MARS’TA BİZİ NELER BEKLİYOR?

MARS’TA BİZİ NELER BEKLİYOR?


 BİRÇOK MACERACI KIZIL GEZEGEN’E TEK YÖN BİLET ALMAK İÇİN SIRAYA GİRDİ AMA DİKKATLİ OLUNMAZSA BU YOLCULUK KISA SÜREBİLİR.

ASTRONOTLARI MARS’TA YILLARCA YAŞATACAK TEKNOLOJİ HAZIR DEĞİL VE DAHA YILLARCA HAZIR OLMAYABILIR.

HEDEFIMIZ MARS. NASA 2030’dan önce Mars’a astronot indirmeyi planlıyor. SpaceX gibi özel uçuş şirketleri de orada kendi kolonilerini başlatmak istediklerini duyurdular. Eleştirilere hedef olan Mars One projesiyse daha şimdiden komşu gezegene 2020’de yapılacak tek yönlü bir yolculuk için birçok sivilin desteğini aldı.

Çoğu kişi hayatının geri kalanını Mars’ta geçirme düşleri kursa da bu günler kısa olabilir. Mars’taki çevre koşulları Dünyalı yaşam için büyük güçlükler çıkarıyor ve Mars’ta habitat kurmak için hem sıra dışı bir mühendislik becerisine hem de insanların güvenliğini sağlayacak, tecrübeye dayalı bilgiye gereksinim duyuluyor.

Mars’a insan taşıyacak fırlatma araçlarına kavuşmamız çok zaman almayacak ancak astronotları gezegende yaşatacak teknoloji henüz mevcut değil ve belki de daha yıllarca olmayacak. Mars’a bir an önce kapağı atmak isteyenleri hemen uyaralım. Eğer acelecilik ederseniz sizi bir dizi trajik son bekliyor.

ÇAKILACAKSINIZ

Diyelim ki uzay boşluğunda uzun aylar boyunca yol aldınız ve nihayet kızıl gezegenin yörüngesine girdiniz. Tebrikler! Şimdi yüzeye inmeniz gerekiyor ve işin burası biraz sorunlu.

Sorun Mars’ın atmosferi değil çünkü Mars’ın havası çok seyrek; Dünya’nın atmosferinin ancak yüzde biri yoğunlukta. Normalde Dünya’ya geri dönen uzay araçları atmosferin sürtünmesini ve paraşütleri bir arada kullanarak yavaşlar. Nesne ne kadar ağırsa yüzeye çakılmamak için o kadar fazla sürtünme gerekir.

Fakat Mars’ın atmosferi çok ince olduğundan, büyük bir ağırlığı gezegene yavaşça indirmek çok güç. Ağır nesneler iniş sırasında çok hız kazanıyor ve büyük bir hızla çarpıyor.

NASA keşif görevleri planlama ofisi müdür yardımcısı Bret Drake, dergimiz Popular Science’a yaptığı açıklamada şöyle diyor: “Atmosferden geçip yüzeye inmek çok kritik bir zorluk. Mevcut iniş teknolojileriyle Mars’a hepi topu bir ton indirebiliriz. Bu da bir koloniyi yaşatmaya yetmez. Çok daha fazlasına ihtiyacımız var.”

Drake’e göre, astronotları ve bir gezegen habitatı için gereken malzemeyi Mars yüzeyine bir defada ulaştırabilmek için, tek seferde 20 ton ile 30 ton ağırlığı indirmek gerekiyor. Uzay ajansı bunun için, eşi benzeri görülmemiş iniş aracı tasarımları yapıyor. Bunlardan en çarpıcı olanı LDSD yani düşük yoğunluklu süpersonik yavaşlatıcı. Hepimizin tanıdığı uçan daire görüntüsünü andıran LDSD, disk biçimi ve şişirilebilir balonlarıyla iniş aracının yüzey alanını artırıyor; böylece seyrek atmosferde de yavaşlama sağlıyor.

LDSD hâlâ Dünya üzerinde testlerden geçiyor ve en son test Haziran ayında Hawaii’de yapıldı. İniş aracının bu kadar ağır bir yükü Mars yüzeyine indirip indiremeyeceği ise hâlâ belirsiz.

Mars One ve SpaceX’e gelince; ikisinin de Mars’a nasıl iniş yapacağı henüz kesinlik kazanmış değil.

DONACAKSINIZ

Mars’a hoş geldiniz! Tek parça halinde indiğinizi varsayıyoruz elbette. Artık yeni yuvanızın hava koşullarıyla tanışma zamanı geldi.

Mars’ta sıcaklık ortalaması -63 derece civarında ama bu sıcaklık günün saatine, konuma ve mevsime göre büyük değişim gösterebiliyor. Ekvator civarında 30 dereceyken kutup civarında -176 derece olabiliyor. Yani astronotların dondurucu bir soğukla mücadeleye hazırlıklı olması lazım.

NASA, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda yıllardır insan bulundurduğu için değişken sıcaklıklardan astronotları koruma konusunda çok şey öğrendi. UUİ güneşe bakarken 93 derece sıcaklığa, Dünya’nın gece tarafına geçtiğinde ise -130 dereceye kadar soğuğa göğüs geriyor. UUİ ve astronotların uzay kıyafetleri özel termal kontrol sistemleri ve süblimleşme gibi süreçleri kullanarak hem artık ısıyı uzaklaştırıyor hem de insanları soğuktan koruyor.

Yine de bu kontrol sistemleri havasız ortamda çalışmak üzere tasarlanmış. Mars atmosferinde gerek habitatlar gerekse de uzay kıyafetleri için yepyeni yöntemler gerekecek. Mars’ta atmosfer seyrek olsa da bir uzay giysisini ısıtıp soğutabilecek gazlar içeriyor (Dünya’daki rüzgârların bizi serinletmesi gibi). Yani astronotlar hızlı sıcaklık değişimlerini çok daha sert biçimde hissedecek.

“Soğuk çevreye karşı daha iyi yalıtım sağlamanın daha iyi bir yolunu, sıcak çevrede ise ısıyı uzaklaştırmanın farklı bir yöntemini bulmamız gerekiyor,” diyor Drake. “Uzay boşluğundaki bir uzay kıyafeti termosa çok benzer. Ancak Mars’taki bir uzay kıyafeti mutfak tezgâhınızın üstündeki kahve fincanı gibidir. Kahveniz tezgâhın üstünde, termostaki kahveden çok daha çabuk soğur.”

AÇLIKTAN ÖLECEKSİNİZ

Mars yüzeyinde bir habitatta yaşamak Antarktika’daki uzak bir araştırma istasyonunda yaşamaya benzeyecek. Bu istasyonlarda gereksinim duyulan her türden malzemenin ve yiyeceğin başka kıtalardan taşınması gerekiyor ve kargo takviye görevleri sık değil.

Mars ise ana akım uygarlıktan Antarktika’ya kıyasla epey bir uzak ve Mars habitatına takviye görevleri aylar, hatta yıllar sürebilir. Eğer bir koloninin kızıl gezegende hayatta kalabilmesini umuyorsak gıda konusunda bir dereceye kadar sürdürülebilirlik esas. Yani gezegenler arası çiftçilik becerisi lazım.

Mars One’ın planı, bitkileri yapay ışık altında, kapalı mekânlarda yetiştirmek. Projenin web sitesine göre habitatta 80 metrekare alan bitki gelişimine adanacak. Bitkiler için gereken su, Mars’ın toprağında olduğu düşünülen sudan ve dört kişilik mürettebatın ürettiği karbondioksitten elde edilecek.

“Sadece insanların ürettiği karbondioksitle ancak mürettebatın yarısına yetecek kadar bitkiyi yaşatabilirsiniz.”

Ne var ki geçen yıl MIT araştırmacılarının yaptığı hesaplar bu rakamların tutmadığını ortaya koyuyor.

Raporun baş yazarı ve MIT’de uzay mühendisi olan Sydney Do, “Dört kişiyi sürekli doyuracak bitkileri yetiştirecekseniz mürettebatın ürettiği karbondioksit bitkileri yaşatmaya yetmez,” diyor. “Bu yüzden de bitkiler çok kısa sürede, 12 ila 18 gün içinde ölür gider.” Daha fazla insan eklemek sorunu çözmüyor çünkü bu sefer de üretilen yiyecek herkese yetmiyor. “Sadece insanların ürettiği karbondioksitle ancak mürettebatın günlük gereksiniminin yarısına yetecek kadar bitkiyi canlı tutabilirsiniz.”

Peki, bu problemi gidermek için ne yapılabilir? Daha az bitki yetiştirebilirsiniz ama bu astronotların er ya da geç önemli bir gıda kaynağından mahrum kalması anlamına gelir. Ya da ekstra karbondioksit üretmenin bir yolunu bulursunuz. CO2 temizleme (scrubbing) teknolojisi sayesinde ince Mars atmosferinden karbondioksit absorbe edecek teknoloji Dünya’da daha emekleme aşamasında. Ancak Mars için böyle bir teknolojiyi geliştirmek mümkün olsa bile ekstra karbondioksitle bitki yetiştirmenin mürettebatın oksijen rezervi için olumsuz etkileri olabilir.

BOĞULACAKSINIZ (YA DA PATLAYACAKSINIZ)

Mars’ta bitki yetiştirmenin tek amacı aç astronotların karnını doyurmak değil; bitkiler aynı zamanda habitat için yenilenebilir oksijen elde etmenin elzem bir parçası. Kızıl gezegene sürekli ağır oksijen tankı yollamaktan çok daha iyi bir seçenek çünkü tanklar kargo görevlerinde zaten değerli olan alanı işgal ediyor ve taşıması çok pahalıya çıkıyor.

Araştırmalar Mars toprağında bitki yetişebileceğini gösteriyor ancak Mars’taki yerçekimi ortamında daha önce hiç bitki yetiştirilmedi, o yüzden bitkilerin yaşayıp yaşamayacağını görmek için daha fazla test gerekiyor. Fakat her şey yolunda giderse birden çok kişiden oluşan ekibi besleyecek bitkiler çok miktarda da oksijen üretecek. Bu her zaman iyi bir şey değil.

Do’nun raporuna göre kapalı ortamda aşırı oksijen bulunması ekipte oksijen zehirlenmesine ve daha da beteri, beklenmedik patlamalara yol açabilir. O yüzden oksijenin habitat dışına verilmesi gerekecek. Bunun için de astronotların oksijeni gaz akışından ayrıştıracak özel yöntemlere gereksinimi olacak. Dünya’da bunu yapmanın bazı yolları var (kriyojenik damıtma ve basınç salınımlı emilim) fakat bunların hiçbiri Mars ortamında denenmedi ve bu teknikleri başka bir gezegende olanaklı kılmak için hatırı sayılır bir Ar-Ge çalışmasına ihtiyaç var.

“Çok ciddi teknoloji geliştirme çabası gerekiyor çünkü ihtiyaç duyulan teknoloji mevcut değil,” diyor Do. “Bu habitat için gereken teknolojiler Dünya’da işe yarayabilir ama çok fazla iş gücü gerektiriyor ve çok ağır. Uzay ortamında pratik kullanım için önce minyatürleştirmek, maliyetini düşürmek ve güvenilirliklerini artırmak gerekiyor.”

NASA yakın zamanda Mars’ta “ekopoiesis”i yani hayatı destekleyecek işlevsel bir ekosistem yaratılmasını önerdi. Bunun için seçilmiş bazı Dünya organizmalarını (örneğin bazı siyanobakterileri) Mars’a göndermeyi düşünüyorlar. Gezegenin kayalık yüzeyiyle beslenebilen bu bakteriler oksijen üretecek. NASA’nın bir açıklaması “İlerde kırmızı gezegenin yüzeyinde keşif ekiplerini barındıran biyokubbeler olabilir ve bunlar için gereken oksijen, bakteri ya da alg kökenli dönüşüm sistemlerinin sağladığı ekopoiesisle elde edilebilir.” Ancak uzay ajansı organizmaların ne kadar karbondioksite ihtiyaç duyacağını ya da mürettebatın ürettiği havayla yaşayıp yaşayamayacaklarına değinmiyor.

MOXIE’yi de atlamamalı. Bitki bazlı oksijene bağımlılığı kırmak için tasarlanmış olan Mars Oksijeni Yerinde Kaynak Kullanım Deneyi anlamına gelen MOXIE adlı makine MIT araştırmacıları tarafından geliştirildi. Makine, Mars atmosferindeki karbondioksiti alıyor, karbonmonoksit ve oksijen olmak üzere ayrıştırıyor. MOXIE’nin küçük ölçekli bir versiyonu, NASA’nın 2020’de fırlatılması planlanan yeni keşif aracıyla Mars’a gidecek. Eğer çalışırsa MOXIE bitki yetiştirmenin getirdiği olumsuzluklar olmadan yenilenebilir bir oksijen kaynağı olacak.

BELKİ DE HİÇ GİDEMEYECEKSİNİZ

Tüm bu senaryolar ancak Mars’a sağ salim ulaşırsanız kritik önem kazanıyor. Ama şöyle bir acı gerçek de var. Belki de Mars’a hiç ulaşamayacaksınız. Uzay aracının karşılaşabileceği donanımsal sorunları ya da uzay çöpleriyle istemsiz çarpışmaları bir kenara atsanız bile uzayda kolayca sakınamayacağınız büyük bir katil kol geziyor: radyasyon.

Alçak dünya yörüngesini terk ettiğinizde, derin uzay ortam yüksek enerjili parçacıklarla, yani kozmik ışınlarla dolu. Uzay radyasyonu uzay aracının duvarlarını kolayca aşabiliyor ve bu radyasyona uzun süre maruz kalmak insan sağlığı üzerinde tuhaf etkilere yol açabiliyor.

Kısa süre önce fareler üzerinde yapılan bir deney, kozmik ışınlara uzun süre maruz kalmanın beyinde bazı anormal değişikliklere yol açabileceğini gösterdi. Farelerin kozmik ışınlara hedef olmasını sağlayan araştırmacılar, çok önemli bazı beyin sinapslarının ortadan kaybolduğunu gözlemlediler. Bunu izleyen davranışsal deneylerde farelerin meraklarını büyük oranda yitirdiği ve kafası karışık davrandığı gözlemlendi. Bu da gelecekte Mars’a yapılacak bir yolculukla ilgili olumsuz haber demek.

Fakat daha da korkutucu olan, uzay radyasyonunun kansere yakalanma riskini artırdığının bilinmesi. Şu anda NASA her astronotun uzay radyasyonuna ne derecede maruz kaldığını kariyerleri boyunca takip ediyor. Eğer alınan radyasyon dozu ölümcül kanser riskini %3 artıracak düzeydeyse NASA o astronotu bir daha uzaya çıkarmıyor. Uzay istasyonundaki astronotlar Dünya’nın manyetik alanı sayesinde kozmik ışınlardan kısmen korunuyor. O yüzden de %3 sınırına ulaşmaları biraz zaman alıyor. Fakat uzayın derinliklerine yapılacak ve bir yılı aşacak bir yolculukta astronotları koruyacak bir manyetosfer olmayacak. Dahası, bazı astronotlar radyasyona karşı diğerlerinden daha hassas olabilir.

“Kadınlar genelde erkeklerden daha uzun yaşadığı için, NASA’nın tahmin modelinde erkeklerle aynı miktarda radyasyona maruz kalsalar bile yaşarken kansere yakalanma olasılıkları daha yüksek,” diyor Ulusal Uzay Biyomedikal Araştırma Enstitüsü NSBRI’nin bilimden sorumlu yönetici yardımcısı. “Hesaplar kadınların belki de Mars’a gitmemesi gerektiğini gösteriyor çünkü görev süresi boyunca alacakları radyasyon miktarı izin verilen maksimum kanser riski olan %3’ü aşıyor.”

YA MARS YA ÖLÜM MÜ?

Bunların hepsi de kötü haber gibi görünüyor ama aslında Mars’ın yolunu tutmadan önce aşmamız gereken güçlükleri gözler önüne seriyor. NASA da bu işe henüz tümüyle hazır olmadığını kabulleniyor ve Mars astronotlarının güvenliğinin nasıl sağlanacağı konusunda kamuoyundan fikir bekliyor. “Mars’a Yolculuk Yarışması” adlı bu yarışmada kızıl gezegende insanların varlığını sürdürmesi için gerekli unsurları geliştirme yolu bulan üç kişiye 5’er bin dolar ödül verilecek.

NASA yarışmayla ilgili basın duyurusunda, “Buna barınma, gıda, su, solunabilir hava, iletişim, egzersiz, sosyal etkileşim ve tıp dâhil. Ancak katılımcıları bu örneklerin ötesindeki yenilikçi ve yaratıcı unsurları da düşünmeye teşvik ediyoruz,” deniyor.

SpaceX’in Mars görevi planları çok net bilinmiyor ancak CEO Elon Musk, detayları bu yıl açıklamayı umduğunu söylüyor. Yine de NASA yöneticisi Charles Bolden’ın SpaceX’e, Mars One’a ve güneş sisteminin dördüncü gezegenini ziyaret etmeyi düşünen tüm diğer özel şirketlere bir mesajı var: Yardıma ihtiyacınız olacak. ABD’de Nisan ayında uzay ve teknoloji konulu bir Komite Toplantısı’nda konuşan Bolden, tüm güçlüklere karşın NASA’nın Mars’a ulaşma çabalarına olan güvenini dile getirdi ve özel şirketlerin çabalarına o kadar güvenmediğini açıkladı. “NASA’nın ve ABD hükümetinin desteği olmadan hiçbir ticari şirket Mars’a gitmeyi başaramaz.”

Mars’ta uzun süre yaşamanın güçlükleri Andy Weir’in ilk romanı olan ve bu yıl beyaz perdeye de aktarılan The Martian’da ele alınıyor. Kitapta ekibin yanlışlıkla ölü sandığı ve gezegenden almadan gittiği astronot Mark Wattney’in öyküsü anlatılıyor. Watney’in kendi yiyeceğini yetiştirmek ve su bulmanın akıllıca yollarını düşünmek gibi güçlüklerin üstesinden gelmesi gerekiyor. Weir, NASA’yla aynı görüşü paylaşıyor: Elinizde doğru teknoloji olsa bile görevin mükemmel şekilde geçeceğinin garantisi yok. “Mars yolculuğu için yapacağınız asıl şey aksaklıklara karşı hazırlanmak,” diyor. “Görev planının şunu ya da bunu kapsadığından nasıl emin olacaksınız? Kitap için ‘Neler bozulabilir?’ diye düşünürken hayal gücümü kullandım. Ama hâlâ çözemediğimiz problemler var.”

Weir’in kitabı olabilecek en kötü senaryoya odaklansa da, yazar bir gün komşumuza ulaşacağımızdan emin. Sadece çok zamana ve paraya ihtiyaç var bunun için. “Mars’a gitmek şu anki teknolojimizle olacağına inandığım bir şey değil,” diyor Weir. “Fakat bunu yapabiliriz. Yapacağız da.”

Popular Science 2016 Ekim




Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM