre hızla ilerleyen gök cisimlerinin veya kum tanesi boyutundaki mikro meteorların vücudunuza isabet etmesi. 1 milimetreyi bile geçmeyen mikro meteorların boyutları sizin onları hafife almanıza neden olabilir ancak durum sandığınızdan daha farklı. Örneğin bir mermiyi, elinizle karşınızdakine fırlatırsanız ona hayati bir zarar veremezsiniz, ancak aynı mermiyi bir tabancadan çok yüksek hızla fırlattığınızda ölümcül yaralanmalara sebep olacağını hepimiz biliriz. Mikro meteorlar da böyledir. Hızınız fazla ise, kütleniz küçük de olsa potansiyel enerjiniz daha yavaş eşdeğer kütleye sahip cisimlerden fazla olur, dolayısıyla mikro meteorlar önlerine çıkan demir gibi sert maddeleri dahi delip geçme potansiyeline sahiptirler. 2018 yılında Uluslararası Uzay İstasyonu’nda görev yapan astronotlar uykularından bir sızıntı alarmı ile uyandılar. Sızıntının istasyonda bulunan bir Rus uzay kapsülünde oluşan iki milimetrelik bir delikten kaynaklandığı ve buna bir mikro meteorun sebep olduğu keşfedildi. Bir astronot, oksijenin uzaya sızmasını engellemek için önce deliği parmağıyla kapadı, sonra bant ve dolgu malzemesi kullanarak burayı tıkadı. Aslında bugüne kadar mikro meteorlar nedeniyle zarar gören bir astronot olmadı. Uzay boşluğunun da genişliğini hesaba kattığımızda kum tanesi boyutundaki bir mikro meteorun size isabet etmesi oldukça küçük bir olasılık. Zaten koruyucu kıyafetiniz bu gibi sorunlara karşı sizi koruyabilecek 15 katlı bir zırh gibi tasarlanmış olsa da uzay yürüyüşü esnasında meydana gelebilecek milimetrik bir açıklık sizi hemen öldürmek için yeterli bir sebep değil. Böyle bir durumda yapmanız gereken şey olabildiğince hızlı bir şekilde uzay aracına geri dönmek.

Hazır uzay yürüyüşündeyken herhangi bir sebepten dolayı kıyafetiniz olmadan uzaya maruz kaldığınızda başınıza neler gelebileceğini merak ediyorsanız hemen bu konuya da bir açıklık getirelim; Öncelikle filmlerde olduğu gibi basınç farkından dolayı patlamazsınız ya da anında donup buz kristaline dönüşmezsiniz. İlk olarak uzay basıncı vücudunuzun basıncından daha düşük olduğundan ciğerlerinizdeki bütün oksijen uzaya kaçacaktır. Eğer nefesinizi tutmaya çalışırsanız ciğerleriniz ağır hasar alır bu da hızlı bir ölüm demektir. Daha sonra sıvıların basınca karşı gösterdiği reaksiyon gereğince vücudunuzdaki sıvılar buharlaşmaya başlar. Bunu ilk olarak gözyaşlarınız ve tükürük sıvınız buharlaştığında hissedersiniz. Fakat deriniz bir kalkan görevi görerek vücut içi sıvılarınızın kaynamasını bir müddet erteler. Dolayısıyla böyle bir durumda korkmanız gereken ilk şey oksijensiz kalan beyninizin 30 saniye içerisinde şoka girmesi ve bunu takip eden 15 dakika içerisinde de beyin ölümünüzün gerçekleşmesi olmalıdır.
İkinci etki sıcaklık. Sanılanın aksine uzayın sıcaklığı yoktur. Uzaydaki maddelerin sıcaklığı vardır. Uzayda yani boşlukta ısıyı iletecek tanecikler bulunmadığından ısı, dünyada olduğu gibi konveksiyon ya da iletim şeklinde değil radyasyon yani ışıma ile iletilir. Bu en yavaş ısı transfer yöntemidir. Yani eğer uzayda hareketsiz durarak, güneş ışınları doğrudan derinize temas edecek şekilde beklerseniz, güneşi gören kısmınız haşlanacak ve gölgede kalan tarafınız ise -270 santigrat derecede buz tutacaktır. Fakat uzaydaki ısı transferi ışıma ile olacağından bu çok yavaş bir şekilde gerçekleşecektir.
Bir diğer sorun da kozmik radyasyon olacaktır. Atmosfer veya uzay kıyafeti gibi koruyucu etmenler olmadan uzaydan gelen radyasyona maruz kalmak, ciddi hızlarda mutasyonlara neden olabilir ve birçok hastalığı tetikleyebilir.

MARS

Aylarca süren zahmetli yolculuğunuzun yorgunluğu Mars’ın ihtişamlı kızıllığının günden güne artması ile yerini, hedefinize ulaşmış olmanın sevinci ve gururuna bırakacak. Fakat sevincinizi sonraya saklamanız gerekecek çünkü artık Mars yolculuğunuzun en kritik görevi olan iniş aşamasına geçmek üzeresiniz. Bir uzay yolculuğu için en kritik anların kalkış ve iniş anları olduğunu daha önceden belirtmiştim. Eğer bu ikisi arasında en kritik olanı hangisi diye bir soru sorulursa hiç kuşkusuz bu sorunun cevabı iniş olmalıdır. NASA’nın 30 Temmuz 2020’de Mars’a gönderdiği Perseverance’nin iniş süreci ile ilgili “ yedi dakikalık dehşet” açıklaması yapan mühendisler ve “Mars’ta ölmek istiyorum; ama iniş sırasında değil” açıklamasıyla dikkat çeken ünlü girişimci Elon Musk, Mars yolculuğunun en zorlu anının iniş olacağını belirtiyorlar. Çünkü sorunsuz bir iniş için, onlarca prosedürün eksiksiz ve tam zamanında gerçekleşmesi gerekiyor. O halde hazırsanız inişe geçelim…

Atmosfere girdiğinizde hızınız yaklaşık 20.000 km/saat olacak ve yavaşlayabilmek için yedi dakikadan daha az bir vaktiniz olacak. Üzerinizdeki G kuvveti sekize çıkacak. Bu normal bir insanın bir süreliğine bilincini kaybetmesi ve şoka girmesi demek. Fakat kıyafetiniz bu kuvvete karşı bir kuvvet uygulayarak G kuvvetinin etkisini daha az hissetmenizi sağlayacak. Atmosferden Mars yüzeyine binlerce kilometre hızla ilerlerken uzay aracınız alev alacak. Yani bir nevi alev topuna dönüşeceksiniz. İniş motorları aktive olduğunda roketlerde bir patlama hissi oluşturacak. Uzay aracının iniş pozisyonuna geçerken ki yapacağı ters dönme hamlesi ile üzerinizdeki G kuvveti daha da artacak sonrasında ise gözlerinizi kapatıp sarsıntılı ve gürültülü bir şekilde, hız keserek yüzeye düşmeye devam edeceksiniz. Bu esnada sizden 11 dakika daha geride olan sevdikleriniz, bu göreve emek vermiş binlerce bilim insanı ve mühendis ve hatta milyonlarca insan sizden gelecek “iniş gerçekleşti” haberini duyabilmek için nefes dahi almayacak…


NASA’nın 2011 yılında Mars’a gönderdiği “Curiosity” keşif aracının iniş animasyonu

EVE DÖNÜŞ

Dünya’ya geri dönüşün, Mars’a gitmekten çok daha zorlu bir yolculuk olacağını söylemekte fayda var. Dünya’dan fırlatılış esnasında birçok prosedür yer kontrolde mühendisler tarafından gerçekleştirilir. Fakat yer kontrolün Mars’taki bir uzay aracını fırlatması mümkün olmadığından Mars’tan kalkış için tüm kontrol sizde olacak. NASA ve Space X’ in Mars’tan geri dönüş için sunduğu birçok alternatif senaryo var. Bunlardan birisi de siz henüz Dünya’dan yola çıkmadan önce Mars’a gönderilmiş kalkış aracını kullanıp, sizi Mars’ın yörüngesinde bekleyen asıl eve dönüş aracına ulaştıktan sonra dünyaya geri dönmek. Peki uzay aracına ulaşmak için neden vasıta bir araç kullanmanız gerekecek? Mars’tan Dünya’ya dönebilecek yeterlilikte ki tonlarca ağırlığa sahip bir uzay aracını birkaç astronot ile beraber Mars’ın yer çekiminden kurtarıp kalkış yapacak bir imkânınız olmayabilir. Bunun yerine çok daha hafif ve sadece kalkış prosedürlerini yerine getirebilen fakat uzay yolculuğuna elverişli olmayan aracınıza binecek, Mars’ın yörüngesinde sizi bekleyen asıl uzay aracınıza kenetlendikten sonra yolculuğunuza buradan devam edeceksiniz.

Mars yolculuğumuzu burada sonlandırmak istiyorum. Bu arada sizler için aşağıya Space X’in yapmış olduğu ISS’e kenetlenme simülatörünün erişim linkini bıraktım. Bunu az önce bahsettiğim Mars yörüngesindeki eve dönüş aracınıza kenetlenme olarak düşünebilirsiniz. Şimdi yapmanız gereken o araca kenetlenmek ve Dünya’ya geri dönmek.

SPACEX KENETLENME SİMÜLATÖRÜ:

https://iss-sim.spacex.com/

KAYNAKLAR:

Brief Answers to the Big Questions,Stephen HAWKING
https://www.bbc.com/news/science-environment-45364155
https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-spacewalk-k4.html
www.nationalgeographic.com.tr
https://www.sciencealert.com/nasa-wants-to-launch-a-giant-magnetic-shield-to-make-mars-habitable
https://www.universetoday.com/1484/how-long-does-it-take-to-get-to-mars/
https://evrimagaci.org/
https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/ufo-sightings-2020-tim-peake-b1762769.html

Furkan KILIÇASLAN
Furkan KILIÇASLAN
DPÜ Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir