İnsanoğlunun Yerçekimiyle İmtihanı: Uçan Arabalar ve Roketler

Bulutlara uzanan binalarla dolu bir şehir ve balıklar gibi her yöne zahmetsizce süzülen irili ufaklı binlerce hava aracı uzak gelecek bilimkurgu filmlerinin olmazsa olmaz açılış sahnelerindendir. Hatta bin dokuz yüz seksenli yıllarda çekilmiş ve iki binli yıllarda geçen filmlerde otoyolların bu havaya taşınmış hali, hikayenin gelecekte geçtiğinin neredeyse en önemli işaretidir. Bin dokuz yüz yetmişlerin ünlü dizisi Uzay: 1999’da, Ay’daki üsse mekikler iner iner kalkar. 1969 yapımı, Arthur C. Clarke gibi ayağı yere sağlam basan biri tarafından tarafından kaleme alınan 2001: A Space Odessey’de yörüngede şık bir istasyon, Ay’da bir üs inşa edilmiş durumda. İstasyon dışındaki kazı alanlarında ekskavatörler çalışır. İstasyona yolcuları 1991’de batan Pan American taşır.

Oysa yirmi birinci yüzyılın ilk çeyreğinde bir hayli ilerlemişken insanoğlunun Dünya dışındaki varlığı dört yüz kilometre yüksek bir yörüngede dolanan bir uzay istasyonundaki insanlardan ibaret. 1972’den sonra Ay’a gidilmedi. Hava otoyolları bir yana Geleceğe Dönüş’teki Marty’nin yerden beş santim yükselebilen kaykayı bile görünürde yok. Senarist, 1989’da devam filminin yapımcılarına 2015’de geçen bölüm için tek marifeti iki teker üzerinde dengede durabilmek bir kaykay önerseydi herhalde hemen kovulurdu. O halde nerede  bu kaykaylar, vızır vızır uçuşan hava araçları, Ay istasyonları?

Bilim Kurgucunun Kabusu; Sapan Öngörüler

Bilimkurgu yapıtlarının öngörülerinde iki temel sapma belirginleşiyor. Dijital teknolojileri büyük ölçüde ıskalamak ve hava yolculuklarıyla ilgili aşırı iyimserlik. İlki belki anlaşılabilir. Bugün internet diye bir şey olmayabilir veya son derece sınırlı bir kullanıma ve hantal bir yapıya sahip olabilirdi. Yaygın kullanıma sahip olabilecek ancak yanlış zaman veya şartlar yüzünden filizlenme imkanına sahip olamamış teknolojiler olabilir. Şehirlerin planlarını değiştirecek bir araç olarak tasarlanan Segway’i  polisler havaalanlarında, etiketçiler, saymanlar büyük depolarda kullanıyor. İkinci öngörüdeki iyimserlikse affedilir cinsten değil. Pervanesi, roketi olmayan araçların neyle havalanacağı hayal ediliyordu ki? Alttan çıkan biraz ışık, biraz duman hangi teknolojiye işaret ediyordu? Bir kütleyi hem yerden havalandırmak, hem dengede tutmak, hem içindeki yolcuları güvenle hedeflerine ulaştıracak şekilde davranmasını sağlamak için bilimkurgucular ne öngörmüştü? Kütle çekimi denen, doğası bugün halen çözülememiş gizemli gücü zahmetsizce yenmek herhalde insanoğlunun bugüne kadar tarihteki en büyük zaferi olurdu.

Nefes aldığımız atmosfer dahil Dünya’daki hareket eden, etmeyen her şeyi çeken ve yaşamı mümkün kılan bu güç özellikle son yüz yıldır epey zahmetli olmakla beraber yenilebiliyor olsa da bu hantal teknolojiler hava otoyollarının ortaya çıkmasına ne yazık ki izin vermiyor.

Nasıl Uçulur?

Uçmanın temel prensibi ise insanlık tarihinde değişmedi. Ya kuşlar gibi kanatlarınız olacak ve havayı kullanacaksınız, ya havadan hafif başka bir şeye bineceksiniz ya da arkadan bir şeyler fırlatıp yükseleceksiniz! Bu teknolojilerin üçüne de şaşırtıcı derecede uzak geçmişte rastlanır. Uçurtmanın milattan önce beşinci yüzyıla uzanan bir tarihi var. Bazı kaynaklar ilk insanlı uçuşun uçurtmadaki yolcuyu  cezalandırma amaçlı olarak Çin’de gerçekleştirildiğini yazar. Çin, zeplinin ya da bugünkü yolcu balonlarının atası sayılabilecek balonların da ilk kullanıldığı yerlerden. Son dönemlerde yeniden moda olan uçan fenerlere milattan önce üçüncü yüzyılda yine Çin’de rastlanıyor. Askeri amaçlarla da kullanıldığından onlara şu ünlü insansız hava araçlarının atası gözüyle bakabiliriz. Elbette urganlarla birbirine bağlanmış dallardan oluşan iskeletlerin tüyler ya da bir tür kağıtla kaplanması suretiyle yapılan kanatları çırparak kendilerini yüksek yerlerden boşluğa bırakan insanlara da rastlanıyor tarih boyunca. Uçmayı başaran ilk insanın Hazerfen Ahmet Çelebi olduğu, Galata Kulesi’nden Üsküdar’a kuşlar gibi süzüldüğü Türkiye’de yaygın kabul gören bir bilgi olsa da gerçekliği son derece şüpheli. Tek kaynak Evliya Çelebi. On yedinci yüzyılda, bir insanın kendini tüyden katrandan yaptığı kanatlarla Galata Kulesi’nden bırakıp bırakın boğazı geçmeyi kule meydanına yakın bir yere bir yerini kırmadan inmesi bile büyük başarı sayılmalı.

Üçüncü yöntem diğer ikisinden ilke olarak ayrılan şu arkadan bir şeyler fırlatarak uçmak meselesi. İlk ikisi atmosferi kullanır. Havayı kanatların altından geçirir ya da bir yere hapseder ısıtır ve yükseltir. Üçüncü yöntem etki tepkiyi kullanır. Veya daha şık ifadeyle momentumun korunumu ilkesini. Ateş ettiğiniz tüfeğin kabzası omzunuzu geri iter. Tüfek geriye giderken kurşun ileri fırlar. Bahçe suladığınız hortum serbest kalınca çimler arasında yılan gibi kıvrılır. Su ileri hortum geri gider. Ve Satürn V roketi egzoz gazını geriye, üç bin tonluk gövdesini, mürettabatı da içeren yüz kırk tonluk yüküyle yörüngeye iter. Yani bahçe hortumunu kıvrandıran ilke Ay’a gidiş için kullanılanla aynı.

Roketlerin tarihçesi de yine antik Çin’e uzanıyor. Balonu, roketi bir şekilde keşfetmiş maça çok avantajlı başlamış bir uygarlığın ne hale gelebildiğinden alınabilecek dersler bir yana, on üçüncü yüzyıldaki ilk roketler içine barut doldurulmuş bir tarafı kapalı borulardan ibaret nesnelerdi. Hangi yüksekliğe hangi hedefe hangi başarı derecesiyle gönderilebildikleri meçhul. Öyle ki ikinci Dünya savaşına kadar cephelerde önemli bir varlıkları da yok.

Modern Roketin Kısa Tarihi

Yirminci yüz yıl başları aynı zamanda modern roketler çağının da başlangıcı sayılabilir. Bu disiplinin kurucu babalarından biri Konstantin Tsiolkovsky. Kendi apartman dairesinde kurduğu belki de dünyanın ilk aerodinamik laboratuvarında silindir, koni, yassı pek çok geometrik şeklin rüzgar sürtünmesine dirençlerini ölçüyor, sürtünme katsayıları hesaplıyor. Roket hızındaki değişim ve egzoz çıkış hızı arasındaki ilişkiyi formal hale getiriyor. Minimum yörünge hızını hesaplıyor. Roketlerde çok kademeliliği, uzay yürüyüşü için basınç odası kavramların geliştiriyor.

Bir diğer kurucu baba Robert H. Goddard.  Bir fizikçi ve girişimci. Dünya’nın ilk sıvı yakıtlı roketini geliştiriyor ve 1926’da ateşliyor. Birinci Dünya Savaşı yıllarında Amerikan ordusu için bir borudan ateşlenen roket geliştirmeye çalışıyor. Ama bu arada savaş sona eriyor. Çalışmaları sonradan bazuka adını alacak silahın ortaya çıkışına temel teşkil ediyor.

Savaş sonrası “Çok Yüksek İrtifalara Çıkmak İçin Bir Yöntem” adında bir rapor yayınlıyor. Rapor Tsiolkovsky gibi egzoz çıkış hızı, yerçekiminden kaçış gibi konularda yoğunlaşıyor. 1930’da Roswell New Mexico’da çalışmalarını tam bir izolasyonla yürütebileceği bir yer buluyor. Ekibini de yanına alarak roketlerini geliştirmek için çalışmalar yapıyor. Daha sonraları UFO’larla ünlü olacak Roswell’in sırrı Goddard’ın çalışmaları olmasın? İkinci Dünya Savaşı bütün o kan revana rağmen bilgisayarlar dahil önemli teknolojik sıçramaları dürtükleyen bir olay. Savaş hem cephede hem laboratuvarlarda sürüyor. Goddard Amerika ordusu için araştırma yaparken Wernher Von Braun Hitler’in emrinde. Uzay yolculuğu Von Braun’un gençlik tutkusu. Berlin Teknik Üniversitesi’nden mezun olan Von Braun, Nazilerin iktidara gelişiyle aradığı imkanlara kavuşuyor. Almanlar bu arada Goddard’ın çalışmalarını takip ediyorlar. Von Braun V-2 roketinin yapımında Goddard’ın çalışmalarından yararlanıyor. Ama arkasındaki finansal destek çok yüksek olduğu için Goddard’dan daha başarılı oluyor. V-2’ler Londra dahil pek çok müttefik şehrin üzerine bomba olarak iniyor. Hitler, Von Braun’un başarısından o kadar mutlu oluyor ki ona profesörlük ünvanı veriyor.

Von Braun sonradan, aksi durumda çalışmalarına izin verilmeyecek olmasını gerekçe göstererek kendini savunsa da Nazi Partisi’ne üye oluyor. Daha 1933’de SS binicilik okuluna kaydoluyor. 1940’daysa SS’e katılıyor. SS üniformasıyla, Heindrich Himmler’li karelerde yer alıyor. Yönetiminde olduğu roket programında savaş tutsakları kötü şartlarda çalıştırılıyor. Savaşın sonlarına doğru bir ara komünist olmasından kuşkulanılıyor ve tutuklanıyor. Kısa bir süre sonra serbest kalıyor.

Savaş sonunda Amerikalılara teslim oluyor. Nürnberg’de savaş suçlusu olarak yargılanmadan Amerika Birleşik Devletleri’ne götürülüyor. Diğer bir grup Alman bilim insanıyla birlikte El Paso’daki Fort Bliss’e yerleştiriliyor. Çalışmalarına burada devam ediyor. Sonraki yıllarda NASA kariyeri başlıyor ve Ay’ın insan tarafından ilk ziyaretini mümkün kılan Apollo programında Saturn V roketinin geliştirilmesinde önemli rol oynuyor.

1970’lerde beklenen olmuyor. Amerikalılar Ay’a ilgilerini kaybediyorlar. Ancak Dünya çevresinde vızır vızır dönen uyduların sayısı artıyor. Uzayda sürekli insan bulunan laboratuarlar kuruluyor. Astronotların gidip gelmesi malzeme ve yiyecek taşınması için hep şu güçlü yerçekiminin yenilmesi gerek. Teknoloji ilerledikçe başarılı fırlatmaların oranı artıyor. Ancak uzaya çıkmak pahalı bir iş. Koca bir roketin ucundaki bir kapsülle yörüngeye çıkan astronotlar Dünya’ya ancak o minicik kapsülü, o da bir daha kullanılmamak üzere, geri getirebiliyorlar. İniş denen şey de paraşütle Okyanus sularına yumuşak bir düşüş aslında.

İşte uzay mekiği programı buradan doğuyor. İşi biten ekip mekiği atmosfere sokup uçak gibi indiriyor. Bakımlar yapılıp burnu yeniden gökyüzüne dikilip yanlara ve karnına yeni roketler yerleştirilince kullanıma hazır hale geliyor. Mekik atmosferi yararak yükselirken belirli irtifalarda onu taşıyan roketlerden kurtuluyor. Bir sonraki görev için roketlerin yenilerini üretmek gerekiyor.

Post Modern Roket

Gerekiyordu diyelim. Artık pek değil. Zira roket teknolojisinde sessiz bir devrim gerçekleşmekte. Amerika Birleşik Devletleri’nde en az iki özel şirket yükünü yörüngeye bırakan roketleri Dünya’da istedikleri noktaya indirmeyi başardılar. Büyüleyici videoları da basına verdiler. Çeşitli dengeleme motorları ve hareketli püskürtme etekleriyle denizde bir platforma veya karasal bir noktaya yumuşacık iniş gerçekleştirebiliyor. Bir zamanlar bir roketi yerden birkaç yüz metre yükseltebilmek yüzlerce parlak mühendis için en büyük problemken ağır ve dikey bir kütleyi havada bu incelikte kontrol etmek mümkün hale geliyor. Geriye birkaç vida sıkıp, yakıt doldurup fitili ateşlemek kalıyor. Peki ama bu ne anlama geliyor?

Yörünge uçuşlarının ucuzlaması ilk etki. SpaceX kurucusu Elon Musk’s göre ilk kademe roketi toplam araç maliyetinin yüzde yetmiş beşini oluşturuyor. Henüz maliyet etkisiyle ilgili çok ayrıntılı bilgimiz yok ama büyük düşüş olacağı öngörülebiliyor. Blue Origin bu işe girmiş başka bir şirket. Onunda planında müşterilerine kısa uzay yolculukları yaptırmak var. Onun da dikey iniş denemeleri başarılı. Başka şirketlerin de girmesi araştırma geliştirme yatırımları ve rekabetle maliyetler iyice gerilerken kısa bir süre sonra alçak yörüngelerin kalabalıklaşması olası. Şehir semalarında akvaryumdaki balıklar gibi süzülen gemilerin yerini tutmasa da irili ufaklı, sabit veya hareketli fırlatma platformlarından çıkış yapan, insanlı insansız kargo taşıyan yeni nesil roketler atmosfer ötesini iyice yaklaştıracakmış gibi görünüyor.

Hazırlayan: Selim Erdoğan