Connect with us

Evrenin Keşfi

Geleceğin İtki Sistemleri 5: Antimadde Roketleri

Bu yazıyı yaklaşık 13 dakikada okuyabilirsiniz.

Bu yazımızla; uzayda pratik uygulamaları bugün ve yakın gelecekte mümkün olan teknolojilerden biraz daha uzağa erişeceğiz.

Yarın mevcut olabilecek teknolojiler yerine, bizim neslimizde mümkün olmayacak ancak er ya da geç kullanılacak teknolojileri incelemeye başlayacağız. Önce, antimadde roketlerine göz atalım:

10 miligram antimadde tabanlı yakıtla Mars’a, birkaç ton yakıtla yıldızlara ulaşmak mümkün. Bugünkü teknolojimiz dahi buna izin veriyor.

Yazı dizimizin önceki bölümlerinde bahsettiğimiz çeşitli nükleer roketlerle neredeyse 100 yıl, hatta 50 yıl sürebilecek seyahatler ile Alpha Centauri yıldız sistemine ulaşmak teorik olarak mümkün. Özellikle inşa edilecek geminin gerisinde patlatılacak nükleer bombalarla, yani “nuclear pulse propulsion (nükleer darbe itkisi)” yöntemi ile ışık hızının düşük bir yüzdesine çıkılabilir. Tabi böylesi bir aracın önünde; patlamaların Dünya’ya zarar vermeyeceği uzak bir yörüngede inşa edilmesi, uzayda onlarca yıllık seyahatlere dayanacak bir yapıda olması ve en önemlisi, ödenek gereksinimi gibi sayısız engel mevcut. Kısacası en az 100 yıldan önce Güneş Sistemi’ni terk etmemiz pek mümkün görünmüyor.

O zaman gelecek için konuşalım. Güneşimize en yakın yıldıza 100 ya da 50 yıllık bir seyahat çok uzun, öyle değil mi?

İnsanları dondurmanın bir yöntemini bulamazsak, ancak Dünya’yı terk eden mürettebatın çocukları hedef yıldıza ulaşabilir. Peki, daha hızlı olmamız mümkün mü? Teorik olarak evet. Bizi Centauri Yıldız Sistemi’ne aşağı yukarı 10 yılda ulaştıracak oldukça verimli bir teknoloji biliyoruz, nasıl çalışacağını biliyoruz, bugün dahi üzerinde deneyler yapılıyor. Ama en büyük sorunu, bu teknoloji için günümüzdeki yöntemlerle yeterince yakıt üretmemiz binlerce yıl sürebilir.

Antimadde ile ilgili yazımızda, maddenin bu zıt halinin ne olduğundan ve üzerinde yapılan araştırmalardan bahsettik. Şimdiyse ağızları en çok sulandıran, roket olarak kullanımından bahsedelim.

MADDENİN ENERJİYE DÖNÜŞÜMÜ

E=mc^2 denklemini görmemiş olan yoktur, ne yazık ki anlamını bilmeyen çoktur. Bu denklem bize bir birim maddenin ne kadar enerji açığa çıkarabileceğini söyler. Örneğin bir gram madde ve bir gram antimaddeyi reaksiyona sokalım. Denklemimiz şu şekilde işliyor:

(Kilogram cinsinden madde miktarı) x (metre/saniye cinsinden ışık hızının karesi) = Joule cinsinden enerji

Bu bağlamda 0.002kg x 89.875.517.900.000.000 (yaklaşık 9,0 x 10^16) = 1.8 x 10^14 Joule açığa çıkarır.
Bu enerji miktarı 43 kilotona eşdeğerdir. (Hiroşimaya atılan atom bombası 15 kilotonluktu.)
Bu bildiğimiz diğer herhangi bir yöntemden çok daha yoğun bir enerjidir.

Ne yazık ki günümüzde kadar üretilen bütün antimadde parçacıklarını reaksiyona sokabilseydik, açığa çıkan enerji bir ampulü kısa süreliğine yakacak miktarda olacaktı. Tam kapasitede çalışırken CERN bir gram antimaddeyi 100 milyar yılda üretebilir durumda. Yani henüz etkili bir üretim metodumuz yok, ama yakın ve uzak gelecek için günümüzün parçacık hızlandırıcılarından daha verimli fikirler mevcut.

ANTİMADDE ÜRETİMİ

Günümüzde antimadde hızlandırıcılarda yan ürün olarak üretilmekte, ancak sadece antimadde üretme amacı taşıyan fabrikalar üretim miktarını arttırabilir. Çeşitli simülasyonlara göre haftada 10 mikrogram üretim kapasiteli fabrikalar yapmak bugün mümkün. Ancak en kabul edilebilir çözüm antimaddeyi uzayda üretmek olacaktır. Yakın gelecekte Dünya yörüngesine yerleştirilecek, süper iletkenler ile manyetik alan üreten istasyonlar sadece bir günde mikrogramlarca antimaddeyi Dünya’nın manyetik alanından toplayabilir.

Antimadde

Günümüzde parçacık hızlandırıcılarda antimadde “yan ürün” olarak çok çok küçük miktarda ortaya çıkmaktadır.

 

Ancak teorik olarak en işe yarar yöntem, yaklaşık yüz kilometrelik bir alan kaplayan güneş panelleriyle on terawatt enerji üreten bir istasyonun hızlandırıcılar ile sürekli antimadde üretmesi olacaktır. Böyle bir istasyon günde bir gram antimadde üretebilir. Daha ileri gidip benzer bir istasyonun Merkür yakınlarında inşa edilmesi durumunda, hem güneş enerjisinden olabilecek en verimli şekilde faydalanıp hem de güneşten kaynaklanan hızlanmış parçacıklarla hayal edebileceğimizden daha verimli antimadde üretimi yapılabilir. Bunlar tabi ki en az bir yüz yıl göremeyeceğimiz şeyler olsa da, bir gün yapılabilecek olmalarını bilmek güzel.

Yeteri kadar antimadde topladıktan sonra nasıl kullanacağız peki?

Roket modellerini incelemeden önce bu roketlerin hemen hepsinin yüksek miktarda gamma radyasyonu saçacağını ve oldukça iyi kalkanlanmış olmaları gerektiğini söylemekte fayda var. Bütün konsept tasarımlar mürettebat bölümü ve roket bölümünü sağlam ve yeterince kalın kalkanlar ile birbirinden ayırır. İşte çeşitli antimadde roketi modelleri:

SAF ANTİMADDE ROKETLERİ

Beam Core – Pion Rocket / Işın Çekirdekli – Pion Roketi
Bu roketler Proton – Antiproton reaksiyonları kullanırlar. Reaksiyon sonucu açığa çıkan nötrino ve gamma ışınları yanında yüklü ve yüksüz pion parçacıkları da üretilir. Yüklü pionlar manyetik alan üreten manyetik egzoz yardımıyla yönlendirilerek itki sağlarlar.

Pion roketi denen bu yöntem, antimaddenin potansiyeli ile kıyaslandığında pek verimli değildir, açığa çıkan enerjinin küçük bir yüzdesi itki olarak kullanılır. Yine bu pionlardan alınabilecek verimlilikte manyetik egzozun türü ile sınırlıdır. Buna rağmen termal antimadde roketleri ile kıyaslandığında çok daha yüksek bir verimliliğe sahiptir.

beamcoreamrocketplansx

British Interplanetary Society (Britanya Gezegenlerarası Topluluğu) yaptığı çalışmalarda pion roketleriyle yıldızlararası yolculuğu incelemiş: CERN’de yapılan araştırmalara göre, maksimum egzoz çıkış hızı 0.69c (ışık hızının %69’u) olan pion roketi ile 0.5c (ışık hızının yarısı) sürate kadar hızlanıp, hedefe yaklaşıldıkça yavaşlayacak bir gemiyle Centauri Yıldız Sistemi’ne 9 yılda ulaşmak mümkündür. Tabi ihtiyaç duyulan toplam madde – antimadde yakıt geminin yakıt olmayan ağırlığının 5.64 katı olmak zorunda.
Diğer bir deyişle 100 tonluk bir gemi için 282 ton proton ve 282 ton antiproton gerekmekte. Bu miktarlar bugün hayal olsa da uzak gelecekte mümkün olabilir. Bkz: 1, Bkz: 2

Not: Işık hızının yarı süratinde 9 yıl sürecek bir yolculuk dedik. Bildiğiniz gibi ışık hızına yaklaşıldıkça zaman yavaşlar, peki ışık hızının yarı hızında seyahat eden gemimizde ne kadar zaman geçer? Şu sitedeki denklemi biraz kurcalarsanız siz de bulabilirsiniz. Bu denklemden yola çıkarak, Dünya’da 9 yıl geçerken gemidekiler için 7.79 yıl geçtiğini buluyoruz.

ELEKTRON – POZİTRON ROKETİ
Elektron ve pozitron reaksiyonları sadece gamma ışınları üretir ve gamma ışınlarını direkt itki üretmek için kullanabileceğimiz bir yöntem yoktur. Açığa çıkan gamma ışınlarını soğuracak ve elde edilen enerji ile itki sağlayacak bir yelken fikri de henüz oldukça kuramsaldır.

TERMAL ANTİMADDE ROKETLERİ
Bunlar tıpkı nükleer termal roketler gibi ikincil bir yakıtın ısıtılıp püskürtülmesi yöntemi ile çalışan roket çeşitleridir. Daha az antimadde gerektirmeleri avantajlarıdır, ancak daha düşük itki ve verimlilikle yıldızlararası görevler yerine gezegenlerarası görevler için idealdir.

SOLİD CORE ROCKET / KATI ÇEKİRDEKLİ ROKET
Temel olarak nükleer termal roketlere, örneğin NERVA’ya benzer. En büyük farkı nükleer reaktör yerine atom numarası büyük, örneğin tungsten gibi bir element alır. Bu elementin yakınlarında gerçekleştirilen proton – antiproton reaksiyonlarından kaynaklanan gamma ışınları ve pionlar veya elektron-pozitron reaksiyonlarından kaynaklanan gamma ışınları tungsteni ısıtır. Ardından hidrojen yakıt tungstenin olduğu bölgeye püskürtülerek ısıtılır ve ısınan gaz püskürtülerek itki elde edilir. Yüksek itki üreten bu yöntemin yakıt performansı, materyal kısıtlamaları yüzünden nükleer termal roketlere yakındır.
NASA’nın NIAC programında incelenen antimadde ile çalışan Mars gemisi konsepti şunları sağlıyor:

Sadece 10 miligram pozitron, 428 ton TNT veya 23 uzay mekiği harici yakıt tankına denk gelen enerji barındırıyor. Bu miktardaki yakıtın üreteceği enerji, Mars’a bir ayda gidiş ve bir ayda dönüş yolculuğunu mümkün kılıyor.

Nükleer termal roketlerden çok daha basit bir yöntem olsa da antimadde üretiminin zorluğu sebebiyle yakın gelecekte nükleer termal yerine tercih edilmesi henüz beklenmiyor.

GAS CORE ROCKET / GAZ ÇEKİRDEKLİ ROKET
Bu yöntemde mikroskobik seviyelerde antimadde, sıvı veya gaz haldeki su veya hidrojen yakıta püskürtülür. Reaksiyonlar sonucu plazmaya dönüşen yakıt egzozdan püskürtülür. Bu yöntem katı çekirdeğe göre daha yüksek verimlilik ve daha yüksek ısı sağlar.

PLASMA CORE ROCKET / PLAZMA ÇEKİRDEKLİ ROKET
Gaz çekirdeği yöntemine oldukça benzer, ancak daha fazla antimadde kullanılarak yakıt plazmaya dönüştürülür. Katı ve gaz çekirdekli roketlerden çok daha yüksek egzoz hızları ve verimliliğe sahiptir.

POZİTRON SOĞURMA
Bu motor türünde egzozda kurşun tarafından çevrelenmiş materyal pozitron bombardımanına tabi tutulur. Açığa çıkan gamma ışınları çevresindeki kurşun kaplama tarafından emilir ve daha düşük enerjili X-ışınları açığa çıkar. X-ışınları materyalin geri kalanını buharlaştırarak itki sağlar.

HİBRİT ANTİMADDE KATALİZE FİSYON / FÜZYON
Orion nükleer darbeli itki yöntemi oldukça kaba kuvvettir, kuramsal ve teorik teknolojiler göz önüne alındığında görece ilkeldir, basittir. Nükleer patlamalar ile itki üretir. Fisyon bombalarının bu konuda en büyük kısıtlaması fizik kanunlarının 10 ton/42 GJ’den düşük enerjiye denk gelen veya 25 kilogramdan daha hafif nükleer patlayıcılara kritik kütle kısıtlaması sebebiyle izin vermemesidir. En küçük patlayıcı birimin kütle olarak büyük olması ve patlamaların şiddeti boyutları arttırmakta ve mühendisliği zorlaştırmaktadır. Ancak birazcık antimadde ile kritik kütle kısıtlamasının üstesinden gelmek mümkündür.

ANTIPROTON-CATALYZED MICROFISSION (ACMF) / ANTİPROTON-KATALİZE MİKROFİSYON
ACMF bir nükleer darbe itkisi yöntemidir. Harici nükleer patlamaların yaratacağı itkiyi kullanır ve Orion, Deadelous & Longshot projelerinin mirasıdır.

Penn State Üniversitesinin üzerinde çalıştığı teorik ICAN-II uzay gemisi sadece 140 nanogram antiprotonla Mars’a gidişi garantileyen bir araç tasarımıdır ve ACMF roketini temel alır. Oldukça yüksek miktarlarda açığa çıkan radyasyon uygun şekilde kalkanlanırsa, bu hibrit yöntem en az miktarda antimaddeyi kullanarak bu yüzyıl içinde Mars yolculuğu için alternatif bir yöntem olabilir. (Antimadde fabrikalarının inşa edileceğini varsayarsak tabi ki)

ICAN-II toplamda 625 ton kütlesinde bir araçtır. Bunun 82 tonu mürettebat ve yük için ayrılmış durumda. Bunlar onlarca fırlatma ile yörüngede inşayı gerektiren ve şu anda trilyonlar değerinde antimadde yakıt ihtiyacını temsil eden sayılar. Yani bugün için ve yakın gelecekte (2030 – 2050) yapılacak Mars görevleri için oldukça absürt ve pahalı sayılar ancak uzak gelecekte günlük hayatın ve uzay görevlerinin bir parçası olabilir.

Not: Yakında kullanıma girecek SLS roketleri, alçak Dünya yörüngesine modele göre 70 – 100 ton arası yük fırlatabilecekler.
NASA’nın şu anki Mars görev planı, Orion komuta modülüne eklenecek 16 aylık bir yolculuğa elverişli 20-40 ton aralığında bir derin uzay modülünü, bir sıvı hal roketine veya bir nükleer termal rokete veya bir iyon/plazma iticisine bağlamaya yönelik. Daha önceki yazılarımızda bahsettiğimiz gibi, kullanılacak roket teknolojisine göre bu yolculuk sıvı yakıt roketleri ile 16 ay, nükleer termal roketlerle 180 gün veya plazma roketleri ile 39 gün sürebilir.

ican-1211

ICAN-II ye güç veren roket şu şekilde çalışıyor; 3 gramlık 9:1 oranında Döteryum-Uranyumdan oluşan ve 200 gramlık küresel bir kurşun kaplama ile çevrelenen nükleer yakıt hücreleri 10^11 kadar antiproton ile bombalanır. Böylece her bir yakıt hücresi 72 ton TNT’ye denk gelen enerji açığa çıkararak 106.000 newton itki üretir ve saniyede 1000 kilometreye yaklaşan egzoz hızı sağlar. ICAN-II bu yöntem ile 0.015g’lik bir hızlanma elde ederek üç günde saniyede 25 kilometrelik bir hıza çıkabilir.
Benzer bir konsept de antimadde kullanarak p-B11 füzyon reaksiyonları üretmek. P-B11 en yüksek enerji potansiyeline sahip reaksiyonlardan biridir ve geleneksel yöntemler ile sürdürülebilmesi şu anda olanaksızdır. Ancak bu yakıt antiprotonlar ile bombalandığı zaman çok yüksek yakıt verimliliği ve itkiyle Güneş sisteminin insanlı keşfinin önünü açabilir. (Bkz: 3)

ANTIMATTER-INITIATED MICROFUSION (AIM) / ANTİMADDE-TETİKLEMELİ MİKROFÜZYON
Penn State Üniversitesi’nde geliştirilen başka bir fikir olan AIM de, bizzat yıldızlararası uzaya gönderilecek robot bir sondaya güç vermesi amacıyla tasarlanmış.

Çalışma şekli biraz daha farklı. Bir elektromanyetik alana yerleştirilen 100 milyar antiprotona bir miktar U-238 ve 42 nanogram döteryum/helyum-3 enjekte edilir. U-238 fisyon reaksiyonu başlatarak döteryum/helyum-3 karışımını plazmaya dönüştürür. Elektromanyetik alanda sıkışan plazma, 20 milisaniye boyunca füzyon reaksiyonu sürdürür. Açığa çıkan bu reaksiyonlar itki sağlar. Bu yöntem ile çalışan AIMstar sondasının Oort bulutuna (yaklaşık olarak 10.000 AU mesafeye) saniyede 960 kilometre sürat ile (ışık hızının 1/300’ü) 50 yılda erişmesi mümkün olabilir. (Bkz: 4)

Not: Referans için; Plüton’un şu anda yaklaşık 30 AU mesafede olduğunu ve Proxima Centaurinin 271.900 AU mesafede olduğunu hatırlatırız.

BİLİMKURGUDA ANTİMADDE ROKETLERİ

Daha önce antimadde bilimkurguda defalarca geçmiştir ancak bugün bilimsel Dünya’nın bir parçası olduğuna göre, gerçekten de nasıl kullanıldığını görebileceğimiz gerçekçi bir örneği incelemekte fayda var.

James Cameron’ın Avatar filmi hem bilimkurgu hem de bilim çevrelerince üzerinde en çok düşünülmüş, en gerçekçi yıldız gemisi modellerinden birine sahiptir.

ISV Venture Star yıldız gemisini filmin başında görebilirsiniz. Bu gemi gezegen yörüngesine girmekte kullanacağı bir füzyon roketine, iki hibrid antimadde/füzyon roketine ve bir ışık yelkenlisine sahiptir.

Isv

Avatar filmindeki Venture Star yıldız gemisi…

 

Venture Star, Güneş sisteminden ayrılırken yakıt kullanmaz, bunun yerine açıldığında kilometrelerce kare alan kaplayan ışık yelkenlisini açar. Bu yelkenli güneşe yakın bir yörüngeye inşa edilmiş ve gücünü güneşten alan çok güçlü bir lazer ile aylar boyunca hızlandırılır. Gerçekten de güneş yelkenlilerinin ve lazer yelkenlilerinin bu şekilde işe yarayacağını biliyoruz. Çok güçlü bir lazerin bu şekilde bir gemiyi ışık hızının 70%’si bir hıza 6 ayda çıkarması artık bilimkurgu değildir, sadece bir mühendislik problemidir.

Gemi 0.7c sürat ile 6 yıl seyahat ettikten sonra kendi ekseni etrafında 180 derece döner ve hidrojen/anti-hidrojen reaksiyonları ile çalışmaya başlayıp fazladan hidrojeni füzyon reaksiyonuna sokarak ekstra itki elde eden roketlerini çalıştırır. Aylar içerisinde gemi 0.7c süratten Pandora yörüngesine girebileceği düşük hızlara kadar yavaşlar.

Geri dönerken de aynı roketlerini kullanarak kalan yakıtını harcayarak 0.7c sürate çıkar, 6 yıllık seyahatten sonra ışık yelkenlisini açarak Güneş sisteminden ateşlenen lazer yardımı ile yavaşlar ve Dünya yörüngesine girer.

Bu gemi bilimkurgudur ama imkansız değil, teorik olarak inşa edilebilecek bir gemidir. Tabi ki antimadde üretimi, antimaddenin muhafaza edilmesi, yüksek güçlü lazer, yaşam destek sistemleri ve daha niceleri gibi sayısız mühendislik problemini barındırsa da, uzak gelecekte gerçekten de benzerlerinin görülebileceği mantıklı bir modeldir.

Sevgili okurlar, antimadde roketlerinin nasıl çalışacağını ve bu roketleri kullanan gemilerin neye benzeyeceğini işledik. Kendi ömrümüzde göremeyeceğiz, en fazla antimadde üretiminin artacağına dair haberler duyarak yetinebiliriz. Ama gelecekte torunlarımız ve onların devamından gelecek nesiller için bu teknolojiler ve henüz akla hayale gelmeyen gelişmiş versiyonları bir gün gerçek olacak ve başka yıldızlara ulaşmalarını sağlayacaktır.

Hazırlayan: Berkan Alptekin
Düzenleme:
Sibel İnce


Amacınıza en uygun ve en kaliteli teleskop ya da dürbünü, en uygun fiyata sadece Gökbilim Dükkanı‘nda bulabilir, satın alma ve kullanım sürecinde her zaman bize danışabilirsiniz.
GÖKBİLİM DÜKKANI’NA GİT

Evrenin Keşfi

Adli Astronomi Nedir? Yerel Hukukta Adli Astronomi Kullanımı

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Neredeyse bütün bilim dalları iç içe olan astronomi en eski ama kendisini sürekli güncellemesiyle en yeni bilim dallarından biridir.

Geleceğin meslekleri arasında gösterilen uzay hukuku, uzay mimarisi, asteroid madenciliği gibi alanlarda ülkeler personel yetiştirmek istiyor ise astronomi eğitimine gerekli önemi vermek zorundadır. Adli astronomi de gelişmek için kendisine yatırım bekleyen adli bilim dalıdır.

Adli astronomi nedir ve ne iş yapar?

Adli astronomi, gökyüzünün geçmiş zamanlarda olan görünümünü ve gök cisimlerinin konumlarını göstermeye yarayan adli bilimin bir dalıdır. Adli bilimde, edebiyatta, tarihsel olaylarda ve sanat tarihinde adli astronomi kullanılmaktadır. Ülkemizde bazı davalarda astronomi, adaletin sağlanmasında katkı sağlıyor. Bu alanda Kandilli Rasathanesi’ne gerekli davalarda başvurular olmaktadır.

Örneğin; 1992 yılında bir asteğmen, bir yüzbaşına fiziksel şiddet uyguluyor. Asteğmen kendisini savunduğunda havanın çok karanlık olduğunu ve kişinin yüzünü göremediğini, bu nedenle onun bir er olduğunu düşünerek “dövdüğünü” ifade ediyor. Burada astronomi devreye giriyor ve kavganın olduğu gün Ay’ın dolunay evresinde olduğu belirleniyor. Bu bilgiden hareketle o tarihte hiçbir ışık kaynağı olmasa da insanların birbirlerinin yüzünün seçilebileceği anlaşılıyor.

Bir trafik kazası olduğunu düşünelim. Bu kazanın davası kazadan 3 ay sonra görüldü diyelim. Eğer kaza yapan kişi; “Hava çok karanlıktı, etrafta aydınlatmalar yoktu, bu yüzden göremedim” gibi bir ifade kullanıyorsa burada devreye yine adli astronomi giriyor. O dönemde Ay’ın hangi evrede olduğu önemli. Kaza yapan kişi asteğmenin durumuna düşebilir.

Van Gogh’un Tablosu ve Adli Astronomi

Van Gogh’un tablosu ile adli astronomi arasında bir bağlantı bulmakta zorlanmış olabilirsiniz. Ancak aslında, Van Gogh’un ünlü eserlerinden birisi olan Evening Landscape with Rising Moon tablosundaki gizem adli astronomi sayesinde çözülmüştür.

Vincent Van Gogh’un Evening Landscape with Rising Moon (Akşam Manzarası ve Yükselen Ay) tablosu

 

2003 yılında SWT fizik profesörleri Donald Olson ve Russell Doescher, İngiliz Profesör Marilynn Olson ile birlikte Sky & Telescope dergisinin Temmuz 2003 sayısında bu ünlü tablo hakkında bir makale yayınladılar. Tablonun tam olarak ne zaman resmedildiği bilinmemekteydi.

Bu tabloda ilk zamanlarda dağın arkasından Güneş’in battığı düşünülmüş. Tablonun üzerinde derin bir çalışma yapan bilim insanları; oradaki gök cisminin Güneş değil Ay olduğunu; Ay’ın doğmaya başladığını, tabloda yer alan buğdayın hangi tarihler arasında hasat edileceği, bu tabloda çizilmiş yerin gerçek bir yer olduğunu, Ay’ın resimde yer alan bölgeden tam olarak hangi günde doğacağını ve bazı diğer önemli sonuçları adli astronomi sayesinde bulabilmişlerdir. Benzer biçimde, geçmiş yıllarda oluşmuş meteor olaylarını incelerken de aslında yine adli astronomiye başvurmuş oluyoruz.

Frederic Edwin Church, The Meteor of 1860 (Görsel Kaynağı: https://www.wikiart.org/en/frederic-edwin-church/the-meteor-of-1860)

 

Astronomlar ve astrofizikçiler sürekli evreni incelemeye çalışırlar. Yıldızlardan ve galaksilerden alınan tek şey ışıktır. Bu ışığı inceleyerek yıldızlar, galaksiler ve diğer gök cisimleri hakkında bilgi edinmeye çalışırlar. Peki, burada astronomların yaptığı çalışmalar da adli astronomiye girmiyor mu? Belki ölmüş bir yıldızın kalıntısı hakkında bilgi edinmek ve bu ölümden sonra yakında yer alan komşu yıldızların nasıl etkilendiğini incelemek de mizansen bir açıdan adli astronomi olarak değerlendirebilir.

Hazırlayan: Sinan Koçak
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar:

  1. Güral, N. Adli astronomi. Erişim Tarihi: Şubat 10, 2021, Erişim Adresi: http://egegural.com/adliastronomi.htm
  2. Güral, N. Astronomi ve adli tıp. Erişim Tarihi: 10, 2021, Erişim Adresi: http://egegural.com/ASTVADLI.HTM
  3. Moonrise061003. (2016, Haziran 08). SWT astronomers SLEUTH van Gogh “Moonrise” mystery. Erişim Tarihi: February 10, 2021, Erişim Adresi: https://www.txstate.edu/news/news_releases/news_archive/2003/06/moonrise061003.html
  4. Forensic astronomy. (2020, Kasım 25). Erişim Tarihi: February 10, 2021, Erişim Adresi: https://en.wikipedia.org/wiki/Forensic_astronomy
  5. Ash, S. (2018, April 17). “Forensic astronomy” reveals the secrets of an iconic ansel adams photo. Erişim Tarihi: Şubat 10, 2021, Erişim Adresi: https://www.scientificamerican.com/article/forensic-astronomy-reveals-the-secrets-of-an-iconic-ansel-adams-photo/

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Perseverance Mars’a İniyor! Yeni Bir Mars Gezginimiz Daha Olacak

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 5 dakikada okuyabilirsiniz.

NASA’nın son Mars yüzey aracı Perseverance, Mars yolculuğunun sonuna yaklaşıyor. Bu zamana kadar yapılmış en büyük Mars aracı olan Perseverance, 18 Şubat 2021 tarihinde kızıl gezegenin yüzeyine iniş yapmaya çalışacak.

Mars’a iniş yapmak oldukça zordur ve bu zamana kadar yapılan görevlerin yaklaşık %60’ı başarısız olmuştur. Perseverance’ın iniş şekli ise 2012 yılında başarılı bir şekilde Mars’a inen Curiosity aracının iniş şekli ile benzer olacak. Yani, aracın ısı kalkanı ve sahip olduğu paraşüt Perseverance’ı saatte yaklaşık 20.000 km hızdan saatte 4 km’den daha az bir hıza indirecek. Daha sonra ise bir “gökyüzü vinci” aracı yavaşça yüzeye koyacak.

Perseverance, kuru bir göl yatağı olduğu düşünülen Jezero kraterine inecek ancak tam olarak hangi noktaya iniş yapacağı bu aşamada bilinmiyor. Bu noktanın tam olarak tahmin edilememesinin sebebi ise Mars’ın atmosferine girildiğinde rüzgarların aracı sarsması ve bu durumun tahmin yürütmeyi zorlaştırmasıdır. Bu durumun üzerine arazinin engebeli olması da Jezero’yu iniş yapmak için tehlikeli bir yer haline getiriyor ancak Perseverance, zemine yaklaşırken fotoğraflar çekerek otonom bir şekilde güvenli bir iniş yeri bulmasına yardımcı olacak yeni bir navigasyon sistemine sahip.

Perseverance’in gökyüzü vinci ile Mars yüzeyine inişini gösteren animasyon. (Telif: NASA/JPL)

 

2012 yılında Curiosity’nin gerçekleştirdiği iniş, daha önce yapılmadığı için görev kontrolün başında olan bilim insanları bu durumu rahatsızlık verici bir “yedi dakikalık dehşet” olarak nitelendirmişti. Araç, iniş sırasında atmosfere girişten, paraşütünün açılmasına ve hatta zemine temas etmek için roket yardımıyla yapılan hava manevrasına kadar her şeyi kendisi yapmak zorunda kaldı. Çünkü iniş, Mars’tan Dünya’ya ulaşan sinyallerin gelme süresinden daha kısa bir süre içerisinde gerçekleşmişti. Perseverance için de aynı durum söz konusu olacak ve bütün Mars’a iniş görevleri başarıya ulaşamadığından aynı dehşet yine yaşanacak.

Perseverance’ın iniş detaylarına geri dönecek olursak, araç özel gökyüzü vinci ile birlikte yapacağı kontrollü inişten önce roketler ile yapılan manevralar aracılığıyla iniş alanı için son ayarlamalarını yapacak. Aracın tekerlekleri Mars toprağına değer değmez, vinç Perseverance’dan ayrılarak araçtan güvenli bir uzaklıkta gezegene çarpacak. Daha sonra rutin sistem kontrolleri her şeyin yolunda olduğunu belirlediği anda da araç çalışmaya başlayacak.

Perseverance’ın asıl görevi nedir? Neden bu aracı oraya gönderdik?

Mars 2020 Perseverance Gezgin aracı, NASA’nın bir zamanlar Mars’ta yaşam olup olmadığı konusundaki araştırmasını ileriye götürecek eski mikrobik yaşamın izlerini arayacak. Araçta Mars kaya ve toprak örneği toplayacak bir sondaj cihazı bulunuyor. Araç, gelecekte yapılacak bir görev ile Dünya’ya getirilip detaylı analizleri yapılabilsin diye bu örnekleri mühürlü tüplerde saklayacak. Perseverance, ayrıca Mars’ta gerçekleşecek insanlı keşif programlarının yolunu açmaya yardım edecek teknolojileri de test edecek.

Perseverance, Mars Keşif Programı’nın bilimsel hedeflerini destekleyecek dört tane amaca sahip. Bunlardan ilki, gezegenin yaşanabilir olup olmadığını araştırmak. Yani kısaca geçmiş çevre koşullarının mikrobik yaşamı destekleyip desteklemediğini belirlemeye çalışacak. İkinci amacı, biyolojik imzalar aramak. Özellikle de zaman içinde yaşam belirtilerini koruduğu bilinen özel kayalarda, olası geçmiş mikrobiyal yaşamın işaretlerini arayacak. Üçüncü amacı da kaya ve toprak numunelerini toplayarak Mars yüzeyinde onları saklamak. Dördüncü ve son amacı ise insanlı keşiflere yardımcı olacak Mars atmosferinden oksijen üretimini test etmek.

Perseverance’ın uzun menzilli hareketlilik sistemi, aracın Mars yüzeyinde 5 ila 20 km arasında yol kat etmesine olanak veriyor. Ayrıca bu araç ile getirilen bir diğer yenilik de daha yetenekli bir tekerlek tasarımıdır.

Mars’ta Bir İlk Daha: Mars Helikopteri Ingenuity

Perseverance, aslında ufak bir sürprize de sahip. Araç, Mars yüzeyine indikten sonra alt kısmından çıkaracağı ufak bir helikopteri de Mars ile tanıştıracak. Ve bu helikopterin adı da Ingenuity. Eğer helikopter çalışmayı başarırsa, bizim için tam bir Wright Kardeşler anı olacak, çünkü bu zamana kadar Dünya atmosferi dışında hiçbir yerde helikopter uçurmayı denemedik.

Ingenuity’nin NASA tarafından yapılan görsel tasviri.

 

Ingenuity, sadece bir teknoloji tanıtımı olacak ve çok ince Mars atmosferinde (Dünya atmosferinin %1’i yoğunlukta) en fazla 15 dakika kadar uçabilecek. Ancak bu helikopter başarı ile çalışırsa gelecekte ulaşılamayan yerlere gitmek için bu tarz helikopterler kullanılabilir. Ayrıca daha sonra göndereceğimiz araçlar ve astronotlar için kılavuz olması adına da bu helikopterlerden faydalanabiliriz.

Ingenuity dışında araçta başka bir teknoloji tanıtımı daha mevcut. Bu aygıt, Mars’ın zayıf atmosferinde yer alan karbondioksitten oksijen elde etmek için kullanılacak ki bu teknoloji önemli çünkü gelecekte oraya gidecek kaşiflerin Mars’ta hayatta kalabilmeleri için bu gerekli olacak.

Hazırlayan: Burcu Ergül
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar:

  1. Crane, L. (n.d.). NASA has launched its Perseverance Mars Rover and INGENUITY HELICOPTER. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2250181-nasa-has-launched-its-perseverance-mars-rover-and-ingenuity-helicopter/
  2. Crane, L. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is about to land on Mars and look for life. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.newscientist.com/article/2267509-nasas-perseverance-rover-is-about-to-land-on-mars-and-look-for-life/
  3. Howell, E. (2021, Şubat 11). NASA’s perseverance rover is one week away from a DARING landing on MARS. watch how it works. Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://www.space.com/mars-rover-perseverance-landing-4k-video-animation
  4. Mission overview. (n.d.). Erişim Tarihi: Şubat 15, 2021, Erişim Adresi: https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Türkiye Uzay Ajansı (TUA), Milli Uzay Programı Açıklandı!

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 1 dakikada okuyabilirsiniz.

Türkiye Uzay Ajansı (TUA), 9 Şubat 2021 Salı günü iki yıldan uzun süredir duyurulması beklenen programını ve yol haritasını açıklandı.

Açıklamada dile getirilen olan proje ve hedefleri, Kozmik Anafor Youtube kanalında, Dr. Umut Yıldız, Prof. Dr. Lokman Kuzu, Prof. Dr. Yurdanur Tulunay, Prof. Dr. İbrahim Küçük, gibi uzmanlar eşliğinde canlı yayında yorumladık. Milli uzay programını detaylıca öğrenmek için, aşağıdan veya bu linkten ulaşabileceğiniz yayınımızı izleyebilirsiniz.

Ülkemizde Uzay Ajansı kurulması hedefi 57’nci Hükûmet döneminde gündeme gelmiş, 2000 yılında oluşturulan “Vizyon 2023” perspektifi de Türkiye’nin uzay çalışmalarına yönelik bir öncü olmasını da ortaya koymuştur. Akabinde 26 Şubat 2001 tarihinde Millî Güvenlik Kurulu kararı, daha sonra 2 Mart 2001 tarihinde Bakanlar Kurulu kararı ile “‘Türkiye Uzay Kurumu” kurulması için çalışma başlatılmıştır. 15 Mayıs 2002 tarihli Başbakanlık genelgesiyle TÜBİTAK görevlendirilmiştir. 2017 yılında meclise iletilen Türkiye Uzay Ajansı kanun tasarısını, bu linkteki yazımızda detaylıca incelemiştik.

Türkiye Uzay Ajansı’nın, ülkemiz açısından oldukça önemli olan uzay ve havacılık sektörlerinde teknolojide dışa bağımlı olmayan, rekabetçi bir sanayinin geliştirilmesi, uzay ve havacılık teknolojileri alanında bilimsel ve teknolojik altyapıların ve insan kaynaklarının geliştirilmesi, uzay teknolojilerinin kullanımının yaygınlaştırılması, ülkemizin uzaya yönelik hak ve menfaatlerinin korunması yolunda başarılı olmasını temenni ederiz.

Okumaya devam et

Evrenin Keşfi

Uzayda Bugün: İlk Serbest Uzay Yürüyüşü (7 Şubat 1984)

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 2 dakikada okuyabilirsiniz.

3 Şubat 1984 yılında fırlatılan Challenger Uzay Mekiği ile gerçekleştirilen, STS-41b görevinin bize verdiği en ikonik görsel, astronot Bruce McCandless’in Dünya üzerinde araca bağlı olmadan uzay yürüyüşü yaptığı fotoğraf oldu.

McCandless, ABD ile SSCB arasındaki Ay yarışının ortasında hızlanan uzay programlarına katılmak için 1966 yılında seçilen 19 astronotun yer aldığı prestijli bir grup olan 5. Astronot Grubu’nun bir üyesiydi. Ayrıca Challenger astronotları arasında Apollo, Skylab ve Uzay Mekiği programlarına muazzam katkılarda bulunmuş ve bu görevin kumandanı da olan Vance D. Brand de bulunuyordu. Brand ve McCandless dışında ekipte pilot Robert L. Gibson ile görev uzmanları olan Robert L.Steward ve Ronald E. McNair yer alıyordu.

Brand’in kumandanlık yaptığı ilk görev olan STS-5 ile ticari uyduların taşınıp yerleştirilmesi planlanmıştı. Uydu yerleştirilmesi başarılı oldu ancak, astronot kıyafetlerindeki problemler sebebi ile planlanan uzay yürüyüşleri yapılamayıp iptal edildi. STS-41b görevinde ise durum tersi oldu. Mürettebatın görevin başında iki iletişim uydusunu yerleştirmeyi başarmasına rağmen iki uyduda da bulunan takviye roketlerin sadece 20 saniye sonra beklenmedik şekilde kapanmasından dolayı bu uydular yere eş zamanlı yörüngeye ulaşamadı. Fakat diğer yandan uzay yürüyüşleri ise olağanüstü bir başarıya ulaştı.

7 Şubat’ta ve daha sonrasında 9 Şubat’ta McCandless ve Steward ‘İnsanlı Manevra Birimlerini” taktılar ve hiç bir yere bağlı olmadan uzayda yürüyüşe çıktılar. Bu İnsanlı Manevra Birimi, yaklaşık 85 cm genişliğinde, 72 cm derinliğinde ve 127 cm uzunluğundaydı. Alüminyum çerçevesi, nitrojen (azot) ile doldurulmuş iki tane kevlar kaplı alüminyum tankı barındırıyordu. Bu da altı saatten uzun bir uzay yürüyüşü için yeterli bir itici güçtü.

McCandless ve Steward, mekikten yaklaşık 100 metre uzaklaştı ve bir çok kere bu mesafeyi gidip döndüler. Hem astronotlar hem de mekik saatte yaklaşık 18,000 mil hızla yol alıyorlardı. Uzay yürüyüşündeki rollerini bir çok kez pratik yapan mekiğin içerisindeki ekip ise, astronotların hareketlerini Challenger’ın radarı ve diğer aygıtlarıyla izlediler.

Eğer uzay yürüyüşü yapan astronotlar arıza sonucu uzaklaşmaya başlasaydı Brand’ın onları takip edip mekiğe manevra yaptırmak gibi bir planı vardı. Bu sayede de McCandless ve Steward, kendilerini güvenli bir şekilde kollara tutunarak manevra yapabilecekleri mekiğin yük bölmesinde bulacaklardı. Neyse ki yürüyüşlerde bu tarz beklenmedik bir durum oluşmadı. Bir fotoğraf tutkunu olan Gibson ise bu yürüyüşün ikonik karelerini fotoğrafladı.

Çeviri: Burcu Ergül Emecan

Kaynak:
https://appel.nasa.gov/2020/02/06/this-month-in-nasa-history-astronauts-make-first-untethered-spacewalk/

Okumaya devam et

Çok Okunanlar