Başka bir gezegene kaçabilir miyiz -2

Eminim siz de farkındasınızdır ama bir de ben söyleyeyim: İnsanların uzayda yaşayabilmesi çok zor. En başta, bol miktarda hava olması gerekiyor. Hava içerisinde de bize gereken element oksijen. Yaklaşık %20’si oksijen olan ve geri kalanı da bize zarar vermeyen bir gaz bu hava dediğimiz. Bizim metabolizmamıza da zarar vermeyen gaz, azot. Mesela %20 oksijen, %80 karbondioksit (CO2) olsaydı, yaşamamız mümkün olmazdı. Karbondioksidin oksijene oranı kırkta birden fazla olacak olursa nefes almamız zorlaşıyor. Bir insan günde yaklaşık 1,2 kg CO2 salıyor. Mesela Ay’a ilk inen Apollo 11’de üç astronot vardı ve aracın içindeki hava sadece 8 kg idi. Yani o kapsülün içindeki havayı her an temizlemeyecek olursanız hava kısa zamanda üç astronotu da öldürecek kadar CO2 içerir. Ama 11 günlük Ay yolculuğu için havadan CO2 filtreleseniz ve yerine de 35 kg oksijen koyarsanız bir sorun olmadan Ay’a gidip gelebilirsiniz. Ay yolculuğunda da bu yapıldı zaten.

Ay’a gidip gelmek için yaklaşık 800 bin km yol kat ediyoruz. Mars için ise 600 milyon km yol gitmemiz gerekiyor. İyimser tahminle bu altı ay sürüyor. Üç astronot için bu sadece tek yön için yarım tondan fazla oksijen taşımamız gerektiğini gösterir. Peki bu oksijeni taşımak yerine karbondioksidi parçalayarak tekrar oksijen üretsek? Olur, ama bu sefer de çok ciddi miktarda enerji gerekir ve uzayda enerji bulmak, özellikle de Dünya’dan uzaklaşırken, çok kolay değildir. Ayrıca, altı ay içerisinde pek çok şey yanlış gidebilir, bu nedenle de bu sistemlerin tümünün birkaç kat fazla güvenlik tedbirleri olması gerekir.

Sadece gitmek için 100 tonu aşkın ağırlık taşınmalı

Bu sadece, oksijen. Bir de su var. Neyse ki suyu geri kazanmak epey daha kolay. Yalnız gene de yanınızda epey su taşımak zorundasınız. Peki bu insanlar ne yiyecekler? Her birimiz günde ortalama 1 kg besin tüketiyoruz. Üç kişi altı ayda yarım tondan fazla besin tüketecek demektir. Üç kişiyi içine koyduğumuz 6 m3 hacimli Apollo 11, 45 ton ağırlığa sahipti. Şimdi bu 45 ton ağırlığa yarım ton yiyecek, yarım ton oksijen, yarım ton da su ekledik. Elbette küçük bir problemimiz daha var, üç kişiyi 6 m3 hacmin içerisinde altı ay tutarsanız çıldırırlar, onun için bu hacmi en azından birkaç katına çıkartmanız gerekiyor ki bu da yerden fırlatmanız gereken ağırlığı 100 tondan fazla yapar.

Şimdi teknolojimize bir bakalım: Apollo 11’i fırlatan Saturn 5 roketinin yüklü ağırlığı 2766 tondu. Bunun içindeki yakıtın ağırlığı ise yaklaşık 2500 ton. Yani 45 ton ağırlığındaki kapsülü fırlatmak için 2500 ton yakıt harcandı. SpaceX’in yeni uzay aracı ise 22.8 ton ağırlıkta ve bu araçla sadece Yakın Dünya Yörüngesi’ne çıkabiliyorsunuz. Aynı araçla Ay’a gitmeniz mümkün değil çünkü bu roketle atılan ve Ay’a gidebilecek aracın en fazla 8.3 ton olması gerekiyor. Denemeleri henüz başarılı olmayan Falcon Heavy ise Ay’a 26.7 ton götürebiliyor, yani Apollo 11’in yarısından biraz daha fazla. Bu roketi Mars’a bir uzay aracı göndermek için kullansak, taşıyabileceği yük en fazla 16.8 ton, bize gereken ise en azından 100 ton. Kısacası, Mars’a gidebilecek teknolojimiz en azından şimdilik yok.

Yalnız Mars’a yolculukla ilgili problemlere daha yeni başladık. Dünya’nın yüzeyinde mutlu mesut yaşayabilmemizi Dünya’nın atmosferine ve manyetik alanına borçluyuz. Dünya’nın atmosferi ve manyetik alanı olmasaydı Güneş’ten ve uzaydan gelen zararlı ışınlar ve parçacıklar Dünya’daki yaşamı hızlıca yok edebilirdi. Biliyorsunuz bu nedenle pilotların ve uçuş ekiplerinin belirli limitlerde uzun süre uçmaları yasaktır. Bunun nedeni de uçakların uçtukları yükseklikte atmosferin daha ince olması ve  çok fazla radyasyona maruz kalınmasıdır. Dünya’dan uzaklaştığımızda ise gerek atmosferin gerekse de manyetik alanın korumasından yoksun kalırız. Bu ise en az yedi ay sürmesi planlanan bir uzay yolculuğunda hücrelerimizin mutasyona uğraması, bizim de kanser olmamız ya da en azından kısır hale gelmemiz anlamına gelir. Bu radyasyona karşı uzay aracımızı izole etmeye çalışacak olursak da uzay aracının ağırlığı Mars’a gitmemizi engelleyecek kadar artar.

Bir de elbette bu işin maddi bedeli var. SpaceX’in en büyük başarısı, daha önce 1 kg yükü Yakın Dünya Yörüngesi’ne çıkartmanın 20000 USD olan bedelini 2000 USD seviyesine düşürmüş olmasıdır. Yakın Dünya Yörüngesi’ne çıkmak Mars’a gitmenin yaklaşık üçte biri enerji gerektirir. Gene de bu, üç astronotu Mars’a taşımanın bedelini kişi başı 200 milyon dolar seviyesine indirmiştir.

Gidebilseniz bile dönemezsiniz

“İçinizden çok da bir para değilmiş, veren çok olur” dediğinizi duyar gibiyim. Onun için neyi hesap ettiğimizi hatırlayarak devam edelim: Üç astronotu, muhtemelen kanser olma pahasına, 2m  x 2m x 3m bir hacmin içerisinde altı ay hapsederek Mars’a kadar götürmenin bedeli kişi başı 200 milyon dolar.

Bu kişileri Mars’a indirmek ya da en azından Mars’ın yörüngesine sokmak istersek durum biraz daha zor, çünkü enerji ihtiyacımız daha da artıyor. Mars’a inebilmenin zorluğu Mars’ın atmosferinin çok ince olmasından kaynaklanıyor. Yani Dünya’nın atmosferinde olduğu gibi atmosferi fren yapmak için kullanamıyorsunuz, epey tehlikeli manevralar yapmak zorundasınız. Tüm bu manevraları başarıyla tamamlarsanız ve şansınız yaver giderse Mars’ın yüzeyine sağ salim inebilirsiniz. Bundan sonra yaşamınızın kalan günlerinde size başarılar çünkü hesabımızın içerisine sizi orada sağ tutacak veya geri getirecek hiçbir şeyi dahil etmedik.

Diyelim sizi Mars’a indirmedik ama etrafında birkaç tur atıp geri getirdik. Sırf sizin 100 tonluk uzay aracınızı geri getirmek için 900 ton yakıt harcamamız gerekiyor. Yani buradan fırlatmamız gereken uzay aracı 100 değil 1000 ton olmak zorunda eğer sizi geri getireceksek. Tabii faturamız da kişi başına 2 milyar dolara çıktı.

Bir de Mars’ın yüzeyine indikten sonra geri gelecekseniz bunun sonuna bir sıfır daha eklemeniz gerekiyor. Ayrıca bu da en ucuz hesap, fazla enerji harcamadan gidip gelinen yörünge. Tek problemi gittiğiniz zaman en az 15 ay Mars’ta kalmanız gerekiyor. Sizi Mars’ın yüzeyinde 15 ay yaşatmak için gerekenleri taşımak da %20 daha eklese, 15 aylık Mars tatili, kanser olma bedeli hariç kişi başı 24 milyar dolara geliyor. İyi eğlenceler.

Haftaya ütopik bir gelecekte Dünya dışına nasıl seyahat edilebileceğini ve nerelerde nasıl yaşanabileceğini konuşacağız.

Yazının ilk bölümü için tıklayın

Bu yazı Yeşil Gazete‘de yayımlanmıştır.