Lazer Yelkeni Starshot >> Stephen Hawkıng Yıldızlara Işık Gücüyle Uzay Gemisi Gönderecek

Facebook yatırımcılarından milyarder Yuri Milner ve fizikçi Stephen Hawking yıldızlara iPhone büyüklüğünde mikro uzay gemisi göndereceklerini açıkladı. Starshot projesinde, uzayda yelken açan mini sondalar Dünya’dan yansıtılan lazer ışınlarını rüzgar gibi kullanarak komşu yıldızları keşfedecek.

Lazerle şişen yelkenler

Bazılarının sandığı gibi yıldızlara iman gücüyle gidemeyiz, ama Stephen Hawking’in dediği gibi komşu güneşlere ışık gücüyle erişebiliriz. Bize en yakın yıldız sistemi olan Alpha Centauri ışık hızıyla yaklaşık 4 yıl uzakta.

Neden ışık gücü derseniz: Üç güneşten oluşan üçlü yıldız sistemi Alpha Centauri’ye eski uzay mekiklerinde olduğu gibi kimyasal roketlerle veya NASA’nın 1960’larda hayal ettiği fütüristik nükleer roketlerle gitmemiz imkansız, çünkü bu roketler çok yavaş.

Klasik roketlerle Alpha Centauri’ye gitmek (fırlatma açısına göre) 10 bin ila 700 bin yıl alır ve daha çabuk gitmeye kalkarsak çok yakıt taşıyan büyük gemiler kullanmamız gerekir. Bunlar da yerinden kalkmaz. Bu yüzden bilim insanları lazer yelkeniyle çalışan süper hızlı ve süper hafif uzay gemileri tasarladılar.

İlgili yazı: Hayat Neden Var? >> Yeni hayat teorisi evrimin termodinamik kökenlerini açıklıyor

 

Starshot projesi

Amerika’nın 1969’da Ay’a insan gönderdiği Moonshot (Ay’a yolculuk) projesinden esinlenen Starshot yıldızlara yolculuk etmek anlamına geliyor. Bu çılgın projeye kara delik uzmanı Stephen Hawking gibi sıra dışı bir bilim insanının destek vermesi de şaşırtıcı değil.

Üstelik Hawking’in arkasında Yuri Milner var. Evet yanlış duymadınız. Hani şu Facebook, Zynga, Twitter, Flipkart, Spotify, ZocDoc, Groupon, JD.com, Planet Labs, Xiaomi, OlaCabs ve Alibaba’ya yatırım yapan çılgın milyarder. Bu ikiliden her şey beklenir. 🙂

İlgili yazı: LIGO Kütleçekim Dalgalarını Buldu >> Uzayda 2 kara delik çarpıştı, dalgalar evrene yayıldı

 

Yıldız Gemisi Atılgan ne zaman?

Bugünkü teknolojiyle hiçbir zaman: Yıldız Gemisi Atılgan Ne Zaman ve Dünyanın En Gerçekçi Uzay Gemisi yazılarında anlattığım üzere, fizikte ışıktan hızlı yolculuk etmenin bir yolunu bulmadığımız sürece, uzaya Atılgan gibi 400 kişi taşıyan 300 metrelik dev uzay gemileri göndermemiz çok zor.

Bununla birlikte Dünya’da dev bir lazer istasyonu kurabilir, bu istasyona 100 adet lazer topu yerleştirebilir ve uzaya güçlü lazer ışınları yollayabiliriz. Ayrıca uzaya iPhone büyüklüğünde küçük uzay gemileri de gönderebiliriz.

Bu gemi uzayda yelken açabilir ve lazer ışınları yelkeni rüzgar gibi şişirerek mikro uzay gemisini ışık hızının beşte biriyle; yani saniyede yaklaşık 60 bin km hızla 4,37 ışık yılı uzaktaki Alpha Centauri üçlü yıldız sistemine gönderebilir. Bu tür binlerce uzay sondası üretebilir ve Alpha Centauri’ye 20 yılda gönderebiliriz.

İlgili yazı: Uzaydan İnternet − 1 >> SpaceX Falcon 9 roketi dünyaya dikey iniş yaptı

 

Kısacası küçük, hafif ve hızlı olmak gerek

Uzaya lazer ışınlarının itiş gücüyle, yani ışık gücüyle büyük bir robot filosu göndermek ilginç fikir değil mi? Yuri Milner geçen yıl dünya dışı zeki uygarlıkları aramak için 100 milyon dolar harcayacağını söylemişti. Şimdi yıldızlara ışık gücüyle sonda göndererek sözünü tutmak istiyor.

Peki mümkün mü?

İlk bakışta mümkün görünüyor. Dünya’da dev bir lazer istasyonu inşa ederek küçük uzay sondalarını 960 bin km menzilli lazer ışınlarıyla itebiliriz. Zaten ışık hızının yüzde 20’sine ulaşan sondalar lazer ışınlarının menzili olan bu mesafeye 3 dakikada erişebilir.

Gerisini de uzay halleder, çünkü uzayda yerçekimi ve hava yok. Dolayısıyla uzay araçlarının sürtünmeden dolayı yavaşlaması söz konusu değil. Lazerle bir kez hızlandıktan sonra hedefe uçmaya devam edeceklerdir.

İlgili yazı: Uzaydan herkese ücretsiz internet Outernet

 

24 yılda tamam

Akıllı telefon büyüklüğündeki uzay sondaları Alpha Centauri’ye 20 yılda erişecek. Ben geldim demesi de 4 yıl sürecek (geldim sinyalinin dünyaya ulaşması ışık hızıyla 4 yıl alacak). Kısacası 30 yıl proje ve 24 yıllık araştırma ile 54 yılda işlem tamam.

Gerçi Hawking uzaya yüzlerce veya binlerce sonda taşıyacak olan bir roketin 10 milyar dolara mal olacağını söylüyor, ama uzaya çok sayıda sonda fırlatan tek bir büyük rokete ihtiyacımız yok. Bunun yerine, her biri yüzlerce sonda taşıyan 10 roket kullanarak Starshot fırlatma maliyetini azaltabiliriz.

İlgili yazı: Google, Facebook, SpaceX ve OneWeb uzaydan internet yayını yapacak

 

Ne zaman?

Yuri Milner bu iş en az 30 yıl alır diyor. Şimdi diyeceksiniz ki uzaya şimdiden küçük bir kutu büyüklüğünde küp uydular fırlatıyoruz, hatta yakında bu sayede uzaydan internet yayını yapacağız. Cep telefonu büyüklüğünde 1000 adet sonda üretmek neden 30 yıl alsın?

Haklısınız, gerekli lazer yelkenlerini bile bugünden tasarladık. Hatta uzayda test ettik. Ancak bir noktayı gözden kaçırmamak lazım: Küçük sondaları yakın yıldızlara itmek için Dünya’da dev bir lazer istasyonu kurmamız gerekiyor. İşte bu proje para toplamaydı, inşaattı derken 30 yıl sürecek.

İlgili yazı: Lazer radarı LIDAR nasıl çalışır?

 

Starshot için ne gerekiyor?

• Yeryüzünde 1 kilometre genişliğinde lazer ışınları üreten 100 gigawattlık dev bir lazer istasyonu kuracağız. Bu istasyon 100 megawatt gücünde lazer topundan oluşacak.
• Telefon büyüklüğündeki her bir sondayı hızlandırmak için 100 gigawatt ışın gücü üreteceğiz (ve elektrik faturamız kabaracak).
• Binlerce sondayı uzaya fırlatmak için dev bir gemi veya 10 adet roket imal edeceğiz ve yörüngeye fırlatacağız.
• Lazer ışınlarının atmosferde dağılması ve zayıflamasını önlemek için teleskoplardaki otomatik ayna düzeltme (uyarlamalı optik) teknolojisinden yararlanacağız. Bu sistem lazer toplarının açısını hava şartlarına göre otomatik olarak ayarlayacak.
• 1 kilometrelik lazer ışınıyla uzaydaki sondaları tek tek hedef alacağız.
• Yelkenin saniyede 60 bin km hızla giderken uzaydaki toz bulutlarına çarpmasını ve yıpranmasını hesaba katacağız. Yelkeni dayanıklı kumaştan yapacağız.
• Her sondaya lazer ışınıyla çalışan küçük bir lazer internet iletişim sistemi takacağız ve böylece sondalar ziyaret ettikleri uzak gezegenlerin yörüngesinde çektikleri resimleri bize gönderecekler.
• Fırlatmadan 4 yıl sonra lazer istasyonundaki çanak antenleri kullanıp sondaların gönderdiği sinyalleri dinleyeceğiz; çünkü dönüş yolunda lazer ışını genişleyerek radyo dalgalarına dönüşecek.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler >> Evrende kozmik kopyalarımız ve alternatif dünyalar var mı?

 

Ölme eşeğim ölme

Yuri Milner’ın belirttiği gibi 100 milyon dolar sadece projenin fizibilite raporunu çıkarmaya yeter. Ancak projenin tamamı en az 10 milyar dolara mal olacak. Bir kere 100 gigawatt gücünde ışın üreten bir lazer istasyonu inşa edeceğiz. Bunu çalıştırmak için de yüklü elektrik faturası ödeyeceğiz.

Ayrıca her biri iPhone fiyatına gelse de binlerce Starchip (Yıldız Çipi) mikro uzay sondası üretmemiz gerekecek. Evet, uzayı tek bir sondayla değil de böcek sürüsü gibi binlerce sondayla keşfedeceğiz. Böylece sondaların biri yolda bozulursa diğerleri çalışmaya devam edecek.

İlgili yazı: Son Sınır Uzay >> Uzaya gitmenin en çılgın 5 yolu

 

Yine de 30 yılda mümkün

Starshot / StarChip projesinin teknik zorluklarını ayrı bir yazıda anlatacağım, çünkü bir projeyi başarmak için önce para gerekiyor. Teknik sorunlar fizik yasalarına aykırı değilse bir şekilde çözülüyor. Teknolojideki son gelişmeler de projenin 10 milyar dolara tamamlanmasına izin veriyor. Nedir bu avantajlar? Sıralayalım:

• Moore yasası çipset maliyetlerini düşündü ve küçücük bir telefona kamerayla işlemci takmamıza izin verdi.
• Günümüzde süper ince, süper hafif ve süper dayanıklı lazer yelkenleri üretebiliyoruz. Bunların güneş ışığı, güneş rüzgarı ve lazer ışınlarıyla çalışan versiyonları var. En hızlı olarak en uzağa gidenleri de lazer yelkenleri.
• Son olarak 100 gigawatt gücündeki lazer istasyonunda Yıldız Savaşları’ndaki Ölüm Yıldızı gibi tek bir dev ışın topu inşa etmemize gerek yok. Küçük lazer toplarını radyo astronomide kullanılan çanak anten tarlaları gibi birleştirerek 1 km genişliğinde dev lazer ışınları üretebiliriz.

İlgili yazı: Büyük Patlama Sanatı >> Bu artist Evren ve uzayın doğumunu resmediyor

 

Mılner ne diyor?

“Bu işi bir insan ömründe tamamlamaktan bahsediyoruz. İnsanların düşündüğü gibi yüzlerce yıl alacak bir çalışma değil bu. Ancak, bunu yapmak için büyük uzay gemileri vizyonundan uzaklaşmamız gerekiyor. Böyle bir şey olmayacak. Biz sadece birkaç gram ağırlığında olan birlerce küçük uzay gemisi üreteceğiz.”

“Son 15 yılda kaydedilen gelişmeler uzay yelkenlerini mümkün kıldı. Yelken fikri de yeni değil, yelkenli gemiler kadar eski. Tabii ilk güneş yelkenleri ve yelkenli uzay gemi tasarımları çok ağırdı. Bunları küçültüyoruz.”

İlgili yazı: NASA Uzayda Lazer İnternet Test Ediyor >> Mini küp uydularla ışık hızında özgür internet

 

Çıkarı ne?

Öyle ya, Yuri Milner milyarder bir iş adamı. Para kazanmayacak olsa bu işe neden girsin? Elbette Milner’ın şirketleri Starshot projesini sayesinde yeni teknolojiler geliştirecek.

Ancak, projenin ana hedefine yönelik bütün mühendislik gelişmeleri açık kaynak olarak internetten yayınlanacak. Böylece herkes yeni teknolojilere erişim sağlayacak. Milner da bu teknolojilere dayalı yeni teknolojiler geliştirerek para kazanacak.

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

 

Uzay anteni ve astronomi

Gigawatt lazer istasyonu öncelikle Dünya, Mars ve Ay arasında lazer internet bağlantısı kurmayı sağlayacak. Böylece astronotlar Dünya ile bağlantı kurarken gerçek ışık hızı internet kullanacaklar. Aynı zamanda 100 Gibabitlik süper bant genişliğinden yararlanacaklar.

Bilim insanları lazer istasyonu ile uzayı ve gezegenleri gözlemleyecek ve Dünya’ya çarpma ihtimali bulunan asteroitleri önceden görebilecek. Oysa projenin en yararlı yönü aynı zamanda en zor yanı: 4 ışık yılı uzaktaki sondalardan sinyal almak gerçekten zor. Bunun için lazer ışını, ayna ve çanak anten teknolojisini geliştirmemiz gerekiyor.

İlgili yazı: NASA Uzayda Lazer İnternet Test Ediyor >> Mini küp uydularla ışık hızında özgür internet

 

Neden lazer istasyonu uzayda değil?

Öyle ya, uzayda atmosfer yok. Uzaydaki lazer istasyonu daha az enerji tüketir ve daha uzun menzilli olur; ama uzayda lazer istasyonu kurmak Dünya’dan 50 kat pahalı. Ayrıca gerekli enerji için Dünya’ya kablo çekecek halimiz yok. Bu amaçla istasyona henüz geliştirilmemiş olan nükleer füzyon reaktörleri yerleştirmemiz gerekir.

Hawkıng bunun neresinde?

Anlaşılan Hawking işi paraya dökmüş ve Yuri Milner’ın basın duyurusuna sadece ünlü bir fizikçi olarak katılmış. Yine de yıldızlararası yelkenli projesine içtenlikle destek veriyor: “Yeni itiş yöntemleri olmadan çok uzağa gidemeyiz. Uzay yelkenlileri elimizdeki en kullanışlı teknoloji.”

Starshot projesiyle uzaya lazer ışınıyla çalışan telefon büyüklüğünde binlerce sonda göndermeyi planlayan Rus milyarder Yuri Milner, Güneş Sistemi dışındaki öte gezegenlerin fotoğrafını çekmek ve komşu yıldız sistemlerini araştırmak istiyor.

Milner 10 milyar dolarlık maliyet için yatırımcı bulabilirse bu proje yıldızları keşfetme hayali kuran insanlık için büyük bir adım olacak.

Starshot lazer istasyonu: Dev lazer tarlası

Hawkıng ve Mılner’ın Starshot duyurusu