Uzaydaki laboratuar: Bernardo Patti ile söyleş Understand article

Tercüme eden: Serhan Yamaçlı. Bernardo Patti Avrupa Uzay Ajansı’nda uçuş yöneticisi.Patti bir mühendis ve uzay araştırmalarına katılmadan önce nükleer santrallerde çalışmış. Columbus fırlatılmadan kısa bir süre önce Patti, Anna-Lynn Wegener ile konuştu.

Columbus nedir?

Resim ESA ’nın izniyle

Columbus, Uluslararası Uzay İstasyonuna [ISS]w1 kenetlenmek üzere uzaya göndereceğimiz bir araştırma laboratuarıdır. Columbus, uzayda deneyler yürütmek üzere tüm olanakları barındıran bir eklenti modülüdür. 2008 yılının başlarında Florida’daki Kennedy Uzay Üssü’nden havalanacak olan Atlantis Uzay Mekiği üzerinde uzaya gönderilecektir.

Böyle bir laboratuar nasıl görünür?

Columbus’un silindirik bir şekli vardır. 7 metre uzunluğunda ve 4.5 metre çapına sahiptir. İçerisindeki ekipmanlar çok etkin bir biçimde yerleştirilmiş durumdadır.

75 m3 ‘lük hacmi en etkin biçimde kullanabilecek en iyi tasarımı ortaya çıkarabilmek için çok sıkı çalışmamız gerekti. Şu anda, 3 ekip üyesi ve gerekli tüm deney ekipmanı sığdırılabilmiş durumdadır. Farklı araştırma tesisleri yüksek teknolojili raf ve çekmeceler kullanmakta ve deney ortamı için açılabilen çalışma ortamları içermektedir.

Columbus ile ne tür araştırmalar yapılacak?

Resim ESA ’nın izniyle

Columbus, çok disiplinli bir laboratuar. Malzeme bilimi, akışkan bilimi ve yaşam bilimlerinde deneyler yürütebilmek için dört değişik tesis içeriyor. Bu alanların hepsinde, ağırlıksızlığın Dünya’dan gönderilen örnekler üzerindeki etkilerini incelemek istiyoruz.

Örneğin, Biolab mikro-organizmalar, hücreler, dokular, küçük bitkiler ve omurgasızlar üzerindeki biyolojik deneyler için bir tesistir. Tüm canlı seviyelerinde, yerçekiminin – ve yerçekiminin yokluğunun – etkilerini bulmak istiyoruz. Biolab’da yapılacak olan ilk deneylerden birisi, küçük bir bitkinin – [roka] gibi düşünülebilecek bir bitkinin – köklerinin nasıl büyüdüğünü gözlemlemektir. Acaba kökler büyüyecekler mi, büyürlerse aşağıya doğru mu yoksa yerçekiminin olmamasından dolayı tamamıyla farklı bir yöne doğru mu büyüyecekler?

Columbus’ta bulunan Avrupa Fizyoloji Modülü’nde uzun süreli uzay uçuşlarının insan vücudu ve sağlığı üzerindeki etkileri test edilecektir. Ayrıca, yaşlanma süreci, denge bozukluğu, kemik osteoprozu, kas distrofisi ve kas gelişim rahatsızlığı gibi yeryüzündeki problemler konusunda da fakir sahibi olmayı umuyoruz.

Akışkan Bilimi Laboratuarı’nda ise Dünya’da yerçekimi ve etkileri tarafından maskelenmeleri dolayısıyla incelenemeyen akışkan dinamiklerini ortaya çıkarmayı umut ediyoruz. Yüzey gerilim gradyentleri ve ısıl radyasyon kuvvetleri tarafından endüklenen akışları ve kararsızlıkları, ısı ve kütle transferi bağlantısı ile ilgili olan kararsızlıkları, akışkanların ısıl-fiziksel özelliklerini, kaynama ve kritik nokta olaylarını ve daha başka birçok olayı inceleyeceğiz.

Malzeme Bilimi Laboratuarı’nda değişik malzemeler üzerindeki çalışmaları geliştirmek için çeşitli deneyler yapılacaktır. Metalleri eriteceğiz ve katılaştıracağız ve çeşitli atmosferlere ve koşullara maruz bırakacağız.

Uzaya yeryüzünden örnekler gönderip bu örnekler üzerinde araştırma yapmak çok fazla çalışma gerektirmiyor mu?

Tabii ki çok fazla çalışma gerektiriyor, ama buna değer. Araştırdığımız soruların hiçbiri yeryüzünde her yerde varolan yerçekimi dolayısıyla Dünya’da yapılamazlar. Deneyleri doğal ortamları dışında yerçekimsiz ortamda yaparak daha kolay anlamaya çalışma fikrinin ilk bakışta çelişkili göründüğünü biliyorum, ama yerçekimi bazı deneyleri imkansız kılmakta, yörüngede bu deneylerde meydana gelen küçük etkiler gözlenebilir hale gelecektir.

Columbus gibi bir görevin zorlukları nelerdir?

Resim ESA ’nın izniyle

En fazla öne çıkan zorluk, normalde 50 ton ağırlığa sahip olan laboratuarların, dört metreden biraz fazla çapa sahip olan bir hacme sığdırılması ve uzaya gönderilebilecek şekilde hafif hale getirilmesidir. Columbus şu anda 12 ton civarında ağırlığa sahip ve bu ağırlık Atlantis mekiğinin taşıyabileceği en büyük ağrılıktır.

Columbus mürettebatının konforlu bir şekilde çalışabileceği bir ortam sağlayabiliyoruz. Bunun dışında, tüm laboratuar tesisatı, basıncı ayarlanmış bir ortamda barındırılabilmektedir. Columbus yörüngede 10 yıl çalışabilir. Durdurulup onarılması gereken gemilerin aksine, Columbus otomatik olarak arıza tespit edebilmekte ve işlevselliğini korurken kendi kendini tamire başlayabilmektedir. Tüm Avrupa yapısı tek bir fırlatma ile işlevsel hale getirilebilecektir.

Projeyle ilgili sizi kişisel olarak ne heyecanlandırmaktadır?

Resim ESA ’nın izniyle

Bir mühendis olarak, özellikle karşılaşılan tasarım ve mühendislik sorunları bana çekici geldi. Ama uzay ve ağırlıksızlık da kendi içinde bir heyecana sahip: mühendislik ve uzay yolculuğu alışılagelmiş teknoloji ve insanoğlunun engellerini birlikte aşıyorlar. Bu inanılmaz şekilde heyecan verici ve uzay araştırmaları için büyük bir adım.

Günlük açıdan bakıldığında da proje konusunda gerçekten hoşlandığım projenin uluslararası olma özelliğidir. Uluslararası Uzay İstasyonu beş değişik uzay ajansının ortaklaşa bir projesidir. 17 Avrupa üye devletine sahip olan Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) yanında, ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) ve Kanada’nın, Rusya’nın ve Japonya’nın uzay ajansları da projede yer almaktadır.

Her gün birçok farklı ülkeden bazen birkaç dilde insanlarla konuşuyorum. Birçok ülkenin böyle bir projede bir araya gelmesinin hoş bir yarış ortamı oluşturması bizler için bir ödüldür.

Merak ve bilim ulusal sınırların ve tarihsel farklılıkların ötesine geçiyor. Coğrafi ve kültürel boşlukları aşarak güçlü ve birleştirici bir bağ oluşturuyor.

Okul öğretmenlerinin ve öğrencilerin Columbus’tan yararlanabilmeleri için bir yol var mı?

Şu anda Columbus’un güvenli bir şekilde ISS’ye kenetlenmesi ve ilk aşamada deneyleri yürütebilmek için gerekli ayarlamaları yapmaya odaklanıyoruz. Ancak gelecekte, aynı ISS’den olduğu gibi, Columbus modülünden de ders yayını yapabilmemiz mümkün olabilecektir. [Kaynaklar bölümüne bakınız]. Columbus, bazıları şu anda öngörülemeyenler de dahil olmak üzere, sayısız olanaklar sunmaktadır.

Göreve giderken: Columbus modülü ISS’ye bağlandı

Resim ESA ’nın izniyle

Atlantis, yedi mürettebatıyla birlikte dokuz günü ISS’ye bağlı kalmak üzere, yaklaşık 13 günlük seyahatinin ardından, Avrupa’nın yörüngede kalıcı olan istasyonunu götürüp Dünya’ya güvenli bir şekilde döndü.İki ESA astronutu, Almanya’dan Hans Schlegel ve Fransa’da Léopold Eyharts, ISS’ye yolculuk yaptılar; Schlegel Atlantis ile Dünya’ya döndü ancak Eyharts ISS’deki mürettebata katıldı ve İstasyon’da halen işlevsel olan bir laboratuar ve diğer tesislerde bir seri deney yürttükten sonra Mart ayının sonlarında Dünya’ya dönecektir.

ESA, bilimsel deneyler, mürettebat destek ekipmanları (yiyecek ve giyecek gibi), akışkanlar ve yakıt taşıyacak olan Otomatikleştirilmiş Transfer Araçları (ATV’ler) göndererek ISS’ye katkıda bulunmaya devam edecektir. İlk ATV, Jules Verne, Ariane 5 roketi ile 8 Mart’ta fırlatılacaktır.w2
Columbus’un hayata geçmesiyle birlikte, araştırmacılar ve yürütülen deneyler arasındaki iletişimi gerçekleştirecek olan ve gözlemcilerin deneylerini kontrol edebilecekleri ve gerçek-zamanlı veri alabilecekleri Kullanıcı Destek ve Operasyon Merkezleri (USOC’lar) da devreye girecektir. Gelecekteki lojistik görevlerle daha fazla bilimsel görev Columbus’a gönderildikçe, USOC ağı daha aktif hale gelecektir.

Columbus on yıl boyunca hücre ve bitki biyolojisi, astrobiyoloji, insan fizyolojisi, akışkan ve malzeme bilimleri, temel fizik, astronomi, uzaktan algılama ve teknoloji alanlarında yılda 500 deney yapılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Avrupa bilim toplumu ve endüstriyel Ar&Ge için yeni bir araştırma çağı daha yeni başlamıştır.

Download

Download this article as a PDF

Web References

  • w1 –Uluslararası Uzay İstasyonu ile ilgili bir makale, Science in School’un gelecekteki bir sayısında yayınlanacaktır. www.scienceinschool.org ’u ziyaret etmeye devam ediniz.
  • w2 – Otomatikleştirilmiş Transfer Araçları hakkında daha fazla bilgi için Science in School ’un bu sayısındaki şu makaleye bakınız:Williams A (2008) Otomatikleştirilmiş Transfer Araçları – Avrupa’yı uzayda desteklemek. Science in School 8: 14-20. www.scienceinschool.org/2008/issue8/atv

Resources

  • ESA, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) ile ilgili birçok eğitim materyali hazırlamıştır:
  • Hem ilköğretim hem de lise öğretmenleri için basılı bir ISS eğitim seti 12 ESA dilinde hazırlanmıştır. Set, ISS’nin inşasında, çalışmasında ve ISS’de yaşamla ilgili etkileyici aktiviteler ve sınıfta öğretilebilecek bilgi ve alıştırmalar için bir zemin oluşturmaktadır. ESA üye devletlerindeki tüm okul öğretmenleri için hazırdır ve şu sayfadan ücretsiz olarak sipariş edilebilir: www.esa.int/spaceflight/education
  • ISS eğitim setinin etkileşimli bir versiyonu şu sayfada vardır: www.esa.int/spaceflight/education
  • Avrupa okul müfredatıyla ilgili ISS DVD ders serileri. Otomatikleştirilmiş Transfer Araçları ile ilgili olan biri 2008 yazında piyasaya çıkacaktır. DVD’ler öğretmenler tarafından şu adresten ücretsiz olarak sipariş edilebilir: www.esa.int/spaceflight/education
  • ESA ortaöğretim ve lise öğrencileri ve öğretmenleri için de çevrimiçi ders serileri geliştirmektedir. Şu adrese bakınız:www.esa.int/SPECIALS/Lessons_online
  • Daha fazla detay ve eğitim materyali şurada bulunabilir:
  • Avrupa Uzay Ajansı Eğitimi Internet sitesi: www.esa.int/esaED/
  • ve Avrupa Uzay Ajansı İnsan Uzay Uçuşu Internet sitesi: www.esa.int/esaHS/education.html

Institution

ESA

Review

Bu makale, yerçekimi, mikroyerçekimi veya serbest-düşme koşulları hakkında; maddelerin kimyasal ve fiziksel davranışlarının yerçekiminden ne şekilde etkilendikleri, Dünya’nın çevresindeki bir yörüngede neredeyse yerçekimsiz bir ortamın nasıl oluşturulabileceği konusunda harika tartışmalar başlatabilir. Einstein eşdeğerlik prensibi olarak da bilinen serbest düşme ile yerçekimi çekim kuvvetinin eşdeğerliği hemen akla gelmektedir. İnsan vücudunun uzaydaki ve karasal ortama tekrar giriş sonrası davranışı, hayat bilimini ve kimyayı, şaşırtıcı bir disiplinler arası uzay çalışmasında bir araya getirebilir.


Marco Nicolini, İtalya




License

CC-BY-NC-ND