Bilim kurgudan gerçeğe: Uzay araçları

Asırlardır insanoğlunun ilgisini çeken uzay; yirminci yüzyıla kadar astronomların gökcisimlerini incelemesi ve ortaya atılan hipotezlerin ötesine geçememiştir. Teknolojik gelişmelerin hız kazanmasıyla, uzayı keşfetmek, Dünya ve dış uzayla ilgili bilgimizi artırmak mümkün hale gelmiştir.

İkinci Dünya Savaşı sırasında Alman bilim adamlarının daha uzun menzile sahip roketler geliştirme çalışmaları, hayalleri gerçeğe dönüştürmede bir dönüm noktası olmuştur. Alman yapımı olan V-2 roketi fırlatılarak, 189 km yüksekliğe ulaştığı için tarihte ilk uzay aracı olarak kabul görmektedir.

12 Nisan1961 yılında ise Ruslar VOSTOK adlı uzay aracını göndermiş, Yuri Gagarin uzaya gönderilen ilk insan unvanını almıştır.

SPUTNIK I, 4 Ekim 1957’de fırlatılarak dünyanın ilk yapay uydusu olmuştur. ABD ve Sovyetler Birliği arasında yaşanan Soğuk Savaş döneminde Ruslar SPUTNIK I ve SPUTNIK II uydularını fırlatmıştır. Uyduların fırlatılmasıyla iki ülke arasında uzay yarışı başlamış, uzay faaliyetleri hız kazanmıştır. Rusların girişimine karşı ABD ilk uydusunu (Explorer I) 1958’de yörüngeye yerleştirmiş ve bu uydu sayesinde Dünya çevresindeki radyasyon kuşağı (Van Allen) keşfedilmiştir.

Uzay yarışında iki ülke de sadece roket ya da uydu göndermekle kalmamış, rekabet daha da ileriye ulaşarak Ay’a kadar uzanmıştır. Her iki ülkede ilk çalışmalar başarısız olmasına rağmen faaliyetler hız kesmeden devam etmiştir. Sovyet Luna-9 ve Luna-13 insansız uzay araçlarının başarılı bir şekilde Ay yüzeyine inip ilk fotoğrafları göndermesinden sonra, ABD’ye ait beş insansız uzay aracı da Surveyor görevlerinde Ay yüzeyine yumuşak inişi gerçekleştirmiştir.

Ay yüzeyine ilk insanlı iniş ise, 21 Temmuz 1969’da ABD tarafından gerçekleştirilmiştir. Ay yüzeyine ilk ayak basan insanlar, Apollo-11 Ay modülüyle ABD’li astronotlar Neil Armstrong ve Buzz Aldrin’dir.

Bugün bakıldığında, kısa tarihini yukarıda özetlediğimiz uzay alanında onlarca ülke oldukça farklı çalışmalarla bu ortamdan istifade etmek için birbirleriyle yarış halindedir. Bu yarışın teknolojik boyutunu bizlere gösteren en önemli unsur, uzayda ait olduğu ülkeyi ve ülkenin elde edeceği kazanımları temsil eden uzay araçlarıdır. Hedeflenen faydaya bağlı olarak çok farklı uzay aracı türü kullanılabilmektedir. Bizlerin en yaygın olarak bildiği uydular, bu geniş ailenin sadece bir türü olmasına rağmen, sayıca en kalabalığıdır. Özellikle uzay bilimleri, astronomi, derin uzay araştırmaları görevlerinin gerekleri nedeniyle uzay aracı ailesinin üyelerinin sayısını artırmıştır. Günümüzde keşfetmenin, gidebilmenin yanı sıra bu yerler hakkında merak edilen sorulara cevaplar üretmemizi sağlayan uzay araçlarının birbirinden farklı kullanımları olan türleri mevcuttur. Şimdi kısaca bu araçları görevleri bazında tanıyalım.

Yakın Geçişli Uzay Araçları (Flyby Spacecraft): Güneş sisteminin keşfinde kullanılmaktadır. Yakınından geçtikleri gezegenle ilgili gözlem yapabilecek ve bunları dünyaya gönderebilecek sensörlere sahiptirler.

Yörünge Uzay Araçları (Orbiter Spacecraft): Aslında Dünyamız etrafındaki uydulara benzer şekilde, uzaktaki bir gezegene ulaşarak, onun yörüngesine girip, taşıdıkları görev yüküne göre bize o gezegen hakkında veriler sağlayan araçlardır.

Atmosferik Uzay Araçları (Atmospheric Spacecraft): Adından da anlaşılacağı gibi, bir gök cismi veya gezegenin atmosferine girerek ısı, basınç, yoğunluk, bulut durumu ve benzeri bilgileri toplamak üzere geliştirilmişlerdir.

İnişli Uzay Araçları (Lander Spacecraft): Süregelen yeni yaşanabilir gezegen arayışlarında ve evrenin oluşumu başta olmak üzere Dünyamızın var oluş serüvenini daha iyi anlayabilmek, ihtiyaç duyduğumuz verileri toplamak için en çok kullanılan araçlardır. Bunlar, incelenen gök cismi veya gezegen üzerine iniş yaparak, sahip oldukları farklı sensörler ile elde ettikleri verileri Dünya’ya iletir.

Gezgin Uzay Araçları (Rover Spacecraft): Bir gezegen veya gök cisminin yüzeyine indirildikten sonra sabit kalmayıp, kendi üzerinde bulunan hareket sistemleri ile gök cisminin yüzeyinde dolaşarak, inişli uzay araçlarına göre daha geniş alanlardan örnekler alabilen gezgin uzay araçları bugün özellikle Mars ile ilgili çalışmaların en önemli araçları haline gelmiştir. Bu araçlar elde ettikleri örnekleri analiz ederek sonuçlarını Dünya’ya gönderebilmektedir.

Nüfuz Edici Uzay Araçları (Penetrator Spacecraft): Bugüne kadar örneği çok sayıda olmayan ancak etkisi ve kullanım şekli itibarıyla en etkileyici uzay araçları olarak tanımlanabilir. Bu araçlar bir kuyruklu yıldız veya benzeri yapıda bir uzay cisminin yapısı içine nüfuz ederek, buradan topladığı verileri Dünya’ya göndermektedir.

İletişim Uzay Araçları (Communication Spacecraft): Aslında ismi ile özdeşleştirildiğinde görevi açıkça anlaşılan bu araçlar, Dünya yörüngesinde çok sayıda bulunmaktadır. Bununla birlikte uzay bilimleri kapsamında derin uzay araştırmaları gibi görevlerde kullanılan röle uyduları da bir bakıma iletişim uzay aracı sınıfında ele alınmaktadır.

Gözlem Uzay Araçları (Observatory Spacecraft): Aslında bu araçlar Dünya’dan uzaya bakmak ve onu anlamak için kullandığımız teleskopların bir bakıma uzaya yerleştirilmiş halidir. Gözlem uzay araçlarının küresel ölçekte en bilinen örnekleri isimleri ile ikonikleşen Hubble Uzay Teleskobu ile onun yerine alacak yeni nesil uzay teleskobu James Webb’dir. Bu araçlar Dünya yörüngesine yerleştirilerek araştıracağı gök cismini uzaktan gözlemleyen, yörüngede oldukları için de atmosferik olumsuzluklardan etkilenmeden daha yüksek performans elde edilen uzay araçları olarak çalışmalara önemli katkılar sağlamaktadır.

Uydular: Uydu kelimesi kullanıldığı alana göre farklı anlamlar taşıyabilmektedir. Astronomide uydu, bir gezegenin çekiminde bulunarak onun çevresinde dolanan daha küçük gök cismi yani doğal uydu ya da ay (moon) anlamına gelmektedir. Bu tanımlama ile analoji kurularak, kapalı bir yörünge çizerek Dünya çevresinde dolanan ve taşıdıkları görev yükleri vasıtasıyla kendilerinden beklenen verileri elde eden uzay araçlarına yapay uydu veya kısaca uydu denmektedir. Uydular fonksiyonlarına (görüntü uydusu, elektronik istihbarat uydusu, yer gözlem uydusu vb.), bulundukları yörüngelere (LEO uydu, MEO uydu, GEO uydu vb.) veya büyüklüklerine (büyük uydu, küçük uydu, mini uydu, mikro uydu, nano uydu vb.) göre sınıflandırılabilmektedir.

İnsanlı Uzay Araçları (Manned Spacecraft): Buraya kadar anlatılan tüm uzay araçları, aslında bizlerin uzaydaki temsilcileri olarak insana ihtiyaç duymadan belirlenen görevleri gerçekleştiren araçlardı. İnsanın uzaya olan ilgisi için bu araçlar birçok şeyi başarırken, onu bilinmeyen bu karanlığa taşıyacak farklı araçlara duyulan ihtiyaç, zaman içerisinde yok sayılamayacak bir seviyeye ulaştı. İnsanlı uzay araçları işte bu ihtiyacı karşılamak ve uzay ortamında insan varlığını mümkün kılabilmek için tasarlanmış araçlardır. Diğer uzay araçlarından farklı olarak, içerisinde yaşamı sürdürme zorunluluğu bulunduğundan geliştirme süreçleri en zorlu ve en maliyetli uzay araçları unvanına sahiptir. Bu yönleriyle, diğer uzay araçlarına göre tarihsel gelişim sürecinde hem bu araçlar hem de bu araçları geliştirebilen ülkelerin sayıları oldukça azdır.