Uluslar Arası Uzay İstasyonu 5 Aşama da Nasıl İnşa Edildi ?

Bizden 400 km yukarıda günde 16 defa dünyanın çevresinde tur atıyor. Uluslar arası uzay istasyonu gök yüzünde insan eliyle yapılmış en büyük nesne ve 10 kişilik bir astronot ekibinin yuvası. Hayatın gezegenden nasıl taşınabileceğini incelemek için deneyler yapıyorlar.

Uluslar arası uzay istasyonunun başarısının ardında dönüm noktası olan beş uzay aracı bulunuyor.

Bunların her biri ileri doğru atılmış büyük bir adımdır 

Uzayda parça parça birleştirilen, şimdiye kadar girişilmiş en büyük en zor 160 milyar dolar maliyetli inşaat projesidir.

Bu makalede aşama aşama uzay istasyonun inşaatından bahsedeceğiz.

1. Aşama – Yer Çekimi :

İlk uzay istasyonu olan Salyut 1 inşa edilebilmesi için yer çekiminin yenilmesi gerekiyordu. Soğuk savaş döneminde ABD aya ilk ayak basma yarışının kazanan tarafı olmuştu. Buna karşılık olarakta Sovyet Rusya uzaya en uzun süreli insan göndermek istiyordu. Bilim adamları yer çekimsiz alanın uzun zamanda insana nasıl etki edeceğini bilmiyorlar.

Bunun içinde uzaya 3 kozmonottan oluşan laboratuvar kurmaya karar verdiler. Kozmonotların üç haftalığına bu istasyonlarda yaşaması planlanıyor ama o sure boyunca yörüngede kalabilmesi için Salyut’un saatte yörüngede  28000 km hızla ilerlemesi gerekiyor. Bu hıza ulaşabilmesi için Ruslar Salyut’ta proton roketi kullanıyor.

Salyut yörüngeye girip roket tarafından bırakıldığında bu hızı engelleyecek hiç bir şey olmayacak. Hızını etkileyebilecek her hangi bir sürtünme olursa hızı yörünge hızının altına düşecek ve yer çekimi tarafından dünyaya çekilecektir.

Yörünge sapmalarını engellemek amacıyla da kolaylıkla kontrol edilebilen kimyasal roketler yerleştirildi. Uluslar arası uzay istasyonu ise kendi roketlerini kullanmak yerine istasyona kenetlenen uzay gemilerinin roketlerini kullanıyor. 

Günümüzde uzay istasyonunda astronotların sağlığını korumak için bilim adamları her gün 2 saat 30 dakika egzersiz yapmaları gerektiğini tespit etmiş durumda ama yörüngede ki bu laboratuvar da bilimsel çalışmaların başlıca odak noktası artık astronotlar değil. Astronotlar aynı zamanda ekinlerin nasıl büyüyeceğini ve hayvanların nasıl yetiştirileceğini inceliyor.

2. AŞAMA – İLETİŞİM:

ABD bu rekoru kırmak için yeni bir laboratuvar yerleştiriyor  ama öncelikle laboratuvarlarının dünyayla bağlantılı kalmasını bir yolunu bulmaları gerekiyor. Skylap : 3crev 100 tonluk bir uzay istasyonudur.  Astronotlar bu muhteşem uzay istasyonunun denekleri.

Bilim adamları sıfır yer çekiminin insan üzerinde ki etkisini incelemek istiyor. Bir iletişim ağıyla bu insanların deneylerini dünyadan takip edecekler.

Uzayda zaman geçirmek astronotların kas yapılarına ciddi zararlar verebilir. Dünya da yer çekiminin uyguladığı baskı kalkınca kalp gibi organların kaslarının zayıflamasına neden oluyor.Bu deneyin başarısı bilim adamlarının astronotların hayati belirtilerinin dünyadan takip edebilmesine bağlı ama bir sorun var.

İletişim için radyo dalgalarının kullanılması planlanıyor. Radyo dalgaları sadece düz çizgiler halinde hareket edebiliyor. Uzay istasyonunun dünyanın yörüngesinde  tur atması 90 dakika alır.

Bu da sinyalin üzerinden geçerken ihtiyaç duydukları verileri toplamaları için sadece 6 dakika tanıyor. Bu yüzden NASA dünyanın dört bir yanına on bir tane zemin istasyonu daha kuruyor ama bu seferde büyük okyanus bölgeleri alıcısız kalıyor.

Bu sorunu çözmek içinde uzay istasyonunun yörüngesini takip etmesi için alıcıların bazılarını gemi gövdesine yerleştiriyor. Ama bu herhangi bir geminin yeterli olamayacağı büyük bir okyanus ve gemilerin istasyonun hızına yetişebilmesi imkansız.

   Daha hareketli olması için bu seferde alıcıları uçaklara yerleştiriyorlar. Bunun için uçağın burun kısmında 2 metrelik bir telsiz alıcı çanağı konuluyor. Herhangi bir operatör, uzay istasyonu geçerken verileri alabilecek şekilde çanağı ayarlayabiliyor.

Uzay istasyonu bir uçağın menzilinden çıktığında devreye başka bir uçak giriyor. Kesintisiz bir iletişim sağlamak için dünyanın etrafında dönen 8 uçaklık bir filoya ihtiyaç duyuluyor. Bu sayede kesintisiz bir şekilde astronotların hayati belirtileri kontrol edilebiliyordu.

Bilim adamları, astronotların kaslarını güçlendirmek için elastik halatların direncine karşı egzersiz yaptırıyor. Dünyadaki yer çekimi şartlarını oluşturan bir makine yardımıyla da kalp kasları güçlendiriliyor.

Günümüzde uçaklar yerine uydu aracılığı ile irtibat kuruyorlar. 9 uydu ekvator üzerinde 9 sabit noktalara yerleşmiş haldeler.  Aşağıda yörüngede ilerleyen uzay istasyonuyla dünya arasında neredeyse hiç kesilmeyen bir iletişim olanağı sağlıyor. Uzay istasyonu bir sinyal yolladığında en yakındaki uydu alıp bunu dünyaya iletiyor.

 

3. AŞAMA – YAŞAM DESTEĞİ :

1979’da bir uçak filosu, Skylab : 3 Crev’in kontrol merkezi ile iletişimde kalmasını sağlıyordu ama daha büyük bir uzay istasyonu oluşturmak için iki azılı düşmanın iş birliği yapması ve birbirine uymayan iki uzay aracının birleşmesi gerekecekti.

1975’de ABD ve Sovyetler Birliği dünyayı sarsan bir açıklama yapıyor: Tek bir uzay istasyonu yapmak için kaynaklarını birleştirecekler: Apollo- Soyoz: 5 Crev Plana göre Sovyetler  ve ABD eş zamanlı olarak farklı yerlerden uzay aracı fırlatacak.

İki araç dünyadan 220.000 km yukarıda birleşecek. Amerikalı astronotlar Sovyet kozmonotlarla buluşacak ve birlikte ilk uzay görevini gerçekleştirecekler. Ama ortada mühendislik açısından büyük bir sorun var. Rus ve Amerikan uzay araçları mekanik açıdan birbirine uymuyor.

İkisi de soğuk savaş döneminde, bir gizlilik perdesi altında tasarlandı ve hayati bir önem taşıyan konuda birbirlerine uyum sağlamıyorlar. İki gemide ki hava basıncı tamamen farklı. Rusların uzay aracında hava dünyadaki aynı basınçla korunuyor.

Ama Amerikalıların Apollo aracında çok daha düşük bir hava basıncında paketlenmiş saf oksijen soluyor. Bu durumda birleşir ve kapakları açarlarsa hava basıncındaki ani değişim Rus meslektaşlarının ölümüne sebep olabilir.  

Bu sorunu çözmek için mühendisler birleşmeden önce basıncın yavaş yavaş düşmesini bekleyecekleri bir oda fikrinden esinlenerek  Apollo’nun ön kısmına bir basınç düşürme bölmesi yerleştiriyor.

İki araç birleştiğinde Amerikalı astronotlar Apollo’dan ayrılıp bu bölmeye girecek  3 saat boyunca hava basıncı Soyoz’un basıncına eşit olacak seviyeye ulaşana kadar orada bekleyecekler. Daha sonra önemli bir el sıkışma için uzay aracına girebilecek.

Uluslar arası uzay istasyonu 15 yıldan fazla süredir uzayda insan varlığını koruyor. bunu insanoğlunun en önemli kaynağını geri dönüştürmenin bir yolunu bulan mühendislere borçluyuz Ayrıştırıcı fanlar verilen nefesteki su baharını ve ıslak giysilerden buharlaşan teri emiyor. Bilim adamları bu terli sıvıya kibar bir isim veriyor : yoğunlaşmış nem

 Aynı zamanda idrarın içindeki suyu da ayırmayı başarıyorlar. Yaklaşık  olarak idrarın içinde ki suyun % 85’ini geri çıkarabiliyorlar. Toplamda ise astronotların ürettiği atık suyun % 94’ünü geri dönüştürüyor.  Ayrıca bu suyu sadece içmekle kalmıyor soluyorlar da !

Ayrıştırılmış su tanklarının içinden elektrik geçiriliyor. Bu enerji akımı, suyu kimyasal  bileşenlerine yani hidrojen ve oksijene ayırıyor. Pompalar oksijeni araç boyunca uzanan borular sayesinde uzay istasyonun her yerine dağıtıyor. Terden ve idrardan temiz hava elde ediyor.

 

4. AŞAMA – UZAYDA İNŞAAT :

1975 Amerika ve Rusya’nın  uzay istasyonunun birleşimi en muhteşem uzay aracını yaratıyor ama bir sonraki aşamaya geçmek için Sovyetler tek başına çalışıyor. Daha büyük bir uzay istasyonu (Mir: 6 Crev) elde etmek için uzay yürüyüşü sanatında ustalaşmaları gerekiyor. 

1986 şubatında devasa bir uzay istasyonunun ilk modülünü taşıyan bir Sovyet uzay roketi fırlatılıyor. Tamamlandığında bir uzay istasyonu yaklaşık 130 ton ağırlığında olacak. Buda uzaya tek bir roketle fırlatılamayacak kadar ağır olacak demektir.

6 ayrı bölüm olarak uzaya gönderilmesi gerekiyor. İnşaat çalışması uzay yürüyüşü gerçekleştiren bir kozmonot tarafından yapılacak. Bu tam anlamıyla sıra dışı bir fikir.

Böyle bir inşaat çalışmasının bir takım zorlukları vardır. İlk zorluk böylesine çetin bir ortamda nasıl çalışacaksınız ? Burada sıcaklık güneşe dönükken 275 dereceye yükselir  gölgedeyken -270 derecelere düşebilir.

Bunun için de astronotlara sıvı soğutma ve ısıtmalı bir kıyafet geliştirdiler. Bizlerin o bildiği beyaz uzay kıyafetinin altına giyilen bir tulum. Hortumlarla vücut ağ gibi sarılıyor ve duruma göre sıcaklık artıp azalıyor. 

Vücudu ve havayı ısıtan sistemin ve uzay kıyafetinin harcayacağı enerji uzun bir kordonla gemiden gönderiliyor. Diğer bir sorunda burada  baş gösteriyordu. Bu kordon astronotun istasyon çevresinde hareketini sınırlamakla kalmıyor, eğer yarılır sızıntı yaparsa  kozmonot için bir felaket doğurabiliyor. 

Bu sorunu çözmek için Rus tasarımcılar kordonu kaldırıyor onun yerine taşınabilir bir sırt çantası yerleştiriyorlar. İçinde dosdoğru uzay giysisini besleyen uzay tankları, aküler, ısıtıcı ve soğutucu sıvılar yer alıyor. Tasarımcılar biri arıza yaparsa diye her cihazdan iki tane yerleştiriyor.

Kozmonot uzay kıyafetinin içinde göğsündeki kontrol panelini görebilecek kadar başını eğemiyor. Bu yüzden tasarımcılar giysiye bir ayna yerleştirmeyi de unutmuyor. Bu şekilde kozmonotlar engellenmeden inşa edebiliyor. 

Artan hareket kabiliyetlerine rağmen uzay istasyonun tamamlanması 10 yıl sürüyor ama yeni uzay kıyafeti neredeyse her boyut ve şekildeki yapıyı uzayda inşa etmeyi çok daha kolaylaştırıyor

Şimdi uluslar arası uzay istasyonundaki 6 modülü yerleştirmenin sırası geldi. Bu önceden inşa edilmiş bir bilim laboratuvarı. Astronotlar dünyada, bu tür inşatlar da yapılacak uzay yürüyüşüne hazırlanmak için  neredeyse yer çekimsiz alan yaratan su tanklarında 200 saat çalışılıyor. 

Uzay istasyonunda ilk görev önce modülü uzay gemisinden sökmek. 10 tonluk bu modül uzayda ağırlıksız olabilir ama garip şeklinden dolayı yardıma ihtiyaç duyuluyor. Bunun içinde Kanada Uzay Grubu 7 motor eklemli özel bir kol geliştirdi. Kol sıkıca gövdedeki belli bölgelere kenetleniyor. Bu sökülüp takılabilen kol taşıma da ve inşaat sırasında yardımcı oluyor.

5. AŞAMA – GÜVENLİK

 1986 sovyet mühendisler uzayda inşaat yapması sorunu çözüyor ve daha önce eşi görülmemiş bir uzay istasyonu inşa ediliyor. İntarnational Space Station : 10 Crev Ama uluslar arası uzay istasyonu kadar büyük bir yapı yeni bir zorluk doğuruyor.

Boyutları onu kaza çarpışmaları için kolay bir hedef kılıyor. Günümüzde uluslar arası uzay istasyonu mürettebatı her an uçan bir cisimden darbe alma ihtimaliyle yaşıyor. Bu tür cisimleri takip etmek ve uzay üssünün yerini değiştirmek için NASA radar kullanıyor ama en büyük tehdit görülemeyecek kadar küçük olan nesnelerden geliyor

Yörünge hızında ilerleyen bir kum tanesi kadar cismin çarpması, uzay istasyonunun gövdesini delebilecek kadar şiddetli oluyor. Bu da basıncın  düşmesine sebep olup içeridekileri öldürür.

Mühendisler çalışmaları sonucu bir tane kalın alüminyum metalinin iki tane ince alüminyum metalinden daha az koruma sağladığını keşfediyor. Birinci metale çarpan cisim parçalanıyor ve toz parçaları şeklinde ikinci panele çarpıp duruyor.

Bu koruyucu panelleri güçlendirmek için mühendisler paneller arasındaki boşluğu kurşun geçirmez yeleklerde kullanılan kevlarla dolduruyor. Artık bir nesne dış katmanı aşarsa kevlar partikül bulutunun etkisini düşürüyor ve iç katmana zarar gelmiyor. bunlarla uzay üssünün her yeri kaplanıyor hatta kullanılmadıkları zamanlar için pencerelere kepenkler yerleştiriliyor.

SON: Günümüz Uzay İstasyonu

45 yıl önce uzaya gönderilen  Salyut’tan  bu yana bilim adamlarının çalışmaları günümüz uluslar arası uzay istasyonunun var olmasını sağladı. İnsanoğlunun uzayı anlamasında ve adapte olmasında yardımcı oluyor. Belki de bir gün burada yapılan deneyler insanoğlunun uzaya yayılmasını sağlayacak.