Japonya 2050 için Mini Uzay Asansörü Test Ediyor

Japonlar 2050 yılında uzaya roketle değil, uzay asansörü ile ucuza çıkmak için Dünya yörüngesine mini test asansörü gönderiyor. Programda bir değişiklik olmazsa Japon Havacılık ve Uzay Keşif Ajansı (JAXA), mini uzay asansörünü bugün bir H-2B roketi ile Tanegaşima adasından yörüngeye fırlatacak.

Uzay asansörü

Bugün uzaya roketle 1 kg yük taşımak 20 bin dolar, yani ağırlınızca altın ve buna uzay mekiği kazaları, roket yakıtının çevreyi kirletmesi ve fırlatma masrafları dahil. Oysa uzaya insan ve uydu göndermek bu kadar zor olmamalı. Şansımıza uzaya çıkmanın roketlerden başka bir yolu var: Uzay asansörü kullanabiliriz.

Herkes gibi küçük başlayan Japonlar önce uzaya 6 cm uzunluk, 3 cm genişlik ve 3 cm yüksekliğinde bir maket asansör gönderecekler. Ancak, 2050 yılından sonra uzaya, lazer ışınlarıyla itilen ve her biri 6 katlı apartman boyunda olan dev kabinlerle çıkacağız. Hatta Dünya ile Ay’ı asansörle birbirine bağlayacağız.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Nasıl derseniz

Şizuoka Üniversitesi tarafından geliştirilen test ekipmanı, Dünya yörüngesindeki iki mini uydu arasına gerilen 10 metre uzunluğundaki kabloda ileri geri giden bir konsept tasarımı olacak. Küçük başlamak derken, deneyin en önemli kısmının uydular arasındaki kabloyu kopmadan gergin tutmak olduğunu söyleyebiliriz.

Nitekim gerçek uzay asansörünü de Dünya yörüngesine getirilen ve karşı ağırlık (uzay çapası) işlevi gören bir asteroitten aşağıya doğru, dik duran karbon nanotüp kablolarla sarkıtacağız. Dahası bu asansör maketi iki uydunun mini hangarlarının içine girecek ve çıkacak. Böylece asansörün kata gelme simülasyonunu yapacak.

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

 

İlk uzay asansörü deneyi

Japonlar uzay asansörünü o kadar ciddiye alıyor ki testleri uzayda yapıyorlar. Üstelik mini asansör maketine minyatür motor da takmış da bulunuyorlar. Kısacası asansör kabini uyduların arasında kendi gücüyle gidip gelecek ve bu da dünyada uzay asansörüyle ilgili ilk deney olarak tarihe geçecek.

Gerçek asansör

Obayashi inşaat firması aslında geleceğe yatırım yapıyor; çünkü geleceğin gökdelenleri uzay asansörü kablolarına inşa edilecek. Japonların ilk uzay asansörünün teknik özelliklerine gelince: Çelikten 20 kat güçlü ve 100 kat hafif karbon nanotüplerden üretilen 96 bin km’lik bir asansör kablosu yapacaklar. İlk etapta asansör kabini uzaya saatte 200 km hızla 30 kişi çıkaracak.

Ancak, 2050-2100 arasında, uzaya apartman boyunda kabinler ile (tıpkı uzay gemisi gibi) hem yüzlerce ton yük hem de yüzlerce insan taşıyacağız. Bunun için de asansörün arkasına dev güneş yelkenleri takıp bunları süper lazerle uzaya iteceğiz.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Çok mu uçuk geldi?

Aslında bu işe yeterince para ayırır ve karbon nanotüp teknolojisini geliştirirseniz uzay asansörü, uzaya yeniden kullanılabilen SpaceX roketleri göndermekten çok daha gerçekçi olacak son derece ekonomik bir projedir. İlk kimin aklına geldi derseniz:

1895 yılında, Rus bilim insanı Konstantin Tsiolkovsky, Paris’te Eyfel Kulesi’ni görünce aklına uzay asansörü inşa etmek gelmiş. Siz de Mars’a kurulacak uzay asansörünün öyküsünü Kim Stanley Robinson’un hararetle tavsiye ettiğim, ama yavaş tempolu olan Mars Üçlemesi romanlarında okuyabilirsiniz.

İlgili yazı: Kepler Dünya’ya En Çok Benzeyen Gezegeni Buldu

 

Uzay turizmi

Size bir sır vereyim: Dünyanın en büyük emlakçıları uzay turizmi ve uzay otellerine yatırım yapıyor. Bunun için Amerikan milyarderi Bigelow’un 2 yıldır uzayda test edilmekte olan şişme uzay otellerine bakabilirsiniz.

Obayashi Corp. da 6 yıldır bu işin üzerine eğilen bir Japon inşaat firması ve proje lideri Satomi Katsuyama, “İnsanlar uzun zamandır yüksek kulelere aşık. Biz de gökdeleni yere dikmek yerine uzaydan aşağı sarkıtacağız” diyor. Peki neden?

Bırakın uzaya 1 kg yükü 500 dolara taşıyarak insanların uzaya yerleşmesini gerçekten hızlandırmayı; uzay asansörü, savaş tehlikesi olan Dünya’da emlak vergisi ödemeden ve arazi satın almadan ucuza gökdelen inşa etmek anlamına geliyor. 600 km yüksekliğinde bir uzay gökdeleni örneğin.

Eh, Obayashi 634 metrelik Tokyo Sky Tree gökdelenini dikti. Para bulursa 600 km’lik gökdeleni de uzaydan sarkıtabilir. Peki 2050’den sonra nasıl uzay asansörü inşa edebiliriz ve bunun ekonomiye ne tür faydaları olur? Uzay asansörü teknolojisini birlikte görelim.

İlgili yazı: Dünyanın Derinliklerinde Yeraltı Okyanusu Bulundu

 

Kablolu veya lazerli

Uluslararası Havacılık ve Uzay Sanayi Akademisi’nin (IAA) yeni raporuna göre², 2050 yılında uzaya uydu fırlatmak tarihe karışabilir. Bilim insanları, karbon nanotüplerden üretilen 100 bin kilometre uzunluğundaki bir kabloyla uzay asansörlerini Dünya yörüngesine çıkarmayı planlıyor.

Böylece uzaya uydu göndermek asansörle koli taşımak kadar kolay olacak ve 1 kilogram yükü uzaya taşımanın maliyeti de 500 dolar seviyesine inecek. Karbon nanotüplerden üretilen kablolar bugün çelikten 117 kat, Kevlar’dan 30 kat sağlam ve çelik halatlardan binlerce kat daha ince.

Silindir biçimli bir kafes oluşturacak şekilde dizilmiş karbon atomlarından meydana gelen karbon nanotüpler o kadar ince ki böyle bir kablo 1 metre uzunluğunda olsaydı, sadece metrenin 100 milyonda biri kalınlığında olacaktı!

Ancak, fizikçi Michio Kaku, bu yılın başında aramızdan ayrılan Stephen Hawking ve Facebook yatırımcısı Yuri Milner daha çılgınca bir yol öneriyor: Asansörün altına ayna koyalım, Dünya’da lazer istasyonu inşa edelim ve asansör kabinini uzaya güçlü lazer ışınlarıyla uzaya gönderelim! 

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

 

Süper güçlü, süper hafif!

Uzay asansörleri için çelik örgü kablo yerine karbon nanotüpler kullanılacak olmasının sebebi de bu. 100 bin kilometre uzunluğunda bir kablo düşünün. Bu kablo kolum kalınlığında olsa kim bilir ne kadar ağır olurdu! Bu kadar ağır bir kabloyu hangi roketle uzaya taşıyabilirdik?

Ne roketlerin kaldırma kuvveti ne de kargo bölmesinin hacmi bu kabloyu taşımaya yeterdi. Çelik kabloyu uzaya parça parça götürüp tek kablo halinde birleştirsek bile, elimizdeki çelik halat kendi ağırlığı altında ezilip kırılırdı.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Karbon nanotüplerin avantajları

Çelikten yüzlerce kat güçlü olan karbon nanotüpler hem süper hafif hem süper dayanıklı ama iş burada bitmiyor. İşimiz daha yeni başlıyor: Dünya yörüngesindeki mikro çekim ortamından gezegenimize doğru masallardaki devlerin “dev fasulye sırığı” gibi sarkan bu kablo, kendi ağırlığına dayanmanın yanı sıra merkezkaç kuvvetine de dayanmak zorunda.

Evet, uzay asansörü kablosu Dünya yörüngesinde uygun yükseklikte döndüğü için merkezkaç kuvvetine bağlı savrulma etkisi de en aza inecek. Ancak, karbon nanotüpler Dünya’nın kendi çevresinde dönmesinden kaynaklanan muazzam gerilim kuvvetine karşı koyacak kadar sağlam olmalı. İşte bu yüzden süper güçlü, süper hafif ve süper dayanıklı diyoruz.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

SpaceX rakibi uzay asansörü

Eskiden karbon nanotüp üretmek zor, pahalı ve aşırı yavaş bir işlemdi. Bu yüzden de uzay asansörü bir hayaldi. Çelik kablo yeterli değildi ve yeterince uzun bir karbon nanotüp kablo üretemiyorduk. Şimdi her şey değişti ve bu değişimin arkasında sadece kimya endüstrisi değil, aynı zamanda yapay uydu sanayisi var.

Uzaya uydu yollamanın maliyeti milyon dolarlarla ölçülüyor, dünyanın yüzlerce iletişim uydusuna ihtiyacı var ve şirketler bu yüksek maliyetleri karşılamaktan bıkmış durumda. Üstelik uzaydan internet için yüzlerce uydu gerektiren bu tür projelerin gerçekten ucuza mal olmasını istiyorsak uzay asansörü kullanmamız gerekiyor.

Peki ama uzay asansörü kablosu üretmek bu kadar zorsa neden uzay asansörlerini lazer ışınlarıyla yörüngeye taşımıyoruz? Sonuçta Yuri Milner ve Hawking bu yöntemi savunuyor. Oysa uzaya asansör kabini itecek kadar güçlü bir lazer istasyonu inşa etmek, ilk etapta karbon nanotüp kablo yapmaktan pahalı olabilir.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Asansör turizmi

Londra’daki Milenyum Tekerleği’ni, New York’taki Özgürlük Heykeli’ni veya iyisi mi Paris’teki Eyfel Kulesi’ni düşünün. Bütün bunların tepesine asansörle çıkabilirsiniz (Milenyum Tekerleği bile bir tür asansör sayılır). 30 yıl sonra uzaya tatile gitmek işte bu kadar kolay olacak: Asansörle son kata çıkmak kadar kolay:

Düşünün, ailenize pilot eğitimi vermeyeceksiniz. Yaşlı amcanız roket fırlatırken yüksek G kuvvetlerinden etkilenmeyecek. Uzay turistleri, Dünya’nın yerçekimini yenmek için roket motorlarının yol açtığı sarsıcı fiziksel travmaya maruz kalmayacak.

Uzay asansörleri sayesinde sadece sağlıklı gençler değil, yaşlı insanlar da tıpkı apartmanda asansörle yukarı çıkar gibi Dünya yörüngesine erişebilecek.

Elbette uzay asansörleri ilk başta sadece zenginlerin binebileceği kadar pahalı olacak ve asansörde randevu için dört ay beklemeyi gerektiren uzun kuyruklar oluşacak. Ancak, en azından Amerikalı zengin Dennis Tito’nun yaptığı gibi kişi başına 20 milyon dolar vermek yerine, yalnızca 20 bin dolar ödeyerek uzaya çıkabileceğiz.

İlgili yazı: Uzay Turizmi Başladı >> NASA Bigelow şişme uzay modülünü test ediyor

 

Nasıl oluyor?

Uluslararası Havacılık ve Uzay Sanayi Akademisi’nin (IAA) 350 sayfalık raporunda tüm detaylar mevcut, ama biz yazımızda temel noktalara değinmekle yetineceğiz. Örneğin asansör kabini her seferinde uzaya 20 ton yük taşıyabilecek.

Bu da bugünlerde Caddebostan’a yeni evler dikmek için güzel mahallemizi hallaç pamuğu gibi atarak çevremizi şantiyeye dönüştüren ve huzurumuzu kaçıran müteahhitlerin elindeki standart damperli kamyonların yük taşıma kapasitesine eşit.

Uzay asansörleri sadece 500 dolar maliyetle, 1 kilo yükü 36 bin kilometre yüksekteki yersabit yörüngeye taşıyabiliyor. Bu yörüngedeki uydular Dünya ile aynı hızda dönüyor ve hep aynı yere bakıyor. İletişim uyduları genellikle bu yörüngede bulunuyor.

Ancak, bizim asansörün 100 bin km yukarıya çıkacağını söyledik. Bunun sebebi, Ay’a ve Ay ile Dünya arasındaki Lagrange noktalarına yük taşımayı kolaylaştırmak.

İlgili yazı: Lazer radarı LIDAR nasıl çalışır?

 

Ay’a gitmek mi, Ay’a düşmek mi?

Yerçekiminin sıfır kabul edilebilecek kadar zayıf olduğu yüksekliğe 400 kiloluk bir Ay arabası çıkarsak ve arkasına belki de sürat motoru pervanesi büyüklüğünde bir roket taksak, azıcık itiş kuvvetiyle bu arabayı Ay’a gönderebiliriz.

Hatta bir noktadan sonra roketi çalıştırarak itmemize de gerek yok. Arabayı taşıyan konteyner uydumuzun çekim kuvvetine kapılarak Ay’a doğru serbest düşüşe geçecektir.

Bu şekilde Ay’da asteroit madenciliği için üs kurmanın maliyetini büyük ölçüde düşürebiliriz. Dünya ile Ay sisteminin Lagrange noktalarındaki uydular ise iki gökcismi arasında hep aynı konumda kalarak bir gün Güneş Enerjisi uydularının Dünya’nın elektrik sorununu çözmesine yardımcı olabilir.

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

 

Uzayı kolonileştirmek için

Uzay asansörlerini kullanarak Mars’a veya Jüpiter’e gidecek insanlı uzay gemilerini yörüngeye parça parça taşıyabiliriz. Öyle ki bu gemileri fırlatmak için büyük miktarda yakıt kullanmamıza gerek kalmaz. Güneş sisteminin derinliklerini araştıracak gemilerin yakıtını deyim yerindeyse bidon bidon uzaya taşıyıp, 10 veya 20 kişilik gemileri oldukça ucuza keşif seferlerine yollayabiliriz.

Bu tür gemiler Dünya çevresinde bir-iki tur atarak gezegenimizin çekim kuvvetini sapan taşı etkisi yaratmakta kullanabilir ve roket motorlarını pek çalıştırmadan, Mars’a doğru yüksek hızlarda yolculuğa çıkabilir. Kısacası uzay asansörleri, uzay araştırmalarını ve insanoğlunun başka gezegenlere yayılmasını büyük ölçüde kolaylaştıracak.

İlgili yazı: Konutlar İçin Ucuz Güneş Enerjisi Rehberi

 

Uzay fabrikaları

Asteroit madenciliği, ucuz iletişim uyduları, Mars ve Ay’dan maden çıkarmak… Bütün bu projelerin bugüne kadar gecikmesinin en büyük sebebi, uzaya yük fırlatmanın zor ve pahalı olmasıydı. Büyük gemileri uzayda inşa etsek, hatta insan hatalarına bağlı kazaları önleyip maliyetleri düşürmek için robotlardan yararlansak bile, bu robotları da uzaya roketlerle fırlatmamız gerekirdi.

Oysa şimdi, tıpkı 60’ların Flash Gordon çizgi romanlarında olduğu gibi, Ay yörüngesini ve Lagrange noktalarını uzaydaki inşaat sahaları olarak kullanabiliriz. Elbette bunun bir yararı daha olacak. Uzay asansörü kendini bir hidroelektrik santrali inşaatından çok daha kısa sürede amorti edecek.

Asteroit madenciliğini başta Google’ın desteklediğini unutmayalım. Uzay asansörleri internet devi Google’dan Exxon enerji şirketine ve ABD Savunma Bakanlığı İleri Savunma Araştırmaları Projeler Dairesi DARPA’ya kadar bütün kurumların işine yarayacak.

İlgili yazı: Lazer Işınlı Güneş Enerjisi Uydusu Geliyor

 

Teknik güçlükleri aşmalıyız

Günümüzde Avrupa Birliği ve Japonya 100 kilometreden daha uzun karbon nanotüpler üretmek için çalışmalara başladı. Ancak, son derece hassas olan karbon nanotüplerin dalgalı saç gibi kendi üzerine kıvrılarak bükülmesi ve saç teli gibi kırılması sorunu var.

Arap saçı gibi dolanmayan düz karbon nanotüpler imal etmek ise mühendisleri zorluyor. Sonrasında, bunları sağlam olması için Rapunzel’in saçları gibi örerek uzay asansörü kablosu üretmek de kolay değil. 100 kilometre nerede, 100 bin kilometre nerede!

Bununla birlikte, IAA raporu 2025 yılında 1000 kilometre uzunluğunda karbon nanotüpler üretebileceğimizi öngörüyor (haydi biz daha tutucu bir tahminle 2035 diyelim).

Bu da büyük bir başarı olacak ve bizi 160 kilometre ile 2000 kilometre arasındaki alçak Dünya yörüngesine taşıyacak (Örnek verecek olursak, elimizdeki uydulardan birçoğu ve Uluslararası Uzay İstasyonu bu irtifa aralığında bulunuyor). 2050 yılında ise 100 bin kilometre sınırına ulaşabileceğimizi düşünüyoruz.

 

Ekonomik fizibilite

100 bin kilometre insanın aklını başından alan bir mesafe. Özellikle de astronotların 70’lerin başındaki Ay seferlerinden bu yana Dünya’dan hiç bu kadar uzaklaşmadığını düşündüğümüzde. Ancak, 100 bin kilometre uzunluğunda bir uzay asansörü kablosu üretme teknolojisine sahip olmakla gerçek bir uzay asansörü inşa etmek arasında büyük bir fark var.

Bu açıdan bakıldığında, ilk uzay asansörünün 600 km’ye kadar olan alçak yörünge taşımacılığı için geliştirileceğini söyleyebiliriz. Bu asansörün inşaatı 2050’de başlayabilir ve 2060’larda tamamlanabilir.

İlgili yazı: NASA Uzayda Lazer İnternet Test Ediyor

 

Uzaya demir atmak

Uzay asansörü tasarım olarak çok basit. Önce denize büyük bir yüzer platform yerleştireceğiz. Bugünkü petrol platformlarına benzeyen bir yüzer platform veya petrol tankerleri kadar büyük, ama yan pervaneleri ile iyi manevra yapabilen (yani denizdeki konumunu koruyabilen) bir gemi.

Uzay asansörünün kablosu bu platformdan yukarıya doğru dev bir fasulye sırığı veya Rapunzel’in saçları gibi dimdik çıkacak. Asansörün diğer ucu ise yersabit yörüngenin üzerinde; yani çıpa olarak kullanılacak asteroite göre 96-130 bin kilometre yüksekte olacak.

Buna uzaya demir atmak da diyebiliriz. Kablonun uzaydaki ucu Dünya ile aynı hızda döndüğü için, bu kablo merkezkaç kuvvetinden yararlanarak dik duracak. Böylece yanlışlıkla Dünya’nın çevresini makara ipliği gibi sarmayacak.

 

Uzay teröristleri

İlk asansör sadece 600 kilometre yukarı çıksa bile, kablonun Dünya’nın ekvatoruna saç gibi dolanmasını önlemek için, asansörün son katının yersabit yörüngenin üzerinde bulunması gerekiyor (kendi ağırlığıyla birlikte kablo en az 96 bin km uzunluğunda olmalı).

Aksi takdirde yaşanacak kazanın nelere yol açacağı görmek için Kim Stanley Robinson’ın Kızıl Mars bilimkurgu romanını okuyabilir ve Marslı teröristlerin ilk uzay asansörünü nasıl sabote ettiğine bakabilirsiniz. Benim tek söyleyebileceğim, uzay asansörünün yere düşmesinin büyük bir felakete yol açacağı. Bu sebeple asansör için sıkı güvenlik önlemleri almamız gerekiyor.

Elbette hem teröristlere hem de teknik kazalara karşı önlem alınması nedeniyle, ilk uzay asansörü sadece 600 kilometre gibi ortalama bir yükseklikte çalışacak. Ardından yeni kuşak asansör kabinleriyle daha yukarı çıkacağız.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Neden bir asteroite demir atmıyoruz?

İlk başta bir kurnazlık yapabilir ve asansör için “uzay çıpası” olarak bir asteroit kullanmak isteyebiliriz. Öyle ya, Mars ile Jüpiter arasındaki Asteroit Kuşağı’ndan asteroit getirip bu kayalardan maden çıkarmak istemiyor muyduk? Öyleyse içlerinden birini Dünya yörüngesine park edelim. Kabloyu da asteroitin altındaki bir halkadan Dünya’ya doğru sarkıtalım!

Maalesef o kadar kolay değil. Öncelikle koca bir asteroiti Dünya yörüngesine güvenli bir şekilde sokmak gerekiyor. Yaklaşık 36 bin kilometre yüksekliğe oturmalı. Yanlışlıkla gezegene düşüp, 65 milyon yıl önce dinozorların soyunun tükenmesine yol açan felaketi insanlar için tekrarlamamalı. Küçük bir asteroit bile yere düşse Paris’i haritadan silebileceği için bu çok riskli.

İkinci risk yine asteroitin yere çakılmasıyla ilgili. En kötü durum senaryosunda, uzay asansörünün yersabit yörüngesindeki iskelesi Dünya’ya düşerse pek bir şey olmaz. Bu iskele atmosferde yanıp parçalanır, ama iskele yerine asteroit kullanırsak tehlike var. Bu asteroit yere kadar ulaşabilir.

Özetle asansörün ilk versiyonunda asteroit kullanmak yerine, uzay iskelesi kurmayı yeğleyip ileriki yıllarda artan yük kapasitesini karşılamak için de asteroite geçebiliriz. Sonuçta bize büyük bir uzay limanı gerekecektir.

 

Derin darbe

Rusya’nın Çelyabinsk kenti göklerinde patlayan ve şehirdeki binaların camlarını kırarak yüzlerce insanın yaralanmasına yol açan göktaşını unutmayalım. Yerde patlasaydı, 500 kilotonluk gücüyle bu kasabayı Hiroşima’ya atılan bombadan 30 kat güçlü bir atom bombası gibi yok edecekti.

Ayrıca elimizdeki teknoloji ile bir asteroiti Dünya yörüngesine çekmenin en kolay yolu yine bir uzay asansörü kullanmak. Öyleyse bu kısır döngüyü nasıl aşabiliriz? Şey, uzaydan çöp toplayarak! 🙂 Uzay enkazları ilk uzay iskelesinin yapı malzemesi olabilir. Nasıl derseniz:

İlgili yazr: Dünyanın en eski göktaşı kraterini buldular 3 milyar yaşında

 

Uzay çöplüğü

Dünya yörüngesi son 61 yılda fırlatılan uydularla tam bir çöplüğe döndü. Dünya yörüngesinde inanılmaz hızlarda yol alan en küçük toz parçaları bile uzayda yürüyüş yapan astronotlara mermi gibi saplanabilir. Ancak bütün bu çöpleri temizlemek yerine, eski uydu kalıntılarından bazılarını uzay asansörünün çıpası olarak kullanabiliriz.

Bunun avantajı, bizi Dünya yörüngesinde bir uzay limanı inşa etmekten kurtarmasıdır. İnşaat yapmazsak maliyetler ve insan hatasından kaynaklanan kaza riski azalır. Üstelik bir anlamda uzay çöplerini de geri dönüşüme sokmuş oluruz.

Oysa uzay asansörü inşa etmek için en ilginç ve kolay çözüm, yine uzay asansörünün kendisinden geliyor: Süper ince ve süper hafif bir karbon nanotüp bile 150 bin kilometre uzunluğunda ise çok ağır olacaktır. Öyle ki 150 bin kilometre uzunluğundaki bir kablonun uzay çıpasına hiç ihtiyacı kalmazdı.

Göreli olarak ağır bu tür bir asansör kablosu, uzaydan Dünya’ya uzanırken kendi kendine dik durabilir. Biz de 2050 yılından sonra böyle uzun kablolu bir asansör inşa edebiliriz. Kabloyu yörüngede bir yere asmamıza gerek kalmaz. Uzay limanı sorununu da klasik uzay istasyonu inşa ederek çözeriz.

İlgili yazı: Uzay çöpçüleri

 

Mühendislik harikası

Öte yandan 36 bin ila 100 bin kilometre uzunluğundaki bir uzay asansörü kablosu, süper ince karbon nanotüpler kullanmamıza rağmen en az 1 metre kalınlığında olacak.

Evet, karbon nanotüplerin çok dayanıklı olduğunu söyledik, ama bu tüplerin Mass Effect video oyunundaki Normandiya uzay firkateyninin Silaris Zırhı kadar sağlam olduğunu düşünmeyelim. Her şeyin bir dayanıklılık haddi var.

Sonuçta bu kablo, yük sepetleriyle birlikte birkaç asansör kabinini uzaya taşıyacak. Kablo boyunca acil durumlarda kablonun dik durmasını sağlayacak yönlendirme roketleri, bakım iskeleleri ve türlü makine yer alacak. Bütün bu parçaların yanlışlıkla kabloya çarparak kopartmasını istemeyiz.

1 metrelik bir kablo en küçük darbede yırtılabilir. Biz de bunu önlemek için kabloyu çelik halat gibi büküyoruz. Rasta saç gibi örülen kablo hem daha dayanıklı oluyor hem de dış kesiti yuvarlak olduğu için, kabloya inen darbe halatı boydan boya kesip ikiye bölemiyor.

İlgili yazı: SpaceX Roketine Rakip Uzay Balonu Bloostar

 

Örümcek ağları

Karbon nanotüplerin kabinlerin ağırlığını binlerce kilometre yukarıya taşımasının tek yolu, bu kabinlerin de örümcek ağı gibi örülmüş karbon nanotüplerden üretilmesidir. Bu nedenle, asansör kabini derken aklımıza her tarafı kapalı olan bildiğimiz asansör kabini gelmesin.

Elbette yük ve yolcu bölmesi basınçlı olacak ve insanların nefes alması için tümüyle dışarıya kapalı olacak. Ancak, bu iç bölmeyi taşıyan asıl kabin Eyfel Kulesi’nin çelik putrelleri gibi ağsı bir yapıya sahip olmalı. Bu nedenle karbon nanotüplerden örülen dış kabin, portakal taşıdığımız alışveriş filesine veya bir hamağa benzeyecektir.

İlgili yazı: Uzay Balonu >> 3D printerla balon basın ve ucuza uzaya çıkın

 

Enerjiyi nereden alıyoruz?

Uzay asansörü roketlerin emekliye ayrılmasını sağlayacak. Bunu anlayabiliyoruz, ama bugün uzaya çok yakıt yakan roketlerin muazzam itiş gücüyle çıkıyoruz. Peki uzay asansörünü nasıl çıkaracağız? Güç kaynağımız nedir?

İşte burada uzay motorları devreye giriyor. Belki ilk 40 kilometre boyunca asansörü lazer ışınlarının gücüyle yukarıya itebiliriz (tıpkı güneş rüzgarının Dünya yörüngesindeki deneysel güneş yelkenlerini itmesi gibi, asansöre takılı yelkenleri de lazer ışınlarıyla itebiliriz).

Bunlara alternatif olarak uzayda kablonun bağlı olduğu çapa görevini gören bir güneş enerjisi uydusundan elektrik alarak, asansör kabinlerini yukarı taşıyan motorları çalıştırabiliriz.

Ancak 40 kilometreden sonra yerçekimi kuvveti hissedilir ölçüde azalmaya başlıyor (40 km’de yüzde 1,2 oranında azalıyor). Ayrıca Dünya atmosferi de inceliyor ve sürtünmeye bağlı hız kaybı azalıyor. Bu irtifayı aştığımız zaman, asansör kabininin kendi güneş panelleri açılabilir ve güneş enerjisinden yararlanarak elektrik üretmeye başlayıp asansörü uzaya taşıyabilir.

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

 

Asansörde tatil

Evet, uzay turistleri astronotlar gibi sarsılmadan uzaya rahat rahat çıkacaklar. Oysa asansör kabini gerçek bir roket kadar hızlı gitseydi (saatte 28 bin kilometre ile 2 dakikada yüzlerce kilometre yükselseydi) bu mümkün olmazdı. Biz sıradan turistler sarsıntıdan dilimizi ısırır ve kendimizi olduğumuzdan birkaç kat ağır hissederdik.

Bu yüzden uzay asansörü uzaya aheste aheste çıkacak ve 36 bin kilometre yüksekliğe erişmemiz 7 gün alacak. Bu noktada uzay turistleri de kabinde yatıp kalkmak zorunda kalacaklar. Bu da ilk asansörlerin sadece kargo taşımakta kullanılacağını gösteriyor.

Sonuçta insanların 7 gün boyunca daracık bir yerde sıkılmasını önlemek için uzaya daha büyük bir kabin göndermek gerekiyor. Bu da kabini taşımak için normalden daha kalın bir kablo kullanmamız gerekeceği anlamına geliyor. Bu teknolojiyi geliştirmemize 30 yıl var. Yine de turistler asansörle yavaş yavaş yukarı çıkarken Dünya’yı uzaydan seyretmenin tadına varabilecekler.

 

Patronların ilk sorusu

Parayı nereden bulacağız? Uzaya yük taşımanın maliyeti düşük olabilir, ama uzay asansörü inşa etmenin maliyeti (asansör kablosuyla birlikte) Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan (ISS) kat kat yüksek olacak. Bu parayı kim ödeyecek?

ISS 1980’lerde planlandı ama 1990’larda başlayan inşaatı birçok bütçe kesintisine uğradı ve Amerika, maliyetleri karşılamak için Rusya ile Japonya gibi ülkelerden oluşan büyük bir konsorsiyumundan yararlanmak zorunda kaldı. Buna rağmen uzay istasyonu planlanan süreden 10 yıl sonra tamamlanabildi.

İlgili yazı: Büyük Patlama Sanatı

 

GAP’ı gaptırmam!

Eski Cumhurbaşkanı Süleyman Demirel’in başbakanlık yıllarına atfedilen bu söz çok doğru. En azından uzay asansörü için aynen geçerli. Uzay asansörü tıpkı Panama Kanalı, Süveyş Kanalı ve geçiş hakları Montrö Sözleşmesi’yle düzenlenen İstanbul Boğazı kadar önemli bir stratejik kaynak.

Sonuçta kimse uzay asansörünün tek bir ülkeye ait olmasını istemez. İşte bu yüzden uzay asansörü büyük olasılıkla uluslararası sulardaki bir yüzer platformdan uzaya çıkacak. Asansörün ilk katı ABD veya Rusya’da olmayacak. Yoksa bu durum küresel egemenlik dengelerini bozarak bir savaşa yol açabilir.

 

Endişelenmeyin, zaten mümkün değil

Hiçbir ülkenin gücü tek başına uzay asansörü inşa etmeye yetmez. Bunun için ülkelerin işbirliği yapması lazım. Sanırım gelecekte uluslararası sular kavramına “uluslararası yörünge kuşağı” kavramını da eklememiz gerekecek.

Bir de işin seni daha iyi gözetleyebilmek için Kırmızı Başlıklı Kız kısmı var. Örneğin Amerika, sırf asansörü ortak kullanırken Çin’i gözetlemek amacıyla uzay asansörünün Çin’de inşa edilmesini isteyebilir. Aksi takdirde Amerika’da inşa edilen asansörü kullanan Çinliler, casus uyduya gerek olmadan Amerikan topraklarını gözetleyebilir. Karışık bir durum.

Tabii Deniz Gemisi Biri, yani bu yüzer platformu tıpkı ABD başkanını taşıyan Air Force One uçakları gibi korumak gerekiyor. Bu noktada uluslararası güvenliği sağlamak için Birleşmiş Milletlere bağlı özel kuvvetlerden yararlanabiliriz. Ne de olsa teknik sınırlamalar nedeniyle ilk aşamada birden fazla uzay asansörü inşa edemeyeceğiz.

 

Hayal gücü gerçekle buluşuyor

Ünlü bilimkurgu yazarı Arthur C. Clarke, uzay asansörünü bu fikre gülmeyi bıraktıktan 10 yıl sonra inşa edeceğimizi söylemiş ve 2003 yılını tarih vermişti. Yanılıyordu ama insanların artık bu fikre gülmediğini ve bugün karbon nanotüp kabloların prototip üretiminin başladığını belirtmek gerekiyor.

Ancak, insan uygarlığının bu fikri ciddiye aldığının en büyük göstergesi işin içinde NASA olması değil. NASA’ya kalsa 20 yıl önce Mars’a gidecektik (gerçi bunun sebebi yeterli bütçe ayırmayan ABD başkanları).

Neyse ki dünyanın dört bir yanındaki üniversiteler ile çokuluslu şirketler uzay asansörünü ciddiye alıyor ve eğer biz de ciddiye alırsak, 30 yıl sonra uzaydan çektiğimiz Dünya resimlerini torunlarımızla paylaşabiliriz. Nitekim uzaydan sarkan uzay gökdeleni Analemma projesi başladı bile. Geleceğe şimdiden hazırlanın.

Uzay asansörü nasıl çalışıyor?

¹What is space elevator?
²IAA space elevator report