Yapay zekâlı 3D yazıcıyla uzay roketi

İNSANOĞLU, Ay ile başladığı uzay yolculuğuna Mars ile devam etmeye kararlı. Hatta bu hedef o kadar büyük ve gerçekçi ki, Elon Musk’ın Space X’iyle başlayan “ticari uzay yolculuğu pazarı” gitgide büyüyor.

Mars’a insan veya cihaz taşıyarak başka bir gezegende yeni bir medeniyet kurma hedefi, tahmin ettiğinizden de hızla ilerliyor. Bu yolda Elon Musk ile birlikte giden iki dev isim daha var. Blue Origin isimli uzay uçuşu şirketini kuran Amazon’un CEO’su Jeff Bezos ve Virgin Orbit isimli uzay, roketi start-up’mm kurucusu Virgin Gîoup’un CEO’su Richard Branson. Son olarak bu “uzak hedefte” ilerleyen iki genç girişimci de “Biz de ışıklar ötesi bu yarışta varız” dedi.

Bu gençler, Blue Origm’in eski roket fırlatma mühendisi Tim Ellis ile Elon Musk’in Dragon isimli uzay aracı ve motorları projesinde çalışan mühendis Jordan Noone. Bu gençlerin yapmak istediği, uzay teknolojisinde bir anlamda yeni bir dönem başlatmak. Amaçları, Relativity Space start-up’ının merkezini oluşturan Stargate isimli 3D metal yazıcı ile düşük maliyetli, az parçalı ve çok kısa zamanda üretilebilecek roketler yaparak bunları Mars’a göndermek. Los Angeles’ta kurulan Relativity Space, kurulduğu 2015’ten bu yana 45 milyon dolar yatırım almış.

“Eğer insanlık diğer gezegenlerde medeniyet kurmak istiyorsa, bunun için gerekli araçlar ve parçalarının 3D yazıcıyla üretilmesinden başka bir çare olmadığını düşünüyoruz. Bu nedenle üzerinde çalıştığımız şey, tamamı 3D yazıcıyla üretilebilen bir roket geliştirmek” diyen Ellis, Blue Origin’de araçların parçalarını kısa zamanda ve ucuz bir şekilde üretmeyi öğrendiğini ve bu deneyimin Relativity Space fikrine ilham verdiğini söylüyor.

3D sisteminin uzay araçlarına nasıl uyarlandığına gelecek olursak, Ellis bu yöntemi şöyle anlatıyor: “Bu yöntem maden parçalarını ısıtarak kütle haline getirmek ve bunlarla istediğin şekli oluşturmaktan oluşuyor. Bu cihaz toz halindeki metali tabakalar halinde istenilen yapılara dönüştürüyor. Küçük parçalar da aynı yöntemle oluşturulabiliyor”.

60 GÜNDE ROKET MOTORU

Ellis, uzay teknolojisi geliştirilen şirketlerin, farklı şirketler aracılığıyla roketlerin sadece parçalarını ürettiğinin altını çizerek bunun çok mantıklı olmadığını savunuyor: “Çünkü bir rokette 100 bine yakın parça bulunuyor.”

Relativity Space CEO’su Ellis, geleneksel yöntemlerle ilerleyen uzay şirketlerinin roketlerde sadece yüzde 1 oranda 3D yazılım kullandığını, kendilerinin 2020 yılı sonuna kadar “Terran” ismini koydukları roketin yüzde 95’ini bu yöntemle üretmeyi hedeflediklerini söylüyor.

Relativity Space’in Aeon roket motorunun başlangıç malzemesi nikel karışımı. Nikel yüksek ısıy-lâ oluşan kalıplarla mümkün olmayan şekillere göre kesiliyor. Bu işlem ortaya büyük bir parçanın çıkmasını sağlayabiliyor. Bu işlem geleneksel yollarla yüzlerce parçanın bir araya gelmesi, sayısız vida, cıvata gibi pek çok ekipman yardımı ve aylarca süren emeği gereksizleştiriyor. Ellis, bir roketi üretmenin ortalama 12-18 ay alacağmı belirterek, ham maddeyle bu işi yapmanınsa 60 günü ancak bulacağını söylüyor.

Aeon roket motoru NASA’nın Mississipprdeki tesisinde yaklaşık 100 kez test edilmiş. Bu testlerde başarılı olan 10 Aeon motoru, Terran roketlerine takılacak. Terran roketleri de Space X’inki gibi tekrar kullanılabilecek. Ellis, Terran’ın, Space X’in Falcon 9 roketiyle maliyet bakımından yarışacağını söylüyor.

Uzay havacılığı sektörüne yeni bir bakış açısı getiren bu proje roket üretimindeki karmaşık süreci ortadan kaldırmakla birlikte, araçların güvenirliğini artıracağını belirterek, “Artık roketlerin üretimi yıllar değil, sadece günler alacak” iddiasında. Ona göre 3D yazıcı yöntemi, uzay havacılığının son 50 yıldır deneyimlediği temel problemleri ortadan kaldıracak nitelikte.

Çınar TOPALOĞLU / Tridi Kurucu Ortağı
“Bu fikir beni çok heyecanlandırıyor”

Aslında üç boyutlu yazıcıları uzay ve havacılık uygulamalarında yıllardır kullanıyoruz. Bir roketin neredeyse tamamını yazıcıdan çıkarma fikri ise beni gerçekten heyecanlandırıyor. Bu üretim mümkün mü? Elbette… 3D baskı teknolojisi, dizayn limitleri olmadan kompleks yapıları oluşturmamıza yarayan, oldukça kapsamlı bir yöntem. Doğru malzeme kullanıldığı sürece her uygulamada faydalanılabilir. 3D yazıcılar, tamamen otomasyona uygun olması, kişiselleştirmeyi mümkün kılması ve üretimi masaüstüne indirgemesi özellikleri sebebiyle gelecekte kuşkusuz ki en çok kullandığımız imalat yöntemi olacak. Uzayda 3D yazıcı kullanımının ve şimdiden roketlerin bu teknolojiyle üretilmesinin, bahsettiğim geleceğin ne kadar hızlı geldiğinin oldukça havalı bir göstergesi olduğunu düşünüyorum.

Arda KOCAMAN / OO-Kuma Kurucu Ortağı
“Teknoloji kendisini ispatladı”

3D üretim teknolojisi, sadece hammadde taşıyarak, hedef lokasyonda yerel üretim yapma imkânı sunduğu için kolonizasyon çalışmalarında ufuk açıyor. Bir astronotun kullanacağı ekipmanların tamamını fiziksel olarak taşımak yerine, astronot ihtiyaç duyduğunda üreterek kullanması ile taşınacak malzeme miktarının ve kaplayacağı yerin azalması sonucu, uzay yolculuğu gibi yakıtın çok önemli olduğu bir alanda hayati bir fark ortaya koyuyor. Mars gibi uzak lokasyonların kolonizasyonu için en verimli planlama 3D üretim cihazlarının şevki ve sonrasında sadece hammadde şevki ile gerçekleşecektir. Havacılık alanında ve roket özelinde pek çok uygulama 3D üretim ile mümkün ve bu teknoloji kendisini ispat etmiş durumda. Biz de sertifikalı malzemelerle bu alanda hizmet veriyoruz. İTÜ ARI Teknokent bünyesindeki bazı firmalar bizden Katana yazıcı satın alarak üç metre boyunda roketler üretti ve yurtdışındaki yarışmalarda dereceler aldı.

Biz ve yurtdışındaki birkaç firma bu yaklaşım ile metal üretim teknolojisinde farklı bir perspektifle çalışıyoruz. Enerji kaynaklı yerel sinterleme yöntemlerinin aksine, iki kademeli sinter esasına dayanan, tekrarlanabilirliği yüksek sistemler üzerinde yoğunlaşıyoruz. Hali hazırda yapılan uzay ve roket çalışmaları başta olmak üzere tüm uygulayıcıların doğrudan adapte edebileceği ve teknolojinin etkisinin daha hızlı hissedilebileceğini öngörüyoruz. Diğer bir deyişle şu anki çalışmalar çok nefes kesici olmakla birlikte, asıl olarak 5-10 sene içerisinde uzay çağının şanına yakışır uygulamaları daha sık görüyor olacağız.