5 Adımda Başka Yıldızlara Nasıl Gideriz?

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcularıDünya’ya en yakın yıldız 4,2 ışık yılı uzakta ve elimizdeki roketlerle bu yıldıza gitmek 160 bin yıl sürerdi. Oysa biz hem uzayı keşfetmek hem de insan türünün soyunu sürdürmek için komşu yıldızlara kısa sürede ulaşmak istiyoruz. Bizden çok uzakta olan başka yıldızlara gitmenin 5 yolunu görelim.

1. Uzak yıldızlara ulaşmak

Bugüne dek neden komşu yıldızlara gitmediğimizi merak ediyorsanız çok uzak olduklarını söyleyebiliriz. Bize beş parsek (16,3 ışık yılı) mesafede 60 yıldız (ki bunların 50’si kırmızı cüce), 13 kahverengi cüce ve 4 beyaz cüce var.

1 ışık yılı yaklaşık 9,5 trilyon km olduğu için burada 154 trilyon km mesafeden söz ediyoruz. Elimizdeki roketlerle bu kadar uzağa gitmemiz imkansız; çünkü yakıt yetmiyor. Bu yüzden alternatif yakıtlar kullanan uzay gemileri gerekiyor.

Uyduları ve astronotları Dünya yörüngesine taşıyan kimyasal roketler çok güçlü ve bunlar 2-3 dakika boyunca yerçekiminin 3 katı (3G) ivmelenme sağlayabiliyor. Oysa uzay mekiği gibi saatte 28 bin km ile gidersek 50 bin yılda ancak 12 trilyon km gidebiliriz. Bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri 39 trilyon km uzakta olduğuna göre hızlanmak şart.

İlgili yazı: Uzay Yolcuları Filmi Ne Kadar Gerçekçi?

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Nükleer motorlar atom bombası patlatarak veya geminin içindeki bir nükleer reaktörle çalışıyor. NASA 1970’ler ve 2000’lerde bunlarla iki ayda Mars’a gitmeyi planladı. Resimde Orion.

 

2. Nükleer motorlar

Çok uzağa gitmenin tek zorluğu roketlerin yavaş olması değil. Örneğin, uzay mekiği ile 4,2 ışık yılı uzaktaki Proxima Centauri’ye gitmek 160 bin yıl sürerdi. Bu da uzay mekiğinde 160 bin yıl dayanacak kadar çok yakıt ve oksijen taşımak anlamına gelirdi.

Ne kadar yakıt taşıyacağımızı merak ediyorsanız roketimizin yakıt tankının Güneş’ten daha ağır olacağını belirtelim. Tabii o kadar büyük bir roket yapamayacağımızı ve o kadar ağır bir roketi nükleer motorla bile yerinden oynatamayacağımızı ekleyelim.

Gerçi elimizde 10 yıl yakıtı bitmeden ve bozulmadan çalışan iyon motorları ile plazma motorları var (VASIMR). Ancak, bu motorlar o kadar yavaş gidiyor ki iyon roketiyle en küçük uyduyu komşu yıldızlara göndermemiz 10 milyon yıl sürerdi. Üstelik iyon motorları uzay mekiğini itecek kadar güçlü değil. Bu yüzden nükleer motorlar kullanmak gerekiyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Orion atom roketi. Büyütmek için tıklayın.

 

Nasıl çalışıyor?

Elimizde 3 tür nükleer motor var: Atom motorları, nükleer füzyon motorları ve antimadde motorları. Atom motorlarını 1970’lerde Mars’a 2 ayda insan göndermek için tasarladık. Bunlar aslında binlerce nükleer bomba taşıyan uzay gemileri ve Dünya atmosferini kirletmemek için uzayda çalıştırmamız gerekiyor.

Atom motorlarının çok garip bir çalışma şekli var: Uzay gemisinin arkasından atom bombası fırlatıyorsunuz. Bombayı geminin az uzadığında patlatıyorsunuz ve nükleer patlamanın enerjisi gemiyi uzayda itiyor. Bu şekilde ışık hızının yüzde 1’ine çıkabiliriz.

Bu da en yakın yıldıza 420 yılda gitmek anlamına geliyor. Doğrusu 160 bin yıldan 420 yıla inmek büyük başarı ama birkaç sorun var. 1) İnsanlar 420 yıl yaşamıyor. 2) Nükleer bombalar tutukluk yaparsa yanımızda 420 yıl yetecek kadar çok bomba taşımamız gerekiyor.

Kısacası atom motorlu bir gemi çok büyük, ağır ve pahalı olmak zorunda. Ha bir de 420 yıl boyunca geminin kıç tarafında nükleer bomba patlatacağız. Tüm güvenlik önlemlerine rağmen kaza riski yüksek ve oldukça radyoaktif bir yolculuk olacak. 🙂

İlgili yazı: Güneş Yelkeni ile 3 Günde Mars’a Gidelim

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Mars için temel füzyon meşalesi motoru.

 

3. Füzyon motorları

Füzyon motorları atomu parçalayan atom motorlarının tersine, küçük atom çekirdeklerini birleştirip büyük çekirdekler oluşturarak ve bu sırada büyük miktarda enerji üreterek çalışıyor. Bunun için uzay gemisinin roketinden aşağı küçük bir nükleer füzyon yakıt paleti bırakıyoruz.

Bu palet taş çatlasa Rennie çiğneme tableti boyundadır. Yakıt paleti uzayda kaybolmadan hemen önce, roketin iç halkası boyunca sıralanan yüzlerce güçlü lazer ışını palete aynı anda ateş ediyor. Böylece nükleer yakıt aşırı sınıyor ve foton basıncıyla eziliyor. Sonuçta nükleer füzyon gerçekleşiyor.

Füzyon motorlarıyla ışık hızının yüzde 5’ine çıkabiliyoruz. Bu sayede komşu yıldız Alpha Centauri’ye 84 yılda gidebiliriz. Doğrusu büyük başarı; çünkü füzyon motorları 50 yıl sonra gerçek olacak. O sırada insan ömrü de ortalama 100 yıl olacak.

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Yıldızlararası dev füzyon roketi Daedalus: Bu gemi kıç taraftan roket çanı içine füzyon pastilleri bırakıyor. Çan şekilli roket motorunun iç kenarındaki lazerler füzyon yakıtını tutuşturup nükleer füzyon başlatıyor. Füzyon tepkimesi geminin yuvarlak tanklarından gelen hidrojen yakıtını aşırı ısıtarak gemiyi uzayda itiyor.

 

Daha hafif ve hızlı

Füzyon motorlarının diğer avantajı nispeten hafif olmaları. Nimitz sınıfı bir uçak gemisinin boş ağırlığı 101 bin ton. Nükleer füzyon gemileri de doluyken o kadar ağır olacak. Tabii bize binlerce füzyon yakıt paleti gerekecek; ama bunlar atom bombasından çok daha hafif olacak.

Ancak bir sorun var: Komşu yıldızları 100 yaşındaki ihtiyarlarla keşfetmek biraz zor olabilir. 🙂 Bu yüzden yaşlanmayı önleyen uyku kapsüllerine ihtiyacımız olacak. Üstelik 84 yılda sadece en yakın yıldıza gidebileceğiz. Diğer yıldızlara gitmekse 200 yıl sürecek.

İlgili yazı: Solar Express 2 Günde Mars’a Gidecek

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Astronotları Ay’a taşıyan Satürn V roketi ile Daedalus’un karşılaştırması. Tepedeki güdük silindir, yaşam modülü. Toplar yakıt tankları. Çan şekilli füzyon roketi aşağıda.

 

4. Antimadde motorları

Antimadde motorlarıyla ışık hızının yüzde 70’ine çıkabiliriz. Bu motorlar madde ve antimaddeyi çarpıştırarak çalışıyor. Çarpışma sırasında madde ve antimadde tümüyle enerjiye dönüşüyor. Bu yüzden elimizdeki en güçlü motorlar antimadde motorları.

Oysa biz yılda sadece 10 nanogram antimadde üretebiliyoruz. 1 nanogram, 1 gramın milyarda birine eşit. Bunun için protonları ışık hızının yüzde 99,99’una kadar hızlandıran ve bu sırada İstanbul kadar elektrik tüketen CERN parçacık hızlandırıcısını kullanmamız gerekiyor.

Özetle yakın yıldızlara gitmek için bize en az 1 kg antimadde lazım; ama biz bu hızla ancak 10 trilyon yılda 1 kg antimadde üretebiliriz. Bunun maliyeti ise trilyon kere milyon kere milyon dolar olur! Kısacası antimadde motorlu bir gemiye uzayda yetecek kadar antimadde yakıtı üretemeyiz.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Antimadde roketi.

 

En tehlikeli roket yakıtı

Ayrıca 1 kg antimadde ve 1 kg maddenin birbirini yok etmesi 43 megatonluk bir nükleer patlamaya yol açıyor. Bugüne kadar patlattığımız en güçlü termonükleer bomba olan Çar Bomba ise 50 megaton gücündeydi.

Ancak, Rusların bugün en büyük bombası 0,8 megaton. Çinlilerde 5 megaton ve Amerikalılarda 0,45 megatonluk bombalar bulunuyor. Kısacası nükleer silahlardan daha tehlikeli olan 1 kg antimaddeyi toplu halde taşıyıp uzay gemisine yüklemek de zor.

Bu tehlikeli yakıtı güvenle taşımak için küçük parçalara bölersek bu kez de antimadde yakıtı bozulup özelliğini kaybedebilir. Üstelik 1000 parçaya bölersek bu parçaların yanlışlıkla normal maddeyle temas edip patlama tehlikesi artar.

İlgili yazı: NASA’nın 10 Bin Katrilyon Dolarlık Asteroit Seferi

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Avatar filmindeki füzyon-metalik hidrojen-antimadde-lazer yelkeni gemisi ISV Venture Star, ışık hızının yüzde 70’i ile en yakın yıldıza 10 yılda gidiyordu. Evet, melez bir gemi. Sebebi ise yakıt tasarrufu yapmak. Tabii ışık hızının yüzde 70 ile 10 yılda giderken, Dünya’da 14 yıl geçiyor. Gidiş-dönüş Dünya’da 28 yıl geçmiş oluyor. Yıldız Gemisi Atılgan Ne Zaman-4 yazımda anlattım.

 

Metalik hidrojen

Alternatif bir yöntem olarak, uzayda 2 atomdan oluşan moleküler hidrojen formunda bulunan hidrojen gazını çok yüksek basınç altında sıkıştırarak katılaştırabilir ve metalik hidrojene dönüştürebiliriz. Metal atomları gazdan daha yoğun olduğu için metalik hidrojen çok yanıcı oluyor.

Öyle ki metalik hidrojeni sadece benzin yakar gibi tutuşturarak neredeyse atom bombası kadar güçlü bir patlama üretebiliriz. Bu sırada metalik hidrojene eser miktarda antimadde eklersek Dünya’nın en kontrollü ve ucuz antimadde motorunu üretmiş oluruz.

İlgili yazı: Elon Musk 2022’de Mars’a Nasıl Gidecek

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Uzay Yolcuları filmindeki yıldız gemisi Avalon füzyon motoru kullanıyor.

 

Peki ne kadar ucuz?

Böyle bir antimadde motorunun maliyeti yine trilyon kere milyon kere milyon dolar olacaktır! Zaten yakın yıldızlara gitmek için ışık hızının yüzde 70’ine çıkan antimadde motoru yapabiliriz derken kast ettiğim şey bu motor.

Pahalı olmasının sebebine gelince: metalik hidrojeni antimadde ile tutuşturan bu motorun komşu yıldızlara gitmek için en az 1 kg antimaddeye ihtiyacı var. Ayrıca diğer yıldızlar Dünya’ya 10-16 ışık yılı mesafede olduğundan, bize her yolculuk için en az 4 kg antimadde gerekiyor.

Üstelik metalik hidrojen üretmek için Dünya’dan 332 kat daha ağır olan Jüpiter gezegeninin çekirdeğindeki muazzam basınca ulaşmamız gerekiyor. Biz düne kadar Dünya’da sadece 1 mikrogram metalik hidrojen üretebildik.

İlgili yazı: Kontrollü Güç >> Telefon pil ömrünü uzatmak için en çarpıcı 5 yöntem

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Füzyon roketi yakıt taşımamak için uzayda giderken hidrojen gazı toplayabilir. Önde dev hidrojen gazı toplama hunisi. Arkada füzyon motoru alevi (egzoz).

 

En ucuzu bile pahalı

Özetleyecek olursak maksimum 16 ışık yılı uzaktaki komşu yıldızlara gitmek için elimizdeki en ucuz teknoloji, antimadde katkılı metalik hidrojenle çalışan antimadde roketleridir. Ancak, metalik hidrojen ve antimaddenin astronomik maliyeti yüzünden bu roketler de çok pahalı olacaklar.

Dahası saniyede 1600 atom bombası gücünde patlayacaklar. Bu yüzden antimadde motorlu bir gemiyi havaya uçurmadan çalıştırmamız da imkansız. Öyleyse komşu yıldızlara gitmek için geriye ne kalıyor?

İlgili yazı: Mars’a Giden Ölümsüz Plazma Roketleri

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

Lazer ışınlarıyla güneş yelkeni takılı mini uzay sondalarını ışık hızının beşte biri ile komşu yıldızlara 20-50 yılda ulaştırabiliriz. Resimde Starshot projesi.

 

5. Lazer yelkenleri

Starshot yazısında anlattığım gibi, Dünya’da dev lazer topları ve iPhone büyüklüğünde tüy kadar hafif binlerce uzay sondası üretebiliriz. Bu küçük ve hafif yıldızlararası sondalara birer güneş yelkeni takarız.

Işığa duyarlı yelkenleri Dünya’daki lazer ışınları ile iteriz ve bunların ışık hızının yüzde 20’sine ulaşmasını sağlarız! Böylece en yakın yıldıza 21 yılda gidebiliriz! İşte elimizdeki en ucuz yıldızlararası yolculuk teknolojisi bu: Sadece 10 milyar dolarcık.

Tabii bunun için yeni lazer ışını ve güneş yelkeni teknolojileri geliştirmemiz gerekiyor. Ayrıca önümüzdeki 30 yılda bunu başarsak bile, yakın yıldızlara sadece iPhone kadar küçük sondalar gönderebileceğiz. Bu yöntemle asla astronot gönderemeyeceğiz (tabii zihinlerini bilgisayara yüklemezsek).

İlgili yazı: Holografik evren >> Varoluş içi boş bir hologram mı?

yıldızlar-yıldızlara-nükleer_füzyon-antimadde-uzay_yolcuları

 

Bonus: İnsan faktörü

NASA astronotu Scott Kelly 1 yıl uzay istasyonunda kaldıktan sonra Dünya’ya geri döndüğü zaman kemik erimesi, kas erimesi ve göz tansiyonu gibi ciddi sorunlarla karşılaştı. Bütün bunlara yerçekimsiz ortam neden oldu.

Elbette Uzay Yolcuları filmindeki yıldız gemisi Avalon gibi yapabiliriz; yani uzay gemisini kendi çevresinde döndürerek yapay yerçekimi üretebiliriz. Peki kozmik radyasyonu nasıl önleyeceğiz? Yapılan araştırmalar radyasyonun insanlarda bunamaya yol açtığını gösteriyor.

Tabii bir de kapalı uzay gemisinde sıkılma sorunu var ve Matrix tarzı bir sanal gerçeklik dünyası bile insanların sıkılmasını önleyemeyebilir. Ayrıca elimizde başka yıldızlara yapacağımız 100 yıllık yolculuk sırasında yaşlanmayı önleyecek bir dondurma kapsülü de bulunmuyor.

Buna karşın, NASA’nın araştırdığı Warp sürüşü ve solucandelikleri ile ışıktan binlerce kat hızlı yolculuk etmek teorik olarak mümkün. Şimdilik bilimkurgunun konusu olan bu teknolojileri görmek için Warp Sürüşü Projesi yazısını okuyabilirsiniz.

Füzyon gemisiyle yıldızlara yolculuk

1NASA Studies Cosmic Radiation to Protect High-Altitude Travelers

2 Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*