Mars gezegeni gece gökyüzünde olan en parlak objelerden biridir,
onu çıplak gözle kolaylıkla parlak kırmızı bir yıldız olarak görebiliriz. Her
iki yılda bir, Mars ve Dünya en yakın noktalarına ulaşırlar, buna “karşı konum”
deniyor. Bu olduğunda Mars, Dünya’ya 55.000.000 km kadar
yakın olabiliyor. Ve her iki yılda, uzay ajansları Kızıl gezegene uzay aracı
yollamak için bu yörüngesel yerleşimin avantajını kullanıyorlar. Peki, Mars’a
gitmek ne kadar sürüyor?
Dünya'dan Mars'a olan toplam yolculuğun zamanı, fırlatmanın
hızına, Dünya ve Mars'ın hizalanışına ve uzay aracının hedefine ulaşması için
gereken yolcuğun zamanına dayanarak, 150-300 gün arasında değişiyor. Aslına
bakarsanız, ne kadar yakıt yakmaya istekli olmanız zamanı etkileyen birinci faktör.
Daha fazla yakıt, size daha kısa yolculuk zamanı olarak geri deniyor elbet; ama
bu da maliyetin artması anlamına geliyor.
Mars'a
gitmenin tarihi
Dünya!dan Mars!a olan seyahati tamamlamayı başaran ilk mekik
NASA’nın Mariner 4’üydü. Mekik, 28 Kasım 1964 tarihinde fırlatılmıştı ve Mars’a
14 Haziran 1965 tarihinde başarılı bir şekilde, 21 fotoğraf çekerek ulaşmıştı.
Mariner 4’ün toplam uçuş zamanı 228 gündü.
Mars’a olan bir sonraki başarılı görev Mariner 6’nındı; 25
Şubat 1969'da fırlatılan mekik, gezegene 1969’un 31 Haziran'ında ulaştı. Uçuş
zamanı yalnızca 156 gün sürdü. Bu yolculuğu, Mariner 7’de başarılı bir şekilde
bitirmiş ve bunun için sadece 131 güne ihtiyaç duymuştu.
Mars etrafında ilk kez başarılı bir yörünge dönüşüne giden
Mariner 9, 1971’in 30 Mayıs'ında fırlatılmış ve 13 Kasım 1971 tarihinde 167
günlük bir sürecin sonunda yörüngeye varmıştı.
Mars
keşifleri için zaman modeli, 50 yıla varan süredir sabit halde duruyor:
yaklaşık 150-300 gün.
Daha
fazla örnek vermek gerekirse:
- Viking 1(1976) => 335 gün
- Viking 2(1976) => 360 gün
- Mars Reconnaissance Orbiter (2006) => 210 gün
- Phoenix Lander (2008)=> 295 gün
- Curiosity Lander (2012)=> 253 gün
Neden
bu kadar uzun sürüyor?
Mars’ın yalnızca 55 milyon km uzakta
olduğu gerçeğini dikkate alırsak ve mekiğin saatte 20.000 km hızınının
doruğunda yolculuk aldığını düşünürsek, mekiğin seyahati 115 günde
tamamlamasını bekliyor olabilirsiniz; fakat daha uzun sürüyor. Bunun asıl
sebebi, hem Dünya'nın hem de Mars'ın, Güneş etrafında yörüngede dönüyor
olmaları. Mars’a direk nişan alıp roketlerinizi öylece ateşe verip
gidemiyorsunuz; çünkü öyle yaptığınız takdirde oraya vardığınız zaman, Mars
çoktan hareket etmiş olur. Bunun yerine Dünya'dan fırlatılacak olan uzay
mekiğinin, tam da Marsı'n olacağı noktaya hedef alınması gerekiyor.
Diğer bir sınırlama ise yakıt. Eğersınırsız miktarda bir
yakıtınız olsaydı, uzay mekiğinizi direk olarak Mars’a nişan alır,
roketlerinizi yolculuğun yarısına kadar ateşlerdiniz, sonra da dönüp
yolculuğun diğer yarısında hızı keserek ilerlerdiniz. Böylece yolculuğun
zamanını sabit olandan, bir oran azaltabilirdiniz ama bunun için ihtiyaç
duyulan yakıt, olanakların dışında.
Mars’a
en düşük miktarda yakıtla nasıl gidilir?
Mühendislerin öncelikli endişesi, bir uzay aracını Mars’a en
düşük yakıt kullanımıyla nasıl götürebilecekleridir. Robotlar uzayın saldırgan
ortamını pek umursadıklarından dolayı roket fırlatışının maliyetini
düşürebildiğiniz kadar düşürmek gayet mantıklı bir hal alıyor.
NASA mühendisleri, bir uzay mekiğini Dünya'dan Mars'a en az miktarda
yakıtla yollamayı olası kılmak içinHohmann Transfer Yörüngesi (ya da Minimum Enerji Transfer
Yörüngesi) denilen yolculuk tekniğini kullanıyorlar. Teknik ilk olarak,1925’te
bu manevranın ilk açıklamasını yayınlayan Walter
Hohmann tarafından
ileri sürüldü.
Roketinizi direk Mars'a hedef almak yerine uzay mekiğinizin
yörüngesini arttırıyorsunuz, böylece Güneş etrafında Dünya'dan daha büyük bir
yörüngeyi izliyor. Sonuç olarak bu yörünge, Mars'ın yörüngesiyle kesişiyor,
üstelik tam da Mars’ın orada olduğu an.
Eğer fırlatmayı en az yakıtla yapmayı istiyorsanız, uzun yolu
seçip yörüngeyi artırmanız ve Mars'a olan yolculuk süresini yükseltmeniz
gerekiyor.
Mars'a
olan yolculuk zamanını düşürmek için diğer fikirler
Bir uzay mekiğinin Mars'a ulaşması için 250 gün beklerken biraz
sabra ihtiyaç duysak da, eğer insanları yolluyorsak, tamamen farklı bir itiş
gücü metoduna ihtiyaç duyabiliriz. Neden mi? Uzay saldırgan bir ortam ve
gezegenler arasındaki uzayda bulanan radyasyon, astronotlara uzun dönemde
ciddi sağlık riskine yol açıyor. Arka plandaki kozmik ışınlar, kansere
sebebiyet veren bir radyasyon barajı görevini de üstleniyor; ama daha büyük bir
risk var, oda korunmasız astronotları birkaç saatte öldürebilen,güçlü güneş
fırtınaları! Eğer yolculuk zamanını düşürebilirseniz, astronotların radyasyona
maruz kaldıkları zamanı düşürürsünüz ve buna ek olarak dönüş yolculuğu için
gerekli kaynakları azaltmış olursunuz.
Nükleerle
gitmek
Fikirlerden biri olan nükleer rokette, işlenmiş sıvıyı (hidrojen
gibi), bir nükleer reaktörün içinde yoğun sıcaklıklarda ısıtabiliriz ve sonra
onu roketin ağzından dışarıya yüksek hızlarda boşaltarak bir itiş gücü
oluşturulabiliriz. Kimyasal reaktörlerden daha yoğun enerjiye sahip olan
nükleer reaktörler ile daha az yakıt ile daha hızlı itiş elde edilebileceğinden;
nükleer bir roketin yolculuk zamanını 7 aya kadar düşürülebileceği öne
sürülüyor.
Manyetikle
gitmek
Bir diğer öne sürülen teknolojinin adı Değişken Özel İtki Magnetoplasma
Roketi (VASIMR). Elektromanyetik motordan oluşan sistem, radyo dalgalarını
kullanarak püskürtücüyü iyonize ediyor ve ısıtıyor. Bu plazma adı verilen,
iyonize olmuş bir gaz oluşturuyor; bu da daha sonra uzay mekiğinin arkasından
dışarıya bırakılırken manyetik etki yaratarak, yüksek hızda itici kuvvet
oluşturuyor. Eski astronot Franklin
Chang-Diaz, bu teknolojinin gelişmesi için öncü oluyor ve bir prototipinin
Uluslararası Uzay İstasyonu'nda Dünya üzerindeki seviyesini koruması için
kurulması beklentiler arasında. Mars'a olan bir görevde, bir VASIMR roketinin
seyahat zamanını 5 ayın altına düşürebileceğine inanılıyor.
Anti
maddeyle gidelim
Muhtemelen, en alışılmadık önerilerden biride, bir anti-madde
roketi kullanmak olsa gerek. Parçacık hızlandırıcılarda yaratılacak bir
anti-madde makul olasılıkla kullanabileceğiniz en yoğun enerji. Atomun maddesi
atomun anti-maddesiyle buluşunca, bunlar saf enerjiye dönüşüyorlar ve Albert
Einstein’ın ünlü E=mc2 denkleminde varsaydığı gibi sadece 10 miligramlık
anti-madde, insan taşıyan mekiği sadece 45 günde Mars'a ulaştırabilir. Ama mümkün
olsa bile çok az miktarda anti-madde üretmek için bile 250 milyon dolara
ihtiyacımız var.
Mars'a
yapılacak gelecek yolculuklar
Mars'a gidiş yolunun süresini kısaltmak için inanılmaz
teknolojiler önerilse de, mühendisler denenmiş ve doğru bildikleri minimum
enerji transfer yörüngesi metodunu kimyasal roketleriyle kullanmaya devam
edecekler. NASA’nın, 2013’te başlatacağı, MAVEN görevi de bu tekniği kullanacak;
buna ek olarak ESA’nın Dış Mars (ExoMars) görevleri de aynı tekniği izleyecek.
Diğer tekniklerin yaygınlaşması ve Mars’a olan yolculuğun yarı yarıya azalması
için önümüzde daha onlarca yılın olduğu gözüküyor. Ama kim bilir belki de düşük
maliyetli yeni bir teknoloji geliştirilir ve o kadar beklememiz gerekmez.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder