Daedalus Projesi
Daedalus Projesi, 1973 ile 1978 yılları arasında British Interplanetary Society (İngiliz Gezegenlerarası Topluluğu) tarafından yürütülen ve makul, gerçekçi bir yıldızlararası uzay sondasının nasıl tasarlanabileceğini ortaya koymayı amaçlayan öncü bir mühendislik çalışmasıdır (Wikipedia; Alternative Propulsion Engineering Conference). Projenin adı, kanatlar yaparak uçmayı başaran Yunan mitolojisi ustası Daedalus'tan gelir (New Space Economy).
Eski bir Rolls Royce roket mühendisi olan Alan Bond'un liderliğinde, aralarında Tony Martin ve Bob Parkinson'ın da bulunduğu on iki ile on üç kişilik bir bilim insanı ve mühendis ekibi, projeyi büyük ölçüde Londra'daki bir birahanede düzenledikleri toplantılarda tasarladı (Centauri Dreams; Damn Interesting). Ekip, tasarımlarını üç temel ilkeye bağlı kalarak geliştirdi: uzay aracı yalnızca mevcut ya da yakın gelecekte erişilebilecek teknolojiyi kullanmalı, hedefine bir insan ömrü içinde, yani elli yıl içinde ulaşabilmeli ve farklı hedef yıldızlara gönderilebilecek kadar esnek bir tasarıma sahip olmalıydı (Wikipedia; Damn Interesting).
Hedef yıldız olarak, Güneş'e 5,9 ışık yılı uzaklıktaki kırmızı cüce Barnard Yıldızı seçildi. Bunun nedeni, astronom Peter van de Kamp'ın 1963'te bu yıldızın hareketinde bir sapma tespit ettiğini ve bunun yörüngesinde bir gezegen bulunduğuna işaret ettiğini öne sürmesiydi; ancak sonraki araştırmalar bu verinin güvenilir olmadığını ve yıldız etrafında böyle bir gezegen bulunmadığını ortaya koymuştur (Damn Interesting; Wikipedia).
Elli yıllık bir sürede bu mesafeye ulaşabilmek için uzay aracının ışık hızının yaklaşık yüzde 12'sine, yani saniyede 36 bin kilometreye ulaşması gerekiyordu. Bu hız, kimyasal roketlerin ve hatta daha önce Orion Projesi kapsamında incelenen nükleer darbe itki sisteminin kapasitesinin çok ötesindeydi; bu nedenle ekip, füzyon tabanlı bir itki sistemine yöneldi (David Darling; Wikipedia).
Tasarlanan Daedalus aracı, Dünya yörüngesinde inşa edilecek ve başlangıç kütlesi 54 bin tonu bulacaktı; bunun 50 bin tonu yakıt, 500 tonu ise bilimsel yük olacaktı (Wikipedia; Hyperspace Wiki). Araç iki kademeli olacak, yaklaşık 190 metre uzunluğunda olacaktı (Alternative Propulsion Engineering Conference). Birinci kademe yaklaşık iki yıl boyunca yanarak aracı ışık hızının yüzde 7'sine çıkaracak, ardından fırlatılıp geride bırakılacaktı; ikinci kademe ise yaklaşık 1,7-1,8 yıl daha yanarak hızı ışık hızının yüzde 12'sine yükseltecekti (Wikipedia; Alternative Propulsion Engineering Conference).
İtki sistemi, döteryum ve helyum-3 karışımından oluşan yakıt tabletlerinin elektron ışınlarıyla ateşlenmesine dayanan bir eylemsizlikle sınırlandırılmış füzyon (inertial confinement fusion) tekniğini kullanacaktı. Saniyede 250 tablet patlatılacak, oluşan plazma manyetik bir lüle aracılığıyla yönlendirilecekti (Wikipedia; Interconnected). Dünya'da nadir bulunan helyum-3'ün, yaklaşık yirmi yıl süren bir operasyonla Jüpiter'in atmosferinden büyük sıcak hava balonlarıyla desteklenen robotik fabrikalar aracılığıyla toplanması planlanıyordu (Wikipedia; Damn Interesting).
Aracın ikinci kademesinde, hedef sisteme yaklaşıldığında devreye girecek iki adet 5 metre çaplı optik teleskop ile iki adet 20 metre çaplı radyo teleskobu bulunacaktı. Fırlatılışın yaklaşık 25 yıl sonrasında bu teleskoplar Barnard Yıldızı çevresini incelemeye başlayacak, elde edilen veriler ikinci kademenin 40 metre çapındaki motor çıkışı bir anten gibi kullanılarak Dünya'ya gönderilecekti (Wikipedia; Hyperspace Wiki).
Daedalus, hedef yıldıza vardığında yavaşlayamayacak şekilde tasarlandığından, ana araçtan ayrılıp hedefin yanından geçecek 18 adet otonom alt sonda taşıyacaktı. Bu alt sondalar, ana araç hedef sisteme girmeden 7,2 ile 1,8 yıl önce fırlatılacak, nükleer enerjiyle çalışan iyon motorları ve kameralar, spektrometreler gibi çeşitli sensörlerle donatılacaktı (Wikipedia; New Space Economy).
Yıldızlararası ortamda yol alırken toz ve mikrometeorlara karşı korunmak için aracın yük bölmesinin önünde, kalınlığı 7 milimetreyi bulan ve yaklaşık 50 ton ağırlığındaki bir berilyum disk yer alacaktı; berilyumun hafifliği ve yüksek buharlaşma sıcaklığı bu malzemenin seçilmesinde etkili oldu (Wikipedia; Damn Interesting). Hedef yıldız sistemine girerken karşılaşılabilecek daha büyük parçacıklara karşı ise aracın 200 kilometre önünde yapay bir toz bulutu oluşturulması planlanıyordu; oluşabilecek hasarlar da bekçi adı verilen küçük onarım robotları tarafından giderilecekti (Wikipedia; Damn Interesting).
Projenin nicel mühendislik analizine dayanan kendi kendini çoğaltabilen bir varyasyonu, 1980 yılında Robert Freitas tarafından yayımlandı. Bu tasarımda, kütlesi yaklaşık 443 ton olan bir alt sistem, uzak bir bölgeye bir tohum fabrikası olarak gönderilecek; bu fabrika önce kendi üretim kapasitesini artıracak, ardından bin yıllık bir süreçte kendi tohum fabrikasını taşıyan çok sayıda yeni sonda üretecekti. Işık hızının yüzde 12'sinden yavaşlamak için gereken ek yakıt nedeniyle her REPRO adlı bu sonda, 10 milyon tonun üzerinde bir kütleye ulaşacaktı (Wikipedia).
Daedalus Projesi, hala yıldızlararası uzay aracı tasarımı alanında atılan ilk ciddi ve ayrıntılı adımlardan biri olarak kabul edilmekte, NASA gibi kurumlar tarafından günümüzde dahi bir referans çalışma olarak değerlendirilmektedir (Damn Interesting; Alternative Propulsion Engineering Conference). Projenin sonraki yıllarda geliştirilen Icarus Projesi gibi çalışmalara da ilham kaynağı olduğu bilinmektedir (Alternative Propulsion Engineering Conference; Interstellar-Daedalus).
Eski bir Rolls Royce roket mühendisi olan Alan Bond'un liderliğinde, aralarında Tony Martin ve Bob Parkinson'ın da bulunduğu on iki ile on üç kişilik bir bilim insanı ve mühendis ekibi, projeyi büyük ölçüde Londra'daki bir birahanede düzenledikleri toplantılarda tasarladı (Centauri Dreams; Damn Interesting). Ekip, tasarımlarını üç temel ilkeye bağlı kalarak geliştirdi: uzay aracı yalnızca mevcut ya da yakın gelecekte erişilebilecek teknolojiyi kullanmalı, hedefine bir insan ömrü içinde, yani elli yıl içinde ulaşabilmeli ve farklı hedef yıldızlara gönderilebilecek kadar esnek bir tasarıma sahip olmalıydı (Wikipedia; Damn Interesting).
Hedef yıldız olarak, Güneş'e 5,9 ışık yılı uzaklıktaki kırmızı cüce Barnard Yıldızı seçildi. Bunun nedeni, astronom Peter van de Kamp'ın 1963'te bu yıldızın hareketinde bir sapma tespit ettiğini ve bunun yörüngesinde bir gezegen bulunduğuna işaret ettiğini öne sürmesiydi; ancak sonraki araştırmalar bu verinin güvenilir olmadığını ve yıldız etrafında böyle bir gezegen bulunmadığını ortaya koymuştur (Damn Interesting; Wikipedia).
Elli yıllık bir sürede bu mesafeye ulaşabilmek için uzay aracının ışık hızının yaklaşık yüzde 12'sine, yani saniyede 36 bin kilometreye ulaşması gerekiyordu. Bu hız, kimyasal roketlerin ve hatta daha önce Orion Projesi kapsamında incelenen nükleer darbe itki sisteminin kapasitesinin çok ötesindeydi; bu nedenle ekip, füzyon tabanlı bir itki sistemine yöneldi (David Darling; Wikipedia).
Tasarlanan Daedalus aracı, Dünya yörüngesinde inşa edilecek ve başlangıç kütlesi 54 bin tonu bulacaktı; bunun 50 bin tonu yakıt, 500 tonu ise bilimsel yük olacaktı (Wikipedia; Hyperspace Wiki). Araç iki kademeli olacak, yaklaşık 190 metre uzunluğunda olacaktı (Alternative Propulsion Engineering Conference). Birinci kademe yaklaşık iki yıl boyunca yanarak aracı ışık hızının yüzde 7'sine çıkaracak, ardından fırlatılıp geride bırakılacaktı; ikinci kademe ise yaklaşık 1,7-1,8 yıl daha yanarak hızı ışık hızının yüzde 12'sine yükseltecekti (Wikipedia; Alternative Propulsion Engineering Conference).
İtki sistemi, döteryum ve helyum-3 karışımından oluşan yakıt tabletlerinin elektron ışınlarıyla ateşlenmesine dayanan bir eylemsizlikle sınırlandırılmış füzyon (inertial confinement fusion) tekniğini kullanacaktı. Saniyede 250 tablet patlatılacak, oluşan plazma manyetik bir lüle aracılığıyla yönlendirilecekti (Wikipedia; Interconnected). Dünya'da nadir bulunan helyum-3'ün, yaklaşık yirmi yıl süren bir operasyonla Jüpiter'in atmosferinden büyük sıcak hava balonlarıyla desteklenen robotik fabrikalar aracılığıyla toplanması planlanıyordu (Wikipedia; Damn Interesting).
Aracın ikinci kademesinde, hedef sisteme yaklaşıldığında devreye girecek iki adet 5 metre çaplı optik teleskop ile iki adet 20 metre çaplı radyo teleskobu bulunacaktı. Fırlatılışın yaklaşık 25 yıl sonrasında bu teleskoplar Barnard Yıldızı çevresini incelemeye başlayacak, elde edilen veriler ikinci kademenin 40 metre çapındaki motor çıkışı bir anten gibi kullanılarak Dünya'ya gönderilecekti (Wikipedia; Hyperspace Wiki).
Daedalus, hedef yıldıza vardığında yavaşlayamayacak şekilde tasarlandığından, ana araçtan ayrılıp hedefin yanından geçecek 18 adet otonom alt sonda taşıyacaktı. Bu alt sondalar, ana araç hedef sisteme girmeden 7,2 ile 1,8 yıl önce fırlatılacak, nükleer enerjiyle çalışan iyon motorları ve kameralar, spektrometreler gibi çeşitli sensörlerle donatılacaktı (Wikipedia; New Space Economy).
Yıldızlararası ortamda yol alırken toz ve mikrometeorlara karşı korunmak için aracın yük bölmesinin önünde, kalınlığı 7 milimetreyi bulan ve yaklaşık 50 ton ağırlığındaki bir berilyum disk yer alacaktı; berilyumun hafifliği ve yüksek buharlaşma sıcaklığı bu malzemenin seçilmesinde etkili oldu (Wikipedia; Damn Interesting). Hedef yıldız sistemine girerken karşılaşılabilecek daha büyük parçacıklara karşı ise aracın 200 kilometre önünde yapay bir toz bulutu oluşturulması planlanıyordu; oluşabilecek hasarlar da bekçi adı verilen küçük onarım robotları tarafından giderilecekti (Wikipedia; Damn Interesting).
Projenin nicel mühendislik analizine dayanan kendi kendini çoğaltabilen bir varyasyonu, 1980 yılında Robert Freitas tarafından yayımlandı. Bu tasarımda, kütlesi yaklaşık 443 ton olan bir alt sistem, uzak bir bölgeye bir tohum fabrikası olarak gönderilecek; bu fabrika önce kendi üretim kapasitesini artıracak, ardından bin yıllık bir süreçte kendi tohum fabrikasını taşıyan çok sayıda yeni sonda üretecekti. Işık hızının yüzde 12'sinden yavaşlamak için gereken ek yakıt nedeniyle her REPRO adlı bu sonda, 10 milyon tonun üzerinde bir kütleye ulaşacaktı (Wikipedia).
Daedalus Projesi, hala yıldızlararası uzay aracı tasarımı alanında atılan ilk ciddi ve ayrıntılı adımlardan biri olarak kabul edilmekte, NASA gibi kurumlar tarafından günümüzde dahi bir referans çalışma olarak değerlendirilmektedir (Damn Interesting; Alternative Propulsion Engineering Conference). Projenin sonraki yıllarda geliştirilen Icarus Projesi gibi çalışmalara da ilham kaynağı olduğu bilinmektedir (Alternative Propulsion Engineering Conference; Interstellar-Daedalus).
Diğer Yazılar