Uzayda yüksek hızda dönen enkazı takip etmek zamanla daha da zorlaşacak. Yaklaşık 10 cm’ye kadar olan parçaları tespit edecek şekilde tasarlanmış Uzay Çiti gibi yer tabanlı radar sistemlerimiz var. Ancak saatte 17.000 mil hızla giderken hâlâ çok fazla hasara neden olabilecek bundan daha küçük nesneleri bulmak tamamen yeni bir düşünce tarzı gerektiriyor. Potansiyel bir çözüm, yakın zamanda NASA Yenilikçi Gelişmiş Kavramlar (NIAC) Faz I hibesi için uzun menzilli uzay durumsal farkındalığı için robotik olarak bir araya getirilmiş elektromanyetik meta malzemeler inşa etmek üzere finanse edilen Duke Üniversitesi’nden Dr. David Smith’in yeni bir fikridir.
İdeal olarak, yine uzayda bulunan enkazı takip etmek için uzaya bir anten yerleştirmek sezgisel olarak anlamlıdır. Algılamaya çalıştığınız nesneye ne kadar yakınsanız, bunu yapmak için o kadar az güce ihtiyacınız olur. Ancak uzay antenleri büyük bir kısıtlamayla, yani alanla sınırlıdır.
Geleneksel uzay antenleri kaplamanın zorbalığına maruz kalır; temel olarak modern bir roketin kaplama alanına (yani burun konisine) sığabilmeleri gerekir. Bu, bu kısıtlamayı aşmak için daha büyük bir boyuta dağıtılmak üzere özel olarak tasarlanmış “konuşlandırılabilir” olanları bile yaklaşık 100 m çapa kadar sınırlar. Fena değil ama en küçük enkaz parçalarını bile bulabilecek kadar büyük değil. Bunu yapabilen çok daha büyük olacaktır.
Duke’taki bir profesör metamateryalleri ve potansiyellerini açıklıyor. Kredi – Duke Üniversitesi YouTube Kanalı
Dr. Smith’in fikri çok basitti; anteni kaportaya yerleştirmek yerine neden uzayda inşa etmiyorsunuz? Bu, onu inşa etmek için kullanılan modüler parçaların bir kaportaya sığabileceğini ve bunları gelişmiş Lego tuğlaları gibi bir araya getirmek için gerekli montaj teknolojisine sahip olduğunuzu varsayarak, teorik olarak sonsuz büyüklükte bir anten oluşturmanıza olanak tanır.
Dr. Smith’in uzmanlık alanı olduğundan öncelikle modüler parçalara odaklanalım. Elektromanyetik metamalzemeler üzerine yaptığı çalışmalarla ünlüdür ve mikrodalgalar için ilk işleyen “görünmezlik pelerinini” yaratan ekibin bir parçasıydı. Metamalzemeler, elektromanyetik dalgaları (mikrodalgalar gibi) doğal malzemelerin yapamayacağı şekilde kontrol edebilen yapay olarak oluşturulmuş malzemelerdir. Bu özel durumda, metamateryaller radar dalgaları için programlanabilir bir mercek gibi davranacak ve her bir “birim hücre” ayrı bir anten gibi davranabilecek, ancak gerektiğinde daha büyük bir yapıya entegre olmak için birleşebilecek.
Bunları birleştirmek yine de ikinci mühendislik zorluğunu ortaya çıkarıyor. Neyse ki NASA’nın kendisi de bir çözüm üzerinde çalışıyor. Ames Araştırma Merkezi, Otomatik Yeniden Yapılandırılabilir Göreve Uyarlanabilir Dijital Montaj Sistemleri (ARMADAS) adı verilen bir proje üzerinde çalışıyor. Büyük bir Lego setine benzer şekilde, geometrik blokları (voksel adı verilen) birbirine kenetleyen bir yapının etrafında gezinen inç kurdu benzeri bir robotu (veya onlardan oluşan bir filoyu) düşünün. Tam da bu durumda, “vokseller”, radar dalgalarını gönderip almak için tasarlanmış metamalzemenin birim hücreleri olacaktır.
NASA ARMADAS sistemini gösteren video. Kredi – Inchul Moon YouTube Kanalı
Bu sistemin bir diğer büyük avantajı da çok yönlülüğüdür; en azından teoride metamalzemeler, radarın, uzaya maruz kaldığında kötü bir şekilde bozulan herhangi bir hareketli parçaya ihtiyaç duymadan, devasa görüş alanını gökyüzünün herhangi bir bölümü üzerinde tarayabileceği şekilde tasarlanabilir. Bu, voksellerin üç boyutlu bir şekilde monte edilebilmesi sayesinde mümkün oluyor; ARMADAS robotlarının temel yapı taşlarını kullanarak oluşturabileceği şekil veya hacim konusunda hiçbir kısıtlama yok.
Ancak teklif açıklamasında ele alınmayan bir şey, böyle bir sistemin izlemesi gereken enkaza karşı savunmasızlığıdır. Uçan bir metal şarapnel parçasının çarptığı iç vokselin yerini değiştirmek ne kadar kolay? Zincirin bir halkası koparsa tüm yapı çöker mi?
Bu tür pratik soruları yanıtlamak, verdiğim NIAC Aşamasının odak noktası değil. Bunlar özellikle pratik olarak mümkün olabilecek veya olmayabilecek neredeyse fantastik kulağa hoş gelen fikirler için var – fonun bulunmasına yardımcı olmak için orada olan şey bu. Robotlar tarafından uzayda gelişmiş elektromanyetik malzemelerden bir araya getirilen dev bir radar anteni kulağa fantastik bir fikir gibi gelmiyorsa, ne olacağı belli değil.
David Smith – Uzun Menzilli Uzay Durumsal Farkındalık için Robotik Olarak Birleştirilmiş Elektromanyetik Meta Malzemeler
UT – NASA, Uzay Araştırmalarının Geleceğini Sağlam Bir Şekilde Tutuyor
UT – Küçük Robotlardan Oluşan Bir Ordu, Uzayda Devasa Yapıları Birleştirebilir
Kaynak: Universe Today
