Uydu Durum

Uluslararası Uzay İstasyonu’nun Dünü, Bugünü ve Yarını…

Yazılarımızda sık sık ISS olarak kısaltma isminin geçtiğini gördüğünüz, Uluslarası Uzay İstasyonu’nun yaşam öyküsünü derlemeye çalıştık. Bu çalışmamızın özellikle uzay bilimleri ile ilgilenenlerin ve ISS’nin öyküsünü detaylı olarak bilmeyenlerin ilgisini çekeceğini umuyoruz.  Sayısı 16’yı bulan birçok ülkenin bir arada  önemli araştırmalara imza attığı Uluslararası Uzay İstasyonu’nda gelecekte Türk Astronotlarını da görebilmek ümidi ile ISS’nin öyküsünü paylaşıyoruz…

Uluslararası Uzay İstasyonu; İngilizce “International Space Station” kelimelerinin ilk harflerinden oluşan ISS ismi ile adlandırılmıştır. Alçak Dünya Yörüngesinde  yerleştirilmiş, uluslararası gelişmiş bir araştırma tesisidir [1].

ISS, fırlatıldığı günden beri misyonunu başarı ile yerine getirmeye devam etmekte. Şu anda bile birçok özelliği ile  MIR’i geçmiş durumda. İstasyonda halen sürdürülmekte olan araştırmalar, insanoğlunun geleceği için oldukça önem arz ediyor.  Uzay istasyonu; yerçekimsiz ortamın yarattığı etkilerin araştırılması için bir laboratuvar olmanın yanı sıra Ay’a ve Mars’a yapılacak uzay uçuşlarına da hazırlık araştırmaları için kullanılıyor.

Bu araştırmalardan ve  istasyondaki insanların yaşam koşullarından bahsetmeden önce, istasyonun bugünkü haline nasıl geldiğini özetlemeye çalışalım.

Birçok ülkenin uzay ajanslarının desteği ile yürütülmesi devam eden çalışmalara destek her geçen gün artmaya devam ediyor.  ISS programı halen; Birleşik Devletler Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), Rus Federal Uzay Ajansı (ROSCOSMOS), Japon Uzay Ajansı (JAXA),  Kanada Uzay Ajansı (CSA) ve 10 Avrupa ülkesinin bulunduğu Avrupa Uzay Ajansı (ESA) birlikteliğinde yürütülmektedir. Brezilya Uzay Ajansı (AEB), NASA ile yaptığı ayrı bir anlaşma ile bu ortaklığa katkıda bulunmakta, İtalyan Uzay Ajansı (ASI) ise ESA’nın ISS projelerine tamamen katıldığı gibi, ayrı olarak da değişik anlaşmalarla katkı sağlamaktadır. Yakın zamanda Çin hükümeti Rus Uzay Ajansı ile birlikte programa destek sağlamak istediğini belirtmiştir[1].

ISS, kendinden önceki uzay istasyonlarından daha büyük kesit alanına sahip olması sayesinde dünyadan çıplak gözle görülebilmektedir. 2009 yılındaki yeni eklentilerin de yapılmasıyla Dünya’nın en büyük yapay uydusu konumuna gelmiştir.

Resim 1. İki astronot, Uluslararası Uzay İstasyonu üzerinde bakım çalışması esnasında. Arkada Yeni Zelanda‘nın Güney (solda) ve Kuzey (sağda) adaları görülüyor [1] .

ISS projesi; ilk olarak 1994 yılında Mekik–MIR programı olarak başlamış ve istasyonun ilk modülü Zarya, Rusya tarafından 1998 yılında uzaya fırlatılmıştı.

Zarya Modülü, istasyona elektrik sağlayan modül olmasının yanı sıra, tüm blokların uygun yörüngede seyretmesini de sağlayan en önemli bölümü idi. Ayrıca iletişimin sağlandığı teknik donanımı içerdiğini de eklersek, istasyon için bir ilk parça olmasının ötesinde, en önemli istasyon bölümü olduğunu söylememiz gerek. 13 metre uzunluğu 4.1 metre genişliğiyle bir otobüs boyutlarında olan Zarya, aslında basit bir görünüme sahiptir. Zarya silindirik yapıdadır ve yörüngede 20 tonu bulan bir ağırlığı vardır. Şekil olarak bir otobüsü andıran ve basit bir yapısı olan Zarya emekleme­ye  başlayacak bir uzay istasyonunun ilk parçasıydı [3].

Zarya’dan sonra eklenen modülleri şöyle sıralayabiliriz: Unity (1998), Zvezda (2000), Destiny (2001), Quest (2001), Pirs (2001), Harmony (2007), Columbus (2008), Kibō Experiment Logistics Module (2008), Kibō Pressurised Module (2008), Poisk (2009), Tranquility (2010), Cupola (2010), Rassvet (2010), Leonardo (2011) [8].

http://i.usatoday.net/tech/graphics/iss_timeline/flash.htm  (Link üzerine tıklayınız)

Video 1. Bu videoda flash animasyon ile ISS’nin nasıl inşaa edildiği anlatılmakta.  Ayrıca tüm modüllerin hangi tarihte istasyona bağlandıkları görülebilmekte. Sağ taraftaki modül isimlerini seçerek, açılan yeni pencerede hangi modülün nerede üretildiğini, ne işe yaradığını ve pencerenin altındaki düğme ile o modülün üç boyutlu görüntüsünü görebilirsiniz.

ISS’nin yere göre konumu sürekli izlenip, düzenlenmektedir. İstasyonun yerden yüksekliği 278 km ile 425 km arasında değişmektedir. Bu yükseklik; istasyonu atmosferin yavaşlatıcı etkisinden kurtarmakla birlikte; uzak mekiği ve diğer uzay araçları ile kolay ulaşılabilir olmasını sağlamaktadır.

Video 2. Bu videoda istasyonun iç kısımları tanıtılmakta.

Teknik olarak 100 km kadar yükseklikten itibaren uzayın başladığını kabul edilse de, istasyonun bulunduğu konumda da seyrek olarak atmosfer bulunmaktadır. Dolayısı ile atmosfer katmanı istasyonu yavaşlatmaktadır. Belirli zamanlarda uydunun roket motorlar ile hızlandırılması gerekmektedir.

ISS; Amerikan Özgürlük İstasyonu, Sovyet/Rusya Mir İstasyonu, Avrupa Kolomb ISS modülü ve Japon Kibō Japon Deneyleri Modülü gibi birçok istasyon projelerinin ortak sentezinden meydana gelmektedir. Bütçelerdeki kısıtlamalar bu projelerin birleşerek tek bir çok uluslu programa dönmesine neden oldu. Basınçlı modüller, dış kafes sistem ve diğer bileşenler, Amerikan Uzay Mekiği, Rus Proton Roketleri ve Rus Soyuz Roketleri tarafından taşınarak monte edildi. Aşağıdaki video ile bu montajların başarılı bir simülasyonunu izleyebilirsiniz.

Video 3. ISS’nun yapımını gösteren simülasyon [5].

ISS’nin 2020 yılına kadar görevine devam etmesi beklenmektedir. Son güncel haberlere göre; 2020 yılında istasyonun görevini tamamlaması ve  Ruslar tarafından düşürülmesi planlanıyor [4].

ISS, Astronot ve Kozmonotlardan oluşan 6 kişilik sefer mürettebatı tarafından işletilmektedir. Mürettabat;   31 Ocak 2000 yılında gönderilen Keşif 1 görevinden bu yana 4188 gündür istasyon programı ile kesintisiz bir şekilde istasyonda bulunmaya devam etmektedir. ISS, 23 Ocak 2010 yılından itibaren 3644 gün (10 yıldan 8 gün eksik) uzayda kesintisiz insan bulunduran Sovyet Uzay İstasyonu MİRin rekorunu eline geçirmiştir [1].

Resim 3. Uluslararası Uzay İstasyonu‘nun Discovery Uzay Mekiği‘nden çekilmiş bir pozu. Arkada ise Hazar Denizi ve Volga Deltası görünüyor [1].

 İnsanoğlu Uluslararası Uzay İstasyonu’nda her şey­den önce uzayın ne olduğunu öğrenmeye devam ediyor. ISS sayesinde Dünyayı daha yoğun bir donanımla izleye­biliyor, dünyanın ve uzayın bilinmezlikleri­ne ilişkin detaylı raporlar alabiliyoruz. İstasyonda yürütülmekte olan başlıca deney alanları; insan araştırmaları, biyoteknoloji, malzemebilim, akışkanlar, yanma, kütleçekimsel biyoloji ile uzay ve yerbilimleri araştırmalarıdır.

Video 4. ISS’de birçok araştırma yürütlmeye devam etmektedir.

İstasyonun temel enerji kaynağı olan Güneş enerjisi; güneş ışınlarının sahip olduğu enerjinin güneş panelleri ile elektrik enerjisine dönüştürülmesi ile eldeedilir. Bu paneller otomatik olarak güneşe çevrili tutulmaktadır.

Şimdiki haliyle 500 ton ağırlığa yaklaşan Uluslararası Uzay İstasyonu, bir dönü­me yaklaşan boyutlarda güneş panellerine sahip. Yörüngesi ise kendisine ulaşacak olan mekikler için en uy­gun koordinatlarda bulunuyor. Yine istas­yonun özel olarak belirlenmiş olan yörün­gesi, dünya yüzeyinin %85’inin ve dünya popülasyonunun %95’inin gözlemlenebil­mesine imkan tanıyor [3].

ISS, Mayıs 2010 tarihi itibariyle; 14 adet basınçlı modül ve kapsamlı bir entegre kafes yapısından oluşmaktadır. İstasyonun gücü; Rus modülünde bulunan küçük 4  adet güneş paneline ek olarak, dış kabukta yeralan ve daha büyük olan 16 adet güneş  paneli ile sağlanmaktadır.  İstasyon  278 km (173 mi) ve 460 km (286 mi) yükseklik arasında bir yörüngeye  yerleştirilmiş durumda ve ortalama 27,743.8 km/h (17,239.2 mph) hızla, yörüngesinde (bir  günde 15.7 turu tamamlayarak) seyir etmektedir [1].

Resim 4. ISS’nin yapısında sonradan eklenmiş birçok modül bulunmaktadır [7].

Resim 5 . ISS tarafından kullanılan iletişim sistemleri [8].

 Yörüngedeki  Uluslararası Uzay İstasyonu’nun görevi  2020  yılında bitince, Rusya tarafından düşürüleceği haberleri yayınlanmaya başladı. Rusya Federal Uzay  Ajansı Roskosmos başkan yardımcısı Vitali DAVIDOF, ISS’nin görevini  tamamlamasının ardından yörüngede bırakılamayacağını belirtti. DAVIDOF,  internet üzerinden yaptığı açıklamada, istasyonun bu aşamada Roskosmos  tarafından yörüngesinden çıkarılacağını, geride bir uzay çöpü halinde kalmaması  için düşürüleceğini belirtti [4].

Rusya, kendi uzay istasyonu MIR‘i, 5 yıllık görev süresini  tamamlamasının ardından, 1998’de Büyük Okyanus’a düşürmüştü.

İstasyonda Yaşam

Uzay istasyonundaki astronotların yaşamlarını sürdürebilmeleri için birtakım gereksinimlerin karşılanması gerekiyor. Ancak kaynaklar çok sınırlı olduğundan, bu kaynakların olabildiğince sınırlı olarak kullanılması büyük önem taşımaktadır [6].

Resim  6. İstasyondaki astronotlar ve kozmonotlar için aşağı-yukarı kavramlarının bir anlamı bulunmamakta [6].

İstasyondaki oksijen, suyun elektroliz yöntemiyle oksijen ve hidrojenden oluşan bileşlenlerine ayrılmasıyla elde ediliyor. Oksijen depolanırken, hidrojen uzaya salınıyor. Su, hem temel gereksinim olduğu, hem de oksijen kaynağı olduğu için, olabildiğince geri kazanılıyor. Örneğin; lavaboda ve duşta kullanılan su, havadaki fazla nem de yoğuşturularak depolanıyor. Havadaki zararlı maddeler ise çeşitli filtreler ile havadan uzaklaştırılıyor [6].

Resim 7 . Nisan 2007’de, astronot Sunita Williams, 40 km’lik Boston Maratonu’nu Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki koşu bandında koşarak bir ilke imza atmış oldu [6].

Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki astronotlar temel gereksinimleri olan yeme-içme uyku ve diğer gereksinimlerini biraz farklı yöntemlerle de olsa karşılamak zorundalar. İstasyonda gerçek bir mutfak bulunmasa da, bir yemek masası var. Bu, yemeklerin saçılmasını ve kaşıkların ortalıkta gezinmesini engelliyor. Mürettebat, yemekler için masanın etraf›nda toplanıyor ve önemli bir iş olmadığı sürece genellikle birlikte yemek  yiyorlar. İstasyonda bir buzdolabı yok; buna pek gerek de yok çünkü yemekler ya konserve halinde ya kurutulmuş olarak ya da bozulmayacak şekilde paketlenmiş olarak saklanıyor. Astronotlar ancak bir uzay mekiği ya da malzeme ve erzak taşımada kullanılan Progress gibi bir kargo aracı Dünya’dan geldiğinde taze sebze ya da yemek yeme fırsatı bulabiliyorlar [6].

Uzay istasyonunun iç sıcaklığı 23°C. Bu nedenle astronotların giysileri de genellikle tişört ve şort oluyor. Mikrogravite ortamında astronotların sürekli egzersiz yapmaları da gerekiyor. Çünkü çekimsiz ortamda kaslar küçülmekte, kemiklerde de erime meydana gelmekte. İstasyonda iken bu durum sorun olmasa da, dünyaya geri döndünkleri zaman büyük problem yaratabiliyor. Resim 8’de kayışlar ile koşu bandına bağlanarak, sanki yere basıyor gibi koşması sağlanan astronot görülmektedir.

Resim 8. Astronot Frank De Winne kayışlarla yere bastırılarak, koşu egzerzisi yaparken görülmekte [8].

Araştırmalar

Uluslararası Uzay İstasyon; düşük yerçekimi (en. microgravity) ortamında, biyoloji, kimya, tıp, fizyoloji ve fizik alanlarında astronomik ve meteorolojik gözlemler yapılan bir araştırma labarotuvarı olarak hizmet vermektedir.

Destiny (Kader) adlı modül, bilimsel araştırmaların yürütüldüğü ana laboratuvar görevi görüyor. NASA’nın ürettiği ve 2001 yılında fırlattığı bu modül birçok araştırmada kullanılmakta. Yapılmak  istenen araştırmalara göre ek modüller eklenmekte veya çıkarılmaktadır. Columbus modülü, Avrupa Uzay Ajansı tarafından tasarlandı ve Şubat  2008’de Atlantis Uzay Mekiği ile fırlatıldı. Columbus modülü, çoğunlukla biyoloji ve tıp araştırmalarında kullanılmakla birlikte akışkan fiziği deneyleri için de ortam sağlamakta. Yakın gelecekteki eklemeler ile kuantum fiziği ve kozmoloji çalışmaları da devam edecek.

Video 5. İstasyonda yapılan bilimsel aktiviteler bazen çok eğlenceli olmakta.

ISS’de özellikle düşük çekim (mikroçekim) ortamında yaşam önemli bir araştırma konusu. Gelecekte yapılacak insanlı uzay uçuşları için hazırlık niteliği taşımaktadır. Yerçekimsiz ya da düşük çekim ortamında insan vücudu üzerindeki etkileri ile birlikte öteki canlılara da etkileri araştırılmaktadır. Örneğin Ay gibi dünyaya göre düşük çekimli bir gezegen üzerinde kurulacak olan bir üs için, diğer canlılara da ihtiyaç olacak [6].

ISS 2020 yılında görevini tamamladıktan sonra, bu misyon yeni yapılacak  uzay istasyonlarına devredilerek devam edecektir. Yazımızın başında da söylediğimiz gibi; gelecekte kurulacak  istasyonlarda Türk astronotların da görev almasını, gelecekteki araştırmalara Türk bilim insanlarının da katılmasını, istasyonda bizim de bir modülümüz bulunmasını ve bayrağımızın yer almasını ümit ediyoruz.


Kaynaklar

[1] http://tr.wikipedia.org/wiki/Uluslararas%C4%B1_Uzay_%C4%B0stasyonu
[2
] http://issresearchproject.grc.nasa.gov/
[3]
http://anatomi.uludag.edu.tr/iss.pdf
[4] http://www.cnnturk.com/2011/bilim.teknoloji/bilim/07/28/uzay.istasyonu.dusurulecek/624248.0/index.html
[5] http://youtu.be/sPcMlRPdrGY
[6]
Bilim ve Teknik Dergisi, Mayıs 2008
[7] http://old.mfb-geo.com/lev0/News_old_e/news_old_e4.html
[8] http://en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station

Fatma Nur AKI
TAMSAT

Etiketler

Fatma Nur AKI, TA2AKI

Yazar; İstanbul Ticaret Üniversitesi'nde öğretim görevlisi olup, TAMSAT'ta fizik/fizik eğitimi danışmanı ve genç takım koordinatörü olarak görev almakta, güneş radyasyonunun uzay araçları üzerindeki etkisi üzerinde araştırma yapmaktadır.

İlgili Makaleler

3 Yorum

  1. Biz hep böyle gıpta eden mi olacağız? İSS’de neden bir Türk astronot yok? Yoksa MİR’e giden Özbek Türkü Musa Manarof bize yetiyor mu? Çalışmalarınızda başarılar..

    1. ISS gibi uzay çalışmaları büyük anlamda maddi imkan ve bilgi birikimi gerektirdiğinden, ülke politikalarının buna uygun şekilde düzenlenmesi ve kararlı adımlar atılması ile mümkündür. Bu tür ISS çalışmalarında yer almak için de o çalışmaları ciddi anlamda desteklemeli ve finanse edilmesine yardımcı olmanız gerekir. Ancak yine de ümitsiz olmaya gerek yok. Hava Kuvvetleri Komutanlığı bu konuda çalışıyor.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı
Kapalı