Uzay Çalışmalarının Bugünü ve Geleceği

Uzay araştırmalarını beş ana grupta toplamak mümkündür. Bunlar: (1) bilimsel amaçlı programlar, (2) haberleşme pogramları, (3) Yer'i gözleme amaçlı programlar, (4) uzay taşımacılığı programları, (5) uzay istasyonu kurma programlarıdır. Özellikle ABD ve Rusya'nın Dünya'yı gözleme programları daha çok askeri amaçlıdır. On üç üyesi olan Avrupa Uzay Ajansı ESA'nın uzay araştırma programlarında ise askerî amaçlı hiçbir uzay çalışmasına yer verilmemektedir. Bu bakımdan NASA'nın askerî amaçlı deneyleri NASA ve ESA'nın ortak geliştirdiği uzay araştırmalarında sorun olmaktadıdr. NASA'nın ESA, Kanada ve Japonya ile ortaklaşa kuracağı uzay istasyonu bu yüzden yıllardır kurulamamıştır. Bilimsel amaçlı uzay araştırmaları plâzma fiziği, astrofizik gibi bilim dallarında temel bilginin gelişimini sağlayan, evrendeki fiziksel olayların anlaşılmasına ışık tutan, ancak ülkelerin ekonomisine hemen doğrudan katkısı olmayan uzun vadede kârlı yatırımlardır. Çünkü temel bilimlerdeki bilgi birikimi, toplum sorunlarının çözümünde ilk başvurulan kaynaktır. Haberleşme ve Dünya'yı gözleme amaçlı uzay çalışmaları araştırmadan çok, doğrudan hizmet çalışmalarıdır. Haberleşme uyduları kıtalar arası telsiz-telefon görüşmelerini etkin bir şekilde mümkün kıldığı gibi, radyo ve televizyon yayınlarının uzak mesafelere aktarılmasını sağlarlar. Dünya'yı gözleme amaçlı uzay çalışmaları ise, askerî ve meteorolojik gözlemler yanında; tarım, madencilik ve çevre amaçlı gözlem programlarını da içerir. Verimli ve verimsiz toprakların dağılımı, toprağın çoraklaşması, çölleşme, orman alanlarının dağılımı ve değişimi, suların kirlenmesi, volkanik aktivite, ozon tabakasındaki değişimler gibi insanlığı doğrudan ilgilendiren konulardaki incelemeler yapay uydularla Dünya dışından etkin biçimde yapılabilmektedir. Haberleşme ve Dünya'yı gözleme amaçlı uzay çalışmalarına yatırılan paralar ülkelerin ekonomisine çok kısa sürede katlanarak geri dönmektedir. Bu bakımdan, birçok ülke uzay çalışmalarına haberleşme ve Dünya'yı gözleme uydularıyla başlamaktadır.

Şekil 6.5: ESA, NASA, Kanada ve Japonyanın beraber geliştirdikleri uzay istasyonu "Freedom" un temsili görünüşü.

Uzay taşımacılığı ve uzay istasyonu kurma programları diğer uzay araştırmalarına zemin hazırlayan alt yapı çalışmalarıdır. Uzay araştırmalarına giren ve uzun vadede bu çalışmaları geliştirmeyi amaçlayan her ülke bu iki alana yatırım yapmaktadır. Uzay taşımacılığı programları uzay rampaları ve değişik güçte ve yapıdaki roketlerin yanında tekrar tekrar kullanabilme olanağı sağlayan uzay mekiği yapım programlarını içerir. Uzay mekiklerinin geliştirilmesi uzay araştırmalarına yapılan yatırımların kısıtlanması sonucu az yatırımla daha çok çalışma yürütme amaçlanarak yapılmıştır. NASA 1986 daki "Challenger" kazasından sonra uzay mekiği programını durdurmuş ve ancak bir dizi güvenlik tedbirleriyle ilgili değişiklikten sonra 1988'de yeniden başlatmıştır. Bu durum hem NASA'nın hem de ESA'nın uzay araştırması programlarında istenmeyen ertelemelere ve gecikmelere neden olmuştur.Rusya da 1980'li yılların ortalarında "Buran" adlı bir uzay mekiği geliştirip deneme uçuşlarını yapmış, ancak her nedense aktif uygulamaya sokamamıştır. ESA'da uzaya 4.5'ton yük taşıyabilecek "Hermes" adlı küçük bir uzay mekiğinin yapımına üç yıl önce başlamıştır. Hermes'in 1997'den sonra göreve başlaması plânlanmaktadır. Bu arada, ESA uzay taşımacılığı ve uzay istasyonu kurma programı için Ariana-5 adlı çok güçlü bir roket sistemi geliştirmekte; "Mikrogravity", "Eurecea" ve "Columbus" adlı çok amaçlı deney modüllerinin yapımını sürdürmektedir. Columbus deney modülü, ESA'nın; NASA, Canada ve Japonya ile beraber geliştirdikleri "Freedom" adlı uzay istasyonunun bir parçasıdır. NASA'nın askeri amaçlı kullanmak istemesi ve parasal kısıtlamalar nedeniyle istasyonun yapımı tekrar tekrar ertelenmiştir. Freedom'un ancak 90'lı yılların sonunda Yer etrafında yörüngeye parça parça götürülüp orada monte edilmesi beklenmektedir. Dünya ile Freedom arasındaki taşıma işini Hermes, NASA'nın uzay mekikleriyle beraber gerçekleştirecektir. ESA son yıllarda, Dünya'yı gözleme programına hız vermiştir. Bugün ESA'nın 10 uydusu Yer'i gözlemektedir. ESA'nın bu programlarında harcanan paraların en az % 90'ının üye ülke ekonomilerine birkaç yıl içinde geri dönmesi öngörülmektedir.

Bilimsel amaçlı uzay çalışması programlarına gelince, özellikle NASA'nın bu programları için bütçesi gitttikçe kısılmaktadır. Bunun nedeni 1990 yılında Hipparcos adlı astrometri uydusunun istenen yörüngeye oturtulamaması ve yine 1990 yılında çalışmaya başlatılan Hubble Uzay Teleskopu'nun temel aynasında optik bir yanılgının ortaya çıkmasıdır. İstenen düzeyde olmasa da bu iki uzay aracı çok yeni bilimsel veriler üretmektedir. 1990'lı yılların bilimsel amaçlı uzay araştırmalarında en büyük başarıları sırasıyla: a) Magellan uzay aracıyla Venüs yüzeyinin çok duyarlı haritalanması, b) Rosat X- ışın teleskopuyla gök yüzünün önceki gözlemlere göre l00 kat daha duyarlı taranması, c) GRO gama ışını uydusu ile tüm gök yüzünün gama ışınlarında taranması, d) Ulysses uydusuyla Güneş'in manyetik kutuplarının ve gezegenlerarası gaz ve tozun incelenmeye başlanmasıdır. Bu arada Jüpiter ve uydularının ayrıntılı incelenmesi için 1989 da fırlatılan Galile uydusu, Şubat 1990'da Venüs'ün, Aralık 1990'da da tekrar Yer'in yakınından geçtikten sonra Jüpiter'e doğru yoluna devam etmektedir. Bu uydu, Aralık 1995'de Jüpiter'e ulaşacaktir. Kasım 1989'dan beri evreni kırmızıötesi ışınlarıyla inceleyen COBE'nin gözlemsel verileri büyük patlama kuramını desteklemektedir. 1978'den beri morötesi dalgaboylarında çok başarılı gözlemler yapan ve çoktandır durması beklenen IUE uydusunun, 1994 yılı sonuna kadar çalışacağı sanılmaktadır. Bu uydunun gözlemleri, ülkemizdeki astronomlar tarafından da birçok araştırma ve tez projelerinde değerlendirilmektedir. Hipparcos astrometri uydusunun da 1994 yılı ortalarında çalışmasını durdurması beklenmektedir. Bir grup Türk astronomunun bu uyduda da bir gözlemsel projesi bulunmaktadır. Hubble Uzay Teleskopu'nun ömrü daha çok uzundur. l993 yılı sonunda bu teleskopun uzay mekiğiyle yörüngede onarımı yapılmıştır. Güneş'in kutup bölgesini incelemek amacıyla ESA ve NASA ortaklığıyla Ekim 1990 da fırlatılan Ulysses uzay aracı, yaklaşık 60000 km/sn'lik hızla fırlatıştan sadece yedi saat sonra, Ay yörüngesini geçmiş ve Galile uydusundan bir yıl sonra fırlatıldığı hâlde, hızı ve izlediği yol nedeniyle Galile'den dört yıl önce1992'de Jüpiter'e ulaşıp onun çekim etkisiyle ekliptik düzlemi dışına çıkıp Güneş'e yönelmiştir. Haziran 1994'te Güneş'in güney kutbundan, Şubat 1995'te ekvator bölgesinden ve Haziran 1995'te de kuzey kutbundan geçerek görevini sürdürmektedir. Yolculuğu sırasında Güneş'in manyetik alanı, Güneş rüzgârı ve gezegenlerarası gaz ve toz ölçümleri yapacak, ancak kamerası olmadığı için hiçbir fotograf göndermeyecektir.

Şekil 6.6: Hubble uzay teleskopu.

1986'da Halley kuyruklu yıldızının çok yakınından geçerek birkaç uzay aracı tarafından yerinde incelenmesindeki başarı sonrasında NASA CRAF uzay aracıyla Hestia ve Tempel-2 asteroitlerine gitmeyi plânlamaktadır. ESA ise Halley kuyruklu yıldızının içinden geçen GIOTTO uzay aracını, 1992 yılında Grigg-Skjellerup adlı kuyruklu yıldızına yöneltti. Bu araştırmalar güneş sisteminin oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler verecektir. Bu arada 90'lı yılların sonlarında Ay üslerinin kurulması, Mars'a insansız 1-2 uzay aracı gönderilmesi, oradan toprak örnekleri getirilmesi, hatta 2000'li yılların başlarında Mars'a insanlı yolculukların yapılması ve Mars üslerinin kurulması plânlanmaktadır. Bu üslerde yaşama koşullarını oluşturma ve geliştirme çalışmaları şimdiden başlatılmıştır. ABD 'de Dünya'dan tamamen yalıtılmış BIOS-2 adlı geniş bir ortamda bu tür deneyler yapılmaktadır. Yaşamı Ay'a ve Mars'a taşıma çalışmalarına Japonya da büyük bir hızla başlamıştır. Japonlar, 2030 dan önce Mars üssünü kuracaklarını bildirmektedir.

Sovyetler Birliği'nin dağılmasından sonra, ilk kez bu ülkenin başlattığı uzay çalışmalarının geleceği oldukça karanlık görünmektedir. Sovyetler Birliği yıllardır kendi uzay istasyonlarındaki uygulamalı çalışmalara ağırlık vermiştir. 1985'ten buyana ikinci nesil 20 tonluk oldukça geliştirilmiş Mir Uzay İstasyonu'nu etkin şekilde kullanmaktadırlar. Tıp, biyoloji, tarım ve teknoloji gibi konulardaki uygulama deneyleri yanında Mir İstasyonu'na bilimsel amaçlı çalışan gözlem aygıtları da yerleştirilebilmektedir. Son birkaç yıldır Rusya, uzay çalışmalarında da batıya açılma, ortak çalışmalara girme politikası uygulamış; Fransa, İngiltere, İskandinav ülkeleriyle ortak deney programları oluşturmuş; hatta Suriye, Bulgaristan, Afganistan, Avusturya, Malezya ve Irak'la da bu yönde anlaşmalar yapmıştır.

Şekil 6.7: ESA'nın Yer'le Freedom uzay istasyonu arasındaki ulaşımı sağlamak amacıyla geliştirmekte olduğu uzay mekiği HERMES.

1990'lı yılların başlarında Sovyetler, uzay çalışmalarında birkaç başarısızlık da yaşamıştır: Mars'a gönderilen iki Phobos uzay aracıyla irtibat kaybedilmiş, yani araçlar uzayda kaybolmuş ve her nedense Buran adlı yeni uzay mekiği kullanılamamıştır. Sovyetler, geleceğe yönelik uzay çalışmaları olarak Energia-Buran kompleksi olarak fırlatma sistemlerini yenilemeyi ve 20' şer tonluk dört parçadan oluşacak dev bir uzay istasyonunun yapımını plânlamaktadırlar. Ayrıca Sovyetler 1990'lı yılların ikinci yarısında Dünya yörüngesine x ve gama ışını teleskopları ve interferometre olarak kullanmak için 10 m çaplı radyo teleskopları yerleştirmeyi plânlamaktadır. 1992 yılına girmeden Sovyetler Birliği'nin dağılmış olması nedeniyle uzay çalışmalarını her ne kadar olumsuz etkilemiş olsada önceden plânlanan programları uygulamaya konmaktadır.

Şekil 6.8: 1990'lı yılların sonunda kurulması plânlanan Ay üssünün temsili görünüşü.

Gelişmekte olan hatta geri kalmış ülkeler, gelişmiş ülkelerin uzay çalışması programlarına birer ikişer katılarak bir ucundan uzay araştırmalarına başlamaktadır. Özellikle Birleşik Devletler Topluluğu son birkaç yıllık uzay araştırmaları politikası birçok ülkeye bu fırsatı vermiştir. Uzay araştırmaları ileri teknoloji gerektirir. Bir ülkenin uzay araştırmalarına başlaması o ülkede birçok sanayi kolunun gerektirdiği ileri teknolojinin hızla gelişmesini sağlar. Uzay çalışmalarında parasal zorlukları aşabilmek, araştırmalardan maksimum yararı sağlayabilmek ve aynı çalışmaları boşuna tekrar etmemek için NASA ve ESA da artık mümkün olduğunca yaygın bir uluslararası işbirliğini yararlı görmektedir ve projelerin her aşamasındaki gelişmeler ilgili Türk bilim adamlarına da gönderilmektedir.

Uzay çalışmaları, 1993 yılında ülkemizde de öncelikli bilim ve teknoloji alanları içine alınmış ve "Ulusal Gözlem Evi" kurulmasına karar verildikten sonra TÜRKSAT haberleşme, bilimsel ve yer uydu gözleme sisteminin gerçekleştirilmesi ve Türk Uzay Ajansı'nın kurulmasına olanak sağlanması için Fransız Aerospatiale firmasıyla bir anlaşma imzalanmıştır. İlk TÜRKSAT haberleşme uydusu, TÜRKSAT-1A 24 Ocak 1994 günü ESA'nın Ariane-4 roketiyle fırlatılmış ve fırlatılıştan 12 dakika sonra 3. kademe roketin ateşlenmesinde ortaya çıkan bir arıza nedeniyle düşmüştür. TÜRKSAT-1B 'nin yörüngeye oturtulup hizmet vermeye başlaması Ağustos 1994’te gerçekleşmiştir. 1996 ortalarında TÜRKSAT-1C’nin yörüngeye oturtulması plânlanmaktadır. Ayrıca ülkemiz, Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) kanalıyla Rusya'nın 1996’da atacağı Spectrum-X-Gamma uydusunun uluslararası gözlem işbirliğine katılmaya karar vermiştir. Bu gelişmelerle, gelecek 4-5 yıl içinde olanaklar değerlendirilebilirse ülkemiz de uzay araştırmalarına girmiş olacaktır.