Yörünge Asansörü

[SturmVogel]

Yaklaşık 100 yıldan uzun süredir bilim dünyası yörünge asansörünü tartışıyor. Önce konuyu kısaca özetleyelim.

Konstantin Tsiokolsky 19. yy'ın sonlarında uzaya yolculuk metodları tartışılmaktayken ilk kez yörünge asansörü fikrini ortaya attı. Nikola Tesla bu fikri geliştirmek istese de buna imkan bulamadı. Dünya savaşları ve akabindeki uzay yarışı sürecinde bu fikir unutulur gibi olsa da Sovyet bilimadamı Yuri Atsutanov bu projeyi yeniden gündeme getirdi.Ona göre de dünya ve ekvatora uygun bir noktadan havada duran bir uyduya kablo çekmek teorik olarak mümkündü.

Arthur C. Clarke gibi bilimadamları da enerji krizini öngörerek bu projeyi yeniden geliştirdiler.

Yörünge asansörü ekvatordan 35 000 - 50 000 km'lik yapılar dikerek uzaya, daha doğrusu jeostasyoner yörüngeye doğrudan ulaşmayı amaçlıyor. (Zira sıvı yakıtlı roketler her ne kadar sürekli daha geliştirilse de yörüngeye oturtulacak ağırlığa oranla harcanan yakıt astronomik miktarlardaydı) Fikrin aldığı son şeklinde bu amaca ek olarak yörünge asansörlerinin güneş reseptörleri ile donatılması ve neredeyse kayıpsız şekilde güneşten elektrik enerjisi elde edebilmek, bunların mikrodalga sinyallerine dönüştürülerek dünyada elektriğe dönüştürülmesi var.

Şu anda Uzay Asansörü dendiğinde bir Türk hatırlanıyor: Onun adı Doçent Dr Serkan Anılır

-----------------------

Hürriyet arşivinden : "UZAYA ASANSÖRÜ ATA"

Japon Uzay Havacılık Dairesi'nde (JAXA), 58 kişilik ekibin başında bulunan İzmirli bilim adamı Doç. Dr. Serkan Anılır, üzerinde çalışılan 15 milyar dolarlık “Uzay Asansörü” projesine “ATA” ismini verdi. ATA projesi hayata geçirildiğinde yeryüzünden uzaya 36 bin kilometre uzunluğunda dev bir asansör kulesi inşa edilecek.

Japonya'nın NASA'sı olarak bilinen JAXA'da görev yapan tek Türk bilim adamı, 33 yaşındaki Doç. Dr. Serkan Anılır, üzerinde çalışılan ‘Uzay Asansörü’ projesini Makina Mühendisleri Odası Tepekule Kongre ve Sergi Merkezi'nde anlattı. Proje çalışmalarına NASA'da başlayıp, 3 yıldır da Japon Uzay Havacılık Dairesi'nde sürdüren Doç. Dr. Anılır Tokyo'da, aralarında bilim adamları ve mimarların bulunduğu 58 kişilik proje yürütme kurulunun başında bulunuyor.

ADINI ‘ATA’ KOYDU

Bir hayalle yola çıktıklarını kaydeden Yıldız Teknik Üniversitesi Mimarlık Bölümü mezunu Doç. Dr. Serkan Anılır, projeye ‘ATA’ ismini verdiğini söyledi. Genç bilim adamı, “Bu çok zor ve güç bir projedir. Dünyada bir ilk olması, yol gösterici ve imkansızı başarma isteğinden dolayı bu devasa projeye Atamız'ın ismini uygun gördüm. Bu önerim kabul edildi. Artık literatürde ‘ATA Uzay Asansörü' olarak geçiyor” şeklinde konuştu.

YERYÜZÜNDEN UZAYA DEV KULE

2003 yılı Temmuz ayından itibaren JAXA'da bu proje üstüne çalışan Doç.Dr. Serkan Anılır, hayal gibi görünen proje için depremlere karşı yüzyıllardan beri ayakta kalmayı başarmış geleneksel Japon binalarını örnek aldıklarını söyledi. Amaçlarının; yeryüzünden uzaya araç veya mekik kullanmadan dev bir asansör kulesi yapmak olduğunu belirten İzmirli bilim adamı, bu sayede insan ve yük taşımak istediklerini kaydetti. Gelenekçi bir ülke olan Japonya'da aralarında dünyaca ünlü bilim adamlarının da bulunduğu ekibin başında olmasının kendisi için çok önemli olduğunu ifade eden Doç. Dr. Serkan Anılır, “Amerika'da NASA, projeyi özel firmalara devredince uzay yatırımlarına dev bütçe ayıran Japonya'nın buna sahip çıktığını” söyledi.

EN HAFİF MATERYALİ ARIYORLAR

Doç. Dr. Anılır, ‘ATA Uzay Asansörü’ projesiyle ilgili şu bilgileri verdi: “Uzay asansörü projesi, bir ilk olacak. Hedef; yeryüzünden uzaya kesintisiz bir bağ kurmak. Kuracağımız dev kulenin uzunluğu toplam 36 bin kilometreyi bulacak. Bunu gerçekleştirmek için çok önemli isimler biraraya geldi. Uzaya ulaştıracağımız kule için en hafif meteryali bulmak zorundayız. Bu materyali bulmak için çalışıyoruz. Dünyadaki teknolojik gelişmeleri göz önüne aldığımızda projenin 2018 yılına kadar tamamlanacağını düşünüyoruz. Projenin toplam maliyetiyse yaklaşık 15 milyar doları bulacak. İmkansız gibi görünen proje bittiğinde hem insan, hem yük taşıyacağız. Sistem, kullanacağımız malzemelerden dolayı enerjisini güneşten elektrik enerjisine çevirecek, kendi üretecek”

YABANCILARIN ÇALIŞAMADIĞI KURULUŞTA ÇALIŞIYOR

Doçent Doktor Serkan Anılır, “ülkenin sahip olduğu en yüksek teknolojinin kullanılması ve devlet sırrı olarak kabul edilebilecek çalışmalar yapılması” nedeniyle yabancıların çalıştırılmasına bugüne dek izin verilmeyen JAXA'nın, yaklaşık 9 bin kişilik personeli arasına kabul edilen tek yabancı olma özelliğini taşıyor.

Japon bilim çevreleri tarafından çalışmaları yakından izlenen 33 yaşındaki Anılır, geçen yıl Tokyo Üniversitesinden doçentliğini alırken bir ilke daha imza atmış ve Japonya'da en genç doçent olan bilim adamı olmuştu.

[Baluu]

Pati'de yorunge disina atiyorlar ya, walla onla alakali sandim, bi baktim bilim teknik dior, hmm.. Nasil yani derken. KOnu hakkinda aydinlandik.

[mulgear6]

bildigimiz 33000 km lik bi asansor mu yapıcaklar tam anlamıyla?
anladıgım kadarıyla oyle yapıcaklar gerçekten de imkansız gorunuyo ama 2018 diyolar yani o da enteresan
bi de başında yabancı kabul edilmeyen bi yerde bi Türk'ün olması da mukemmel bişey

[forgiver]

nükleer atıkları, çöpleri hep uzaya atarız ne güzel
35bin km yerine ışınlanma daha kolay sanki

[Mr_Hand]

mulgear6 said:

bildigimiz 33000 km lik bi asansor mu yapıcaklar tam anlamıyla?
anladıgım kadarıyla oyle yapıcaklar gerçekten de imkansız gorunuyo ama 2018 diyolar yani o da enteresan
bi de başında yabancı kabul edilmeyen bi yerde bi Türk'ün olması da mukemmel bişey

malzeme teknolojilerine bağlı herşey, o da nanoteknoloji sayesinde çok acaip ürünler elde ediyo her geçen gün. yeni gözde zaten karbon nanotüpler vs...

[Smoke]

Bilinen mevcut malzeme tekniği ile gerçekleşmesi cidden imkansız bir proje.

[PrudenT]

yıkılırsa nolcak

[arcane]

ekvatora kemer olur

[MrMarvelous]

Yüksekliklerde bi falso var.

35.000km demek çok büyük. bence o 35.000 metedir...

[Sintisyzer]

evet 35000km yani ahah :D, bence de 35km daha makul bi miktar, gene saçmalık gibi gozukuyo yani de

[SturmVogel]

Nasa, Los Alamos National Laboratuarı Mart 2001 de ayrılan, 1992'de HighLift Systems adlı bir şirket kuran araştırmacı Dr. Brad Edwards'a bu konuda çalışması amacıyla 570.000 dolar destek sağladı. Edwars amacını 'Uzay asansörü dikey bir demiryoludur, biz onu kurgu-bilimin kucağından alıp gerçeğe dönüştürmek istiyoruz' diye ifade ediyor. Proje maliyetinin 7 ila 10 milyar dolar arasında olacağı tahmin edilmektedir. Uzay asansörünün en önemli kısmı dünyadan uzaya uzanacak olan 100 000 kilometrelik kablosudur. Yüksek teknoloji ürünü olacak kablonun yeryüzünde bulunan ucunun açık denizde yüzen bir platforma bağlanması planlanıyor. Uzayda kalacak ucuna da asansörler için standart olan, dengeleyici ağırlığı bağlı olacak.








Kablolar

Bugüne kadar uzay asansörünün yapılamamasının önemli bir nedeni bu uzunlukta kullanılabilecek ve ihtiyaca cevap verebilecek özelliklerde malzeme bulunamamasıydı. Bildiğimiz çelik, kevlar, karbon whisker kablolar vd. 100 km uzunlukta ve oluşturdukları ağırlıkla yetersiz kalıyorlardı.

1991 yılında NEC firmasında mikroskopist olarak çalışan Japon araştırmacı Sumio Iijima şimdi karbon nanotüpler olarak adlandırdığımız yeni bir tür malzeme elde etti.

Sonraki çalışmalar gösterdi ki mukavemet ve hafiflik bakımından karbon-nanotüpler çelik, kevlar ve bildiğimiz bütün diğer malzemelerden daha üstündüler. Elde edilen malzeme uzmanlar tarafından yeterli bulunuyordu. Nanotüpler bilim çevrelerinde heyecanla karşılandı ve sadece bu konu üzerinde 1991 yılında binden fazla makale yayımlandı. Karbon-nano tüplerin üretimi üzerinde Amerikan ve japon şirketleri çalışmakta olup beş yıldan daha kısa bir zaman içerisinde çelikten çok daha sağlam olan bu malzemeden bol miktarda üretilebileceği beklenmektedir.

Uzmanlara göre, hem hafiflik hem de çok yüksek mukavemet değerlerine sahip karbon nanotüpler uzay asansörünün imali için kilit bir malzeme durumundalar. Gerinme Dayanımları Çelik için yaklaşık 5 Gpa, Kevlar 3.6 Gpa, değerlerindeyken karbon nanotüpler 130 Gpa lık Yoğunluklara baktığımızda çelik 7900 kg/m3, Kevlar 1440 kg/m3 iken karbon-nanotüp 1300 kg/m3 en düşük değere sahiptir. Örneklersek, 3 mm çapındaki bir karbon nanotüp kablo 41 ton yükü deforme olmadan taşıyabiliyor.

Uzay asansöründe bu uzunlukta kullanılacak kablonun maksimum mukavemet/ağırlık oranını vermesi için şekil faktörü (taper ratio), kesit alanı uzaydaki ucu maksimum yeryüzüne doğru azalarak gitmelidir. [Pearson, 1975] benzer şartlardaki kablo için bu değer çelik için 1.7´1033, Kevlar 2.6´108 olarak bulmuş, sonradan karbon nanotüpler için yapılan hesaplamalardan şekil faktörü 1.5 olarak bulunmuştur. Çelik ve Kevlar için bulunan şekil faktörü değerleri fiziksel bakımdan anlamsızdır. Bulunan değerler bu malzemelerin kullanılamayacaklarını da göstermektedir.



Karbon-Nanotüp

Kablonun Yerleştirilmesi

Projenin en önemli safhalarından biri de kablonun yerleştirilmesi tekniğidir. İlk olarak bir uzay mekiği yardımıyla parçalar LEO (alçak dünya yörüngesi) taşınır. Burada monte edildikten sonra sistem geosantrik noktaya taşınır. Geosantrik noktadan kablo dünyaya doğru salınır (Bu iş için ağırlık veya harici bir itici kullanılır) Yeryüzüne ulaşan kablo bağlanması düşünülen yüzer platforma sabitlenir. Edwards düşüncesini, 'yapmaya çalıştığımız dünyanın dönüşünü kullanmaktır. Merkezkaç ivmesi sayesinde uzay asansörü kablosu dışa (uzaya) doğru itilecektir. Yerçekiminin aşağı doğru etkisi ile birlikte elde edilen yukarı yönde bir gerilme bileşeni kabloyu dikey yönde kararlı dengede ve gergin bir durumda tutacaktır.' olarak belirtmektedir.Kablonun dünyada olan kısmı bir yüzer platforma, uzaydaki diğer ucunun da dengeleyici bir kütleye bağlanmasıyla kablonun yerleştirilmesi tamamlanmış olacaktır.

Asansör geosantrik yüksekliğe kadar gerekli gücü, yeryüzünden lazerle yönlendiren enerjiyi kullanabilen, fotovoltaj hücrelerle (photovoltaic cells) sağlaması düşünülmektedir. Bu sistem için bazı değişik alternatifler bulunmaktadır. En popüler olanı 3 metre çapında fotovoltaj hücrelerini taşıyıcının alt yüzeyine yerleştirilmesidir. Diğer bir yöntem olarak da taşıyıcının yan yüzeylerine yerleştirilen hücrelerin asansörün bağlantı noktasına oldukça uzak olan enerji iletim istasyonları ile beslenmesi düşünülmektedir. Enerjinin taşıyıcıya gönderilmesinde, mikrodalga veya lazerle iletim yöntemlerinden biri tercih edilecektir. Fakat taşıyıcıya enerji gönderecek lazerler halen geliştirme aşamasındadır.







Tehlikeler ve Önlemler

Uzay asansörleri için, sağlayacakları pratiklik ekonomiye karşın bazı tehditler mevcuttur. Yıldırımlar, meteorlar, önceki uzay çalışmalarının kalıntıları, alçak yörünge cisimleri, fırtınalar, kablonun salınımının engellenmesi, küçük göktaşlarının verdiği hasarlar atomik oksijen, yoğun elektromanyetik alanlar, radyasyon, üst atmosferde sülfürük asit damlalarının kabloda oluşturacağı erozyonlar, uçakların çarpması gibi tehlikelerin göz önüne alınması gerekmektedir. Herşeye rağmen bütün bu problemlere şimdiden kabul edilebilir çözümler bulunmaya başlanmıştır.



Yıldırım ve Fırtınalar:

Önemli tehlikelerden birisi asansör kablolarına zarar verebilecek olan yıldırımlardır. Oluşturdukları arklar herhangi bir kompozit malzemeyi ısıtıp tahrip edebilecek ısıyı açığa çıkarabilirler. Yaklaşık 6000 oC erime sıcaklığına sahip karbon-nanotüpler tahrip olmayacakları iddia edilse de, en iyi çözüm kablonun bağlanacağı platformu yıldırımların görülmediği Ekvator kuşağında bulundurmak olabilir. Çok az ve zayıf fırtınaların olduğu bu yerler, platformun yer değiştirme imkanı da düşünüldüğünde, bu türden olumsuzluklara karşı yeterli korunmayı sağlayacağı düşünülebilir. Örneğin, Galapagos adalarının 1500 km batısı, zayıf esen rüzgarları ve çok az şimşeğin oluştuğu atmosfer olayları yüzünden dünyanın en sakin iklimine sahip yerlerindendir.

Rüzgarlarda kablonun oluşturduğu sürtünme kuvvetinin tamamına yakın kısmı kablonun kesitine bağlı olarak oluştuğundan, kablo kesitinin kalınlık/genişlik oranını azaltmakla rüzgarın tahrip edici etkisi ortadan kaldırılabilir.

Meteorlar: Küçük boyutlardaki mikro meteorlar düz yüzeylerde hacimlerin yaklaşık 50 katı hasara neden olduklarından kablolar için tehlike oluşturabilirler. Bu bölgedeki kablo yüzeyine eni doğrultusunda eğrisel form oluşturarak olabilecek hasar etkisi oldukça azaltılabilir.



Alçak Yörünge Cisimleri (LEO):

Alçak yörünge dünyanın 500 ila 1700 km arasındaki irtifa bölgesinde bulunan insan yapısı cisimlere verilen isimdir. Halen çapı 10 cm’den büyük 8000 adet uydu ve diğer uzay araç kalıntıları dünya çevresinde alçak bir yörüngede hareketlerini sürdürmektedir. Bunların hepsi kodlanmış olup yerdeki ilgili birimler tarafından izlenmektedirler. Buna ilave olarak çapları 1 cm ila 10 cm arasında ilave 100 000 cisim de aynı yörüngededir. Son olarak bahsettiğimiz izlenemeyen ve yörüngeleri bilinmeyen bu cisimler en çok tehlike oluşturanlardır. Bu parçaların istatistiki olarak 250 günde bir kez kabloya çarpmaları beklenmektedir. Bu parçaların da yörüngelerinin belirlenerek kablonun bu bölge dışında tutulması çözümlerden biri olarak düşünülmektedir. Asıl önlem kritik cisim çapını 3 cm alıp bu cisimleri de izlemek ve bu bölge için kablo genişliğini iki misli geniş alınmasıyla hasar riskini azaltmak mümkündür.

Atomik Oksijen:

Atomik oksijen üst atmosferde 60 ila 800 km arasında, en yoğun 100 km yükseklikte olmak üzere, bulunur. Çoğu malzeme için son derece korozivdir, buna karbon nano tüplerde dahildir. Birkaç hafta içinde kablonun tahribine neden olabilirler.

Kablonun etkilenen bölgesini atomik oksijenin koroziv etkilerine dirençli maddelerle kaplamakla önlem alınabilir. Altın ve platin kaplamalar atomik oksijenden etkilenmezken, alüminyum ve diğer bazı metaller sınırlı koroziv etkilere maruz kalmışlardır. Bu metallerle yapılan yüzey kaplaması yeterli koruma sağlayacaktır.

(Utku Dinçer, ODTÜ Havacılık ve Uzay Bilimleri Öğretim Görevlisi, 2003deki makalesi)

---------------------------------

Uzaya Tamamen Ekonomik Bir Yöntemle Ulaşabilmek İçin İlk Adım: Uzay Asansörü

Uzaya asansörle gitme fikri, Rus mühendis Yuri Artsutanov’un 1950’de ortaya atmasından bu yana, uzay bilimcilerin hayalini süslüyordu. Bugün ise insanlık, uzay asansörü ile gökyüzüne çıkmaya her geçen gün bir adım daha yaklaşıyor. Uzay asansörü üzerine çalışan bazı bilim adamlarına göre 300 yıl sonra, bazılarına göre ise, 15 yıl sonra uzay asansörü kullanılabilir hale gelecek. Bu tahminlerin hangisinin doğru olduğunu ise zaman gösterecek. TÜRKSAT’ta uçak mühendisi olarak görev yapan Utku Dinçer, uzay asansörü çalışmalarını ve uzay asansörünün geleceğini Elektronik Vadisi okurları için değerlendiriyor.

ELEKTRONİK VADİSİ: Uzay asansörü fikri nasıl ortaya çıktı?

UTKU DİNÇER: Elli yıldan fazla bir geçmişe sahip olan bu fikir, ilk olarak 1950'li yıllarda Rus mühendis Yuri Artsutanov tarafından ortaya atılmıştı. Arstsutanov, dünyada, Ekvator bölgesinde uygun bir noktadan GEO yörüngenin ötesinde, bir karşı ağırlığa bağlanan kablo üzerinden hareket edilirse, uzay asansörünün teorik olarak mümkün olabileceğini ileri sürmüştü. Benzer tasarılar Amerikalı Deniz Bilimci John Isaacs tarafından da geliştirilmiş. Sonradan Pearson 1975, Stanley-Robinson 1993, Arthur Clarke tarafından da The Fountains of Paradise "Cennet Pınarları" ve "2061, Odysee 3" romanlarında yer almıştı.

ELEKTRONİK VADİSİ: Bugün uzay asansörü çalışmaları ne aşamada?

DİNÇER: Günümüzde bilim ve teknoloji çevrelerinde konuya artan bir ilgi sürüyor. Dünyadaki değişik grupların uzay asansörüne hayat verme çabaları gittikçe kuvvet kazanıyor. Konunun öncülerinden olan değişik branşlarda 20’den fazla enstitü ve 50’den fazla katılımcı ile çalışan Bradley C. Edwards, Ph.D.’ın söylediği gibi: “Asıl önemli olan uzay asansörünün yapılabilirliği değil kimin ilk önce yapabileceğidir. Bunu ilk gerçekleştiren ülke diğerlerine büyük bir üstünlük sağlayacaktır.” Günümüze geldiğimizde Çin, içlerinde Dr. Serkan Anılır’ında bulunduğu Japonya Uzay Ajansı’ndan bir grup halen Dr. Edwards’ın uğraşı verdiği bu alanın yeni oyuncuları olarak görünüyor. 2000 yılından beri Uzay asansörü ile çalışmalara fon ayıran NASA, dikkatini çeken fikir ve çalışmalara destek veriyor.

ELEKTRONİK VADİSİ: Asansörün uzaydaki ve dünyadaki bağlantı noktaları için en uygun yerler nereleri?

DİNÇER: İletişim ve laser güç transferi konusunda zorluklar yaşanmaması için bulutsuz günlerin en fazla olduğu coğrafyalardaki bölgeler gözönüne alınmıştır. Galapagos adalarının 1500 km batısının bu alanın uzay asansörünün dünya ayağı için en uygun yerlerden biri olarak görülmektedir.

Kablo malzemesi bulundu, geliştirme çalışmaları sürüyor

ELEKTRONİK VADİSİ: 100 bin kilometrelik bir kablo gerekiyor. Bu kadar uzun bir kablo nasıl bir maddeden yapılacak?

DİNÇER: Son teknolojik gelişmeler; asansörün kabloları konusundaki malzeme sorunu ve uygun bir itki sisteminin bulunması yönündeki arayışlara cevap verdi. Bilinen malzemelerin hiç birisi asansörde kullanılacak 100 bin kilometre uzunluğundaki kablonun çalışma şartları, maruz kalacağı gerilmeler, karşılayacak yetenekte değildi. Bildiğimiz çelik, kevlar, karbon whisker kablolar vd. 100 km uzunluğun oluşturduğu ağırlık ve atalet yükleri karşısında yetersiz kalmaktaydılar. 1991 yılında NEC firmasında mikroskopist olarak çalışan Japon araştırmacı Sumio Iijima bugün artık karbon nanotüpler olarak bilinen yeni bir tür malzeme elde etti. Sonraki çalışmalar gösterdi ki, mukavemet-ağırlık oranı bakımından karbon-nanotüpler çelik, kevlar ve bildiğimiz tüm malzemelerden daha üstündüler. Nanotüpler bilim çevrelerinde heyecanla karşılandı bu konu üzerinde sadece 1991 yılında 1000 den fazla makale yayımlandı. Uzay asansörü için kullanılabilecek bir kablo malzemesi bulunmuştu.

ELEKTRONİK VADİSİ: Malzeme bulunduğuna göre, şimdi malzeme üzerinde ne gibi çalışmalar yapılıyor?

DİNÇER: Son yıllarda yapılan çalışmalar bu malzemenin yapısal iyileştirmesi ve üretim maliyetlerinin düşürülmesi konuları üzerinde odaklandı. Bu arada bir gram karbon nanotüpün, 1 gr altından daha pahalı olduğunu da hatırlatalım. Fakat seri üretime geçilmesi, geliştirilen yeni üretim yöntemleri sayesinde fiyatların çok daha aşağılara inmesi bekleniyor. Geçen yıllardaki üretim maliyeti 100$/gram civarında. Asansör kablosundan beklenen 60-120 Gpa arasında bir gerilme dayanımını kabul edilebilir fiyatlar içinde sunması. Çoğu çelik alaşımları 1Gpa gerilme değerini geçemez, en kuvvetli özel alaşımlı çelikler 5 Gpa la ancak yaklaşabilirler fakat, ciddi bir ağırlığı da yanında getirerek. Çok daha hafif olan Kevlar 2.6-4.1 Gpa ve quarz fiber 20 Gpa değerlerine zorlukla ulaşabiliyor. Yüksek dayanımlı Karbon nanotublerin, 120 Gpa gerilme değerlerinin üstünme bir gerilme dayanımı sağlaması beklenmektedir. Pratikte 70 Gpa yakın gerilme dayanımı değerlerine ulaşılmış olup bu çıta devamlı olarak yükselmektedir. Ortalama olanları 30-50 Gpa aralığındaki yükleri karşılayabilmektedirler. Devam eden saflaştırma ve lifler ve katmanlar konusundaki araştırmalar bu rakamları daha yüksek değerlere taşıması beklenmektedir. Bunun yanında da üretim maliyetlerini düşüren yeni tekniklerde geliştirilmektedir. Karbon nanotüplerin ne kadar olağanüstü bir malzeme olduğunu göstermek amacıyla örneklersek; 3 mm çapındaki bir karbon nanotüp kablo ile 41 tonluk bir ağırlığı(yaklaşık 40 otomobil) plastik deformasyona uğramadan kaldırmak mümkündür.

Kabloları yerleştirme senaryoları…

ELEKTRONİK VADİSİ: Dünyadaki platform ile uzaydaki bağlantı noktası arasına kablolar hangi yöntemle yerleştirilecek?

DİNÇER: Kablonun yerleştirilmesi ile ilgili olarak değişik senaryolar düşünülüyor. Bir plana göre ilk olarak kılavuz kablosu geosantrik yörüngeye bir araçla götürüldükten sonra buradan dünyaya salınarak sabitlenir. Kablonun diğer ucu mekanik bir robotla (mechanical climber) uzatılarak 100 bin kilometre uzaklığa ulaşılır. Daha sonra bu kablo yine bu robotlarla (mechanical climber) değişik irtifalarda ortam özelliklerinin gereklerine göre takviye edilir.

ELEKTRONİK VADİSİ: Başka senaryolar var mı?

DİNÇER: Bir başka senaryo: İlk olarak bir uzay aracı kullanılarak yardımıyla parçalar LEO (alçak dünya yörüngesi) taşınır. Burada monte edildikten sonra sistem geosantrik yörüngeye çıkartılır. Geosantrik noktadan kablo dünyaya bırakılan kablo (ağırlık veya harici bir itici kullanılarak) Yeryüzüne ulaşan kablo bağlanması düşünülen yüzer platforma sabitlenir. Edwards düşüncesini, 'yapmaya çalıştığımız dünyanın dönüşünü kullanmaktır. Merkezkaç ivmesi sayesinde uzay asansörü kablosu dışa (uzaya) doğru itilecektir. Yerçekiminin aşağı doğru etkisi ile birlikte elde edilen yukarı yönde bir gerilme bileşeni kabloyu dikey yönde kararlı dengede ve gergin bir durumda tutacaktır.' olarak belirtmektedir. Kablonun dünyada olan kısmı bir yüzer platforma, uzaydaki diğer ucunun da dengeleyici bir kütleye bağlanmasıyla kablonun yerleştirilmesi tamamlanmış olacaktır.

ELEKTRONİK VADİSİ: Asansöre gerekli enerji nasıl sağlanacak?

DİNÇER: Platformun hareket ettirilmesinde kullanılacak tahrik sistemi için değişik seçenekler değerlendirilmiştir. Lazer yönlendirmeli tahrik sistemi halen en baskın çözüm olarak görülmektedir. Serbest elektron lazeri ve adaptive optik ilk uzay asansörü tahrik sistemi için kullanılabilecek uygun bir çözümdür. Asansörün hareketi, 12 metrelik teleskoplarla laser kullanılarak sağlanacaktır. 2.4 MWatts lık güç bir platformun tahriki için yeterli bulunmaktadır. Enerji yeryüzünden platforma enerji transferi için yer platformu dışında farklı iklim kuşaklarında değişik yarıkürelerde birkaç bölge kullanılması(Mojave çölü gibi) planlanmaktadır. 500 ton karşı ağırlık, 1000 ton kablo, 5 tonluk kabin ve yardımcı düzeneklerden oluşan asansör, 15 ton yükü uzaya taşıyabilecektir. Asansör geosantrik yüksekliğe kadar yeryüzünden lazerle gönderilen enerjiyi fotovoltaj alıcı hücreleriyle (photovoltaic cells) kullanır. Bu sistem için bazı değişik alternatifler bulunmaktadır. En popüler olanı 3 metre çapında fotovoltaj hücrelerini taşıyıcının alt yüzeyine yerleştirilmesidir. Enerjinin platforma yönlendirilmesi konusundaki riskleri azaltmak için taşıyıcının yan yüzeylerine yerleştirilen hücreler sayesinde bağlandığı deniz platformundan uzak bölgelerde bulunan enerji iletim istasyonlarından da lazer yönlendirmenin yapılabilmesi ve böylece bölgesel hava olaylarının (bulutluluk gibi) neden olacağı risklerin önlenmesi planlamaktadır. Taşıyıcıya enerji gönderecek lazer teknolojisi halen geliştirme aşamasındadır.

Tehlikeler için şimdiden önlem hazırlanıyor…

ELEKTRONİK VADİSİ: Gerek atmosferde gerek uzayda asansörü ne gibi tehlikeler bekliyor?

DİNÇER: Şimşek ve yıldırım olaylarında oluşan deşarjlarda ortaya çıkan çıkan akım ve voltaj değerleri kullanılacak kompozit malzemeyi eritip tahrip edecek ısıyı oluşturacağından önlem alınması gereken en önemli tehditlerden birisi. Yaklaşık 6 bin derecelik erime sıcaklığına sahip karbon-nanotüpler tahrip olmayacakları iddia edilse de, en iyi çözüm kablonun bağlanacağı platformu yıldırımların görülmediği Ekvator kuşağında bulundurmak olabilir. Küçük boyutlardaki mikro meteorlar düz yüzeylerde hacimlerin yaklaşık 50 katı hasara neden olduklarından kablolar için tehlike oluşturabilirler. Alçak yörünge dünyanın 500 ila 1700 km arasındaki irtifa bölgesinde bulunan insan yapısı cisimlere verilen isimdir. Halen çapı 10 cm’den büyük 8000 adet uydu ve diğer uzay araç kalıntıları dünya çevresinde alçak bir yörüngede hareketlerini sürdürmektedir. Tüm bu cisimler kodlanmış olup, izlenmektedirler. Çapları 1 cm ila 10 cm arasında ilave 100 000 kadar cisim de aynı yörüngede bulunmaktadır. Bu çaptaki cisimler izlenmeyen/izlenemeyen ve yörüngeleri bilinmeyen bu cisimler asıl tehlike gösterenlerdir. Bu parçaların istatistik olarak 250 günde bir kez kabloya çarpmaları beklenmektedir. Atomik oksijen üst atmosferde, yoğunlukla 100 km irtifada olmak üzere 60 ila 800 km arasındaki yüksekliklerde bulunur. Bir çok malzeme için bu ortam son derece koroziv olmaktadır, karbon nano tüpler de buna içindedir. Sadece birkaç hafta içinde kablolarda ufak tahribatları başlatabileceğinden kaygı duyulmaktadır. Elektromanyetik alanların, radyasyonun, aynı fazdaki salınımların yaratacağı güçlü titreşimler, iyonosferdeki deşarjların olumsuz etkileri de daha az tehdit içermekle birlikte gözönüne alınmaktadır.

ELEKTRONİK VADİSİ: Bu tehlikeler karşısında ne gibi önlemler alınacak?

DİNÇER: Yapılan analizlerde 10 bin metre yüksekliğe kadar kablonun 5. dereceden fırtınalara 250 km/s ve üzeri fırtınalarda hasara uğrayacağı düşünülse de seçilen bölgenin fırtınaların hiç bir zaman görünmediği bir alan olması ve platformun hareket yeteneği de düşünüldüğünde, yeterli korunmayı sağlayacağı düşünülüyor. Ayrıca rüzgarların kablo üzerinde oluşturduğu sürtünme kuvvetinin tamamına yakın kısmı yine kablonun şekil faktörüne, kesitine bağlı olarak oluştuğundan, kablo kesitinde bu yönde yapılacak iyileştirmelerle fırtınanın tahrip edici etkisi ortadan kaldırılabilir. Meteorların kablolar için tehlike oluşturduğu bölgedeki kablonun kesit ve formuyla ilgili düzenlemeye gitmek ve meteor gözlemi konusunda bölgeyi daha iyi taramak gibi çözümler planlanmaktadır. Ayrıca hareket edebilen platform erken uyarı sayesinde gerekli düzeltmeleri yapabilir. Alçak Yörünge Cisimleri’nin verebileceği zarara karşılık, parçaların yoğun yörüngelerinin belirlenerek kablonun bu bölge dışında tutulması çözümlerden biri olarak düşünülmektedir. Önlem olarak taranan cisimleri 10 cm den 3 cm kadar düşürmek, bu alandaki kablo genişliğini artırmak konusunda planlar düşülmektedir.

Atomik oksijen sorunu için de çözümler düşünülüyor. Kablonun etkilenen bölgesini atomik oksijenin koroziv etkilerine dirençli maddelerle kaplama konusunda planlar düşünülmektedir. Altın ve platin kaplamalar atomik oksijenden etkilenmezken, alüminyum ve diğer bazı metaller sınırlı koroziv etkilere maruz kalmaktadırlar. Bu metallerle yapılan yüzey film kaplaması konusu düşünülmektedir.

Kimine göre 15 yıl, kimine göre 300 yıl sürecek…

ELEKTRONİK VADİSİ: Proje ne kadar bir süre içinde teori olmaktan çıkıp gerçekleştirilecek?

DİNÇER: Uzay asansörünün teori olmaktan çıkıp pratiğe dönüşmesi 30-50 yıllık bir zamana ihtiyaç gösterdiği yönünde genel tahminler yapılıyor. Dr. Edwards 10 milyar doları bulabildiği taktirde uzay asansörünün 15 yılda kullanılabilinir hale gelebileceğini ileri sürüyor. Böyle bir asansörün 300 yıldan önce yapılamayacağını ileri sürenler de bulunuyor. Uzay asansörü gerçekleştirildiğinde, düşen maliyetler sayesinde yeni ve geniş bir kitlenin uzaydan yararlanmasını sağlayacak. Asansör, 15 tonluk bir kargoyu $250/kg altında bir maliyetle Geo’ ya çıkarabilecektir.

ELEKTRONİK VADİSİ: Uzay asansörü ne gibi faydalar sağlayacak?

DİNÇER: Uzay asansörünün kullanılması sonucu yaygınlaşması beklenen faaliyet alanları, birçok değişik amaca hizmet eden uydular düşük maaliyetle ve daha güvenli olarak gönderilebilecek ve bu yolla verilen hizmetler, tarımsal, maden ve çevre konulu gözlem araştırma faaliyetleri, uzay ortamında yapılacak araştırma deney test ve üretim faaliyetleri, dünyaya ait uzaktan algılama izleme tespit ve araştırma faaliyetleri, eğlence turizm ve reklam amaçlı organizasyonlar, bilimsel amaçlı irili ufaklı uzaysal objelerin gözlemlenmesi olarak sıralanabilir.

(Elektronik Vadisi , Utku Dinçer röportajı)

[PhysX]

aklıma yatmadı.

[DoruK]

civilizationda vardı bu space elevator wonder..

[MrMarvelous]

uzaya giden asansör yerine yürüyen merdiven yapsalar daha iyi olur bence...

[Quibble]

ucak carpsa ne komik olur ya :P

[MrMarvelous]

Çok mantıksız ama cidden ya.

Leonardo da vinci usulu bi fikir olmuş yani. fazla bilim kurgu...

buna kafa yoran ciddi tipler olması ayrı bi komik. yazık şuna harcanacak olan 15 milyar dolara..

[Sly-One]

işe yararsa görürüz mantıksızı :)

arcane said:

PrudenT said:

yıkılırsa nolcak

ekvatora kemer olur

+rep.

[PrudenT]

MrMarvelous said:

Çok mantıksız ama cidden ya.

Leonardo da vinci usulu bi fikir olmuş yani. fazla bilim kurgu...

buna kafa yoran ciddi tipler olması ayrı bi komik. yazık şuna harcanacak olan 15 milyar dolara..

leonardo da vinci helikopter tasarılarını yaptığında da ona böyle demişlerdir heralde

[MrMarvelous]

denizaltı falan adamın bugün kullanılan pek çok tasarımı var...

ama geri kalan tasarımlarına hiç göz attın mı? onlardan bahsediyorum...

[PrudenT]

ben onlardan bahsetmiyorum

[Malkor]

atakuleye benzemesinde.

[MrMarvelous]

PrudenT said:

ben onlardan bahsetmiyorum

aferin o zaman sanaa

[KillJoy]

acaip mantıklı.
bilimsel olarak açıklanmış ama pratikte ne derece başarılı olacak bilinmez

[PrudenT]

MrMarvelous said:

aferin o zaman sanaa

sağol

[axedice]

said:

yörünge asansörlerinin güneş reseptörleri ile donatılması ve neredeyse kayıpsız şekilde güneşten elektrik enerjisi elde edebilmek, bunların mikrodalga sinyallerine dönüştürülerek dünyada elektriğe dönüştürülmesi

Olay burda yatıyor aslında. Eğer atmosferde enerji kaybına uğratmadan güneşten enerji alıp dünyaya iletebilirseniz kısa süre içinde masrafını çıkartır böyle bir asansör.