NASA/JPL-Caltech

Üretim, birleştirme, taşıma, test, fırlatma ve görev süreçlerinde sistemin içinde kalan ya da sonradan açığa çıkan yabancı maddeler uzay araçlarının kullanım ömrünün kısalmasına, işlevlerini kısmen ya da tamamen kaybetmesine neden olabilir. Bu maddeler genellikle kirleticiler olarak isimlendirilir.

Kirleticiler temel olarak iki sınıfa ayrılır: molekül ölçeğindeki kirleticiler ve parçacık kirleticiler.

Molekül ölçeğindeki kirleticiler ince film veya sıvı damlacıkları şeklindeki ya da gaz haldeki yabancı maddelerdir. Bu maddeler uzay araçlarının üretimi ve montajı sırasında parçaların üzerine yapışabilir. Ayrıca uzaydaki yüksek radyasyon ve vakum koşullarında uzay aracının yapısındaki malzemelerden yayılabilirler (örneğin yeni arabaların içindeki plastiğe benzer kokunun sebebi de bu durumdur).

Parçacık kirleticiler mikro ölçekteki ve daha büyük boyuttaki kirleticilerdir. Parçacık kirleticiler (örneğin toz, polen, ölü deri hücreleri, metallerin paslanması sonucu oluşan maddeler, uzay araçlarının bileşenlerinin üretimi ve birleştirilmesi sırasında açığa çıkan metal ve metal olmayan parçacıklar) uzay araçlarının üretimi, parçalarının bir araya getirilmesi, taşınması, depolanması ve test edilmesi süreçlerinde uzay araçlarını oluşturan bileşenlerin yüzeyine tutunabilir.

EPA

Kirleticiler uzay araçlarında farklı sorunlara yol açabilir. Uzay araçlarındaki optik bileşenlerin (örneğin teleskoplarda kullanılan yansıtıcı aynalar, ışığın doğrultusunu, yoğunluğunu, polarizasyonunu ölçen fotometre, radyometre, spektrometre, polarimetre gibi cihazlar) yüzeyindeki parçacık ve molekül ölçeğindeki kirleticiler bu cihazların ışığı yansıtma ve soğurma özelliklerini değiştirerek görevlerini doğru şekilde yapmalarını engelleyebilir.

Kirleticiler ayrıca uzay araçlarının ısıl dengelerini koruyabilmesiyle ilgili sorunlara yol açabilir. Uzayda hava olmadığı için uzay araçlarında ısı transferi ışıma (radyasyon) ve iletim yoluyla gerçekleşir. Uzay araçlarının ve içindeki cihazların sıcaklıklarının yaklaşık olarak sabit kalabilmesi için, uzay aracının ısı kaybının fazla olduğu bölümleri ışığı soğurma özelliği yüksek olan malzemelerden üretilirken, uzay aracının Güneş’e bakan kısımlarında ışığı yansıtma özelliği soğurma özelliğinden yüksek olan malzemeler kullanılır. Bu malzemelerin yüzeyine yapışan kirleticiler malzemelerin ışığı yansıtma ve soğurma özelliklerini değiştirerek parçaların aşırı ısınmasına ya da soğumasına, dolayısıyla işlevlerini doğru şekilde yerine getirememelerine sebep olabilir.

Parçacık kirleticiler özellikle uzay araçlarının yakıt sistemlerinde ciddi sorunlara yol açabilir. Örneğin 24 Ağustos 2011’de fırlatıldıktan kısa süre sonra Sibirya’ya düşen Rusya’ya ait Soyuz uzay roketinin yaşadığı sorunun muhtemel sebebinin yakıt kanallarındaki kirleticilerin motora yeterli yakıt ulaşmasını engelleyerek roketlerden birinin devre dışı kalmasına yol açması olduğu belirlenmişti.

NASA/JPL-Caltech

Bir biyolog, NASA Jet İtki Laboratuvarı’ndaki uzay araçlarının montajının yapıldığı temiz odanın zemininden biyolojik kirleticileri (örneğin mikroorganizmalar) incelemek amacıyla örnek alıyor.

Uzay araçlarındaki kirletici problemini engellemek için yüksek radyasyon ve vakum koşullarında molekül ölçeğinde kirleticiler yaymayan malzemelerin (örneğin Kevlar, alüminyum, berilyum aynalar) seçilmesine dikkat edilir.

TÜBİTAK UZAY

Uzay aracının bileşenlerinin üretimi sırasında açığa çıkan kirleticilerin uzaklaştırılması için farklı temizleme prosedürleri uygulanır. Ayrıca uzay araçlarının montajı ve testleri temiz odada gerçekleştirilir.

Temiz Oda

Temiz oda havada asılı haldeki parçacık sayısının belli bir sınır değerinin altında olduğu ortamlardır. Farklı temiz oda sınıflandırmaları vardır ve bu sınıflandırmalar 1 metreküp havadaki belli boyuttaki taneciklerin sayısına göre yapılır.

TÜBİTAK UZAY

Örneğin TÜBİTAK Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü’nde (TÜBİTAK UZAY) uyduların montaj ve testleri Uydu Montaj, Entegrasyon ve Test Laboratuvarları’ndaki temiz odada gerçekleştiriliyor.

Kaynaklar:

• http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/Materials_and_Processes
• http://adsabs.harvard.edu/full/2001ESASP.467..129P
• https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19960044619.pdf
• http://uzay.tubitak.gov.tr/sites/images/traltyapi.pdf