Daha “Yeşil” Bir Uzay İçin, Ahşaptan Uzay Araçları!

Yazan: Tim Hornyak
Çeviren: Canberk KÖROĞLU
Editör: Tuğçe Gül Yeşilyayla

Japonya’nın yeni uydu tasarımı, uzayda ahşabın dayanıklılığını test edecek! İşler iyi giderse “Ay Barınakları” bile planlanıyor.

Bilim insanları geçen ay ahşaptan bir uyduyu açıkladılar ve bunun uzay çalışmalarında ahşabın kullanımını önemli derecede artıracağını öne sürdüler. Bu yeni ahşaptan uydu, genellikle metalden yapılmış geleneksel uydulardan çok daha çevreci ve sürdürülebilir.

Japonya’daki Kyoto Üniversitesindeki bilim insanları ve Tokyo merkezli “Sumitomo Forestry” şirketi güçlerini birleştirdi ve ortaya 𝙇𝙞𝙜𝙣𝙤𝙎𝙖𝙩 isimli ilk uydularını görücüye çıkardı. Manolya ağacından yapılmış panellere sahip yaklaşık 10 cm uzunluğundaki bu küp aynı zamanda alüminyum çerçevelere, güneş panellerine, karmaşık devrelere ve sensörlere sahip. Bunun yanında parçalar Japon birbirine geçme (Japonca, 𝙎𝙖𝙨𝙝𝙞𝙢𝙤𝙣𝙤) yöntemiyle tutkal veya metal bağlantı parçaları kullanılmadan birleştiriliyor.

İlk bakışta ahşap, yanıcı olması sebebiyle uzayda kullanılması çok da mantıklı görünmeyen bir malzeme olmasına rağmen bu yanıcılık insanlığın lehine kullanılabilir. Uzun yıllardır uzaya ve uzay istasyonlarına gönderdiğimiz araçlar aynı dünyada yaptığımız gibi uzayın da kirlenmesine sebep oldu. Bunu engellemek için ahşaptan yapılan bu uydu ve diğer araçlar planlı bir şekilde dünyanın atmosferine sokuluyor ve yanmaları sağlanıyor. Ancak geleneksel araçların içerisinde yanmasına rağmen yok olmayacak alüminyum ve metal parçalar bulunduğu için bu tam olarak bir çözüm sağlamıyor. Uzay araştırmaları hızla devam ederken bilim insanları bunun ilerde büyük oranda bir kirlilik yaratacağı konusunda endişeli.

Araştırma ekibinden olan Kyoto Üniversitesinden Astronot ve Mühendis Takao Doi, 𝙇𝙞𝙜𝙣𝙤𝙎𝙖𝙩'ın altı aydan bir yıla kadar hizmet verdikten sonra Dünya'ya geri döndüğünde manolya ağacından parçalarının tamamen yanacağını yalnızca su buharı ve karbondioksit salacağını söylüyor. Ayrıca ahşap uydunun artılarından olan radyo dalgalarını engellememesi ve uzayın zorlu koşullarına dayanabilmesinden dolayı içine bir antenin de entegre edilebileceğine vurgu yapıyor.

Her ne kadar 𝙇𝙞𝙜𝙣𝙤𝙎𝙖𝙩 yeni bir teknoloji de olsa ahşaptan yapılan uzay araçlarının ilk örneği 1962'de fırlatılan NASAnın (İngilizce: 𝙉𝙖𝙩𝙞𝙤𝙣𝙖𝙡 𝘼𝙚𝙧𝙤𝙣𝙖𝙪𝙩𝙞𝙘𝙨 𝙖𝙣𝙙 𝙎𝙥𝙖𝙘𝙚 𝘼𝙙𝙢𝙞𝙣𝙞𝙨𝙩𝙧𝙖𝙩𝙞𝙤𝙣) “Ranger 3 Lunar” sondasıydı. Ay yüzeyine inerken kapsülünü korumayı amaçlayan balsa ağacından bir kasaya sahipti, sonda arızalandı, Ay'ı ıskaladı ve Güneş'in etrafında dönmeye başladı.

𝙇𝙞𝙜𝙣𝙤𝙎𝙖𝙩’ın tasarımı, üretilmesi, uzaya gönderilmesi ve kontrol edilmesi yaklaşık 191.000 dolara mal olacak. Uydunun içerisindeki sensörler; ahşap parçaların gerilimini, sıcaklığını, jeomanyetik kuvvetleri ve kozmik radyasyonu ölçecek. Bunların yanında radyo sinyallerini hem alıp hem de sinyal gönderebilecek. Uydu, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansına (JAXA) devredildi ve kasım ayında yörüngeye gönderilmeden önce Uluslararası Uzay İstasyonuna transfer edilecek.

Projeye karşı heyecan çok yüksek olsa da ahşabın sürdürülebilirlik tarafında daha başka nasıl kullanılabileceğine yönelik düşünceler, projenin başladığı yıl 2020’den beri yavaş ilerlemesine neden oldu.
Kyoto Üniversitesi Ziraat Fakültesi biyomateryal tasarım laboratuvarından ekip üyesi Koji Murata "İlk konuşmalarımızda Dr. Doi, Ay'da ahşap konutlar inşa etmemizi önerdi" diyor. "Ayrıca kereste ormanları yetiştirmek için Mars'ta ahşaptan kubbeler inşa etme olasılığını da tartıştık." diye de ekliyor.

İlerde yapılacak Mars ve Ay koloni görevlerinde öncüler gittiklerinde orada zaten bulunan malzemeleri kullanmak zorunda kalacaklar. Ancak ahşabın kullanılmaya başlanmasıyla geçici veya kalıcı barınak yapma işi çok daha kolaylaşabilir. Bu yüzden de Murata, JAXA ve endüstriyel ortakların, Antarktika'da veya Ay'da kullanılabilecek, kısmen ahşaptan yapılmış barınaklar geliştirme planlarına dikkat çekiyor.

Melbourne, Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesinde mühendislik malzemeleri konusunda uzmanlaşan Nisa Salim, “Ahşabın doğasında olan radyasyondan koruma özelliği uzay habitatlarının duvarlarını veya dış kabuklarını tasarlamak için etkili bir şekilde kullanılabilir" diyor. “Ahşap iyi bir yalıtkan, içerideki sıcaklığı ayarlayarak ve ısı transferini minimuma indirerek konforlu bir iç mekân ortamı sağlayabilir. Ahşapla çalışması kolay, yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir. Bu yüzden de uzayda sürdürülebilirlik yönünde atılan adımlar için çok uygun.” diye de ekliyor. Salim; bunların yanında ahşabın uzayda dayanıklılığının, yapısal bütünlüğünün ve uzun ömürlülüğün iyi bir şekilde test edilmesi gerektiği notunu da düşüyor.

Projede yer almayan Davis Kaliforniya Üniversitesinden Malzeme Mühendisi Scott J. McCormack "Ahşap, bir tür organik polimer olan “lignin” tarafından bir arada tutulan selülozdan oluşuyor. Bu da ahşabı kompozit olarak bilinen materyallerin doğal bir üyesi yapıyor" diyor. Kompozit materyaller genellikle havacılık ve uzay endüstrisinde kullanılıyor bu sebeple uydularda da kullanılmasını şaşırtıcı bulmadığını da söylüyor.
McCormack, "Kompozitler, yüksek dayanıklılık/ağırlık oranları nedeniyle havacılık endüstrisi ve aynı zamanda uydular için ideal" diyor. Yine de ahşabın Mars ve Ay’da yapısal materyaller olarak ne kadar işe yaracağı konusunda şüpheleri var. “Dünya atmosfere sahip olduğu için bize büyük bir sorun oluşturmayan galaktik kozmik radyasyonun [İngilizce, 𝙜𝙖𝙡𝙖𝙘𝙩𝙞𝙘 𝙘𝙤𝙨𝙢𝙞𝙘 𝙧𝙖𝙙𝙞𝙖𝙩𝙞𝙤𝙣, GCR ] ahşabın mekanik özelliklerine ne gibi bir etki yaratacağına dair şüpheleri akla getiriyor” diyor.

Ancak Murata, NASA’nın Mars’a gönderdiği 𝘾𝙪𝙧𝙞𝙤𝙨𝙞𝙩𝙮 aracından alınan galaktik kozmik radyasyon ve güneş enerjili parçacıkların ölçümlerinin yanında Dünya’da gama ışınlarının etkileri üzerine bile çalıştıklarını söylüyor. Hatta ahşabın Mars’ta binlerce yıl dayanabileceğini savunuyor. “Mars’taki radyasyon, insanlar ve tüm canlı organizmalar için büyük bir sorun. Ama bunun ahşap için büyük bir sorun olacağını düşünmüyorum” diyor kendinden emin bir şekilde.

𝙆𝙖𝙮𝙣𝙖𝙠𝙘̧𝙖:
Hornyak T. (2024). World's first wooden satellite could herald era of greener space exploration. Nature, 10.1038/d41586-024-01456-z. Advance online publication. https://doi.org/10.1038/d41586-024-01456-z
Hornyak, T. (2024, June 7). World’s first wooden satellite could herald era of Greener Space Exploration. Nature News. https://www.nature.com/articles/d41586-024-01456-z