Uzayın derinliklerinde neler oluyor? Öteki gezegenlerde de hayat var mı? Bir gün bir ortaya gelebilecek miyiz? İnsanlık kuşaklardır bu sorulara karşılık arıyor. Gezegenimizin dışındaki alemde olup bitenler yüzyıllardır insanların aklını kurcalıyor. 50 yılı aşkın müddettir de uzay seyahatleri sayesinde merak ettiklerimizi yerinde inceleme talihini elde ediyoruz.
Bu seyahatlerde astronotların en kıymetli yardımcısı özel geliştirilen uzay giysileri. En son teknolojiler kullanılarak üretilen bu giysiler, insanları uzay boşluğunun ölümcül şartlarına karşı koruyan birer kalkan görevi görüyor.
NASA tarafından 1974’te geliştirilen uzay giysilerinin maliyeti o tarihte 15 ila 22 milyon dolar olarak açıklanmıştı. Bugün olsa tıpkı maliyetin 150 milyon doları bulabileceği tabir ediliyor. Öbür yandan, o tarihten bu yana yeni bir uzay giysisi geliştirmeyen NASA’nın elindeki giysiler tükenmek üzere. Hatta gerçek şu ki kurumun elinde yalnızca dört adet kullanılabilir uzay giysisi kaldı.
Bu sıkıntıya bir tahlil bulmak isteyen NASA, 2009’dan bu yana uzay giysisi geliştirme çalışmalarına 200 milyon dolardan fazla yatırım yapıyor. Kelam konusu yatırımların sonucunda 2019 yılında xEMU ismi verilen son prototip kamuoyuna sunuldu. Lakin xEMU hala prototip halinde ve NASA’nın uzay giysisi filosu da hala hazır değil.
Pekala uzay giysisi geliştirmek neden bu kadar uzun sürüyor ve bu giysiler neden bu kadar kıymetli?
NASA’nın son prototipi xEMU’yu mühendis Kristine Davis tanıttı
GİYSİ DEĞİL İNSAN HALİNDE BİR UZAY ARACI
Bu sorunun yanıtını ABD’nin başşehri Washington’da bulunan Smithsonian Enstitüsü’ne bağlı Ulusal Havacılık ve Uzay Müzesi’nin memleketler arası uzay programları ve uzay giysileri koleksiyonunun küratörü olan Cathleen Lewis verdi.
Insider’a konuşan Lewis bir uzay giysisinin yalnızca işe giderken giyilen bir üniforma değil, insan biçimi verilmiş tam işlevli bir uzay aracı olduğunu belirterek şunları söyledi: “Uzay giysisinin hedefi insanların bir uzay aracının ya da uzay istasyonunun rahatça dışına çıkabilmesini, etrafta dolaşarak manalı çalışmalar yapabilmesini sağlamaktır.”
Uzay giysisinin, içindeki astronotu uzay boşluğuna çekilmekten, Güneş’ten ve öteki gök cisimlerinden gelen radyasyondan ve uzayda başıboş dolaşan, saatteki suratı 30.000 kilometreyi bulabilen ve giysiyi delip geçebilen parçacıklardan muhafazası gerekiyor. Üstelik giysiler içlerindeki insanın hayatta kalabilmesi için gerekli oksijen, bağlantı, telemetri ve öteki bütün gereksinimlerini karşılayacak formda tasarlanıyor.
1970’LERDEN BERİ TIPKI GİYSİLER KULLANILIYOR
Halihazırda NASA’nın elinde bulunan uzay giysilerinin ömrü 40 yılı geçti. 1974 yılında Uzay Mekiği programı için 18 uzay giysisi geliştirildi. Bu giysiler 15 yıl evvel Apollo misyonlarında kullanılan giysinin dizaynının üzerine eklemeler yapılarak üretilmişti.
1974’te geliştirilen giysilerden 1 numaralı olan yalnızca tescil maksatlı kullanıldı. İkinci giysi yer testlerinde parçalandı. 1986 yılında yaşanan Challenger felaketi sırasında iki, 2003’te yaşanan Columbia felaketi sırasında da iki giysi yok oldu. En son SpaceX’in 7 numaralı kargo misyonu sırasında 17 numaralı giysi de kullanılmaz hale geldi. Bu giysinin yerine yenisini koymanın kesin maliyeti bilinmiyor fakat 250 milyon dolara kadar çıkabileceği kestirim ediliyor.
Geri kalan 11 giysinin de 7’si ağır hasarlı olduğundan bakım ve tamirat basamağında. Sonuç prestijiyle Memleketler arası Uzay İstasyonu’nda (ISS) kullanılabilir halde yalnızca 4 adet NASA’ya ilişkin uzay giysisi bulunuyor.
Hatırlarsanız, NASA, bir mühlet evvel büsbütün bayan astronotlardan oluşan bir mürettebatın gerçekleştireceği birinci uzay yürüyüşünü ertelemek zorunda kalmıştı. Buna sebep olarak uzay istasyonunda yalnızca bir adet ‘medium’ vücut uzay giysisi bulunması gösterilmişti. Daha sonra NASA uzaya bir adet ‘medium’ uzunluk gövde modülü göndererek sorunu çözdü lakin ufak çaplı bir skandal yaşanmasına da pürüz olamadı.
Buzz Aldrin 1969’da Ay yüzeyinde yürürken
2024 MİSYONUNA HAZIRLIK VAR
Artık önümüzde 2024 yılında hayata geçirilecek ve birinci defa bir bayan astronot ile beyaz olmayan bir astronotu Ay’a götürecek olan Artemis misyonu var. NASA mühendisleri Mars’a yapılacak beşerli misyonların birinci adımı kabul edilen Artemis için yaklaşık 250 milyon dolar bütçeyle özel uzay giysileri geliştiriyor.
xEMU ismi verilen bu giysilerin bir kısmı, astronotlar Ay’a gönderilmeden evvel ISS’te test edilecek. (NASA’nın uzay giysisi dizaynlarında geçen EMU tabiri İngilizce “araç dışı hareket birimi” manasına gelen “extravehicular mobility unit” teriminin kısaltması.)
NASA’nın EVA Stratejik Planlama ve Mimari takımını yöneten Jesse Buffington, Insider’a yaptığı açıklamada, “Bir aciliyet hissiyle çalışıyoruz zira hem eldeki giysi sayısı çok az hem de giysileri sağlam tutmamızı sağlayan tekil kesimlerin sayısı da gitgide azalıyor” dedi. (EVA “araç dışı faaliyet” manasına gelen “extravehicular activity” teriminin kısaltması.)
En değerli modüllerden biri olan karbondioksit sensörlerini örnek gösteren Buffington, “Şu anki giysilerde kullanılan tasarım eskilerden kalma olduğundan birtakım modülleri artık üretilmiyor. Bu modüllerin kimilerinin üreticileri bile artık faaliyette değil. Münasebetiyle hem bu dizaynların yerini doldurabilecek hem de yeni giysilerde kullanılabilecek modüllere muhtaçlık var” diye konuştu.
DÖRT SAATTE GİYİLEBİLİYOR, SIRTINDA ÖMÜR DAYANAK ÜNİTESİ TAŞIYOR
Hollywood sinemalarında NASA astronotlarını canlandıran oyuncular uzay giysilerini birkaç saniye içinde giyip çıkarabiliyor lakin gerçek hayatta durum bundan biraz daha farklı. Gerçek bir astronotun gerçek bir uzay giysisini giymek için birkaç saate ve bir meslektaşının yardımına gereksinimi var.
Bir uzay giysisini tüm modülleriyle giymenin 4 saat alabileceğini de kelamlarına ekleyen Lewis, uzay yürüyüşüne çıkmadan evvel astronotların tüm ekipmanlarını denetim etmeleri ve oksijenden suya bütün kritik muhtaçlıklarının karşılandığından emin olmaları gerektiğini belirtti.
6 MODÜL, 16 KATMAN
NASA’nın ürettiği uzay giysileri genelde 6 modülden ve 16 katmandan oluşuyor. xEMU’yu tasarlayan Basınçlı Giysi Geliştirme grubunun iki numarası olan Richard Rhodes, CNN’e yaptığı açıklamada en kıymetli ögelerden birinin serinletici katman olduğunu söyledi. Bu katman astronotların bedenlerinin etrafında su sirkülasyonu yapan tüplerden oluşuyor. Suyun serinletici tesiriyle astronotun beden sıcaklığı dengeleniyor ve giysinin içindeki fazla ısı dışarı atılıyor.
Her uzay giysisinin sırtındaki çantanın içinde sıkıştırılmış bir taşınabilir ömür dayanağı sistemi bulunuyor. Bu sistem serinletici katmanda kullanılan suyun taşındığı bir su tankından, bir karbondioksit ayırma sisteminden ve daha birçok farklı kesimden oluşuyor. Hayat dayanak sisteminde birebir vakitte astronotların irtibat kurmasını sağlayan bir de iki taraflı telsiz sistemi var.
1981 tarihli Uzay Mekiği misyonunun mürettebatı Joe Engle ve Richard Truly
EN KIYMETLİ KESİMLERDEN BİRİ ELDİVENLER
NASA’nın Apollo misyonlarında kullandığı uzay giysileri bugünkü giysilere kıyasla çok daha hantaldı. Astronot Mike Fincke eski uzay giysilerini, “Apollo astronotları Ay’da yürüdüklerinde yere eğilip bir taşı alabilecek durumda değildi. Bunun için özel bir saplı alet kullanıyorlardı” kelamlarıyla anlattı. Günümüzdeki uzay giysileriyle hareket etmek o vakte nazaran daha kolay. Bilhassa eldivenler çok daha esnek bir yapıya sahip.
Lewis, uzay giysilerinin en karmaşık kesimlerinin eldivenler olduğunu, astronotların da en çok eldivenlerinden şikayet ettiğini söyledi ve ekledi: “Eldivenleri hem hami olacak hem de astronotların ellerini rahatça kullanmalarını sağlayacak halde tasarlamak çok güç bir iş.”
Lewis’e nazaran içi basınçlı eldivenler astronotların kendilerini sıkışmış hissetmesine yol açıyor. Bilhassa uzayda saatler geçirince bu his daha da artıyor. Başka yandan parmaklar süratle üşüdüğünden eldivenlerin içinde ısıtıcı kesimler bulunması da kural.
Bu nedenle eldivenlerin iç kısmında bir bütün halinde durmalarını sağlayan ip ve makara sistemleri dışında ise astronotların ellerini sıcak tutmaya yarayan ısıtıcı radyatör sistemi bulunuyor.
SUYUN ALTINDA YERDEN PARA TOPLAMAK ÜZERE
Astronotların uzay giysisi eğitimlerinin değerli bir kısmı NASA’nın Houston’da bulunan Nötr Kaldırma Kuvveti Laboratuvarı’ndaki bir havuzda geçiyor. Zira astronotlar suda tıpkı uzayda olduğu üzere yüklerini hissetmedikleri şartları deneyim edebiliyor.
Astronotların uzayda çalışırken ellerini çabuk tutmaları çok değerli ve eldivenler bu manada önemli bir mani teşkil ediyor. Bu nedenle astronotlara uzaya gitmeden evvel verilen eğitimlerin en kıymetli ögelerinden birini suyun altında küçük bir bozuk parayı eğilip yerden almak oluşturuyor.
Bilim insanları uzay giysilerini geliştirmek için yıllardır çok farklı malzemelerle denemeler yapıyor. Bu denemelerin kimilerinde başkalarına nazaran daha verimli sonuçlar elde edildi. Eldivenlerin parmak uçlarına eklenen Kevlar parçacıklar da bu denemeler sayesinde ortaya çıktı.
“KURŞUNLARI DURDURABİLİYOR FAKAT BIÇAKLAR KAŞISINDA ÇOK ZAYIF”
Kevlar, 1965 yılında Stephanie Kwolek tarafından geliştirilmiş ve patenti DuPont şirketine ilişkin bir polimer. Günümüzde zırh, halat, yanmayan kollayıcı giysi üzere birçok eserde kullanılan Kevlar hususu hem çok hafif hem de çok sağlam olmasıyla biliniyor.
Lewis, “Kevlar kurşunları durdurmakta çok başarılı lakin bıçaklar için tıpkı şeyi söylemek mümkün değil. Çok kolay kesiliyor” diye konuştu. Astronotların şu an sentetik plastik eldivenler kullandığını da söz eden Lewis, “Ancak bilim insanları her vakit daha iyi seçenekler arıyor” sözlerini kullandı.
Buffington ise eldivenlerin inanılmaz ayrıntıda ögeler olduğunu lakin nihayetinde basınçlı giysinin ömür takviye sistemlerine kıyasla çok daha ucuz olduğunu belirterek şunları söyledi: “Sırt çantasında sıcaklığı dengeleyip karbondioksiti dışarı atan ve giysinin içinin basınçlı kalmasını sağlayan birçok teknoloji var. Bu ögelerin her biri eldivenler üzere kumaş kesimlere nazaran çok daha kıymetli.”
Neil Armstrong, Michael Collins ve Buzz Aldrin
HER ŞEYE KARŞIN KAZALAR DA OLUYOR
Giysilerde bulunan donanımın yanı sıra uzay yürüyüşünün her anında Dünya’daki yer takımları astronotlara takviye veriyor. Uçuş kontrolörleri 30 sayfa uzunluğunda bir prosedür planını adım adım uyguluyor. Lakin NASA’nın Houston’da bulunan Johnson Uzay Merkezi’nde misyonlu bir EVA uçuş kontrolörü olan Sarah Korona, 30 sayfalık rehberin dışında görünmez kazalar için de yedek planlar bulunduğunu vurguladı.
Bu görünmez kazalardan biri 2013 yılında yaşandı ve az daha bir astronotun hayatına mal oluyordu. Avrupa Uzay Ajansı’na bağlı bir astronot olan Luca Parmitano’nun uzay yürüyüşü sırasında kaskı bir anda su dolmaya başladı. Parmitano ile kontrolörler ortasındaki şu diyalog tarihe geçti:
Chris Cassidy: O alnındaki ıslaklık ter değil mi?
Luca Parmitano: Hayır değil.
Cassidy: Aa, artık anladım…
Mürettebat üyesi: Kapak açılıyor.
Mürettebat üyesi: Anlaşıldı Chris. Şayet birkaç havlu ayarlayabilirsen şahane olacak.
Parmitano’nun kaskının içini dolduran yaklaşık 1,5 litre suyla uzay yürüyüşünün ortasında boğulma tehlikesi yaşadı fakat neyse ki kaza ucuz atlatıldı.
NEDEN YENİ UZAY GİYSİLERİ?
Pekala NASA’nın Apollo periyodunda geliştirdiği uzay giysileriyle 50 yıl evvel 12 kişinin Ay’da yürüdüğünü ve Uzay Mekiği çağında geliştirilen giysilerin de 200’den fazla uzay yürüyüşünde kullanıldığını düşünürsek, yeni giysilere bu kadar büyük bir yatırım yapmaya gerek var mı?
Buffington ise eldeki giysilerde bulunan kimi kesimlerin ve tasarım konseptlerinin günümüzün mürettebatlarından beklenenlerle uyumlu olmadığının altını çizerek, “Bu nedenle bu yatırıma değdiğini düşünüyorum. Bu hem ülkemize ve vergi mükelleflerine yarar olarak dönüyor hem de ticari manada piyasaya girişin önündeki pürüzleri kaldırıyor. Daha fazla şirketin dahil olması ve rekabet etmesi, fiyatları düşürecek” sözlerini kullandı.
Lewis ise yeni giysi muhtaçlığının “astronotlardan ne beklediğine bağlı” olduğunu söyledi. Mars yüzeyinin Ay yüzeyinden farklı olduğunu ve farklı tehlikeler taşıdığını vurgulayan Lewis, “Astronot yürüsün mü, eğilsin mi, bir şeyler mi toplasın yoksa bir şeyler mi taşısın? Bütün bunları tasarımınıza dahil etmelisiniz” dedi.
Rhodes’a nazaran de bir uzay giysisi tasarlamanın birinci adımı “giysinin kimin için tasarladığını, o kişinin neler yapabilmesinin istendiğini ve bunların nerede yapılacağını anlamak”. Artemis giysilerini tasarlarken yaşadıkları en değerli zorluğun giysileri Ay araştırmaları için optimize etmek olduğunu da belirten Rhodes, “Giysiler Ay misyonunu destekleyebilecek kadar hafif, astronotu hayli ziyanlı olan Ay ortamında çalışırken koruyabilecek kadar güçlü olmalı” diye konuştu.
Florida Cape Canaveral’da bulunan Kennedy Uzay Merkezi
BİNLERCE MODÜL ABD’NİN DÖRT BİR YANINDAN GELİYOR
Artemis programı kelam konusu olduğunda NASA, astronotların Ay’ın yüzeyinde itimatla dolaşabilmesini istiyor. “Geçtiğimiz 4 yılda NASA xEMU’yu geliştirmek için 300 milyon dolar harcadı” diyen Rhodes, takımının onlarca ögesi test ettiğini her seçeneğin avantajlarını ve dezavantajlarını değerlendirdiğini kelamlarına ekledi.
Artemis uzay giysilerinin binlerce kesiminden her birinin ABD’nin farklı bir yerinden geldiğini de vurgulayan Rhodes, kimi kesimleri inşa etmenin bir yıl alabildiğini lakin NASA’nın bu süreyi kısaltmak için çalıştığını söz etti.
Rhodes’un tabiriyle, halihazırda kullanılan ve geçmişte kullanılmış olan EMU’lar bel, kalça ve ayak bilekleri etrafında çok fazla hareket etmeye imkân vermiyor. Fakat Artemis misyonundaki astronotların Ay yüzeyini keşfedebilmek için rahat hareket edebilmesi gerekiyor. Bu nedenle Rhodes ve çalışma arkadaşları giyeni müdafaa özelliğini kaybetmeden harekete imkân tanıyan bir giysi üzerinde çalışıyor.
Uzay giysilerinin dış yüzerinde her giyside birbirinden farklı olan renkli çizgiler bulunuyor. Bu çizgiler sayesinde astronotlar uzaydayken kimin kim olduğunu anlayabiliyor. Rhodes bu geçmişte denenmiş ve yararları ispatlanmış tekniğin de Artemis uzay giysileri için uygulanacağını kelamlarına ekledi.
NASA xEMU’nun ünite fiyatını şimdi açıklamadı fakat Buffington bu bahiste değerli ipuçları verdi: “Eski tasarım giysileri bugün tekrar üretmeye kalksak giysi başına 15-20 milyon dolar harcamamız gerekir ancak biz bugün üzerinde çalıştığımız dizaynın bu aralıkta kalmaması gerektiğine inanıyoruz.”
ABD RUSYA’NIN GERİSİNDE KALDI
Rusya’nın Orlan ismi verilen uzay giysilerinden dört tanesi ISS’te bulunuyor. Lakin bunun yanında Rusya’da bulunan Kozmonot Eğitim Merkezi’nde ve ABD’de bulunan Johnson Uzay Merkezi’nde de yedekler var. Hem EMU hem de Orlan üzerinde çalışmış ender şahıslardan biri olan Nikolay Moiseev’e nazaran, NASA’nın tersine Roscosmos kuşaklardır yeni uzay giysileri geliştirmeye devam ediyor.
Moiseev, beş kuşak giysinin geliştirilmesinde rol oynadığını belirterek 1997-2002 yılları ortasında 24 ünite, 2002-2019 yılları ortasında da 24 ünite üretim yapıldığını söyledi. Roscosmos ayrıyeten Rusya’nın 2030 için planladığı Ay misyonuna da özel bir giysi geliştiriyor.
Roscosmos’un Orlan uzay giysisi ve Kozmonot Sergey Volkov
ÖZEL BÖLÜM DE DEVREDE
Yalnızca devlet kurumları değil özel şirketler de üretim sürecinde değerli hisse sahibi. Buffington’ın altını çizdiği maliyet azaltma uğraşları kapsamında NASA sık sık tasarım müsabakaları düzenliyor ve bu yarışlarda başarılı olan kişi ve şirketlerle iş birliğine gidiyor. Örneğin 2009’da Astronot Eldiveni Müsabakası’nda ikinci olan Ted Southern 100.000 dolar ödül aldı. Southern bu parayı Nikolay Moiseev ile birlikte Final Frontier Tasarım şirketini kurmak için kullandı.
Southern, Insider’a, “10 yıl kadar evvel kurulduğumuzdan beri NASA’yla EVA giysileri konusunda birlikte çalışıyoruz. En büyük müşterimiz NASA. Daha evvel eldiven, dirsek, omuz kesimleri üzere birçok prototip hazırladık lakin son 2 yıldır sistemi bir ortaya getirmek için uğraşıyoruz” dedi.
Üstelik Final Frontier kendi uzay giysisini de üretmeyi ve bunu NASA’dan çok daha ucuza yapmayı planlıyor. Southern, “NASA’nınkine emsal özellikler taşıyan ve uçuşlarda kullanılabilecek giysiler sunmayı planlıyoruz. Geçmişten günümüze uzay giysileri daima çok değerli oldu. Bizimkilerin adedinin 2 milyon doların altında olmasını hedefliyoruz” diye konuştu.
ELON MUSK DA UZAY GİYSİSİ İŞİNE GİRDİ
Uzay giysisi geliştiren bir öbür şirket de Elon Musk’ın SpaceX’i. Musk, 2017’de SpaceX mühendislerinin geliştirdiği IVA uzay giysisini dünyaya tanıttı. IVA, “araç içi faaliyet” manasına geliyor. Yani SpaceX’in uzay giysisiyle uzay yürüyüşü yapmak şu an mümkün değil lakin 3 boyutlu yazıcıdan çıkmış kaskıyla, özel üretilmiş kumaşlarıyla IVA geleceğin uzay giysilerine de ışık tutuyor.
Pekala daha ucuz uzay giysilerine sahiden muhtaçlık var mı yoksa uzay seyahatlerinin kıymetli faaliyetler olduğunu kabul etmek zorunda mıyız? Bu sorunun yanıtını da Southern verdi.
“Ben dünyanın daha ucuz uzay giysilerine gereksinimi olduğuna inanıyorum zira bence gezegenimizin dışına çıkmamız kaçınılmaz” diyen Southern şöyle konuştu: “Gezegenimizin sağlıklı ve canlı kalması için uzayın kaynaklarından faydalanmaya muhtaçlığımız var. Münasebetiyle bu ister uzay giysileri olsun ister roket teknolojisi ya da yerçekimsiz ortamda hayat araçları, bütün bunlar insanlığın geleceği için çok değerli.”
Hürriyet
