Uydular Uzayda Kendini İnşa Edebilir mi?

Bir uyduyu uzaya göndermek için önce onu bir roketin içine sığdırmak gerekiyor. Güneş panelleri katlanıyor, antenler küçültülüyor, bazı parçalar ise fırlatma sonrasında açılacak şekilde tasarlanıyor.

Mühendisler yıllardır uzay araçlarını daha küçük alanlara yerleştirmenin yollarını arıyor. Oysa uzayda böyle bir boyut sınırlamasına gerek yok. Asıl sorun aracın yörüngeye ulaşana kadar roketin taşıma bölümünde kalması ve sığdırılması.

ABD’nin Colorado eyaletinde faaliyet gösteren Rendezvous Robotics ise şöyle düşünmüş: “Uyduları Dünya’da tamamlamak yerine parçalar halinde uzaya gönderip orada birleştirseydik?”

Tam da bu konu üzerinde çalışan şirket, 28 Ekim’de 20 milyon dolarlık yatırım aldığını duyurdu. Ancak buradaki asıl olay paranın kullanılacağı teknoloji. Rendezvous, bağımsız hareket edebilen uzay aracı parçalarının insan müdahalesi olmadan birleşmesini, ayrılmasını ve farklı şekiller oluşturmasını hedefliyor.

Açıklamalara göre ilk deneme 2028’de gerçekleştirilecek ve yedi bağımsız modül alçak Dünya yörüngesine gönderilecek. Modüller birbirini bulacak, hizalanacak ve tek bir uzay aracı oluşturacak. Ardından ayrılıp başka bir düzende yeniden birleşecekler. Bütün sürecin ise astronot veya dışarıdan bir robot yardımı olmadan gerçekleştirilmesi amaçlanıyor.

Teknolojinin temelleri, Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (MIT) geliştirilen TESSERAE araştırmasına uzanıyor. Projenin öncülerinden Dr. Ariel Ekblaw, uzayda kendi kendine birleşen yapılar üzerinde yıllardır çalışıyor. Rendezvous Robotics ise bu araştırmayı deneysel bir sistemden gerçek uzay araçlarında kullanılabilecek teknolojiye dönüştürmeye hazırlanıyor.

Sistem, yaklaşık bir metre genişliğinde altıgen modüllerden oluşuyor. Her birinde konum ve hareket kontrolüne yardımcı olan elektronik bileşenler, sensörler ve elektromıknatıslar yer alıyor. Parçalar birbirlerine yaklaştıklarında elektromanyetik kuvvetlerden yararlanarak hizalanıyor ve mekanik bağlantılarla kenetleniyor. Böylece yalnızca fiziksel olarak birleşmekle kalmayıp elektrik ve veri aktarımı da gerçekleştirebiliyorlar.

Aynı bir yapbozun parçalarını birleştirmeye benziyor. Ancak burada parçalar masanın üzerinde değil, yörüngede hareket ediyor. Küçük bir itme bile modüllerin birbirinden uzaklaşmasına veya kontrolsüz biçimde dönmesine neden olabiliyor. Dolayısıyla sistemin parçaları doğru açıyla buluşturması, çarpışmadan yaklaştırması ve bağlantı sonrasında birlikte çalıştırması gerekiyor.

TESSERAE teknolojisinin önceki sürümleri, Blue Origin'in New Shepard aracıyla yapılan uçuşlarda ve Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki deneylerde sınandı. Ancak bağımsız uzay araçlarının açık yörüngede kendi kendilerine birleşmesi henüz kanıtlanmış değil. Rendezvous, 2028'deki göreviyle bu aşamayı geçmeyi amaçlıyor.

Bugün büyük haberleşme antenleri veya güneş panelleri geliştirildiğinde bunların fırlatma sırasında katlanabilmesi gerekiyor. Açılabilir mekanizmalar ise ağırlığı, maliyeti ve arıza ihtimalini artırabiliyor. Rendezvous'un önerdiği yaklaşımda uzay aracının tamamını tek bir rokete yerleştirmek zorunlu olmayabilir.

Örneğin gelecekte geniş bir haberleşme anteni, farklı fırlatmalarla uzaya gönderilen küçük modüllerin birleşmesiyle oluşturulabilir. Benzer yöntem, yüksek miktarda elektrik gerektiren sistemler için büyük güneş paneli dizilerinin kurulmasında kullanılabilir. Şirketin hedefleri arasında megavat ölçeğinde enerji üretebilen yapılar ve görev ihtiyaçlarına göre şekil değiştirebilen uydular da bulunuyor.

Modüler tasarımın bir başka avantajı ise onarım olasılığı. Geleneksel uydularda önemli bir bileşen arızalandığında bütün aracın görevini kaybetmesi söz konusu olabiliyor. Rendezvous'un hedeflediği yapıda arızalanan modülün ayrılıp yerine yenisinin eklenmesi mümkün olabilir. Böylece uyduların tamamını değiştirmek yerine yalnızca ihtiyaç duyulan parçaların yenilenmesi yeterli olabilir.

Ek sensörlerin, kontrol sistemlerinin ve bağlantı mekanizmalarının maliyeti, geleneksel tasarımlarla karşılaştırılmak zorunda. Modüllerin radyasyona, sıcaklık değişimlerine ve uzun süreli kullanıma dayanması gerekiyor. Dahası, yörüngede birleşmenin gerçekten daha ekonomik olup olmayacağı henüz bilinmiyor.