Bir Uzay Uçuşunun Maliyeti Nedir?
Uydu sistemleri ile günümüzde tayfunlar, deprem veya yanardağ patlaması sonucu oluşan tsunamiler, yangınlar ve volkan patlamalarının oluşturduğu küller bile takip edilmekte, gerekli yerlere erken uyarılar yapılarak mal ve can kaybının önüne geçilmeye çalışılmaktadır. Yine insanların yoğun olarak yaşadığı şehirlerde, günlük iletişim ve internet hizmetlerinin yürütülmesi, deprem, sel veya daha farklı acil durumlarda da bu uydular tarafından sağlanan iletişimin önemi çok büyüktür.
Günümüz dünyasında uydular; dünya etrafında konumlanmış olup GPS, meteoroloji, iletişim gibi birçok konuda etkin olarak kullanılmaktadır.
İletişim konusu özellikle dünya üzerinde telefon hizmetlerinin kısıtlı olduğu alanlarda veya zamanlarda çok büyük önem arz etmektedir.
Kesintisiz bir iletişimi kullanmak mecburiyetinde olan Hava Kuvvetleri, askerler, insansız hava, deniz ve kara araçları, dağcılar, kampçılar, avcılar, madenciler, gemi, uçak ve araç takip sistemleri; ihtiyaç duydukları anlarda, bölgelerde veya acil durumlarda bu uydularla yaptıkları iletişim sayesinde karşılaştıkları problemleri çözebilirler.
Uydu sistemleri ile günümüzde tayfunlar, deprem veya yanardağ patlaması sonucu oluşan tsunamiler, yangınlar ve volkan patlamalarının oluşturduğu küller bile takip edilmekte, gerekli yerlere erken uyarılar yapılarak mal ve can kaybının önüne geçilmeye çalışılmaktadır. Yine insanların yoğun olarak yaşadığı şehirlerde, günlük iletişim ve internet hizmetlerinin yürütülmesi, deprem, sel veya daha farklı acil durumlarda da bu uydular tarafından sağlanan iletişimin önemi çok büyüktür.
Türkiye’de 1999 yılında yaşanan Gölcük depremi sonrasında, bölgede elektrik hatlarının ve telefon merkezlerinin büyük zarar görmesi nedeniyle koordinasyon, bilgilendirme, insanların sevdiklerine ve enkaz altında bulunan kişilere ulaşmasında telefonların çok büyük katkısı olmuştur.
Daha sonraki yıllarda çeşitli bölgelerimizde yaşanan depremlerde de telefon ile birçok depremzedeye ulaşılarak depremzedelerin kurtarılması sağlanmıştır.
Ülkemizde 23 Kasım 2022 tarihinde Düzce’de yaşanan 5,9 şiddetindeki depremde hem elektrik kesintisi hem de internetin kesilmesi bölgede depremi yaşayan insanlar tarafından yoğun bir şekilde hissedilmiştir.
Çeşitli nedenlerle veya uzaya TV yayınları, gözlem, iletişim ya da daha farklı konularda uydu gönderen ülkeler sırasıyla RUSYA, ABD, FRANSA, JAPONYA, ÇİN, İNGİLTERE, HİNDİSTAN, İSRAİL, İRAN ve TÜRKİYE’DİR.
Bu ülkelerin özellikle dünya çevresinde boş olan yörüngelere kendi adlarına veya başka ülkeler adına yukarda bahsettiğimiz amaçlar için yerleştirdikleri uydular da bulunur.
Tüm bu konulara ilave olarak Dünya yörüngesine 400 km kadar uzaklıkta bulunan Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) programı, beş katılımcı uzay kuruluşu tarafından oluşturulmuş ortak bir projedir.
Bu kuruluşlar ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), Rusya Federal Uzay Ajansı (Roskosmos), Japonya Uzay Araştırma Ajansı (JAXA), Avrupa Uzay Ajansı(ESA) ve Kanada Uzay Ajansı (CSA)’dır.
Uluslararası Uzay istasyonu bugüne kadar 14 yıldan fazla bir süredir de sürekli olarak katılımcılara ev sahipliği yapmış olup 19 ülkeden 240 astronot bu istasyonu deney ve test amaçlı kullanmış ve günümüzde de kullanmaya da devam etmektedir.
Neden ortak bir çalışma diye düşünecek olursak uzay alanında yapılan tüm çalışmaların maliyetleri çok büyüktür.
Örnek vermek gerekirse sadece Uluslararası uzay istasyonunun (ISS ) kurulum maliyeti 120 milyar dolardır.
Uzay yolculuğu maliyetinin çok yüksek olması nedeniyle yerçekimsiz bir ortamda test - deney ve diğer uzay görevlerinde araştırma ve inceleme için çalışma yapan veya yapacak olan ülkeler benzer amaçlar için ortaklaşa çalışma ve hareket etme ihtiyacı duymaktadır.
Uzay istasyonuna aynı anda 8 uzay gemisi kilitlenebildiği gibi bunların arasında Space X’in Dragon uzay aracı da bulunmaktadır.
Aya insanlı veya insansız yolculuk, Dünya yörüngesine iletişim veya meteorolojik inceleme veya savunma gibi nedenlerle dünya yörüngesine uydu yerleştirilmesi, Mars gezegeninde koloni kurma, Evrenin incelenmesi için uzaya teleskop gönderme vb. gibi birçok nedenle uzaya çıkılmasına ihtiyaç vardır.
Yukarıdaki amaçlar için dünya üzerinde hazırlanan uydular, 1960’lı yıllardan beri yapılan çalışmalar sonucunda birkaç ülke veya birkaç şirket tarafından geliştirilmiş olan roketler ile uzaya taşınır.
Bu roketler; gidilmesi istenen yer, mesafe, yörünge ve amaç doğrultusunda taşınması istenen faydalı yükü yani uzayda asıl işlem yapacak nesneyi dünya yüzeyinden uzaya çıkarmak için tasarlanmış uzay araçlarıdır.
Etki Tepki (Newton’un 3. Prensibi) yasasına göre roket içinde bulunan yakıtının ateşlenmesi ile dünya, çekim kuvvetine karşı bir tepki oluşturarak içindeki yükü önce dünyanın yörüngesine oradan da dünyanın çekim gücünden yararlanarak başka gezegenlere veya görev alanlarına gitmektedir.
Gidilen yerdeki yörüngelere yerleşip tekrar yapım amaçlarına göre görevlerini yapmak üzere çalışmaya başlarlar.
Eskiden gerçekleştirilen uzay uçuşlarında uzaya yükünü götüren herhangi bir roketin işi bittikten sonra dünya üzerinde bulunan okyanuslara düşmesi sağlanır ve roket bir daha da kullanılamazdı.
Space Shuttle ise uzaya çıkarken kullandığı roketleri atar görev bitimi sonrasında taşıdığı uzay mekiği atmosfere tekrar girerek yaptığı uçuş dünyaya dönerdi.
Yaşanan maddi zorluklar ve uzaya çıkış esnasında roketlerin bir şekilde sorunlar çıkarması nedeniyle kimi roketler ya fırlatma esnasında ya da yörüngede veya gitmesi istenilen ay yörüngesi, Mars görevi gibi yerlerde kontrol dışına çıkmıştır veya kaybolmuştur. Dünyaya geri dönebilenler ise denizlere düşüp bir daha kullanılamaz hale gelmiştir.
İşte bu roketlerin taşıdığı yüklerle beraber daha önce de yaşanmış örnekleri bulunan insanların yani astronotların elim kazalar sonucu hayatlarını kaybetmemesi için son yıllarda ülkelerin roket çalışmalarının yanında özel şirketler de roket geliştirme çalışmalarına başlamıştır. Bu amaçla da uzaya çıkıp tekrardan dünyaya geri dönebilen ve yeniden uzaya çıkmak için kullanılabilecek roketler konusunda ciddi başarılar elde etmişlerdir.
Elon Musk - ABD ve şirketi Space X yıllarca çalışarak uzaya roketle çıkış ve tekrar dönüş yolunda büyük başarılara imza atmıştır.
Elon Musk, kurmuş olduğu Space X şirketi ile 28 Eylül 2008 tarihinde, özel sektör tarafından finanse edilen ve yörüngeye ulaşan ilk sıvı yakıtlı roket olan Falcon 1 ile 9 Aralık 2010 tarihinde, Dragon isimli uzay aracını uzaya fırlatmıştır. Yörüngeye ulaşan Dragon roketini de sonrasında yörüngeye oturtan Space X başarılı bir şekilde de bu roketi dünyaya tekrar geri getiren ilk özel sektör şirketi olmuştur.
Space X şirketi daha sonraki yıllarda uzay konusundaki çalışmalarını arttırmıştır. Space X şirketi 25 Mayıs 2012 tarihinde Dragon uzay aracını bu defa ISS’e (Uluslararası uzay istasyonu) yollayarak Uzay istasyonuna araç gönderen ilk özel şirket unvanını elde etmiştir.
22 Aralık 2015 tarihinde Space X şirketi Falcon 9 isimli uzay aracını dünya üzerine başarılı bir şekilde de indirmiştir. 8 Nisan 2016 tarihinde bu defa uzay aracını su üzerindeki bir mobil istasyona başarılı bir şekilde indirmesi uzay yolculuklarında yeni bir dönemin de başlangıcı olmuştur.
Uzaya bir roketin gönderilmesi, bu amaçla kurulan fabrikaların ve araştırma laboratuvarların kurulması gibi birçok faaliyet uzay çalışmaları için korkunç bir maliyeti de beraberinde getirmektedir.
Ayrıca bu görevlerin hepsi de başarılı değildir. 2021 yılında uzaya gönderilen roketleri incelediğimizde yıl içinde toplam 144 roket uzaya fırlatılmıştır. Bu yolculukların 8’i insanlı görevler olmak üzere dünya genelinde 133 başarılı uzay görevi gerçekleştirilmiştir. Geriye kalan 11 uzay görevi de başarısız olmuştur. Uzaya gönderilen her 100 görevden 8’i başarısız olmaktadır.
1965 yılında Soyuz ve Satürn V roketleriyle dünya yörüngesine ulaşmak için başlayan uzay çalışmalarına ait maliyetler kilo başına 25.000 dolar seviyelerindeydi. 1970’li yıllarda bu maliyet ABD’nin geliştirdiği Space Shuttle ile 50.000 dolar seviyelerine kadar da çıkmıştır.
2006 yılında geliştirilen Falcon 1 roketlerinin daha da geliştirilmesi, 2010’lu yıllarda Falcon 8 ve Falcon 9 roketlerinin geliştirilmesi ile uzaya gönderilen her bir kilo taşıma maliyeti 2000 dolardan 1500 dolar seviyelerine kadar gerilemiştir.
Burada belirtmek gerekir ki; Falcon Heavy roketi alçak seviye yörüngeye (LEO - Low Earth Orbit) 54.000 kilo faydalı yük taşıyabilecek kapasiteye sahiptir.
Dünyanın etrafında ulaşılmak istenen yörünge ve mesafe arttıkça da bu görev için planlanan yakıt miktarı artmakta ve faydalı yük kapasitesi de düşmektedir.
Elon Musk’ın Space X şirketi ile her bir kilo yükün uzaya çıkarılması maliyeti bu günlerde tahmini 200 dolar seviyesine kadar gerilemiştir.
Bu başarı Space X şirketinin geliştirdiği Starship roketinin geliştirilmesi ile sağlanmıştır. Mars'a, Ay'a veya Güneş Sistemi'ndeki herhangi bir noktaya insan ve yük taşıyabilen Starship, görevini yerine getirdikten sonra Dünya'ya geri dönüp dikey iniş yaparak bu başarısını tüm dünyaya kanıtlamıştır.
Günümüzde özellikle ABD tarafında Uzay çalışmalarının ilk başlandığı yıllara nazaran uzay uçuşları daha ucuz maliyetlerle gerçekleştirilmektedir.
Bu durum isteyen her ülkenin Taksi çağırır gibi Space X şirketinden uydu kiralayıp uzaya istediği nesneyi göndermesine yardımcı olmaktadır. Uzaya ve dünya yörüngesine gidiş maliyetlerinin düşmesi sonucu yine Space X şirketinin Starlink gibi birçok iletişim uydusunu aynı anda dünya yörüngesine yerleştirme çalışmaları başlamıştır.
İnternet veya cep telefonları ile iletişimin kesintisiz sağlanması gibi nedenler için uzaya gönderilen ve yörüngede seri halde dolaşan Starlink uyduları istenilen bölgelerde internetin veya iletişimin kesintisiz sağlanması gibi olaylara da öncülük yapmaktadır.
Bugün özellikle Ukrayna - Rusya savaşında elektriğin ve internetin olmadığı veya bombalarla var olan elektrik ve iletişim altyapısının kısmen veya tamamen yok edildiği, savaşın yoğun bir şekilde yaşandığı şehirlerde internetin veya iletişimin sivil veya askeri amaçlı kullanılması da sağlanmıştır.
Artık gelecek uzay istasyonlarına günlük iniş ve çıkışların yapılabildiği ve hatta ISS istasyonunun otel olarak dünyadan uzaya gidecek uzay turistleri için kullanılabileceği bir dönemin de başladığını müjdelemektedir. Tüm uzay çalışmalarının dayandığı en sorunlu konu da maliyet-etkinlik konusudur.
Dünya üzerine yerleştirilmiş her bir fiber optik kablo, tesis veya iletişim noktası herhangi bir şekilde terör ve savaş hedefi olabilecekken dünya yörüngesine yerleştirilen Starlink gibi uydular daha emniyetle ve de az bir maliyetle görevlerini yapmaya devam etmektedirler.
Uzaya çıkış maliyetleri; Dünyaya yakın yörüngeler için düşük maliyetli olsa bile Mars, Jüpiter seyahatleri için özellikle Mars görevinin yaklaşık 8 ay sürmesi nedeniyle daha da artmaktadır.
Bugün bazı ülkeler, uzaya çıkış maliyetlerini azaltmak için uzaya Asansör sistemi kurmayı dahi düşünmüştür. Bu amaçla da araştırma ve çalışmalar yapmaktadırlar.
“Türkiye olarak Ay yolculuğu mu yoksa Uzay istasyonunda deneyler yapmak için çalışma yapılması mı daha doğru olur?” derseniz; Ay’a koloni kurmayacaksanız Uluslararası uzay istasyonuna (ISS) bilim adamları gönderip diğer ülkeler ile birlikte çalışmalar yapmak, gelecekte Türkiye ve uzay alanında yapılması istenilen görevler için çok daha faydalı olabilir.
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.youtube.com/watch?v=Xj4UIguCf_c
https://rocketcrew.space/blog/future-space-stations
https://levtems.com/uluslararasi-uzay-istasyonu-nedir-astronotlarin-uzaydaki-evi/
https://tua.gov.tr/tr/blog/havacilik-ve-teknoloji/roketler
