İnsanoğlu en yakın yıldız sistemine yelken açıyor

Fizik ve Uzay Öne Çıkanlar
İnsanoğlu en yakın yıldız sistemine yelken açıyor

Uzayda yaşama uygun gezegen arayışları

Dünya’da yaşamın sonsuza dek devam etmeyeceği konusunda dünya kamuoyunu sürekli olarak uyaran Profesör Stephen Hawking, uzayda insan yaşamına uygun gezegen arayışlarına başlanması için sıra dışı bir projeye öncülük ediyor.  Başta Rus milyarder Yuri Milner ve Silicon Vadisi girişimcileri olmak üzere diğer iş adamlarının desteği ile geliştirilecek olan yepyeni bir teknoloji sayesinde, mikroçip boyutlarında bir dizi uzay aracı 20 yıl içinde Dünya’ya en yakın yıldız sistemi olan Alpha Centauri’ye ulaşmaya çalışacak.  Breakthrough Starshot adı verilen bu proje, belki de hiçbir zaman başarıya ulaşamayacak, ancak insanları veya insan-yapımı uzay araçlarını yıldızlara taşımak için gerekli olan teknolojinin geliştirilmesine ön ayak olacak. Bu arada yol üzerindeki gezegenlerin insan yaşamına uygun olup olmayacağı incelenecek.

Milyarder Yuri Milner ve ünlü fizikçi Stephen Hawking, geçenlerde yaptıkları bir basın açıklamasıyla minik bir uzay aracını uzaya göndermek için 100 milyon dolarlık bir girişim başlattıklarını duyurdu. Bu uzay aracı bir bilgisayar çipi boyutlarında olacak. Aracın 25 trilyon mil uzaktaki en yakın yıldız sistemi olan Alpha Centauri’ye 20 yıl içinde ulaşması bekleniyor.


55 yıl sonra Uzay Çağı’nda gelinen nokta

Yuri Gagarin uzaya çıkan ilk insan. 12 Nisan 1961 tarihinde Dünya yörüngesinde turlamasının üzerinden tam 55 yıl geçti. Bu tarihte başladığı varsayılan Uzay Çağı, Breakthrough Starshot projesi ile büyük bir atılım gerçekleştirecek. Böylece yıldızlararası yolculuklar bilim kurgu konusu olmaktan çıkarak gerçek olacak.

Hawking ve Milner’e bu projede Facebook’un kurucusu ve CEO’su Mark Zuckerberg de destek veriyor. Güçlü bir ekip oluşturmak için kolları sıvayan üçlü, NASA Ames Araştırma Merkezi eski yöneticisi Pete Worden’ın da aralarında bulunduğu Harvard, Princeton, Cornell gibi ABD’nin saygın üniversitelerinden bilim insanlarını, Nobel Ödüllü Saul Perlmutter’ı, astronom Martin Rees’i ekiplerine dahil ettiler.

Nano-araç ile uzay yolculuğu    

breaktBreakthrough Starshot projesinin hedefi, nano-boyutlarda bir uzay aracı geliştirmek. Nano-boyutlarda bir bilgisayar çipi görüntüsündeki uzay aracı, itici güç kaynağı, kamera ve navigasyon sistemi içerecek. “StarChip” adı verilecek olan araç, Moore Yasası’nda öngörülen ilkeler çerçevesinde geliştirilen teknoloji yardımıyla uzaya çıkacak. Moore Yasası, bir çip üzerindeki transistör sayısının her iki yılda bir ikiye katlanacağını öngörür. Bir sonraki aşama ise bir metrekare civarında ve birkaç yüz atom kalınlığında yelkenler geliştirmek.

Önünde çözmesi gereken çok sayıda teknolojik engeli bulunan projenin tamamlanması için 5 ile 10 milyar dolar gerekebilir. Milner şimdilik kendi hesabından 100 milyon dolar yatırmış bulunuyor.

Geleneksel roketlerden farklı

Bir kere itici mekanizma geleneksel roket fırlatıcısından çok farklı bir yapıda olacak. Breakthrough Starshot ayrıca yerde konuşlanmış bir dizi lazer demeti yaratmayı planlıyor. Kuramsal olarak lazer grubu binlerce nano-aracını uzaya fırlatabilecek. Nano-araçlar bir kez yörüngeye girdiği zaman lazerler tek tek yelkenlere odaklanarak hızlarını ışık hızının % 20’sine çıkartacaklar. Alpha Centauri’ye 30.000 yılda ulaşmak yerine Starchip saatte 100 milyon mil hıza çıkarak 20 yılda varacak. Starchip hedefine ulaşırsa üzerindeki kamera, yıldız sisteminin fotoğraflarını çekmeye başlayacak. Böylece sistemde yaşanabilir bir gezegen olup olmadığı anlaşılabilecek. En ileri teknolojiyle bile bu fotoğrafların Yeryüzü’ne erişmesi 4 yılı bulacak.

Breakthrough Starshot şu anda emekleme aşamasında; önünde aşılması gereken çok sayıda teknolojik engel var. Ayrıca yıldızlararası yolculuk pek çok tehlikeye açık. Örneğin herhangi bir cisimle çarpışması Starchip’in sonunu getirebilir.

“Dünya şahane bir yer, ama sonsuza dek dayanamayacak” diye konuşan Hawking, “Yeni yerler bulmak için er veya geç yıldızlara ulaşmak zorundayız. Breakthrough Starshot bu yolculuğun ilk adımı” diyor.

Alpha Centauri Hakkında Ne Biliyoruz?

Alpha Centauri’nin yıldızları bizden 4.3 ışık-yılı uzaktadır. Bu da Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 270.000 katı anlamına gelir. Milner’e göre bu mesafeyi bir nesil içinde kat etmek için bugün kullandığımız kimyasal roketler, Samanyolu’ndaki tüm yıldızların ağırlığına eşit miktarda yakıta ihtiyaç duyar. Bir füzyon roketi sisteme 50 yıl içinde ulaşabilir ama bu teknolojinin ne zaman işlerlik kazanabileceği henüz bilinmiyor. Oysa Starshot teknolojisi ile bu mesafe 20 yıl içinde kat edilebilecek.

alpha

Alpha Centauri Dünya’dan yalnızca bir ışık noktası olarak görülüyor. Bu nokta kuzey gökyüzünün en parlak yıldızlarından biridir. Teleskoptan bakınca sistemin iki yıldızı görülebiliyor. Bunlar Alpha Centauri A ve çapı daha küçük olan Alpha Centauri B. Bu ikisi de bizim Güneş’imize yakın bir kütleye sahip. Bunlar, Uranüs’ün Güneş’in yörüngesinde döndüğü mesafeye yakın bir uzaklıkta birbirlerinin yörüngesinde dönerler.

Üçüncü yıldız Proxima Centauri Dünya’ya biraz daha yakındır. Aslında bu, Dünya’nın Güneş sistemi dışında kalan en yakın yıldızdır. Ve çok daha küçük ve daha az parlaktır. Bazı astronomlar bunun sistemin bir parçası olup olmadığını halen sorguluyor. Proxima Centauri gelip geçmekte olan bir yıldız da olabilir.

Ne zaman keşfedildi?

Astronomlar ilk kez birbirinin yörüngesinde dönen iki Alpha Centauri’yi 1689’da keşfettiler. Proxima ise 1915’te tespit edildi.

2012’de bilim insanları Yüksek Duyarlılıkta Radyal Hız Gezegen Araştırıcısı adı verilen bir enstrüman yardımı ile Alpha Centauri B çevresinde başka bir gezegen olup olmadığını araştırdılar. Avrupa Uzay Ajansı’na bağlı olan enstrüman, Dünya’dan biraz daha büyük bir gezegenin her 3.24 günde bir yıldızın çevresinde döndüğünü gözlemledi. Bu tarihten sonra gezegenin varlığı kesinleştirilmek istendiyse de somut bir kanıta ulaşılamadı. Orijinal verilerin yeniden incelenmesi sonucu gezegenin veri işlemindeki bir yanılsamadan kaynaklanmış olabileceği ileri sürüldü.

En uygun yer

Alpha Centauri ikizlerinin ve Proxima’nın uzak uzayda gezegen aranacak en uygun yerde oldukları düşüncesi ağır basıyor. Mesafe çok uzun olmakla birlikte Starshot’un nano-araçları veya diğer yıldızlararası araçlar üzerinden Dünya ile haberleşme ağı kurulabilir –dört yıllık bir gecikme ile olsa da- . Kaldı ki yıldızların bizim güneşimize olan benzerliğine bağlı olarak, Dünya’ya benzer gezegen arayışları için Alpha Centauri en akıllı tercih olabilir.

Teknik engeller

Projenin başarıyla tamamlanması için üç önemli teknik engelin aşılması gerekiyor:

1-Mikro boyutta üretim

Milner’e göre mikro-fabrikasyon engchipeli cep telefonu sanayinden yararlanarak aşılacak. Projenin en önemli parçalarından biri olan Starchip, aslında bir çip üzerine sığdırılmış uzay aracı. Bu uzay aracı 9 kamera, foton iticiler, enerji kaynağı, navigasyon ve iletişim gereçlerinden oluşacak. Ekip böyle bir çipin 370 miligram ağırlığında olacağını hesaplıyor. 2030 yılında bu ağırlık 220 miligrama düşürülebilir. Milner’e göre bu çipin seri üretim maliyeti bir iPhone’nun maliyetine yakın olacak.

2-Nanoteknoloji

İkinci engel nanoteknolojiden yararlanarak yelkenleri üretmek. Bu yelkenlerin birkaç atom kalınlığında olması gerekiyor. Çünkü bir metre genişliğindeki yelkenin ağırlığının birkaç gramdan daha ağır olmaması gerekiyor.

3- Lazer teknolojisilaser

Planlandığı kadar güçlü lazerler henüz mevcut değil. Ancak gelişmelerin Moore Yasası’nı izlemesi durumunda teknolojinin birkaç on yıl içinde hazır olması bekleniyor. Ekibin kurmayı planladığı “ışık yansıtıcısı” adı verilen düzen şöyle: Bir kilometre uzunluğunda bir mesafede konuşlandırılacak olan yüzlerce veya binlerce güçlü lazerden oluşan demet, birleşince 100 gigawatt’lık bir ışın oluşturacak. Bu ışın gün içinde birkaç dakikalık süre için tek bir nano-araca yönlendirilecek; enerjisini şehir şebekesinden çekecek. Ancak her bir vuruş için yüzlerce gigawatt saat depolama yapmak zorunda kalacak. Depolama ya pillere ya da diğer depolama teknolojilerine yapılacak. Parçacık hızlandırıcılar ve füzyon reaktörleri de bugün benzer tekniklerden yararlanıyor.

İnsanın uzayda 55 Yıllık Macerası: 12 Nisan tarihinin önemi

12 Nisan,  insanın uzay macerasında çok özel bir tarih. 12 Nisan 2016’da uzayda insan yerleşimine uygun gezegen arayışlarına yönelik ilk girişim olan Breakthrough Starshot Projesi başlatıldı. 1961 yılında aynı gün insan ilk kez uzaya çıktı. 20 yıl sonra yine o tarihte NASA’nın yeniden kullanılabilir uzay mekiği ilk uçuşunu gerçekleştirdi.      

-12 Nisan 1961’de kozmonot Yuri Gagarin Vostok 1 kapsülü ile Dünya çevresinde 108 dakikalık bir uçuş gerçekleştirdi ve uzaya çıkan ilk insan olarak tarihe geçti.

-Bu olayın üzerinden 1 ay geçmeden 5 Mayıs 1961’de NASA ilk insanlı uzay aracını uzaya gönderdi. Astronot Alan Shepard, Freedom 7  isimli araç ile 185 km yükseklikte 15 dakikalık bir uçuş gerçekleştirdi.

-16 Haziran 1963 tarihinde Sovyetler Birliği’nden Valentina Tereshkova uzaya çıkan ilk kadın olarak uzay uçuşlarındaki erkek egemenliğini sona erdirdi.

-18 Mart 1965 tarihinde kozmonot Alexey Leonov ilk uzay yürüyüşünü gerçekleştirdi. Leonov aracın dışında tam 12 dakika kaldı.

-Aralık 1968’de NASA’nın Apollo 8 isimli uzay aracı ilk kez Dünya yörüngesinden çıkarak Ay’ın çevresinde tur attı.

-20 Temmuz 1969 tahinde Apollo 11 ile Ay’a inen üç NASA astronotu ilk Ay yürüyüşünü gerçekleştirdi.

-11 Nisan 1970 tarihinde Apollo 13, ay misyonu sırasında çok ciddi bir sorun yaşandı.  Servis modülündeki oksijen tankı patladı. Ancak uzay aracındaki üç astronot Dünya’ya dönmeyi başardı.

-Temmuz 1975’te ABD ve SSCB arasındaki Soğuk Savaş’a rağmen iki ülke tarihin ilk uluslararası insanlı uzay uçuşunu gerçekleştirdi.

-12 Nisan 1981 tarihinde NASA birçok kereler kullanılabilir uzay gemisini uzaya fırlattı.  30 yıl boyunca uzay mekikleri 133 kez uzayda çeşitli görevleri yerine getirdiler.

-Ululslararası Uzay İstasyonu’nun yapımına 1998 yılında başlandı. Kasım 2000’de yörüngede dönmekte olan laboratuvarda bir NASA astronotu ve 2 kozmonottan oluşan ekip,  dört ay sürecek olan görevlerine başladılar.

-Nisan 2001’de ilk uzay turisti Dennis Tito 20 milyon dolar ödeyerek Uluslararası Uzay İstasyonu’nda  tam 8 gün geçirdi. Tito’nun gezisini düzenleyen şirket bugüne dek uzay laboratuvarına 7 turist daha gönderdi.

-2003 yılında uzay çalışmalarına Çin de katıldı. O yıl 15 Ekim tarihinde uzay gemisi Çin’de üretilen bir roketi yardımıyla uzaya çıktı. 2008 yılında bir taykonot ilk uzay uçuşunu yaptı.

-2004 yılında devlet yardımı olmaksızın ilk özel  yapım SpaceShipOne,  Burt Rutan’ın önderliğinde uzayda 5 günlük bir yolculuğa çıktı. Bunu SpaceShipTwo izledi.

-Özel sektör öncülüğünde uzay uçuşları çok büyük bir atılım yaptı. SpaceX adı verilen Amerikan şirketi, Dragon isimli kapsülü,  Falcon 9 roketi yardımıyla uzaya çıkarttı. Uzay aracı Dünya çevresinde iki kez döndükten sonra Büyük Okyanus’a iniş yaptı.

Derleyen: Reyhan Oksay

Kaynaklar:

http://www.space.com/11329-human-spaceflight-biggest-moments-50th-anniversary.html

http://www.space.com/32560-alpha-centauri-what-we-know.html

http://www.nytimes.com/2016/04/13/science/alpha-centauri-breakthrough-starshot-yuri-milner-stephen-hawking.html?smid=tw-nytimesscience&smtyp=cur&_r=0

http://www.wired.co.uk/news/archive/2016-04/13/breakthrough-starshot-alpha-centauri

http://steamregister.com/hawkings-ambitious-starshot-project-to-set-sail-for-alpha-centauri-rpb/

https://www.inverse.com/article/14254-apocalyptic-fears-drive-stephen-hawking-s-support-for-breakthrough-starshot