Uzay Araştırmaları
Uzayda yapılan inceleme ve keşif gezilerine uzay araştırması ya da uzay yolculuğu denir. Dünya atmosferinin sınırları dışında uzanan uzaya uçakla çıkılamaz. Jet yolcu uçakları genellikle atmosferin stratosfer katmanında, yerden yaklaşık 12 kilometreye kadar olan yüksekliklerde yol alır; balonlar da yaklaşık 40 kilometreden daha yükseğe çıkamaz. Araştırma uçakları atmosferin uzay sınırlarında uçabilir, ama dış uzaya ancak Dünya’dan roketlerle fırlatılan uzay araçlarıyla ulaşılabilir. Bu, ancak 1950’lerde başarılmıştır.
Bazı Uzay Terimleri
Bazı “uzay terimleri”nin anlamlarını vererek konuya girmek yararlı olacaktır. Uzay araçlarını fırlatmak için kullanılan roketlere fırlatma araçları denir. Bir roket, geriye doğru püskürttüğü sıcak gaz kütlesinin itme kuvvetiyle. çalışır; itme kuvveti roketin ileri doğru yol almasını sağlar. Bazı fırlatma araçlarında bu itme kuvveti birkaç bin tona çıkabilir. Roket itmesi için kullanılan yakıt maddeleri ile bu yakıtı yakan oksijene iticiler denir. Yakıt, gazyağı gibi bir petrol türevi olabilir; oksijen ise genellikle sıvı haldedir. Fırlatma aracının (yani roketin) hızı, kademelendirme'yle artırılabilir; kademelendirme, üst üste oturtulmuş ve sırayla ateşlenen birkaç roketi bir arada kullanmak demektir. Her roket kademesindeki yanma sona erince, o kademe gruptan ayrılır ve yere düşer.
Uzay araştırmaları bilimine astronotik denir. Uzay yolculuğuna katılanlar ise astronot olarak adlandırılır, ama Ruslar bunlara kozmonot derler. Fırlatma aracıyla uzaya taşman yük ise uzay aracı'dır. İçinde mürettebat bulunan araçlar insanlı uzay aracı olarak tanımlanır. İnsansız uzay araçları ise yalnızca aletler, radyo donanımları taşır. Mürettebat kabini kapsül ya da modül olarak adlandırılır. İki uzay aracının uzayda buluşup birbiriyle birleşmesine kenetlenme denir. Mekik, yeniden kullanılabilen insanlı uzay aracıdır.
Uzay aracının Dünya çevresinde izlediği yol, o aracın yörünge'sidir. Dünya çevresinde belirli bir yörüngede dolanan insansız uzay araçları yapma uydu olarak tanımlanır. Ay’a, Güneş’e, gezegenlere ya da uzayın derinliklerine gönderilen insansız uzay araçlarına sonda denir. Dünya’nın çevresinde bir yörüngede dolanmakta olan ve zaman zaman astronotlarca ziyaret edilen uzay araçları uzay istasyonu olarak adlandırılır.
Uzay Çağından Önce
İnsanoğlu uzaya açılmayı, daha bunun olanaklarının bulunmadığı çok eski tarihlerde düşlemeye başlamıştır. Öyle ki, Ay’a gitmek için kuşlara binen mucitlerden ve benzeri düşsel serüvenlerden söz eden pek çok efsane vardır. Ama ancak 19. yüzyılda büyük Fransız bilimkurgu yazarı Jules Verne, 1865’te yayımladığı Ay'a Seyahat (De la Terre â la Lune) adlı romanıyla gerçeğe çok yaklaştı. Bu romanda, astronotları taşıyan uzay aracı dev bir toptan fırlatılır; araç Ay’ın çevresinde yörüngede dolanır ve sonra da geri dönüp okyanusa iner. İngiliz romancı H. G. Wells de Dünyalar Savaşı (The War of the Worlds; 1898) adlı romanında, Mars’tan uzay araçlarıyla gelen yaratıkların dünyamızı istila edişini canlandırır; aynı yazar, Ay’da İlk İnsanlar (The First Man in the Moon; 1901) adlı romanında iki İngiliz astronotun Ay’a gidişini ve orada, Ay yüzeyinin altındaki dev mağaralarda yaşayanları ziyaret edişini anlatır.
Bütün bunlar eğlenceliydi, ama uzay yolculuğunu gerçekleştirme bakımından herhangi bir yarar sağlamadı. Uzay yolculuğunun ilk gerçek öncüsü, bir Rus öğretmen olan Konstantin Tsiolkovski (1857-1936) idi. Ciddi bir düşünür olan Tsiolkovski, uzay yolculuğu üzerine ilk makalesini 1893’te yayımladı. Tsiolkovski sıvı yakıtlı ve kademeli roketlere olan gereksinimi çok önceden görmüştü. Bir başka büyük öncü de Hermann Oberth (doğumu 1894) idi. Oberth 1923’te Die Rakete zuden Planetenranmen (“Gezegenlerarası Uzaya Roket”) adlı bir kitap yazdı; bilimkurgu türünden olmayan bu kitapta, Oberth ne yapılabileceğini ve nasıl yapılacağını göstermekteydi. Bir başka önemli kişi de, 1926’da ilk sıvı yakıtlı roketin tasarımını yapan ve bu roketi başarıyla fırlatan ABD’li bilim adamı Robert H. Goddard (1882-1945) idi.
Oberth ve uzay tutkunu başka Almanlar 1927’de Uzay Yolculuğu Derneği’ni kurdular. Daha sonra ABD’de uzay biliminin önemli adlarından biri durumuna gelecek olan Wernher von Braun (1912-77) da bu derneğe katıldı. Dernek üyelerinin Berlin yakınlarında sıvı yakıtlı roketlerle gerçekleştirdikleri ilk deneyler olağanüstü bir çabanın ürünüydü; ama bu çaba çok geçmeden askeri makamların dikkatini çekti. Askerler uzay araştırmalarında kullanılmak üzere değil, ama uzun menzilli bombardıman silahı olarak yararlanılabilecek roketler geliştirme şanslarının bulunduğunu gördüler. Derneği kapattılar ve dernek üyelerini Baltık kıyısında ıssız bir yer olan Peenemünde’ye götürdüler. Orada Braun ve arkadaşları modern güdümlü füzelerin ve fırlatma araçlarının ilk örneği olan dev “V 2” roketini geliştirdiler.
Uzaydaki İlk Adımlar
1954’te ABD ve SSCB hükümetleri, 1957-58 Uluslararası Jeofizik Yılı’nda yapma uydular fırlatacaklarını açıkladılar. Bunu ilk başaran SSCB oldu; bu ülkeden 4 Ekim 1957’de insansız uzay uydusu “Sputnik 1” fırlatıldı. (sputnik Rusça'da "yol arkadaşı” anlamına gelir.) Sputnik’in Dünya yörüngesine giren 83,6 kilogramlık kapsülündeki radyo vericisinin yaydığı sinyaller yerden alındı.
“Sputnik l ”i, Kasım 1957'de fırlatılan, ilkinden çok daha büyük ve yarım ton ağırlığındaki “Sputnik 2” izledi. “Sputnik 2”de, Dünya çevresinde dolanan ilk canlı unvanını kazanan Layka adlı bir köpek bulunuyordu. İlk ABD uydusu olan, yalnızca 14 kg ağırlığındaki “Explorer 1” (explorer İngilizce’de “kâşif” anlamına gelir) Ocak 1958’de fırlatıldı. Bu uydu Dünya’nın magnetik alanına yakalanmış yüklü parçacıkların ekvatora paralel olarak ve yeryüzeyinden epeyce yüksekte oluşturdukları Van Ailen kuşaklarına ilişkin bilgiler gönderdi.
SSCB’nin 1959’da fırlattığı uzay araştırma aracı “Luna 1” , Ay’ın 6.000 km kadar yakınından geçti. Aynı yıl SSCB’nin fırlattığı “Luna 2” Ay’a çarptı; “Luna 3” de, Ay’ın çevresinde dolanarak bize dönük olmayan yüzünün ilk fotoğraflarını gönderdi.
ABD de havacılık ve uzay araştırmalarını planlamak ve yönetmek üzere 1958’de, kısa adı NASA olan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi’ni kurdu. Ama SSCB bu alandaki üstünlüğünü korudu ve 12 Nisan 1961 ’de ilk insanlı uzay aracı “Vostok l ”i fırlattı (vostok “doğu” demektir); bu aracın taşıdığı Yuri Gagarin (1934-68) Dünya çevresinde dolanan ilk insan oldu. Bundan kısa bir süre sonra, ilk ABD’li astronotlar Alan Shepard ve Virgil Grissom, “Mercury” adlı uzay aracıyla Dünya yörüngesine oturmaksızın kısa “seferler” yaptılar. İkinci SSCB kozmonotu German Stepanoviç Titov, Ağustos 1961’de “Vostok 2” ile Dünya’nın çevresinde 17 kez dolandı. ABD’nin ilk insanlı yörünge uçuşunu ise, Şubat 1962’de “Friendship 7” adlı uzay aracıyla Dünya’nın çevresini üç kez dolanan John Glenn yaptı (friendship “dostluk” demektir).
O günlerde hem ABD’de, hem de SSCB’de güdümlü silahlardan geliştirilen fırlatma araçları kullanılmaktaydı. SSCB’nin güdümlü silahı daha ağır bir savaş başlığı taşıyacak biçimde tasarımlandığı için çok daha büyük bir uzay aracını fırlatabilmekteydi. ABD’nin 2 tonluk “Mercury” kapsülüne karşılık, “Vostok” uzay aracı neredeyse 5 ton gelmekteydi. 1964’te SSCB, bundan da ağır olan “Voshod l ”i, içindeki üç kozmonotla birlikte Dünya yörüngesine sokarak önderliğini pekiştirdi (voshod “gün doğuşu” demektir). 1965’te, “Voshod 2”nin kozmonotu Aleksey Leonov kapsüle iple bağlı bir uzay elbisesi giyip, soluyacağı oksijeni de yanına alarak, uzay aracından dışarı çıktı ve uzayda “yürüyen” ilk insan oldu.
1963’te NASA, Mercury uçuşları programını başarıyla tamamladı. Bu uçuşlar astronotların yörüngede yaşayabildiklerini, gözlemlerde bulunabildiklerini ve yerden verilen komutları izleyebildiklerini kanıtladı. NASA 1965-66’daki Gemini programıyla uzayda buluşma ve kenetlenme çalışmalarını uygulamaya koydu (gemini, “ikizler” anlamına gelen Latince bir sözcüktür). 10 Gemini uzay aracının her biri yaklaşık 3,5 ton ağırlığındaydı ve bunlarda iki astronot bulunuyordu. Gemini astronotları uzay elbiseleri giyerek araç dışında çalışma denemeleri de yaptılar. En uzun uçuş rekorunu Dünya çevresinde 206 kez dolanan “Gemini 7” kırdı.
NASA’nın 1960’lardaki uzay programının son hedefi Ay’a inmekti; ama buna hazırlık olarak başka türden bazı uçuşlar da yapıldı. Bu uçuşlar insansız uzay araştırma araçlarıyla gerçekleştirildi. Bunlardan “Ranger” (ranger “korucu” demektir) tipi uzay aracı 1964-65’te Ay'a gönderildi ve yüzeyinin fotoğrafları çekildi; bu uzay araçları hızla Ay’a yaklaşırken yüzey fotoğraflarını çekip Dünya’ya göndermekte, daha sonra da Ay’a çarpıp parçalanmaktaydı. Bunu izleyen adım, hız kesici roketlerini ateşleyerek alçalışlarını yavaşlatan ve böylece Ay’a yumuşak iniş yapan uzay araştırma araçlarından yararlanılarak gerçekleştirilen yakın çekimlerdi. Bu uçuşlar 1966- 67’de “Surveyor” (surveyor “yerölçümcü’ demektir) uzay araştırma araçlarıyla yapıldı. Bunlardan “Surveyor 3” , taşıdığı tırnaklı mekanik kepçeyle Ay’ın yüzeyinden toprak örnekleri topluyor ve bunları televizyon kamerasıyla inceliyordu.
İlk insanlı inişin, Ay’ın Dünya’ya dönük yüzünde, ekvatoru boyunca uzanan dar bir şeride yapılması planlanmıştı; bu nedenle 1966-67’de “Lunar Orbiter” (Lunar orbiter “Ay yörünge aracı” demektir) sınıfı uzay araştırma araçlarıyla bu şeridin fotoğrafları çekildi. Bu araçlar Ay’ın çevresinde dolanırken yüzeye 40 km kadar yaklaşıyorlardı. Bu uzaklık, çapı 1 metrenin üstünde olan cisimlerin fotoğraflarını çekmeye olanak veriyordu.
Ay'da İlk İnsan
1961’de ABD Başkanı John F. Kennedy ülkesinin 1970’ten önce Ay’a insan indireceğine söz vermişti. Apollo programı bu görevi yerine getirmek için tasarımlandı. Hedef, Ay’a üç astronot göndermek ve onların güvenli bir biçimde geri dönmelerini sağlamaktı. Dev bir “Satürn 5” roketiyle uzaya fırlatılacak olan “Apollo” uzay aracı üç ayrı bölümden, yani modülden oluşuyordu. Ay’a iniş Ay modülünde bulunan iki astronotça gerçekleştirilecek, bu sırada üçüncü astronot, Ay çevresinde yörüngede dolanan komuta modülünde kalacaktı. Ay’ın yüzeyindeki görevler yerine getirildikten sonra Ay modülü yeniden havalanarak yörünge uçuşundaki komuta modülüyle kenetlenecekti. Ay modülündeki iki astronot komuta modülüne geçtikten sonra Ay modülü öbür modülden ayrılacak ve yalnızca komuta modülü Dünya’ya geri dönecekti. Komuta modülü denize inecek biçimde tasarımlanmıştı. “Apollo” uzay aracı ile “Satürn 5” roketinin birlikte toplam yüksekliği 111 metre, ağırlığı da 2.770 tondu.
Satürn 5. Bu dev roketin birinci kademesi gazyağı ve sıvı oksijen yakan, beş motorlu bir kümeden oluşuyordu. 2.000 ton ağırlığındaki iticinin yaklaşık 2 tam 1/2 dakika süreyle toplam 3.400 tonluk bir itme kuvveti sağlaması planlanmıştı. Beş motordan dördünün doğrultusu değiştirilebiliyor ve böylece roketin eğimi ve doğrultusu denetim altında tutulabiliyordu. İkinci kademede rokette sıvı oksijen ve sıvı hidrojenden oluşan itici kullanılıyordu; beş motorlu bu roket, yaklaşık 6 tam 1/2 dakika süreyle toplam 520 tonluk itme kuvveti sağlıyordu. 100 tonluk itme kuvvetindeki tek bir motordan oluşan üçüncü kademede de aynı yakıt kullanılmaktaydı. 100 tonluk itme kuvveti, Dünya yörüngesine ulaşıncaya kadar ve sonra tekrar Ay’a doğru son bir itme sağlamak için 2 tam 1/2 dakika süreyle ateşleniyordu.
Apollo Uzay Aracı. Bu araç, komuta modülü, hizmet modülü ve Ay modülünden oluşuyordu. Üç astronotun Ay’a giderken ve Ay’dan dönüşte içinde yaşayacakları komuta modülü, 5,5 ton ağırlığında, koni biçiminde bir kabindi. Bu kabinin, alüminyumdan ve hava sızdırmaz biçimde yapılmış olan iç çeperi, ısı kalkanı denen plastik bileşimli bir maddeyle kaplanmıştı. Dönüş yolculuğunda Dünya atmosferiyle sürtünme sonucunda uzay aracının dış yüzeyindeki sıcaklık 2.800°C’ye kadar çıkabiliyordu. Isı kalkanı bu ısıyı soğuruyor ve plastik madde eriyerek akıp gidiyordu.
Komuta modülü, oksijen ve yakıtı taşıyan, silindir biçimli hizmet modülüne bağlanmıştı. Hizmet modülü, ayrıca uzay aracının uçuş sırasındaki manevraları için kullanılan kendi motorunu da taşıyordu. Oksijen ve hidrojen kullanan yakıt pilleri gerekli elektrik enerjisini ve mürettebatın içme suyunu sağlıyordu.
Komuta modülüyle bağlantılı olan Ay modülü iki astronotu Ay’a götürüp getirmek için tasarımlanmıştı ve oldukça hafifti. Ay modülü, iniş kademesi ve çıkış kademesi olarak iki bölümden oluşuyordu. Ay yüzeyine yumuşak iniş yapacak biçimde alçalmayı iniş kademesi sağlayacak ve iki astronot iniş sırasında bu kademede bulunacaktı. Ay’ın yüzeyindeki görev tamamlandıktan sonra iniş kademesi, çıkış kademesi için bir platform oluşturacak, çıkış kademesi bu platformdan fırlatılarak komuta modülüyle kenetlenecek, iniş kademesi ise Ay’da kalacaktı.
1967’deki yer denemeleri sırasında, “Apollo” uzay aracında çıkan bir yangın sonucunda, içeride çalışmakta olan üç astronot yaşamını yitirdi ve bu yüzden program ciddi bir gecikmeye uğradı. Tasarımda çeşitli değişiklikler yapıldı ve çok sayıdaki insansız deneme uçuşundan sonra 1968’de programın ilk insanlı uçuşu “Apollo 7” ile gerçekleştirildi ve üç astronot Dünya yörüngesine çıktı.
Aralık 1968’de “Apollo 8” Ay’a ilk insanlı uçuşu gerçekleştirdi ve Dünya’ya geri dönmeden önce Ay’ın çevresini 10 kez dolandı. Mart 1969’da “Apollo 9” Ay modülünü denedi ve aynı yılın mayısında “Apollo 10” Ay çevresinde 31 kez dolandı. Bu uçuşlarla, Ay’a ilk insanlı inişi gerçekleştirecek olan “Apollo 11” için fırlatılma hazırlıkları tamamlanmış oldu.
Ay’a iniş 20 Temmuz 1969’da gerçekleştirildi. Neil Armstrong ve Edwin Aldrin’i taşıyan Ay modülü “Eagle” (eagle “kartal” demektir) Sessizlik Denizi olarak adlandırılan bölgeye indi. Yeryüzündeki milyonlarca insan “Bu bir insan için küçük, ama insanlık için dev bir adım” sözleriyle Ay’a ilk adımım atan ve böylece Ay’a ayak basan ilk insan unvanını kazanan Armstrong’u bu tarihsel anda televizyon ekranlarından izledi. Aldrin, Armstrong’a katıldı ve birlikte, iki saat kadar uzay aracının dışında kalarak fotoğraf çektiler, bilimsel deneyler yaptılar ve kayaç örnekleri topladılar. Ay’ın üstünde 21 buçuk saat kaldıktan sonra “Eagle” havalandı ve Ay yörüngesinde dolanmakta olan, Michael Collins’in yönetimindeki komuta modülü “Columbia” ile buluştu. Ay’a bırakılan bir levha üzerine şu sözler yazılmıştı: “Dünya gezegeninden gelen insanlar ilk kez İS Temmuz 1969’da burada Ay’a ayak bastılar. Biz, bütün insanlık adına barışçıl amaçlarla geldik.” Mürettebat 24 Temmuz’da başarılı bir biçimde Dünya’ya geri döndü.
Bu tarihsel inişi insanlı beş iniş daha izledi ve her bir seferinde Ay’ın yeni bir bölgesinde incelemeler yapıldı. Bu inişler “Apollo 12” (Kasım 1969), 14 (Şubat 1971), 15 (Temmuz 1971), 16 (Nisan 1972) ve “Apollo 17” ile (Aralık 1972) gerçekleştirildi. Nisan 1970’te “Apollo 13”ün uçuşu, yolculuk sırasında gerçekleşen bir patlamanın hizmet modülünü hasara uğratması üzerine yarıda kaldı; ama, astronotlar Ay modülünden enerji sağlayarak güvenlik içinde Dünya’ya geri döndüler.
Sonuncu ve en uzun Apollo uçuşunu gerçekleştiren “Apollo 17” , fırlatmanın gece yapıldığı tek uçuştu. Eugene Cernan ve jeolog Harrison Schmitt, Durgunluk Denizi’nin güneydoğu kıyısına yakın, dar bir vadiye indiler ve komuta modülü pilotu Ronald Evans ile tekrar buluşup Dünya’ya geri dönmeden önce Ay yüzeyinde 75 saat kaldılar.
Böylece Apollo programı ve bir süre için insanlı Ay yolculukları sona erdi. Bütün bir Apollo programı boyunca astronotlar Ay’dan Dünya’ya toplam 385 kg ağırlığında toprak ve kayaç örnekleri taşıdılar; bu örneklerden sağlanan bilgiler hâlâ bilim adamlarınca İncelenmektedir.
Skylab ve ASTP
Apollo programının ardından ABD’de, yeniden kullanılabilir ilk uzay aracı olan uzay mekiği üzerinde çalışmalar başladı. Ama bu arada Apollo programından geriye epeyce donanım kalmıştı ve bunlardan yararlanarak iki projenin daha gerçekleştirilmesine karar verildi. Bunlar Skylab ve SSCB kozmonotlarıyla ortak uçuşu öngören ASTP projeleriydi.
Skylab, Dünya’nın çevresinde yörüngeye oturtulacak 90 ton ağırlığındaki bir laboratuvar, gözlemevi ve atölyeydi (skylab İngilizce’ de “gök laboratuvarı” anlamı gelir). Önceleri pek çok sorun çıktı ve neredeyse projeden vazgeçme aşamasına gelindi, ama sonunda Mayıs 1973’te Skylab yörüngeye oturtuldu ve üç astronot ekibi sırayla araçta uzun dönemli çalışmalar yaptılar. İlk grup 28 gün, İkincisi 59 gün, üçüncüsü ise 84 gün süreyle Skylab’de kaldı. Bütün astronotlar bu uzun uzay uçuşlarından sağlıkları yerinde olarak geri döndü. Skylab astronotları böylece insanoğlunun ciddi bir zarar görmeden uzun süre uzayda yaşayabileceğini kanıtladılar.
Temmuz 1975’te Tom Stafford, Donald Slayton ve Vance Brand’ın bulunduğu bir Apollo uzay aracı, SSCB’nin “Soyuz 19” (soyuz Rusça’da “birlik” anlamına gelir) aracıyla uzayda buluştu ve kenetlendi. “Soyuz 19”daki kozmonotlar Aleksey Leonov ve Valeri Kubasov bu yörünge uçuşu sırasında ABD’li astronotlarla karşılıklı ziyaretlerde bulundular. SSCB ile ortaklaşa gerçekleştirilen ve kısaca ASTP (“Apollo-Soyuz Deneme Projesi” sözcüklerinin İngilizce karşılıklarının başharflerinden geliyor) olarak adlandırılan bu proje, 1981'de uzay mekiği ortaya çıkana kadar ABD’li astronotların gerçekleştirdiği son uzay uçuşu oldu.
Soyuz ve Salyut
SSCB, insansız uzay araştırma araçları ve Dünya yörüngesinde insanlı uçuşlar üzerinde çabalarım yoğunlaştırdı ve 1966’da “Luna 9” la ilk yumuşak Ay inişi yapıldıktan sonra Ay insansız uzay araçlarıyla araştırıldı. 1970’te “Luna 16,” Bereket Denizi’nden aldığı toprak örneğini Dünya’ya getirdi; otomatik Ay aracı “Lunohod 1” Yağmur Denizi’nde araştırmalar yaptı. İkinci bir Ay aracı olan “Lunohod 2” de 1973’te Le Monnier kraterine indi.
Bunca başarıyla başlamış olan insanlı uzay programı, 1967’de kozmonot Vladimir Komarov’un yeni bir insanlı SSCB uzay aracı kuşağının ilki olan “Soyuz l ”le Dünya atmosferine yeniden girişi sırasında yaşamını yitirmesi üzerine bir gerileme gösterdi. Soyuz uzay aracı ABD’nin Apollo’sundan daha küçük olmasına karşılık hep kullanımda kaldı. Soyuzların son türleri Soyuz TM olarak adlandırılmıştır. Soyuz, modüllerden oluşan bir uzay aracıdır; bir yörünge modülü, bir iniş modülü ve bir de aygıt modülü vardır. Kozmonot ekibi, uzayda yörünge modülünde çalışır ve iniş modülüyle Dünya’ya geri döner. Ekip, Dünya’ya ininceye kadar iniş modülünde kalır; modül, paraşütleri ve hız kesme roketleri sayesinde alçalmayı yavaşlatır ve yere yumuşak iniş yapar.
İlk kenetlenme ve kozmonot aktarımı 1969’da “Soyuz 4” ile “Soyuz 5” arasında gerçekleştirildi ve aynı yıl toplam yedi kozmonot taşıyan üç uzay aracı “Soyuz 6, 7 ve 8” aynı anda yörünge uçuşu yaptı.
Soyuzların bugünkü ana amacı yörüngede bulunan ve Salyut adıyla bilinen SSCB uzay istasyonlarına kozmonot götürüp getirmektir. İlk uzay istasyonu olan “Salyut 1” 1971’de fırlatıldı ve “Soyuz 11” mürettebatı (Georgi Dobrovolski, Vladislav Volkov ve Viktor Patsayev) bu istasyonda 23 gün kaldı. Ama ne yazık ki, bu üç kozmonot, Dünya’ya dönüş sırasında iniş modülündeki bir vananın kazayla açılması ve kabin basıncının düşmesi sonucunda yaşamlarını yitirdiler. Soyuz uçuşlarına başka ülkelerden de kozmonotlar katılmıştır.
1983’e gelindiğinde altı Salyut uzay aracı daha fırlatılmış bulunmaktaydı ve bunları ziyaret eden kozmonotların yörüngede kalma süreleri de giderek uzuyordu. 1984’te kozmonotlar Kizim, Solovyov ve Atkov yörüngedeki “Salyut 7” uzay istasyonunda 237 gün kalarak uzayda en uzun süre kalma rekorunu kırdılar. Bu süre içinde başka kozmonot gruplarınca ziyaret edildiler ve kendilerine insansız Progress uzay araçlarıyla taze yakıt, yiyecek ve donanım taşındı. 1983 ve 1985’te büyük Kozmos insansız uzay araçları otomatik olarak “Salyut 7”yle kenetlendi ve “Salyut 7” büyük bir uzay istasyonu haline geldi. Bu uzay istasyonundan ayrılabilen bir iniş modülü Dünya’ya malzeme ve donanım taşıyabilmektedir.
1986’da SSCB uzayda sürekli kalacak, insanlı uzay istasyonlarının merkez modülü olan “Mir”i fırlattı.
Uydular
Başlıca yapma uydular, radyo ve televizyon yayınları ve telefon bağlantısı için kullanılan haberleşme uyduları; hava tahminleri için kullanılan meteoroloji uyduları; mineral yataklarının, hastalıklı tarım alanlarının, çevreyi kirleten kaynakların yerlerini belirlemek ve harita yapmak için kullanılan yerölçümü uyduları; başlıca kullanım amacı düşman mevzileri üzerinde keşifte bulunmak ve bilgi toplamak olan askeri uydular; Dünya atmosferinin oluşturduğu örtü üzerindeki yörüngelerde dolanarak uzay gözlemevi işlevi gören astronomi uyduları' dır.
Yapma uydular UYDU sayfasında anlatılmıştır.
Uzay Sondaları
Dünya’ya yakın yörüngelere oturtarak yararlı bilgiler edinmenin ötesinde, Ay ve gezegenleri gözlemlemek için uzayın derinliklerine de uzay araçları gönderilmektedir. 1986’ya gelindiğinde, Uranüs’e kadar Güneş sistemindeki bütün gezegenler insansız uzay sondalarınca ziyaret edilmiş ve bu araçlar, gezegenlerin yakınından geçip giderken ya da bunlara iniş yaparken çektikleri fotoğrafları Dünya’ya göndermişlerdir.
Bu uzay araçlarındaki aygıtlar gezegenlerin sıcaklığını, magnetik alanını, ışınımını ve öbür özelliklerini ölçerek sonuçları radyoyla Dünya’ya gönderir. Mars, Venüs ve Merkür’e giden sondalarda elektrik enerjisi, kanada benzeyen paneller üzerine yerleştirilmiş güneş pillerinden sağlanır. Bu piller, küçük silisyum panellerinden yararlanarak Güneş ışığını elektriğe dönüştürür. Daha uzağa, Jüpiter’e ve ötesine giden uzay araçlarında ise enerji, uzayın derinliklerinde Güneş ışığı güneş pillerini çalıştıracak kadar güçlü olmadığı için nükleer bataryalarla sağlanır.
1965’te, ABD’nin “Mariner 4” (mariner “denizci” demektir) sondası, Mars’a 9.000 km yaklaştı ve buradan gezegenin yüzeyinin televizyon görüntülerini gönderdi. 1969’da “Mariner 6” ve “Mariner 7” Mars’ın yakınından geçti ve 1971’de “Mariner 9” gezegeninin çevresini dolanarak çok daha ayrıntılı yüzey fotoğrafları çekti. 1973’te fırlatılan “Mariner 10”, 1974-75’te üç kez Merkür gezegeninin çok yakınına kadar geldi ve bu gezegenin yüzeyinin ilk ayrıntılı fotoğraflarını Dünya’ya ulaştırdı. 1975- 76’da Mars’a iki “Viking” uzay aracı gönderildi. Bunların her ikisi de, yörüngede kalacak bir bölüm ile Mars’a inip ölçümler yapacak ve Mars toprağında yaşam belirtisi arayacak ikinci bir bölümden oluşuyordu. Ama bu araştırma sonucunda hiçbir yaşam belirtisi bulunamadı.
SSCB de Mars’a çeşitli sondalar gönderdi. Bunlardan “Mars 2 ve 3” 1971’de gezegenin yüzeyine ölçme aygıtları indirdi. SSCB’nin Venüs’e gönderdiği Venera uzay araçları gezegenin yoğun atmosferini geçip yüzeyine indi ve bunlardan bazıları Venüs yüzeyinden kısa bir süre sinyal göndermeyi başardı.
ABD, 1972’de Jüpiter’e kadar 1 milyar kilometrelik bir yol kat eden “Pioneer 10” sondasını fırlattı. Bu yolculuk neredeyse iki yıl sürdü. Dev gezegenle karşılaştıktan sonra “Pioneer” (pioneer “öncü” demektir) Güneş sisteminin dışına yöneldi. Haziran 1983’te de Güneş’ten yaklaşık 5 milyar km uzaktayken sistemi terk etti. “Pioneer 10” daha sonra da uzay ortamıyla ilgili bilgiler göndermeyi sürdürdü.
“Pioneer 10 ”dan bir yıl sonra, benzer bir sonda olan “Pioneer 11” Jüpiter’i ziyaret etti ve 1979’da Jüpiter’in kütleçekiminden yararlanarak yolunu değiştirip Satürn’e yöneldi.
Aynı yıl Jüpiter ve Satürn’ü peş peşe ziyaret etmek üzere iki ABD sondası daha fırlatıldı. Bunlar “Voyager 1” ve “Voyager 2” idi (voyager “gezgin” demektir). Daha öncekilere göre çok daha gelişkin aygıtlarla donatılmış olan “Voyager 1” Jüpiter ve Satürn ile bu gezegenlerin uydularına ilişkin son derece ilgi çekici fotoğraflar gönderdi. Pioneer gibi Voyager’larda da, başka dünyalarda bulunabilecek uygarlıklara yönelik bir mesaj yer almaktadır. Bu m esaj, bir uzunçalar plağa kaydedilmiş doğa ve insan sesleridir.
“Voyager 2” Satürn’le karşılaştıktan sonra Uranüs’e yöneldi ve 1986 başlarında bu gezegenin yakınından geçti. “Voyager 2”nin Uranüs’e ilişkin keşifleri arasında, bu gezegenin daha önce gözlenmemiş pek çok uydusu ve yeni bazı halkaları da yer almaktaydı. “Voyager 2,” 1989’da Neptün’le karşılaşacak biçimde programlanmıştı. 1985’te, yörüngesinin Güneş sisteminin iç kesimlerinde kalan bölümünden geçmekte olan Halley kuyruklu yıldızını gözlemlemek için bir dizi uzay araştırma aracı gönderildi. Bunlar, SSCB’nin “Vega 1 ve Vega 2”, Japonlar’ın “Sakigake” ve “Suisei” ile Avrupa Uzay Ajansı’nın “Giotto” uzay araçlarıydı. Bu uçuşlar bize kuyrukluyıldızlar konusunda pek çok şey öğretti.
Uzay Mekiği ve Uzay Laboratuvarı
12 Nisan 1981’de ABD’nin uzay mekiğini fırlatmasıyla uzay araştırmaları alanında yeni bir çığır açıldı. Mekik, yeniden kullanılabilir ilk uzay aracıydı. Uzay mekiği, uzaydan geri dönüşünde bir uçak gibi yere inebildiği ve bu nedenle defalarca kullanılabildiği için uzay uçuşlarının maliyeti önemli ölçüde azaldı. 1986’ya kadar ABD ve Avrupa uydularının pek çoğu mekikle fırlatıldı. Mekiğin başlıca rakibi Avrupa Uzay Ajansı’nın geliştirdiği “Ariane” roketiydi. Ariane, insansız uydu fırlatmak için kullanılan konvansiyonel bir rokettir.
Mekik sisteminin ana bölümünü, DC-9 gibi orta boy bir yolcu uçağıyla aşağı yukarı aynı büyüklükte olan, delta kanatlı bir yörünge aracı oluşturur. Uzunluğu yaklaşık 37 metre, kanat açıklığı ise 24 metre kadardır. Mekiğin kendisi, üç ana motoru için gerekli olan iticilerle (sıvı hidrojen ve sıvı oksijenle) dolu büyük bir dış yakıt tankının üzerine oturtulmuştur. Tankın yanlarına, katı yakıtlı iki itici roket bağlanmıştır. Bütün bunlar rampada dikili durumda, yani mekik kuyruğunun üzerine “oturmuş” durumda bulunur. Mekik en çok yedi astronot taşıyacak biçimde tasarımlanmıştır. Mekiğin yük güvertesi, yani yörüngeye yerleştirilecek uyduyu taşıyan depo bölümü 18 metre uzunluğunda ve 4 metre genişliğindedir.
Kalkışta katı yakıtlı itici roketler ile üç ana motor birlikte ateşlenir. Yaklaşık iki dakika sonra yakıtını tüketmiş olan katı yakıtlı itici roketler tanktan ayrılır ve paraşüt yardımıyla Dünya'ya iner; bu roketler bakımları yapıldıktan sonra yeniden kullanılabilir. Ana motorlarının yardımıyla mekik tırmanmasını sürdürür. İçindeki yakıt tükendiğinde büyük yakıt, tankı da sistemden ayrılır ve bu tank Dünya’ya geri düşerken atmosferin içinde yanıp yok olur. Daha sonra mekik genellikle yerden 300 km kadar yüksekteki bir yörüngeye oturtmak için motorlarını ateşleyerek gerekli itme kuvvetini sağlar.
Uçuş görevi bittikten sonra Dünya’ya geri dönebilmesi için, mekiğin iki küçük motoru yeniden ateşlenir; böylece hızının azalması ve yörüngeden ayrılarak alçalmaya başlaması sağlanır. Dünya atmosferine yeniden girişte havayla sürtünmenin yol açtığı ısınmaya karşı, aracın dış çeperi ısıyı yalıtan bir maddeyle, ana bölümü de seramik karolarla kaplanmıştır. Seramik karolar ısı kalkanı işlevi görür ve alttaki gövdeyi ısının vereceği zarara karşı korur. Hava, aracı daha da yavaşlatır ve mekik manevra yapmak için kanatlarını kullanmaya başlar. Böylece, uzay aracı bir planör biçimini alır ve bir planör gibi süzülerek normal bir pistin üzerine iner.
12 Nisan 1981’de fırlatılan ilk uzay mekiği “Columbia” idi. NASA sonradan üç mekik daha geliştirdi. İkinci mekik “Challenger” ilk uzay uçuşunu Nisan 1983’te yaptı. “Discovery” 1984'te fırlatıldı; onu 1985’te “Atlantis” izledi. Bu mekikler adlarım, tarihteki ünlü keşif gemilerinden almıştır.
Mekikler temel olarak yörüngeye uydu yerleştirmek için geliştirilmişti, ama bir süre sonra bunlarla uzaya taşınabilecek bir dizi başka özel uzay aracı da tasarımlandı. Bunlardan biri, Avrupa Uzay Ajansı’nca yaptırılan, yeniden kullanılabilir uzay laboratuvarıydı. Uzay laboratuvarı sözcüklerinin İngilizce karşılığından kısaltılarak Spacelab adıyla da anılan bu laboratuvar, yörünge aracının yük bölümüne yerleştirilmektedir. Uzay laboratuvarı, içinde bilim adamları ile mühendislerin çalışabileceği basınçlı bir laboratuvar modülünden oluşur. Bazen bu modüle, doğrudan dış uzaya açık olması gereken aygıtların yerleştirileceği bir palet de eklenebilmektedir. İlk uzay laboratuvarı Ekim 1983’te uzaya fırlatıldı.
İlk mekik uçuşlarının başarısı, herkesin bunları sıradan bir araçmış gibi görmesine yol açtı. Uzayda çalışmanın artık kolay başarılabilir bir hale geldiği sanıldı. Ama, 28 Ocak 1986’da felaket geldi. “Challenger”ın mekiği, Florida’daki Cape Canaveral uzay üssünden fırlatıldıktan 73 saniye sonra patladı ve içindeki yedi astronot yaşamını yitirdi. Daha sonra yapılan incelemede, mekiğin itici roketlerinden birinin üzerindeki hatalı bir contanın parçalandığı ve sıçrayan bir kıvılcımın dış tankı tutuşturduğu anlaşıldı. Uzaya çıkan ilk sivil astronot olan bir kadın öğretmenin de aralarında bulunduğu yedi astronotun ölümüyle sonuçlanan bu trajedi, programm iki yıldan fazla kesintiye uğramasına neden oldu; bu süre içinde mekiğin tasarımı geliştirildi ve güvenlik standartları yeniden gözden geçirildi.
Uluslararası Uzay Etkinlikleri
Uzay araştırmaları konusunda uluslararası bilgi alışverişi, 1958’de kurulmuş olan Uluslararası Uzay Araştırmaları Komitesi (COSPAR) aracılığıyla gerçekleştirilmektedir. Avrupa ülkeleri de kendi aralarında Avrupa Uzay Ajansı çerçevesinde ortak çalışmalar yürütmektedir. ABD ve SSCB’den sonra uzaya uydu fırlatan ilk ülke 1965’te Fransa oldu. Fransa’yı Japonya (1970), Çin (1970), İngiltere (1971) ve Hindistan (1975) izledi. Hem ABD, hem de SSCB başka ülkelerin yararlanacağı uydular da fırlattılar; ayrıca SSCB, aralarında Çekoslovakya, Fransa ve Küba’nın da bulunduğu çeşitli ülkelerden gelen kozmonotları Soyuz uçuşlarına kattı.
Birleşmiş Milletler’ce 1966’da onaylanan dış uzayın barışçıl amaçlarla kullanılması antlaşması, uzaydaki silah denemelerini, nükleer silahların Dünya çevresinde yörüngeye sokulmasını, Ay ya da gezegenler üzerinde askeri üsler kurulmasını yasaklamıştır. Bu nedenle ABD’nin uzay silahlarını uzayda yok etme hedefini güden ve kısaca “Yıldız Savaşları” olarak adlandırılan Stratejik Savunma İnisiyatifi (SDI) projesini ortaya koyma kararı son derece tartışmalıdır.
Geleceğin Uzay Uçuşları
Güvenli ve etkin bir mekik sistemi, Dünya çevresinde uzay istasyonları kurmayı kolaylaştıracak ve bu istasyonlar bilim adamı gruplarının nöbetleşe gidip çalışabileceği sabit araştırma merkezleri haline gelecektir. Büyük bir uzay istasyonunda çok sayıda araştırma yürütülebilir ve hatta bu tür bir istasyon güneş ışınlarından yararlanarak elektrik üreten bir “uzay enerji santralı” olarak kullanılabilir. Burada üretilen elektrik mikrodalgalara dönüştürülerek ışın demetleri halinde yeryüzündeki bir enerji santralına gönderilebilir ve mikrodalgalar bu santralda yeniden elektriğe dönüştürülerek ulusal dağıtım ağına beslenebilir.
İletişim, yayın, yerölçümü, hava tahmini ve seyir alanlarında kullanılan uyduların sayısı artacaktır. Gezegenlere yönelik insanlı uçuşların önünde çözülmesi gereken daha pek çok sorun vardır (örneğin Mars’a gidilecek olsa bu yolculuk iki yıl sürer). Ama insanlı Ay üssü 21. yüzyılın başında bir gerçek haline gelecektir.
