Uzaydaki Çöplerimizi Toplama Zamanı

İnsanlar, evreni keşfetme hayallerini hayata geçirmeye başladıklarından beri, Dünya’nın dışında da izler bırakıyor. Ruslar tarafından 1957 yılında fırlatılan ve dünyanın ilk yapay uydusu olan Sputnik 1’den sonra uzaya yaklaşık 6000 uydu gönderildi. Ancak bu uyduların sadece 1000’e yakını şu an hizmet vermeye devam ediyor. Bu, uzayda bol miktarda çöpümüz olduğu anlamına geliyor. Yani insan kaynaklı atıklar yeryüzünde olduğu gibi uzayda da sorun oluşturuyor.

Dünya’nın etrafında hareket eden parçacıkların büyük kısmı insan kaynaklı atıklar -ömrünü tamamlayan uydular, uzay araçlarını taşıyan roket kalıntıları, fırlatmadan sonra uzay aracından ayrılan bileşenler- sonucu ortaya çıkıyor. Bu nedenle yörünge kalıntıları olarak da isimlendiriliyorlar. Yörünge kalıntılarının büyük kısmı tekrar Dünya’ya düşmesine (bazısı atmosferde yanarak yok olurken bazısı yerin yüzeyine ulaşıyor) rağmen bir kısmı Dünya’nın etrafında hareket ediyor.

NASA - Bu animasyonda fırlatıldıktan sonra Orion uzay aracından ayrılan bileşenler görülüyor.

Dünya’nın etrafında hareket eden farklı büyüklerde milyonlarca kalıntı olduğu tahmin ediliyor. Bu parçacıkların hızı saatte 30.000 km’ye ulaşabildiği için çok küçük parçacıklar bile uzay araçlarına büyük zararlar verebiliyor.

ESA - Fotoğrafta saniyede 6,8 km hızla (yaklaşık 25.000 km/sa) hareket eden 1,2 cm çapındaki bir topun 18 cm kalınlığındaki metal bir levhaya çarptığında neden olduğu hasar görülüyor.

Space Surveillance Network (SSN) olarak isimlendirilen sistem, radar ve teleskoplar kullanarak Dünya'nın etrafında hareket eden kalıntıları tespit ediyor, listeliyor ve izliyor.

Peki, Dünya’nın etrafı halihazırda görev yapan uzay araçları için endişelenmemizi gerektirecek kadar kalabalık mı?

NASA araştırmacılarına göre Dünya’nın etrafındaki uzay araçlarının birçoğunun hareket ettiği yörüngedeki (LEO) kalıntıların yoğunluğu, zincirleme çarpışmaları tetikleyecek seviyeye ulaştı bile. Kessler Sendromu olarak isimlendirilen bu durum uzaydaki insan kaynaklı kalıntılar arasındaki çarpışmaların çok sayıda yeni parçacık oluşmasına, dolayısıyla çarpışma riskinin katlanarak artmasına yol açması olarak açıklanabilir. 2013 yılında gösterime giren Gravity (Yerçekimi) filminin konusu da uzaydaki bu zincirleme çarpışmaların yol açabileceği tehlikelerdi. Filmde Uluslararası Uzay İstasyonu’nda görevli astronotların Hubble Uzay Teleskobu’nu onardıkları sırada bir Rus füzesi tarafından vurulan, ömrünü tamamlamış bir uydunun enkazının sebep olduğu zincirleme çarpışmalar; bu çarpışmalar sonucu uzay istasyonunun ve yörüngedeki diğer birçok uzay aracının zarar görmesi ve bu süreçte astronotların Dünya’ya dönme çabaları anlatılıyordu.

Gerçekte buna benzer bir olayın ortaya çıkıp çıkmadığı sorusu aklınıza gelebilir. Bu zamana kadar yörünge kalıntıları arasında gerçekleşen çarpışmaların en önemlisi ABD’ye ait bir iletişim uydusu olan Iridium 33 ile Rusya’ya ait eski bir iletişim uydusu olan Cosmos 2251 arasındaki çarpışmaydı. İki uydu 10 Şubat 2009 tarihinde yaklaşık 790 km irtifada çarpıştı. Her iki uydunun da parçalanmasına neden olan bu olay sonrasında yörünge kalıntılarına farklı büyüklüklerde binlerce yeni parçacık eklendi.

Bunun dışında uyduların kasıtlı olarak imha edildiği durumlar da söz konusu olabiliyor. Örneğin bazı ülkeler uydulara karşı geliştirdikleri silahların denemeleri sırasında ömrünü tamamlamış uyduları hedef alabiliyor.

Uzaydaki bu tür kazaları engellemenin en etkili yolu ise uzaydaki çöplerimizi temizlemek.

Uzay çöplerinin temizlenmesine yönelik araştırmalardan biri RemoveDebris isimli bir proje. 2017 yılında test edilmesi planlanan projede yörünge kalıntılarının imha edilmesi amacıyla farklı yöntemler kullanılıyor.

The Royal Society

Bunlardan ilkinde uzay çöplerinin balıkçı ağlarına benzeyen bir sistemle yakalanması, daha sonra ise uzay aracıyla birlikte hareket eden kalıntının uzay aracı Dünya’ya dönerken atmosferdeki sürtünme nedeniyle yanarak yok olması hedefleniyor. Test edilecek diğer yöntemlerde ise temel amaç yörünge kalıntılarının hareket doğrultularının atmosfere girmelerini sağlayacak şekilde değiştirilmesi.

Japonya Uzay Ajansı (JAXA) ise yakın zamanda uzay çöplerini temizlemek amacıyla geliştirdiği bir sistemi test etmek üzere uzaya yolladı.

JAXA

KITE olarak isimlendirilen deneyde uzay aracından ucunda 20 kg’lık bir kütle bulunan 700 m uzunluğunda bir ip salınacak. Deney sırasında ipten geçen elektrik akımının ve Dünya’nın manyetik alanının etkisiyle çevredeki uzay çöplerinin yön değiştirmesi ve atmosfere girmeleri hedefleniyor.

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) da Dünya’nın yörüngesini güvenli ve temiz bir bölge haline getirmek amacıyla Clean Space isimli bir program yürütüyor. Program kapsamında üzerinde çalışılan ve 2023’te hayata geçirilmesi planlanan e.Deorbit projesinde robot bir kol ya da bir ağ kullanılarak yörünge kalıntılarının yakalanması düşünülüyor.

e.Deorbit

Ancak uzaydaki izlerimizi temizleme çabalarında sadece uzay çöplerini “toplamaya” odaklanmak yeterli olmayabilir. Bu soruna kalıcı bir çözüm üretmenin temel yolu belki de uzay araştırmalarının her aşamasında (tasarım, üretim, fırlatma, işletme ve imha etme) daha çevreci ve sürdürülebilir teknolojiler geliştirmek.

Daha ayrıntılı bilgilere aşağıdaki kaynaklardan ulaşabilirsiniz.

Liou, J. -C., Johnson, N. L., “Instability of the present LEO satellite populations”, Advances in Space Research, Cilt 41, Sayı 7, s. 1046-1053, 2008.

Liou, J. -C., “The Orbital Debris Problem and the Challenges for Environment Remediation”, Space Debris Symposium, Japonya, 25 Ocak 2013.

Johnson, N., “The Collision of Iridium 33 and Cosmos 2251: The Shape of Things to Come”, 60th International Astronautical Congress, Güney Kore, 2009.

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/Clean_Space