Uzay Fırlatma Teknolojilerindeki Son Gelişmeler

Ufuk Kaya / Ankara

Uzay biz insanlar için her daim bir gizem ve ulaşılma arzusu duyulan bir yer olmuştur. Bu doğrultuda yüz yıllarca onu incelemeye, anlamaya çalıştık. Yetmedi teknolojimiz el verdiğince, atmosferimizden olabildiğince yukarısına ulaşmaya çalıştık. İstediğimize ulaşmak için, birçok çalışma yaptık, yepyeni teknikler denedik. Hala da denemeye devam ediyoruz.

Bunlar arasında en çok bilinen ve en sık kullanılan teknik ise tonlarca ağırlığa sahip sıvı hidrojen ile uzaya yükselmeye çalışmaktır.Ancak geçtiğimiz yüz yılda birçok yöntem düşünülüp, denenmiştir. Bazıları risklerinden, bazıları ise teknolojinin yetersiz olmasından dolayı bir kenara bırakılmıştır. Son yıllarda ulaştığımız teknolojik gelişim SpaceX gibi firmaların doğmasına ve büyümesine sebep olmuştur.

Başlamadan önce şunu belirtmekte fayda var; geri dönebilen roketler büyük bir çığır açmış olsa da gelecekte bizi çok daha radikal yöntemler bekliyor. Nükleer itkili motorlar, elektromanyetik fırlatma ve uzay asansörleri gibi... Bu üçü de bir hipotez aşamasında olmayan, gerekli testleri yapılan ve gerçekleşme ihtimali yüksek bulunan çalışmalardır.

Nükleer itkili motorlar 1950'lerden bu yana bilinen ve çalışma testleri yapılmış motorlardır. Bu motorların avantajları belirlenmiş ve klasik fırlatma yöntemlerine göre her yönden daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir. Ancak 1970'li yıllarda hem uzay yarışının sonuna gelinmesi ile hem de riskli olduğu belirtilerek bu fırlatma yönteminden vazgeçilmiştir.

Şu an küçük uzay sondaları uzayda seyahat ederken nükleer piller kullanmaktadır. Bu nükleer pil teknolojisinin atası ise 1950'lerde yapılan çalışmalardır. NASA geçtiğimiz yıllarda gelecekte kullanılması amacı ile daha güvenli nükleer itkili motorlar üzerinde çalışmalarını sürdürmektedir.

Fırlatma yöntemlerinden olan ikinci yöntem ise belki yakın gelecekte en çok görebileceğimiz elektromanyetik fırlatmadır. Elektromanyetik fırlatma bugün askeri teknoloji alanında hızla yaygınlaşmaktadır. Birebir aynı olmasa da maglev trenleri de manyetik kaldırma yöntemi ile çalışmaktadır. Manyetik fırlatmanın en büyük avantajı roket üzerinde bir itki mekanizmasının olmaması ve çok yüksek G kuvvetleri ile harekete başlayabilmesidir. Üzerinde dikey hareket için ek bir ağırlık bulundurmaması, sadece roketin faydalı yükü ile fırlatılmasına olanak sağlamaktadır. Bu da 1 tonluk bir uydu için yapılan yakıt masrafını ve roket masrafını ortadan kaldırmakta ve fırlatma maliyetlerinin minimum seviyeye inmesine olanak sağlamaktadır.

Tabi yüksek G kuvvetin avantajları olduğu kadar ciddi dezavantajları da vardır. Fırlatmanın başarılı sayılması ve yükün uzaya ulaşması için, aracın birkaç yüz G kuvveti ile rampadan ayrılması gerekmektedir. Bunun özellikle insanlar üzerinde nasıl bir dezavantaj yaratacağından bahsetmeye gerek yok sanırım... Ancak şu seviyede kullanım amacı daha çok uyduları yollamak olduğu için ileride kullanılması olası gibi görülüyor. Genel olarak literatürde bu alanda yapılan çalışmalar "doğrusal motorlar" olarak anılmaktadır. Ayrıca ileride kullanılacak olan "hyperloop" gibi ulaşım yöntemlerinde de doğrusal motorlar referans alınarak üretilecek ve elektromanyetik doğrusal hareketli motorların hayatımızın her yerine gireceği düşünülmektedir.

Ülkemizin ise bu sektörde elektrikli otomobillerde çağı yakalayarak sektöre girmesi gibi, uzay alanında da klasik fırlatma teknolojileri yerine rekabet edebilir, gelecekte kullanılacağı düşünülen teknolojiler üzerine çalışmalar yapması gerekmektedir. Ancak şunu belirtmeliyim ki, Roketsan şu an klasik yöntemler ile alçak yörüngeye uydu yerleştirebilecek roketler üzerinde çalışmalar yapmaktadır.

Bir sonraki uzaya ulaşma yöntemimiz ise uzay asansörleri! Uzay asansörleri, bilim kurgu filmlerine birçok defa konu olmuş, uçuk gibi görünse de uygulanabilir ancak ciddi mühendislik ve malzeme bilimi gerektiren bir yöntemdir. Uzaya, Ankara’dan İstanbul’a trenle gider gibi seyahat etmenizi sağlayan bu asansörler, aynı zamanda uzaya malzeme ve insan taşımacılığı konusunda da maliyetleri çok düşük seviyeye çekeceği aşikârdır. Ancak üretileceği ve kullanıma açılacağı zamana kadar malzeme bilimi alanında yeni gelişmelerin olması da gereklidir. Karbonun kullanım alanları ve kullanım şeklinin arttırılması ile uzay asansörlerinin gerçekleştirilebilme imkânı daha da artıyor. Tabi bunun dışında atmosferik olaylardan etkilenmesi gibi dezavantajları bulunan bu yöntemin, dezavantajları ile ilgili yeni çözüm fikirlerine de ihtiyacı var.

Son olarak bu bahsedilen 3 teknolojinin gerçek olması için önümüzde on yıllar bile yok. Elektromanyetik fırlatma teknolojileri aslında şuan bile hayatımızda ve gittikçe gelişiyor. Nükleer itki teknolojileri daha önceden kullanılmış, yeniden güvenli bir şekilde kullanılmayı bekliyor. Uzay asansörü konusunda ise özellikle Japonya fikirlerini gerçeğe dönüştürmeye ve bu konuda prototipler üretmeye başladı bile. Dönemimiz sadece yapay zekâ ve genetik alanında değil, uzay-kolonileşme gibi konularda da sıçramalara çok müsait bir dönem. Biz gençler olarak bu sıçramaları hayretler içinde izlememeli, gelecek inşa edilirken biz de inşa edenler arasında olmalıyız!