Yıldız Madenciliği: Güneşten Nasıl Maden Çıkarırız?

Güneş Sistemi’nin yüzde 99’u Güneş’ten oluşuyor ve Güneş’te 7000 Dünya kütlesinde metal var. Kardeshev Ölçeğinde Güneş enerjisinin tamamını kullanan Tip I uygarlık seviyesine gelmek istiyorsak yıldız madenciliği ile Güneş’ten maden çıkarmamız gerekiyor. Yoksa uygarlığımızın gelecekteki ihtiyaçlarını karşılamak için Güneş Sistemi’ndeki gezegenleri parçalamak veya başta Dünya olmak üzere tüm gezegenleri ağır madencilikle yıkıma uğratmamız gerekecek. Oysa Güneş o kadar büyük ki yıldız madenciliği hiçbir zarar vermeyecek, tersine ömrünü uzatacaktır. Peki nasıl yaparız?

Yıldız madenciliği ve dünya ekonomisi

Öncelikle Güneş’in çevresine onu kabuk gibi saran 1 trilyon güneş enerjisi uydusu yerleştirir ve Dünya atmosferini yakmayacak bir hızla gezegenimize enerji ışınlarsak yedi sülalemizi zengin edecek kadar güç üretiriz. Bu abartalı değildir ve yazının amacı da bunu göstermek zaten.

İkinci olarak Çin güneş enerjisi uydusu imal edecek yazısında anlattığım gibi bunu lazer ışınları ve mikrodalgayla yapabiliriz. Sonuçta gerçek güneş enerjisi yıldızımızın çekirdeğinde gerçekleşen nükleer füzyonla üretilir. Biz de direkt güneş yörüngesinden toplanan gün ışığıyla elektrik üretirsek en teniz ve verimli güneş enerjisini üretmiş oluruz.

Üstelik önümüzdeki 30 yılda nükleer enerjiden 10 kat ve petrolden 10 bin kat fazla enerjiyi 100 kat ucuza üretecek yapay nükleer füzyon reaktörleriyle ilgili en büyük adımı bu yaz atıyoruz. Dünya’nın en büyük deneysel nükleer füzyon reaktörü ITER’in makine montajı Fransa’da dün başladı. ITER’i bu akşam 21.00’deki yapacağım Instagram canlı yayında anlatacağım (@khosann hesabı). Özetle füzyon kapımıza gelmişken 100 yıl sonra Dünya ekonomisini desteklemek üzere yıldız madenciliğiyle Güneş’ten füzyon yakıtı ve metal çıkarmayı planlamanın şimdi tam zamanı.

Güneş’ten çıkaracağımız madenler günümüzdeki oligarşik yağma düzeninde bile herkesi çevreyi kirletmeden zengin etmeye yetecektir. Biz de türümüzün 2100’de hayatta kalması için geleceği şimdiden düşünmek zorundayız ki vizyon okuryazarlığı edinerek öngörü sahibi olmak budur. Peki neden yıldız madenciliği yapalım? Size yedi neden sayacağım ve sonra yıldız madenciliğinde kullanabileceğimiz üç tekniği anlatacağım:

İlgili yazı: Çoklu Adem: İnsan Türünün Birden Fazla Kökeni Var

 

Neden yıldız madenciliği?

Yıldız madenciliği güneş atmosferinden maden çıkarmaktır. Güneş’in yaklaşık yüzde 74,9’u hidrojen, yüzde 23,8’i helyum ve yüzde 2’sinden azı ise diğer elementlerden oluşuyor. Ayrıca astrofizikte helyumdan ağır elementlere metal denir ki Güneş yüzde 1 oranında oksijen, binde 3 karbon ve binde 2 demir içeriyor. Bu da Güneş Sistemi’nin yüzde 99,86’sını oluşturan Güneş’in ~7000 Dünya kütlesinde metal içerdiğini gösteriyor. Bunun küçük bir kısmı vanadyum, titanyum ve molibden gibi nadir elementler olsa da Güneş’te insanlığı milyonlarca yıl destekleyecek kadar maden bulunuyor.

Güneş’ten maden çıkarmanın 7 nedeni var: 1) Hidrojen çıkarmak ve hidrojeni yakıt ve su üretimi, petrokimya vb.’de kullanmak. 2) Endüstriyel üretim için maden çıkarmak. 3) Güneş yörüngesindeki füzyon reaktörlerinde hidrojen ve helyum füzyonu yaparak ağır elementler sentezlemek. 4) Güneş ve diğer yıldızların ömrünü uzatmak. 5) Güneş’in parlaklığını azaltarak Dünya’da yaşamın ömrünü uzatmak. 6) Yeni yıldızlar üretmek.

Ancak, çatı neden 7) insanlığın güneş sisteminin enerjisinin tamamını kullanan Tip II uygarlık haline gelmesidir. Tabii önce Dünya’nın Güneş’ten elde ettiği enerjinin tamamını kullanan Tip I uygarlık olmamız gerekiyor. Bunu amaçla Güneş çevresine 1 trilyon güneş enerjisi uydusu yerleştirmeliyiz. Bunu Dünya’da çevre kirliliğine neden olup toplu soy tükenişe yol açmadan yapmak imkansızdır. Oysa ilk solar uyduları Ay yörüngesinde üretip Güneş çevresine yerleştirdikten sonra üretilecek enerjinin bir kısmıyla yıldız madenciliği yapabiliriz. Bu da 1 trilyon uyduya gereken maden ve enerjiyi Güneş’ten elde etmemizi sağlar. Peki nasıl yapacağız?

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

1. Yıldız madenciliği ve hidrojen

Nükleer füzyon için gereken hidrojeni ilk etapta okyanus suyunu parçalayarak elde edeceğiz. Sonra Ay toprağı ve Uranüs atmosferinden helyum çıkaracağız. Jüpiter’in güçlü yerçekimi ve radyasyon kuşağı ile Satürn’ün güçlü yerçekimi nedeniyle Uranüs’ü tercih edeceğiz. Ancak, bu sırada ilk güneş enerjisi uydularını Ay ya da Dünya yörüngesine yerleştirmiş olacağız. Ardından solar uyduları Güneş yörüngesine göndereceğiz (Bkz. Dyson Sürüsü).

Oysa Güneş çevresinde üretilen güneş enerjisi en kolay ölçeklenebilen güneş enerjisi olacak. Güneş’ten çıkarılacak hidrojen ve helyum da Uranüs’ten helyum çıkarmaktan çok daha ölçeklenebilir olacak; yani yıldız madenciliğine yukarıdaki aşamaları geçtikten sonra başlayacağız. Bugün bize imkansız gelen birçok mega yapıyı yıldız madenciliği ve Dyson Sürüsü sayesinde inşa edebileceğiz.

İkincisi Mars’a gitmek için Astrorad radyasyon zırhın yazısında belirttiğim gibi hidrojen çok iyi bir radyasyon kalkanıdır. Uzay gemileri, uzay otelleri/istasyonları ve uzay şehirlerinde hidrojen tanklarını radyasyon kalkanı olarak kullanabiliriz. Bunun için çift cidarlı uzay araçları inşa ederek ince balast boşluğunda hidrojen gazı bulunduracağız. İnsanlık Mars ve Ay’ı kolonileştirirken hidrojen tabanlı yeni endüstriler gelişecek.

Üçüncüsü hidrojeni uzay araçları, Dünya, Mars ve Ay’da bulunan hidrojen yakıt hücrelerinde yakıt olarak kullanacağız. Güneş’ten çıkan hidrojen ve oksijeni birleştirerek su üretmek, oksijeni direkt yakıcı olarak kullanmak, karbon ve hidrojeni birleştirip metan gazı üretmek, oksijen-hidrojen-karbon ile solar petrokimya başlatmak mümkün olacak. Uzayda nefes almak için oksijen gerektiğini saymıyorum bile. Kısacası yıldız madenciliği endüstriyi uzaya taşımamızı sağlayacak.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

2. Yıldız madenciliği ve Endüstri 6.0

Bugün Dünya ekonomisinin en sıkıntılı sektörlerinden biri madenciliktir. Yerkabuğunda ekonomik olarak kullanılabilen madenlerin sayısı azalıyor. Bu da Kaz Dağları vb.’nde doğa katliamına yol açıyor. ABD’nin muhtemelen Elon Musk’ın da fikrini sorarak Bolivya’da darbe yaptığını unutmayalım. Bolivya’daki lityum madenlerinin, yani Tesla otomobillerde kullanılan lityum-iyon pillerine gereken lityumun Amerikan yandaşı bir iktidar sayesinde Elon Musk’ın eline geçtiğine dikkat edelim.

Elon Musk’ın Twitter’dan kendisini eleştiren Armani’ye ABD nerede isterse darbe yapar, alış bunlara dediğini hatırlayalım. Oysa nükleer füzyonla demir, platin ve altın sentezlemek mümkündür. Bütün elementleri füzyonla üretebilirsiniz. Biz Dünya’da daha en basit hidrojen füzyonunu başaramadık ve başardığımız zaman da element sentezlemek (endüstri 6.0) çok pahalı olacak.

Oysa solar uyduların ürettiği enerjiyle Güneş’ten çıkaracağımız hidrojeni bu uydulara bağlı füzyon reaktörlerinde element sentezlemekte kullanabiliriz. O zaman şirketlerin Dünya’daki sınırlı maden kaynakları için savaşmasına gerek kalmaz. Dediğim gibi, yedi sülalemiz zengin olur demek abartılı değildir ama son kez tekrarlıyorum:

Yıldız madenciliği yapmazsak asla çevreyi kirletmeyen, demokratik bir Tip I uygarlık olamayız. Marx’ın dediği gibi ekonomik üretim biçimleri değişirse yönetim biçimleri de değişir. Bugün Türkiye’de gram altın 438 TL’yi aşmış. Hicap duyarak izliyorum. Füzyon reaktörlerinde altın sentezlediğimiz gün geldiğinde altın madeni sanayi kullanımı dışında tuvalet kağıdı kadar para etmeyecek. Bizim yapay kıtlık ekonomisinden çıkmamızın zamanı geldi de geçiyor. Uzay varken Dünya egemenliği saçma görünüyor.

İlgili yazı: Oklo 2 Milyar Yıllık Doğal Nükleer Reaktör

 

3. Yıldız madenciliği ve Dyson Küresi

Blogu düzenli takip edenler Güneş’in çevresinde tek parça kabuktan Dyson Küresi inşa etmeyi gerçekçi bulmadığımı bilirler. Aslında gereksiz buluyor ve Dyson Sürüsünü tercih ediyorum. Öte yandan yıldız madenciliğinin ekonomik gücünü de örneklemek istiyorum. Öyleyse basit bir hesap yapalım. Güneş çevresinde Dünya yörüngesinde 150 milyon km çaplı bir Dyson Küresi inşa etmek için en az Dünya kütlesinde bir gezegen kullanmanız gerekir. Dünya’yı yok ederek Dyson Küresi yapmak aptallıktır.

Alternatif olarak Venüs ve Merkür’ü parçalayabilirsiniz ama bu da etik olmaz. Yine de Dünya kütlesinde bir Dyson Küresi’nin yüzeyi 3 x 10²¹ kilometrekare olacaktır (milyar kere trilyon kilometrekare). Ancak, bu küre metrekarede sadece 20 kg kütle sağlar, yani yaşamaya yeriniz olmaz. Sadece iç yüzeyini güneş panelleriyle kaplayarak enerji üretebilirsiniz. Oysa Güneş’ten 5 Dünya kütlesinde madde çekerseniz metrekarede 100 kg kütleye çıkarsınız. Bu yaşanabilecek bir Dyson küresidir.

Tabii Dyson Sürüsü gelecekte Güneş’i saran 1 trilyon uzay gökdeleni inşa etmenizi ve 1 katrilyon insanın uzayda yaşamasını sağlar. İnsan zihinlerini bilgisayara yüklerseniz bu kadar büyük bir ekonomiye bile gerek kalmaz.

İlgili yazı: Natron Gölü Kuşları Nasıl Taşa Çeviriyor?

 

 

4. Güneş’in ömrünü uzatmak

Güneş’in 5 milyar yıllık ömrü kaldı. Ardından kırmızı deve dönüşerek muhtemelen Dünya’yı yutup yok edecek. Oysa o kadar beklemeye gerek yok. Güneş yaşlandıkça ısınıyor ve parlaklığı artıyor. 1 milyar yıl sonra parlaklığı yüzde 10 aratacak ve Dünya’yı Venüs gibi bir düdüklü tencere gezegenine dönüştürüp yaşamı yok edecek. Gerçi o kadar beklemeye gerek yok. Sadece 700 milyon yıl sonra Dünya’da bakterilerden başka bir şey kalmamış olacak.

Nitekim yıldızlar hem yaşlandıkça hem de kütlesi arttıkça ısınır. Örneğin Güneş’ten 2 kat kütleli bir yıldız 16 kat parlak ve yarım Güneş kütlesindeki bir yıldız da 16 kat soluktur. Buna karşın 30 milyon yılda Güneş kütlesinin yüzde 10’u kadar madde çıkarırsanız Güneş’in parlaklığını üçte bir azaltırsınız ve ömrü 3 milyar yıl uzar. Aslında bu aşamada birden fazla güneş sisteminin enerjisini kullanan tip II uygarlığa dönüşmüş olmanız gerekir. Dolayısıyla uzaydaki diğer yıldızların ömrünü de uzamak isteyebilirsiniz. Neden derseniz:

Evet, yıldızların ömrünü uzatmaktansa uzun ömürlü yıldızlara sahip yıldız sistemlerine yayılmak daha mantıklıdır. Özellikle de kırmızı cücelerin ortalama ömrünün 1 trilyon yıl olup galaksideki yıldızların yüzde 75’inin kırmızı cüce olduğunu düşündüğünüzde. Oysa insanlık 10 trilyon yıl sonra nasıl yaşayacak yazısında belirttiğim gibi geleceğe yönelik düşünmeniz lazım. Yıldızların ömrünü uzatmak 10 trilyon yıl sonra evrende hayatta kalmanızı kolaylaştıracaktır.

Peki ya süpernovaları önlemek?

Kırmızı dev aşamasına gelmiş süpernova adaylarının ömrünü uzatmak için yıldız madenciliği yaparak kütle çekmenizi önermem. Kırmızı süper devler 2 milyon yılda süpernova halinde patlar. Bunun yerine Shkadov iticileriyle süpernova adayı yıldızları güvenli uzak bölgelere itebilirsiniz. Bir yıldız ne kadar kütleliyse kendi güneş rüzgarını kullanarak onu itmek o kadar kolaydır. Gerçi Güneş’ten çekeceğiniz hidrojeni gaz devlerine ekleyerek kendi ultra soğuk kırmızı cücelerinizi yaratıp 10 trilyon yıl ömürlü yıldızlar da üretebilirsiniz. Böylece 4, 5 ve 6. maddeyi bir arada görmüş olduk. 😊

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Yıldız madenciliği nasıl yapılır?

Yazının sistematik ve ansiklopedik bir anlatıma sahip olmasını istemedim. Size konunun boyutlarını hızla aktarmak için tematik bir kurgu benimsedim ve bu bağlamda 7. nedeni en başta gördük. Öyleyse yıldız madenciliği nasıl yapılır sorusuna geçebiliriz. Elimizde üç teknoloji var ve üçü de güneş enerjisi uydularından Dyson Sürüsü kurmayı gerektiriyor:

1) Termal sürüşlü dışa akış (TDD), 2) Merkezkaç kuvvetiyle madde hızlandırma (CA) ve 3) Burnundan soluma yöntemi (H&P). Termal akış yönteminde güneş atmosferini ısıtıyor ve manyetik alanlar yardımıyla kutuplarından uzaya madde püskürtmesini sağlıyorsunuz. Sonuçta yıldızlar ısı ve ışık ürettiği için ağır elementler çekirdeğe çökmez ve yıldız atmosferinde hidrojen gazıyla karışık olarak buhar halinde bulunur.

Bu da her 1000 ton hidrojende 2 ton demir çıkarmak anlamına gelir. Yıldız atmosferini solar uyduların yayacağı mikrodalgalarla ısıtabilirsiniz veya uydulara dev aynalar yerleştirip atmosferi güneş ışığıyla ısıtabilirsiniz. Tabii bu Dünya için zararlı güneş fırtınalarına yol açar ama Güneşi saran bir halka veya halka şekilli bir uydu dizisi oluşturursanız uyduların üreteceği manyetik alan, Güneş’in manyetik alanıyla etkileşime girerek güneş fırtınası gazlarını kutuplara yönlendirebilir.

Kutuplarda ise ayrı bir halka veya halka dizilimli uydu seti barındırırsınız. Bunlar manyetik roket çanları içeren özel uydulardır. Ancak, VASIMR plazma roketlerinin yaptığının tersine, yakıtı roketten püskürtmek yerine manyetik huniler gibi çalışıp Güneş gazlarını kendine çeker. Ardından metali, hidrojen ve helyumu istediğiniz gibi işleyip kullanabilirsiniz. Diğer yıldız madenciliği türleri termal sürüşlü dışa akış yönteminin varyasyonlarıdır:

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

 

Merkezkaç kuvvetiyle yıldız madenciliği

İlk olarak birinci yöntemin hiç de ileri teknoloji gerektirmediğini, tek ihtiyacımızın güçlü ekonomi olduğunu belirtelim. İkinci yöntem ise merkezkaç kuvvetiyle yıldız madenciliğidir. Bu yöntemde Güneş’i saran solar uydu halkasını ekvatordan değil, kutuplardan geçirirsiniz. Jüpiter çevresinde dönen Juno’nun yörüngesi gibi… Gaz çekecek halkaları da ekvatora koyar ve kutuplardan geçen halkayı döndürürsünüz. Halka Güneş’in rotasyonundan daha hızlı dönerse işe yarar:

Oysa bu yöntemi maden çıkarmak yerine bir yıldızı hızla hafifletmekte kullanmak daha doğru olur. Sonuçta halkayı döndürmek ek güç ve maliyet ister (bunu yine yıldız ışığı sağlar) ama asıl sorun gazların ekvatordan uzaya kontrolsüz olarak dağılmasıdır.

Üçüncü yöntem olan oflama puflamaya gelince bu esprili adı bir yana daha çok yıldız körüğü gibi işler. Bu kez Güneş çevresinde yörüngede dönmeyen, bunun yerine atmosferin üzerinde oluşan manyetik hava yastıklarının üzerinde ve yörüngenin çok altında yüzen bir halkadan söz ediyoruz. Bu halkayı parçacık hızlandırıcısı olarak kullanırız:

Aslında manyetik yastıkları da atmosferle etkileşime giren halka üretir ama dengeyi doğru kurarsanız halkanın yüksekliğini korursunuz. Yine de dengeyi korumamak gerekir! Bunun yerine halkanın jeneratörlerini düzenli olarak açıp kapatırsınız. Kapatınca halka Güneş’e düşer. Tam düşecekken sistemi tekrar açarsınız ve eski yüksekliğine geri döner. Gerisi durula ve tekrarla… Bu hareket Güneş çevresinde manyetik yıldız körüğü oluşturur ve gazları uzaya çekerek maden çıkarmanızı sağlar.

Yıldız madenciliği için en hızlı yol

Ekvatora paralel tek halkayla sadece kutuplardan gaz çekebilirsiniz ama Güneş’i birkaç halkayla sararsanız hem birinci yöntemden daha hızlı madencilik yapar hem de daha fazla gaz hortumlarsınız. Güneş’ten kısa sürede gaz çekmenin en iyi yolu budur. Dahası parçacık hızlandırıcısında ağır elementler sentezlemenizi de sağlar. Özellikle de bilezik gibi tek parça halka inşa ederseniz (Bkz. Halka Dünyalar)… Peki yıldız madenciliğinin maliyeti nedir?

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Yıldız madenciliği sınırları

Güneş’ten kaçış hızı saniyede 600 km’dir. Bu da 1 kg madde çıkarmak için 200 milyar joule enerji harcamayı gerektirir. O da enerji verimliliği yüzde 100 ise ki termodinamik olarak bu imkansızdır. Yine de bu maliyetlerle 100 yılda bir Dünya kütlesi çeker ve Güneş’i 30 milyon yılda tüketirsiniz ama tabii ki yapamayacaksınız. Yüzde 10 verimlilikle madencilik yaparsanız kendinizi şanslı saymalısınız.

Oysa Güneş’in aşırı sıcak oluşu dahil her türlü maliyeti dikkate alırsanız 10 bin yılda 1 Dünya kütlesinde maden çıkarmanız mümkündür ama dahası var: Güneş’ten 1 Dünya dolusu metal çıkarmanız bile başka yıldız sistemlerini kolonileştirmeniz için yeterli ham maddeyi sağlar. Bu da 1 trilyon uyduluk Dyson Sürüsü ile sadece Güneş Sistemi’nde kalarak 10 trilyon yıl yaşamanıza yeterlidir.

Dahası Güneş’e özel bir bağlılık duyuyorsanız civar yıldızlardan hidrojen çekerek Güneş’in eksiğini kapatabilir ve yıldızın neredeyse sonsuza dek yaşamasını sağlayabilirsiniz. Gerçi başka yıldızlara da gerek yok. Galaksideki gaz ve toz bulutlarıyla yakıt takviyesi yapabilirsiniz. Toparlayacak olursak: 1) Sadece birkaç Güneş Sistemi’nde kalırsanız, 2) Yıldız madenciliği ile gaz devi gezegenlerle kahverengi cüceleri düzenli olarak yıldıza dönüştürürseniz, 3) Yıldızların ömrünü uzatırsanız, 4) Ultra soğuk kırmızı cücelere ek olarak beyaz cücelerden yararlanırsanız 100 trilyon yıl da yaşayabilirsiniz.

Kara delik bombasından yararlanarak ise son kara delik 10¹⁰⁰ yıl sonra buharlaşana dek varlığınızı sürdürebilirsiniz. Gerçi o kadar yaşayacaksanız başka evrenlere geçit açarak çoklu evreni de kolonileştirebilirsiniz. Peki kara deliklerden başka evrenlere nasıl geçebiliriz? Onu da şimdi okuyabilir ve kara deliklerin yeni evrenler doğurmasına bakabilirsiniz. Hafta içi işlerinizi yorulmadan tamamlayıp hızla bayram tatiline başlamanız dileğiyle bilimle kalın.

Tip I uygarlıklar neler yapabilir?

¹Energy Prosperity within the 21 st Century and Beyond: Options and the Unique Roles of the Sun and the Moon
²Interstellar Migration and the Human Experience