İnsanlı Uzay ve Mikroçekim

[Shegys]

HERAKLES Otomatik Avlı kalıcı sunucu. 19 Haziran'da açılıyor. Atius & Wizard güvencesiyle hemen kayıt ol, ön kayıt ödülleri aktif. HEMEN TIKLA!

İnsanoğlu yüzyıllar boyunca uzayda yolculuğu düşledi. Bu düş, 1950’li yıllara kadar ancak bilimkurgu romanlarında kendine yer bulabildi. Fakat son 40 yıllık dönemde yaşanan gelişmeler bu düşlemi (fantezi) gerçeğe dönüştürdü. Henüz yıldızlararası yolculuk hâlâ düş olsa da, artık Ay’a insan gönderildi ve Mars’a ulaşmak bilimkurgu romanlarından bilimsel kitaplara terfi etti. Daha da önemlisi artık bilimsel deneyler ve laboratuvarlar uzaya taşındı. Son yıllarda bu konuda atılan en önemli adımlar kuşkusuz uluslararası uzay istasyonu ve uzay laboratuvarı projeleri...
İnsanoğlunun en büyük projelerinden olan Uluslararası Uzay İstasyonu için ilk hazırlıklar bazı Avrupa ülkelerinde 1985’ten sonra başladı. 1988 yılında hükümetlerarası bir anlaşmaya ABD ve Japonya da imza attı ve Avrupalı hükümetler de ortaklaşa ESA çatısı altında birleşmeyi kararlaştırdılar. 1993 yılında Rusya’nın da katılımıyla projenin yürürlüğe konulma süreci başlatılmış oldu.
Ekim 1995’te Fransa’da, ESA’ya üye ülkelerin toplantısında alınan kararlar üzerine, Avrupa bu çalışmadaki yerini almış oldu. Uluslararası Uzay İstasyonu’nda Avrupalılar’ın; COF (Columbus Orbital Facility) adı verilen ve uzay istasyonunun merkezine bağlanacak basınçlı bir laboratuvar kurma ve Ariane 5 ile fırlatılarak hem lojistik servis verip hem de istasyonu tekrar hızlandıracak ATV’yi (Automated Transfer Vehicle) yapma gibi iki temel katkısı olacak...
Yörüngede düşük çekimli bir ortam, mükemmele yakın bir uzay boşluğu, Dünya’yı ve evreni gözlemek için uygun bir konum Uluslararası Uzay İstasyonu için fiziksel avantajlar. İstasyonun doğru yere yerleştirilmesi mikroçekimin sağlanması demek Mikroçekim, istasyonun konumu için gereken en ilginç özellik. Mikroçekimli ortam, çekim kuvvetlerinin etkisinin en az hissedildiği yer olarak düşünülebilir: Kütleçekimi, evrenin temel kuvvetlerinden birisidir ve yeryüzünde veya bir gök cismi üzerinde dururken bize ağırlık hissi verir. Fakat, serbest düşme durumunda, Dünya etrafında dolanan uzay araçlarında gerçek mikroçekim adı verilen yapay ağırlıksız durum yaratılır. Burada önemli olan Dünya’dan 300 km kadar yüksekteki araca etki eden çekim kuvvetiyle merkezkaç kuvvetin birbirini dengelemesidir.
Yerçekimi, konveksiyon, çökelme ve ağırlıktan kaynaklanan basınç gibi etkilerle kendini gösterir; biyolojik, kimsayal ve fiziksel birçok olguyu etkiler ve öteki etki ya da kuvvetlerin çoğuna baskın gelir. Uzay istasyonunda yaratılacak olan mikroçekim ortam sayesinde, yerçekiminin etkilerinin perdesi kalkacak ve böylece günyüzüne çıkacak olan ikincil kuvvetlerin etkilerinin deneysel olarak çalışılması olanaklı hale gelecek. Bu koşullar altında, uzay istasyonunda, Dünya’da üretimi zor olan ürünlerin, karmaşık protein yapılarının ve kompozit malzemelerin üretimi için yeni perspektiflerin sağlanacağı umuluyor. Yerçekiminin tüm yaşam biçimlerine olan etkisi bu şekilde ele alındığında temel biyolojik mekanizmaların ve işlemlerin kuramlarında yeni sürprizler kaçınılmaz oluyor.
Şimdiye değin, mikroçekim koşullarında gerçekleştirilen deneylerde, gelişmiş kimyasal özellikli kristaller ve mükemmel yapılar elde edildi. Bundan sonrası için ise, önemli biyolojik maddelerin yapıtaşını oluşturan bazı protein kristallerinin X-ışını kırınımı yöntemiyle analizinin yeni ilaç araştırmalarında önemli rol oynayacağı bekleniyor. Aynı şekilde, hücre biyolojisinde de önemli bulgular ortaya çıkıyor. Örneğin ESA’nın Biorack uçuşunun sonuçlarına göre, bazı biyolojik hücreler ve tek hücreli organizmalar, mikroçekim ortamında, Dünya’da olduğundan farklı gözleniyorlar. Bu da evrimin, hücre düzeyinde nasıl işlediğini anlamamıza yardımcı olabilir; çünkü Dünya’da tüm yaşam biçimleri yerçekiminin varlığında evrimlerini tamamladı.
İnsan fizyolojisi üzerine yapılan uzay deneyleri, insan kalp/kan ve dolaşım sistemlerindeki faaliyetle ilgili yeni ve önemli görüşlere yol açtı. Bu sonuçlar da, astronotların ağırlıksız ortama nasıl uyum sağladıklarını anlamamızı kolaylaştırıryor. Bütün bu araştırmalar sonunda; İnsan vücudundaki su ve kan gibi sıvıların, yeni tanımlanan bir hormon tarafından kontrol edildiğinin keşfi; ortakulakta bulunan insan denge sisteminin konveksiyon tarafından belirlendiğinin keşfi ve daha önceden kuramsal olarak öngörülen, kristallerin büyütülmesi işlemi için düşük çekimli ortam gerekliliğinin kanıtlanması gibi önemli bilgiler elde edildi.
Malzeme bilimleri ve doğa bilimlerinde, mikroçekim koşullarında yapılan uzay araştırmaları daha emekleme döneminde olmakla birlikte elde edilen sonuçlar oldukça umut verici.
Uzay istasyonunda, mikroçekim dışında vakum, aşırı sıcak ve aşırı soğuk gibi koşullar da sözkonusu. Bu koşulların etkileri üzerine çalışmak da bilimsel araştırmaların yanı sıra mühendislik gibi uygulamaya dayalı alanları içine alıyor. Tüm bu çalışmalar da astronomi, astrofizik, ışınım fiziği, manyetosfer fiziği gibi birçok disiplini biraraya getiriyor.
Uluslararası uzay istasyonu aynı zamanda yeni teknolojiler için de bir test alanı, Dünya ve gökcisimlerinin gözlemi için bir platform ve uzaydaki bir bilimsel araştırma enstitüsü olacak. İstasyon ilk aşamada 3, tamamlandıktan sonra 6 astronotu barındıracak. İstasyonun ayrıca bilimsel ve teknik malzeme yüklerinin bulunacağı doğrudan uzaya açılan dış bağlantı elemanları da olacak. 108 m uzunluğunda ve 74 m genişliğindeki istasyonun kütlesi ise 400 ton. 335 ile 460 km arasında bir yüksekliğe yerleştirilecek olan istasyon, saatte 29 000 km hızla, Dünya’nın çevresini 90 dakikadan daha az bir sürede dolanacak. Yörüngesinde sinüs eğrisi şeklinde bir yol izlerken Dünya’nın %85’e yakın bir kısmı da gözlenebilecek. COF’un dışında istasyona araştırma amaçlı Japon ve Amerikan modülleri ile 3 adet Rus modülü yerleştirilecek. Amerika’nın laboratuvarlarının bulunduğu modül 1998’de diğerleri ise 2002’de istasyonun tamamlanmasına kadar olan süreçte yörüngeye yerleştirilecek ve tüm bu laboratuvarlar arasında bir bilgi alışverişi sağlanacak.
Uzayı deney amaçlı kullanmanın en önemli araçlarından biri de uzay laboratuvarları. ESA ilk uzay laboratuvarı çalışmalarına, Amerika’nın, 1970’lerin başında, mekiğin kargo kısmına yerleştirilebilecek bir laboratuvar yapmaları halinde Amerikan Uzay Mekiği programında yer almalarını teklif etmesiyle başlamış oldu. Amerika’ya ilk uzay laboratuvarı 1980 yılında teslim edildi ve ESA astronotunun yeraldığı ilk görev de 1983 Kasımında gerçekleştirildi. Biorack (hücre biyolojisi), Anthrorack (insan fizyolojisi), Glovebox (deney hazırlama), gelişmiş akışkan fiziği modülü (akışkan bilimi), gelişmiş protein kristalleşme aracı (protein kristal büyütme) halihazırda kurulu olan uzay laboratuvarlarından bazıları.
Uzay laboratuvarı programının ESA için diğer önemi, Avrupa’lı araştırmacıları uzaya taşıması ve kendi astronot ekibini kurarak uzay araçları için gerekli deneyimi kazanması. Uzay laboratuvarları ve Mir’de görev alan ESA astronotları, şimdi Uluslararası Uzay İstasyonu’na hazırlanıyorlar. Geleceğin insanlı uzay serüvenleri de, tıpkı Uluslararası Uzay İstasyonu ve uzay laboratuvarı projelerinde olduğu gibi, tüm ulusların yakın işbirliği çerçevesinde düşünülebilir.