Nasa mı SpaceX mi; Bizi Aya İlk Kim Götürecek?

Bu sorunun yanıtını Birmingham Üniversitesi Uzay Bilimleri Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi Gareth Dorrian ve Nottingham Trent Üniversitesi Fizikte Kıdemli Öğretim Görevlisi Ian Whittaker veriyor. 4 dk


1972’den beri kimse Ay’ı ziyaret etmedi. Ancak ticari insanlı uzay uçuşunun ortaya çıkmasıyla, geri dönme dürtüsü yeniden canlandı ve bu da yeni bir uzay yarışı başlattı. Nasa, özel şirket SpaceX’i ticari uzay uçuşu operasyonlarının bir parçası olarak seçti, ancak firma aynı zamanda kendi uzay keşif gündemini de takip ediyor.

Ay’a ve ötesine uçuşları mümkün kılmak için hem Nasa hem de SpaceX yeni roketler geliştiriyor: SpaceX’in Starship’i ve Nasa’nın Uzay Fırlatma Sistemi var. Peki nasıl farklılaşıyorlar ve hangisi daha güçlü?

Starship

Roketler yörüngeye girmek için birden fazla aşamadan geçer. Uçuş sırasında kullanılmış yakıt tanklarının atılmasıyla, roket daha hafif hale gelir ve dolayısıyla hızlanması daha kolay hale gelir. SpaceX’in çalıştırıldıktan sonra fırlatma sistemi iki aşamadan oluşacak: Super Heavy olarak bilinen fırlatma aracı ve Starship.

Super Heavy, sıvı metan ve sıvı oksijenin bir kombinasyonunu yakan Raptor roket motorundan güç alır. Sıvı yakıtlı roket motorunun temel prensibi, iki iticinin – gazyağı gibi bir yakıt ve sıvı oksijen gibi bir oksitleyici – bir yanma odasında bir araya getirilip ateşlenmesidir. Alev, itme kuvveti oluşturmak için motor nozülünden yüksek hızda dışarı atılan yüksek basınç altında sıcak gaz üretir.

Roket, fırlatıldığında Apollo döneminin roketlerinin yaklaşık iki katı olan 15 milyon pound itme gücü sağlayacak . Fırlatıcının tepesinde, kendisi altı Raptor motoruyla çalışan ve uyduları barındırmak için büyük bir görev bölmesi, 100 mürettebat için bölmeler ve hatta uzayda yakıt ikmali için ekstra yakıt depoları bulunan ve gezegenler arası uzun süreli insan uzay uçuşu için kritik öneme sahip olan Starship bulunuyor. .

Starship, istenen iniş bölgesine süzülmek için küçük hareketli kanatlar kullanarak hem uzay boşluğunda hem de Dünya ve Mars atmosferlerinde çalışmak üzere tasarlanmıştır.

İniş alanının üzerinden geçtikten sonra, Starship dikey bir konuma geçer ve güçlü bir iniş ve iniş yapmak için yerleşik Raptor motorlarını kullanır. Kendini Mars veya Ay yüzeyinden kaldırmak, bu dünyaların daha zayıf yerçekimini aşmak ve Dünya’ya geri dönmek için yeterli itme gücüne sahip olacak – yine güçlü bir yumuşak iniş yapacak. Starship ve Super Heavy tamamen yeniden kullanılabilir ve tüm sistem 100 tondan fazla yükü Ay veya Mars yüzeyine kaldıracak şekilde tasarlanmıştır.

Uzay aracı hızla olgunlaşıyor. Starship prototipi SN8’in yeni bir test uçuşu, bu işi yapmak için gereken bir dizi manevrayı başarıyla gerçekleştirdi. Ne yazık ki, Raptor motorlarından birinde bir arıza oldu ve SN8 iniş sırasında düştü. Önümüzdeki günlerde bir test uçuşu daha bekleniyor.

Nasa’nın Uzay Fırlatma Sistemi

Nasa’nın Uzay Fırlatma Sistemi (SLS), ajansın şimdiye kadar kullandığı en güçlü roket olarak tacı durdurulan Saturn V’den alacak. Mevcut enkarnasyon (SLS bloğu 1) neredeyse 100 metre yükseklikte duruyor.

3,3 milyon litreden fazla sıvı hidrojen ve sıvı oksijen (bir buçuk Olimpik boyuttaki yüzme havuzlarına eşdeğer) içeren SLS çekirdek aşaması, üçü bir önceki modelde kullanılan dört RS-25 motorla güçlendirilmiştir. Uzay mekiği. Raptor’lardan temel farkı, metan yerine sıvı hidrojen yakmalarıdır.

Roketin ana aşaması, fırlatma sırasında toplamda 8,2 milyon poundluk bir toplam birleşik itme gücü sağlayan, yanlarına tutturulmuş iki katı roket itici ile artırıldı – fırlatma sırasında Satürn V’den yaklaşık % 5 daha fazla. Bu, uzay aracını alçak Dünya yörüngesine kaldıracak. Üst kademe, bağlı yükü – astronot kapsülü – Dünya’nın yörüngesinden kaldırmaya yöneliktir ve daha küçük ve daha hafif olan tek bir RL-10 motoruyla (halihazırda ATLAS ve DELTA roketleri tarafından kullanılmaktadır) çalışan daha küçük bir sıvı yakıt kademesi bulunacak.

Uzay Fırlatma Sistemi, 21 gün boyunca altı mürettebatı destekleyebilen Orion mürettebat kapsülünü, Artemis-1 görevinin bir parçası olarak Ay’a gönderecek. Bu mevcut Nasa roketlerinin şu anda gerçekleştiremediği bir görev.

Astronotların yolculuğu izleyebilmesi için geniş akrilik pencerelere sahip olması amaçlanmıştır. Aynı zamanda kendi motoru ve yakıt beslemesinin yanı sıra Dünya’ya dönmek için ikincil tahrik sistemlerine sahip olacak. Lunar Gateway gibi gelecekteki uzay istasyonları, yakıt ikmali içerebilecek bir lojistik merkez olarak hizmet verecek.

Çekirdek aşama ve hızlandırıcı roketlerin yeniden kullanılabilir olma olasılığı düşüktür (okyanusa inmek yerine düşecekler), bu nedenle SLS sisteminin hem malzeme hem de çevresel olarak daha yüksek bir maliyeti vardır. Potansiyel olarak Starship’ten daha fazla olan 120 tona kadar olan mürettebat veya kargo taşıma kapasitesine sahip daha büyük aşamalara geçmek üzere tasarlanmıştır.

SLS’de kullanılan teknolojinin çoğu, önceki görevlerden uyarlandığı ve araştırma ve geliştirme süresini kısalttığı için “eski ekipman” olarak adlandırılır. Bununla birlikte, bu ayın başlarında, SLS çekirdek aşamasındaki bir test yangını, şüpheli bir bileşen arızası nedeniyle sekiz dakikalık testte bir dakika sonra durduruldu. Önemli bir hasar meydana gelmedi.

Ve kazanan…

Peki hangi uzay aracı bir mürettebatı önce Ay’a götürür? Artemis 2 , Ay’ın yanından geçişini gerçekleştirmek için SLS kullanan ilk mürettebatlı görev olarak planlanıyor ve Ağustos 2023’te başlaması bekleniyor. SpaceX’in mürettebat için belirli bir tarih planlamasına rağmen, ay uzay turizmini içeren bir proje olan #dearMoon’u yürütüyorlar. Musk ayrıca Starship kullanılarak mürettebatlı bir Mars görevinin 2024 gibi erken bir zamanda gerçekleştirilebileceğini belirtti.

Nihayetinde, yıllarca test ve deneyime sahip, ancak dalgalanan bir vergi mükellefi bütçesi ve yönetim politikası değişiklikleri ile sınırlı olan bir ajans ile oyunda nispeten yeni olan ancak halihazırda % 98 ile 109 Falcon 9 roketi fırlatan bir şirket arasındaki rekabettir başarı oranı ve uzun vadeli nakit akışına sahiptir.

Ay’a ilk ulaşan kişi, hala çok fazla bilimsel değere sahip olan bir dünyanın keşfi için yeni bir çağ başlatacaktır .


Share via