Uluslararası Uzay İstasyonu - Bilimsel Dünya
Bilim, teknoloji ve yaratıcılığın birleştiği noktanın göklerdeki temsiline dönüşen Uluslararası Uzay İstasyonu’nda sürdürülen çalışmalar, gezegenimizin ve türümüzün geleceğine yön verecek olağanüstü atılımlarla sonuçlanıyor.
Geliştirilmesi, kurulması ve 10 yıllık işletim giderleriyle toplamda 100 Milyar Euro’ya mal olan projenin tüm maliyeti ABD, Rusya, Kanada, Japonya ve ESA üyesi 10 Avrupa ülkesi tarafından bölüşüldü.
Bir uçtan diğerine 108 metre boyunca uzanan 400 tonluk istasyona aynı anda 6 uzay aracı kenetlenebiliyor.
28.000 km/s hızla hareket eden Uluslararası Uzay İstasyonu, 388 metreküp yaşanabilir alan içeriyor.
820 metrekarelik kullanım alanıyla 6 kişilik mürettebatına yaşamak ve çalışmak için yeterince yer sağlıyor olsa da önümüzdeki yıllarda Rusya yapımı yeni bir yaşam modülü daha eklenecek.
Dünya‘dan kalkan araçların 6 saatte ulaşabildiği istasyona kargo, bilimsel ekipman ya da yolcu ulaştırmak için dört farklı uzay aracı kullanılıyor: ABD’nin Cygnus kargo aracı, SpaceX’in Dragon’u, Japonya Uzay Araştırma Ajansı’nın HTV adlı aracı ve Rusya’nın Progress adlı uzay ikmal gemisi.
Her gün Ay‘a gidip, geri dönmüş kadar yol kat eden bu dev gemide hem istasyonun hem de mürettebatın sağlık ve güvenliğinin kontrolleri için 350.000 algılayıcı kullanıldı. Tüm bunları ve diğer sistemleri kontrol etmesi için 50’den fazla bilgisayar çalışıyor. Yerdeyse durum daha ilginç. Örneğin istasyonun sadece ABD segmentinde bile, birbirlerine 1oo adet veri ağıyla bağlı 44 bilgisayar hiç ara vermeden veri transferi gerçekleştiriyor.
Uluslararası Uzay İstasyonu, Dünya’nın yörüngesinde, 400 km yükseklikte dönüyor.
İstasyonda Avrupa’nın sorumlu olduğu iki birim var; Columbus Araştırma Merkezi ve Otomatik Transfer Aracı (ATV). İstasyondaki araştırmaların önemli bir kısmı Columbus laboratuvarında yürütülmekte. ATV ise kargo taşıması için geliştirilmiş olan bir araç. Şu ana dek istasyona toplam 5 ATV yollandı.
Aslında, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun seyir halinde olduğu alçak yörüngedeki yerçekimi değerinin, deniz seviyesinde hissedilene yakın olması gerekirdi. Ancak yörüngede döndüğü, yani daima serbest düşüş halinde olduğu için yerçekimi ortadan kalkıyor. Yörüngede hareket edebilmek düşüp Dünya‘ya çarpmadan bu hareketi sürdürebilmek için yeterince yüksekte ve yeterince hızlı olabilmek gerek. Dairesel hareket sırasında bir cismi yörüngede tutan merkezcil kuvvet, yerçekimine eşdeğer ve ters yönde olduğunda yerçekimi hissedilmiyor.
Avrupa’nın uzayda yürütülen fen ve yaşam bilimleri programı ELIPS (European Programme for Life and Physical Sciences in Space), düşük yerçekiminde yürütülen bilimsel çalışmaların sonuçlarıyla Dünya‘daki yaşam kalitesini artırmayı ve gelecekte gerçekleştirilecek uzay yolculuklarına hazırlanmayı hedefliyor.
ELIPS’in temelinde istasyondaki Columbus laboratuvarı yer alıyor. Bir kısmı istasyonda, bir kısmı yerde olan 1500 bilim insanının destek verdiği programda bugüne dek yüzlerce araştırma ve deneye imza attı.
Laboratuvarın yerçekiminden bağımsız oluşu, akışkanlar fiziği gibi, gezegenimiz koşullarında yürütülmesi zor olan araştırma alanları için büyük avantaj sağladı. İstasyonun yerçekimsiz (düşük yerçekimi) ortamında çalışan astronotlar Dünya‘nın gerçekçi bir simülasyonu üzerinde inceleme yapıp, örneğin gezegenimizin iç katmanlarındaki erimiş kayaların hareketlerini izleyerek araştırma yapabiliyor.
Uluslararası Uzay İstasyonu gözlem açısından harika imkanlar sunduğu için; gezegenimizin yapısal özellikleri ve ikliminin anlaşılması, Güneş‘in karakteristik davranışlarının izlenebilmesi ve evrene yayılmakta olan ışınımların incelenmesini gerektiren çeşitli gökbilim ve jeoloji araştırmalarına da imza atılmasını sağladı.
Tüm bunlar bir tarafa, gelecekte Mars‘a adım atmak istiyorsak, yolculuk boyunca ve kızıl gezegene ayak bastığımızda karşılaşabileceğimiz tüm sorunları önceden tespit etmiş olmamız gerek.
Karşı koyamadığımız bu merak ve keşfetme arzusu, bir gün gerçekten oraya ulaşmamızı sağlayabilir. Ama bunun için öncelikle alçak yörüngede gerçekleştirilmekte olan bu araştırmalardan elde edilecek sonuçlara ihtiyaç var. Ve tabii insanların bir gezegenden diğerine aylar sürebilecek bir yolculukla nasıl başa çıkacağı konusu da çözmemiz gereken sorunların başında geliyor. Bu hem fizyolojik hem de psikolojik tepkilerimizin incelenmesini gerektiren son derece geniş çaplı bir araştırma olmalı ki elde edilen verileri uzun sürecek uzay yolculukları için yapılan planlara da uygulayabilelim.
İnsan vücudunun yerçekimsiz ortam karşısında verdiği tepkilerin araştırılması sonucunda astronotların vücutlarında ne gibi değişiklikler oluşabileceğini öğrenme fırsatı yakaladık. Örneğin Dünya‘dakinden daha az sıvı tüketseler de vücutlarının daha fazla miktarda tuz tuttuğu anlaşıldı. Bu bulgu, yeryüzünde yapılan benzer araştırmaların sonuçlarıyla hiç örtüşmüyor. Ve sadece bu örnek bile uzayda vücutlarımızın bambaşka şekilde çalışabileceğini işaret ediyor. Görünen o ki astronotlar söz konusu olunca, yüksek oranda tuz içeren bir diyet uygulamanın bedeli kemik kaybı olabilir. Bu keşif öncesinde, astronotlarda kemik erimesine yol açan şeyin yerçekimsiz ortamın kendisi olduğu sanılıyordu.
Biraz daha derine inip hücrelerimize yoğunlaşan araştırmalar da yaşlanmayı nasıl kontrol edebileceğimize dair bazı ipuçları veriyor. Columbus’taki deneylerden birinde, bağışıklık sisteminde rol oynayan bazı enzimlerin uzayda, Dünya‘dakinden daha aktif olduğu görüldü. Böylece Dünya üzerinde benzer araştırmalar yürüten bilim insanları, vaktinden önce ölen hücreleri tedavi edebilmek için vücutta nereye odaklanılması gerektiğini anlamış oldular.
Columbus laboratuvarı 10 önemli bilimsel ekipman içeriyor. Yan yana dizilmiş sekiz tanesinin haricinde, yerden kazanılması amacıyla tavana yerleştirilmiş olan 2 özel ekipman mevcut. Bunlar hem ESA hem de NASA araştırmacılarının ihtiyaç duyabilecekleri sistemleri barındırmakta.
Mikro-organizmalar, hücre ve dokular, küçük bitkiler ve böcekler üzerinde yürütülen biyolojik deneylerde kullanılan Biolab, yerçekimsizliğin bir organizmadaki tüm üst ve alt biyolojik seviyelerde yol açtığı değişimlerin gözlenmesini sağlıyor.
-8o derecede korunan örnekler Biolab’e yüklenince, işlenmesi için önce özel bir çözülme işleminden geçirilmesi gerek. Deney sonlandığındaysa veri işleme süreci devreye giriyor ve Biolab’deki deneyin sonuçlarını Dünya‘ya yollayarak yerdeki araştırmacılar tarafından analiz edilmesini sağlıyor.
Avrupa Fizyoloji Modülü (EPM)
Uzun süreli uzay yolculuklarının insan vücudu üzerindeki etkilerinin araştırılması için kullanılan EPM verileri; yaşlanma, kas kaybı, denge bozukluğu ve kemik erimesi gibi sorunların anlaşılabilmesi için çok önemli.
EPM’den gelen veriler, insanlı uzay yolculuğu deneyleri için gönüllü olan bireylerden elde edilenlerle karşılaştırılarak kullanılıyor.
Akışkanlar Bilimi Laboratuvarı (FSL)
Sıvıların yerçekimsiz ortamdaki tuhaf davranışları FSL ile araştırılıyor. FSL deneyleri, daha güçlü metallerin üretimi için kullanılabileceği gibi, örneğin petrol sızıntıların önlenmesi ya da sızıntıdan kaynaklanan kirlenmenin hızla temizlenmesi için yeni yöntemler geliştirilmesi de sağladı.