Geçmişten Günümüze Uzay Yarışı

Geçmişten Günümüze Uzay Yarışı

ABD ve Sovyetler Birliği arasındaki Soğuk Savaşın bir parçası olarak başlayan uzay yarışı, 1957-1976 yılları arasında iki ülkenin uzaydaki kıyasıya rekabetini içeren bir süreç olarak tarihteki yerini aldı. İki ülke arasındaki bu yarış Aya ilginin de giderek artmasına neden oldu. Bu rekabet sayesinde uzay teknolojisi bir hayli gelişti; sondalar, uydular, yörünge ve iniş araçları, istasyonlar uzaydaki ve Aydaki yerlerini aldı.

Sovyetler Birliğinin Luna programında kullanılan insansız uzay araçları ilk defa Ay’ın yörüngesine yerleşti ve yüzeyine yumuşak iniş yaptı. ABD’nin Apollo programının insanlı uzay araçları 1969 ve 1972 yılları arasında başarılı altı iniş gerçekleştirdi ve Ay’ın yüzeyine ilk defa insanın ayak izi bırakılmış oldu. Apollo uçuşlarının tümünde bilimsel ölçüm aletleri ve geçici istasyonlar iniş yapılan yüzeylere yerleştirildi. ABD ve Sovyetler Birliğinden sonra 1990 yılında Japonya, Ay yörüngesine uzay aracı oturtan üçüncü ülke oldu. Ay’ın doğrudan insanlar tarafından incelenmesine Apollo programının bitişiyle son verildi. 42 yıldır Ay’a herhangi bir insanlı uzay aracı inmedi. Uzay araştırmalarında öncü olan ülkeler daha sonra ilgilerini Güneş Sistemindeki başka gezegenlere (Mars ve Venüs), asteroidlere ve insanlı uzay istasyonlarına yöneltti. Uzaydaki incelemeler 1990’lı yıllardan beri keşif araçları, gezgin araçlar, yörünge araçlarıyla, teleskop ve uydularla devam ediyor.

21. yüzyılın uzay yarışı ise, Avrupa Uzay Ajansının (ESA) geliştirdiği Anane roketleri ve ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi NASA’nın geliştirdiği en büyük ve güçlü roket olan Space Laundı System (SLS) yani Uzay Ateşleme Sistemini duyurması ile başladı. ESA’nın uzay araştırmalarındaki çabaları Mars’a en geç 2030 yılma kadar insan göndermeyi hedefleyen Auro-ra programıyla doruk noktasına ulaştı ve bu doğrultuda öncü birçok görev gerçekleştirildi. Aynı şekilde NASA’nm 2011 yılında Mars’a gönderdiği Curiosity adlı gezgin araç ilerde gerçekleştirilmesi planlanan insanlı Mars görevi için bir ön hazırlık özelliğindeydi. Rusya ile 2005 yılı itibarıyla ortaklık anlaşması imzalayan ESA, rakibi NASA’ya nazaran büyük bir avantaja sahip oldu. NASA da Marsa 2030 yılına kadar insan göndermeyi hedeflediklerini ve 2017 yılında ilk deneme uçuşunu gerçekleştirmesi planlanan SLS roketi ile yakın gelecekte astronotlarını Güneş Sisteminin bugüne kadar ulaşılabileceği düşünülmeyen noktalarına taşıyarak uzay keşfinde yeni bir sayfa açacağmı duyurdu.

Ay’daki Uluslararası İzler

Ay yüzeyine bugüne kadar sadece üç ülke toplam 20 uzay aracı indirmeyi başardı. Sovyetler Birliği (8 adet Luna) ve ABD’nin (5 adet Surveyor, 6 adet Apollo) 1966-1976 yılları arasında Ay’ın yüzeyine indirdiği uzay araçlarından Luna ve Surveyor insansız araçlardı. Sadece NASA’nm Apollo uzay programına dâhil olan 12 astronot Ay yüzeyinde yürüme şansı yakaladı. En son insanlı Ay yolculuğu Apollo 17 tarafından 1972’de Durgunluk Denizi bölgesinin kuzeyindeki Taurus-Littrow Vadisine yapıldı. Ay yüzeyindeki Krizler Denizi bölgesine en son inişi gerçekleştiren Sovyetler’in Luna 24 insansız aracından sonra Ay’a sadece yörünge araçları ve veri toplamak için kasıtlı olarak yüzeye düşürülen füzeler gönderildi.

Çin, 37 yıl sonra Ay’a araç indiren üçüncü ülke oldu. Çin’in ilk gezgin aracı Yutuju taşıyan Chang’e-3 uzay mekiği, Ay yüzeyindeki Yağmurlar Denizi bölgesine 14 Aralık 2013’te yumuşak iniş yaptı. Yutunun beş kilometrelik alanda jeolojik yapı, yüzey materyalleri ve doğal kaynaklar gibi konularda bilimsel incelemeler yapması bekleniyor.

Gelişen uzay teknolojisi sayesinde başarılı inişler yapılan Ay yüzeyinden toprak ve taş örnekleri Dünyaya getirilip incelendi. Yörüngesine yerleştirilen araçlar, insansız robotik gezgin araçlar ve uydular sayesinde Ay’ın fiziksel, kimyasal özellikleri, sıcaklığı, topografyası, kütleçekimi ve manyetik alanı, atmosferi ve yörüngesi ile ilgili önemli bilgiler, veriler elde edildi.

NASA’nın 2009’da fırlattığı LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) uydusu Ay’ın çok ayrıntılı haritasını çıkardı. Bu harita ileride yapılması planlanan Ay yolculukları için hayli önemli. Gene NASA tarafından Eylül 2013’te fırlatılan LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explo-rer) uydusu Ay yörüngesinde dolaşırken Ay’ın ince atmosferinin yapısı ve bileşimi hakkında detaylı veri toplayacak. Ayrıca atmosfere doğru yükselen Ay tozlarından da örnek toplayıp inceleyecek. Yörüngedeki uyduların bir başka görevi de kutupların sürekli gölgede kalan kısımlarındaki kraterlerde su buzulları ve hidrojen elementi olup olmadığını tespit etmek. Nitekim NASA’nm 2009 yılında fırlattığı LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) uydusu Ay’m Güney Kutbuna yakın olan Cabeus kraterinde su molekülü olduğunu belirlemeyi başardı.

Ay’a İniş İçin Sırada Bekleyenler

Birçok ülke ve özel şirket önümüzdeki birkaç yıl içinde Ay’ın yüzeyine keşif amacıyla insansız robotik uzay araçları göndereceğini duyurdu. Özellikle Google’m insansız Ay yolculuklarına 30 milyon dolarlık bir yarışmayla destek veriyor olması özel şirketleri daha da hareketlendirdi. Firmanın Lunar X adlı yarışması dünyadaki tüm özel sektöre ve hükümet dışı kurumlara açık. Ödülün 20 milyon doları, insansız bir uzay roketini Ay’a ilk olarak indirip 500 metrelik bir yürüyüş yaptırdıktan sonra Dünyaya fotoğraf ve video yayını gönderebilen gruba verilecek. Aracım Ay’a ikinci olarak indiren firma 5 milyon dolar alacak. ABD’nin Apollo Ay yürüyüşünden veya Sovyetler Birliğinin Luna Ay araştırmalarından kalıntılar bulan, su veya buz tespit edebi-leni ise en az 4 milyon dolarlık fazladan ödüller bekliyor. Lunar X ödülü için yarışan, özel bir robot ve uzay teknolojisi firması olan Astrobotic 2015’te Ay’m Kuzey Kutbuna ilk robotik uzay aracını indireceğini duyurdu. Carnegie Mellon Üniversitesi Robotik Enstitüsü araştırmacıları tarafından kurulan bu firma özellikle uzayda keşif, turizm, kaynak ve maden arama konularıyla ilgili bilimsel çalışmalar yürütüyor.

Google’ın Lunar X yarışması dışında başka özel firmaların da ticari kazanç amaçlı projeleri var. Teksas’taki Shackleton Enerji Şirketi 2018’de Ay’ın Güney Kutbuna göndermeyi planladığı robotik gezgin araç ile maden arama işine girişecek. Aynı yıl ABD, Kanada ve Japonya da kutuplara maden arama aracı göndermeyi planlıyor. Mevcut bilgilere göre Ay’m kutup bölgelerinde demir, titanyum ve magnezyum içeren madenler var.

ileride Ay’da bir üs kurulduğunda Ay’dan veya asteroidlerden elde edilecek madenlerin çok gerekli olacağı da biliniyor. Çıkarılan madenler ve mineraller daha ileriki aşamalarda Ay üzerinde kurulacak maden işletme üslerinde 3D yazıcılar ve roboüar kullanılarak işlenecek. Örneğin Ay taşlarında bulunan oksijenden yaşam destek ünitelerinde faydalanılabilecek. Madencilik çalışmalarından elde edilen kuvvetli ama bir o kadar da hafif bir metal olan titanyum roketlerde kullanılabilecek. Ayrıca Ay’da yoğun olarak bulunduğu bilinen helyum-3 gazı elde edildiğinde Dünyanın enerji ihtiyacının birkaç bin yıl boyunca karşılanabileceği belirtiliyor.

Özellikle kutuplardaki kayaçlardan ve kraterlerden elde edilecek su, astronotlar için içme suyu ve radyasyondan koruyucu kalkan işlevi görebilecek. Su molekülünden ayrıştırılan hidrojen ve oksijen, roketlerde yakıt veya itici gaz olarak kullanılabilecek Günümüzde rokeüerin ağırlığının büyük bir kısmını yakıt tankları oluşturuyor. Ayda kurulan fırlatma rampasında ve yakıt istasyonunda sürekli kullanmaya hazır yedek yakıtın bulunması, ileride Ay’ın ötesine gerçekleştirilmesi planlanan görevler için büyük yarar sağlayacak. Roketler yakıt üslerinden sağladıkları yakıt ile daha uzak mesafelere kolayca gidebilecek. Ayrıca Dünyadan kalkarken yanlarında çok fazla yakıt yerine uzay üslerinde kullanılabilecek 3D yazıcı, robotik sondaj cihazları gibi malzemeler taşıyabilecekler. Bilim ve Teknik dergisinin Eylül 2013 sayısında yayımlanan “Uzay Madenciliği” yazımızda bu konuları ayrıntılı bir şekilde anlatmıştık.

Uzay keşifleri, teknolojisi, madenciliği ve Ay turizmi konularında söz sahibi olan özel şirketlerden bazılarının NASA ile ortak çalışmalar yürütmek üzere anlaşmalar imzaladığı büiniyor. NASA’nm Ocak 2014’te duyurduğu Lunar CATALYST projesi, kargo ve mürettebatın uzaya taşınması, ayrıca yüzeye yumuşak iniş yapılması aşamalarını içeriyor. Bu proje kapsamında Dünya yörüngesi ile Ay yüzeyi arasında malzeme alışverişini sağlayacak bir asansör sisteminin kurulması da gündemde. Astronotları uzay istasyonlarına taşıyacak ve Dünyaya geri getirecek ticari bir uzay taksi sistemi de geliştirilecek. Ayrıca Ay’da inşa edilecek kalıcı istasyon ve astronotlar için yaşam alanı projelerinde kullanılacak malzemeler de bazı özel firmalar tarafından üretilecek.

Ay’da faaliyet gösterecek araçlar ve mürettebat için en büyük sıkıntı yaklaşık 14 gün süren ve sıcaklığın -150°C’ye kadar düştüğü Ay geceleri. Bilim insanları bu süreçte ihtiyaç duyulan enerjiyi sağlayacak ve depolayacak bir sistem de geliştirdi. Detayları Astronautica dergisinde yayımlanan sistem aynalardan, çeşitli madenler örneğin alüminyum içeren işlenmiş Ay toprağından ve ısı motorundan oluşuyor.

Başka ülkelerin de yakın zamanda Ay’a insansız uzay aracı indirme planları var. Rusya ve Avrupa Uzay Ajansı ESA ortaklaşa yürütülen çalışmalar sonucunda Güney Kutup bölgesinde Luna-Glob, Kuzey Kutup bölgesinde ise Luna-Resource alanlarına 2016 yılında iniş yapmayı planlıyor. Rusya ayrıca 2020 yılma kadar Ay’a insan taşıyacak füzenin yapımını bitireceğini de duyurdu. Hindistan Chandrayaan-2 roketini 2017 yılında, Japonya ise Selene-2 roketini 2018 yılında Ay yüzeyine indirmeyi planlıyor. Ay çevresinde yörüngeye girecek olan bu araçlar, yüzeyde gezerek araştırma yapacak ve yüzeyden örnek toplayıp Dünyaya geri getirecek robotik görevler olarak tasarlanıyor. Bu araçlar aynı zamanda 2020 yılından itibaren başlanması planlanan insanlı Ay yolculukları için Ay’a yumuşak iniş ve oradan kalkarak Dünyaya dönüş tekniklerini de denemiş olacak.

Ay’a insan göndermek özellikle Çin için önemli bir hedef gibi görünüyor. Kaldı ki 2030 yılma kadar bu hedefi gerçekleştirmeyi planlıyorlar. Tasarımı süren LM-9 füzesinin ABD’nin Ay’a insan götüren Satürn füzesinden %40 daha fazla kalkış gücüne sahip olduğu bildiriliyor.

NASA 2018’de Ay’ın Dünyadan görülmeyen arka yüzüne sismometre ve ısıl hareketleri ölçen cihazlar yerleştirmeyi planlıyor. Ay’m görünmeyen yüzünden toplanacak veriler uydu aracılığı ile Dünyaya aktarılacak. Bu proje hazırlan-makta olan Uluslararası Ay Araştırmaları Programının da bir parçası.

Ay’ın Ötesine Yolculuk Plânları

NASA Ay da dâhil olmak üzere yörünge altı uçuşları, tamamen özel şirketlere devretmeyi, Mars başta olmak üzere Güneş Sisteminin milyonlarca kilometre uzaklıktaki noktalarına gidecek teknolojiyi ise kendisi geliştirmeyi planlıyor. NASA’nm üzerinde çalıştığı süper dev roket SLS’in 3,5 milyon tondan fazla itiş gücü olacağı ve yörüngeye 143 ton yük taşıyabileceği belirtiliyor. Roketin yüksek itiş ve ateşleme gücü sayesinde uzay keşif araçlarının hedeflerine ulaşacağı sürenin de 3 yıl kadar kısalacağı vurgulanıyor. SLS göreve hazır olduğunda şu an geliştirilmekte olan yeni nesil uzay kapsülü Orionu taşıyacak. Astronotları uzaya taşıyacak olan bu kapsül, gelecek yıl ilk olarak Atlas V roketiyle denenecek; ısıya ne kadar dayanıklı olduğu ve Dünyaya başarıyla dönüp dönemeyeceği kontrol edilecek. NASA, kapsülün 2021’de göreve hazır olacağını umuyor. SLS’nin taşıma kuvveti sayesinde, Orionu Ay’m ötesindeki yörünge olarak tanımlanan L2 noktasına ve Dünyaya yakın as-teroidlere ulaştırması bekleniyor. Özellikle bazı as-teroidlerin Dünyanın ya da Ay’m yörüngesine doğru robotik çekici araçlar vasıtasıyla sürüklenmesi ve yörüngeye girmelerinden sonra Orion un bu asteroidlere gönderilmesi hedefleniyor. Daha önce de belirttiğimiz gibi asteroidlerdeki asıl hedef, değerli ve Dünyada ender bulunan madenlerin ve elementlerin aranıp bulunması. Ayrıca Jüpiter’e ve Venüs’e de SLS füzesi ile yörünge ve gezgin tipi uzay araçları gönderilebilecek.

Rusya Uzay Ajansı Roskosmos ve ESA arasında ortaklaşa yürütülecek olan ExoMars projesi kapsamında Mars’a yolculuk 2016 ve 2018 yıllarında, iki aşamalı olarak gerçekleşecek. Rusya’ya ait Proton füze taşıyıcı ilk olarak 2016 yılında özel bir aygıt taşıyan yörünge aracını Mars’a götürecek. Bu aygıt Mars atmosferindeki metan gazı izlerini ve yüzeyinin altındaki suyun dağılımını araştıracak. Aynı sırada ESA’nın geliştirdiği bir iniş aracı da gönderilecek. Bu araç ile Mars’ın atmosferine giriş ve Mars’a iniş teknolojisi denenmiş olacak. Projenin 2018 yılı için planlanan ikinci aşamasında ise Mars yüzeyine kalıcı bir iniş platformu inşa edilecek. Platformda örnek almak ve incelemek için mekanik kol, mikroskop, meteoroloji kompleksi, panoramik kamera ve sismometre gibi bazı aygıtlar bulunacak. Platformun enerjisi atom piliyle sağlanacak. Ayrıca bu platform ESA’nın geliştirdiği Mars gezgin robotu Paster i gezegenin yüzeyine ulaştıracak. Robota, Rusya’ya ait kızılötesi tayf aygıtı ve Mars toprağı regolitin incelenmesi için nötron detektörü yerleştirilecek. Mars robotunun esas görevi bakteri aramak. Robot her gün 100 metrelik yol alarak toz fırtınaları mevsiminden sonra radyasyonun sızamadığı derinliğe yani olası mikroorganizmaların bulunabileceği yerlere kadar arama sondajı yapacak.

Hem NASA hem de Rusya ve ESA, Mars’ın ve Jüpiter’in doğal uyduları olan Phobos’a ve Europa’ya 2022 yılma kadar yörünge uzay aracı göndermeyi ve bu gezegenlerde su arama çalışmalarına hızla başlamayı planlıyor.

Uluslararası uzay yarışında amaç artık sadece Ay’a ayak basmak değil; Ay’da kalıcı bir uzay üssü ve araştırma laboratuvarı kurarak buradan uzayın ve Güneş Sisteminin bilinmeyen derinliklerine yolculuk etmek.