Ay Üsslerinde Aşırı Sıcaklığı Engellemek İçin Katmanlı Mylar Kullanılabilir

Ay’da, ya eğitimli astronotlar ya da sıradan sivillerle yaşamak, yakın gelecekte sıradan bir olgu haline gelebilir. Ancak sözü verileni gerçekleştirmek, zorunu almakta zorlanmayı gerektiriyor; çünkü bilim insanları ve mühendisler, insanları sert Ay ortamından korumak için yeni ve gelişmiş yöntemler geliştirmeye devam ediyor. Bu ortam, Dünya‘nın yumuşak ve yaşanabilir sıcaklıklarına keskin bir zıtlık oluşturuyor. En önemli konu, insanları hayatta tutmaya odaklanmak ve buna yerleşim yerlerindeki sıcaklık düzenlemesi de dahil. Ancak, hareket ettirme, elle işleme, sıkıştırma ve genişleme gibi fiziksel değişimlere dayanabilecek kadar esnek olurken sıcaklık düzenlemesi nasıl sağlanabilir?

Şimdi, Pennsylvania Üniversitesi’nden bir araştırmacı ekibi, uzun süreli kullanıma dayanabilecek esnekliği de sunarak yalıtım sağlayan yenilikçi bir tasarım ortaya koyarak gelecekteki Ay görevlerine katkıda bulunmuş olabilir. Bulgular, ACS Applied Materials & Interfaces adlı dergide yayımlandı. Birincil amaç, sert Ay ortamının uzun süreli aşındırıcılığına, özellikle de aşırı sıcaklık değişimlerine dayanırken insanları hayatta tutabilecek malzemelerin nasıl üretileceği ve kullanılacağına dair bilgi açığını doldurmak.

Bunu aşmak için araştırmacılar, vakum ortamlarına dayanabilecek kadar esnek olan ve uzun süreli kullanıma uygun katmanlı Mylar levhalar geliştirdi. Ekip, 2,5 μm (mikrometre / mikron), 5 μm ve 12,5 μm kalınlığında Mylar değerlendirmesi yaparken, milimetrebaşına 80 ile 400 katman arasında değişen katman yoğunluğunu değerlendirdi; 2,5 μm, 5 μm ve 12,5 μm sırasıyla 400, 200 ve 80 katman olarak istiflendi. Ekip ardından her katmanlı istifi, vakum koşulları ve geniş bir sıcaklık aralığını içeren bir dizi sıkı testten geçirdi. Bu testler arasında, katmanlı istiflerin, bir parmak ucu büyüklüğündeki alanda 200 pound’a eşdeğer basınçlara maruz bırakılması da vardı.

Sonuç olarak araştırmacılar, daha ince (2,5 μ”m”) katmanlı yığınların daha iyi yalıtım sağlayacağı yönündeki varsayımlarına rağmen, orta kalınlıklı (5 μ”m”) yığınları, daha kalın (12,5 μ”m”) yığınlara tercih etti. İnce katmanların, ince levhalardaki belirli mikropartiküllerin daha iyi ısı dağılımı sağlamasının, yani çok iyi yalıtıcı olmadıklarının farkına vardılar. Buna karşılık, orta ve kalın katmanlardaki mikropartiküllerin birbirine daha az temas etmesinin daha yüksek düzeyde yalıtım sağladığı tespit edildi. Ayrıca araştırmacılar, yığınların dayanıklılığının kendi beklentilerini aştığını buldu.

“Bu yıkları bir Ay yerleşim yerini yalıtım için kullanabilirsiniz, ancak astronotlar kaçınılmaz olarak bunlara çarptıkları küçük kazalar yaşarlar,” dedi çalışmanın ortak yazarlarından ve UPenn’de Mühendislik ve Uygulamalı Mekanik alanında Doçent Dr. Igor Bargatin. “Ay’da uzun süreli yerleşim söz konusu olduğunda, yeterince dayanabilecek dayanıklı malzemeye sahip olmak gerçekten önemli.”

Bu çalışma, NASA‘nın 1972’den beri insanları ilk kez Ay’a geri gönderme planlarının ötesinde, Ay yüzeyinde kalıcı bir insan varlığı kurmayı hedefleyen uzun vadeli amaçlarıyla öne çıktığı bir dönemde ortaya çıkıyor. NASA, belirli kraterlerin derinliklerindeki büyük su buzü birikimleri nedeniyle Ay’ın kutup bölgesini hedeflese de, insanların hem çalışıp hem de uzun süreler boyunca Ay yüzeyinde yaşayabilmesini sağlayacak teknolojilerin geliştirilmesi, uzun vadeli bir varlığı kurmak için kritik önem taşıyor.

Bir önceki bölümde belirtildiği gibi, Ay yüzeyinde güneşte 70 ile 127 santigrat derece (158 ile 260 fahrenheit derece) arasında, gölgede ise eksi 238 ile eksi 247 santigrat derece (eksi 396 eksi 413 fahrenheit derece) arasında değişen aşırı sıcaklık değişimleri yaşanır. Ay’da bir gün 29,5 Dünya günü kadar sürerken, bunun yarısı kesintisiz gündüz, diğer yarısı ise kesintisiz gece olur. Bu nedenle, bu sıcaklık değişimlerine ve uzun süreli maruz kalmaya dayanabilecek teknolojilerin geliştirilmesi, insanların Ay’da uzun vadeli bir varlığı kurabilmesi için büyük önem taşıyor.

Mantar derilerinin önümüzdeki yıllarda ve onyllarda Ay üslerini nasıl yalıtması mümkün? Bunu zaman gösterecek ve işte bilim yapmayı sevdiğimiz de tam olarak bu!

Her zamanki gibi, bilim yapmaya ve gökyüzüne bakmaya devam!