Uzayı keşfetmenin en zor yanı, her şeyden önce uzaya çıkmak. İnsanoğlu 50 yılı aşkın süredir uzay görevleri yapıyor ama Dünya‘nın etkisinden kurtulmak için kullandığımız itki yöntemleri çok az değişti. Gezegenimizin yerçekimini aşma sorunu hala karşımızda duruyor.
Bundan yıllar önce insanlar uzaya her hafta düzenli sefer yapan uzay uçaklarını, yörüngeye yük taşıyan uzay asansörlerini hayal ettiler ama zorluklar ve kısıtlamalar yüzünden hala Alçak Dünya Yörüngesi (LEO) ötesine gitmek için dikey fırlatılan roketlerden başka çözümümüz yok.
Ne yazık ki bunların da birçok kısıtlaması var. Bunlardan en çarpıcı olanı, yükü yörüngeye taşımak için gereken itki miktarının fazlalığı. Bir de roketlerin çoğunun tekrar tekrar kullanılamadığını hesaba katarsak, maliyetin yüksekliği. Birçok konuda olduğu gibi, yörüngeye daha fazla kargo taşımanın yolu çok basit bir şeyden geçiyor: daha büyük, çok daha büyük roketlerden.
Dev roketler daha çok uydu tarzı yükleri yörüngeye taşımada kullanılıyor. Farklı roketler farklı yüksekliklere çıkabiliyor. Ağır yükleri daha uzak yörüngelere taşımak mümkün olmasa da küçük yükler Dünya‘dan 32.000 km yükseklikteki yere eşzamanlı (jeosenkron) yörüngelere ve hatta daha bile ileriye taşınabiliyor.
Roketle yolculuk yapmanın başlıca sorunlarından biri, tek bir kilogramı bile uzaya çıkarmanın çok pahalı olması. Günümüzde fırlatılan roketlerin büyük kısmı yeniden kullanılamıyor: Roket yükseldikçe ayrılan iticiler atmosferde yanıyor veya bazen düştükten sonra denizden kurtarılıyor ama kurtarılsalar bile roketlerin tekrar tekrar uçmak üzere tasarlanmış olanları çok az.
Bu sorunu ele alan şirketlerden biri, birkaç yıldır kendi roketlerini geliştirmekte olan ABD kökenli üretici SpaceX. Şirketin ilk roketi Falcon 9 daha şimdiden defalarca uçtu ama bir sonraki nesil, Falcon 9’un Merlin roketlerinden üç tane içeren ve yörüngeye 50 ton yük taşıyabilen dev bir roket olan Falcon Heavy.
SpaceX’in hedefi roketi tümüyle yeniden kullanılabilir yapmak. Bunun için planları da roketin her kademesine, dünyaya kontrollü iniş yapmasını sağlayacak roketler eklemek. Bu daha önce yapılmamış bir şey çünkü yeniden giriş sırasındaki büyük kuvvetleri sağ salim atlatabilen bir roket yapmak çok zor.
Ağır yük roketlerinin dünyasındaki diğer gelişmelerse yeni itici roketler ve mevcut olanlardan daha iyi faydalanmamızı sağlayacak ileri teknolojiler üzerine kurulu. Bunlardan biri de NASA‘nın yeni J-2X motoru. Orijinal J-2 motoru tüm zamanların en güçlü roketi olan Saturn V Ay roketinde kullanılmıştı ama yeni J-2x motoru, gelişmiş özellikleri sayesinde bu emektar tasarımı bir modern çağ mucizesine dönüştürüyor.
Uluslararası Uzay İstasyonu’nun da yer aldığı alçak dünya yörüngesinin ötesine geçmesinin tek yolu ağır yük roketi kullanmak. NASA‘nın uzun vadeli planı, astronotları önce Ay‘a, sonra bir asteroide ve nihayet Mars‘a taşımak için yeni Uzay Fırlatma Sistemi‘ni (SLS) kullanmak.
SpaceX ise Falcon Heavy ile NASA‘nın derin uzayı keşif planlarına meydan okumayı düşünüyor. Şirket, “Red Dragon” görevi kapsamında uzaya insan taşıma aygıtı olan özel tasarım Dragon kapsülünü 2020’de Mars‘a taşımayı planlıyordu ama 2017’de bu planı askıya aldı. Yine de Mars‘a gidecek ilk insanın oraya bir özel teknoloji şirketi tarafından taşınması gayet olası. Bu hiç yabana atılır şey değil doğrusu.
Ağır yük fırlatma araçlarının küçük kardeşlerine kıyasla, büyüklük dışında da avantajları var. NASA‘nın Uzay Mekiği için kullandığı Uzaya Taşıma Sistemi (STS) olmasaydı UUİ tamamlanamazdı. Bu fırlatma sisteminin yüksek operasyon kapasitesi sayesinde NASA, yörüngedeki istasyonun % 90’ından fazlasına katkı sağlayabildi ve istasyonun tamamlanmasını sağladı.
Normal roketler gibi ağır yük roketlerinin de yörüngeye yük taşımasını sağlayan birden çok kademesi oluyor. İlk kademe roketi yerden kaldırıyor. Bu genellikle birden çok itici roketin birbirine bağlanmasıyla oluşturuluyor. Örneğin Delta IV Heavy’de, küçük kardeşi Delta III’te görülen iticilerden üç tane var.
Fırlatma araçlarının gelişimiyle birlikte yeni bir uzay keşif çağı bizi bekliyor. Daha büyük ve daha güçlü roketler, bir zamanlar erişemediğimiz dünyalara gitmemizi sağlayacak. Mars’a yapılacak insanlı bir görev gitgide daha olası görünüyor ve roketler geliştikçe insanları önümüzdeki yirmi yıl içinde Kızıl Gezegen‘e indirmek mümkün olabilir.
Kaynak: How It Works