Ay’a gidişin matematiği

FlorIda’da akşamüzeri güneş batmadan önce aslında yalnızca roket değil, insanlığın en karmaşık hesaplarından biri ayağa kalktı. 

Bir roketin kalkışı dışarıdan “görkemli”; içeriden “acımasızdır.”

Artemis II için kullanılan Space Launch System, (Uzay Fırlatma Sistemi) kalkış anında 39 milyon Newton itiş gücü üretir.

Bu ne demek?

Yani 30’dan fazla Boeing 747’nin maksimum motor gücüne eş değer.

İlk 2 dakikada yakıtın büyük bölümü tükenir.

Bir roketin kalkışı çoğu zaman romantize edilir. Oysa gerçekte bu, yerçekimine karşı açılmış bir savaştır. Dünya’nın yüzeyinden ayrılmak için 2 bin 600 tonluk bir kütleyi yukarı doğru hızlandırmanız gerekir. Bunu yapan sistem, altındaki dört ana motor ile saniyede 2 bin 800 litre yakıt (hidrojen ve oksijen) tüketir. Ama asıl mesele güç değil, hızdır. Çünkü Ay’a gitmek için sadece yükselmek yetmez; Dünya’nın çekiminden kurtulacak kadar hızlanmak gerekir.

Bu hız saniyede yaklaşık 11 kilometredir. Başka bir ifadeyle, uzay mekiği İstanbul-Bursa arasını 10 saniyede kat eder. 8 dakikada yörüngeye ulaşır.

Bu hızın yarattığı en büyük sorun ise kontrol kaybıdır. Uzayda yol almak, boşlukta serbestçe ilerlemek gibi görünür; oysa aslında sürekli hesap gerektirir. Kalkış anında yapılan çok küçük bir yön hatası, Ay’a ulaşıldığında devasa bir sapmaya dönüşür. Örneğin 1 derece değil, 0.01 (yüzde bir) derecelik bir açı hatası, yolculuğun sonunda binlerce kilometrelik hedef şaşmasına neden olabilir. Bu da Ay’ın yanından geçip gitmek ya da daha tehlikelisi, Dünya’ya geri dönüş yörüngesini kaçırmak anlamına gelir.

Bu yüzden uzay aracı sürekli olarak küçük düzeltme manevraları yapar. Bu manevralar gözle görülemeyecek kadar küçüktür ama hayatidir. Çünkü uzay yolculuğu aslında bir “doğru hat üzerinde kalma” problemidir.

2 karavan büyüklüğündeki Orion kapsülü Dünya yörüngesini terk ettiğinde saatteki hızı 40 bin km’ye ulaştı. Hız arttıkça zaman yavaşladı. Einstein teorisi... Ve insanlık ilk kez bu kadar net şekilde “zamanı büken” bir yolculuğun parçası oldu.

Bu yolculuk, İstanbul ile Ankara arasında bir kez değil... 1100 kez gidip gelmek demek.

Yolculuğun ikinci cephesi ise insan bedeni. Kalp, yerçekimine göre kan pompalar. Kemikler, ağırlık taşıyacak şekilde yoğunlaşır. Kaslar, aşağı doğru çalışan bir gezegen için evrimleşmiştir. Uzayda bunların hiçbiri yoktur.

Bu nedenle Orion kapsülü, astronotun vücudu, uzayda çözülmesin diye basınç kontrollü kabin, radyasyon kalkanları, sıvı ve oksijen dengesi sistemleri ile dünya koşullarını uzaya taşır.

Bu sistemin önemi, tarihte acı bir şekilde öğrenildi. 1969’da Apollo 13’te yaşanan kriz sırasında karbondioksit filtrelerinin yetersiz kalması, mürettebatı saatler içinde ölüm tehlikesiyle karşı karşıya bırakmıştı.

Ancak belki de en tehlikeli an, yolculuğun dönüş kısmıdır. Uzaydan Dünya’ya geri gelmek, aslında kontrollü bir düşüştür. Orion kapsülü atmosfere 40 bin kilometre hızla girecek. Atmosferle temas başladığında sürtünme sonucu kapsülün etrafında plazma oluşur ve sıcaklık 2 bin 750 dereceyi aşar.

Bu noktada kapsülün altındaki ısı kalkanı devreye girer. Bu kalkan, eriyerek çalışan bir sistemdir. Yani kendisini feda ederek iç kısmı korur. Eğer bu kalkanın kalınlığında milimetrik bir hata varsa sonuç ölümcül olur.

Bir diğer kritik değişken ise giriş açısıdır. Kapsül atmosfere çok dik bir açıyla girerse, aşırı ısınma nedeniyle yanar. Çok yatay bir açıyla girerse bu kez atmosferden sekerek tekrar uzaya savrulur. Bu nedenle ideal giriş açısı 6-7 derece arasındadır ve toleransı son derece düşüktür.

Tüm bu süreç, yalnızca bir teknolojik başarı değil, aynı zamanda insanlığın kolektif çabasının sonucudur. Bu programın arkasında 2 bin 700 tedarikçi şirket, on binlerce mühendis, bilim insanı ve teknisyen bulunuyor. Her bir vida, her bir yazılım satırı, her bir hesap defalarca test edilir. Defalarca derken mekiğe yapılan test denemesi sayısı 50 bin.

Çünkü uzayda hata yoktur; yalnızca sonuç vardır.

Artemis II bu anlamda bir varış noktası değil. Ay’a yeniden ayak basma aslında 2028’de olacak. Ancak bu, insanlığın yeniden derin uzaya açılma denemesi. Ay’ın etrafında atılacak bu tur, aslında daha büyük bir hedefin provası. Mars gezegenine ulaşmak.

Sonuçta bu yolculuk, bir roketin gökyüzüne yükselmesi değil.

Bu, insanın kendi sınırlarını hesaplayıp onları zorlaması. Yerçekimine karşı çıkmak, zamanı bükmek, yoktan bir yaşam ortamı kurmak...

Ve bütün bunları yaparken tek bir hataya bile yer bırakmamak.

İşte Ay’a gitmek, tam olarak budur.🤫