Gerçek Bir Uzay Kolonisi Nasıl İnşa Edilir?

Bir gün beşikten ayrılmak zorunda kalabiliriz. Tabii tercihimiz, içinde doğduğumuz bu güzel bahçeyi mahvedip uzaya kaçmak zorunda kalmamak… Yine de bir gün orada yaşamayı tercih edebiliriz. Bunun için kendimize uygun bir ortam oluşturmamız gerekecek. Ama nasıl bir yerde? Bir uzay istasyonun birçok sorunu olacak. Ancak bunlardan belki de en önemlisi, yerçekimi sorunu. Halen yeryüzünün 400 km üstünde dolanan Uluslararası Uzay İstasyonu’nda astronotlar üzerinde yapılan deneyler, yerçekimsiz ortamın uzun vadede insan sağlığını olumsuz yönde etkilediğini gösteriyor. Bu nedenle bir istasyonda Dünya’nınkine benzer bir yerçekimi kuvveti oluşturulması önemli. Neyse ki bunu yapmanın kolay bir yolu var: İstasyonu döndürmek.

Dönen bir istasyonun üç temel şekli olabilir: Simit, küre ve silindir. Her üçü de aşağı yukarı aynı işlevi görecektir. Her üçü de birkaç kilometre çapında olacak, kendi etraflarında dakikada bir ya da iki dönüş yaparak Dünya’daki kadar yerçekimi oluşturabilecektir. Her üç mimaride de merkeze doğru gidildikçe yerçekimi sıfırlanacaktır. Her üç tasarımda da (küre, silindir ve simit) hava ve su gibi önemli maddeler, yerçekimi tarafından istasyonun iç tarafında tutulacaktır. Yine de yaşam alanlarının üst kısımları cam ya da pleksiglas benzeri bir madde ile, yani saydam bir çatı ile kapatılacaktır. Ayrıca bütün bu yapılar on binlerce insanı barındırabileceklerdir.

Popüler Kültürde Karşımıza Çıkan Bazı Koloni İstasyon Yapıları

Simit biçimli koloni istasyonu karşımıza iki filmde çıktı: Birincisi Stanley Kubrick’in yönettiği 1968 yapımı “Bir Uzay Macerası”, ikincisi de 2013 yapımı “Elysium”du. Silindiri ise 1990’ların ünlü dizisi “Babylon 5”da gördük. Ayrıca, Arthur C. Clarke’ın yazdığı “Rama Serisi” romanlarında da benzer bir silindirik yapı söz konusuydu.

Elbette insanlık henüz okyanus diplerinde ve Antartika gibi uç coğrafyalarda kalıcı yerleşim yerleri kurmayı başaramadı. Ancak, çöl ve tundra gibi sert çevrelerde tutunmayı ve şehirler kurmayı başardık. Uzayda yerleşmek ise apayrı bir zorluk. Buna rağmen günümüz teknolojik imkânları ve bilgi birikimi böylesi istasyonlar kurmamızı sağlayacak olanakları bize sağlıyor. Yapılan iyimser bazı hesaplara göre, ABD’nin bir yıllık askeri harcamalarına denk bir bütçe ile böylesi bir istasyon kurmak pekala mümkün.

1970’lerde NASA tarafından yapılan bir atölye çalışmasında, günümüz değeriyle yaklaşık 200 milyar dolarlık bir harcama yaparak uzayda çoklu istasyonlara sahip olmanın mümkün olduğu ileri sürülmüştü. Üstelik bu maliyet, o zamanki teknolojik imkânlara göre hesaplanmıştı. Günümüzün daha da gelişmiş teknolojisiyle bu maliyetin epeyce aşağıya çekileceğini söyleyebiliriz. (Karbon fiber gibi yeni malzemeler, bilgisayarların artan işlem gücü ve daha becerikli robotlar sayesinde.)

Şimdi NASA’nın bu atölye çalışmasında ele aldığı üç temel tasarımı inceleyelim.

Küre

Bu tasarımın esasını 500 metre çapında bir küre oluşturuyor. Küre yaklaşık olarak dakikada iki kez kendi etrafında dönüyor, böylece ekvatorunda Dünya’dakine eş değer bir yerçekim kuvveti meydana geliyor. Ancak, bu yapay çekim etkisi, kürenin kutuplarına doğru gittikçe azalıyor ve kutuplarda sıfırlanıyor.

Bu tür bir istasyon 10 bin civarında insana ev sahipliği yapabilir. Kürenin iç kısmında yaşayan insanlar ileriye doğru baktıklarında ufkun yukarı doğru kıvrıldığını ve nihayet başlarının üstünde tepe taklak hale geldiğini görecekler.

Simit

Kendi etrafında dakikada bir kez dönen 150 metre genişliğinde ve 1,5 kilometre çapında simit biçimindeki bir tüptür. Elysium’daki istasyonun iç kısmının üzeri açıktı, yani çatısızdı. Ama, tabii ki şeffaf bir çatı ile de kaplanmış olabilir. Böylece tabandaki tarla ve bahçeler güneş ışığından faydalanabilir.

Simit, on bin civarında nüfus barındırabilir. Burada da ufuk yukarı doğru meyil yapacak ve tam tepedeki yerleşim yerlerinin görüntüsü alışkın olmayan kişilerin başının dönmesine neden olacaktır. Tıpkı bir bisiklet tekerinin tellerle göbekte birleşmesi gibi, istasyon da altı tünelle bir göbeğe bağlanacaktır. Bu göbek, uzay araçlarının yanaşabileceği bir liman olarak kullanılabilecektir. Böylesi bir istasyonun 10 milyon tonluk bir kütleye sahip olacağı hesaplanmaktadır.

Silindir

Devasa büyüklüğü ile bir buçuk dakikada bir kez dönen bir silindir Dünya ile eş değer bir yer çekimi oluşturabilir. Ancak, silindirler genellikle uzun eksenleri boyunca dönmek isterler. Bu durumda silindirin kısa ekseni boyunca dönmesi için bir kontrol düzeneği oluşturulması gerekecektir. Bir başka öneri de zıt yönde dönen iki silindirin birbirine bağlanması olabilir. Böylesi bir düzenleme gerekli stabiliteyi sağlayacaktır.

Bütün bu yapıların bugüne kadar uzayda inşa ettiğimiz en büyük yapı olan Uluslar Arası Uzay İstasyonu’ndan kat be kat büyük oldukları doğrudur. Ancak yine de bu tür yapıları inşa etmek için gereken teknoloji ve olanaklara sahibiz. Bu tür bir yapının inşa edilebilmesi imkânsız bir mühendislik girişimi olmayacaktır. Mühendislerin söylediğine göre, böylesi bir yapı için yapılacak hesaplar oldukça basit. Üstelik bu hesapların çalışmaması için de bilinen bir sebep yok.

Ay Madenciliği

Asıl sorun lojistik. Bunca malzemenin roketlerle uzaya taşınması inanılmaz maliyetli. Daha iyi bir seçenek ise gerekli malzemeyi uzayda bulmak. Bu açıdan gerek asteroidler gerekse uydumuz olan Ay, hammadde kaynağı olarak oldukça uygun yerlerde. Ay’da büyük bir elektromanyetik sapan inşa edilebilir. Bu tür sapanlar, amatörler tarafından eğlence amaçlı yapılmaktadır. Ay’daki düşük yerçekiminden dolayı böylesi bir düzenek çok etkili olabilir. Bu cihazlar itki için elektromıknatısları kullanırlar; böylece Ay yüzeyinden çok düşük maliyetle kargo roketleri fırlatılabilir. Dahası bu sapanlar bir süre sonra kendilerini amorti edeceğinden roket fırlatması bedavaya gelebilir, çünkü fırlatma için yakıt gerekmeyecektir. Elektromıknatısların ihtiyaç duyduğu enerji güneş panellerinden üretilebilir.

Uzay kolonilerinin gereksindiği malzemelerin çoğu, Ay toprağı kullanılarak 3D yazıcılardan bastırılabilir. Astronotların getirdiği Ay toprağının oksijen bakımından zengin olduğu görülmüştür. Oksijen, bir koloninin nefes alabilmesi için gereken temel maddedir. Ay toprağı, yapıların inşasında kullanmaya uygun bir malzeme olan alüminyumu da bol miktarda içerir.  Ayrıca cam üretimi için gereken silisyum ve diğer işler için kullanmak üzere magnezyum ve titanyum da bulundurur. Kolonilerin ihtiyaç duyacağı diğer yapılardan en önemlileri arasında güneş panelleri ve güneş ışığını içeriye yansıtacak aynalar sayılabilir. Kendi kendine çalışabilen ya da uzaktan kumandayla yönetilen işçi robotlar da inşaat için kullanılabilir. Toprak, hayvan ve bitki gibi gereklilikler ise Dünya’dan karşılanacaktır. Ancak koloniler için gereksinimlerini Dünya’dan getirmek oldukça pahalı bir iş olacaktır; bu nedenle kendi kendine yeterli olmaları çok önemlidir.

Kalıcılık

Koloniler Lagrange Noktalarında, özellikle de L5’te konuşlandırılabilir. Bu noktalar, Yerküre, Ay ve Güneş’in çekim kuvvetlerinin birbirini dengelediği özel, stabil noktalardır. Kolonilerin tabanında tarım için ayrılacak alanlar sayesinde koloni kendi kendini doyurabilecektir. Birbirleri ve Dünya ile ticaret yaparak yerel olarak üretemedikleri ihtiyaçlarını dışarıdan satın alabilirler. Bu arada kolonileri meteor çarpmalarından korumak amacıyla inşaatın iskeleti olduğu gibi bırakılabilir. Uzmanların düşüncesine göre meteorlarla baş etmek pekala mümkün. Her üç dört yılda bir meteor çarpması gerçekleşecek, bunun sonucunda da koloninin dış camlarından biri kırılacaktır. Ancak camlar küçük panellerin birleşiminden yapılırsa, tek bir cam panelin kırılması büyük bir zarar oluşturmayacaktır. Bu şekilde bir kırıktan tüm havanın sızarak boşalması yüzlerce yıl sürecektir.

Asıl tehlike uzayda bol miktarda bulunan her türden radyasyon. Özellikle de kozmik ışınlardan canlıları korumak çok zor. Dünya’da bu işi atmosfer yapıyor, ancak kolonilerin atmosferi koruma yapacak kadar kalın olmayacak. Bu yüzden kolonilerde kanser hastalığının Dünya’ya kıyasla hafifçe daha yaygın olması beklenebilir. Güneş radyasyonu ise on santimlik bir su zırhı ile büyük oranda engellenebilir. Nadir olarak görülen yoğun Güneş fırtınaları sırasında koloni sakinleri bu iş için hazırlanmış sığınaklara girebilir.

Şunu da unutmayalım ki Dünya’da bolca görülen doğal afetler kolonilerde olmayacak. Koloniler deprem, fırtına, tsunami, yanardağ püskürmelerinden bağışık olacaklar. İklim de kontrol altında tutulacak. Ayrıca, Dünya’nın göğünü süsleyen beyaz bulutlar, koloni atmosferinde de oluşacak. Hatta yağmur bile yağacak. Kimilerinin fikrine göre uzay kolonileri, sağladıkları olanaklar, düzenli hayat, verimlilik ve güvenlik sayesinde birçoklarınca tercih edilen bir yaşam ortamı haline gelebilir.

Sadece şunu düşünün: Dilediğinizde koloni göbeğine gidip, yerçekimsiz ortama özel sporlar yapabilecek, hiç değişmeyen ılıman iklimin tadını çıkarabilecek ve güvenli bir çevre içinde, mutlu bir hayat sürebileceksiniz. Bazılarının kulağına bir distopya, bazılarının kulağına ise bir ütopya gibi gelen bir düşünce bu… ama en azından tercih hakkımızın olmasını isteriz, öyle değil mi?

Not: Yazarımıza destek olmak için “Beyin Kırıcı” adlı romanını satın almayı düşünebilirsiniz.

Kaynak