NASA uzaya iyon motoru kullanan özel bir robot gemi göndererek Mars’ın ötesinden asteroit seçmek ve Dünya’ya getirmek istiyor. Astronotlar da Ay yörüngesine bırakılacak olan bu asteroitte deneme kazısı yaparak içinde ne kadar maden olduğuna bakacak.
Son zamanlarda uzay araştırmalarına yeterince bütçe ayırmadığı için eleştirilen NASA, ABD ekonomisinin geleceğini garantiye almak üzere “Asteroit Madenciliğine” başlamak istiyor. Ancak, uzayda saatte 20 bin km hızla yol alan şekilsiz asteroitleri bulmak ve yakalayıp arka bahçemize getirmek kolay değil.
BBC’nin doğal kaynakların azalma hızını gösteren Haziran 2012 infografiğine göre; bugün akıllı telefon, tablet, PC ve silah üretiminde kullanılan değerli metaller ile nadir elementler 45 yıl içinde tükenecek. Ekonomi madensiz dönemeyeceği için gelecekte Mars’tan veya asteroitlerden metal çıkarmamız gerekiyor. Dünyamızın uydusu Ay’da ne yazık ki fazla metal bulunmuyor.
Ay’da ihtiyacımızı karşılayacak kadar metal bulunmuyor. Ancak Kızıl Gezegen Mars’ta (adı üstünde, pas tutmuş!) Dünya devletlerinin ihtiyacını karşılayacak kadar maden var. Oysa Mars’tan maden çıkarmak Ay’a yolculuk etmekten çok daha pahalı… Her ne kadar Mars’ın yerçekimi Dünya’nın çekim gücünden zayıf olsa da, Mars’tan çıkarılan metalleri Mars yörüngesine fırlatmak ve oradan Dünya’ya getirmek astarı yüzünden pahalıya gelen bir süreç. Mars roketlerinin yakıtını Mars’ta üretsek bile maliyetleri istediğimiz ölçüde düşüremiyoruz ve bu madenlere ihtiyacımız olduğuna göre, geriye tek bir seçenek kalıyor: Asteroit madenciliği.
Uzaydan taş toplamak
2009′da sinemalarda 3 boyutlu film furyasını başlatan Avatar’ın yönetmeni James Cameron ve Google’ın yöneticileri Larry Page ile Eric Schmidt, asteroit kuşağından maden çıkarmayı hedefleyen Planetary Resources şirketine bu yüzden yatırım yaptılar… Asteroitlerde yerçekimi yok ve bunları pahalı kimyasal roketler yerine iyon motorları kullanarak Ay yörüngesine taşımak çok daha kolay!
Uzayda yerçekimi olmadığı için fazla yakıt yakmayacağız ve asteroitleri taşıyacak robot gemilerin motorunu kısa aralıklarla ateşlememiz yeterli olacak. Asteroit kuşağından Dünya’ya geri dönen robot gemiler “eylemsizlik ilkesi nedeniyle”, motordan aldığı itiş gücünü yolculuk boyunca koruyacak ve sadece Ay’a yaklaşırken hız kesecek. Bu mantığı yokuş aşağı gaza basmayan ve vitesi boşa alarak rölantide giden minibüslere benzetebiliriz. Uzayda yokuş yok ama bir cismi bir kez ittiğiniz zaman o cisim biri durdurana kadar yoluna devam ediyor.
NASA’nın asteroit merakı Mars’a insanlı yolculuk taraftarlarını kızdırdı
Ünlü Mars Davası kitabının yazarı Robert Zubrin, Mars’a yerleşmek istediği için asteroit madenciliğini kendi kurduğu Mars Derneği’nin amaçlarına rakip görüyor. Ancak, Zubrin asteroit fikrini sevmese de uzaydan maden çıkarmanın en ekonomik yolunun asteroit madenciliği olduğunu biliyoruz. Peki, NASA kongreden istediği bütçeyi alabilirse bunu nasıl başaracak?
Öncelikle Asteroit kuşağına insanlı yolculuk şimdilik söz konusu değil… Bunun nedeni belli: Asteroit Kuşağına insan göndermek; kozmik radyasyon ve kaza tehlikesinden, uzay kapsülü dediğimiz küçük bir teneke kutusunda aylarca hapis kalmaya kadar birçok alanda riskli bir girişimdir. NASA insansız uçuşlarda bile çarpışma riskini azaltmak amacıyla robot gemiyi Asteroit Kuşağına değil; Dünya’ya yakın yörüngelerde bulunan “serseri asteroitlerden” birine göndermeyi planlıyor. Kalabalık Asteroit Kuşağı yerine, uzaydaki yalnız bir asteroitin hedef olarak seçilmesi NASA’nın deneme uçuşunda işini kolaylaştıracak.
Sokak çalgıcılarının kullandığı akordeonun asteroit madenciliğine esin kaynağı olacağı kimin aklına gelirdi?
NASA’nın robot gemisi, gözüne kestirdiği asteroiti, katlandıktan sonra kolayca açılabilen özel bir motorize körükle yakalayacak. Bu körük, küçük bir otomobil büyüklüğündeki asteroiti içine alacak. Daha sonra körüğün ağzı kapanacak ve robot gemi, asteroiti aylar sürecek bir yolculuğun ardından Ay yörüngesine bırakacak.
Bu hassas bir nokta: Asteroitleri Dünya yörüngesine park etmek istemeyiz, çünkü göktaşı çarpışması riski Dünyamız için tehdit oluşturur. Gerçi NASA’nın yakalamak istediği asteroitler, 65 milyon yıl önce dinozorların yok olmasına yol açan canavar kadar büyük değil… Ve bu küçük kayalar kontrolden çıksa bile, gezegenimizin atmosferine girince sürtünme nedeniyle buharlaşarak yok olacaktır ama NASA’nın temkinli davranması gayet normal.
Asteroitleri Ay yörüngesine park etmemizin bir sebebi daha var, o da yörünge kirliliği: Son 50 yılda uzaya fırlatılan roketlerin ve uyduların kalıntıları Dünya yörüngesini E-5 karayoluna dönüştürdü. Günümüzde Uluslararası Uzay İstasyonu bile saatte binlerce kilometre hızla hareket eden roket parçalarının tehdidi altında… Bu durumda Dünya yörüngesine bir robot gemi yerleştirmek ve yörüngeyi asteroit çöplüğü olarak kullanmak pek akıl kârı değil.
Numune alacağımız asteroitleri rastgele seçmeyeceğiz
Asteroit madenciliğinde en iyi numuneleri almamız için bize Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü gibi çalışan robot gemiler lazım. Astronotlar, robotların Ay yörüngesine getirdiği asteroitlerden taş parçaları toplayacak ve bu numuneler Dünya’da analiz edilecek. Böylece asteroit kuşağının maden haritası çıkarılacak; hangi asteroitte ortalama ne kadar demir, nikel, paladyum, platin, iridyum vb. olduğuna bakılacak.
NASA Başkanı Charles Bolden, “Bu uzay seferi yeni bilimsel keşiflerin yapılmasını, yeni teknolojilerin geliştirilmesini ve yaşadığımız gezegenin korunmasını sağlayan eşi benzeri görülmemiş bir teknolojik başarı olacak” diyor. “Asteroit inisiyatifi NASA’nın bilim, teknoloji ve insanlı uçuşlar alanında kaydettiği en büyük ilerlemeleri tek potada eriterek, Başkan Obama’nın 2025’te bir asteroite insanlı uçuş düzenleme amacını gerçekleştirmemizi sağlayacak.”
İyi de asteroitlere insan göndermeye ne gerek var?
Sanırım Bolden’in saçmaladığı tek nokta bu: Bolden bir bürokrat olarak Obama yönetimini memnun etmek ve onların istediği projeleri gerçekleştirmek zorunda. Yoksa istediği bütçeyi alamaz. Bununla birlikte asteroitlere insanlı uçuş düzenlemek son derece gereksiz bir şey.
Bruce Willis’in Armageddon filminde gördüğümüz gibi kuyrukluyıldızların etrafında astronotların uzay giysilerine zarar verebilecek toz tanecikleri ve küçük taş parçaları bulunuyor. Asteroitlerin kuyrukluyıldızlar gibi gaz ve toz bulutundan oluşan uzun bir kuyruğu bulunmasa da bu risk geçerliliğini koruyor.
Asteroitlerin kütleçekimi Dünya’dan binlerce kat zayıf olmakla birlikte, uzaydaki kaya kütlelerinin çevresinde, astronotların uzay giysilerini delebilecek büyüklükte taş parçaları olabilir. Milimetrenin onda biri boyundaki toz tanecikleri bile, asteroitin etrafında yeterince hızlı dönüyorsa insanlar için ölüm tehlikesi oluşturabilir.
Aslında asteroitlerin mikro çekim ortamı, küçük nesnelerin asteroitin yakınında toplanmasına yeterlidir. Buna Dünya’daki gibi güçlü bir çekime sahip olmayan asteroitlere uzay aracı indirmenin zorluklarını da ekleyecek olursak, uzaydaki kayalara insan göndermenin gereksiz ve nafile bir çaba olduğunu anlıyoruz.
Hayal kurmayalım ve parayı gereken yere harcayalım
İnsanlar uzaydaki adi bir kaya parçasında robot sondaların yapamadığı neyi yapacaklar? Mars’a insan göndermenin bir mantığı var o da Mars’ı sadece meraklı kedi Curisoity ile keşfetmenin imkansız olmasıdır… Düşünün, uzaylılar Sahra çölüne sonda indirse Dünya’nın zengin yağmur ormanları hakkında bir fikir sahibi olabilirler mi? Tek gördükleri uçsuz bucaksız kum yığınları olur. Aynı şey Mars için de geçerli ama 500 tonluk 8 metre boyundaki bir asteroit için geçerli değil! Asteroitlere insan yollamaya gerek yok.
Öyleyse Obama’nın asteroitlere insanlı uçuş merakı nereden geliyor? Büyük ihtimalle bu, NASA’nın bütçesini kuşa çeviren Obama’nın Halkla İlişkiler taktiğinin bir parçasını oluşturuyor. Obama halka, “Ben icraat yapıyorum canım, bakın uzaya adam yolluyorum” mesajını vermek istiyor.
Aslında bu tür araştırmalar için NASA’nın talep ettiği bütçe Senatoda çoğu zaman onaylanmıyor. Bu durumda, Obama’nın sınırlı NASA bütçesini yararsız işlere harcamaması gerekiyor ama politikada hava basmak bütün iktidarlarda olduğu gibi ABD Başkanının da işine geliyor. Eh… Sen gidip parayı Irak’ı işgal etme harcarsan, uzay yolculuklarına ayıracak paran kalmaz ve açığını kapatmak, prestijini korumak için böyle hayali projelerle boş konuşmak zorunda kalırsın.
Asteroit seyahati için yol haritası
NASA asteroitlere insanlı uçuş düzenlemeden önce bir robot uzay gemisi göndermek için gereken çalışmalara yazın başlayacak. Bunun için öncelikle numune almak üzere doğru asteroiti seçmek gerekiyor. Ardından uzay gemisi ve uzay motoru tasarlanacak, Dünya’ya 80 milyon km’den daha uzaktaki asteroitlere gitmek için en uygun rota çizilecek.
Körüklü uzay aracının nasıl çalışacağını gösteren videoyu aşağıya ekledim ve bu videoda aracın mavi renkli motorunun kimyasal yakıtla çalışan geleneksel bir roket olmadığını anlıyoruz. Bu da mantıklı bir seçim… Mars’tan uzağa roketle gitmek o kadar çok yakıt gerektirir ki inşa ettiğimiz uzay gemisi dev yakıt tankı nedeniyle yerinden kalkmaz. Elimizdeki kimyasal roketler bu kadar büyük bir gemiye yeterli itiş gücü sağlayamaz.
NASA da bunun farkında… Bolden, asteroit uçuşları için Keck Enstitüsü Uzay Araştırmaları Departmanının hazırladığı raporu baz alacaklarını söylüyor ve bu raporu hazırlayan araştırmacılar da asteroit gemisi için iyon motoru kullanılmasını tavsiye ediyorlar. İyon motoru uzak mesafelerde fazla yakıt harcamadığı için, bu sistemle çalışan gemiler küçük ve hafif oluyor.
Uzayda hafriyat
Her durumda maksimum 500 ton ağırlığında 8 metrelik bir asteroiti Ay’a taşımaktan söz ediyoruz. Ancak 500 ton için 2,6 milyar dolar harcamak gerekecek… Ve bu işe nükleer füze taşıyan modern bir denizaltıdan daha çok para yatırmak yerine, Keck Enstitüsü raporundaki 10 tonluk küçük asteroitleri seçmek mantıklı olabilir. Sonuçta tek yapacağımız asteroitten birkaç taş parçası koparmak. Buradaki sorun çok küçük asteroitlerin bize uzay kayalarındaki maden miktarı hakkında iyi fikir vermemesidir.
NASA Başkan Yardımcısı Robert Lightfoot ajansın asteroit takvimini de açıkladı: Hedef asteroit 2016’da seçilecek, seçilen asteroit 2019’da yakalanacak ve astronotlar Ay yörüngesine taşınan kayadan 2021 yılında örnek alacaklar.
Tabii asteroitten asteroite fark var… Bazı asteroitler gevşek bir moloz ve çakıl yığınından oluşuyor. Bazıları boyuna göre güçlü bir kütleçekime sahip olan demir ve nikel külçelerinden meydana geliyor. Keck Enstitüsü’nden Paul Dimotakis’e göre, NASA’nın ele geçirmesi gereken asteroit kurumuş çamur kıvamında olmalı.
Yalnız hatırlatmakta fayda var: Uzaya göndereceğimiz robot gemi Asteroit Kuşağına gitmeyecek. NASA ilk deneme için Asteroit Kuşağından daha kolay bir hedef arıyor. Dünya’ya tehlikeli bir şekilde yaklaşma ihtimali olan serseri asteroitleri tercih etmek, hem madencilik açısından hem de Dünya’yı olası bir göktaşı çarpmasından korumak için daha avantajlı.
Neden asteroit madenciliği?
Doğal kaynakların tükenmesi ve işin ticari tarafı bir yana, asteroitler Güneş Sistemindeki en eski gökcisimleri olarak gezegenlerin nasıl oluştuğu hakkında bize bilgi veriyor. Uzaydaki kaya parçaları gezegenlerin gençlik zamanlarından kalan izleri taşıyor.
Dünyamız yanardağ patlamaları, kıtaların kayması, yağmur ve hava şartları nedeniyle çocukluk yıllarında açılan yara izlerini kaybetmiş durumda… Antik kraterlerin lav akıntıları sebebiyle yeni kaya katmanlarının altında kaldığı Dünyamızda, 3,9 milyar yıldan daha eski bir krater bulamıyoruz. Asteroitler ise Güneş Sistemi oluşurken gezegen olmayı başaramayan güdük kalıntılar olarak, Dünya’nın geçmişiyle ilgili önemli jeolojik ipuçları sağlıyor.
Asteroitlere yolculuk etmenin üçüncü sebebi, NASA’nın 2030 yılında Mars’a insan göndermek için hazırlık yapmasıdır. Asteroitlere yapılacak yolculuk, Mars uçuşları için gereken iyon motorlarının planlanmasını kolaylaştıracak. Bakın bu motorların ne gibi yararları var:
Klasik roketlerin sınırlamaları nedeniyle bugün Mars’a yolladığımız uydular önce Güneş’in etrafında tur atmak zorunda kalıyor. Güneş’in kütleçekim etkisiyle uzaya bir sapan taşı gibi fırlayan araştırma uyduları, bu şekilde roket motorlarının sağlayabileceği itiş gücünden daha fazla hızlanmalarına rağmen, Mars’a birkaç yıldan önce ulaşamıyor. Jüpiter gibi daha uzak gezegenlere gitmek için Venüs ve Dünya’nın çevresinde birkaç tur atmak gerekebiliyor.
Asteroit madenciliğinin bu kadar uzun bir süreye tahammülü olmadığından, robot gemilerin komşu gezegenlere uğramadan, doğrudan asteroitlere uçması gerekiyor. Aynı mantık Mars’a insanlı uçuşlar için de geçerli, yani asteroit yolculuklarından tecrübe edinmeye ihtiyacımız var.
Nitekim Mars ve asteroit yolculukları için Orion kapsülünü geliştirmek şart: Orion kapsülü henüz dizayn aşamasında, ama NASA bu kapsülün modifiye edilmiş bir versiyonunu robot asteroit gemisi olarak kullanmayı planlıyor. Tabii bunun için önce kongreyi ikna etmesi lazım. Astronotları Ay’a götüren uzay gemisinden biraz daha hacimli olan Orion kapsülü, asteroitleri taşımak için yeterli büyüklüğe sahip. Ayrıca Mars’a insanlı uçuş için aynı kapsülün kullanılması bütçeyi önemli ölçüde azaltacaktır.
Erken teşhis hayat kurtarır
2013 Şubat ayında, 11 bin ton ağırlığındaki bir meteor Rusya’daki Çelyabinsk şehrinin 20 kilometre üstünde patladı. 30 Hiroşima bombası şiddetindeki bu devasa patlama, atmosferin üst katmanlarında yaşanan bir olay olmasına rağmen, şehirdeki camların kırılmasına ve 1500 kişinin yaralanmasına sebep oldu.
Çelyabinsk meteoru şehrin üstüne düşseydi, en az 600 kiloton gücünde bir patlamaya yol açacak ve kenti atom bombası gibi haritadan silecekti. Asteroit madenciliği için uzayı gözetlemek amacıyla geliştirilen teleskoplar işte bu yüzden büyük önem taşıyor. Asteroit gözlem teleskopları, Dünya’ya çok yaklaşan asteroitleri kolayca tespit etmemizi sağlayacak ve erken teşhis hayat kurtaracak.
Peki Google ve James Cameron’ın asteroit şirketi ne yapıyor?
Asteroit kuşağından maden çıkarmayı hedefleyen Planetary Resources şirketi dünyanın en zengin yatırımcıları tarafından finanse ediliyor. Google’ın kurucu ortağı Larry Page, Google Yönetim Kurulu Başkanı Eric Schmidt, Ünlü Yönetmen James Cameron, Microsoft Uygulama Yazılımları Grup Direktörü Charles Simonyi, Google Yönetim Kurulu üyesi K. Ram Shriram, Perot Systems Yönetim Kurulu Başkanı Ross Perot gibi fütürist girişimciler; madenciliği uzaya taşıyarak ağır sanayi sektörünü kökten değiştirecek olan Planetary Resources şirketine büyük para yatırdı.
Planetary Resources, ilk aşamada Güneş Sistemindeki asteroitleri izlemek için özel gözlem uyduları ve uzay teleskopları imal ederek bunları Dünya yörüngesine fırlatacak. Hubble Uzay Teleskopu veya Planck Gözlemevine göre daha küçük boyuttaki teleskoplar, gezegenimize yakın asteroitlerin detaylı katalogunu çıkaracak. Planetary Resources, bu teleskopları uzay madenciliğine adım atmak isteyen firmalara da kiralayarak veritabanı hizmetleri sunacak (Zaten yıllardır veri satarak milyarlarca dolar kazanan Google’ın desteklediği bir şirketten biz de bunu bekliyoruz 
).
).
Peki ya somut adımlar?
Dünyanın ticari amaçlı ilk teleskopu Arkyd 100’ün maketi geçen yıl basına tanıtıldı… Sadece 11 kg ağırlığındaki Arkyd 100 (kod adı LEO) Dünya yörüngesinde asteroit gözlemleri yapmakla yetinecek. Arkyd 200 (kod adı Yolkesen) ise Dünya’ya 4 ila 12 milyon km uzaktaki asteroitlere yolculuk ederek yakın plan çekimler yapacak. Kod adı Maden Arayıcısı olan Arykd 300 serisine gelince… Bu sondaların asteroitlere yaklaşarak kamera görüntüleriyle maden araması planlanıyor.
Planetary Resources, asteroitleri kazıp numune alacak yeni modeller de geliştirmek istiyor. Ancak NASA’nın numune almayı 2021 yılına erteleyen kendi yol haritasına baktığımızda, özel şirketlerin bu pahalı yatırımda risk almak istemediğini ve 2030’dan önce asteroit madenciliğine başlamayacaklarını görüyoruz.
Bu yazının Mayıs ayında yayınlanacak devamında, Mars’a yolculuk etmek için kullanılması düşünülen iyon motorları ve VASIMR elektromanyetik plazma itiş sistemi gibi yeni teknolojileri ele alacağım. Bu arada uzayda heyecanlı bir yolculuğa çıkmak isterseniz, NASA’nın aşağıdaki asteroit yakalama videosunu izleyebilirsiniz :). (khosann.com)
NASA’nın asteroitlerden maden çıkarma planı:
Hiç yorum yok :
Yorum Gönder
Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.