Uzay Çöplerinin Temizliği Neden Önemli?

johan63/iStockphoto.com

Farkında olmasak da günlük hayatımızdaki birçok işlemi uydular sayesinde gerçekleştiriyoruz: ATM’den para çekmek, harita uygulamalarından yol tarifi almak, hava durumunu kontrol etmek, televizyon yayınlarını izlemek... Bunların tümü; haberleşme, konum belirleme, meteoroloji, tarım, askerî uygulamalar ve görüntü analizi gibi alanlarda çalışan uydular sayesinde mümkün hâle geliyor.

Bu uyduların büyüklükleri görevlerine göre değişiyor. Bazıları devasa boyuttayken bazıları yalnızca avuç içi kadar. Farklı ülkelerden şirketler, kendi ihtiyaçlarına uygun uyduları uzaya fırlatıyor. Ancak uzay faaliyetleri alanında net uluslararası kurallar ve yaptırımlar henüz tam olarak geliştirilmiş değil. Görevini tamamlayan pek çok uydu, bu yüzden yörüngede başıboş şekilde dönmeye devam ediyor.

Yörüngede kontrolsüz biçimde dolanan bu eski uydular ile onların parçaları, aktif uydular ve diğer uzay araçları için çarpışma riski oluşturuyor. Zaman zaman gerçekleşen çarpışmalar yeni enkazlar oluşturarak tehlikeyi büyütüyor. “Uzay çöpü” olarak adlandırılan bu enkazlar, gelecekte uzaya erişimi bile tehlikeye sokabilecek bir tehdit hâline gelebilir.

Yörüngede yer kaplayanlar sadece uydular değil. Mekik ve keşif araçları gibi birçok sistemin de Dünya yörüngesindeki sayısı gün geçtikçe artıyor. Bu durum yörüngedeki trafiğin yoğunlaşmasına ve yeni görevler için güvenlik sorununun büyümesine neden oluyor. Günlük yaşamımızı ilgilendiren çoğu uydunun bulunduğu LEO (Alçak Dünya Yörüngesi) bu açıdan kritik durumda.

1957 yılında Sputnik 1 göreviyle başlayan uzay çalışmaları sırasında LEO’da sadece birkaç aktif uydu ve roket gövdesi bulunuyordu. Ancak 1980’li yıllardan sonra uzay faaliyetlerinin hız kazanmasıyla birlikte uzay çöpü miktarı hızla arttı.

Günümüzde LEO’da,

• Boyutu 10 cm’den büyük yaklaşık 54.000 uzay cismi (yaklaşık 9.300’ü aktif görevdeki uydular),
• Boyutu 1-10 cm olan yaklaşık 1,2 milyon uzay çöpü,
• Boyutu 1 mm-1 cm olan yaklaşık 140 milyon uzay çöpü bulunuyor.

Uzay çöplerinin bu derece çok olması, araçların uzaydaki çarpışma riskini artırarak yeni görevlerin güvenliğini tehdit ediyor. Örneğin 2006’da Rusya’ya ait Express-AM11 uydusu, bir uzay enkazıyla çarpışarak termal sisteminden hasar aldı ve kontrolsüzce dönmeye başladı. 2007’de Çin’in gerçekleştirdiği uydu savar testi, yörüngeye 3.500’den fazla enkaz parçası saçılmasına yol açtı. 2019’da ise Avrupa Uzay Ajansı (ESA), Aeolus uydusunu SpaceX’e ait bir Starlink uydusuyla çarpışmasını önlemek amacıyla yörüngesinden saptırmak zorunda kaldı.

Tüm bu örnekler, uzay çöpü sorununun sadece teknik değil; ekonomik, politik ve çevresel bir sorun olduğunu gösteriyor.

Pincio/iStockphoto.com

Alçak Dünya Yörüngesi’nde bulunan küçük boyutlardaki uzay çöplerinin çarpışarak zincirleme bir reaksiyon oluşturabileceğine dair bir senaryo bulunuyor. Kessler Sendromu adı verilen bu senaryoyu 1978 yılında NASA araştırmacısı Donald Kessler ortaya koydu. Buna göre yörüngedeki nesneler çarpıştıkça yeni enkazlar oluşacak, bu da daha fazla çarpışmaya ve sonunda yörüngenin kullanılmaz hâle gelmesine neden olacak.

Bu riskin önüne geçmek için iki proje geliştirildi. Bunlardan biri olan NASA’nın geliştirdiği Parçalanma Standart Modeli, çarpışma veya patlama sonucu oluşacak enkazların dağılımını, hızlarını ve kütleye oranla yüzey alanlarının öngörülmesini sağlıyor. Bu model sayesinde yeni oluşan uzay çöplerinin Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) gibi kritik uzay araçları için riskleri analiz edilebiliyor. Bir diğeri ise İtalya’nın Politecnico di Milano Üniversitesinden araştırmacılar Giudici, Trisolini ve Colombo tarafından geliştirilen Yoğunluk Tabanlı Yaklaşım Modeli.  Milimetre ve santimetre boyutundaki takip edilemeyen küçük uzay çöplerinin oluşturduğu riski değerlendirebilmek amacıyla geliştirilen bu modelle uzay enkazları yoğunluk dağılımı, haritalar üzerinden analiz edilebiliyor. Gerçekleştirilen simülasyonlar sayesinde önümüzdeki 200 yıl boyunca uzaydaki çöp yoğunluğunun nasıl değişeceği ve yeni fırlatmaların güvenli biçimde gerçekleştirilip gerçekleştirilemeyeceği öngörülebiliyor.

Bu modeller önemli olsa da gerçek çözümler için daha etkili önlemler gerekiyor. Bilim insanları ve uzay ajansları, bunun için uzay çöplerinin geri dönüşümü, aktif enkaz temizleme sistemleri ve önleyici tasarım stratejileri gibi yenilikçi projeler üzerinde çalışıyor.

Bu projelerden biri olan RemoveDEBRIS adlı araç İngiltere’deki Surrey Üniversitesinde geliştirildi. 2018 yılında Uluslararası Uzay İstasyonundan LEO’ya gönderildi ve uzay çöplerini yakalama ve yörüngeden çıkarma yöntemleri test edildi. Bu proje, Kessler Sendromu riskini azaltmaya yönelik somut teknolojiler için önemli bir adım niteliğinde.

Henüz deneme aşamasında olan çeşitli projeler de bulunmakta. Örneğin ESA, 2028 yılında ClearSpace-1 adlı uzay aracıyla PROBA-1 uydusunu yörüngeden çıkarmayı planlıyor. ClearSpace-1, İsviçreli ClearSpace firması tarafından üretildi. 112 kg ağırlığında olan bu araç uzay enkazını dört “pençe” ile yakalayabiliyor. Japonya merkezli Astroscale firması da uzay enkazı temizleme hizmeti sunuyor. Bu iki firma, İngiltere Uzay Ajansı tarafından çalışmayan İngiliz uydularını 2026’ya kadar temizlemek üzere görevlendirildi.

Önümüzdeki yıllarda uzay çöplerinin temizlenmesi ve yörüngemizin güvenli hâle getirilmesi için geliştirilen teknolojilere birlikte tanıklık edeceğiz.

Kaynaklar:

• Kaineg, S. (2020).The Growing Problem of Space Debris. The growing problem of space debris. Hastings Environmental Law Journal, 26(2), 277–298. UC Law Repository
• https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2022.09.027
• Panel-3: Uydu Teknolojilerinde Güncel Gelişmeler ve Gelecek Trendleri
• https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.03.008
• https://tr.euronews.com/2023/07/28/bilim-insanlari-uyardi-tartismali-starlink-internet-uydulari-dunya-icin-tehlike-kaynagi
• https://www.esa.int/Space_Safety/ClearSpace-1
• https://astroscale.com/astroscales-new-patent-transforms-space-debris-removal/
• ESA - ESA Space Environment Report 2025
• Space Debris - NASA
• ESA - ESA's MASTER software tool
• Space Environment Statistics · Space Debris User Portal

Yazar Hakkında:

Çisem Kasap

Havacılık ve Uzay Mühendisi