Mars gezegeni gece gökyüzünde olan en parlak
objelerden biridir, onu çıplak gözle kolaylıkla parlak kırmızı
bir yıldız olarak görebiliriz. Her iki yılda bir, Mars ve
Dünya en yakın noktalarına ulaşırlar, buna “karşı konum”
deniyor. Bu olduğunda Mars, Dünya’ya 55.000.000 km kadar yakın
olabiliyor. Ve her iki yılda, uzay ajansları Kızıl gezegene
uzay aracı yollamak için bu yörüngesel yerleşimin avantajını
kullanıyorlar. Peki, Mars’a gitmek ne kadar sürüyor?
Dünya'dan Mars'a olan toplam yolculuğun
zamanı, fırlatmanın hızına, Dünya ve Mars'ın hizalanışına ve
uzay aracının hedefine ulaşması için gereken yolcuğun zamanına
dayanarak, 150-300 gün arasında değişiyor. Aslına bakarsanız,
ne kadar yakıt yakmaya istekli olmanız zamanı etkileyen
birinci faktör. Daha fazla yakıt, size daha kısa yolculuk
zamanı olarak geri deniyor elbet; ama bu da maliyetin artması
anlamına geliyor.
Mars'a gitmenin
tarihi
Dünya!dan Mars!a olan seyahati tamamlamayı
başaran ilk mekik NASA’nın Mariner 4’üydü. Mekik, 28 Kasım
1964 tarihinde fırlatılmıştı ve Mars’a 14 Haziran 1965
tarihinde başarılı bir şekilde, 21 fotoğraf çekerek ulaşmıştı.
Mariner 4’ün toplam uçuş zamanı 228 gündü.
Mars’a olan bir sonraki başarılı görev Mariner
6’nındı; 25 Şubat 1969'da fırlatılan mekik, gezegene
1969’un 31 Haziran'ında ulaştı. Uçuş zamanı yalnızca 156 gün
sürdü. Bu yolculuğu, Mariner 7’de başarılı bir şekilde
bitirmiş ve bunun için sadece 131 güne ihtiyaç duymuştu.
Mars etrafında ilk kez başarılı bir yörünge
dönüşüne giden Mariner 9, 1971’in 30 Mayıs'ında fırlatılmış ve
13 Kasım 1971 tarihinde 167 günlük bir sürecin sonunda
yörüngeye varmıştı.
Mars keşifleri için zaman modeli, 50 yıla varan süredir
sabit halde duruyor: yaklaşık 150-300 gün.
Daha fazla örnek vermek gerekirse:
-
Viking 1(1976) => 335 gün
-
Viking 2(1976) => 360 gün
-
Mars Reconnaissance Orbiter (2006) => 210 gün
-
Phoenix Lander (2008)=> 295 gün
-
Curiosity Lander (2012)=> 253 gün
Neden bu kadar
uzun sürüyor?
Mars’ın yalnızca
55 milyon km uzakta olduğu gerçeğini dikkate alırsak ve
mekiğin saatte 20.000 km hızınının doruğunda yolculuk aldığını
düşünürsek, mekiğin seyahati 115 günde tamamlamasını bekliyor
olabilirsiniz; fakat daha uzun sürüyor. Bunun asıl
sebebi, hem Dünya'nın hem de Mars'ın, Güneş etrafında
yörüngede dönüyor olmaları. Mars’a direk nişan alıp
roketlerinizi öylece ateşe verip gidemiyorsunuz; çünkü öyle
yaptığınız takdirde oraya vardığınız zaman, Mars çoktan
hareket etmiş olur. Bunun yerine Dünya'dan fırlatılacak olan
uzay mekiğinin, tam da Marsı'n olacağı noktaya hedef alınması
gerekiyor.
Diğer bir sınırlama ise yakıt. Eğersınırsız
miktarda bir yakıtınız olsaydı, uzay mekiğinizi direk olarak
Mars’a nişan alır, roketlerinizi yolculuğun yarısına kadar
ateşlerdiniz, sonra da dönüp yolculuğun diğer yarısında
hızı keserek ilerlerdiniz. Böylece yolculuğun zamanını sabit
olandan, bir oran azaltabilirdiniz ama bunun için ihtiyaç
duyulan yakıt, olanakların dışında.
Mars’a en düşük
miktarda yakıtla nasıl gidilir?
Mühendislerin öncelikli endişesi, bir uzay
aracını Mars’a en düşük yakıt kullanımıyla nasıl
götürebilecekleridir. Robotlar uzayın saldırgan ortamını pek
umursadıklarından dolayı roket fırlatışının maliyetini
düşürebildiğiniz kadar düşürmek gayet mantıklı bir hal alıyor.
NASA mühendisleri, bir uzay mekiğini Dünya'dan
Mars'a en az miktarda yakıtla yollamayı olası kılmak içinHohmann
Transfer Yörüngesi (ya da Minimum Enerji Transfer
Yörüngesi) denilen yolculuk tekniğini kullanıyorlar. Teknik
ilk olarak,1925’te bu manevranın ilk açıklamasını yayınlayan Walter
Hohmann tarafından ileri sürüldü.
Roketinizi direk Mars'a hedef almak yerine
uzay mekiğinizin yörüngesini arttırıyorsunuz, böylece Güneş
etrafında Dünya'dan daha büyük bir yörüngeyi izliyor. Sonuç
olarak bu yörünge, Mars'ın yörüngesiyle kesişiyor, üstelik tam
da Mars’ın orada olduğu an.
Eğer fırlatmayı en az yakıtla yapmayı
istiyorsanız, uzun yolu seçip yörüngeyi artırmanız ve Mars'a
olan yolculuk süresini yükseltmeniz gerekiyor.
Mars'a olan
yolculuk zamanını düşürmek için diğer fikirler
Bir uzay mekiğinin Mars'a ulaşması için 250
gün beklerken biraz sabra ihtiyaç duysak da, eğer insanları
yolluyorsak, tamamen farklı bir itiş gücü metoduna ihtiyaç
duyabiliriz. Neden mi? Uzay saldırgan bir ortam ve gezegenler
arasındaki uzayda bulanan radyasyon, astronotlara uzun
dönemde ciddi sağlık riskine yol açıyor. Arka plandaki kozmik
ışınlar, kansere sebebiyet veren bir radyasyon barajı görevini
de üstleniyor; ama daha büyük bir risk var, oda korunmasız
astronotları birkaç saatte öldürebilen,güçlü güneş
fırtınaları! Eğer yolculuk zamanını düşürebilirseniz,
astronotların radyasyona maruz kaldıkları zamanı düşürürsünüz
ve buna ek olarak dönüş yolculuğu için gerekli kaynakları
azaltmış olursunuz.
Nükleerle gitmek
Fikirlerden biri olan nükleer rokette,
işlenmiş sıvıyı (hidrojen gibi), bir nükleer reaktörün içinde
yoğun sıcaklıklarda ısıtabiliriz ve sonra onu roketin ağzından
dışarıya yüksek hızlarda boşaltarak bir itiş gücü
oluşturulabiliriz. Kimyasal reaktörlerden daha yoğun enerjiye
sahip olan nükleer reaktörler ile daha az yakıt ile daha hızlı
itiş elde edilebileceğinden; nükleer bir roketin yolculuk
zamanını 7 aya kadar düşürülebileceği öne sürülüyor.
Manyetikle gitmek
Bir
diğer öne sürülen teknolojinin adı Değişken Özel İtki
Magnetoplasma Roketi (VASIMR). Elektromanyetik motordan
oluşan sistem, radyo dalgalarını kullanarak püskürtücüyü
iyonize ediyor ve ısıtıyor. Bu plazma adı verilen, iyonize
olmuş bir gaz oluşturuyor; bu da daha sonra uzay mekiğinin
arkasından dışarıya bırakılırken manyetik etki yaratarak,
yüksek hızda itici kuvvet oluşturuyor. Eski astronot Franklin
Chang-Diaz, bu teknolojinin gelişmesi için öncü oluyor ve
bir prototipinin Uluslararası Uzay İstasyonu'nda Dünya
üzerindeki seviyesini koruması için kurulması beklentiler
arasında. Mars'a olan bir görevde, bir VASIMR roketinin
seyahat zamanını 5 ayın altına düşürebileceğine inanılıyor.
Muhtemelen, en alışılmadık önerilerden biride,
bir anti-madde roketi kullanmak olsa gerek. Parçacık
hızlandırıcılarda yaratılacak bir anti-madde makul olasılıkla
kullanabileceğiniz en yoğun enerji. Atomun maddesi atomun
anti-maddesiyle buluşunca, bunlar saf enerjiye dönüşüyorlar ve
Albert Einstein’ın ünlü E=mc2 denkleminde varsaydığı gibi
sadece 10 miligramlık anti-madde, insan taşıyan mekiği sadece
45 günde Mars'a ulaştırabilir. Ama mümkün olsa bile çok az
miktarda anti-madde üretmek için bile 250 milyon dolara
ihtiyacımız var.
Mars'a yapılacak
gelecek yolculuklar
Mars'a gidiş yolunun süresini kısaltmak için
inanılmaz teknolojiler önerilse de, mühendisler denenmiş ve
doğru bildikleri minimum enerji transfer yörüngesi metodunu
kimyasal roketleriyle kullanmaya devam edecekler. NASA’nın,
2013’te başlatacağı, MAVEN görevi de bu tekniği kullanacak;
buna ek olarak ESA’nın Dış Mars (ExoMars) görevleri de aynı
tekniği izleyecek. Diğer tekniklerin yaygınlaşması ve Mars’a
olan yolculuğun yarı yarıya azalması için önümüzde daha
onlarca yılın olduğu gözüküyor. Ama kim bilir belki de düşük
maliyetli yeni bir teknoloji geliştirilir ve o kadar
beklememiz gerekmez.
Kaynak: http://www.universetoday.com/14841/how-long-does-it-take-to-get-to-mars/
|