Yarım asır sonra insanlık yeniden Ay’a gitmeye hazırlanıyor. Bu yüzyıldaki ilk insanlı Ay uçuşunun hazırlıkları artık son aşamasına yaklaştı. Artemis II roketi Florida’daki NASA Kennedy Uzay Merkezi’nde bulunan Araç Montaj Binası’ndan Fırlatma Kompleksi 39B’ye taşındı.
Bu kısım bana çok ironik geliyor, çünkü Dünya’nın en hızlı aracı yolculuğunun bu ilk kısmında saatte 1 km hızla gidiyor. Depodan rampaya 6 km’lik mesafeyi, 12 saatte geçebildi. Aynı roket fırlatıldıktan sonra 10 günde Ay’a gidip gelecek. Roketin tepesindeki Orion kapsülüyse, dört kişilik mürettebatını Dünya’ya geri getirmek üzere atmosfere daldığında saatte 40.000 km hıza ulaşacak. O yüzden ironik diyorum saatte 1 km ile başladığı yolculuk saatte 40.000 km ile bitecek.
Ay’a olan son insanlı keşif 1972’de Apollo 17 ile sona ermişti. 53 yıldır Ay’la ilgili insanlı görev hiç yapılmadı. Geçen yüzyılda Apollo göreviyle Ay’ın yakınına veya yörüngesine toplam 9 kez gidildi. Ay yüzeyine 6 kez iniş yapıldı. 24 astronot uzayda Dünya’dan en uzak yerlere ulaştı ve bunlardan 12 tanesi Ay yüzeyinde yürüdü.
Bu yüzyılda Apollo görevinin yerine mitolojide onun kız kardeşi olan Artemis göreviyle tüm bunlar yeniden yapılmaya başlandı. Peki neden? Çünkü Apollo döneminde itici güç sadece Sovyetler Birliği’ni geçmekti. Bugün ise motivasyon çok daha farklı. Artık sadece ABD ve Rusya arasında değil pek çok ülke arasında bir yarış yaşanıyor ve üstelik bu kez yarışın sebebi Ay’da kalıcı hale gelmek.
Çin, Rusya ile birlikte planladığı “Uluslararası Ay Araştırma İstasyonu” (ILRS) projesiyle 2030’larda Ay’ın güney kutbunda kalıcı bir üs kurmayı hedefliyor. Hindistan, 2040 için insanlı görev takvimini açıkladı. Yani yeni uzay yarışının ödülü bu kez oraya bir bayrak direği dikmek değil; Ay’ın güney kutbundaki su rezervleri, nükleer yakıt potansiyeli ve elbette stratejik hakimiyet. İşte Artemis, bu yarışta Avrupa (ESA), Japonya (JAXA) ve Kanada (CSA) gibi ortakları da yanına alarak, Ay’da bu “gelişmiş demokrasilerin” kalıcı ve sürdürülebilir bir üs kurmasını sağlamayı amaçlıyor. Bu arada ikincil görevler listesinde destek veren ülkeler arasında Suudi Arabistan bile var. Orion kademe adaptöründe 4 adet uluslararası CubeSat taşınacak. Suudi Arabistan’ın yanı sıra Arjantin, Almanya ve Güney Kore ortaklı bu uydular radyasyon ve Güneş’in etkileri gibi konuları araştıracak.
İşte günümüzdeki Artemis görevini bu bakış açısıyla okumak lazım. Şu anda bu misyonun ikinci aşamasındayız. Artemis II, bu büyük planın en kritik halkalarından biri. Bu görevde Ay’a inilmeyecek tıpkı Apollo 8’de olduğu gibi, astronotlar Ay’ın çevresinden dolaşıp gelecek. Amaç, sistemleri insanlı olarak test etmek. Çünkü asıl hedef Ay’ın kendisi de değil. Asıl hedef Mars.
Artemis II görevi, insanlı uzay uçuşlarında birçok önemli rekora imza atacak. Astronotlar Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch ve Jeremy Hansen, tarihteki tüm insanlardan daha uzağa seyahat edecek. Ay’a iniş yapmayacaklar ama Ay’ın karanlık yüzünün 7400 km kadar ötesine gitmeye çalışacaklar. Bu mürettebatın başka farklılıkları da var. Daha önce Ay’a inen ve orada yürüyen 12 astronotun ve Ay’ın yörüngesine ulaşan toplamda 24 astronotun tamamı Amerikalı, beyaz ve erkekti. Bu görevin komutanı da öyle. Ama diğer üç kişiden biri Kanadalı, biri siyahi ve diğeri de kadın.
Artemis II görevinin fırlatma pencereleri Şubat ayından başlıyor ve Nisan ayına kadar belli aralıklarla devam ediyor. Şu anki plan önümüzdeki ayın başında 6, 7, 8, 10 veya 11 Şubat tarihlerinden birinde göndermek.
Fırlatma gününe giden yoldaki en büyük kilometre taşı, 2 Şubat civarında yapılması planlanan “Islak Prova.” Bunu bir geri sayım tatbikatı olarak düşünebilirsiniz. Bu testte NASA’nın fırlatma ekibi rokete 750.000 galondan fazla süper soğuk sıvı hidrojen ve sıvı oksijen pompalayacak. Hatırlarsanız 2022’de insansız Artemis I görevinin canlı yayınını yaparken roketi ilk kez doldurmaya çalıştıklarında kriyojenik sıvıları uygun sıcaklıkta tutmakta sorun yaşadıklarını görmüştük ve ardından hidrojen sızıntılarıyla karşılaşılmıştı. Mühendisler, Artemis I’de yakıt yüklemesiyle ilgili engeli aşmak için kullandıkları düzeltmelerin aynısını Artemis II’de de uyguladılar.
Peki, NASA’nın Artemis II görevini gerçekten önümüzdeki ay başlatabilme ihtimali ne diyeceksiniz. Görev yöneticisi Matt Ramsey “Islak Prova’dan sonra veri incelemeleri için biraz zamanımız var.” diyor. Başarı olasılığı yüksek bir takvim olduğunu söylüyor.
Şimdi neden takvimin sadece bazı günlerinin yeşil olduğunu merak edebilrisiniz. Bu fırlatmanın gerçekleşebilmesi için Ay’ın yörüngesinde doğru konumda olması gerekiyor. Ayrıca, Orion kapsülünün Dünya’ya dönüşünü ve geminin ısı kalkanı için güvenli bir açıda atmosfere girişini sağlamak için en uygun bu günlerin olduğu tespit edilmiş. Fırlatma Şubat ayında gerçekleşmezse, NASA’nın Mart ve Nisan ayları başında da birkaç günlük yedek fırlatma tarihi bulunuyor.
Ama şunu da belirtmek lazım. İlk planlanan tarihler bunlar değildi. Yıllar önce gidilmesi planlanıyordu. Yani astronotların SLS roketi ve Orion uzay aracıyla yapacağı bu ilk uçuş en az beş yıl gecikmiş durumda. Uçuşun mimarisi, yörüngesi ve hedefleri birçok kez değişti; üretim ve testler sırasında keşfedilen teknik aksaklıklar takvimi defalarca öteledi. Programın mühendislik ve bütçe sorunları ortaya çıktı.
Ancak roketi ve uzay aracını fırlatmaya hazırlayan ekip son aylarda çok sıkı çalıştı ve iyi bir tempo yakaladı. Üç vardiya halinde neredeyse 24 saat çalışan ekiplerin roketi monte etmesi ve geçişe hazırlaması yaklaşık 12 ay sürdü.
Eğer şu an Kennedy Uzay Merkezi’nde, o rampanın dibinde duruyor olsaydık, kafamızı kaldırdığımızda 98 metre yüksekliğinde, yani neredeyse 30 katlı bir gökdelen boyunda bir anıt görecektik. Üstelik çok güçlü bir gökdelen bu, çünkü motorları var.
Saturn V’i hatırlıyorsunuz değil mi? Hani bizi ilk kez Ay’a götüren o efsanevi roket. SLS, fırlatma anında ürettiği yaklaşık 4 milyon kilogramlık itki gücüyle, Saturn V’ten %15 daha güçlü. Elbette SpaceX’in Starship roketi itki gücü bakımından çok daha önde. Ancak Starship henüz geliştirme aşamasında ve içinde insan taşımak için sertifikasyon sürecini tamamlamadı. Dolayısıyla SLS, şu an rampada bekleyen ve insanları derin uzaya güvenle taşıyabilecek operasyonel olan en güçlü roket unvanını koruyor.
Roketin en altına, o turuncu yakıt tankının dibine baktığınızda dört tane ana motor göreceksiniz. Bunlar RS-25 motorları. Ve sıkı durun… Bu motorlar “yeni” değil. Bu motorlar, Uzay Mekiği (Space Shuttle) araçlarının arkasında da kullanılıyordu. NASA, tamamen yeni bir motor tasarımı için gereken yüksek maliyet ve uzun test sürelerinden tasarruf etmek amacıyla, envanterinde bulunan bu teknolojiyi SLS’e entegre etmeyi tercih etmiş.
Roketin tepe kısmında, mürettebatı taşıyacak olan Orion uzay aracı yer alıyor. Kapsül, yaklaşık 9 metreküplük yaşanabilir bir iç hacme sahip; bu da kabaca iki minivana eşdeğer. Dört kişilik mürettebat, planlanan 10 günlük görev süresince beslenme, uyku, egzersiz ve hijyen gibi tüm temel ihtiyaçlarını bu entegre alanda karşılayacak. Artemis I görevinde Orion Ay’a insansız olarak gönderildi ve sistemleri, yapısal bütünlüğü insansız olarak test edildi. Artemis II ile birlikte ilk kez aktif yaşam destek sistemleri devredeyken insanlı bir uçuş gerçekleştirecek. Zaten Artemis 2 görevinin temel amacı, sistemin insan fizyolojisini destekleme kapasitesini doğrulamak.
Peki şimdi tüm bu hazırlıkların tamamlandığını ve fırlatma gününün geldiğini varsayalım. Bu 10 günlük Ay görevinde neler olacağını adım adım görelim.
Fırlatma gününde Artemis II ekibi kıyafetlerini giyecek, son kontrollerden geçecek ve mürettebat taşıma araçlarıyla Florida’daki NASA Kennedy Uzay Merkezi’nde bulunan Fırlatma Rampası 39B’ye gidecek. Mobil fırlatıcı üzerinde duran 98 metrelik SLS roketinin üzerindeki Orion uzay aracına yerleşecekler. Fırlatma ekibi, SLS yakıt tanklarını sıvı oksijen ve sıvı hidrojenle dolduracak; rehberlik, iletişim ve aviyonik sistemler tek tek kontrol edilip doğrulanacak.
Kalkıştan 12 saniye önce hidrojen ateşleyicileri yaklaşık 6 saniye sonra da roketin dört adet RS-25 motoru ateşlenecek. Geri sayım sıfıra ulaştığında, bağlantı hortumları geri çekilecek ve yolculuğa başlama izni verilecek. Ay roketi, uzaya doğru hızlanmak için 8.8 milyon poundluk itki gücü üretecek. Yaklaşık iki dakika sonra, katı yakıtları tükenen hızlandırıcılar serbest bırakılacak.
Çekirdek aşama ve RS-25 motorları, Orion’u ve mürettebatı uzaya itmeye devam edecek. Üç dakika sonra, Orion’un hizmet modülünü çevreleyen koruyucu paneller fırlatılacak ve güneş panelleri açığa çıkacak. 6 saniye sonra, fırlatma iptal sistemi Orion’dan ayrılacak. Bu aşamada mürettebat güvenli bir şekilde Dünya yörüngesine ulaşmış kabul ediliyor, ancak yine de hizmet modülü motorlarını kullanarak görevi iptal etme olasılığı da var. Fırlatmadan yaklaşık sekiz dakika sonra SLS çekirdek aşama motorları kapanacak; ICPS oalrak kısaltılan “Geçici Kriyojenik İtki Kademesi” ve Orion, çekirdek aşamadan ayrılacak.
Orion’un dört güneş paneli açılacak; bunlar uzay aracına güç sağlayacak ve Ay’a gidiş-dönüş yolculuğu sırasında doğrudan güneş ışığından çıktığı zamanlar için pillerini şarj edecek. 90 dakikalık bir yörüngeden sonra, roketin üst kademesi olan ICPS’in motoru ateşlenerek Orion’u yüksek Dünya yörüngesine taşıyacak. Bu yörüngede Dünya’dan 74000 km kadar yükselmiş olacaklar. Artemis II mürettebatı ve Houston’daki görev kontrol merkezi, astronotlar hala Dünya’ya nispeten yakınken, bazı testler yapmaya başlayacak.
Önce Orion, üst kademeden ayrılacak. Boşalan ICPS ve Orion kademe adaptörü, “yakınlaşma operasyonları gösterimi” adı verilen manuel bir pilotaj testi için hedef olarak kullanılacak. Yani adeta bu minivan büyüklüğündeki uzay aracını elle kumanda ederek test edecekler. Bu test gelecekteki mürettebatları diğer uzay araçlarıyla kenetlenme ve ayrılma işlemlerine hazırlamak için yapılacak, çünkü Ay görevlerinde üsse gidip gelirken bu tür manevralardan bol miktarda yapmak gerekecek. Bunun için Artemis II astronotları, kameraları ve Orion’un pencerelerinden görüş hattını kullanarak uzay aracını ICPS’e yaklaştırıp uzaklaştıracaklar. Orion’un manevra kalitesini, donanımını ve yazılımını değerlendirecekler.
Bu testlerin ardından, yaşam destek, iletişim ve navigasyon gibi sistem performanslarını doğrulamak için uzay aracı verileri toplanacak. Yaklaşık 23 saat sonra, Orion’un hizmet modülü “Ay’a geçiş enjeksiyonu” (TLI) ateşlemesini gerçekleştirerek Orion’u Dünya yörüngesinden çıkarıp yaklaşık 4 gün sürecek Ay yolculuğuna itecek. Bu Ay görevinde 8 rakamına benzer bir şekilde uçuş yolu takip edilecek.
Yolculuk sırasında astronotlar, radyasyon sığınağını test edecekler. Acil durum prosedürlerini uygulamaya ve uzay aracının sistemlerini değerlendirmeye devam edecekler. Artemis II mürettebatı, daha sonra Ay’ın bizim tarafımızdan görülemeyen uzak kısmına geçecek ve orada da yaklaşık 7400 km derin uzaya doğru ilerleyecek. Böylece hem 50 yılı aşkın bir süredir Ay’ın karanlık yüzünü ilk gören hem de Dünya’dan en uzak noktaya ulaşan insanlar olacaklar. Bu süre zarfında, görev kontrol ile uzay aracı arasında bir iletişim kesintisi yaşanacak. Mürettebat Ay’ın karanlık yüzünden dönerken, o meşhur “Earthrise” yani Dünya’nın Doğuşu fotoğrafındakine benzer görüntülerle karşılaşacaklar.
Peki oraya kadar gidip sadece pencereden mi bakacaklar? Hayır. İnsan gözü, en gelişmiş kameradan bile daha geniş bir dinamik aralığa sahip. Bu yeteneği kullanacaklar. Mürettebatın en önemli görevlerinden biri ‘Jeolojik Gözlem’. Ay yüzeyindeki kraterleri, o gri ve beyazın binbir tonunu (Albedo farklılıklarını) çıplak gözle analiz edecekler. Özellikle Ay’ın kraterlerle dolu, bizim hiç görmediğimiz arka yüzünü geçerken, gelecekte Artemis III ve IV’ün ineceği potansiyel bölgeleri araştıracaklar. Robotların, kameraların kaçırabileceği derinlik algısını ve renk tonlarını, bir insanın ‘oradayken’ nasıl algıladığını not edecekler.
Orion daha sonra fazla yakıt harcamayı gerektirmeyen “serbest dönüş” rotasıyla Dünya’nın yerçekimi tarafından çekilerek 4 günlük dönüş yolculuğunu gerçekleştirecek.
Atmosfere girmeden önce Orion’un mürettebat modülü hizmet modülünden ayrılacak. On iki itici, Orion’un Dünya yüzeyinden yaklaşık 120 km yüksekte aracın giriş açısını ayarlayacak. Sonrasında Dünya atmosferine saatte yaklaşık 40000 km hızla girip bir sekme hareketi yapacaklar. O sırada rerçekimi kuvvetinin dört katı bir oranda yavaşlayan mürettebat, Dünya’da hissettiklerinden dört kat daha ağır hissedecek.
Orion’un ısı kalkanı, uzay aracını Güneş yüzeyinin yaklaşık yarısı kadar sıcak bir ortamda korumaya çalışacak. İnişi yavaşlatmak için Orion, 11 paraşütten oluşan hassas bir açılma dizisine başlayacak. Üç ön bölme kapağı paraşütü, öncelikle paraşütlerin üzerinde duran koruyucu termal kapağı ayıracak. İki sürükleme paraşütü, mürettebat modülünü yavaşlatıp dengeleyecek, ardından ayrılacak. Üç pilot paraşüt, 3 km yükseklikte ve saatte 200 km hızla giderken üç ana paraşütü açacak. Bu paraşütler mürettebat modülünü saatte 30 km’den daha düşük bir hıza yavaşlatacak.
Orion, Dünya atmosferine girdikten sadece 16 dakika sonra Kaliforniya kıyılarının yaklaşık 50 deniz mili açığında Pasifik Okyanusu’na inecek. Ve böylece görevlerini tamamlayan mürettebat 10 gün sonra ilk kez Dünya’ya ayak basacak.
Bunu sadece Ay’a insanlı bir yolculuk gibi de görmemek lazım. Astronotlar uzayda bazı deneyler de yapacak. Yanlarında, bilim kurgu filmlerini aratmayan mikroskobik ‘yolcular’ taşıyorlar. NASA’nın ‘Space Radiation and Tissue Chip’ adını verdiği bir deney bu. Türkçesiyle ‘Doku Çipleri’. Biliyorsunuz, derin uzaydaki radyasyonun insan vücuduna etkisi, Mars yolculuğunun önündeki en büyük engel. İşte bu yüzden astronotlar, kendi hücrelerinden üretilmiş, kalp, kas ve sinir dokusu taklidi yapan canlı hücre çipleri taşıyacaklar. Tıpkı ‘Avatar’ filmindeki gibi, astronotların biyolojik kopyaları onlarla birlikte radyasyona maruz kalacak. Böylece bilim insanları, astronotun kendisinden kan almaya gerek kalmadan, bu çiplerdeki değişimleri inceleyerek radyasyonun organları nasıl yaşlandırdığını hücresel düzeyde görebilecek. Ayrıca ‘Archer’ adı verilen bir çalışmayla, uyku ve hareket düzenleri milimetrik olarak takip edilecek.
Ayrıca ‘ikincil yük’ olarak adlandırılan bazı mini uyduları da derin uzaya bırakacak. Aralarında sadece NASA’nın değil; Almanya, Arjantin, Kore ve Suudi Arabistan gibi ülkelerin ortak geliştirdiği uydular da var. Bunlar Ay’ın radyasyon haritasını çıkaracak, kimi uzay havasını koklayacak.
Uzay keşfi, doğası gereği bir çeşit risk yönetimidir. Ancak Artemis II için bu riskler, matematiksel olasılıkların ötesinde, fiziksel gerçeklere dayanıyor. Bu görevin önündeki en büyük teknik engel, Artemis I görevi sonrası yapılan analizlerde ortaya çıktı: Isı Kalkanı.
Orion kapsülü, Artemis I dönüşünde atmosfere girdiğinde, beklenenden farklı bir aşınma davranışı sergiledi. Isı kalkanı üzerindeki koruyucu malzeme, yani “Avcoat”, öngörülen şekilde yanıp yok olmak yerine, bazı bölgelerde parça parça koptu. Mühendislik dilinde buna “kömürleşme kaybı” deniyor. Bu durum kapsülün güvenliğini tehlikeye atmasa da, içinde insan taşıyan bir araç için kabul edilebilir risk sınırlarının üzerindeydi.
NASA mühendisleri bu sorunu çözmek için kalkanın kendisini değiştirmek yerine, fiziği lehlerine kullanmayı seçtiler. Artemis II’nin atmosfere giriş yörüngesi değiştirildi. Kapsül bu kez atmosfere farklı bir açıyla girecek. Bu yeni rota, ısı yükünün kalkan yüzeyine dağılımını değiştirecek ve malzemenin parçalanmasını engelleyecek şekilde hesaplandı.
İkinci büyük risk faktörü ise Radyasyon. Uluslararası Uzay İstasyonu, Dünya’nın manyetik kalkanı (Van Allen Kuşakları) içinde, nispeten korunaklı bir bölgede uçar. Ancak Artemis II mürettebatı, bu doğal kalkanın dışına çıkacak. Van Allen kuşaklarından geçerken ve derin uzayda yol alırken, yüksek enerjili parçacıklara maruz kalacaklar. Kapsülün içindeki sensörler ve astronotların giyeceği özel yelekler, gelecekteki Mars yolculukları için hayati önem taşıyan “insan bedeni üzerindeki radyasyon etkisi” verilerini toplayacak.
Risklerin yanında, bu görev iletişim teknolojisinde de bir yeniliği test edecek: O2O (Orion Artemis II Optical Communications System).
Bugüne kadar uzaydan gelen görüntüler hep radyo dalgalarıyla taşındı. Radyo dalgaları güvenilirdir ancak bant genişliği sınırlıdır. O2O sistemi ise veriyi radyo dalgalarıyla değil, lazer ışınlarıyla taşıyacak. Bu, veri aktarım hızının radyo frekanslarına göre yaklaşık 100 kat artması demek.
Bunun pratik sonucu şu: Ay’ın karanlık yüzeyinden veya 385.000 kilometre uzaktan, Dünya’ya kesintisiz, yüksek çözünürlüklü (HD) video akışı sağlanabilecek. Yani astronotlar Ay’ın etrafında dönerken, biz o anı piksellenmiş, donan görüntülerle değil; kristal netliğinde bir yayınla izleyeceğiz diye ümit ediyoruz.
O gün geldiğinde, o motorlar ateşlendiğinde, ben yine ekran başında, canlı yayında olacağım. Tarihin bu kırılma anına tanıklık etmek, o gürültüyü, o yükselişi ve tabiki bu yüzyılda başka bir gök cismine yapılacak ilk insanlı uzay yolculuğunu birlikte görüp yorumlamak için şimdiden hazırlıklarımız yaptık.
O zamana kadar. Merakla kalın.