Günümüzdeki Uzay Araştirmalari

 GÜNÜMÜZDEKİ UZAY ARAŞTIRMALARI



Dünya ve Uzay Kaşifleri: Uydular
ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) temel hedefi üye ülkelerce; "uzay araştırmaları, uzay teknolojileri ve bunların uygulamalarında Avrupa ülkeleri arasında barışçıl amaçlarla bir işbirliği sağlamak" olarak ortaya konulmuş. Bu hedeflere yönelik olarak da ESA, Uzay Bilimleri, Yeryüzü Gözlemleri (Earth Observation), Telekomünikasyon, Uzay Nakil Sistemleri, İnsanlı Uzay Uçuşları ve Mikroçekim Bilimleri gibi disiplinlerde uzay teknolojilerini destekliyor.
Uzay bilimi tek bir disiplin değil; Güneş ve gezegen araştırmalarından astrofiziğe dek uzanan geniş çaplı ve birbiriyle sıkı ilişki içinde olması gereken disiplinleri kapsıyor. Uzayı ve evreni araştırırken yakın çevremizi, gezegenleri ve her şeyden önemlisi Dünya’yı farklı bir açıdan inceliyor. ESA da uzay araştırmalarının yanı sıra Dünya’ya ilişkin bilim programları üzerinde çalışıyor. Bu denli geniş çaplı bir alana yayılmış ESA projelerinin tümünü saymak, bu sayfaların kaldıramayacağı bir yükü oluşturur. Fakat yine de önemli birkaç örneği vermekte yarar var...
ESA’nın "bilim programı" kapsamında, 1968-1983 yılları arasında fırlatılmış ve şu an görevlerini tamamlamış 11, halen etkin durumda 5 bilimsel uydusu var. 1978’de NASA ile ortak fırlatılan IUE (International Ultraviolet Explorer) uydusu, 10 000 gökcismini inceledi. Avrupa’nın en çok bilinen uzay aracı Giotto özellikle Halley kuyrukluyıldızını karşılaması ile tanınır; Giotto şimdilerde Güneş çevresindeki uzun yörüngesinde kış uykusunda! Tek astronomi uydusu olan Hipparcos, 1989 yılında astrofizik çalışmaları için gökyüzündeki tüm yıldızların bir kataloğunu oluşturmak amacıyla fırlatılmıştı. Hipparcos, 120 000 yıldızın 2-4 miliark-saniye hassasiyetle ölçtüğü konum ve parallaksları hakkında epey veri topladı. Adını sıkça duyduğumuz, insanoğlunun uzaydaki gözü Hubble Uzay Teleskobu (Hubble Space Telescope) ESA’nın %15 ortaklıkla yürüttüğü bir proje. Buna göre Avrupa’lı araştırmacıların bu teleskopta %15 gözlem zamanı kullanma hakları var. Ancak pratikte, yürüttükleri çalışmaların önemi nedeniyle bu zamanın daha fazlasını kullanıyorlar. 1990’da fırlatılan Ulysses, Güneş kutbunun üzerinde, şimdiye dek keşfedilmemiş bölgelerdeki parçacıkları ve alanları gözlemek üzere ekliptik düzleme dik bir yörüngeye oturtuldu. ISO da (Infrared Space Observatory) şimdiye değin yapılmış olandan binlerce kat daha fazla hassasiyetle, kızılötesi ışınımları gözlemleyecek. Aralık 1995’te fırlatılan ve yeni keşiflerini yakınlarda Dünya’ya ulaştıran SOHO (Solar Heliospheric Observatory), Güneş’in gizlerini aralamaya devam ediyor. Elektromanyetik spektrumun X, Gama ve kızılötesi bölgelerinde gözlemlerini sürdüren XMM (X-Ray Multi-Mirror), INTEGRAL (International Gamma-Ray Laboratory) ve FIRST (Far Infrared and Submillimetre Telescope) projeleri evreni bu dalgaboylarında gözleyecek. Bunların dışındaki ARTEMIS (Advanced Relay Technology Mission) ve DRS (Data Relay Satellite) uyduları ise iletişim amaçlı uydu projeleri. ESA tarafından geliştirilen ve ilki 1979 yılında fırlatılan Ariane roketleri ise 90 uçuşta 130’un üzerinde uyduyu Dünya yörüngesine yerleştirdi (Bunlardan biri de Türkiye’ye ait haberleşme uydusu TÜRKSAT). ESA’nın, her biri önemli bilimsel amaçları olan bu uyduları, uzay araştırmalarına ve dolayısıyla dünya bilimine katkılarını simgeliyor. Çünkü bu çalışmaların ürünleri, tüm dünya ülkelerinin araştırmacılarına veri olarak yansıyor.
Dünya’nın Uzaydan Gözlenmesi
Uzaydan Dünya’yı gözlemlemek, şimdiye değin, geniş bir uygulama alanına sahip verileriyle Dünya ve çevresinin düzenli bir görüntüsünü sağlayarak, bilimsel, sosyal, ekonomik ve politik düzeydeki önemini kanıtladı.
Peki neden uzaydan gözlem? Üzerinde yaşadığımız gezegen kırılgan bir ekosisteme ve sınırlı kaynaklara sahip. Dünya’nın çevresi ve iklimi yalnızca atmosfer, okyanuslar, buzul bölgeleri ve karalardan etkilenmez; insanın da bunda payı vardır. Yerküredeki yaşantımızın sürmesi de, kaynakların iyi kullanımına ve ekosistemimizin karmaşık yapısını anlamaya dayanıyor. Günümüzün, sera etkisi, ozon deliği gibi önemli sorunları da global bir araştırma disiplini ve çözüm üretimini gerektiriyor. Böylece bu tür sorunların çözümünde karşımıza çıkacak soruların yanıtlarını uzaydan aramak daha yararlı hale geliyor. Çünkü canlı bir sistem olan Dünya’nın daha iyi anlaşılmasını sağlayacak sağlıklı ölçümler, yalnızca uydular yardımıyla elde edilebiliyor. Uzaktan kumanda edilebilen bu uydularla, Dünya’nın karasal kütlesini, okyanusları, buzulları ve atmosferi uzaydan gözlemek çok daha kolay hale geliyor ve sağlıklı ölçümler yapılabiliyor.
Dünya’yı uzaydan gözlemek için yine, yerbilimleri, temel bilimler, uygulamalı bilimler, atmosfer bilimleri ve deniz bilimlerinin içinde olduğu karmaşık bir disiplinler ağına gereksinim var ESA bu konudaki çalışmalarını, ilki 1977’de fırlatılan Meteosat uyduları ile başlattı. Meteosat’ın elde ettiği görüntüleri hava durumu programlarından biliyoruz. Fakat Meteosat, bu programlarda gördüğümüz gibi bölgesel değil, çok daha geniş alanlardan veri topluyor. Bu veriler de çoğunlukla bilimsel araştırmalarda ve hava tahmini raporlarında kullanılıyor. Yine Yeryüzü gözlemlerinin diğer ayağını oluşturan yerbilimleri ve pratik uygulamaları için 1991’de ERS-1 (European Remote Sensing) ve 1995’de de ERS-2 uyduları yörüngeye yerleştirildi. Görece daha genç olan Metop ise özellikle kutup yörüngesinde dolaşarak meteorolojik veri sağlıyor. Yeni nesil yeryüzü gözlemi uydusu Envisat serisinin ilki ise 1999 yılında fırlatılacak. Bu uydu, ERS uydularının görevlerini daha kapsamlı olarak sürdürmenin yanı sıra, özellikle çevrebilim, atmosfer kimyası ve okyanus bilimleri alanında önemli veriler sağlayacak.
Tüm bu uyduların verilerine Avrupalı kullanıcıların ulaşabilmesi için ESA, 1977 yılında Earthnet adlı bir programı devreye soktu. Earthnet ile, ERS uydularının verileri toplanıyor, yeniden işleniyor, arşivleniyor ve kataloglanıyor; bu da tüm dünya araştırmacılarına derli toplu hazır bir bilgi birikimi sağlıyor. Türkiye’nin de içinde olduğu birçok ülke, bu uyduların verileri ile kendi ülkelerinin jeolojik, coğrafi vb. özelliklerini araştırabiliyor.
İnsanlı Uzay ve Mikroçekim
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.
Ve Türkiye...
Uzay serüvenine katılmak, hem akademik hem de ulusal düzeyde en büyük idealimiz; bu amaçla Türkiye, son yıllarda bu konuda birtakım organizasyonlarla işbirliği çerçevesinde önemli projelere dahil olmayı hedefliyor. Türkiye’de uzay ile ilgili çalışmalar, TÜBİTAK başkanlığına bağlı bir konsey tarafından koordine ediliyor. Bu çalışmaları yapan kuruluşlara örnek olarak, TÜBİTAK-MAM (Marmara Araştırma Merkezi), ODTÜ, İTÜ, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi, Ankara Üniversitesi, 9 Eylül Üniversitesi ve İstanbul üniversitesi ile DİE, MTA, PTT, Devlet Meteoroloji Enstitüsü gibi uygulamaya yönelik devlet kurumları gösterilebilir. Uzay araştırmaları ile onların ürünü olan bilimsel sonuçları ve çalışmaları yurtdışındaki büyük organizasyonlardan sağlayan Türkiye’nin bir de iletişim uydusu (TÜRKSAT) bulunuyor.
ESA, Türkiye’nin uzaya açılmasında ve uzay çalışmalarına katılmasında önemli bir kapı olabilir. Örneğin, önümüzdeki aylarda ESA ve Türkiye bu konuda görüşmelere başlayacak. Buna paralel olarak da, TÜBİTAK’ın koordinatörlüğünde bir "Yer Gözlem İstasyonu" programa konulmuş durumda... Türkiye’nin, bu girişimleri sonucunda; uluslararası uzay gözlemleri projelerine ortak olarak katılmak, telekomünikasyon alanında yer istasyonu ve uydularını işletmek, meteorolojik gözlemler yapan uluslararası uydu kuruluşlarına ortak üye olarak katkıda bulunmak gibi hedefleri bulunuyor. Türkiye belki de, 2000 yılına, ülkemizin gelecek kuşaklarının çalışmaları için önemli bir atılım olacak olan bir "Türkiye Uzay Ajansı" veya eşdeğer bir kurumla girecek.
Tüm bu projeler bir yana, bireysel çabalar da şimdilik mümkün görünüyor. Ülkemizde yeterli potansiyele sahip çok sayıda akademisyen-araştırmacı var. Bu araştırmacıların ve üniversitede yüksek lisans veya doktora düzeyindeki öğrencilerin çalışmaları için de ESA önemli avantjlara sahip bir kuruluş. Üstelik bireysel çalışma projeleri ile başvuru için önemli bir engel bulunmuyor.
Her şeyden önemlisi de, astronot olmak, uzay teknolojileriyle ilgilenmek gibi, "uzay"a ilişkin idealleri olan daha genç kuşakların da bu ideallerini gerçekleştirmeleri bu tür organizasyonlarla mümkün olabilir. Astronot olmak için yalnızca Avrupa ya da Amerikan vatandaşı olmak gerekmiyor, dolayısıyla, ESA, NASA ve benzeri organizasyonlar sayesinde, mesleğimizi ‘uzay’a yönelik seçme şansı giderek artacak...

ULUSAL ÇIKARLAR VE UZAY
Toplantıya sunulan 2005-2014 dönemi Ulusal Uzay Araştırmaları Programı’nda, ulusal uzay araştırmalarının 10 yıllık bütçesi 1 milyar 125 milyon YTL olarak belirlendi. Türkiye’nin uzay sistemlerini kontrol edebilecek bir yapıya ulaşmasının ulusal güvenlik için büyük önem taşıdığına dikkat çekilen toplantıda, uzay çalışmalarının ulusal çıkarlar doğrultusunda ulusal kaynaklarla finanse edilmesi kararlaştırıldı.
       
YOL HARİTASI BELİRLENDİ
Yol haritasına göre, 2005 yılı içinde bir uzay araştırma merkezi kurularak, astrofizik araştırmalarına başlanacak. Astronomi alanında yapılacak araştırmalar için yetersiz olan üniversitelerdeki teleskopların tümü 2008 yılına kadar yenilenecek. Uzay gözlemleri için de özel teleskoplar satın alınacak, 2006 yılından itibaren de Güneş Sistemi ve gezegen araştırmalarının arttırılması sağlanacak.
       
2014’TE TÜRK YAPIM ROKET UZAYDA
Türkiye’nin uzay programının en can alıcı noktası ise uzaya gönderilecek roket. Ulusal bir uydu, ulusal bir roketle birlikte 2014 yılında bir gezegeni araştırmak üzere uzaya gönderilecek. Türkiye, 2008 yılında astronot yetiştirme programlarını hayata geçirecek. Aynı yıl Ulusal Yüksek İrtifa uçağı, 2009’da ise Ulusal Fırlatma Sistemi ve düşük maliyetli roketlerin geliştirilmesine başlanacak. Yol haritasına göre, 2009 yılına kadar Ulusal Uzay Sistemi altyapısı kurularak, yer gözlem araştırma uydusu geliştirilecek. Ulusal güvenlik stratejisi çerçevesinde, keşif ve istihbarat amaçlı düşük maliyetli uydular tasarlanacak.