SpaceX Roketine Rakip Uzay Balonu Bloostar

İspanyol malı yeni uzay balonu Bloostar küçük uyduları Dünya yörüngesine yerden kalkan roket kullanmadan gönderecek. Balon-roket melezi yeni sistem, uyduları yüksek irtifadan fırlatılan minik roketlerle uzaya taşıyacak. Uzaydan ücretsiz internetin önünü açan Bloostar ilk test uçuşunu geçen ay yaptı.

SpaceX’in rakibi

Bloostar balonunu geliştiren İspanyol Zero2Infinity şirketi, uzaydan internet için üretilen küçük uydular fırlatmak konusunda, Elon Musk’ın SpaceX şirketinin geliştirdiği yeniden kullanılabilen Falcon 9 roketlerine rakip olmak istiyor.

Elon Musk uzay uçuşlarını ucuzlatmak ve uzaydan ücretsiz internet yayını yapmak için yeniden kullanılabilen roketler geliştirdi. Hatta uzaydan internet maliyetlerini düşürmek amacıyla insan eli kadar küçük olan küp şekilli mini internet uyduları kullanmaya karar verdi.

Oysa küçük uyduların telsiz menzili sınırlı ve 2000 km yüksekte dönen standart telekom uyduları yerine sadece 400 km yüksekte dönmeleri gerekiyor. Üstelik yüksek irtifada sürtünme etkisini kısmen koruyan Dünya atmosferi uyduların hızını kesiyor ve zamanla yavaşlayan uydular atmosfere girip yanıyor.

Kısacası eski uydular atmosfere girip yanarken, uzaya düzenli aralıklarla 4000 yeni internet uydusu fırlatmak gerekiyor. SpaceX’in yeniden kullanılabilen Falcon 9 roketleriyle bir seferde 200 uydu fırlatsak bile bu çok pahalı bir iş.

İlgili yazı: İçinde Kara Delik Olan Yarım Yıldızlar

 

Kurtar bizi Bloostar

İspanyollar bu sorunu çözmek ve uzaydan internet hayalini gerçekleştirmek için yeni bir uzay balonu geliştirdiler. Yüksek irtifa balonu Bloostar yerden 25 km yükseldikten sonra, 100 kg’dan hafif olan küçük uyduları minik roketlerle uzaya gönderiyor.

Yükseklerde atmosfer inceldiği için önce hiç roket kullanmadan ve ağır roket yakıtı taşımadan 25 km irtifaya çıkıyoruz. Ardından seyrek atmosferde hızla ivmelenen küçük bir roketle mini uyduları yörüngeye çok ucuza gönderiyoruz. Bunun için de direk yerden havalanan 60-70 milyon dolarlık pahalı bir roket kullanmıyoruz!

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Uzay balonu nasıl çalışıyor?

Mart ayında planlanan test uçuşunda Bloostar 25 km’ye yükseldi ve balon sepeti olarak yanında taşıdığı roketi uzaya ateşledi. Ardından test roketi paraşütle yere başarıyla iniş yaptı.

Bloostar fırlatma sistemi can simidine benzeyen ve iç içe geçmiş halkalardan oluşan 3 kademeli bir roketten oluşuyor. Resimde görüldüğü gibi balon 25 km’ye erişince roketin birinci kademesi ateşleniyor.

Ardından yakıtı biten halka roketten ayrılıyor ve içteki daha küçük olan ikinci kademe halka ateşleniyor. Bu halka da yakıtı bitince roketten ayrılıyor ve geriye kalan küçük roket uyduları yörüngeye taşıyor. Her halkada altı roket motoru bulunuyor ve roketin üçüncü kademesiyle birlikte sistemde toplam 13 roket motoru bulunuyor.

Dünya’da petrol azaldığı için yeni roket motorları gazyağı yerine sıvı oksijen kullanarak metan yakıyor (küresel ısınmaya yol açan metan yakıtı ise doğal gaz veya kaya gazı kaynaklarından elde ediliyor). Bloostar 75 kg’lık uyduları 600 km’ye ve 100 kg’lık uyduları da 450 km irtifaya taşıyabiliyor.

İlgili yazı: Dünya’daki hayatın kökeni Mars mı?

 

Yeniden kullanılabilirsiniz

Bloostar uzay balonu yanında taşıdığı roketi yüksek irtifaya çıkıp atmosferin yüzde 95’ini geride bıraktıktan sonra ateşliyor. Ancak, SpaceX şirketinin yeniden kullanılabilen roketleriyle rekabet etmek için kendi roket halkalarının da paraşütle denize inerek tekrar fırlatılmasını istiyor.

Bloostar roketi SpaceX Falcon 9 roketlerinden çok daha küçük ve hafif. Güç dağılımı açısından çok dengeli olan halka şekilli tasarım ise roketin boyuna göre daha ağır ve büyük uyduları taşımasına izin veriyor. 2,4 metreküp bagajı olan Bloostar’ın ilk ticari yörünge uçuşunu 2019’da yapması bekleniyor.

İlgili yazı: Dünya’ya En Çok Benzeyen Gezegen Bulundu

 

250 milyon dolar yatırım

İspanyol merkezli Zero 2 Infinity sadece 250 milyon dolar yatırımla kuruldu. Bu rakamı her yeni rokete 10 milyar dolar harcayan NASA yerine, geliştirmesi yalnızca 380 milyon dolara mal olan SpaceX Falcon 9 roketiyle karşılaştırırsak İspanyollar uzay yolculuklarını gerçekten ucuzlatıyor.

Uzay kazalarını önlemek

Uzay yolculuklarının en maliyetli yanı uzay kazaları ve bu açıdan SpaceX şirketinin Facebook uydusuyla birlikte geçen yıl yerde alev aldığını unutmayalım:

200 milyon dolarlık tek bir internet uydusunun kaybı Elon Musk’a 700 milyon dolara mal oldu ve Facebook’u uzaydan internet erişimi sağlamak yerine, dronlarla havadan internet yayını yapmaya yönlendirdi.

Gerçekten de roketler o kadar riskli ki uydunuzu sigorta edecek şirket bulmakta zorlanıyor ve sigorta şirketlerine çok yüksek primler ödüyorsunuz. Oysa Bloostar uzay balonları çok daha basit ve en azından küçük uyduları uzaya roketle göndermeyi gereksiz kılabilirler.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Balonlar tek başına uzaya çıkar mı?

Balonlar çevredeki havadan hafif olduğu için, yani atmosferden hafif olan helyum gazı taşıdıkları için yerden kolaylıkla yükseliyor. Oysa atmosfer yerden yükseldikçe seyreliyor ve kaldırma kuvveti azalıyor.

Bu nedenle uzaya balonla çıkmak mümkün görünmüyor. Zaten insanlar bunu yapılabilseydi roketleri icat etmeye gerek kalmazdı; ancak Zero2infinity şirketi roketlerle balonları birleştirerek bu sorunu çözüyor.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Roket bilimi ve kurnazlık

SpaceX mühendisleri bir roketin en pahalı olduğu yerin birinci kademe olduğunu belirtiyor. Sonuçta yerden yükseldikçe önce sürtünme ve sonra yerçekimi azalıyor.

Bu sebeple yüksek irtifada az yakıtla hızlanmak kolaylaşıyor. Ancak, her çıkışın bir başlangıcı var ve roketlerin birinci kademesi de uyduları yerden havalandırmak için büyük, güçlü ve ağır olmak zorunda.

Yerden hızla yükselerek 2 buçuk dakika içinde yörüngeye ulaşmak üzere büyük miktarda yakıt taşımak gerekiyor. Bu da roketin birinci kademesinin büyük olmasını, daha güçlü motorlar taşımasını, kısacası ağır olmasını gerektiriyor.

İlgili yazı: 10 Adımda kara deliğe düşen astronota ne olur?

 

Kaza riski artıyor

Ancak, uzaya uydu fırlatmanın en büyük riski roket yakıtının çok yanıcı olması: NASA uzay sondalarını taşıyan roketlerin yerden yükselmesini sağlamak amacıyla zenginleştirilmiş jet yakıtı (bir gazyağı türevi) kullanıyor. Bu roketler yörüngeye girmek için saatte 29 bin km hıza ulaşıyor.

Roketlerin yine ağır olan ikinci kademesinde ise tutuşturucu görevi gören sıvı oksijenle alev alan sıvı hidrojen bulunuyor. Süper yanıcı hidrojen gazı roketin ikinci kademesi için gerekli itiş gücünü sağlıyor.

İlgili yazı: Satürn Halkaları Nasıl Oluştu?

 

En büyük tehlike roketin patlaması

1986 yılında yaşanan trajik Challenger kazasında gördüğümüz gibi, bütün bu mekanizma roketlerin patlama riskini son derece artırıyor.

Her ne kadar 60 yıldır uzaya çıkan uzay sektörü gerekli önlemleri alsa da SpaceX örneğinde olduğu gibi, roketin kazayla bir kez alev alması ve üretim maliyeti 185 milyon doları bulan bir uyduyu yok etmesi yeterli.

Buna sigorta harcamaları da eklendiğinde uzaya uydu fırlatmanın zorlukları anlaşılıyor. Örneğin, Dünya genelinde uydu fırlatan özel şirketlerin yıllık başarı ortalaması yüzde 95’e ulaşıyor; ama SpaceX’in ortalaması geçen yılki kazadan sonra yüzde 93’e geriledi.

İlgili yazı: Güneş Sisteminin İlk Gezegeni Göçmen Jüpiter

 

Peki ya Bloostar?

Uzaya uydu göndermenin en temel sınırlaması roketin ağırlığı. Ağırlık artıkça daha büyük motorlar ve daha çok yakıt gerekiyor. Bu da roketi iyice ağırlaştırarak kısır döngüye yol açıyor.

Örneğin, Dünya yörüngesine 140 tonluk yük taşımak için 2900 tonu aşan roketler üretiliyor ve bunu Apollo astronotlarını Ay’a taşıyan ünlü Satürn V roketinde görmek mümkün. Aynı şey uzay balonları için de geçerli, hatta daha belirleyici.

Balonlar havadan hafif olduğu için yerden yükselebiliyor. Bu yüzden de roketlerden daha hafif yükler taşıyorlar. Bu olgu roket-balon karmasından oluşan Bloostar sisteminin sadece küçük ve orta boy uyduları uzaya fırlatabileceği anlamına geliyor.

İlgili yazı: Lockheed Martin Mars İstasyonu Kuracak

 

Uzay balonu pazarı

Sonuç olarak uzay trafiğinin en büyük kısmını küçük ve orta boy uydular oluşturuyor. Ay’a veya Uluslararası Uzay İstasyonu’na büyük kapsüllerle insan göndermek ise istisnai durumlar. Uzay balonları kendi roketlerini taşıdığı ve bu da yararlı yük kapasitesini azalttığı için Zero2infinity şirketi küçük çaplı düşünmek zorunda; ama bunun yeterli olacağına inanıyorlar.

Uzay mekikleri 70’lerin sonunda uzay dolmuşu olarak üretildi; ama çok pahalı ve ağır oldukları için 2011’de emekli oldu. Böylece 1990’ların sonunda inşa edilen Uluslararası Uzay İstasyonu’na yük taşımak için kargo modülleri kullanılmaya başladı ki son zamanlarda bunu SpaceX şirketinin geliştirdiği Dragon kapsülleri yapıyor.

Ancak, Zero2infinity tam bu noktada, yani kargo taşımacılığında devreye giriyor ve gelecekteki uzay istasyonlarına ve özellikle de uzay otellerine balonla yük taşıyabilecek bir rakip olarak ortaya çıkıyor.

Test uçuşu

 

İkinci uçuşunu yaptı

İspanya merkezli Zero2infinity şirketi, Mayıs 2016’da Aistech’in ilk uydusu olan Aistechsat-1 için balon testlerine başladı ve bunun için de Near Space balon sistemiyle uyduyu 28 km irtifaya çıkardı. Her ne kadar uzayın sınırı 100 km’de başlasa da bu yükseklik Armstrong Hattını 10 km aşıyor ve atmosferin yüzde 99’unu geride bırakıyor.

18 km yüksekteki Armstrong sınırında hava basıncı o kadar azalıyor ki oda sıcaklığındaki su kaynayarak buharlaşıyor. Uzay yolculukları açısından bu, sürtünmenin azalması ve hafif yükler için 28 km’den sonra hızlanmanın çok kolaylaşması anlamına geliyor.

Her durumda Aistech uyduları yörüngeye çıkmak yerine yüksek irtifada kullanılıyor. Bu nedenle yazımızda Bloostar sisteminin Dünya yörüngesine ilk ticari uçuşunu 2019’da yapacağını söyledik. Bunun ne kadar önemli bir aşama olduğunu görmek için yörünge uçuşlarına kısaca göz atalım.

İlgili yazı: Kara Delik Resmi Çeken Dünya Boyunda Teleskop

 

Alçak Dünya Yörüngesi

İngilizce LEO kısaltmasının açılımı olan Alçak Dünya Yörüngesi 300 ila 600 km yüksekliğe karşılık geliyor ve Uluslararası Uzay İstasyonu da 400-410 km irtifada dönüyor.

Bu sebeple LEO 20 bin km yükseklikteki yersabit uydulara veya ortalama 380 bin km uzaktaki Ay’a uzay aracı göndermek için bir kalkış noktası oluşturuyor. Uzay sektöründe en zor olan şey de çok yakıt yakarak LEO’ya ulaşmak.

Peki hangi yöntem daha ucuza gelecek? Elon Musk’ın bir seferinde yüzlerce küp uyduyu yörüngeye taşıyan yeniden kullanılabilen Falcon 9 roketleri mi? Yoksa her seferinde en fazla 70 uydu taşıyan balon-roket melezi Bloostar sistemi mi? Bunu zaman gösterecek.

İlgili yazı: Interstellar Filmi Ne Kadar Gerçekçi?

 

Türkiye için ideal

Ancak, Zero2infinity özellikle de Türkiye gibi uzay programı sınırlı olan ülkeler için roket fırlatan büyük şirketlerden daha ucuz bir alternatif sunabilir. Zero2infinity büyük şirketler için çok sıra beklemekten bunalan ülkelere ucuz ve hızlı bir alternatif sunarak uzay sektöründeki tekeli kıracak.

Türkiye’nin de başkasının ürettiği ve ulusal güvenlik açısından pek güven uyandırmayan hantal uydular yerine, kendi tasarımı olan küçük gözlem uyduları kullanması daha iyi olur. Böylece ülkemiz büyük uzay pistleri inşa etmeye gerek kalmadan uzay yarışında öne geçer.

İlgili yazı: Uzayda Keşfedilen En Şaşırtıcı 3 Su Dünyası

 

Amerika’yı yeniden keşfetmek

Uzaya balon ve roket melezi sistemlerle uydu gönderme fikri yeni değil. Amerika Birleşik Devletleri 1953 yılında Deacon sistemini alçak yörüngeye ulaştırdı.

İngilizce roket ile balon kelimelerinin bileşimi olan ve rakun olarak adlandırılan melez sistemlerdeki küçük füzeler savaş uçağından uydu fırlatmaya da uygun.

Nitekim Çin Halk Cumhuriyeti 2007 yılında uydu katili roketleri avcı uçaklarından yörüngeye ateşleyerek bu sistemi test etti. Gelecekte de Türk Hava Kuvvetleri’ne ait F-16’lar küçük roketlerle uzaya ikişer mini küp uydu fırlatabilir. Yeter ki Bloostar ve F-16’ları yaratıcı olarak kullanalım.

Gerçekten de Çin’den sonra Amerika tam boy uydular yerine, küçük casus uydulara ve yüksek irtifadan uçan casus dronlara yöneldi. Türkiye de bu rüzgarı arkasına alarak roketle vurması imkansız olan kendi avuç içi uydularıyla istihbaratını geliştirebilir. Ancak bir de barışçıl uzay otelleri ve astronomi uyduları var:

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Uçakla uzaya gitmek

Günümüzde Orbital Sciences şirketi yolcu uçağından ateşlenen Pegasus roketiyle yörüngeye uydu gönderiyor. Hatta 2012 yılında NASA’nın NuSTAR X-ışını teleskopunu uzaya böyle ulaştırdı.

Öte yandan, galaksilerdeki yıldız oluşumunu incelemek için tasarlanan 3 adet BLAST teleskopu da 2006-2010 yıllarında balonla 30 km irtifaya yükseldi. Bu açıdan bakarsak uzaya ucuza uydu göndermek için elimizde birkaç teknoloji olduğunu görüyoruz:

Yeniden kullanılabilen roketler, balon-roket melezi Bloostar sistemi, uçaktan fırlatılan küçük roketler, roket uçaklar ve elbette oyunun kuralını değiştirerek ilk uzay gökdeleni olarak hizmet verecek olan uzay asansörü. Uzay asansörü sayesinde bir uzay turisti sadece 1000 dolara Dünya yörüngesine çıkabilecek. Nasıl derseniz sizi ilgili yazıları okumaya davet ediyorum. 😉