Varacağımız mesafeler ne kadar uzak olsa da bizi uzayda zorlayan en büyük etken, kullandığımız araçların yavaşlığı. Parçacıkları ışık hızına yakın hızlara kadar hızlandırabiliyoruz ama uzay araçlarının hızı, ışık hızının yüzde üçüne bile çıkamıyor. Mars’a gitmek, bugünkü teknoloji ile “en az” beş ay sürüyor.
Şu aralar kızıl gezegene üç günde varmamızı sağlayacak bir sistemden bahsediliyor. NASA ile çalışan bilim insanı Philip Lubin uzay aracını lazerlerin ittiği dev yelkenlerle hızlandıracak bir sistem üzerinde çalışıyor. Sistemin arka planında fotonların yarattığı momentum var ama Güneş kaynaklı fotonlar yerine bu kez Dünya merkezli dev lazerlerden bahsediyor. Lubin’e göre son gelişmeler bu olayı bilimkurgudan bilimsel gerçekliğe taşıyor ve bunu yapmamamız için bir sebep yok.
Bu sistemin nasıl çalışacağını anlamaya çalışalım. Günümüzde kullanılan kimyasal yakıtlarbüyük bir itki sağlasa bile bu, kısa süreli ve ancak büyük miktarların yakılması ile sağlanabiliyor. Kimyasal itki sistemleri, ışınım ya da ışık kullanılan elektromanyetik sistemlere göre çok verimsiz. Lubin’in bir makalesinde dediği gibi, kimyasal sistemler kimyasal enerji ile sınırlıyken, elektromanyetik ivmelenme ışık hızıyla sınırlı.
Mars bize şu anki teknolojimizle yorucu ve uzun bir yolculuğa neden olacak kadar uzak ancak, bu uzun süre yakında çok azalabilir.
Burada şöyle bir sorun var: Elektromanyetik ivmelenmeyi laboratuvar ortamında yaratmak basit olsa da fotonik itki, pek çok karmaşık sisteme ihtiyaç duyar. Öncelikle CERN‘deki LHC’de bulunanlar gibi çok güçlü süper iletken mıknatıslar gerekir ve bunları uzay seyahati için gereken uygun boyutlarda tasarlamak hiç kolay değildir.
Peki fotonlar kocaman uzay aracını nasıl itecek? Fotonlar kütlesiz olmakla birlikte yüksek enerji ve momentum taşırlar. Bir nesneden yansıdıklarında o nesneye ufak bir itmeuygularlar. Büyük bir yelkene uygulamaya devam ederlerse sonuç olarak uzay aracı hızlanır. Lubin ve ekibi sistemlerini henüz denemedi ama, 100 kiloluk bir yükü Mars’a üç günde götürebileceklerini hesap etti.
Gönderilen roketlerin tonlarca olan kütlesini düşünecek olursak bu miktar inanılmaz küçük kalır çünkü araç, üzerinde hiçbir yakıt taşımayacak. Hesaplara göre insanlı bir aracın Mars’a gitmesi ise yaklaşık bir ay alacak. Yani bugünkü en güçlü roketin (Space Launch System-SLS) beşte biri. Fotonik itki bir uzay aracını ışık hızının yüzde otuzuna kadar hızlandırabilir ve bu 50-100 gigawatts kimyasal enerjiye denktir. Ama asıl faydası, bizi Güneş Sistemi’nin ötesine taşıyacak uzun mesafelerde görülecektir.
Bir gün Mars gezegeni yeni evimiz olacak. Ancak, şimdilik buna epeyce zaman var gibi.
Açıkçası bu sistem insan taşıma amacıyla tasarlanmadı çünkü, uzun mesafeleri gitmek için çok daha ağır olması gerekir. Lubin’e göre robotlar uzun mesafe için daha iyi bir seçenek ve hatta Lubin, zar kadar ince uzay araçlarını ışık hızına yakın hızlara çıkarmayı öneriyor. Yine de yapay zekamızı uzak mesafelere, özellikle yaşanabilir gezegenlere göndermek çok büyük bir şey. Lubin’in makalesinde belirttiği gibi, bizi evimizden uzaklara götürecek yolculuğa çıkmanın zamanı gelmiştir belki de.
Lubin ve ekibi 2015 yılında NASA’dan fon kazandı ve fotonik itki sisteminin uzay seyahatlerinde kullanılabileceğini kanıtlamaları bekleniyor. Bizler de onlardan gelecek sonuçları merakla bekliyoruz.
Çeviri: Nazlı Turan
sciencealert
Marsa gideceklerine New York'un, Londra'nın, İstanbul'un trafik sorununu çözsünler önce...
