Asteroit Madenciliği Başlıyor >> NASA uzaydan asteroit getirecek ve Ay’da maden çıkaracak

Dünya’da akıllı telefonlardan bilgisayar ve güneş panellerine kadar her alanda kullandığımız değerli maden kaynakları hızla tükeniyor. NASA ve Amerikan şirketleri Dünya ile Mars arasındaki Asteroit Kuşağı’ndan maden çıkarmaya karar verdi. Tek bir asteroitte binlerce ton altın, platin ve paladyum olabilir! Bu sebeple asteroit madenciliği uygarlığın geleceği için çok önemli.

İlk asteroti seferi 2025’te

NASA uzaya iyon motoru kullanan özel bir robot gemi göndererek Mars 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.

İlgili yazı: NASA Bigelow şişme uzay modülünü uzay istasyonunda test edecek

 

Doğal kaynaklar hızla tükeniyor 

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 ve bunun Ay’ın oluşumuyla ilgili ilginç bir hikayesi var:

4 milyar yıl önce Dünya’ya Mars büyüklüğünde bir gezegen çarptı ve her iki gezegen de çarpışmanın şiddetiyle eriyerek ateşten damlalara dönüştü. Dünya’ya çarpan gezegendeki ve Dünya’nın iç kesimlerindeki metaller bu felakette açığa çıkan enerjiyle eridi ve kayalardan daha ağır olduğu için toplu halde dibe çöktü.

İlgili yazı: Uzaya Merdiven Dayadık >> Dünya yörüngesine roketle değil uzay asansörü ile çıkacağız

 

Dünya’da bol metal var ama çok derinde

Böylece Dünya’nın merkezinde yaklaşık 3500 km çapında dev bir metal topu oluştu. Çarpışan gezegenlerin dış katmanları da ateşten bir damla halinde uzaya savruldu ve Dünya’nın yörüngesinde katılaşarak Ay’ı meydana getirdi. Madenlerin büyük kısmı Dünya’nın merkezine çöktüğü için Ay’da ihtiyacımızı karşılayacak kadar metal bulunmuyor.

Ay bu nedenle metal fakiri kalmış olabilir; 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.

İlgili yazı: SpaceX Şirketinden Tarihi Başarı >> 6 resimde Falcon roketi denizdeki piste nasıl indi

 

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.

İlgili yazı: Roketten balona uzayda tatil yapmanın en ilginç 10 yolu

 

NASA’nın asteroit merakı Mars sevenleri 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 Kuşağı’na insan göndermek; kozmik radyasyon ve kaza tehlikesinden, uzay kapsülü dediğimiz küçük bir teneke kutusunda aylarca hapis kalmaya kadar birçok alanda riskli bir girişim.

NASA insansız uçuşlarda bile çarpışma riskini azaltmak amacıyla robot gemiyi Asteroit Kuşağı’na değil de 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.

İlgili yazı: Asteroit Madenciliğinde Dev Adım >> Philae bir kuyrukluyıldıza inen ilk uzay aracı oldu

 

Robot uzay gemileri

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. 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.

İlgili yazı: Dünyamızın uydusu Ay hakkında en şaşırtıcı gerçekler

 

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.”

İlgili yazı: 30 resimle Plüton seferi

 

İnsan göndermeye ne gerek var?

Sanırım Bolden’in mantıksız davrandığı 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.

İlgili yazı: Uzay istasyonu 15 yaşında

 

Yerçekimi zayıf cisimlere inmek zor

Asteroitlerin yerçekimi 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 yerçekim ortamı küçük nesnelerin asteroitin yakınında toplanmasına yeterli. 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.

İlgili yazı: Marslı filmi ne kadar gerçekçi?

 

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 olması.

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 PR 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.

İlgili yazı: Yıldız gemisi Atılgan ne zaman?

 

Asteroitler 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 Departmanı’nın 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.

İlgili yazı: En temiz ve ucuz enerji nükleer füzyon

 

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. 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 vermemesi.Yine de NASA Dünya’nın ilk uzay silahıyla bu sorunu çözmek niyetinde.

İlgili yazı: Paris’te Küresel Isınma Duracak Yalanı >> 2045’te Dünya sıcaklığı 2 derece artacak

 

Geç olsun, güç olmasın

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 Kuşağı’na gitmeyecek. NASA ilk deneme için Asteroit Kuşağı’ndan 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 korunmak için daha avantajlı.

İlgili yazı: Dünya’da Eksen Kayması >> Buzların erimesiyle gezegenin eksenini 12 metre kaydırdık

 

Neden asteroit madenciliği?

Doğal kaynakların tükenmesi ve işin ticari tarafı bir yana, asteroitler Güneş Sistemi’ndeki 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.

İlgili yazı: Uzay Çöpçüleri >> Japonlar yörüngedeki uydu enkazını mıknatısla temizleyecek

 

Mars’a hazırlık

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.

İlgili yazı: Mars’ta akarsu bulundu

 

Orion’ın öyküsü

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.

İlgili yazı: Orion ile Mars çağı başlıyor

 

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. A

steroit 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.

İlgili yazı: Plüton hakkında 7 şaşırtıcı gerçek

 

Google ve James Cameron’ın asteroit şirketi

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 bu işe el attı. Zenginler madenciliği uzaya taşıyarak ağır sanayi sektörünü kökten değiştirecek olan Planetary Resources şirketine büyük para yatırdı.

İlgili yazı: Gerçek roket adam

 

Yol haritası

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.

Şirket bu teleskopları uzay madenciliğine adım atmak isteyen firmalara da kiralayarak veritabanı hizmetleri sunmayı planlıyor. Zaten yıllardır veri satarak milyarlarca dolar kazanan Google’ın desteklediği bir şirketten biz de bunu bekliyoruz. 🙂

İlgili yazı: Mars atmosferini nasıl kaybetti?

 

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.

Şimdi SpaceX7’n asteroit madenciliği için geliştirdiği yeniden kullanılabilir roketlerle ilgili yazımı okuyabilirsiniz

NASA’nın asteroitlerden maden çıkarma planı