Gökbilimciler yakın zamanda, güneşimize en yakın yıldız olan Proxima Centauri’nin çevresinde Dünya benzeri bir gezegenin güçlü kanıtlarını açıkladılar ve bu da onu bugüne kadar bulunan en yakın ötegezegen haline getirdi . Yıldız sistemi kozmik komşumuz olmasına rağmen, hala Dünya’dan 4,2 ışık yılı uzakta bulunuyor. Böylesine hatta çok daha uzak mesefelerde yolcukluk edebilir miyiz? Yıldızlararası uzay yolculuğu mümkün mü?
Güneş sistemini keşfetmek için şu anda kullanılan robotik sondalar gibi, en yakın yıldızların bile geleneksel uzay araçlarıyla ulaşması on binlerce yıl alacaktır. Bu uzay araçları, kimyasal roketler, düşük itişli iyon tahrikleri ve yerçekimi destekli yörüngelerin bir kombinasyonu tarafından yönlendiriliyor – güneş veya onlara büyük bir hız patlaması sağlayan büyük gezegenler etrafında “sapan manevraları” olarak adlandırılanlar dahil.
Ancak güneş sistemimizin ötesine geçeceksek, bundan biraz daha hızlı bir şeye ihtiyacımız olacak – belki de burada NASA’nın Satürn V roketiyle ölçeklendirilmek üzere grafiksel olarak gösterilen dev Project Daedalus füzyon roketi gibi bir şeye ihtiyacımız olacak. İşte robotların ve hatta insan kaşiflerin Proxima Centauri sistemini veya diğer kozmik mahalleleri ziyaret edebileceği yedi yol.
Daedalus Projesi
Daedalus Projesi, 1970’lerde İngiliz Gezegenler Arası Topluluğunda bir grup teknik uzman tarafından geliştirilen bir konsept tasarımıdır. Hedef ise Barnard Yıldızıydı. Bizden yaklaşık 6 ışık yılı uzaklıkta, birçok yönden gökbilimcilerin potansiyel olarak yaşanabilir bir gezegenin işaretleri bulduklarını bildirdiği Proxima Centauri’ye benzer bir kırmızı cüce. Daedalus Projesi tasarlandığında, bazı gökbilimciler Barnard Yıldızı’nın yörüngesinde gaz devi bir gezegen olabileceğini düşündüler, ancak o zamandan beri yıldız sisteminde hiçbir gezegen bulunamadı.
Beş yıllık projenin sonucu, 400 tonluk robotik bir sondayı ışık hızının yaklaşık yüzde 12’sine çıkaracak iki aşamalı, 54.000 tonluk bir nükleer roket olan Daedalus uzay aracının tasarımıydı. Bu projeyle, sondanın yaklaşık 50 yıl içinde Barnard Yıldızı’na ulaşacağı planlanmıştı.
Daedalus uzay aracının roketleri, ayın yüzeyinden çıkarılabilen helyum-3 gibi bir yakıt pelet akışını patlatmak için elektron ışınları kullanılarak nükleer füzyonla güçlendirilecekti. Öyle olsa bile, motorlar uzay aracını yaklaşık 4 yıl içinde en yüksek hızına çıkarmak için on binlerce ton yakıt tüketecekti.
Daedalus, Dünya yüzeyinden kalkmak için çok büyük olurdu, bu yüzden yörüngede inşa edilmesi gerekecekti, bu da böyle bir uzay aracının, bugün var olmayan uzayda inşaat kapasitesi olmadan inşa edilemeyeceği anlamına geliyor.
Proje Icarus
Icarus Projesi, potansiyel olarak yaşanabilir bir dış gezegene sahip olan, Dünya’nın 22 ışık yılı içindeki herhangi bir yıldıza ulaşmak için tasarlanmıştır, yani Proxima Centauri çevresinde bir gezegen doğrulanırsa, hedef haline gelebilir.
Project Icarus, Daedalus tasarımını yeni teknolojiler ve fikirlerle güncellemeyi hedefliyor. Önerilen iyileştirmeler arasında, elektron ışınları yerine lazerler tarafından patlatılacak olan farklı bir nükleer yakıt kullanan füzyon roket motorları yer alıyor.
Icarus sondası, elektronik minyatürleştirme ve robotikteki ilerlemeler ve gelecekteki nanoteknolojiler sayesinde Daedalus Projesi için öngörülen 400 tonluk sondadan daha küçük olabilir – bu, uzay aracının tam hızına ulaşmak için daha az yakıt taşıması gerektiği anlamına gelir.
Hafif Yelken
Yıldızlararası seyahat için belki de en iyi seçeneğimiz hiç roket kullanmamak olabilir. Bir uzay aracını itmek için ışık basıncını kullanan hafif yelkenler , gezegenler arası uzay sondaları için şimdiden düşünülmeye başlandı ve 2010’da Japonya’nın deneysel IKAROS uzay aracı, 14 mt genişliğindeki hafif yelkeniyle Venüs’e bir yolculuk gerçekleştirmişti.
Ancak, güneş ışığı tarafından yönlendirilen hafif yelkenler, güneş sistemini keşfetmenin zaten etkili bir yolu olsa da, yıldızlararası mesafeleri makul bir sürede kat edecek kadar hızlı değiller.
Yapılacak yolculuğun başlangıcında, uzay aracı ışık huzmesinden daha fazla itme gücü elde etmek için lazer kaynağından çok uzakta olana kadar, ışık yelkenini çok yüksek hızlara itmek için güçlü lazerler kullanmak gerekecek. Sürüş lazerleri Dünya’da veya yörüngede inşa edileceğinden, yıldızlararası hafif yelkenli uzay aracının yolculuk için yakıt taşımasına gerek kalmayacak ve böylece uzay aracının kütlesi küçük tutulabilecek.
Lazer güdümlü hafif yelkenli uzay aracı, yatırımcı Yuri Milner ve fizikçi Stephen Hawking tarafından duyurulan Starshot projesinin de temelini oluşturuyor. Proje, 2036 yılına kadar yaklaşık 10 milyar dolarlık nihai bir görev maliyetiyle çalışan bir prototip oluşturmayı hedefliyor.
Proje, hızlandırılmadan önce yörüngedeki bir “ana gemiden” konuşlandırılacak, her biri birkaç gram ağırlığında ve 4 m çapında hafif bir yelkene bağlı yaklaşık 1.000 pul büyüklüğünde “StarChip” uzay aracından oluşan bir sürü öngörüyor. yer tabanlı lazerler tarafından ışık hızının yaklaşık yüzde 15 ila 20’si kadar hızlara ulaşılması hedefleniyor.
Bu, uzay aracının, Proxima Centauri yıldızını ve olası gezegenini içeren üç yıldızlı bir sistem olan Alpha Centauri sistemine 20 ila 30 yıl arasında 4 ışıkyılı yolculuk yapmasına izin verecek.
Çığır Açan Starshot projesinin arkasındaki kavramlar, Santa Barbara, California Üniversitesi’nde kozmoloji profesörü olan Philip Lubin tarafından incelendi ve geriye kalan en büyük zorluğun hafif yelkenli uzay aracını sürmek için yeterince güçlü lazerler yaratmak olduğunu söylüyor.
Bussard Ramjet
1960 yılında fizikçi Robert Bussard tarafından önerilen Bussard Ramjet konsepti, füzyon roketlerinin yüksek itiş gücü ile hafif yelkenlerin düşük yakıt gereksinimlerini birleştiriyor.
Bussard Ramjet, kendi yakıtını taşımak yerine, önünde binlerce mil uzanan huni şeklindeki geniş bir elektromanyetik alan kullanarak, Yıldızlararası Ortam olarak bilinen yıldızlararası uzayda bulunan çok ince gaz ve toz izlerini toplayacaktır.
Yıldızlararası Ortamdan gelen hidrojen daha sonra sıkıştırılacak ve uzay aracının arkasında, onu ileriye doğru hareket ettiren bir füzyon roketinde yakıt olarak kullanılacaktı.
Teoride, Bussard Ramjet tarafından sürülen bir uzay aracı, yolunda yeterli itme gücü sağlayacak kadar yıldızlararası gaz olduğu sürece hızlanmaya devam edebilir ve ışık hızının yüksek bir kısmına ulaşabilir.
Ne yazık ki, güneş sistemimizin ve yakındaki yıldızların etrafındaki Yıldızlararası ortam maddesel anlamda oldukça fakirdir ve bilim adamları, orada bir Bussard Ramjet’i beslemek için yeterli hidrojen olmadığını hesapladılar.
Yavaş Tekneler
Işık hızının yüzde 10’u veya daha fazla hızında seyahat eden süper hızlı roketlerle bile, en yakın yıldızlar dışındaki tüm yıldızlara ulaşmak için birçok insan ömrü gerekir. Sahip olduğumuz teknolojiyi düşünürsek yıldızlararası mesafelerin, önümüzdeki birkaç yüz yıl içinde bir insan yolculuğunu akla getiremeyecek kadar büyük olduğunu söyleyebiliriz.
Yine de, bir gün insanları yıldızlara götürebilecek “Yavaş Tekne” kavramları olarak bilinenler için birkaç fikir var:
İnsan mürettebatının çok uzun yolculuk süresince “derin uyku” veya “askıya alınmış animasyon” durumunda tutulduğu Uyuyan Gemiler. Bu fikir, 1969’da Stanley Kubrick’in “2001: A Space Odyssey”, 1979’da Ridley Scott’ın “Alien” ve 2009’da James Cameron’un “Avatar”ı da dahil olmak üzere birçok bilim kurgu filminde yer aldı. Bu fikir temelde yıldızlar arası yolculuk yapacak olan mürettebatın yolculuk süresince ‘derin uyku’ durumunda yüzlerce yıl geçirmelerini esas alıyor.
Nesil gemileri veya yıldızlararası gemiler olarak da bilinen Dünya Gemileri , dış gezegenleri kolonize etmek için nispeten yavaş bir yolculukta Dünya’dan büyük insan popülasyonlarını ve diğer türleri taşıyan dev bağımsız uzay habitatları olacaktır. Bu proje de yüzyıllar sürecek yolculuklar öngörüyor. Yolculuk sırasında devasa uzay gemilerinde tam bir habitat içerisinde tüm nesiller yaşayacak ve ölecek ve yalnızca orijinal nüfusun torunları varış noktasına ulaşabilecek.
Bir diğer ilginç fikir de Embriyo Gemileri , bu fikir ise uyuyan veya yaşayan insanlar yerine kriyojenik olarak donmuş embriyonik insanları uzak bir koloni gezegenine göndermeyi esas alıyor. Yolculuk sonunda özel tasarlanmış robotlar tarafından embriyolar çözülecek ve geliştirilecek. Ayrıca burada robotlardan oluşan bir ekip tarafından görevlerinde eğitilecekler.
Işıktan daha mı hızlı? – Warp Motoru-
Yıldızlar arası yapacağımız yolculuk için öncelikle hareket etmek yerine olduğumuz yerde sabit kalmamız gerekiyor. İşte Warp motorlarının yapabildiği şey de tam olarak bu. Warp motoru na sahip bir uzay gemisi hareket etmez. En azından kendisi hareket etmez. Onun yerine çevresindeki uzay ve zamanı hareket ettirir. Bu teknoloji ile uzay zamanı bir şekilde bükmeyi başarırsak yani evrenin dokusunu büzüştürüp bir noktaya toplamayı başarırsak istediğimiz noktaya çok kısa bir sürede gidebilmemiz mümkün. Ki uzay zamanı bükmek evrenimizde her an katrilyonlarca gök cismi tarafından gerçekleştirilen bir olay.
Söz gelimi güneşimiz de kendi çevresindeki uzay zamanı büküyor, hatta Jüpiter büyüklüğündeki devasa gezegenler de çevresindeki uzay zamanı bükebiliyor, ya da bunun dışında kara delikler çevresindeki uzay zamanı inanılmaz bir şekilde büküp kırabiliyor. Herhangi bir gök cismi sahip olduğu kütle ölçüsünce bu fenomeni gerçekleştirebiliyor. Bu mekanizmayı alıp yani evrenin milyarlarca yıldır yaptığı bu mekanizmayı alıp bir uzay gemisine adapte edebilir miyiz? Cevap edebiliriz. En azından teorik olarak bu mümkün. -Warp motoru ile ilgili makalemize burayı tıklayarak ulaşabilirsiniz-
