Uzay İstasyonu Hakkında Merak Edilen Her Şey

Yörünge istasyonu ya da yörünge uzay istasyonu olarak da bilinen uzay istasyonu, yörüngede uzunca bir süre insan barındırabilen bir çeşit uzay aracıdır. İniş ve fırlatma sistemlerinden yoksundur. İstasyonlar öbür uzay araçlarının mürettebat ve malzeme aktarımı yapabilmesi için birbirlerine bağlanabilecekleri noktalar bulundurmak zorundadır.

Yörüngede güvenlik noktası oluşturmak plana göre değişiklik gösterir. Uzay istasyonları bugüne kadar askeri amaçla gönderilmiş olsa da genellikle bilimsel amaçlar doğrultusunda uzaya gönderilmiştir.

2020 itibarıyla uzayda yaşamın insan vücudu üzerindeki etkilerini araştırmakta kullanıldığı gibi herhangi başka bir uzay aracına göre daha fazla yer ve uzun süreli araştırmalara olanak sağlayan Uluslararası Uzay İstasyonu (UUİ) tamamen hazır bir şekilde ve kalıcı olarak alçak Dünya yörüngesine yerleştirilmiştir. Çin, Hindistan, Rusya ve ABD gibi ülkelerin yanı sıra Bigelow Aerospace ve Axiom Space gibi kuruluşlar gelecek yıllar için başka istasyonlar da planlamaktadır.

Uzay İstasyonu’nun Tarihçesi

Uzay İstasyonu’na dair ilk fikir, Edward Everett Hale’ın 1869 tarihli “The Brick Moon” adlı kitabında ortaya kondu. Uzay istasyonlarından ilk kez ciddi ve bilimsel olarak 1900’lü yılların başlarında, birbirlerinden 20 yıl arayla Konstantin Tsiolkovsky ve Hermann Oberth bahsetti.

1929’da Herman Potočnik’in yapay yer çekimi kuvveti oluşturan, dönen tekerlek modelli uzay istasyonundan ilk kez söz ettiği The Problem of Space Travel yayımlandı. İkinci Dünya Savaşı sırasında kavramsallaştırılan “güneş silahı”, Dünya’nın etrafında 8,200 kilometre yükseklikte dolaşan teorik bir yörünge silahıdır.

Bu konu üzerinde daha fazla araştırma yapılmadı. 1951’de Werner von Braun Collier’in Weekly’de Potočnik’in fikrine atıfta bulunduğu bir dönen tekerlek modelli uzay istasyonu konsepti yayımlandı. Ancak bu dönen tekerlek modelli uzay istasyonuna dair 20. yüzyıl içerisinde hiçbir şey yapılmadı.

20.yüzyılın ikinci yarısında Sovyetler Birliği dünyanın ilk uzay istasyonu olan Salyut-1’i geliştirdi ve fırlattı. Almaz ve Salyut’tan sonra bunların yanına Skylab, Mir, Tiangong-1 ve Tiangong-2’de katıldı.
İlk Sovyet denemeleri sırasında geliştirilen donanım, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun önemli bir bölümünü oluşturan geliştirilmiş versiyonlarıyla birlikte bugün yörüngede dönmektedir.

Her mürettebat üyesi haftalarca veya aylarca, çok nadir de bir yıldan fazla gemide kalmaktadır. Soyuz 11 mürettebatının Salyut 1’e talihsiz uçuşundan başlayarak tüm son insan uzay uçuşu süresi kayıtları uzay istasyonlarında belirlendi.

Tek bir uzay uçuşu için süre rekoru, Valeri Polyakov tarafından 1994’ten 1995’e kadar Mir gemisinde gerçekleşen 437,75 gündür. 2016 itibarıyla dört kozmonot, tümü Mir’de olmak üzere, bir yıldan fazla tek bir görevi tamamladı. Son askeri kullanımlı Uzay İstasyonu, Almaz programı altında fırlatılan ve 1976 ile 1977 arasında yörüngede dönen Sovyet Salyut 5 idi.

İlk Yekpare İstasyonlar (1971–1986)

İlk istasyonlar genellikle ihtiyaç duyulan her malzemeyi ve kaynağı bulunduran, tek parça hâlinde yapılıp fırlatılan yekpare tasarımlardı. Mürettebat istasyona ayrıca fırlatılıp araştırmalara katılırdı. Kaynaklar kullanılıp tüketildikten sonra araç terk edilirdi.

Sovyetler Birliği’nin 19 Nisan 1971’de fırlattığı Salyut-1 ilk uzay istasyonudur. Daha önceki Sovyet istasyonlarını hepsi Salyut olarak adlandırıldı ancak bunlar kendi aralarında askeri ve sivil olarak ikiye ayrılıyordu. Salyut 2, Salyut 3 ve Salyut 5 askeri istasyonları Almaz olarak da bilinmektedir.

İkinci bir mürettebatın gelmesini ve başka bir uzay aracının tutunmasını mümkün kılan Salyut 6 ve Salyut 7 sivil istasyonları iki bağlantı noktasına sahipti. Sivil istasyonlar Salyut 6 ve Salyut 7, yanlarında yeni bir uzay aracı getiren ikinci bir mürettebatın ziyaret etmesine izin veren iki rıhtım ile inşa edildi; Soyuz  uzayda 90 gün geçirebilirdi. Bu noktada yeni bir Soyuz uzay aracıyla değiştirilmesi gerekiyordu.

Bu sayede bir mürettebatın istasyonu sürekli olarak yönetmesine olanak sağlandı. Amerikan Skylab de (1973-1979) ikinci nesil istasyonlar gibi çift rıhtımla donatılmış ancak ek rıhtımdan hiç yararlanılmamıştır. Yeni istasyonlarda bulunan ikinci rıhtım uzun vadeli görevlerde kaynak yardımı yapabilen Progress kargo araçlarının istasyona bağlanmasına olanak sağlamıştır.

Bu fikir modüler uzay istasyonlarının kullanımı fikrinin terk edilmesinden kısa süre önce TKS tug ile kalıcı olarak rıhtımlanmış Salyut-7 ile geliştirilmiştir. Daha sonraları belirli sebeplerden dolayı Salyut gemileri iki grup arasında geçiş olarak görülmüştür.

Mir (1986-2001)

Önceki istasyonların aksine Sovyet istasyonu Mir, ilk olarak ana modülün yörüngeye yerleştirildiği, sonrasında amaca uygun ek modüllerin istasyona eklendiği modüler bir tasarıma sahipti. Bu yöntemle işleyişin daha esnek uygulanması mümkün kılındığı gibi son derece güçlü olan fırlatma aracı kaldırılmıştır.

Modüler istasyonlar, en başından beri tedariklerini düzenli destek gerektirme pahasına, daha uzun bir ömür vadeden lojistik destek gemisi tarafından sağlanacak şekilde tasarlandı.Modüller hâlâ Mir’in yetenekleri ve dizaynı baz alarak tasarlanmaktadır.

Tiangong 1 Ve Tiangong 2 (2011–2019)

Çin’in ilk uzay laboratuvarı Tiangong-1 Eylül 2011’de fırlatıldı. Mürettebatsız Shenzhou 8 daha sonra Kasım 2011’de otomatik bir buluşma ve yanaşma gerçekleştirdi. Mürettebatlı Shenzhou 9 ise daha sonra Haziran 2012’de Tiangong-1’e, 2013’te mürettebatlı Shenzhou 10’a yanaştı.

İkinci bir uzay laboratuvarı Tiangong-2, Eylül 2016’da fırlatıldı, Tiangong-3 için bir plan Tiangong-2 ile birleştirildi. Mayıs 2017’de Çin, Birleşmiş Milletler Dış Uzay İşleri Ofisi’ne Tiangong-1’in irtifasının düştüğünü ve yakında atmosfere girip parçalanacağını bildirdi.

Atmosfere girişin 2018 yılının Mart ayı sonunda veya Nisan ayı başında gerçekleşeceği tahmin ediliyordu. Çin İnsanlı Uzay Mühendisliği Ofisine göre Tiangong-1, 2 Nisan 2018’de 00.15 UTC’de Tahiti’nin kuzeybatısındaki Güney Pasifik Okyanusu üzerinden yeniden girdi.

Temmuz 2019’da Çin İnsanlı Uzay Mühendisliği Ofisi, yakın gelecekte Tiangong-2’nin yörüngesini değiştirmeyi planladığını açıkladı ancak belirli bir tarih verilmedi. İstasyon daha sonra 19 Temmuz’da atmosfere kontrollü bir giriş yaptı ve Güney Pasifik Okyanusu üzerinde yandı.

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda Hâlâ Devam Edenler (1998–günümüz)

Uluslararası Uzay İstasyonu, Rus Yörünge Segmenti (ROS) ve ABD Yörünge Segmenti (USOS) olmak üzere iki ana bölüme ayrılmıştır. Uluslararası Uzay İstasyonu’nun ilk modülü olan Zarya 1998’de fırlatıldı.

Rus Yörünge Segmentinin “ikinci nesil” modülleri Proton üzerinde fırlatılabildi, doğru yörüngeye uçabildi ve insan müdahalesi olmadan kenetlenebildi. Bağlantılar; güç, veri, gazlar ve iticiler için otomatik olarak yapılır. Rus özerk yaklaşımı, mürettebatın fırlatılmasından önce uzay istasyonlarının montajına izin veriyor.

Rus “ikinci nesil” modülleri, değişen ihtiyaçlara uyacak şekilde yeniden yapılandırılabilmektedir. 2009 yılı itibarıyla, RKK Energia, UUİ için görev bitimine ulaşıldıktan sonra Yörünge Pilotlu Montaj ve Deney Kompleksi üzerinde ROS’un bazı modüllerinin kaldırılması ve yeniden kullanılması fikrini değerlendiriyordu.

Bununla birlikte Eylül 2017’de Roscosmos başkanı, istasyonu OPSEK’i oluşturmak üzere ayırmanın teknik fizibilitesinin çalışıldığını ve artık Rus segmentini UUİ’den ayırma planlarının olmadığını söyledi. Buna karşılık, asıl ABD modülleri Space Shuttle bünyesinde fırlatıldı ve EVA’lar sırasında ekipler tarafından UUİ’ye eklendi.

Elektrik gücü, veri, tahrik ve soğutma sıvıları için bağlantılar da bu zamanda yapılmakta; bu da demontaj için tasarlanmamış ve tek bir kütle olarak yörüngeden alınması gereken entegre bir modül bloğu ile sonuçlanmıştır. Axiom Orbital Segment, 2020’lerin ortalarından itibaren UUİ’ye eklenmesi planlanan ticari bir segmenttir. Axiom Space, Ocak 2020’de girişim için NASA onayı almıştır.

Uluslararası Uzay İstasyonu’na en fazla üç Axiom modülü eklenecek. İlk modül en geç 2024’te başlatılacak ve PMA-2’nin yeniden konumlandırılmasını gerektiren Harmony’nin ileri bağlantı noktasına yerleştirilecek. Axiom Space, ilk çekirdek modülüne iki adede kadar ek modül eklemeyi ve modüllerde yaşaması için özel astronotları göndermeyi planlıyor. Modüller bir gün Rusya’nın önerdiği OPSEK’e benzer bir şekilde Axiom İstasyonuna ayrılabilecek.

Planlanan Projeler

Bu projeler, proje sahipleri tarafından duyurulmuş ve şu anda planlanan, geliştirilmekte veya üretilmekte olan projelerdir. Aşağıda listelenen fırlatma tarihleri değişiklik gösterebilir.

Uzay İstasyonu’nda İptal Edilen Projeler

Bu projelerin çoğu finansal problemler yüzünden iptal edilmiştir. Ancak Mir-2 Freedom’la birleştirilmiş ve UUİ’nin temelini oluşturmuştur.

Uzay İstasyonu’nun Tasarımı

Bugüne kadar yekpare ve modüler olarak iki çeşit uzay istasyonu üretilmiştir. Yekpare istasyonlar bir araçtan oluşur ve tek bir roketle fırlatılır. Modüler istasyonlar ise birbirlerinden bağımsız fırlatılan ve yörüngeye yerleştirilen iki ya da daha fazla aracın birbirlerine bağlanmasıyla oluşur. Bu tür istasyonlar düşük maliyet ve kullanılabilirlik açısından daha çok tercih edilir. İkisi de Progress gibi kargo gemileri tarafından yakıt ikmali alabilir.

Bir Uzay İstasyonu;yapı, elektrik gücü, termal kontrol, tutum belirleme ve kontrol, yörünge navigasyonu ve itme, otomasyon ve robotik, bilgi işlem ve iletişim, çevre ve yaşam desteği, ekip ve kargo transferi, mürettebat tesisleri dâhil olmak üzere birbiriyle ilişkili birçok alt sistemi içermesi gereken karmaşık bir araçtır. İstasyonlar gerekli yetenekleri sağlayabilen kullanışlı bir rol sergilemelidir.

Malzemeler

Uzay istasyonları genellikle radyasyondan, iç basınçtan, mikrometeoroidlerden, güneşin termal etkilerinden ve soğuk havadan uzun süre korunacak dayanıklı malzemelerden üretilir. Tipik olarak paslanmaz çelik, titanyum ve kaliteli alüminyum alaşımlarından yapılır ve balistik kalkan koruması olarak Kevlar gibi yalıtım katmanları vardır.

Yaşanabilirlik

Uzay İstasyonu ortamı, sınırlı hava, su ve yiyecek tedariki, atık enerji yönetimi gibi kısa dönemde ortaya çıkan sorunların yanında yer çekimsiz ve radyasyonlu ortamda uzun süre bulunmanın getirdiği sorunlar vardır. Bu sorunlar mürettebat için kas erimesi, kemik erimesi, denge problemleri, görüş bozuklukları ve yüksek kanser riski dahil olmak üzere uzun vadeli sağlık sorunlarına sebep olabilir.

Gelecekteki uzay habitatları bu gibi sorunları çözmeye çalışabilir, normalde haftalarca veyahut aylarca sürebilen mesleklere hitaben dizayn edilebilir. Muhtemel çözümler arasında dönen bir yapıyla yapay yer çekimi oluşturması, radyasyon kalkanı ve tarımsal ekosistemlerin geliştirilmesi yer alıyor.

Hatta bazı tasarımlar insanların uzun süre kalabilecekleri, uzay şehirleri olabilecek kadar sayıda insanı barındırma olanağı bulunduruyor. Şimdilik uzun süre insan yaşamına ev sahipliği yapacak bir uzay istasyonu, küçük bir uzay aracının dahi fırlatılması ekonomik ve politik olarak uygun olmadığı için inşa edilemedi.

Çevresel Mikrobiyoloji

Uzay İstasyonu’nda oluşan küfler metal, cam ve kauçuğu indirgeyebilen asitleri üretebilir. Mikroorganizmaları tespit etmek için geliştirilen moleküler yaklaşımlar dizisine rağmen filogenetik soyun bir fonksiyonu olarak mikrobiyal hücrelerin farklılık gösteren yaşam koşullarını belirlemenin hızlı ve güvenilir yolları hâlâ keşfedilememiştir.

Kurgu

Uzay istasyonlarından bilim kurguda bazen yıldız üssü olarak bahsedilmiştir. Babylon 5, Star Trek, Deep Space Nine vs. uzay istasyonlarını kurgularında barındıran önemli çalışmalara örnek olarak verilebilir. Genellikle gemi havuzu, savaş üssü ya da ticaret merkezi olarak kullanılmışlardır.

Bunlar Da İlginizi Çekebilir!

• Uzay İstasyonu’na Gitmek İçin Kendi Masraflarını Karşılayan İlk Kadın
• Soyuz Uzay Aracı Artık Uluslararası Uzay İstasyonu’na 2 Saatte Varabilecek